L'empire de Chelomey

Les décrets officiels du gouvernement de juin 1960 avaient donné le feu vert à la grande entrée de Vladimir Chelomey dans le programme spatial. Khrouchtchev, peut-être ébloui par la finesse de Chelomey, ou simplement pour favoriser l'employeur de son fils, a continué à maintenir son soutien sans relâche à l’OKB-52, qui a poursuivi sa croissance à un rythme sans précédent. Cette expansion a également été favorisée par la crise économique dans le secteur de l'aviation car de nombreux bureaux d'études reportaient ou terminaient des projets. En fait, à l'exception d'OKB-52, toutes les entités de conception aéronautique étaient contraintes de freiner leurs efforts. Profitant de cette situation, Chelomey a absorbé les organisations les unes après les autres.

Le premier à passer sous l'égide de Chelomey a été Myasishchev, l’ancien OKB-23, qui a été rattaché à l'OKB-52 en octobre 1960 en tant que branche n°1 de ce dernier. La production de son usine géante, l'usine de construction de machines M. V Khrunichev située dans la banlieue de Fili à Moscou, a été réorienté vers la fabrication des différents projets de Chelomey. Une deuxième usine, l'usine n°642 à Moscou, qui produisait les missiles de croisière navals de Chelomey, est devenue la nouvelle branche n°2 en mars 1963 sous la direction du concepteur général adjoint Vladimir M. Baryshev. L'installation était utilisée pour concevoir des équipements au sol pour diverses opérations de missiles et d'engins spatiaux.

Naum S. Chernyakov, le concepteur principal du missile Burya

Deuxième acquisition notable pour Chelomey, l’OKB-301 dirigé par le concepteur général Semyon A. Lavochkin, l'une des organisations aéronautiques les plus renommées de l'Union soviétique. Le début de la décennie était compliqué pour ce bureau d'études. En février 1960, le gouvernement soviétique a annulé les travaux sur le missile de croisière intercontinental La-350 Burya. Quatre mois plus tard, Lavochkin est décédé d'une crise cardiaque. Chelomey a profité de cette fragilité. Quelques jours après la mort de Lavochkin, il a invité trente des ingénieurs les plus expérimentés d'OKB-301, les cadres de l’organisation, à travailler pour lui à Reutov dans son propre bureau d'études. Parmi les personnes déplacées se trouvait Naum S. Chernyakov, le concepteur principal du missile Burya et N. A. Kheyfits, un pionnier bien connu du vol à grande vitesse en Union soviétique, qui deviendra sans aucun doute un atout pour soutenir les rêves naissants de Chelomey de véhicules spatiaux ailés réutilisables. Les anciens bureaux de conception de Lavochkin ont continué de décliner. En 1962, l'armée soviétique a finalement mis un terme aux travaux restants sur le réseau de défense aérienne Dai de la ville de Leningrad. N'ayant nulle part où aller, l’OKB-301 a finalement succombé aux charmes de Chelomey. Le chef du département des industries de la défense., Ivan D. Serbin, un puissant supporter de Chelomey au Comité central a accepté la demande de Chelomey de reprendre tout le bureau d'études. Par un décret daté du 18 décembre 1962, l'ancien bureau de Lavochkin à Khimki est devenu la nouvelle succursale OKB-52 n° 33.

Ces diverses absorptions ont permis à Chelomey d’étendre l'ensemble de son travail depuis sa succursale centrale de Reutov. Avec un plus grand nombre d'ingénieurs et plus d'installations, il pouvait entreprendre une gamme de travaux militaires extrêmement large allant des missiles de croisière navals aux ICBM en passant par les vaisseaux spatiaux. A la fin de 1962, en termes de personnel, l'empire OKB-52 était bien plus grand que l'OKB-1 de Korolev, le fondateur du programme spatial soviétique. Les travaux de Chelomey sur le programme spatial s’étendaient sur les cinq thématiques suivantes :

• • Une série de nouveaux boosters pour servir d'ICBM et de lanceurs spatiaux

• • Un système antisatellite automatisé

• • Un système automatisé de reconnaissance des océans

• • Des avions pour l’exploration de l’espaces

• • Des véhicules lourds pour l’espace lunaire et interplanétaire

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La pièce maîtresse de ce projet dans le secteur spatial était l'ICBM UR-200, dont la direction spatiale soviétique avait approuvé le développement préliminaire en juin 1960. Le Comité central et le Conseil des ministres ont publié des décrets supplémentaires sur son développement le 16 mars et le 1er août 1961, Chelomey a proposé le booster d'abord en tant qu'ICBM de nouvelle génération, puis en tant que lanceur spatial. Contrairement à Korolev, Chelomey a accepté l'utilisation de propulseurs hypergoliques stockables pour le missile, pacifiant ainsi les relations avec les puissances des Forces de missiles stratégiques qui s’inquiétaient de l’importance prise par Chelomey.

Maquette de l'UR-200 et de l'UR-100

Au fur et à mesure que la puissance de Chelomey s'étendait, il confiait également ses propres projets aux succursales de l’OKB-52. Alors que ses principaux adjoints assuraient la supervision générale de la conception de certains véhicules, les travaux de conception détaillés étaient entrepris par les ingénieurs des succursales. Dans le cas de l'UR-200, Chelomey a confié le projet à sa nouvelle filiale n°1 de Fili. En réalité, les ingénieurs continuaient à produire certains des véhicules spatiaux soviétiques les plus importants. L'UR-200, anciennement appelée R-200, était un véhicule à deux étages d'une masse totale de lancement de 138 tonnes. La capacité de charge utile en orbite terrestre basse était limitée à quatre tonnes, ce qui en faisait en quelque sorte un lanceur léger. La longueur totale était de trente-cinq mètres avec un diamètre de base de trois mètres. Dans sa version ICBM, le missile portait une seule ogive allant de cinq à quinze mégatonnes sur 10 000 à 12 000 kilomètres. Semyon Kosberg, a été nommé Concepteur en chef pour les nouveaux moteurs de la fusée. C'était une nouvelle avancée pour Kosberg, qui avait contribué à la réussite du programme spatial soviétique en concevant les moteurs d'étage supérieur des boosters qui avaient lancé les Lunas et les Vostoks en orbite. Les moteurs de l'UR-200 utilisaient des composants toxiques, notamment le tétroxyde d'azote et la diméthylhydrazine asymétrique (UDMH).

Moteurs de l'UR-200 utilisant des composants toxiques, notamment le tétroxyde d'azote et la diméthylhydrazine asymétrique (UDMH)

L'UR-200 était la première étape des plans de Chelomey pour une série de nouveaux ICBM et de lanceurs spatiaux. La planification de son bureau d'études montrait que pour aller plus loin dans ses grands projets d'exploration spatiale, Chelomey aurait besoin d'un deuxième booster qui pourrait soulever jusqu'à vingt tonnes en orbite. Les charges utiles possibles incluraient des avions spatiaux pilotés, des stations spatiales et de grandes charges utiles militaires. A la fin des années 1960, parallèlement à l'ajout de la branche n ° 1 à l'OKB-52, les adjoints de

Chelomey ont commencé les travaux de planification préliminaire d'un nouvel ICBM avec un amplificateur spatial capable de lancer de lourdes charges utiles sur l'orbite de la Terre. Ce véhicule deviendra l'un des lanceurs les plus importants jamais créés dans le cadre du programme spatial soviétique, le propulseur Proton.

Chelomey avait choisi Pavel A. Ivensen, une vieille connaissance de Korolev de la fin des années 1920, pour diriger le projet de développement de la fusée. Ivensen, comme Korolev, avait été jeté en prison au milieu des années 1930 et il n'avait été réhabilité qu'en 1956. A la fin des années 1950, il avait travaillé sur des avions de reconnaissance à grande vitesse au bureau

d'études de Tsybin, mais les changements dans l'industrie aéronautique l'avait conduit d'abord à l'organisation Myasishchev et finalement à travailler chez Chelomey. Dans les recherches préliminaires de Ivensen sur les conceptions possibles du propulseur, il utilisait au maximum la technologie du plus petit UR-200 ainsi que du lanceur M-1 abandonné de Myasishchev. La nouvelle fusée, désignée UR-500 dans la documentation de conception, était conçue dès le début comme un ICBM à deux étages et un lanceur spatial à trois étages.

Plan de l'UR-500

A l'époque, les ingénieurs de Chelomey suivaient de près le développement de l'ICBM américain Titan ; à bien des égards, l'UR-500 présentait des capacités similaires et des possibilités équivalentes pour le transformer en un lanceur de poids lourds. L'équipe de Ivensen a étudié un certain nombre de conceptions possibles pour le premier étage, y compris le regroupement de quatre fusées UR-200 à deux étages avec un troisième étage, qui serait lui-même un deuxième étage UR-200 modifié. L’idée qui a émergé en 1963 était assez novatrice, regroupant six longs réservoirs de propulseur cylindriques autour d'un réservoir cylindrique central. Contrairement aux véhicules à étages parallèles dans lesquels chaque booster était une unité autonome, dans l'UR-500, le cylindre central transportait tout l'oxydant tandis que les réservoirs à l'extérieur transportaient le carburant. Il y aurait un seul moteur puissant à la base de chaque réservoir alimenté par du tétroxyde d'azote et de l'UDMH, les mêmes propulseurs à point d'ébullition élevé que le UR-200. Le diamètre du réservoir central était limité à un peu plus de quatre mètres ; c'était la dimension maximale que le système ferroviaire soviétique pouvait accueillir pour le transport de l'usine de fabrication au site de lancement. Dans sa version ICBM, l'UR-500 était conçu pour avoir un deuxième étage cylindrique standard avec quatre moteurs, un troisième étage serait ajouté dans la version du lanceur spatial.

Le choix de Chelomey de propulseurs stockables était clairement lié à son projet d'utiliser l'UR-500 comme ICBM. Pour de tels propulseurs, il croyait que cela simplifierait considérablement la conception du moteur parce que les composants étaient hypergoliques, c'est-à-dire auto-inflammables. Après avoir décidé du schéma de conception de base et du choix des propulseurs, l'étape suivante consistait à choisir un sous-traitant. A la fin de 1961, une seule organisation en Union soviétique concevait des moteurs-fusées à très haute poussée pour les ICBM : l'OKB-456 de Glushko. A cette période, Chelomey a su profiter de l'acrimonie croissante entre Korolev et Glushko. Alors que les querelles atteignaient un point critique, Chelomey est intervenu, le 1er novembre 1961. Il a envoyé un groupe de trois ingénieurs de la branche n°1 visiter l'entreprise de Glushko pour étudier la possibilité de coopérer sur le UR-500. Glushko a saisi l'occasion, peut-être pour prouver à Korolev une fois de plus qu'il n'était pas dépendant de lui. Il a signé un accord pour livrer à Chelomey les moteurs du premier étage de l'UR-500. Glushko a simplement pris les moteurs qu'il avait proposé pour le propulseur géant N1 de Korolev, les a quelque peu modifiés et les a offerts à Chelomey. Avec six moteurs RD-253 similaires tirant au décollage, le missile UR-500 développait une poussée totale d'environ 900 tonnes au lancement, bien au-delà de n'importe quelle fusée au monde à l'époque.

Glushko a pris un risque en développant de tels moteurs. Il avait déjà tester de manière malheureuse ce type de moteurs avec le RD-110 au début des années 50. Les caractéristiques de performance exigées par les concepteurs de

Moteur RD-253 de Glushko

Chelomey étaient principalement dues au choix du schéma de cycle fermé, qui permettrait de dériver des pressions de chambre extrêmement élevées sans pertes d'impulsion spécifique, augmentant ainsi considérablement les performances. Glushko a résolu ce problème en installant des turbines pour faire fonctionner les pompes à carburant à l'intérieur de la chambre de combustion du générateur de gaz. Pendant la mise à feu, la chambre recevrait la quantité totale de comburant, mais seulement une partie du carburant. Ce mélange brûlerait alors dans la chambre de combustion préliminaire à une température relativement basse, entraînant ainsi la turbine. Plus tard, le gaz de combustion entrerait dans la chambre de combustion principale du moteur, où le carburant restant serait ajouté. La réaction résultante provoquerait une combustion totale des composants propulseurs. Avec cette disposition, la puissance utilisée pour entraîner les turbines pourrait être réduite à des niveaux très faibles, tandis que la pression de combustion serait considérablement augmentée sans pertes de propulsion. Enfin, les oscillations de combustion redoutées par Glushko seraient éliminées en raison des températures de combustion extrêmement élevées. Pour la technologie de conception des moteurs soviétiques, ce serait une avancée significative. Chelomey, toujours extrêmement ambitieux, avait été séduit par l'idée et avait misé sur elle.

Pour les étages supérieurs, Chelomey a contracté avec Kosberg. Les moteurs prévus pour les deuxième et troisième étages de l'UR-500 étaient en fait très similaires à ceux prévus pour les deux premiers étages du petit booster UR-200. Le développement du booster UR-500 progressait très rapidement avec les travaux sur les projets de satellites automatisés UR-200, le système antisatellite « IS » (« tueur de satellites » Istrebitel Spoutnikov, IS) et le système de reconnaissance navale « US ». Lors d'une

réunion avec Khrouchtchev en février 1962, au centre de villégiature de Pitsunda, Chelomey a informé, pour la première fois, le dirigeant soviétique de la proposition UR-500. Chelomey a présenté l'UR -500 non pas comme un véhicule spatial, mais comme un ICBM super puissant nommé le GR-2, capable de lancer des ogives de trente mégatonnes sur l'ennemi. L'ogive serait lancée en orbite terrestre et finalement désorbitée au moment opportun pour atteindre la cible. Le président de la commission militaro-industrielle, Ustinov, qui détestait Chelomey, était catégoriquement contre l'idée. Finalement, Khrouchtchev, peut-être ébloui par les applications militaires du booster et persuadé par les arguments du « ministre » de l’Aviation Dementyev, a accepté la proposition, demandant à Ustinov et Dementyev de rédiger les documents nécessaires pour faire avancer le projet. Moins de trois mois plus tard, le 29 avril 1962, le Conseil des ministres et le Comité central ont publié un décret approuvant officiellement l'ICBM UR-500 et le lanceur spatial. En un mois, les ingénieurs de Chelomey figeaient le plan de conception définitif du véhicule. La fusée, et ses différents modèles serait prête dans trois ans, tandis que la conception principale du véhicule serait concentrée à la succursale n°1, la fabrication serait entreprise dans l'usine de construction de machines géante MV Khrunichev, qui était essentiellement à la disposition de Chelomey.