Le lancement de la fusée Proton en 2010 n'a pas réussi, non pas parce qu'elle n'avait pas assez de carburant, mais parce qu'il y en avait
trop.L'auteur de l'article est Wayne Eliazer, il a travaillé dans l'US Air Force pendant 25 ans, a été le responsable du programme Tor, directeur des tests Atlas, chef de la Division des lancements spatiaux à la Direction de l'approvisionnement de l'armée de l'air du Secrétariat du Pentagone.
L'un des problèmes les plus courants à l'origine des accidents d'avion était le fait que le pilote était assis tranquillement dans le cockpit jusqu'à ce que la voiture soit à court de carburant. Avec les lancements spatiaux, ces pannes se produisent moins souvent, mais dans certains cas particulièrement indicatifs lors des premiers lancements, des arrêts des systèmes de propulsion ont été enregistrés en raison d'un manque de carburant.
La plupart des lanceurs à carburant liquide n'avaient pas de système de suivi du niveau de carburant - même pas aussi simple qu'un pilote confus regardant les lectures de la jauge de carburant en baisse. Les moteurs ont été testés, leur consommation a été enregistrée et la quantité de carburant et de comburant requise a été calculée à l'aide de formules simples. L'appareil contenant de l'oxygène liquide comme oxydant était simplement rempli d'un réservoir plein - cela était nécessaire, car l'oxygène s'évaporait jusqu'aux dernières secondes avant le démarrage, lorsque la vanne était fermée. La quantité estimée de carburant a été chargée, plus un peu plus, juste au cas où. C'est ainsi que fonctionnaient les missiles Thor, Titan et Delta, comme la plupart des missiles en dehors des États-Unis.
Atlas fonctionnait différemment - il utilisait un système de récupération de carburant qui mesurait la quantité de carburant et de comburant dans les réservoirs et ajustait la poussée du moteur pour maximiser l'efficacité. Cependant, il n'a été lancé que lorsque les moteurs de propulsion étaient en marche - juste après que les gros moteurs d'appoint aient atteint leur niveau de poussée de conception dans les premières minutes de vol. Le système était activé lorsque l'appareil était entraîné par le moteur de propulsion central. C'est ce système qui a permis à la fusée Atlas 19F de se remettre d'une grave perte de vitesse lors de la mission NOAA-B du 29 mai 1980.
La complexité de la tâche de calcul de la quantité correcte de carburant a été bien illustrée par l'échec de la mission Thor LV-2F F34 de lancer des satellites météorologiques militaires, qui a été lancée à la base aérienne de Vandenberg le 19 février 1976. À cette époque, trop était utilisé pour lancer des satellites météorologiques sur les fusées Thor. processus simplifié de calcul de la quantité de carburant. L'équipe de lancement a utilisé les données des tests opérationnels du premier étage de l'accélérateur pour calculer la charge de carburant requise, et un compteur a été utilisé pour mesurer la quantité de carburant chargée dans la fusée. Et c'est tout. La quantité de carburant nécessaire a été chargée dans le réservoir du moteur accélérateur, le compte à rebours a commencé, le décollage a eu lieu. Cependant, la charge utile n'a pas atteint une orbite stable et est revenue dans l'atmosphère après la première orbite.
Une enquête ultérieure a révélé que les données du test de performance du moteur étaient incorrectes. Le moteur avait besoin de plus de carburant pour atteindre les performances souhaitées que les données implicites. La situation était similaire à la façon dont si vous alliez chez un concessionnaire automobile et que vous choisissiez une nouvelle voiture qui consomme 6 litres d'essence aux 100 km, bien que toutes les autres voitures de la même marque, du même modèle et avec les mêmes options auraient ce chiffre égal à 7 litres. cent; et vous ne vous demanderiez même pas pourquoi cette voiture est tellement plus économique que d'autres. Pour les lancements restants, le projet Thor a entrepris des recherches approfondies et une analyse plus détaillée.
Un autre accident s'est produit à la base aérienne de Vandenberg le 3 août 1981 avec un missile Delta 3914 de la mission Dynamics Explorer. L'ordre de lancement normal supposait que le deuxième étage de la fusée était alimenté pendant le compte à rebours. Dans cette mission, une nouveauté a été ajoutée à l'équipement de ravitaillement: un "moulin" tournant dans le tuyau de ravitaillement en tant qu'indicateur de l'alimentation en carburant, similaire à la roue qui tourne dans certaines stations-service. Malheureusement, la nouvelle roue s'est bloquée et une fuite de carburant s'est produite, ce qui a amené l'équipe de ravitaillement à supposer que le deuxième étage était complètement rempli. Elle a manqué de carburant 16 secondes plus tôt que prévu, raison pour laquelle la charge utile n'a pas atteint l'orbite souhaitée 160 km. Ensuite, il s'est avéré qu'il y avait des controverses concernant l'altitude d'orbite requise, de sorte que les adhérents d'une orbite inférieure étaient satisfaits,contrairement à tout le monde.
Le 18 avril 2001 a été un grand jour pour le programme spatial indien - puis la première fusée a été lancée pour lancer le satellite GSAT 1 sur une fusée porteuse pour le lancement de satellites géosynchrones GSLV. La célébration des réalisations n'a pas duré longtemps. La troisième étape utilisait un moteur de fabrication russe qui n'avait jamais volé auparavant et qui manquait de poussée. Le satellite est entré dans l'espace avec un déficit de vitesse de 0,5%, raison pour laquelle il n'a pas pu atteindre l'endroit souhaité en orbite. Le satellite a bien fonctionné, mais est rapidement descendu, traversant les orbites d'autres satellites et interférant avec leur travail. C'était inacceptable et il a été désactivé après seulement quelques jours.
Le 6 décembre 2010, une nouvelle version du glorieux moteur d'appoint Proton a soulevé une fusée du cosmodrome de Baïkonour transportant des satellites GLONASS. Un nouvel étage supérieur a été utilisé sur l'étage supérieurDM-03 . La charge utile n'est jamais entrée en orbite et est tombée dans l'océan Pacifique. La situation s'est avérée être le contraire du cas avec Dynamics Explorer. Le volume des réservoirs du nouvel étage supérieur était nettement plus important que celui des modèles précédents, et ce moment n'était pas pris en compte lors du ravitaillement. Bien que la mission n'ait pas eu besoin de carburant supplémentaire, il a quand même été versé - 2 000 kg de plus que nécessaire. Et au lieu d'un manque de carburant, comme les missions «Thor F34» et «Delta» Dynamics Explorer, le «Proton» en avait trop.
Pourquoi l'excès de carburant est-il devenu un problème? Dans le cas de l'accident du Tor F34, le problème n'était pas simplement qu'il n'y avait pas assez de carburant à bord. Lors des lancements de satellites météorologiques militaires, les chars de la fusée Thor et les étages supérieurs étaient trop petits, et la masse de l'ensemble du navire augmentait à chaque mission. L'une des solutions à ce problème était le remplacement du carburant RP-1 par RJ-1. Le carburant RJ-1, conçu pour les statoréacteurs, était plus dense que le RP-1, permettant d'entasser plus de carburant par unité de volume dans l'espace limité du réservoir de carburant Thor - et donc plus d'énergie.
La poussée prétendument élevée du moteur utilisé sur la mission Thor F34 avait été notée plusieurs années auparavant, il a donc été choisi spécifiquement pour la mission la plus lourde de cette série de missiles. Cependant, en fait, non seulement ce moteur n'avait pas une telle poussée - en principe, aucun moteur d'un tel dispositif ne pouvait donner une telle poussée. Il était impossible de remplir suffisamment de carburant dans le réservoir du Thor pour que cette mission décolle avec succès, car l'augmentation du poids du carburant ne faisait que réduire la poussée du moteur.
Le DM-03 avait le même problème. Il y avait beaucoup de carburant à l'étage supérieur, mais au final, il s'est avéré trop lourd pour que la fusée atteigne sa trajectoire prévue. Dans la conception des missiles Delta-4 et Atlas-5, les principaux paramètres étaient le coût de développement et de production, et les moteurs coûtaient nettement plus que le carburant stocké dans les réservoirs. Les fusées précédentes, qui utilisaient des moteurs RL-10 dans les étages supérieurs, avaient au moins deux de ces moteurs, mais il était possible de calculer la trajectoire de sorte qu'un seul moteur était utilisé. La trajectoire doit remonter presque verticalement pendant le fonctionnement du premier étage, évitant ainsi à la fois la traînée aérodynamique et les pertes gravitationnelles associées à des trajectoires plus faibles et plus efficaces. S'étant suffisamment élevé, l'étage supérieur de la RL-10 pourrait fonctionner assez longtemps,accélérer beaucoup plus lentement, mais économiser beaucoup d’argent sur du matériel coûteux. Cette approche a soulevé des problèmes de portée, mais comme les missiles des sites d'essais américains survolent l'océan, cet obstacle n'était pas insurmontable.
Peut-être que le Proton avec l'étage supérieur DM-03, lancé le 6 décembre 2010, aurait pu aller dans l'espace le long d'une trajectoire similaire et amener l'étage supérieur à une telle hauteur à laquelle il pourrait utiliser du carburant supplémentaire, mais personne n'a pensé à un tel opportunités, puisque cette étape n'était pas censée pomper autant de carburant.
Le défi n'est donc pas seulement de s'assurer que vous remplissez le réservoir avant le voyage, mais plutôt de vous assurer que vous avez juste la bonne quantité de carburant pour la mission. Et avant de choisir une voiture, lisez d'abord les caractéristiques de plusieurs exemplaires.