Titan II GLV, contraction de Titan II Gemini Launch Vehicle, également appelé Gemini-Titan, est un lanceur spatial américain de moyenne puissance dérivé du missile balistique intercontinental Titan II. Il est développé à la demande de l'agence spatiale américaine, la NASA, pour placer en orbite le vaisseau Gemini de 3,5 tonnes. Celui-ci, qui embarque un équipage de deux astronautes, a été développé pour maîtriser les techniques qui seront utilisées lors du programme Apollo, dont l'objectif est d'amener les hommes à la surface Lune.

Pour réduire le risque d'une défaillance qui serait fatale pour l'équipage, le missile balistique est modifié. Au total, 12 lancements de la fusée Titan II GLV, tous réussis, ont lieu entre 1966 et 1969 depuis le Complexe de lancement 19 de la base de Cap Canaveral.

Contexte

Génèse du missile balistique Titan

En 1955, l’US Army, à cause du risque de l’échec de développement des missiles Atlas, décide le développement du missile Titan, qu’il confie à Glenn L. Martin Company, devenue plus tard Lockheed Martin. Celui-ci se basera sur une architecture plus basique, avec seulement deux étages à ergols liquides. Le premier de la famille de missile, le SM-68 Titan I, a été lancé la première fois en et déclaré opérationnel et déployé sur le territoire américain comme missile stratégique de 1962 à 1965 avant d’être remplacé par son successeur, le LGM-25C Titan II, qui est déjà en développement avant même le premier vol de Titan I.

La version Titan II

Même avant le premier vol de Titan I, un nouveau missile est à l’étude : le LGM-25C Titan II. Le choix du remplacement de Titan I par le son successeur est crucial, à cause de l’utilisation de l’oxygène liquide sur le Titan I, demandant un temps de préparation trop long pour des opérations militaires. Contrairement au premier Titan, Titan II utilise des ergols stockables, ce qui le rend plus souple d’utilisation. Le , son premier vol est un succès. Son déploiement se fera l’année suivante en remplaçant son prédécesseur.

Les besoins du programme Gemini de la NASA

Le programme Gemini (1961-1966) est le deuxième programme spatial habité développé par les États-Unis après le programme Mercury. Son objectif est de mettre au point des techniques spatiales qui seront mises en œuvre par le très ambitieux programme Apollo qui doit amener des hommes à la surface de la Lune. Ces techniques que les capsules spatiales Mercury, trop rudimentaires (ils ne disposaient pas de système propulsif leur permettant de modifier ou corriger leur orbite), ne permettaient pas de tester sont notamment les manœuvres orbitales (en particulier le rendez-vous spatial et l'amarrage à un autre engin spatial) et les sorties extravéhiculaires. Pour remplir ces objectifs, l'agence spatiale américaine, la NASA, développe le vaisseau spatial Gemini. Cet engin biplace dispose de capacités de manœuvre en orbite importantes et, pour la première fois dans le monde de l'astronautique, met en œuvre un ordinateur embarqué. Pour placer en orbite le vaisseau Gemini, la NASA choisit d'utiliser une version du missile balistique Titan II modifiée pour le lancement d'un vaisseau contenant un équipage.. Entre 1963 à 1966, douze missions Gemini sont lancées : celles-ci atteignent tous les objectifs fixés et préparent le triomphe du programme Apollo. Les États-Unis à travers ce programme rattrapent leur retard sur le programme spatial soviétique.

Développement

Douze lanceurs Titan II GLV seront construits pour le programme Gemini de la NASA plus deux exemplaires pour qualifier cette version. Toutes les fusées du programme Gemini sont tirés depuis le complexe de lancement 19 situé sur la base de lancement de Cap Canaveral qui a été reconverti pour un usage civil. Le délai de mise en œuvre du lanceur est tellement réduit que la NASA parvient à lancer deux missions Gemini à moins de dix jours d'intervalle depuis la même installation ( et ). Le premier vol sans équipage a lieu le lors de la mission (vol de qualification, le premier vol avec équipage le pour la mission ) et l'utilisation du lanceur dans le cadre du programme de la NASA s'achève avec la mission qui décolle le . Le coût total du développement et de fabrication des Titan utilisées par la NASA se monte à de dollars. Tous les lancements sont réussis : le seul incident à déplorer est une mise à feu interrompue avant le décollage de la mission . L'utilisation du missile comme lanceur s'achève provisoirement en 1966. Ce lanceur reprendra du service plus tard avec la version 23G suite au retrait de service des missiles installés dans les silos.

Caractéristiques techniques

Dérivé du LGM-25C Titan II, Titan II GLV est haute de avec un diamètre de , une masse au décollage d'environ , dont d’ergols et une capacité de mise en orbite en orbite terrestre basse (Low Earth Orbit) de . Il pouvait produire une poussée de 1 912,80 kN au décollage.

Les étages du lanceur Le Titan II GLV est composé de deux étages et d’une capsule Gemini au sommet du lanceur. Les deux étages utilisent comme carburant de l’Aerozine 50, et comme oxydant du peroxyde d’azote. +Principales caractéristiques des étages du lanceurCaractéristique étage étageDimension (longueur × diamètre)21,39 x 5,76 x Poussée maximale (dans le vide)1912,8 kN453,7 kNDurée de fonctionnement141 s183 sMoteurs2 x LR-87-71 x LR-91-7 ErgolsAérozine 50 et peroxyde d’azoteAérozine 50 et peroxyde d’azote

Premier étage vignette|Procédure de réalisation du premier étage Le premier étage, d’une longueur de et d'un diamètre de , est équipé de deux moteurs-fusées LR-87 avec lesquels il produit une poussée de 1912,8 kN pendant 121 secondes. De bas en haut de l’étage, s’y trouve le bâti de propulsion sur lequel sont fixés les LR-87, le réservoir de carburant, la jupe intermédiaire, le réservoir d'oxydant et la jupe avant. Parmi ces éléments, les jupes avant, intermédiaire et le bâti donnent la rigidité du Titan. Les réservoirs de carburant et d’oxydant ont une capacité respective de et . Chaque réservoir est constitué d'un dôme avant et arrière constitué de quatre pétales et d'un panneau longeron. Deux prises d’air disposées à 180° se situent sur le réservoir de carburant. Des cloisons à l'intérieur évitent les phénomènes de vortex lors de l'ascension qui désamorce les pompes. Le support du second étage est soutenu par la jupe avant par l'intermédiaire de la jupe dite "inter-étage". 20 portes de feu y sont percées, permettant l'évacuation des gaz de combustion du moteur-fusée LE-91 du second étage. Sur la jupe dite "inter-étage", 16 autres portes rectangulaires complètent le dispositif, disposées par paquet de 4 autour de la structure. La jupe inter-étage fait partie du premier étage durant le vol mais pendant les opérations de mise en place sur le pas de tir, elle est attachée au second étage et boulonné sur le premier.

Second étage vignette|Procédure de réalisation du second étage Le second étage, d’une longueur de et d'un diamètre de , est équipé d’un moteur-fusée LR-91-7, générant une poussée de 453,7 kN en brûlant également de l’Aérozine 50 et du peroxyde d’azote, pendant . Sa structure est similaire à celle du premier étage. De bas en haut, il est composé d'une jupe arrière, d'un réservoir de carburant, d'une jupe intermédiaire, d'un réservoir d'oxydant et d'une jupe avant. Les réservoirs semi-sphériques de carburant et d’oxydant, ont une capacité respective de de carburant et d'oxydant.

Modifications apportées au missile balistique

Les modifications apportées pour l'adapter au programme Gemini portent principalement sur l'augmentation de sa fiabilité par le recours à des systèmes redondants. Les modifications les plus importantes sont : Le système de guidage inertiel est remplacé par un système de guidage radio ; Redondance du système de guidage et de contrôle de vol ; Ajout d'une système de détection de défaillance critique du lanceur ; Redondance du système d'alimentation électrique des composants principaux du lanceur ; Suppression des moteurs verniers et des rétrofusées (pas nécessaires pour les missions Gemini) permettant un gain de poids significatif ; Ajout d'un adaptateur assurant la liaison mécanique entre le réservoir d'oxydant du deuxième étage et le vaisseau Gemini ; Modification des systèmes d'auto-destruction de la fusée pour prendre en compte la présence de l'équipage ; Réduction du niveau de vibrations longitudinales (effet pogo) très élevé (+/- ). La NASA ayant besoin, pour lancer des équipages humains, que ce niveau soit abaissé à +/- accepte de participer au financement des améliorations réduisant les vibrations. Pour y parvenir la principale modification effectuée porte sur l'abaissement de la pression dans la chambre de combustion des moteurs.

Chronologie de lancements +SourcesSuccèsVol n°VersionDate de lancement (UTC)Base de lancementOpérateurOrbiteGemini IGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini IIGLV19 janvierComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini IIIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini IVGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini VGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini VIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini VIIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini VIIIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini IXGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini XGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini XIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)Gemini XIIGLVComplexe de lancement 19NASAOBT (LEO)

Galerie centré|vignette|650x650px|Juxtaposition des lancements de Titan II GLV

Notes et références

Sources

Voir aussi

Articles connexes Gemini (vaisseau spatial) Programme Gemini LGM-25C Titan II

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