Loutch | Les satellites Loutch-51. GénéralitésLes satellites Loutch-5 sont développés et construits par ISS Rechetniov (anciennement NPO PM) sur la base d'une plate-forme Ekspress-1000. Ils ont une durée de vie théorique de dix ans [1]. Ils sont placés sur orbite géostationnaire par des lanceurs Proton-M équipés d'étages supérieurs Briz-M. Trois exemplaires ont été lancés entre 2011 et 2014. Loutch-5A et Loutch-5V sont quasiment identiques. Ils sont basés sur la plate-forme Ekspress-1000K et ont une masse au lancement d'environ 1150kg. Loutch-5B est de conception sensiblement différente : il est basé sur la plate-forme Ekspress-1000H et a une masse de 1350kg [1]. 
Fig. 1.1 : Schéma du satellite Loutch-5A. 2. La plate-forme Ekspress-1000H2.1. GénéralitésLa plate-forme Ekspress-1000H est développée par ISS Rechetniov et a été utilisée pour les satellites Loutch-5B, Telkom-3, AMOS 5, AngoSat-2 et Ekspress-AMU4. Elle est basée sur une architecture non pressurisée. Elle est constituée du Module des Systèmes de Service MSS (Модуль Служебных Систем) et du Bâti pour le Module de Charge Utile KMPN (Корпус Модуля Полезной Нагрузки) [2]. 2.2. Contrôle des mouvementsLe Système de Contrôle des Mouvements SUD (Система Управления Движением) permet au satellite de rejoindre son orbite après avoir été largué par son lanceur, de s'orienter, de maintenir sa position sur l'orbite géostationnaire, de rejoindre une orbite cimetière en fin de vie et de se stabiliser pendant le fonctionnement des moteurs. Il est constitué de cinq types de capteurs qui transmettent leurs informations à un ordinateur de bord qui, en retour, commande quatre types d'actionneurs. Les capteurs sont : - Deux Instruments d'Orientation Solaire POS (Прибор Ориентации на Солнце), qui sont de type 333K, fournis par Gueofizika [2]. Leurs capteurs rotatifs mesurent l'angle entre la direction du Soleil et deux axes prédéterminés. Ils ont un champ de mesure de 90x180° et la vitesse de rotation a une marge d'erreur de 60rad/s. Ils ont une masse de 1,6kg, un diamètre de 70mm et une hauteur de 130mm. Ils consomment 4,5W. Ils sont dérivés des capteurs 331K qui équipent les GLONASS-M depuis 2003 [5]. 
Fig. 2.2.1 : Le capteur 333K. - Deux Instruments d'Orientation Terrestre POZ (Прибор Ориентации на Землю), qui sont de type 342K, également fournis par Gueofizika [2]. Ils sont munis de capteurs infrarouge rotatifs qui détectent l'horizon terrestre dans la bande 14-16μm et peuvent fonctionner entre 12000 et 40000km d'altitude. Les mesures se font à la fréquence de 4,5Hz et la vitesse de rotation est régulée avec une erreur de 3,0rd/min en longitudinal et 3,6rd/min en radial. L'instrument consomme 3,5W, a une masse de 1,6kg et ses dimensions sont 201x115x124mm [5]. 
Fig. 2.2.2 : Le capteur 342K. - Deux Instruments de Visée Stellaire PZV (Прибор Звездных Визирующих), qui sont de type SED26, fournis par l'entreprise française SODERN. Ce sont des viseurs d’étoiles autonomes basée sur un capteur CCD 1Kx1K [6]. Ils consomment une puissance de 12,8W et ont une masse de 3,5kg chacun [2]. Ils équipent également la plate-forme Navigator de NPO Lavotchkine. Le SED26 a volé pour la première fois à bord du satellite chinois APStar 6 le 12 avril 2005. 
Fig. 2.2.3 : Le capteur SED26. - Un Capteur de Direction du Soleil DNS (Датчик Направления на Солнце), qui est de type 334K, fourni par Gueofizika. Il est constitué d'une photodiode à deux zones, qui offre un champ de vision de 182x90° et une erreur maximale de 120°.min. Il a une masse de 850g, une consommation de 4,5W et une durée de vie de quinze ans [2][7]. 
Fig. 2.2.4 : Le capteur 334K. - un Bloc de Mesure de la Vitesse Angulaire BIUS (Блок Измерения Угловых Скоростей), qui est de type KIND34-040, fourni par le NII PM. C'est un instrument basé sur un gyroscope capable de mesurer des vitesses angulaires dans la limite de ±8°/s avec une précision de 0,3°.s/s. Il consomme 58W, a une masse de 5,7kg et une durée de vie de 19 ans [2][8]. 
Fig. 2.2.5 : Le capteur KIND34-040. Les actionneurs qui permettent de contrôler les mouvements du satellite sont de quatre types : - un Organe Actionneur Électromécanique EMIO (Электромеханический Исполнительный Орган), de type Agat-15M, fourni par NPTs Poliouss. Il est constitué d'un boîtier de commande de 6,3kg et de quatre volants d'inertie de 8,3kg chacun et tournant à 6000tr/min. Il consomme au total 90W [2]. 
Fig. 2.2.6 : Le système Agat-15M. - un Ensemble Moteur d'Orientation DUO (Двигательная Установка Ориентации), constitué de seize moteurs K50-10.5 de l'OKB Fakel. C'est un moteur thermocatalytique à hydrazine de 0,46kg qui peut fonctionner soit en impulsion, avec une poussée variant entre 548mN en début de vie et 113mN en fin de vie, soit en continu. En début de vie, l'impulsion spécifique est de 216" en mode continu et de 200" en impulsion. En fin de vie, elle est de 206" en mode continu et de 176" en impulsion. La puissance consommée varie entre 24,4 et 37,5W. La pression en entrée varie entre 187 et 200kPa, et le moteur peut être allumé 150000 fois [3]. Il y a huit blocs DBO (Двигательны Блоков Ориентации) constitués de deux moteurs chacun (nominal et secours). Chaque DBO comporte également trois réchauffeurs et un capteur de température. Les moteurs sont eux-mêmes constitués d'un réchauffeur, d'une chambre avec le catalyseur, de deux électrovannes, d'un filtre et d'un pressostat. L'hydrazine est injectée dans la chambre par des capillaires. Le lit catalytique est constitué de billes d'oxyde d'aluminium de 1 à 2,5mm de diamètre recouvertes par le catalyseur, qui est de l'iridium [2]. 
Fig. 2.2.7 : Le moteur K50-10.5. Le catalyseur doit être chauffé à 330°C pour permettre l'allumage. Le moteur peut fonctionner en impulsions dont la durée peut être de 0,25 à 4", avec un intervalle entre deux allumages de 4" minimum. En mode continu, le fonctionnement peut avoir une durée comprise entre 4 et 10800" [2]. Les moteurs DUO sont alimentés par pressurisation à partir de quatre Blocs de Stockage et de Fourniture d'Hydrazine BKhPG (Блок Хранения и Подачи Гидразина), qui sont de type 14D519, fournis par le VNIIEM [10]. Chacun d'eux comporte un réservoir BRT à membrane gonflé à l'azote, deux réchauffeurs NG, trois capteurs de pression DD et deux vannes pyrotechniques PK. Il a une masse sèche de 16,5kg, contient 25kg d'hydrazine et 150g d'azote [2]. 
Fig. 2.2.8 : Le bloc BKhPG de type 14D519. 
Fig. 2.2.9 : Schéma de l'Ensemble Moteur d'Orientation. - un Ensemble Moteur de Correction DUK (Двигательная Установка Коррекции), dont les rôles sont de permettre au satellite de rejoindre sa position orbitale à l'issue de son lancement, de maintenir cette position au cours de sa vie et de rejoindre une orbite cimetière en fin de vie [2]. Le DUK est constitué de quatre Blocs Moteurs de Correction DBK (Двигательных Блок Коррекции), de quatre Blocs de Stockage de Xénon BKhK (Блока Хранение Ксенона), d'un Bloc de Fourniture de Xénon BPK (Блок Подачи Ксенона) et du Système de Conversion et de Contrôle SPU-2EA [2]. Chaque bloc DBK comprend deux moteurs plasmiques (nominal et secours) de type SPD-100V fournis par l'OKB Fakel [2]. Ce sont des moteurs plasmiques au xénon qui fournissent une poussée de 83mN avec une impulsion spécifique de 1540" [11]. Ils consomment 1350W sous une tension de 300V, ce qui leur donne un rendement de 45%. Leur masse est de 3,5kg [3]. 
Fig. 2.2.10 : Le moteur SPD-100V. Le xénon est stocké dans quatre blocs BKhK de type MVSK50 fournis par le NIIMach. Chaque bloc a une masse sèche de 31,6kg et peut contenir 71,1kg de xénon dans un volume de 38,2L et à une pression de 140.105Pa [2]. Le réservoir est de forme cylindrique et sa structure est constituée d'une combinaison d'étoupes organiques, d'étoupes de carbone et de tissu de carbone avec un liant époxy. Le liner d'étanchéité, en titane de type VT1-0, est constitué de deux hémisphères avec des raccords bimétalliques (VT1-0-A et D1-12Х18Н10Т), reliés par un anneau [12]. 
Fig. 2.2.11 : Le réservoir MVSK50. Le xénon est transmis du BKhK aux moteurs par l'intermédiaire du bloc de réduction BPK, qui permet d'abaisser la pression de 140.105Pa à 2,54.105Pa. Le bloc a une masse de 2,7kg et permet un débit maximal de 15mg/s [2]. 
Fig. 2.2.12 : Le bloc BPK. - deux Moteurs de Panneaux Solaires PPSB 2.3. Régulation thermique2.4. Puissance électrique2.5. Système de contrôle2.6. Différences entre les deux versions3. La charge utileLes satellites Loutch sont équipés de transpondeurs multifréquences Orion, fournis par le RNIIKP [7]. Ils envoient leurs signaux vers le sol à l'aide de trois antennes paraboliques [1][6] : - une antenne de 0,6m de diamètre pour les transmissions en SHF
(14GHz/11GHz), Bibliographie
[1] TESTOÏEDOV, N., Космический аппарат "Луч-5", in PERVOV, M., История развития отечественных автоматических космических аппаратов, Moscou, 2015, pp.
418-420 Dernière mise à jour : 21 avril 2024 |
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