Rokot

Ces deux étages fonctionnent tous les deux grâce aux mêmes ergols, de l'UDMH et du peroxyde d'azote (à la manière de Proton, de la Longue Marche 3 ou de la Crew Dragon). Ces deux espèces chimiques ne produisent aucune combustion lors de leur mélange, l'oxygène n’intervenant pas dans la réaction. Les ergols réagissent donc par une simple réaction d'oxydo-réduction, ce qui explique que la flamme produite par le lanceur soit translucide, en effet, aucun résidu dans la flamme n'est inflammable, et par conséquent rien ne brûle dans la flamme à la sortie de la tuyère, donc rien ne la rend opaque à la manière d'une flamme de moteur fonctionnant au kérosène ou à l'hydrogène par exemple.

L'une des caractéristiques de Rokot est le nuage orangé qu'elle produit au décollage. Il s'agit du surplus de peroxyde d'azote injecté dans le moteur pour son allumage, qui s'échappe sans avoir réagi avec l'UDMH et qui se répand autour du pas de tir. Le peroxyde d'azote n'étant pas inflammable, ce nuage ne produit aucune "boule de feu" (comme sur la Delta IV par exemple), et reste donc inerte. Lorsque des températures très basses sont atteintes, on peut noter que ce nuage va commencer à cristalliser ce qui le rendra bien plus terne qu'à l'accoutumer.

L'utilisation de ces ergols, bien que toxiques, s'explique par l'origine militaire de l'UR-100N. En effet, un missile a besoin de pouvoir être tiré sans préavis, les ergols doivent être préalablement chargés et prêts à l'emploi, ce qui exclut toute utilisation d'oxygène liquide. De plus, ces ergols sont hypergoliques, c'est-à-dire qu'ils s'allument instantanément lorsqu'on les met en contact, ce qui assure l'allumage du missile.

Le premier étage est propulsé par quatre moteurs, trois RD-0233 et un RD-0234. La différence s'explique par l'ajout d'un générateur de gaz sur le RD-0234. C'est cette pièce qui permet de lancer l'allumage des turbopompes des quatre moteurs. Ces deux types de moteurs sont tous deux fourni par KB KhimAutomatiki. L'étage a une durée de combustion totale de 121 secondes. Cet étage pèse 77 150 kg (5 695 kg à vide), a une longueur de 17,2 mètres et un diamètre de 2,5 mètres.

Le deuxième étage lui est propulsé par un unique RD-0235, qui possède une tuyère non orientable. Afin d'assurer le contrôle d'attitude de l'étage, un moteur vernier fut ajouté, le RD-0236 chargé donc uniquement de contrôler l'orientation de l'ensemble. L'étage a une durée de combustion totale de 121 secondes, pèse 12 195 kg (1 485 kg à vide), et a une longueur de 3,9 mètres[8].

Lors de ses premiers vols, le lancement de Rokot s'effectuait depuis Baïkonour, dans un silo adapté pour l'UR-100N. Or, la version modernisée Briz KM ainsi que la nouvelle coiffe plus longue nécessitait un silo plus large et plus grand. Or, rappelons-le, le but de Rokot était d'être un lanceur à bas coût, ne nécessitant pas de gros développements. De plus, l'utilisation d'un silo de missile n'est pas un élément très attrayant pour de potentiels clients. Toutes ces raisons ont amené les ingénieurs à créer une couverture entourant l'ensemble UR-100N+Briz KM, qui joue le rôle d'un silo, mais également de couverture thermique en cas de grand froid. Cela permet également un accès plus facilité au lanceur pour les équipes au sol. La couverture thermique sera éjectée lors du lancement, là où la protection jouant le rôle du silo restera en place. Elle recouvre la totalité du lanceur à l'exception de l'extrémité de la coiffe.

L'UR-100N est amenée par train sur le pas de tir, où il sera placé à la verticale dans une structure mobile. Une fois à la verticale, il ne changera pas de position jusqu'au lancement.

L'étage Briz fut développé afin de servir au lanceur Rokot, mais également Proton. En effet, les étages supérieurs du lanceur lourd de l'époque ne fonctionnaient pas avec les mêmes ergols que le reste du lanceur, ce qui complexifiait les opérations. Le Briz était donc une occasion d'améliorer les performances de Proton tout en fournissant un accès à l'orbite pour Rokot. L'étage Briz K (la lettre K pour le russe Космос "Cosmos") servira pour Rokot lors de ses premiers vols. Il s'agit d'un étage de test, qui est destiné à être très vite amélioré. Ce sera chose faite avec l'arrivée de la version Briz M (le lettre M pour le russe модернизированы "modernisé"), utilisée exclusivement sur Proton qui est simplement un Briz K équipé d'un réservoir toroïdal l'entourant, ce qui permet de faire correspondre le diamètre de l'étage au diamètre de Proton, bien plus grand que celui de la petite Rokot.

Enfin c'est la version Briz KM qui sera développée (KM pour "Cosmos Modernisée") sur des fonds américains, et qui sera utilisée sur 31 des 34 vols de Rokot (vols suborbitaux compris)[9].

Le Briz KM est composé de trois compartiments :

• Le compartiment de transition PS (du russe Переходная Система), qui est une protection de vol noire (comparable à une coiffe pour la charge utile), qui sera éjectée ensuite avec le deuxième étage dont elle est solidaire. Les deux autres compartiments ne sont pas attachés au deuxième étage, mais possèdent des attaches qui les relient au compartiment de transition.
• Le compartiment de propulsion ODU (du russe Отсек Двигательная Установка), contient les deux réservoirs d'UDMH (sur le dessus) et de peroxyde d'azote (en dessous). Ces derniers sont pressurisés au moyen de réservoirs d'hélium. Le compartiment contient également l'ensemble propulsif, composé d'un moteur principal S5.98M, dérivé du moteur utilisé sur les sondes spatiales Phobos et sur les étages supérieurs Fregat équipant certaines Soyouz. La tuyère de ce moteur est orientable. Il y a également 4 petits moteurs vernier de type DKI (11D458) servant lors de l'allumage du moteur principal à tasser les ergols au fond des réservoirs. Ces propulseurs, également utilisés sur les stations spatiales Almaz, Mir et ISS, peuvent également être utilisés comme moteurs d'orientation de l'étage. Enfin, le compartiment dispose de 12 moteurs vernier de type DOS (17D58E), également utilisés sur les nombreuses stations spatiales soviétiques et russes. Construits par le NII Mach, ces moteurs sont réallumables à volonté, dans la limite du carburant disponible.
• Le compartiment à équipements PO (du russe Приборный Отсек) est plus petite et large que celle qui équipait l'étage Briz K lors des premiers vols de Rokot. C'est sur ce dernier que sont fixés les boulons pyrotechniques retenant la coiffe. Trois systèmes principaux se trouvent dans ce compartiment, le système de télémétrie, de guidage et de poursuite[10].

Une version améliorée du Briz KM, le Briz KS a été envisagée mais n'a jamais été développée. La nouvelle version Rokot-M en cours de développement devrait voir l'apparition d'un étage modernisé et amélioré dénommé Briz KM-2.

La charge utile est amenée au cosmodrome de Plesetsk (ou de Baïkonour lors des premiers vols), généralement grâce à un Antonov-124 ou un Antonov-225. Par la suite, elle est transférée par train ou par la route au cosmodrome même dans le bâtiment MIK (du russe Монтажно-испытательный корпус, "Bâtiment d'Assemblages et d'Essais") premièrement dans la salle 101A, où la charge utile sera posée sur l’adaptateur de vol et remplie de carburant, puis sera transférée dans la salle 101B où la charge utile sera assemblée à l'étage supérieur Briz KM.

Les deux demi-coiffes sont ensuite assemblées séparément, au contraire de la mise sous coiffe d'Ariane 5 par exemple, où la coiffe entière est glissée sur le satellite. Par la suite, les logos des clients sont appliqués sur la coiffe, et l'ensemble coiffe + Briz KM est emballé dans une couverture de protection thermique, puis transporté par train sur le pas de tir où l'attend l'UR-100N, déjà mis à la verticale. Le Briz KM+coiffe est ensuite hissé à l'aide d'une grue au sommet de l'UR-100N, le tout est assemblé, le portique mobile reculé, et Rokot est prête pour le lancement[11].

Lors du lancement la coiffe est découpée par un cordon pyrotechnique en deux demi-coiffes, ce qui permet par la suite de séparer le satellite de l'adaptateur de vol grâce également à un système pyrotechnique.

• Eurockot
• Strela
• Briz

• « Descriptif des vols de Rokot », sur Kosmonavtika (consulté le 4 février 2022)
• (en) Manuel utilisateur de Rokot fait par Eurockot
• « Descriptif technique de l'étage Briz K, KM et M », sur Kosmonavtika (consulté le 4 février 2022)
• (en) « Page consacrée au lanceur Rockot », sur Spaceflight101 (consulté le 4 février 2022)
• (en) « Rockot », sur Encyclopedia Astronautica (consulté le 4 février 2022)