Nouvelle famille de lanceurs chinois



Samedi dernier, le premier lancement du lanceur chinois de classe moyenne Great Voyage-7 s'est achevé avec succès. Il s'agit de la deuxième fusée de la nouvelle famille. Et le secret de la cosmonautique chinoise nous a surpris - il s'avère que l'une des charges utiles de ce lancement expérimental était le modèle d'un nouveau vaisseau spatial habité.

Mettez les choses en ordre




Sous le nom général de "Great Campaign" (ci-après dénommé CZ, Changzheng ou LM), les Chinois ont combiné une variété de missiles, vous devez donc mettre de l'ordre dans la notation. La
fusée légère Great Campaign 1 a lancé le premier satellite chinois et la version 1D a été proposée pour des lancements commerciaux. Comme il n'y avait pas de clients, le CZ-1 n'a été lancé que deux fois et le CZ-1D a testé trois ogives à trois reprises.
Le Grand 2 mars est une famille de missiles en soi. Des versions légères -2A, C, D (jusqu'à trois tonnes en orbite basse) et des versions moyennes E (9200 kg par DOE) et F (8400 kg par DOE) ont été développées. CZ-2E ne vole plus et -2F est la bête de somme du programme habité chinois.
La grande campagne 3c'est une sous-famille de lanceurs légers de moyenne classe, de 5 à 13 tonnes en orbite basse. Les options de levage plus B et C sont utilisées pour mettre les satellites en orbite géostationnaire.
Le Grand 4 mars, dans différentes versions, affiche 4-4,2 tonnes en orbite basse et est utilisé pour les lancements en orbite polaire.

Tous les missiles ci-dessus utilisent l'heptyle et l'amyle comme paire de combustibles. L'heptyl (diméthylhydrazine asymétrique) est une substance de la classe de danger la plus élevée, poison, cancérigène, mutagène, tératogène et, en général, boue rare. L'amyl (tétroxyde d'azote) est un peu moins méchant, toxique tout comme le chlore, et les plantes en poussent mieux. Ces composants étaient pratiques pour les missiles intercontinentaux militaires, car ils pouvaient être stockés sous forme liquide à température ambiante, et le missile pouvait démarrer à tout instant. Ils sont également très pratiques dans l'espace, car ils ne nécessitent pas d'isolation thermique spéciale. Et si plusieurs centaines de kilogrammes de poison sur l'étage supérieur, satellite, vaisseau spatial interplanétaire ou vaisseau spatial peuvent encore survivre, alors des centaines de tonnes d'heptyle et d'amyle dans les premières étapes des lanceurs sont déjà surpuissantes.Ils sont également plus chers que l'oxygène et le kérosène, et nécessitent la production d'usines spéciales, qui doivent également prendre des mesures de sécurité pour ne pas empoisonner le personnel et les habitants du quartier. Par conséquent, comme dans le cas de notre Proton, le temps de ces missiles touche à sa fin. Et à leur place viendront des missiles plus respectueux de l'environnement:

La Great Campaign 11 est une nouvelle fusée à combustible solide de la classe légère, volant pour la première fois en 2015 et ayant une charge utile de 700 kg en orbite basse.

Et, enfin, une nouvelle famille de missiles oxygène-kérosène:
«The Great Campaign-6» - une fusée porteuse de classe légère (une tonne dans l'orbite polaire, certaines dans l'orbite terrestre basse). Il a volé pour la première fois en septembre 2015.
Le Great March 7, un lanceur de classe moyenne, 13,5 tonnes en orbite basse, a volé pour la première fois samedi.
Le Great Voyage 5 est un lanceur lourd, 25 tonnes en orbite basse, le premier vol est attendu au second semestre de cette année.

De plus, il est connu que le CZ-9 est un projet de fusée super lourde d'une capacité de charge de 130 tonnes.

Et ce diagramme montre les années de service de chaque type de missile.



Parents sur les moteurs


Pourquoi ces trois missiles peuvent-ils appartenir à la même famille? Le fait est qu'ils utilisent les mêmes moteurs. Depuis les années 2000, la Chine développe une technologie de fusée à propergol liquide en boucle fermée. En conséquence, deux moteurs à oxygène-kérosène ont été créés: YF-100 et YF-115.



Le YF-100 est un moteur de 136 tonnes sous vide. Ils disent que Yuzhnoye Design Bureau (Ukraine) au début des années 90 a vendu de la documentation au moteur de deuxième étage Zenit RD-120 en Chine, et que les Chinois ont commencé à fabriquer des moteurs-fusées en boucle fermée sur cette base. Même si c'était vraiment le cas, le YF-100 n'est pas une copie directe, sa poussée est sensiblement supérieure à 85 tonnes du RD-120, et l'impulsion spécifique est plus faible.



Yf-115- un moteur d'une poussée de 15 tonnes, avec une impulsion spécifique de 341 secondes, supérieur au YF-100 (335 secondes) et inférieur au RD-120 (350 secondes).

L'utilisation d'un cycle fermé, dans lequel les gaz d'échappement du générateur de gaz sont introduits dans la chambre de combustion, a permis d'obtenir des valeurs élevées d'impulsion spécifique, ce qui a placé ces moteurs à un bon niveau mondial. À titre de comparaison, l'impulsion spécifique la plus élevée des moteurs à oxygène-kérosène est RD-0124 (359 secondes), et l'impulsion spécifique de Merlin Vacuum sur le site Web de SpaceX est définie sur 348 secondes.

La grande campagne 6


Si vous mettez un YF-100 sur le premier étage, un YF-115 sur le deuxième étage et ajoutez le troisième étage pour amener la charge utile sur l'orbite synchrone solaire, alors nous obtenons le lanceur CZ-6. Petit, avec une masse de lancement de seulement 103 tonnes et un diamètre maximum de 3,35 m, le Velikiy Pod-6 a été conçu pour un transport facile:



Et un entretien facile:



Le 15 septembre, le CZ-6 a lancé avec succès 20 petits satellites sur une orbite héliosynchrone:



La grande campagne 7


Si nous prenons 2 YF-100 au bloc central (deuxième étage), ajoutons quatre blocs latéraux (premier étage) avec un YF-100 sur chacun, et mettons quatre YF-115 sur le troisième étage, nous obtenons "Great Campaign 7". La masse de lancement de 594 tonnes permettra de lever 13,5 tonnes en orbite basse. Le diamètre maximum du bloc de 3,35 m permet de transporter facilement la fusée par la route depuis le port:



Ensuite, assemblez-la dans le complexe de montage et d'essai et amenez-la au départ:



Photo du lancement du samedi:



Vidéo:



Il est très curieux que la fusée soit essentiellement plus proche d'une fusée à deux étages. De la vidéo, il s'ensuit que le deuxième étage n'est réinitialisé que 14 secondes après la séparation des quatre blocs du premier étage, il est très inhabituel et très inefficace. Peut-être que le YF-100 ne peut pas fonctionner plus de trois minutes?

La grande campagne 5


Et enfin, si nous prenons la première étape de quatre blocs avec deux YF-100 sur chacun, et mettons des moteurs oxygène-hydrogène (YF-75 et YF-77) sur les deuxième et troisième étapes, nous obtenons la fusée Great Campaign-5 »Avec une capacité de chargement de 25 tonnes en orbite basse. A son sujet, on sait que les deuxième et troisième étages auront un diamètre de 5,2 m, et la masse de lancement de la fusée est estimée à 867 tonnes. Vous avez déjà une photo de l'exportation du modèle de fusée au départ:



Navire inconnu


Vingt heures après le lancement, la charge utile principale a atterri, et il s'est avéré qu'il s'agit d'un appareil d'essai à partir duquel ils développeront soit une cargaison soit un navire habité.





En raison du secret chinois, il est encore totalement incompréhensible comment il est appelé et comment il sera testé plus avant. À en juger par la taille, il s'agit très probablement d'un modèle à grande échelle, plus petit que l'original. De plus, à en juger par les photos et les vidéos, très probablement dans ce vol, le modèle n'avait pas de moteurs à atterrissage en douceur (ou tout autre système pour atténuer l'impact au sol), qui devrait être sur un navire de taille normale.

Conclusion


Par ailleurs, il convient de mentionner la phrase qui a glissé dans l'une des interviews selon laquelle au cours de la période de cinq ans de 2016-2021, une centaine de missiles de cette famille seront lancés, ce qui donne un nombre annuel de 30 lancements. Dans ce cas, la Chine rivalisera pour la première place du nombre de lancements par an (dans ce paramètre, la Russie a été le leader ces dernières années, mais les États-Unis commencent à souffler dans le dos avec des lancements de «nouveaux propriétaires privés»). Une autre question est de savoir où et quel type de charge utile la Chine trouvera-t-elle lors de ces lancements?

Source: https://habr.com/ru/post/fr395447/


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