S1.5400

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Description de cette image, également commentée ci-après
Moteur S1.5400 exposé au musée de la société RKK Energia
Caractéristiques
Type moteur Combustion étagée
Ergols Kérosène / Oxygène liquide
Poussée 69 kNewtons (dans le vide)
Impulsion spécifique 340 s (vide)
Rallumage Non
Moteur orientable Oui
Masse 153 kg (à sec)
Rapport poussée/poids 46
Durée de fonctionnement 285 s
Modèle décrit S1.5400A
Utilisation
Utilisation étage supérieur
Lanceur Molnia, Soyouz-2-1v, Proton et Zenit
Premier vol 1960
Statut retiré du service en 2010
Constructeur
Pays URSS
Constructeur OKB 1
Bloc L dont émerge la tuyère du S1.5400.

Le S1.5400 (11D33) est un moteur-fusée à ergols liquides soviétique de 7 tonnes de poussée utilisant un mélange d'ergols Kérosène / Oxygène liquide utilisé pour propulser l'étage supérieur Bloc L du lanceurs Molnia. Il s'agit du premier moteur ayant mis en œuvre le cycle à combustion étagée présentant l'avantage d'une impulsion spécifique particulièrement élevée. Plus de 320 exemplaires de ce moteur conçu par l'OKB 1 ont volé entre 1960 et 2010, date du retrait du lanceur Molnia.

Historique[modifier | modifier le code]

Le moteur-fusée à ergols liquides S1.5400 (11D33) est le premier moteur utilisant le cycle à combustion étagée qui permettait d'obtenir une impulsion spécifique (rendement) élevée. Il est développé par le bureau d'études de Korolev (OKB 1 aujourd'hui RKK Energia) entre 1958 et 1960 sous la direction de l'ingénieur V.M. Melnikov. Les principes de fonctionnement avaient été mis au point dans le cadre de tests effectués au sol en 1958. Un pré-brûleur, utilisant les ergols du lanceur, génère des gaz chauds qui entraînent la turbopompe avant d'être injectés dans la chambre de combustion. Cette technique avancée mais plus complexe, innovation soviétique, permet d'obtenir une impulsion spécifique plus élevée (7 à 10%) que la technique du générateur de gaz utilisée jusque là. Le moteur S1.5400 est utilisé à partir de 1960 sur l'étage supérieur Bloc L du lanceur Molnia chargé de placer en orbite les sondes spatiales du programme Venera et les satellites de télécommunications[1]. Le moteur mis au point par l'OKB-1 est produit en série par l'OKB-2 de Alexeï Issaïev[2].

le moteur S1.5400 est utilisé pour la première fois le 10 octobre 1960. La première version du moteur-fusée, utilisée entre 1960 et 1967 est l'une des premières causes du taux d'échec particulièrement élevé du lanceur Molnia (20 échecs sur 40 lancements). Cette version est utilisée pour placer sur une trajectoire interplanétaires les sondes spatiales Luna 4-14, Mars 1-3, Venera 1-8. A la suite d'une erreur de conception, la mise à feu du bloc de poudre BOZ chargé de lancer la turbopompe était inhibée dans une certaine configuration. L'origine de l'anomalie ne fut détectée qu'au bout de plusieurs années car le bloc L était mis à feu au dessus de l'Océan Atlantique hors de portée des antennes de suivi soviétiques chargées de recueillir les télémesures. Une nouvelle version du lanceur fut développé pour corriger l'anomalie avec un bloc L emportant presque 2 tonnes d'ergols supplémentaires et un moteur S1.5400A aux performances légèrement améliorées. La première version est utilisée pour la dernière fois le 22 octobre 1967. 280 exemplaires de la version améliorée volent entre le 4 octobre 1965 et le 30 septembre 2010 (13 échecs)[3].

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Le moteur-fusée à ergols liquides S1.5400 est utilisé pour propulser l'étage supérieur Bloc L. Il brûle le mélange d'ergols Kérosène / Oxygène liquide. Le Bloc L est utilisé alors que le lanceur se trouve dans le vide spatial aussi pour lancer la turbopompe les ingénieurs soviétiques ont recours à une deuxième innovation : un petit propulseur à propergol solide (BOZ) est mis à feu brièvement avec deux objectifs. La poussée produite plaque les ergols, qui étaient dispersés dans les réservoirs par l'absence de gravité, contre le fond et garantit l'alimentation initiale du moteur. Par ailleurs les gaz produits par le bloc de poudre entrainent une petite turbine qui met en rotation la turbopompe. Celle-ci est entrainée par la suite par les gaz produits par une pré-chambre de combustion. Les gaz utilisés pour entrainer la turbopompe comme ceux accélérés par celle-ci sont injectés dans la chambre de combustion. La pression dans cette dernière est de 54 bars. L'orientation du moteur peut être modifiée de 3° ce qui permet de contrôler l'attitude du lanceur en lacet et en tangage. Le contrôle en roulis est pris en charge par deux moteurs auxiliaires de 100 Newtons de poussée. Une fois que le moteur est démarré, le propulseur BOZ est largué. Le moteur S1.5400 une fois éteint ne peut pas être remis en marche. Il fonctionne durant 285 secondes dans la deuxième version déployée[3].

Deux versions du moteur ont été utilisées :

Principales caractéristiques des deux versions du moteur[3],[4],[2]
Caractéristique S1.5400 (11D33) S1.5400A (11D33M)
Poussée 67 kN 69 kN
Impulsion spécifique 340 s. 342 s.
Durée de combustion 192 s. 285 s.
Pression dans la chambre de combustion 53,5 bars 54 bars
Masse 153 kg 148 kg
Nombre d'exemplaires 40 294
Dates utilisation 1960-1967 1965-2010

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) George Paul Sutton et Donald M Ross, Rocket Propulsion Elements, New York, John Wiley, , 7e éd., 751 p. (ISBN 978-0-471-83836-4, OCLC 1659647), p. 722
  2. a et b (en) Mark Wade, « S1.5400 », sur Encyclopedia Astronautica (consulté le 11 février 2018)
  3. a b et c (de) Bernd Leitenberger, « Die Semjorka Trägerrakete », sur bernd-leitenberger.de (consulté le 11 février 2018)
  4. (en) Mark Wade, « S1.5400A », sur Encyclopedia Astronautica (consulté le 11 février 2018)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]