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Geosynchronous Satellite Launch Vehicle

Le GSLV (acronyme de Geosynchronous Satellite Launch Vehicle c'est-Ă -dire Lanceur de satellite gĂ©osynchrone) est un lanceur dĂ©veloppĂ© par l'ISRO, l'agence spatiale indienne. C'est le lanceur indien le plus puissant et le plus rĂ©cent. Son dĂ©veloppement est dĂ©cidĂ© en 1990 pour permettre Ă  l'Inde de lancer ses satellites en orbite gĂ©ostationnaire. En effet cette tâche ne peut ĂŞtre assurĂ©e par le lanceur PSLV existant, de capacitĂ© rĂ©duite et plus ancien. Les performances du lanceur GSLV sont liĂ©es Ă  la prĂ©sence d'un dernier Ă©tage propulsĂ© par un moteur-fusĂ©e consommant un mĂ©lange cryogĂ©nique d'hydrogène et d'oxygène liquide. Le lanceur a d'abord volĂ© avec un Ă©tage cryogĂ©nique achetĂ© Ă  la Russie (version Mk I premier vol en 2001) avant qu'un dĂ©veloppement national ne soit rĂ©alisĂ© sous la pression des États-Unis inquiète de la diffusion de cette technologie (version Mk II premier vol en 2010). La mise au point du lanceur a Ă©tĂ© difficile avec seulement deux lancements complètement rĂ©ussis sur les sept premiers vols. Le lanceur, qui a une masse d'environ 400 tonnes, peut placer 2,35 tonnes sur une orbite de transfert gĂ©ostationnaire. Une nouvelle version Mk III Ă  l'architecture complètement diffĂ©rente et Ă  la capacitĂ© doublĂ©e a effectuĂ© son premier lancement en 2017.

GSLV Mk I/Mk II
Lanceur spatial
Schéma du GSLV Mk II
Schéma du GSLV Mk II
Données générales
Pays d’origine Drapeau de l'Inde Inde
Premier vol Mk I:
Mk II:
Dernier vol Toujours en service
Hauteur 50 m
Masse au dĂ©collage 421 800 kg
Étage(s) 3
Base(s) de lancement Satish-Dhawan
Charge utile
Orbite basse 5 000 kg
Transfert gĂ©ostationnaire (GTO) 2 500 kg

Historique

La version Mk I

Les lanceurs indiens : de gauche Ă  droite SLV, ASLV, PSLV, GSLV Mk I/II, GSLV Mk III.

L'Inde a dĂ©veloppĂ© ses propres lanceurs - SLV (premier vol en 1979), ASLV (1987) et enfin PSLV (1993) - en ayant recours essentiellement Ă  la propulsion Ă  propergol solide ou Ă  des moteurs-fusĂ©es Ă  ergols liquides utilisant des technologies anciennes (moteur Vikas). Depuis sa mise en fonction le lanceur PSLV assure le lancement de satellites nationaux vers l'orbite basse mais il n'est pas assez puissant pour desservir des orbites plus hautes. Pour parvenir Ă  placer notamment ses satellites de tĂ©lĂ©communications (INSAT) en orbite gĂ©ostationnaire, l'agence spatiale indienne, l'ISRO, dĂ©veloppe un nouveau lanceur baptisĂ© GSLV (acronyme de Geosynchronous Satellite Launch Vehicle c'est-Ă -dire Lanceur de satellite gĂ©osynchrone). Pour atteindre les performances souhaitĂ©es (2,35 tonnes en orbite GTO) l'Inde fait appel pour la première version (Mk I) Ă  des technologies importĂ©es.

Le premier étage est un gros propulseur à poudre directement dérivé du premier étage du PSLV de conception indienne flanqué de 4 propulseurs d'appoint à propergol liquides utilisant le moteur Vikas (version indienne du Viking propulsant les Ariane) très proches des PAL de l'Ariane 4. Le deuxième étage est propulsé par un moteur Vikas, tandis que le troisième étage est propulsé par un moteur russe RD-56M (KVD-1 dans la classification indienne) consommant un mélange très performant d'oxygène et d'hydrogène liquide. Ce moteur conçu par les motoristes soviétiques au début des années 1970 pour le dernier étage de la fusée géante lunaire N-1 n'a jamais volé[1]. En 1993 l'Inde veut acquérir la licence de construction du moteur russe, mais la Russie doit refuser sous la pression des États-Unis qui considère qu'il s'agit d'une violation de diffusion des technologies de missile. La Russie vend sept moteurs et l'Inde décide de développer son propre moteur[2]. Six lancements de la version Mk I utilisant le moteur russe ont lieu dont 4 échecs (2 totaux et 2 partiels).

La version Mk II

La version Mk II se différencie de la version précédente par son moteur cryogénique CE-7.5 (CUS). Celui-ci est de fabrication indienne mais sa conception en fait un quasi clone du moteur russe dont il reprend les caractéristiques (dimension, masse) et les performances (poussée, impulsion spécifique). Le premier vol a lieu le . Le lancement est un échec à la suite d'une défaillance du troisième étage. Le deuxième lancement, plusieurs fois retardé, a finalement lieu le et est un succès.

La version Mk III

L'Inde a dĂ©veloppĂ© une version Mk III du lanceur très diffĂ©rente pour doubler les performances de la Mk II (4,5 tonnes sur une orbite de transfert gĂ©ostationnaire). Cette version Mk III reprend l'architecture des fusĂ©es Ariane 5 et Titan avec deux Ă©normes propulseurs Ă  poudre flanquant le premier Ă©tage qui fournissent 80 % des 9100 kN de poussĂ©e totale au dĂ©collage et reprĂ©sentent les trois quarts de la masse totale du lanceur (640 tonnes). Le premier Ă©tage utilise deux moteurs Vikas dans une version amĂ©liorĂ©e. Le lanceur dispose d'un Ă©tage de moins que ses prĂ©dĂ©cesseurs : le dernier Ă©tage cryogĂ©nique oxygène/hydrogène utilise un nouveau moteur de fabrication nationale CE-20 avec une poussĂ©e presque triplĂ©e (200 kN) par rapport au moteur CUS Ă©quipant la gĂ©nĂ©ration prĂ©cĂ©dente. Le premier lancement a eu lieu le avec un Ă©tage cryogĂ©nique factice avec comme objectif de valider le fonctionnement en vol des gros propulseurs Ă  propergol solide. La fusĂ©e qui emportait le dĂ©monstrateur de rentrĂ©e atmosphĂ©rique CARE, a effectuĂ© un vol suborbital avec succès. Ă€ l'issue du vol la charge utile a amerri dans l'ocĂ©an Indien et a Ă©tĂ© rĂ©cupĂ©rĂ©e[3]. Le premier vol du nouveau lanceur dans sa configuration opĂ©rationnelle a eu lieu le et place avec succès le satellite de tĂ©lĂ©communications indien GSAT-19 de 3,1 tonnes[4].

  • Diagramme de la version Mk III.
    Diagramme de la version Mk III.
  • Maquette de la GSLV Mk III.
    Maquette de la GSLV Mk III.

Caractéristiques techniques

Principales caractéristiques des versions du lanceur GSLV[5] - [6] - [7]
Version Mk I Mk II Mk III
(Ă  titre indicatif)
Statut Retiré Opérationnel Opérationnel
Date vols 4/2001 - 12/2010 4/2010 - 12/2014
Vols/Ă©checs/Ă©checs partiels 6 / 2 / 2 6 / 1 2
Masse totale 412,8 t. 421,8 t. 639 t.
Longueur 49,99 m. 49,99 m. 42,43 m.
Charge utile GTO : 2,31 t. GTO : 2,35 t. GTO : 4 t.
Propulseurs d'appoint 4 x GS-0 (L-40) 4 x GS-0 (L-42) 2 x S-200
Dimension (longueur Ă— diamètre)) 19,70 Ă— 2,10 m 19,70 Ă— 2,10 m 25 Ă— 3,20 m
Masse (dont carburant) 179,8 t (159,4 t) 188 t (168 t) 478 t (413,3 t)
Poussée maximale (dans le vide) 2710 kN (au niveau de la mer) 2710 kN 7757 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 281 s 288 s s
Durée de fonctionnement 147 s 155 s 128,6 s
Moteur Vikas 2+ Vikas 2+ propergol solide
Type propergol liquide UH25/N2O4 UH25/N2O4 HTPB
Premier Ă©tage GS-1 (S-138) GS-1 (S-138) L-110
Dimension (longueur Ă— diamètre) 20,30 Ă— 2,80 m 20,30 Ă— 2,80 m 23,9 Ă— 4 m
Masse (dont carburant) 166,5 t (138,24 t) 166,5 t (138,24 t) 128 t. (110 t)
Poussée maximale (dans le vide) 4386 kN (au niveau de la mer) 4386 kN 1430 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 315 s
Durée de fonctionnement 108 s 108 s 200 s
Moteur propergol solide propergol solide Vikas X
Type propergol PBHT PBHT UH25/N2O4
Deuxième étage GS62 (L-39.5) GS62 (L-39.5) C-25
Dimension (longueur × diamètre) 12,3 × 2,8 m 12,3 × 2,8 m 8,2 x 4 m
Masse (dont carburant) 45,05 t (39,65 t) 45,05 t (39,65 t) 29 t (25,6 t)
Poussée maximale (dans le vide) 804,5 kN (au niveau de la mer) 804,5 kN 200,6 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 302 s 302 s 444 s
Durée de fonctionnement 146 s 146 s 555 s
Moteur Vikas 4+ Vikas 4+ CE-20
Type propergol UH25/N2O4 UH25/N2O4 LH2/LOX
Troisième étage GS3 (C12.5) GS3 (C15.0)
Dimension (longueur × diamètre) 8,72 × 2,8 m 8,72 × 2,8 m
Masse (dont carburant) 17,3 t (15,2 t) 17,3 t (15,2 t)
Poussée maximale (dans le vide) 73,6 kN (au niveau de la mer) 73,55 kN
Impulsion spécifique (dans le vide) 462 s 460 s
Durée de fonctionnement 920 s 915 s
Moteur KVD-1 CUS
Type propergol LH2/LOX LH2/LOX
Coiffe
Dimension (longueur × diamètre) 8,66 x 4 m 8,66 x 4 m 10,3 x 5 m
Masse (dont carburant) 1,8 t. 1,8 t. ?

Historique des lancements

Mise Ă  jour 12/8/2021

N° vol Version Date de lancement Base de lancement Charge utile Type Orbite Masse Résultat
D1 Mk.I(a) Centre spatial Satish-Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-1 (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications expĂ©rimental gĂ©ostationnaire 1 540 kg Échec partiel
D2 Mk.I(a) Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-2 (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications expĂ©rimental gĂ©ostationnaire 1 825 kg Succès, qualification du lanceur
F01 Mk.I(b) Satish Dhawan Drapeau de l'Inde EDUSAT Satellite de tĂ©lĂ©communications expĂ©rimental gĂ©ostationnaire 1 950 kg Succès, 1er vol avec une charge utile opĂ©rationnelle
F02 Mk.I(b) Satish Dhawan Drapeau de l'Inde INSAT-4C (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 168 kg Échec
F04 Mk.I(b) Satish Dhawan Drapeau de l'Inde INSAT-4CR Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 160 kg Échec partiel
D3 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde Healthsat (nommĂ© GSAT-4 (en)) Satellite de tĂ©lĂ©communications expĂ©rimental gĂ©ostationnaire 2 220 kg Échec
F06 Mk.I(c) Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-5P (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 310 kg Échec
D5 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-14 (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 1 980 kg Succès
D6 Mk.II 27 aout 2015 Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-6 Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 140 kg Succès
F05 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde INSAT-3DR Satellite mĂ©tĂ©orologique gĂ©ostationnaire 2 200 kg Succès
F09 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde Satellite SAARC (nommĂ© GSAT-9 (en)) Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 330 kg Succès
F08 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-6A (en) Satellite de tĂ©lĂ©communications gĂ©ostationnaire 2 117 kg Succès
F11 Mk.II Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GSAT-7A (en) Satellite de télécommunications géostationnaire 2 250 kg Succès
F10 Mk.II février 2021 Satish Dhawan Drapeau de l'Inde GISAT 1 Satellite d'observation géostationnaire 2 268 kg Échec
Lancements planifiés

Notes et références

  1. Bernd Leitenberger, « Indische Trägerraketen » (consulté le )
  2. (en) « Chronology of Indian space activity », Secureworld Foundation (consulté le )
  3. (en) « India completes historic space shot », sur Space Exploration Network
  4. (en) Patric Blau, « India’s GSAT-19 Reaches Geostationary Orbit after Off-Target Injection », sur spaceflight101.com,
  5. (en) Norbert Brügge, « GSLV Mk.3 » (consulté le )
  6. (en) Norbert Brügge, « GSLV » (consulté le )
  7. « India's VIKAS engines », sur www.b14643.de (consulté le )

Bibliographie

  • (en) Brian Harvey, Henk H F Smid et Theo Pirard, Emerging space powers : The new space programs of Asia, the Middle East ans South America, Springer Praxis, (ISBN 978-1-4419-0873-5)

Voir aussi

Articles connexes

Lien externe

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