Almaz | Généralités

1. Présentation générale

Les stations orbitales Almaz (11F71), ou OPS (Орбитальная Пилотируемая Станция), sont développées et construites par le bureau d'études TsKBM (aujourd'hui NPO Machinostroïenia), pour le compte du Ministère de la Défense [2] et de sa Direction Principale des Moyens Spatiaux (GUKOS) [4].

Elles sont constituées d'un compartiment non pressurisé, et d'un compartiment pressurisé. Ce dernier est lui-même constitué d'une section de petit diamètre (2,9m), et d'une section de grand diamètre (4,1m) [1].

Fig. 1.1 : Schéma d'une station Almaz.
1. Vaisseau Soyouz - 2. Section de grand diamètre - 3. Panneau solaire - 4. Périscope Sokol-1
5. Section de petit diamètre - 6. Sas.
Crédit : Мировая Пилотируемая Космонавтика.

Les stations Almaz sont mises sur orbite par des lanceurs Proton-K (8K82K). La masse au lancement est de 18,9t. La coiffe du lanceur protège la section de petit diamètre, mais la section de grand diamètre est exposée à l'environnement extérieur. La station a une longueur totale de 11,61m, et un diamètre maximal de 4,15m (avec la couche de protection thermique) [1]. Ce diamètre est dicté par la nécessité de pouvoir transporter les stations de Reoutov à Baïkonour par voie ferrée [4]. Le volume habitable (92,4m3 au total) est réparti en plusieurs compartiments, listés dans le tableau 1.1.

Compartiment Volume (m3)
Compartiment de travail 6,77
Compartiment de vie 8,4
Compartiment des instruments 65,23
Sas pour les capsules KSI 4,2
Zone sanitaire 7,8
Tableau 1.1 : Répartition du volume habitable de la station Almaz.
Source : [3]

Les stations Almaz ont une durée de vie en orbite de un à deux ans, et peuvent accueillir des équipages de deux à trois cosmonautes. A l'arrière de la section de grand diamètre se trouve un sas percé de trois écoutilles : l'une pour la pièce d'amarrage, une autre pour les sorties dans l'Espace, et une pour le largage des capsules KSI [4].

Fig. 1.2 : Le sas d'Almaz.
En haut : l'écoutille de sortie, en bas : l'écoutille pour le largage des KSI.
La pièce d'amarrage, absente, est remplacée par un fond plein (au centre de l'image).
Almaz n°205. Crédit : Nicolas PILLET.

Pour les sorties dans l'Espace, les cosmonautes devaient être équipés du nouveau scaphandre Orlan de l'usine Zvezda. Le projet initial était de réutiliser le scaphandre Yastreb utilisé sur les premiers vaisseaux Soyouz mais, le 20 novembre 1969, Zvezda et le TsKBM ont décidé de développer Orlan, qui aura de meilleures performances. L'écoutille du sas des stations Almaz a un diamètre de 785mm. Dans la pratique, aucune sortie ne sera jamais réalisée depuis les stations Almaz, et aucun scaphandre Orlan ne sera même embarqué à leur bord [5].

Fig. 1.3 : L'écoutille pour les sorties dans l'Espace.
Almaz n°205. Crédit : Nicolas PILLET.

2. Organisation industrielle

Le tableau 2.1 donne une liste non exhaustive des entreprises soviétiques impliquées dans le programme de stations Almaz.

Entreprise Lieu Rôle
TsKBM Reoutov Maître d'œuvre
KBKhA Voroniezh Moteur RD-0225
TMKB Soyouz Lytkarino Moteurs 11D432, 11D433, 11D434
VNIIRT Capteurs RIKT
KMZ Zverev Krasnogorsk Télescope Agat-1, système topographique ASA-34R
GOI Vavilov Leningrad Miroir de l'Agat-1
VNIIT Leningrad Système Petchora
TsKB Sokol Tcherkassy Systèmes Topaz, Sviet, Rakkord
Usine FotoPribor Tcherkassy Systèmes Topaz, Sviet, Rakkord
GosNIIKhimFotoProïekt Moscou Système Rakkord
GIPO Kazan Système Volga
NII MKT Omsk Système de refroidissement du Volga
OKB MEI Moscou Appareil photo du système Volga
NIIPF (NPO Orion) Moscou Appareil photo du système Volga
LOMO Leningrad Viseurs OD-4M, OD-5, système POU
TsKB Foton Kazan Périscope Sokol-1 (conception)
KOMZ Kazan Périscope Sokol-1 (construction)
TsKB Arsenal Kiev Détecteur infrarouge Yantar-P, sextant R1-P, capteur AI-3R
NIEM Moscou Ordinateur Argon-12A
NIITT Zelenograd Puce Tropa-1 pour l'ordinateur Argon-12A
VNIIEM Moscou Actionneurs gyroscopiques, convertisseurs électriques
VNIIIT Moscou Cellules photovoltaïques, boîtier BKIP
TsKB Gueofizika Moscou Capteurs d'orientation, projecteur 118K
TsNII-108 Moscou Système Krona
NIIRP Serguiev Possad Amortisseurs des capsules KSI
MKB Iskra Moscou Moteur PDU des capsules KSI (?)
NII-648 Moscou Système Igla
TsKBEM Koroliov Vaisseau Soyouz
KB TotchMach Moscou Canon NR-23
OKB Nauka Moscou Systèmes de régulation thermique et de contrôle de l'atmosphère
NII KhimMach Moscou Système Priboï
Usine Zvezda Moscou Système de vie
NIAI Leningrad Batteries
RIRV Leningrad Système Kachtann
VNISI Moscou Système d'éclairage
KRZ Kiev Système de contrôle
SOKB LII Zhoukovski Interfaces homme-machine
Tableau 2.1 : Liste des entreprises impliquées dans le programme Almaz.

3. Schémas

Fig. 3.1 : Schéma d'une station Almaz.
1. Antennes Igla - 2. Capteurs d'orientation solaire - 3. Moteurs de stabilisation -
4. Chambre à vide Veter - 5. Massomètre - 6. Réserve d'eau Koloss-5D - 7. Antennes Avrora -
8. Capteur stellaire SA-33R - 9. Instrument scientifique - 10. Système de régénération -
11. Système de chargement des capsules KSI - 12. Transmetteur du système d'amarrage manuel - 13. Pièce d'amarrage - 14. Moteurs de correction - 15. Capsule KSI - 16. Antenne Biriouza -
17. Réservoir d'ergols - 18. Appareils de musculation - 19. Système Petchora -
20. Télescope Agat-1 - 21. Appareil photo SA-34R - 22. Viseur OD-4 - 23. Réflecteur laser -
24. Système POU - 25. Caméra vidéo - 26. Capteur infrarouge IKV -
27. Système de contrôle d'orientation EMSS.
Crédit : Мировая Пилотируемая Космонавтика.

Fig. 3.2 : Schéma d'une station Almaz.
1. Sas - 2. Ecoutille de sortie dans l'Espace - 3. Ecoutille interne du sas - 4. Antenne Igla -
5. Instrument scientifique - 6. Element du système d'amarrage - 7. Actionneur gyroscopique -
8. Element du système d'orientation - 9. Système de vie - 10. Compartiment de repos -
11. Instrument de l'actionneur gyroscopique annulaire - 12. Volant d'inertie annulaire -
13. Instrument de l'actionneur gyroscopique sphérique - 14. Moteurs de stabilisation -
15. Volant d'inertie sphérique - 16. IKV - 17. POU - 18. Capteur radio de verticale - 19. Viseur -
20. Objectif télescopique - 21. Système Petchora - 22. Tapis roulant - 23. Ensemble moteur -
24. Antenne de télémesure - 25. KSI - 26. Moteur de correction - 27. Vaisseau Soyouz.
Crédit : DR.

Fig. 3.3 : Schéma en coupe d'une station Almaz.
Crédit : Звездные войны Владимира Челомея.

4. L'ordinateur de bord Argon-12A

L'ordinateur de bord Argon-12A (11M66), développé par le NIEM de Moscou sous la direction de V.G. TCHERKESSOV, ne fait pas partie du système de contrôle des stations Almaz, mais est uniquement destiné à remplir les rôles suivants : [6]

- contrôler les systèmes de télémétrie,
- contrôler les systèmes optiques,
- contrôler les systèmes de mesures par radio,
- contrôler les gyroscopes,
- calculer la trajectoire de la station,
- élaborer et mettre en œuvre le programme de vol.

L'ordinateur Argon-12A est constitué de deux voies redondantes, chacune étant constituée d'un ordinateur Argon-11A, que le NIEM avait développé quelques années plus tôt pour un programme de missile balistique [6]. L'interface homme-machine est fournie par le SOKB LII [7].

Fig. 4.1 : L'interface homme-machine de l'ordinateur Argon-12A.
Crédit : SOKB LII.

L'Argon-12A est un ordinateur à adresse unique avec une puissance de 70000 opérations par seconde, et une mémoire de 512 mots, soit 1Ko. Il pèse 131kg, sa consommation électrique est de 160W, et il est conçu pour fonctionner dans un environnement dont la température est comprise entre 0°C et 40°C, et dont la pression est de 760mmHg. Il peut résister à des accélérations allant jusqu'à 12G.

L'ordinateur Argon-12A utilise le circuit intégré Tropa-1 du NIITT (aujourd'hui Angstrem) de Zelenograd. Il s'agit de l'un des premiers circuits intégrés fabriqués par l'Union soviétique [8].

Fig. 4.2 : Le circuit intégré Tropa-1.
Crédit : Angstrem.

Bibliographie

[1] BATOURINE, Y., Мировая Пилотируемая Космонавтика
[2] EVTIEÏEV, I., Опережая время, p. 315
[3] Ibid. p. 377
[4] LEONOV, A., 60 лет самоотверженного труда во имя мира
[5] ABRAMOV, I., SKOOG, A., Russian Spacesuits, p. 148
[6] KHETAGOUROV, Y., История отечественных управляющих вычислительных машин
[7] TIAPTCHENKO, Y., Системы отображения информации комплекса "Алмаз"
[8] MALACHEVITCH, B., Зеленоградский центр микроэлектроники: создание, расцвет, закат...


Dernière mise à jour : 12 mai 2015