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Le deuxième étage du lanceur Proton a la forme d'un cylindre d'une masse de
134,9t (13,2t à vide) et d'un diamètre de 4,1m. Il consiste en un
compartiment de transition, un compartiment des ergols et un compartiment
inférieur.
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Fig. 5 : Schéma du deuxième étage de
Proton.
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Le compartiment des ergols
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Le compartiment des ergols renferme un réservoir de tétraoxyde d'azote (au
dessus) et un réservoir d'UDMH (en dessous) qui sont séparés par une paroi
commune. Leurs extrémités sont constituées de dômes hémisphériques qui sont
soudés à la structure cylindrique par l'intermédiaire d'anneaux de renforcement.
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Fig. 6 : Vues de dessous du deuxième
étage de Proton.
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L'UDMH et le tétraoxyde d'azote arrivent dans les réservoirs en
passant par des canalisations qui partent de la base du premier étage.
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Le compartiment de transition
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Il sert de liaison avec le
troisième étage, dont il accueille la tuyère. Il s'agit d'un cylindre muni
d'anneaux de renforcement et de six rétrofusées à ergols solides protégées par
des structures aérodynamiques qui éloignent le deuxième étage du troisième au
moment de la séparation. Le compartiment est aussi percé de quatre bouches qui
permettent aux gaz des moteurs du troisième étage de s'échapper librement lors
de la période de transition.
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Le compartiment inférieur
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Il comporte une structure en treillis qui fait l'interface avec le premier étage
(les deux sont rattachés au moyen de boulons explosifs) et qui est surmontée
d'un cylindre riveté muni d'anneaux de renforcement.
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Fig. 7 : Vue de face du deuxième
étage de Proton.
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A l'intérieur de ce cylindre se trouve une structure conique qui héberge les
quatre moteurs.
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Motorisation et évolutions
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Sur la version de base UR-500, le deuxième étage avait une longueur de 10,90m
et était propulsé par trois RD-0208 et un RD-0209, développés par l'OKB-154 de
KOSBERG. Ces deux types de moteurs fonctionnent avec un mélange UDMH/tétraoxyde
d'azote et chacun d'eux développe une poussée de 58,1t. Ils sont orientables
selon les trois axes dans une fourchette de 3,25° au moyen d'un vérin
hydraulique.
Sur la version Proton-K entrée en service dès 1967, le deuxième étage a
vu sa masse augmenter pour atteindre 167,9t (11,75t à vide). Sa longueur,
elle, est passée à 17,05m.
La motorisation a été améliorée : les trois RD-0208
ont été remplacés par trois RD-0210, et le RD-0209 par un RD-0211. Egalement
développés par l'OKB-154 de KOSBERG, sous la direction de V.P. KOZELKOV, ces
quatre nouveaux moteurs délivrent une poussée totale de 237t.
Sur la version Proton-M, le compartiment de transition a été renforcé afin de
lui permettre de supporter des charges plus lourdes. La masse globale du
deuxième étage a de plus été très légèrement diminuée, et les moteurs RD-0210 et
RD-0211 ont subi quelques améliorations.
En 2007, les différents éléments du deuxième étage sont encore allégés. Le
premier lanceur équipé de cette modernisation est celui qui place en orbite le
satellite
DirecTV-10, celui-là même dont le premier étage est propulsé par les
premiers RD-276.
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