LE-9
Le LE-9 est un moteur-fusée à ergols liquides japonais brûlant de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide dans un cycle à expandeur. Sa poussée est de 1 471 kN dans le vide et son impulsion spécifique est de 426 secondes. Il est développé par Mitsubishi Heavy Industries. Deux ou trois exemplaires propulsent le premier étage du lanceur japonais H3.
Moteur-fusée
| Type moteur | Cycle à expandeur |
|---|---|
| Ergols | Oxygène et hydrogène liquides |
| Poussée | 1 471 kN (vide) |
| Vitesse d'éjection | 4,18 km/s (vide) |
| Pression chambre combustion | 10,0 MPa |
| Nbre chambres de combustion | 1 |
| Impulsion spécifique | 426 s (vide) |
| Moteur réutilisable | Non |
| Masse | 2,4 t |
| Hauteur | 3,8 m |
| Rapport de section | 37 |
| Utilisation | Premier étage |
|---|---|
| Lanceur | H3 |
| Premier vol | 2023 |
| Statut | En production |
| Pays |
 Japon |
|---|---|
| Constructeur | Mitsubishi Heavy Industries |
Historique
modifierLa fusée H-IIA, qui est le principal lanceur spatial japonais en 2013, est une réussite technique (à cette date 23 vols ont été effectués dont 1 seul échec) mais il n'est pas parvenu à obtenir une part de marché significative des lancements commerciaux du fait notamment de son cout. Les responsables du programme japonais décident en 2013 de développer un nouveau lanceur moins couteux, le H3. Une des principales caractéristiques du lanceur H3 est le nouveau moteur-fusée LE-9 qui propulse son premier étage. Celui-ci est moins performant que le LE-7A qu'il remplace mais il est à la fois plus simple et donc à la fois moins couteux et plus fiable. Le développement débute en 2013 et les premiers tests sur banc d'essais ont lieu en 2018. Le nouveau lanceur doit effectuer son premier vol en 2020[1],[2],[3],[4].
Caractéristiques techniques
modifierLe LE-9 est un moteur-fusée à ergols liquides brûlant un mélange d'hydrogène et d'oxygène liquide de type cycle à expandeur. Dans ce système d'alimentation la turbopompe qui met sous pression les ergols avant de les injecter dans la chambre de combustion est mise en mouvement par de l'hydrogène gazeux sous pression. Pour produire ce gaz, une partie de l'hydrogène en sortie de la turbopompe circule dans les parois de la chambre de combustion pour limiter sa température. Avec l'énergie acquise au cours de ce processus, l'hydrogène, qui s'est gazéifié et est monté en pression, est injecté dans la turbine de la turbopompe et la fait tourner à grande vitesse. En sortie de la turbine, l'hydrogène gazeux, dont la pression a fortement diminué, est injecté dans la tuyère et circule le long de sa paroi de celle-ci de manière à former un film la protégeant des gaz chauds. Le cycle à expandeur est moins performant que le cycle à combustion étagée retenu pour le moteur LE-7A prédécesseur du LE-9. Mais il nécessite moins de pièces et est donc plus simple et moins couteux à produire. Enfin il facilite le contrôle de la combustion. Il est également moins complexe qu'un système d'alimentation utilisant un générateur de gaz[5].
Le LE-9 a une poussée de 1 471 kN avec une impulsion spécifique de 426 secondes. Le ratio du mélange oxydant/carburant est de 5,9 et la pression dans la chambre de combustion est de 10 MPa. Le rapport de section de la tuyère est de 37. Le moteur est haut de 3,8 mètres et il pèse 2,4 tonnes[6].
Notes et références
modifier- (en) « Japan moves forward with replacement for H-2A rocket », sur Spaceflight Now,
- Martian Outpost - The challenges of establishing a human settlement on Mars, p. 1
- (en) « H3 Launch Vehicle », sur global.jaxa.jp (consulté le )
- (en) « Combustion Stability Improvement of LE-9 Engine for Booster Stage of H3 Launch Vehicle » [PDF], sur www.mhi.com (consulté le )
- Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market, p. 29
- Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market, p. 30
Bibliographie
modifier- (en) Daiki Watanabe, Hiroyasu Manako, Tadaoki Onga, Takashi Tamura, Kazufumi Ikeda et Mitsunori Isono, « Combustion Stability Improvement of LE-9 Engine for Booster Stage of H3 Launch Vehicle », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 53, no 4, , p. 1-7 (lire en ligne)
- (en) Tsutomu Mizuno, Hideo Oguchi, Kazuki Niiyama et Noriyuki Shimiya, « Development of Turbopump for LE-9 Engine », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 51, no 2, , p. 42-48 (lire en ligne)
- (en) Tokio Nara, Tadaoki Onga, Mayuki Niitsu, Junya Takida, Akihiro Sato et Nobuki Negoro, « Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 54, no 4, , p. 1-7 (lire en ligne)
- (en) H. Sunakawa et al., « Overview of LE-X Research and Development », JAXA, , p. 1-7 (lire en ligne)
