Almaz | Motorisation

1. Généralités

L'ensemble moteur de la station Almaz est constitué de deux voies redondantes. Chacune est constituée d'un moteur de correction d'orbite, de deux moteurs de correction d'orbite de faible poussée, de huit moteurs de stabilisation et de six moteurs de stabilisation fine [2].

Tous les moteurs fonctionnent avec de l'UDMH et de l'AK-27I (mélange d'acide nitrique et de peroxyde d'azote). Ils sont tous alimentés par les mêmes réservoirs, ce qui permet de simplifier le système de pressurisation.

2. Les moteurs de correction d'orbite

Ce sont des moteurs RD-0225 (11D24), développés au KB KhimAvtomatiki sous la direction de V.M. BORODINE. Le RD-0225, réallumable cent fois, délivre une poussée de 400kgf avec une impulsion spécifique de 291". La pression en chambre atteint 9kgf/cm², et le moteur peut fonctionner jusqu'à 1200" [3].

Les moteurs soviétiques qui avaient été utilisés sur les vaisseaux spatiaux précédents, comme Vostok ou Soyouz, utilisaient une turbopompe pour alimenter leur chambre de combustion en ergols. Le retour d'expérience de l'exploitation de Soyouz a montré les limites de ce système, qui n'offre pas une fiabilité satisfaisante. Pour le RD-0225, le KBKhA fait le choix de l'alimentation de la chambre par pressurisation des réservoirs [6].

Fig. 2.1 : Le moteur RD-0225.
Crédit : KBKhA.

Cette technologie, déjà mise en œuvre aux Etats-Unis (notamment sur les vaisseaux Apollo), est utilisée pour la première fois en Union soviétique. Elle consiste à mettre les réservoirs d'ergols sous pression grâce à un gaz inerte (ici, de l'azote) ce qui, après ouverture d'une vanne, les entraîne naturellement dans la chambre de combustion.

3. Les moteurs de correction d'orbite de faible poussée

Les DMT (Двигатель Малой Тяги) sont des moteurs 11D434 du TMKB Soyouz. Ils délivrent une poussée de 40kgf.

Fig. 3.1 : Le moteur 11D434.
Almaz n°205. Crédit : Nicolas PILLET.

4. Les moteurs de stabilisation

Les DZhS (Двигатель Жесткой Стабилизации) sont des moteurs 11D433 du TMKB Soyouz. Ils délivrent une poussée de 20kgf.

Fig. 4.1 : Le moteur 11D433.
TMKB Soyouz.

5. Les moteurs de stabilisation fine

Les DMS (Двигатель Мягкой Стабилизации) sont des moteurs 11D432 du TMKB Soyouz. Ils délivrent une poussée de 1,2kgf.

Fig. 5.1 : Le moteur 11D432.
TMKB Soyouz.

Fig. 5.2 : Deux groupes de moteurs DZhS et DMS.
Almaz n°205. Crédit : Nicolas PILLET.

6. Les réservoirs

L'UDMH (carburant) et l'AK-27I (comburant) sont contenus dans sept réservoirs chacun (soit un total de quatorze réservoirs). Ce sont des réservoirs sphériques dotés d'une membrane en aluminium pur.

Chaque réservoir a un volume de 210L (dont 2,5L de volume mort). La pressurisation à 25kgf/cm² est assurée par des ballons d'azote. L'azote, grâce à la membrane, n'entre pas en contact avec les ergols. C'est la première fois que cette technique est utilisée en Union soviétique [2].

Fig. 6.1 : Les réservoirs d'ergols et les ballons d'azote.
Almaz n°205. Crédit : Nicolas PILLET.

Pour mettre les moteurs en service, il suffit d'ouvrir les vannes correspondantes, et les ergols parviennent dans les chambres de combustion avec un débit de 1,5L/s [2].

Le niveau d'ergols contenu dans les réservoirs est mesuré en temps réel par des capteurs à rayons gammas (RIKT) fournis par le VNIIRT. Une source gamma (Césium 137) et un détecteur (cristal NaJ) sont placés de part et d'autre du réservoir, l'un côté ergol, l'autre côté azote. En fonction de la proportion ergol/azote dans le réservoir, la quantité de photons qui le traversera sera différente. En mesurant, à l'aide du détecteur, les photons à l'arrivée, on peut déterminer avec précision le taux de remplissage du réservoir [2].

Bibliographie

[1] BATOURINE, Y., Мировая Пилотируемая Космонавтика
[2] RECH, G., Двигательные установки ракетно-космического комплекса "Алмаз"
[3] Histoire officielle du KBKhA, édition 2010
[4] EVTIEÏEV, I., Опережая время, p. 315
[5] Ibid. p. 377
[6] ZAVIALOV, V., О работе в КБХМ им. А.М.Исаева и не только об этом, section 12, p. 6


Dernière mise à jour : 5 avril 2015