Energia Bourane 2

    La 2e partie concerne les essais de Bourane (Buran) et Energia (Energya), le vol inaugural, les caractéristiques et les problèmes rencontrés.

NB: Cliquez sur les images pour obtenir un agrandissement, lorsqu'il existe.

Pour rechercher dans cette page, sinon voir "recherche" dans le menu déroulant . L'orthographe et les accents ont de l'importance.

Les accents ont de l'importance. Si le mot trouvé ne vous convient pas, appuyez à nouveau sur "rechercher". La recherche s'incrémentera sur le 2ième mot et ainsi de suite. Essayez avec bourane.

Phase d'essais

    C'est en 1982 que les boosters furent assemblés et soumis à des essais et des contrôles dynamiques. De mars à octobre 1985, le bloc central fut soumis à des tests pour vérifier les techniques de remplissage d'hydrogène liquide sur le pas de tir. D'autre part 2 essais de mise à feu furent effectués. Lors du premier essai, qui avait été programmé pour durer 20s, il fallut arrêter à 2,58s car la montée en puissance fut jugée trop lente. Parallèlement, par suite d'un problème de canalisation, une baisse de pression de l'hélium contenu dans des circuits pneumatiques fut constatée. Des soucis de fiabilité furent découverts et exigèrent d'accroître les moyens de contrôle, sans changer les délais. Le premier essai fiable dura 390 secondes.

    Devant passer de mach 25 à un atterrissage en 30 minutes environ, une maquette fut construite pour étudier le comportement aérodynamique de Bourane avec une aile delta et des élevons sur la dérive. Cette maquette fut d'abord étudiée en soufflerie, puis évaluée par le modèle vol suborbital BOR-5.

   Pour les essais en vol un prototype de Bourane fut construit, pour permettre une étude des phases de vol, d'approche et du toucher des roues. Ce prototype s'est distingué du véhicule orbital par l'installation de quatre turboréacteurs et en conséquence par la capacité d'un décollage indépendant du terrain d'aviation. 24 vols ont été exécutés sur le prototype, dont 15 d'entre eux avec atterrissage en mode complètement automatique. Vitesse maxi de ce proto en vol: 660km/h à une altitude de 4 000 m et vitesse à l'atterrissage de 300 à 360 km/h.

    Il y a eu 16 programmes de vol principaux et 8 vols supplémentaires.

 
  Date durée remarques
 

29.12.1984

5 minutes

roulage
40 - 45 km / h

 

02.08.1985

14 minutes

roulage
  vitesse maxima 200 km/h

 

05.10.1985

12 minutes

roulage
 La vitesse maxima 270 km/h

 

15.10.1985

 

roulage avec levage du nez de l'avion.
 La vitesse maxima 300 km/h est égale à la vitesse de décollage.

1

10.11.1985

12 minutes

Le Premier vol.
 La vitesse maxima 480 km/h
 altitude atteinte: 1500 m. 
Test d'atterrissage automatique
Vérification de la poussée des moteurs pour obtenir une pente douce à 3° d'inclinaison.

 

15.11.1985

12 minutes

roulage
 La vitesse maxima 170 km/h

2

03.01.1986

36 minutes

 Vitesse Maxima 520 km/h. 
altitude atteinte: 3 000 m.

  26.04.1986 14 minutes

roulage

3 27.05.1986 23 minutes

La vitesse maximale 540 km/h.
 altitude atteinte: 4 000 m.

4 11.06.1986 22 minutes

 Au départ le contrôle du vol fut manuel, puis ensuite il fut automatique.
 La vitesse maxima 530 km/h.
 Altitude: 4 000 m.

5 20.06.1986 25 minutes  
6 28.06.1986 23 minutes mode entièrement automatique jusqu'à une altitude de 100 m.
7 10.12.1986 24 minutes Passage en manuel avant le toucher.
8 23.12.1986   17 minutes

Vol manuel et atterrissage automatique.

9 29.12.1986 17 minutes Vol entièrement automatique pour un atterrissage depuis l'altitude de 4 000 m jusqu'à l'arrêt complet de l'orbiter sur la piste, excepté l'abaissement accompli manuellement de la roue avant, lors de l'atterrissage.
10 16.02.1987 28 minutes

À partir du point d'insertion en mode automatique et jusqu'à l'immobilisation totale, les pilotes ont eu un rôle passif. Officiellement c'est le premier atterrissage entièrement automatique depuis l'altitude de 4 000 m et une vitesse de 660 km/h.

11 25.02.1987 19 minutes atterrissage automatique
  29.03.1987 2 minutes
  30.03.1987 25 minutes
12 21.05.1987 20 minutes atterrissage automatique
13 25.06.1987 19 minutes atterrissage automatique
14 05.10.1987 21 minutes atterrissage automatique
15 15.10.1987   19 minutes atterrissage automatique
16 16.01.1988   atterrissage automatique
17 24.01.1988   atterrissage automatique
18 23.02.1988   22 minutes atterrissage automatique
19 04.03.1988   32 minutes atterrissage automatique
20 12.03.1988   atterrissage automatique
21 23.03.1988     atterrissage automatique
22 28.03.1988   atterrissage automatique
23 02.04.1988 20 minutes atterrissage automatique
24 08.04.1988   atterrissage automatique
25 15.04.1988 19 minutes atterrissage automatique. 
Le dernier vol d'essai
  15 novembre 1988 à 06:00:01.25  heure de Moscou.  3:25:22,75 vol inaugural
  29.12.1989  

dernière sortie

Ce tableau:  
http://www.buran.ru/htm/hrono.htm
http://www.buran.ru/htm/table48.htm

atterrissage: http://www.buran.ru/htm/landing.htm

Photos exclusives de Bourane, lors de ces essais:
http://www.buran.ru/htm/fotoinv.htm

 

Vol inaugural

http://www.buran.ru/images/jpg/mbig4.jpg
http://www.buran.ru/images/jpg/big4.jpg
http://www.buran.ru/images/jpg/pole9.jpg
http://www.buran.ru/images/jpg/en083.jpg

    Le lanceur est amené couché par train spécial pouvant rouler jusqu'à 5 km/h. Puis il est redressé sur le pas de tir. Le premier lancement eut lieu le 16 février 1987 à 21h30 heure de Moscou. Une maquette fut mise en lieu et place de Bourane (photo ci-dessus). Après avoir été redressée et testée, le lancement s'effectua sans problème. La simulation était venue en aide des ingénieurs pour étudier les modifications des paramètres de la fusée. Les soviétiques furent confortés dans leur choix.

     Pour le deuxième lancement, le couple lanceur Energia et navette Bourane fut amené sur le pas de tir le 10 octobre 1988 pour un lancement prévu le 29 octobre. Ce lancement fut retardé du 29 octobre au 15 novembre 1988, après la découverte d'un problème de pointage du guidage azimutal.  Le décollage, sans cosmonaute à bord, a eu lieu le 15 novembre 1988 à 06:00:01.25  heure de Moscou. Tous les moteurs d'Energia furent mis à feu 8 s avant le décollage. Pendant cette période un calculateur vérifia tous les systèmes, interrompant la suite des opérations en cas de défaut. Au lancement, pour protéger l'ensemble contre le bruit assourdissant, un déluge d'eau s'abattait sur le pas de tir, quelques secondes avant le décollage. 40 000 l/s, contenus dans des réservoirs de 8 m de diamètre et hauts de 40 mètres, amortissaient les vibrations acoustiques qui auraient tout détruit.

Au décollage les 4 boosters fonctionnaient simultanément avec ceux du corps central   Voir le schéma des différentes phases du vol.

     Au décollage les 4 boosters fonctionnaient simultanément avec ceux du corps central. Les boosters consommaient de l'oxygène liquide et du kérosène refroidi, tandis que le corps central, de l'hydrogène et de l'oxygène liquides.  20 moteurs délivraient une poussée de 3 550 tonnes pour une masse au décollage de 2 400 tonnes. Dans la phase de montée, la fusée Energia fut commandée et stabilisée par débattements des tuyères des moteurs des boosters et du corps central. Pour cela, des commandes étaient envoyées aux cardans des moteurs et aux éjecteurs vernier de précision, pour obtenir un réglage fin.  Bourane s'est séparé du bloc central à 06:08:00 et s'est placé à moins de 11,2 km de l'orbite prévue pour une apogée à 154.2 km. Au 2e tour, Bourane se trouvait sur une orbite 251-263 km avec une inclinaison 51.6 ° par rapport à l'équateur et sa vitesse de 27330 km/h. Au cours de la 2e orbite, à  08:20:00, était donné l'impulsion de freinage (à 20 000 km du lieu d'atterrissage, après moins de 140 minutes passées autour de la Terre. La rentrée dans les couches denses de l'atmosphère, sous un angle d'attaque de 39°, s'est passée normalement, les détecteurs à l'avant ont enregistré la température 907°C et sur de l'aile 924°C. La descente s'est déroulée sur 8270 km. A 09:24:42 Bourane a touché la piste (à 16 km de l'usine d'assemblage) à la vitesse de 260 km/h et s'est immobilisé à 09:25:24 après avoir parcouru 1620 m  des 5 000m de piste, ralenti par des parachutes, avec un décalage de 3 m par rapport au centre de la piste (80 m de largeur), alors que la tolérance était de 10 m. Le vent de face fut de 17m/s. Durée totale du vol: 205 minutes 22s75.

    C'est la première fois qu'un vaisseau spatial d'une telle envergure effectuait un vol automatique de bout en bout. Quant aux séquences automatiques, tout fut étudié avec en mémoire l'accident du Shuttle américain. Des systèmes anti-explosion avaient été installés.

 http://www.buran.ru/htm/hrono.htm

http://www.buran.ru/htm/ng.htm

décollage:  
http://www.buran.ru/images/jpg/baikal1.jpg
http://www.buran.ru/images/jpg/baikal11.jpg

Bourane

Les 3 parachutes de freinage permettent de gagner 500 m de piste.

 

  Bourane fut construite presque à l'identique du modèle américain. Elle était acollée sur le flanc d'Energia. D'une masse de 75 tonnes à vide, elle aurait pu emporter 27 tonnes en orbite à 450 km, inclinée de 50,7°par rapport à l'équateur. Les missions auraient pu s'étaler de 7 à 30 jours avec 2 à 4 pilotes et 6 passagers. 

http://www.buran.ru/images/jpg/parash.jpg

       Quoique presque identique au Shuttle, vu de l'extérieur, le principe de fonctionnement fut différent. La Navette américaine dispose de 3 moteurs assurant au décollage un supplément de vitesse, ils ne servent pas à l'atterrissage. Les ergols sont stockés dans le réservoir central et elle dispose de 2 boosters à poudre. Bourane, quant à elle, est Démonstration à  Zhukovsky pour être vendu!!! presque un avion. 4 boosters (1er étage) sont montés sur le 2e étage (le corps central) et sont largués en vol pour être récupérés par des parachutes, comme le Shuttle. Ils fonctionnent avec de l'oxygène liquide et du kérosène. Quant aux moteurs, à l'arrière de Bourane, ils ne servent qu'à l'atterrissage, offrant ainsi une plus grande manœuvrabilité en phase d'approche. Les 3 parachutes de freinage permettent de gagner 500 m de piste.

  

http://www.buran.ru/images/gif/b3942-1.gif

Démonstration à  Zhukovsky pour être vendu!!!

  

Les caractéristiques

    La longueur était de 36,367 m pour une hauteur 16,35 m de la partie posée sur Energia au sommet de la dérive; l'envergure de l'aile  23,92 m et la surface ailaire de 250 mètres carrés; la largeur 5,6 m, hauteur 6,2m; le diamètre de la section de la soute 4,6 m, sa longueur de 18 m. La masse au décollage jusqu'à 105 t, la masse de la charge utile en orbite jusqu'à 30 t à 200 km pour 50,7° d'inclinaison ou 16 t pour 97° . La charge maximale du carburant jusqu'à 14 t dont 10,4 d'oxygène. Masse maxi à l'atterrissage 87 tonnes. Vitesse maxi à l'atterrissage 360 km/h. Pour le 1er vol ce fut 260 km/h. Orbite de 250 à 500 km. 46 moteurs assurent le contrôle fin d'attitude. Nous voyons Bourane lors d'une exposition statique.

 

Bourane lors d'une exposition statique
http://www.buran.ru/images/jpg/maks991.jpg

  • Accélération max au décrochement d'orbite: 2,95 g et en descente 1,6 g.
  • Impulsion spécifique des moteurs dans le vide: 362 s et une poussée de 88 kN.
  • 38 moteurs assurent le contrôle d'attitude avec une poussée selon 4 axes, l'impulsion spécifique de la poussée 275 à 295 s (selon le but à atteindre).
  • Huit moteurs pour une orientation précise.
  • volume de la cabine de pilotage: 73 m3
  • bras manipulateur

Voir aussi  quelques dessins et  dimensions

Les protections thermiques:

    Le retour d'un vol spatial nécessite de traverser les couches denses de l'atmosphère, pendant 15 mn environ. Mais à 28 000 km/h, cela représente une véritable barrière de feu que doit traverser l'engin. Bourane se redressa d'un angle de 39° pour offrir son ventre à l'atmosphère. A partir de 100 km d'altitude, les frottements des molécules d'air, devenant de plus en plus denses au fur et à mesure de la descente, provoquèrent un plasma autour de la cabine et les températures de surface devaient dépasser largement les 1 000°C. Puisque Bourane fut conçu pour être utilisable au moins une centaine de fois, il a fallu développer 3 systèmes de protection thermique:

  • un matériau "carbone-carbone" avec des conditions opérationnels supérieur à 1 650° C sur le nez et les bords d'attaque des ailes. 

  • des tuiles céramiques à base de fibres extrêmement fines (1,5 à 2 mm) de quartz de silice, pour les parties dépassant les 1 250°C.

  • un matériau souple pour les parties ne dépassant pas les 379°C. Cela concernaient les parties supérieures des ailes.

    A la fin du vol, la température était redescendu à 160°C. Le passage de mach 25 à mach 0,2 en 30 minutes, a provoqué des contraintes thermiques importantes.

    Les tuiles furent au nombre de 38 600 ou 38 800, selon les documents. Chacune avait sa géométrie originale différente des autres par la forme de l'avion, de la courbure des surfaces et des encoches. Leur taille en moyenne de 150 mm, pouvait atteindre 200 mm. La découpe fut effectuée avec des diamants et une précision <0,5 mm. Leur forme trapézoïdale pour 80%, était irrégulière pour 20% et très complexe pour 15%. Posées à la main, l'espace entre chacune varié de 0,5 à 5 mm. 800 000 programmes individuels furent nécessaires pour le traitement, le contrôle individuel du marquage, de la coupe, etc... Naturellement les techniques de collage furent très délicates à mettre au point.

Les tuiles: http://www.buran.ru/htm/mtkkmain.htm

http://ww.buran.ru/htm/tersaf.htm
http://www.buran.ru/htm/tersaf4.htm
http://www.buran.ru/htm/raskroy.htm

 

Sauvetage

 Pour exploiter la navette Bourane, les Soviètiques devaient apprendre à sauver un équipage en perdition. Pour cela, ils avaient prévus de faire voler ensemble 3 engins spatiaux (Bourane, Mir et Soyouz-TM) pour les opérations suivantes, nécessaires à un retour précipité d'un équipage sur Terre:

  • Arrimage automatique avec la Station Mir sur le module Cristal;

  • Passage des cosmonautes travaillant dans Mir, vers Bourane avec examens de ses systèmes, y compris le bras manipulateur;

  • Vol autonome en orbite;

  • Mise en marche du Soyouz - TM avec arrimage à Bourane;

  • Travail d'un équipage du Soyouz - TM à bord de Bourane;

  • retour et l'atterrissage de Bourane en vol automatique.

    C'est pourquoi les cosmonautes participant à l'expérience, appelèrent le véhicule  Soyouz - TM, Soyouz signifiant Union, en russe. Pour préparer les vols sur le Soyouz - TM, les équipages s'entraînaient aussi sur le simulateur de Bourane.

    Quant au sauvetage au moment du décollage, contrairement aux américains, les cosmonautes soviétiques pouvaient sauter en parachute. Les américains, en cas d'explosion au moment du décollage, doivent sauter dans un panier suspendu à une corde qui doit les évacuer en se laissant glisser. En théorie, ils auraient assez de temps pour se précipiter dans le panier. Ceci a été pensé en remplacement d'une solution coûteuse, que les coupes budgétaires ont contraint à abandonner. En cours de vol, rien n'ai prévu et je crois que les événements de 1986 leur ont donné raison, car tout se passe trop vite. Une séparation de la cabine a été pensé par un temps, mais trop cher !!!

 les cosmonautes soviétiques pouvaient sauter en parachute.

http://www.buran.ru/images/gif/safety1.gif
http://www.buran.ru/images/jpg/safety11.jpg

moyens de sauvetage: http://www.buran.ru/htm/escape.htm

Quelques problèmes résolus :

  • développement d'un grand réservoir d'oxygène-hydrogène liquide pour le 2e étage (corps central).

  • maîtrise des procédures et des équipement utilisés pour manipuler l'hydrogène liquide et pour assurer la sûreté, tout comme l'utilisation de l'oxygène liquide et du kérosène refroidi.

  • neutralisation de l'hydrogène non utilisé, gaspillé en cours de la mise à feu des moteurs du 2e étage.

  • développement et exécution de nouveaux matériaux de structure avec des propriétés physico-mécaniques améliorées, de nouveaux matériaux d'isolation et de protection contre la chaleur présente dans des conditions extrêmes, aussi bien que des enduits antistatiques;

  • renforcement de l'alliage d'aluminium aux températures cryogéniques et développement d'un service d'essai cryogénique;

  • maîtrise de la technologie de fabrication de grandes structures en nid d'abeilles, de réservoirs de carburant de grand diamètre avec  soudure par faisceau d'électrons, assurant la propreté des réservoirs de carburant et du contrôle de qualité non destructif sur l'adhésion de l'isolant thermique et des enduits protecteurs de la chaleur;

  • définition des caractéristiques acoustiques, afin de limiter leurs effets destructifs, sans essais de mise à feu;

  • assurance sur la résistance des grandes structures du lanceur dans l'environnement, avec des baisses importantes de  température lors du passage  vide - remplissage;

  • transport de grandes structures sur l'avion 3M-T et l' An 225;

  • le développement d'un pas de tir pour permettre les essais de mise à feu et le lancement du lanceur, des équipements expérimentaux et leurs composants et du développement des installations expérimentales;

  • le développement des équipements de production à l'emplacement du tir comprenant l'essai et les équipements de contrôle automatique.

  • résolution des problèmes de compatibilités électromagnétiques de tous les systèmes.

Fin du rêve

pg4.gif (43290 octets)  

  Les Soviétiques avaient rêvé d'une grande astronautique et leurs projets avec le couple Energia - Borane furent grandioses, avec notamment une conception de station orbitale conçu autour de Mir et Bourane.

http://www.buran.ru/images/gif/pg4.gif

    Hélas, la course effrénée vers les armements a entraîné la récession totale dans l'industrie russe, ce qui a eu un effet défavorable sur le projet Energia-Bourane. En 1992, l'Agence Spatiale Russe décidait de tout arrêter. A ce moment-là, la deuxième navette spatiale était assemblée et des modifications avaient été apportées à l'ensemble de la troisième navette spatiale. 

    Pour conclure, voici une bien triste fin de ce qui fut la Grande Astronautique.

une bien triste fin de ce qui fut la Grande Astronautique
http://www.buran.ru/images/gif/fact04.gif

Prix de l'innovation

    Le 14 novembre 1994, les concepteurs de l'avion spatial, G. Lozinsky et L. Voinov , reçurent le prix de l'innovation 1994, à Bruxelles, avec mention spéciale du jury. Etonnant, non ? (comme disait Pierre Desproges).

les concepteurs de l'avion spatial reçurent le prix de l'innovation 1994

http://www.buran.ru/images/jpg/sertif7.jpg

 

D'autres images du couple Energia - Bourane

Vue aérienne du couple Energia Bourane sur le pas de tir

Une autre vue aérienne de nuit lors du premier tir du célèbre couple

Vue de profil, au sol, d'Energia

Vue sous un autre angle, au sol ,d'Energia.

Vue en plan large du couple avant son lancement.

Installation, en usine, du couple sur le train.

Sur le train, en route vers le pas de Tir vue au sol, du couple Energia Bourane sur le pas de tir. vue plongeante sur le pas de tir, lors des préparatifs de lancement.
Vue aérienne sur le couple An225 et Bourane. Une vue d'accompagnement, en vol, du couple An225 et Bourane.

Au sol, le couple An225 et Bourane.

  1. http://www.buran.ru/images/jpg/big3.jpg

  2. http://www.buran.ru/images/jpg/mbig3.jpg

  3. http://www.buran.ru/images/jpg/bbur12.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbur12.jpg

  4. http://www.buran.ru/htm/rocket.htm
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbur38.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/ene-sta.jpg

  5. http://www.buran.ru/images/jpg/big5.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbig5.jpg

  6. http://www.buran.ru/images/jpg/big12.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbig12.jpg

  7. http://www.buran.ru/images/jpg/bburan15.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbur15.jpg

  8. http://www.buran.ru/images/jpg/big10.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbig10.jpg

  9. http://www.buran.ru/images/jpg/bbur32.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbur32.jpg

  10. http://www.buran.ru/images/jpg/bbur35.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/mbur35.jpg

  11.  

  12. http://www.buran.ru/images/jpg/onmria.jpg
  13. http://www.buran.ru/images/jpg/mbur17.jpg
    http://www.buran.ru/images/jpg/bburan17.jpg

 

retour à la Navette spatiale (Shuttle)

 

Lire le livre: Baïkonour, la porte des étoiles de la SEP et édité chez Armand Colin (1994).

Textes du site: http://www.buran.ru/  
traduits à l'aide du logiciel de PROject MT online: http://www.e-promt.com/

Pour traduire une page russe, mettre l'url de la page à traduire (copier-coller) dans la case réservée à cet effet à l'adresse suivante:

http://www.translate.ru/fra/srvurl.asp

Mise en garde: la traduction ne donne qu'un texte approximatif.

 

Liens vers le site du couple Energia-Bourane

Homepage de Bourane: http://www.buran.ru/homepage.htm
Homepage d'Energia: http://www.energia.ru/

historique: http://www.buran.ru/htm/bigbook.htm
transport: http://www.buran.ru/htm/transp.htm
usine expérimentale mécanique: http://www.buran.ru/htm/myasi.htm
transport aérien: http://www.buran.ru/htm/3m.htm
prototype de Bourane: http://www.buran.ru/htm/anabst.htm
Préparatifs terrestres:  http://www.buran.ru/htm/ongraun.htm
Polygone de tir: http://www.buran.ru/htm/ukss.htm
pilotes: http://www.buran.ru/htm/pilots.htm
le bras manipulateur: http://www.buran.ru/htm/bighand.htm

la charge utile: http://www.buran.ru/htm/spirit.htm

1er étage: http://www.buran.ru/htm/firststg.htm
moteur 1er étage: http://www.buran.ru/htm/rd170.htm

2e étage: http://www.buran.ru/htm/2stage.htm
moteur 2e étage: http://www.buran.ru/htm/rd0120.htm

aérodynamisme: http://www.buran.ru/htm/aerodina.htm

atterrissage: http://www.buran.ru/htm/landing.htm
zone d'atterrissage: http://www.buran.ru/htm/pk.htm
systèmes de gestion: http://www.buran.ru/htm/su.htm
installations: http://www.buran.ru/htm/lan_gear.htm

  JavaScript DHTML Drop Down Menu By Milonic  

  la solution de facilite pour surfer francophone