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UN CRV POUR ISS ?
Dès le début des études sur la station internationale, le problème du vaisseau de secours se pose. Avec la venue des soviétiques dans le programme, le Soyouz devient vite dans un premier temps cette chaloupe. La NASA a dans son histoire la plus grande expérience d'études sur les corps portants les fameux "lifting body". Après le X24, ancêtre du Space Shuttle, elle commence l'étude du X38. LE X38 Le projet X38 est une série de 5 prototypes de véhicules de recherches permettant de développer les techniques destinées au CRV Crew Rescue Vehicle pour ISS. L'avion ailé CRV sera le premier véhicule réutilisable construit en moins de 20 ans. Le CRV est conçue pour le retour en sécurité d'un équipage de 6 à 7 astronautes depuis la station ISS. Il est prévu pour être attaché indéfiniment à la station et utilise de l'azote pour ses moteurs de manoeuvre. Il sera lancé par le Shuttle installé dans la soute. Le CRV a un déport latéral de 1300 km qui permet un retour sur terre après deux ou trois révolutions. Les consommables à bord permettent 9 heures de survie. Le guidage est automatique. L'atterrissage s'effectue par parachute à la vitesse de 65 km-h avec un taux de chute de 3,7 m-s. Trois X38 serviront pour des essais au centre Dryden tandis qu'un 4eme sera "spatialisé" pour servir de démonstrateur CRV à partir du Shuttle. Le dessin du X38 reprend le concept des avion ailés "lifting body" testé à Dryden entre 1963 et 1975. Le X38 ressemble au X24A qui a volé entre 1969 et 1971. Les lifting body volent grâce à la forme particulière de leur corps qui devient sustentateur. Le X24 a volé 28 fois démontrant la capacité de ces "avions" à atterrir sans moteur comme le fait le Shuttle aujourd'hui. Modifié en X24B, il est le dernier lifting body testé à Dryden. Le X38 reprend aussi le nez de l'avion spatial soviétique Spiral. Les trois X38 qui seront utilisé pour des vols atmosphériques mesure 7,4 m de long, 3,5 m de large et 2,5 m de haut, soit en taille 80% du CRV. Ils seront désigné V 131, 132 et 131R. Un 4eme prototype le V133 sera la copie exacte du CRV en taille et forme. Les modèles d'essais sont construit par Scaled Composites, à Mojave, Californie à base de matériaux composites, fibres de verre, graphites époxy, solidifiés par une structure en acier et aluminium pour les point les plus sensibles. Leur masse est comprise entre 6 000 et 10 000 kg. L'atterrissage s'effectue sur des patins comme le X15. Le 4eme X38 du programme sera le V 201, la version spatiale. Transporté dans la soute de la navette Columbia, il sera mis sur orbite, puis par ses propres moyens retournera sur terre après avoir traversé l'atmosphère. Il sera construit au centre Johnson. Le compartiment équipage en aluminium sera pressurisé. La structure externe sera recouverte de protection thermique TPS semblable à celle du Shuttle, mais plus résistante comme la céramique et les couvertures de silices.
PETITE CHRONOLOGIE 1995
Août 1995, essai du démonstrateur du X38 largué d'un avion Cesna.
1996 Le 1 juin, le Soyouz TMA et le X38 sont sélectionnés comme vaisseau de secours pour la station spatiale internationale Alpha attachés au module russe Zarya. Malheureusement le dessin est rejeté en faveur d'un Soyouz modifié dans un premier temps, le X38 étant étudié pour le long terme quand la station sera occupé par 6 astronautes.
Août 1996, livraison d'une maquette du X38 à Dryden Le 1er novembre, rollout du premier modèle du X38. Long de 7,31 m il sera testé prochainement.
19 décembre 1996, une maquette du X38 dite FTS Flight Termination System est montée dans la remorque d'un camion et lancé sur Lakeshore Road près de la zone Shuttle à Dryden. Ce test sur camion n'est pas seulement pour but de démontrer le déploiement du parachute" mais inclut aussi toute les séquences électroniques associées. Une maquette en bois de l'arrière du X38 sans les dérives constitue le mortier, le système d'éjection de 2 cm de diamètre. Ce système FTS doit être utilisé si une avarie empêche le X38 de revenir en toute sécurité sur terre à EAFB. Le camion supportant le FTS roule à 30 km-h pour le test, afin de déployer le parachute correctement. Un second essai sur camion n'est pas nécessaire, mais un test au sol du système installé sur le X38 est quand même prévu. Le premier X38 doit arriver en mars 1998 pour un premier vol captif en avril.
Mis en place du pylône destiné à attacher le X38 sous l'aile du B52 4 juin, arrivée du premier X38, véhicule V 131 à Dryden.
30 juillet, premier vol captif du V 131.
19 novembre, second vol captif du V 131 1998 Mars Le prototype V 131 passe avec succès son premier essai en vol automatique. Le 12 mars, à 16h30 TU, le B-52 porteur largue le X-38 à l'altitude de 7660 m. Le parafoil, objet de l'attention de l'équipe de la NASA lors de ce premier vol, s'est ouvert dans les secondes qui ont suivi le largage, et a fonctionné comme prévu au cours des 8 minutes de la descente jusqu'à Edwards. Les prochains tests se dérouleront à 50000 pieds; l'ouverture du parafoil sera notamment plus tardive.
Le premier essai spatial est prévu en l'an 2000: une navette emportera le X-38, qui redescendra en planant sur Terre. Trois démonstrateurs devront être construits d'ici l'an 2000 et effectueront 20 vols atmosphériques avant une première tentative de rentrée depuis une navette spatiale. Le X-38 devrait être opérationnel en 2003, où il sera utilisé comme "bouée de sauvetage" de la station spatiale internationale pour 6 astronautes. Il est cependant question d'en développer une version devant servir de vaisseau spatial international pouvant prendre place au sommet d'un lanceur consommable, tel une Ariane 5. Le second modèle du X38 V 132 arrive au centre Dryden le 9 septembre du centre Johnson à bord d'un avion C17. En octobre est prévu deux
tests de parachute par l'U.S. Army's Yuma Proving Ground à Yuma, dans l'Arizona.
Suivant le test de mars, il a été décidé de modifier la hauteur du
parachute et de réaliser d'autres tests notamment avec l'extracteur. Si
les tests sont positif, le premier modèle du X38 réalisera un vol captif
sur le B52 le 3 décembre et deux atterrissages le 5.
L'exemplaire n°2 doit réaliser un vol captif le 30 octobre et un
atterrissage le 17 décembre au Sud de la base. Décembre, début des tests à l'U.S. Army's Yuma Proving Ground à Yuma, dans l'Arizona qui se termineront en janvier. 1999 Janvier Les équipes de Dryden
espèrent un vol captif du véhicule V 131 le 3 février et un atterrissage
le 5. Après être largué de 7660 m, le X38 déploiera son parachute
principal et touchera le sol au Sud du lac Rogers. 6 février Le véhicule 131 réalise un atterrissage sans problème sur le lac Rogers. Largué de 7000 m d'altitude, il déploie son parachute extracteur de 18 m de diamètre puis le principal de 42 m de large le plus grand du monde. L'atterrissage se fait sans problème à 4 m-s, le parachute étant éjecté 6 secondes avant le toucher afin d'éviter d'être endommagé. 5 autres vols sont programmés cette année avec le véhicule 132.
5 mars Le second prototype 132 du X-38 effectue son premier vol expérimental au Centre de recherches Dryden à Edwards. Lâché par un bombardier B-52 à une hauteur de 8.700 mètres, l'appareil, d'un poids de 7 tonnes est revenu se poser sur la piste après avoir plané, sans moteur et suspendu à un parachute ascensionnel. Le vol a duré 10 minutes.
9 juillet Le véhicule 132 effectue son second vol expérimental au Centre de recherche Dryden à Edwards. Lâché par un bombardier B-52 à une altitude d'environ 10.000 mètres, le X-38, sans équipage à bord, est revenu se poser sur la piste à l'issue d'un vol parfait de 31 secondes.
2000 30 mars Le véhicule 132 réalise son dernier vol d'essai. Fixé sous l'aile droite d'un B-52, il a été largué à 11.887 mètres d'altitude, la plus haute altitude atteinte. Après une chute de 44 secondes, son parachute s'est déployé, comme prévu. Dix minutes plus tard, l'engin se posait sur le sol en douceur. C'était le 5eme vol libre du X38, le 3eme du V 132, et le 16 du programme en comptant les vols captifs. Mai, le prototype est embarqué par Senator International Forwards of Los Angeles sur une remorque et envoyé par bateau le MAREN MAERSK au International Aerospace Exhibition de Berlin qui se déroulera du 6 au 12 juin. Cet été, le véhicule 131R au standard du CRV arrivera au centre Dryden. Il sera notamment équipé du parachute qu'utilisera le CRV. 5 modèles de X38 sont utilisé pour développer le CRV. 11 juillet, le V 131R
arrive au centre Dryden après ces modifications en CRV par avion cargo
Super Guppy. Le V 131R ressemble à 80% au futur CRV destiné à ISS
avec notamment son énorme parachute d'une envergure comparable à un
B747 et son nouveau parachute extracteur. Les prochains vols du 131R
permettront de tester les équipements apportés par les états
européens participants au programme notamment le système de guidage et
de navigation. 2 novembre Le prototype V 131R réalise son premier vol libre, après avoir été lâché d'un avion B-52. L'essai est un succès, même si le prototype a effectué un tonneau de 360 degrés après la séparation, qui reste encore inexpliqué par les ingénieurs. Pendant les 24 secondes de vol libre programmées, le X-38 a tourne sur lui-même a la vitesse d'environ 20 degrés par seconde, avant l'ouverture du parachute stabilisateur et l'atterrissage sur la piste de l'Edwards Air Force Base en Californie. Une enquête sera menée pour déterminer la cause de cette légère anomalie, qui pourrait venir d'un défaut dans le logiciel de contrôle de vol ou bien de perturbations aérodynamiques juste après la séparation du X-38 avec le bombardier B-52. 2001 Mars Le V réussit un vol en atterrissant ralenti par le plus grand parachute du monde. Largué de 11500 m d'altitude, le X38 vole durant 13 minutes atterrissant à 25 km-h sur le lac salé Rogers. C'est le 7eme vol du X38 et le second avec son parachute version CRV. Décembre Dans le Building 220 du Johnson Space Center, la construction du premier prototype du X-38, le démonstrateur du CRV, se poursuit et les ingénieurs de la NASA proclament leur volonté de ne pas lâcher le morceau, avec une banderole posée au-dessus de la machine: «Aucun Américain ne devrait jamais faire du stop pour rentrer à la maison!» Et une horloge égrène le compte à rebours avant la date prévue du premier essai en orbite. Le véhicule 133 destiné aux essais atmosphérique représente en taille et forme le CRV. Il sera utilisé pour des tests complet d'avionique, de guidance, des systèmes de vols en étudiant l'aérodynamique, les qualités de vol et d'atterrissage par parachute. 2002 La NASA décide d'abandonner le programme X-38 de développement du véhicule de secours (CRV, Crew Rescue Vehicle) à destination des astronautes présents sur la Station Spatiale Internationale (ISS). Depuis 1997, l'ESA était partenaire de la NASA pour le développement du véhicule non motorisé capable de ramener en cas d'urgence sur Terre les 7/8 futurs astronautes présents sur l'ISS. Alors que l'Europe a dépensé près de 100 millions d'euros dans le programme, le chef de la NASA Sean O'Keefe a annoncé son interruption. Les Européens ont entre autres participé au développement du train d'atterrissage, du nez du véhicule, d'une partie du système de navigation. Klaus Berge, directeur des projets spatiaux au DLR (centre aérospatial allemand) parle de "rupture" du contrat passé avec les Américains et pourrait envisager de demander des compensations financières.
Etude aérothermique
réalisées par la DLR en Allemagne. |
