Systèmes de lancement sous-marin : comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ? (La fin)

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Systèmes de lancement sous-marin : comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ? (La fin)
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Suite de la première partie:

Systèmes de lancement sous-marin: comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ?

-> Une courte préface-explication à la deuxième partie (qui n'est pas intéressé sous le spoil, peut ne pas le lire)

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Fusée marine et système spatial Priboi

Pour une couverture plus complète du marché LEO, une étude de nouvelles fusées porteuses a été réalisée. L'un d'eux était une fusée d'appoint créée par projet "Surfer".

La fusée Priboy utilise les technologies des SLBM précédemment développés: au premier étage - le moteur de la fusée RSM-52, les deuxième et troisième étages utilisent les systèmes de propulsion de la fusée RSM-54 (R-29RMU2 Sineva (code START RSM- 54, selon la classification de l'OTAN - SS -N-23 Skiff)), le quatrième étage de soutien et le cinquième étage de développement sont également créés sur la base de la technologie de fusée RSM-54.

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Clip vidéo consacré au "meilleur au monde (en termes d'énergie et de caractéristiques de masse)" missile balistique RSM-54 "Sineva":

Transporteur principal: sous-marins du projet 667 BDRM. Lancement de missile Vidéo de lancement de missile R-29RMU Sineva.

Les capacités énergétiques de la fusée Priboy satisfont la gamme supérieure des charges utiles LEO. Selon des estimations préliminaires, lors du lancement depuis les régions équatoriales, il en déduit une charge utile dont la masse (en kg), en fonction de la hauteur de l'orbite, est donnée dans le tableau.

Systèmes de lancement sous-marin: comment passer du sous-marin en orbite ou dans l'espace ? (La fin)
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Les capacités indiquées du lanceur Priboy rendent son développement prometteur.

En 1993, une nouvelle impulsion apparaît dans les travaux de Priboi, qui, d'une part, accélèrent l'avancement des travaux et, d'autre part, complètent les options précédemment envisagées de mise à l'eau à partir d'un poste au sol et d'une embarcation mobile flottante. Une telle impulsion a été la proposition de la société américaine Investors in Sea Launches, Inc. (Président - Amiral Thomas H. Moorer) de développer en très peu de temps un lanceur commercial, lançant directement depuis la surface de la mer, pour lancer des engins spatiaux pesant à 2000 - 2500 kg. La surface de l'eau est une rampe de lancement polyvalente qui, à de nombreux points de vue, fournit les meilleurs paramètres pour les systèmes de lancement. Cependant, la mise en oeuvre pratique de cette méthode de démarrage est associée à de sérieuses difficultés techniques.

Le projet commercial commun russo-américain était basé sur la fusée porteuse Priboy, à propos de laquelle le projet a conservé le nom de «Surf». Un accord a été conclu sur le développement dans les trois mois d'un projet d'ingénierie conceptuelle pour la fusée et le système dans son ensemble. Le bureau d'études a été confronté à la tâche de résoudre en peu de temps des problèmes techniques complexes concernant le lanceur, son transport jusqu'au site de lancement, l'assemblage de la fusée et son lancement depuis la surface de l'eau. Étant donné que la fusée ne peut pas être utilisée à l'état assemblé au sol, il a été proposé de la charger en pièces détachées sur le navire et déjà sur le navire pour effectuer l'assemblage final et les tests de tous les systèmes, c'est-à-dire le navire a dû être transformé en atelier de montage. À la suite d'études préliminaires, deux types de navires ont été sélectionnés: un navire d'assaut amphibie de type Ivan Rogov ou un porte-conteneurs de type Sevmorput (Fig. 2, 3).

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Ces navires, avec les modifications nécessaires, pourront embarquer les éléments constitutifs de plusieurs missiles, les équipements complexes et les équipements technologiques et d'assemblage nécessaires aux missiles.

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Pour mettre en œuvre la technologie proposée, il était nécessaire de développer une unité unique - une plate-forme de transport et de lancement, dotée de dispositifs spéciaux pour le chargement des pièces individuelles de la fusée et leur assemblage ultérieur. Chacun des dispositifs, en plus des éléments de fixation et d'amortissement, possède trois degrés de liberté, ce qui est nécessaire pour centrer les parties individuelles de la fusée les unes par rapport aux autres lors de l'assemblage en une seule structure.

Une idée générale de la plate-forme de transport et de lancement est donnée à la Fig. 4. Une fusée assemblée sur cette plate-forme peut être transportée par bateau vers presque n'importe quel point de l'océan mondial.

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Au cours de la recherche, un grand nombre d'options pour assurer la flottabilité positive nécessaire de la fusée ont été envisagées: des ballons élastiques sous pression aux dispositifs spéciaux de catamaran coulissant. Du coup, une solution assez simple a été trouvée: comme la charge utile devait de toute façon être protégée par un carénage, il a également résolu en partie ce problème (volume d'air libre sous le carénage). D'autre part, assurant le lancement du moteur-fusée dans l'eau, le bureau d'études est venu à la nécessité d'installer une palette spéciale dans la queue de la fusée, qui, en conjonction avec le carénage de protection avant, garantissait la flottabilité positive nécessaire de la fusée.

Il fallait choisir le meilleur moyen d'évacuer le missile préparé du navire à la surface de l'eau. Deux des nombreuses options ont été laissées pour une analyse et une sélection plus approfondies.

La première méthode concerne le navire Sevmorput (Fig. 5). La fusée assemblée sur la plate-forme de transport et de lancement a été acheminée vers le basculeur installé dans la partie arrière du navire, la plate-forme a été détachée du basculeur. Le basculeur a déplacé la plate-forme d'une position horizontale à une position verticale, puis a abaissé la plate-forme avec un ascenseur spécial au niveau de la position naturelle de la fusée Priboy sur l'eau. Par la suite, la fusée a été séparée de la plate-forme pour flotter librement à la surface de l'eau.

La deuxième façon est d'utiliser le sas du navire de classe Ivan Rogov. Le sas, dans lequel se trouve la plate-forme de transport-lancement avec la fusée assemblée et préparée, est inondé d'eau de mer. Lorsqu'un certain niveau d'inondation du sas est atteint, la fusée est séparée de la plate-forme (flotte vers le haut), après quoi elle est évacuée du navire vers une surface de mer libre à l'aide d'une fonderie.

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La seconde méthode a été choisie comme principale.

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L'expérience russe et étrangère dans le développement de systèmes de missiles avec un lancement sous-marin montre que le lancement du groupe motopropulseur d'une fusée au lancement est effectué dans un certain volume d'air (ou cavité). Ce volume a été organisé plus tôt (lors de la préparation du pré-lancement) ou a été créé directement au départ, c'est-à-dire lors du lancement d'éléments individuels du système de propulsion. Cette circonstance a conduit à la nécessité d'installer une palette spéciale sur la partie arrière de la fusée (Fig. 6), ce qui a déjà été mentionné ci-dessus. Pour la navigation horizontale normale de la fusée et son transfert ultérieur d'une position horizontale à une position verticale, un volume de palette de 8 à 15 m³ est suffisant.

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Pour assurer le démarrage du moteur, la palette devait être sérieusement compliquée. De ce fait, il remplit plusieurs fonctions sur la fusée Priboy:

Les solutions pour le système de lancement et l'organisation du lancement de la fusée Priboy depuis l'eau sont illustrées à la Fig. 7, 8.

Un nombre important de problèmes problématiques ont été résolus sur le lanceur Priboi lui-même. Ces problèmes sont dus à la fois aux particularités du schéma d'implantation de la fusée et à l'originalité du schéma de son passage et, surtout, du lancement. Il suffit de se limiter à une liste de ces questions:

- développement d'un système de pressurisation des étages de fusée et du compartiment interétage (1 et 2), qui assure la sécurité de la fusée, l'opérabilité des moteurs des deuxième et troisième étages et la résistance de la structure;

- assurer l'étanchéité du réseau câblé de bord;

- création d'un carénage avant étanche et de son système de séparation, assurant les charges acoustiques requises sur la charge utile;

- résoudre les problèmes d'assurer l'opérabilité du système de contrôle du missile embarqué lors d'opérations jusque-là absentes de la logique de fonctionnement (évacuation du missile du sas du navire, mise en position verticale du missile), réalisées en navigation autonome et durant jusqu'à 10 minutes;

- développement d'un système de lancement de fusée à distance.

Au cours du développement du projet d'ingénierie conceptuelle, il a été possible de résoudre les principaux problèmes techniques et de montrer la possibilité de créer une fusée marine commerciale et un système spatial avec des schémas fondamentalement nouveaux des éléments de la fusée porteuse, du système de lancement et de l'organisation de le lancement.

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A l'avenir, le programme de création du lanceur Priboy a dû être clôturé faute de financement.

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Pour la même raison, le rééquipement pour les tâches spatiales du NSC sur le site d'essai de Nyonoksa, où de nouvelles modifications des SLBM ont été précédemment testées, a été interrompu.

Remarque: selon le ROC "Priboy", un brevet de la Fédération de Russie RU2543436 "Pseudo simulateur du complexe de lancement" a été développé et délivré.

Le pseudo-simulateur du complexe de lancement, ci-après dénommé le complexe, fait référence à la technologie des missiles, c'est-à-dire aux complexes de lancement de missiles militaires basés sur la mer. Le complexe est autonome, secret, mobile et sous-marin, permet le lancement de missiles balistiques ou de croisière capables d'emporter une charge nucléaire ou des éléments de frappe pour supprimer les systèmes de défense antimissile (ABM). Le complexe peut servir de balise pour l'orientation des sous-marins et simuler un sous-marin.

Les inconvénients du prototype ("Surf") incluent le fait que le navire "Ivan Rogov" est un navire de débarquement de surface militaire, et la possibilité de trouver des missiles balistiques à bord implique que son emplacement est surveillé, et, par conséquent, ce navire sera attaqué en premier. Il faut beaucoup de temps pour évacuer une fusée et la préparer au lancement, alors que la fusée sera relativement proche du navire et, très probablement, lors de l'attaque du navire, il deviendra impossible de lancer la fusée.

L'essence de l'invention réside dans le fait que la structure du complexe est constituée d'un module étanche avec un conteneur de transport et de lancement dans lequel est placée une fusée. Le module est déplacé par cargaison, pêche ou tout autre, incl. par un sous-marin, ci-après dénommé navire de transport, dans les positions sous-marine et en surface, sur le pont ou à l'intérieur de la coque du navire de transport. Au moment voulu, le module est séparé du transport maritime et devient autonome. En même temps, une imitation d'un sous-marin est créée, tout le reste: le complexe de lancement, le lancement de la fusée, la fusée avec la tête militaire sont réels. L'ogive peut transporter non seulement une charge nucléaire, une caractéristique de l'invention est la capacité de transporter des éléments destructeurs pour détruire les éléments de défense antimissile d'un ennemi potentiel pour protéger d'autres ogives, par exemple, portant une charge nucléaire et lancée par d'autres complexes de lancement

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Munitions de simulateur:

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En vérité ils disent:

Des Russes, ici au moins donner des pièces de rechange de la Mercedes -

Dès qu'ils commencent à s'assembler, un fusil d'assaut Kalachnikov ou un char sort de toute façon. /Une blague soviétique barbu.

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Il convient de noter qu'en URSS, un programme similaire a été lancé en août 1964 - la fusée, conçue sur la base du projet de navire de navigation sur les glaces 550 Aguema, a reçu le nom de travail "Scorpion" (projet 909):

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Huit lanceurs de missiles R-29 étaient censés être à bord et l'apparence ne différait que par la présence d'antennes supplémentaires. Selon les calculs effectués, patrouillant dans les eaux arctiques de l'Union soviétique, un tel navire pourrait frapper des cibles presque partout aux États-Unis avec ses missiles.

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En outre, TsKB-17, déjà de sa propre initiative, a également conçu un porte-fusée déguisé en navire hydrographique (projet 1111, "quatre pieux"). Le premier d'une série de navires de ces projets en 1964 prix coûterait au budget de l'Etat 18, 9 et 15, 5 millions de roubles, respectivement.

C'est drôle, mais les "pacificateurs" américains ont déjà proposé en 1963 aux pays de l'OTAN de créer toute une flottille de tels "navires à surprise" sur la base de transports de type "Mariner".

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/ à nouveau "déplacé" hors du sujet /

Fusée marine et système spatial "Rickshaw"

Dans l'attente d'une perspective à long terme SRC « KB im. Académicien V. P. Makeev "conjointement avec NPO Energomash, Bureau de conception de l'ingénierie générale, NPO Automation and Instrumentation et State Enterprise" Krasnoyarsk Machine-Building Plant "a commencé le développement de la fusée Riksha et du complexe spatial conçu pour lancer de petits engins spatiaux - c'est la troisième direction de notre activité spatiale.

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L'analyse du marché prometteur des services spatiaux montre que les petits engins spatiaux prédominent dans les programmes spatiaux étrangers et russes conçus pour les systèmes de communication en orbite basse, la détection de la Terre, l'exploration de l'espace proche de la Terre et la mise en œuvre de technologies spatiales. L'intérêt croissant pour les petits engins spatiaux est en grande partie dû à leurs avantages tels que leur faible coût, leur efficacité dans la création et le déploiement, la capacité de répondre rapidement aux dernières avancées scientifiques et technologiques et aux besoins du marché.

Afin d'être le plus sollicité sur le marché des lanceurs (10 à 15 lancements par an), le lanceur doit assurer le lancement de satellites de communication (transmission vocale) pesant environ 800 kg sur des orbites jusqu'à 800 km de hauteur, des satellites d'observation pesant 350 à 500 kg sur des orbites à une altitude de 500 à 800 km, des satellites renvoyés pesant environ 1000 kg sur des orbites à une altitude de 350 km.

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Les engins spatiaux d'une petite classe, en raison de la variété des tâches à résoudre, nécessitent un lancement sur des orbites allant de l'équatorial à l'héliosynchrone. Il est problématique de couvrir un si large éventail d'inclinaisons orbitales par des complexes stationnaires depuis le territoire de la Russie. La tâche peut être résolue par un complexe transportable basé sur un lanceur de classe légère. En outre, il est nécessaire de noter les exigences récemment accrues en matière de sécurité environnementale de la technologie des fusées et de l'espace, le coût de sa création et de son exploitation. De ce point de vue, l'utilisation du gaz naturel liquéfié en couple avec de l'oxygène liquide comme comburant pour les lanceurs est très prometteuse, ce qui permet:

- assurer la charge environnementale minimale sur l'environnement lors des chutes des étages épuisés et dans les situations d'urgence;

- obtenir des caractéristiques d'énergie et de masse globale élevées de la fusée;

- d'utiliser des gaz naturels liquéfiés d'autres pays - consommateurs potentiels, ce qui augmentera l'attractivité commerciale d'un lanceur commercial.

Le complexe Rickshaw est développé comme moyen de lancement sur des orbites terrestres basses et des trajectoires suborbitales d'engins spatiaux de classe légère à diverses fins à partir de toutes les zones terrestres et maritimes préalablement convenues.

Le concept principal pour le développement du complexe Rickshaw est la satisfaction maximale des besoins des clients de lancement. Sur cette base, le complexe est construit dans une conception transportable, ce qui permet de réaliser une large gamme d'inclinaisons orbitales avec des coûts énergétiques optimaux pour le lancement de charges utiles et d'utiliser le territoire des pays clients (à leur demande) pour le lancement. Pour le complexe Rickshaw, il existe deux options pour lancer des systèmes avec des sous-systèmes unifiés (Fig. 2):

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Le véhicule de lancement a deux étages de soutien. En fonction des tâches à résoudre, il peut être équipé d'un système de propulsion apogée. Sur les étages de soutien, des modifications du même moteur à propergol liquide sont utilisées. Un ensemble de six moteurs est assemblé au premier étage et un moteur est installé au deuxième étage. Réservoirs de carburant des premier et deuxième étages - construction en plaquettes entièrement soudées en alliage aluminium-magnésium. Fond de séparation monocouche. La production de telles structures a été maîtrisée par l'usine de construction de machines de Krasnoïarsk. L'équipement de bord du système de contrôle est situé dans un compartiment instruments étanche avec possibilité de le remplacer au poste de lancement. Le système de contrôle des missiles est inertiel avec correction des points de référence externes (systèmes Navstar et Glonass). La charge utile est située sous le carénage, dont la conception assure sa protection contre la poussière et l'humidité et comporte des trappes pour l'alimentation des conduites pneumatiques et hydrauliques des systèmes de charge utile et la réalisation des connexions électriques avec les équipements au sol. Le volume de la zone de charge utile est de 9 m³.

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Un certain nombre de solutions techniques originales (absence de compartiments inter-réservoirs et interétages, placement des moteurs dans les réservoirs de carburant) ont été introduites dans la conception de la fusée dont la longueur est de 24,5 m, le diamètre de 2,4 m, la masse au lancement de 64 tonnes, qui se sont justifiés dans des missiles balistiques de sous-marins de plusieurs générations et permettent: de réduire la masse passive de la fusée et ainsi d'augmenter son rapport puissance/poids; simplifier le processus de refroidissement des moteurs avant de démarrer; améliorer les paramètres de rigidité de la fusée comme objet de stabilisation; utiliser des véhicules existants pour transporter le lanceur; réduire la taille de la fusée et des véhicules.

En figue. 3 montre les capacités énergétiques du lanceur:

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Le lanceur Ricksha-1 peut lancer à la fois des engins spatiaux étrangers et une partie importante des engins spatiaux modernes et prometteurs de fabrication russe. Lors de la création du lanceur Rickshaw-1, des capacités de modernisation sont définies. Ainsi, équiper la fusée de deux boosters latéraux basés sur les réservoirs du premier étage assure le lancement d'une charge utile pesant jusqu'à 4 tonnes en orbite terrestre basse.

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Épilogue:

Il est dommage (d'un point de vue technique et économique) que ces fusées et systèmes spatiaux n'aient pas été entièrement mis en œuvre.

Il y avait trois raisons à cela:

1. Composante environnementale:

"La saga du carburant de fusée est l'envers de la médaille"

J'imagine à quel point les pets se seraient arrachés à Greenpeace et Bellona, et cette dernière hurlerait comme un béluga d'une telle perspective.

Pourtant, un SLBM « démarrage humide » n'est pas assez respectueux de l'environnement.

2. L'effondrement de l'URSS et une diminution de la nécessité de lancer un grand nombre de satellites militaires et civils en orbite.

3. Certains satellites et composants peuvent être lancés exclusivement depuis le territoire du fabricant/client des lancements.

Et comme vous le savez, le lanceur est préparé exclusivement par les spécialistes du constructeur.

"Mettre entre les mains" les spécialistes de l'une des entreprises les plus redoutables du complexe militaro-industriel des hautes technologies de l'URSS - tout le monde n'osera pas le faire.

… non seulement tout le monde peut le faire, très peu de gens peuvent le faire. [3]

4. Grande concurrence des fabricants russes et ukrainiens de fusées.

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Tout ce qui précède explique pourquoi "GRTs Makeeva" célèbre non seulement les anniversaires des fusées domestiques modernes, des constructeurs de machines, des forces de missiles et de l'artillerie, la journée des sous-mariniers et des chimistes, mais à juste titre les constructeurs de fusées Miass considèrent le 12 avril comme leur fête professionnelle.

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Ce dont je les félicite cordialement et d'avance

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Sources primaires et citations:

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[3]

© Ivan Tikhiy 2002

Vidéos photos, graphiques et liens:

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