Kosmoplan et Raketoplan

de dix missiles de croisière navals différents. Il s'agissait d'une organisation dont la seule contribution à l'industrie de la défense effective en 1959 était la production d’un seul missile de croisière à courte portée. Le 29 avril 1962, il a été élu académicien à part entière, rejoignant Keldysh, Korolev et Glushko.

Il serait extrêmement réducteur d’attribuer cette immense progression au simple lien avec Khrouchtchev. L’implication directe du dirigeant soviétique était assez limitée dans les décisions importantes. En revanche, il est possible que les principaux décideurs du programme spatial, tels que Serbin, Ustinov, Smirnov et Dementyev, aient volontairement soutenu Chelomey pour ne pas se mettre en contradiction et se fâcher avec Khrouchtchev. En 1963, le défi lancé par Kennedy avait fait du chemin auprès des dirigeants soviétiques. Le problème n'était plus d'atteindre la Lune, mais d'atteindre la Lune en premier. Chelomey souhaitait prendre part à cette course. C'était une course non seulement contre les Américains, mais, d'une manière beaucoup plus délétère, contre son principal concurrent et ennemi, Korolev.

[1] Interview téléphonique entre Sergey Nikitich Khrushchev et Asif A. Siddiqi, Octobre 1996,

[2] Nikolay Dombkovskiy, “October - April - The Universe”, Souetskaya rossiya. April 12,1989, p. 3 cité par Asif A. Siddiqi dans Challenge to Apollo: The Soviet Union and The Space Race, 1945-1974

[3] Sergey Khrushchev, Nikita Khrushchev: krizisy i rakety: vzhlyad iznutri: tom 1 (Moscow: Novosti.1994). p. 481 cité par Asif A. Siddiqi dans Challenge to Apollo: The Soviet Union and The Space Race, 1945-1974

[4] Boris Arkadyevich Dorofeyev, “History of the Development of the N I-L3 Moon Program” présenté au 10ème Congrès International de l’histoire de l’Astronautique et de l’Astronautique, Moscow State University. Moscow. Russia. 20 au 27juin 1995

[5] Nikolay Kamanin, Skrytiy kosmos. p. 211 cité par Asif A. Siddiqi dans Challenge to Apollo: The Soviet Union and The Space Race, 1945-1974

Les boosters UR-200 et UR-500 devaient permettre à Chelomey de s’inscrire comme leader de la conquête spatiale. Les charges utiles réelles consisteraient en une variété d'engins spatiaux de tailles différentes pour un large éventail d'objectifs. Pour Chelomey, les projets les plus importants sur lesquels il travaillait depuis le début des années 1960 restaient certainement ses avions spatiaux, le Kosmoplan et le Raketoplan. La recherche sur le thème Raketoplan-Kosmoplan était évidemment menée de manière assez désordonnée. Sergey N. Khrouchtchev, le fils du dirigeant soviétique qui était chef adjoint d'un département à l'OKB-52, a rappelé plus tard le comportement particulier de Chelomey concernant les thèmes Kosmoplan-Raketoplan:

[Il disait] « essayons de fabriquer le Kosmoplan en utilisant des moteurs nucléaires. Et puis deux semaines plus tard, il avait une autre idée, quelques nouvelles ailes dessinées, quelques calculs supplémentaires, et puis il dirait :" Non, c'est fou, ça ne marchera jamais, oublie ça . . . essayons les [moteurs] à plasma et cette fois nous nous envolerons pour mars »[1]

Le financement de la recherche préliminaire sur le thème Kosmoplan-Raketoplan a été approuvé dans le même décret gouvernemental de juin 1960 qui a accéléré le programme spatial soviétique sur de nombreuses thématiques. Georgiy N. Pashkov, vice-président de la Commission militaro-industrielle, a rappelé en 1989 que :

... à l'époque [1960-61], une décision a été prise à ce sujet déplaçant les « firmes » de S. P Korolev et M. K Yangel du premier plan au second. Il est apparu deux projets qui ont eu la préférence sur tous les autres. Selon l'auteur de l'idée [Chelomey], le premier appareil était prévu pour assurer le vol dans l'espace proche de la Terre [le Raketoplan] et le deuxième, le vol de planète à planète [le Kosmoplan]. Les appareils de vol devaient être équipés d'ailes de forme appropriée et chacun aurait la capacité d'atterrir sur tout aéroport assigné. J'ai été étonné que l'auteur entreprenne de préparer le projet en trois ans. Naturellement, sur les ordres de Nikita Sergueïevitch Khrouchtchev, on lui a immédiatement attribué les moyens et les grands projets dans lesquels d'importants travaux avaient déjà commencé ont été privés [de leur soutien]. En bref, à partir de 1961, notre industrie spatiale des fusées a commencé à être engloutie par la confusion, la concurrence qui nous a entravé notre développement.[2]

Le financement de la recherche provenait du ministère de la Défense, en particulier de l'armée de l'air soviétique, qui avait vu l’annulation de deux de ses projets d'avions spatiaux les plus prometteurs, ceux de Tsybin et de Myasishchev, annulés les uns après les autres. L’Armée de l’air a misé sur le succès de ces programmes pour essayer de contrer la domination des Forces de missiles stratégiques. Comme pour la plupart des efforts militaires, des dissensions existaient au sein de l'armée de l'air sur l'idée elle-même : certains étaient plus enclins à s'allier avec les conceptions plus traditionnelles des engins spatiaux de Korolev, arguant qu'il y avait de plus grandes chances de succès, tandis que d'autres étaient réticents à abandonner les conceptions ailées et donc plus favorables à apporter leur soutien à Chelomey. Lors d'une conférence militaire secrète de janvier 1962, les recommandations finales comprenaient le développement et la création de :

• Un avion spatial avec une altitude de vol de 60 à 150 kilomètres et un avion spatial orbital avec une altitude de 1 000 à 3 000 kilomètres

• Un avion porteur pour le lancement d'engins spatiaux et de fusées « air-espace » et « espace-air »

Chelomey a clairement adapté ses recherches Raketoplan-Kosmoplan à ces exigences, bien qu'il soit évident qu'il n'y a jamais eu de consensus clair sur la question à l'époque, même au sein de l'armée de l'air. Si les véhicules réutilisables ailés étaient préférables, les stratèges militaires de haut rang devaient prendre en compte que de tels véhicules ne soient pas réalisable rapidement.

La position de l’Armée sur le sujet n’était pas claire. Certains militaires considéraient les recherches de Chelomey comme irréaliste, d’autres soulignaient que les Américains suivaient un programme similaire et qu’il était important de s’y intéresser. L’armée soviétique suivait effectivement de près le programme d'avion spatial X-20A Dyna-Soar de l'US Air Force. Lorsque ce projet américain a perdu du terrain, le ministère de la Défense est devenu moins généreux dans le financement. Selon certains rapports, le financement du grand projet de Chelomey a diminué périodiquement jusqu’à zéro en fonction des nouvelles qui parvenaient à l’Etat-major sur l’avancement du projet hypersonique américain. Un participant a observé plus tard que « cela a donné l'impression que notre travail n'était pas dirigé depuis notre Département, mais plutôt depuis le Pentagone »[3].

Le jeune Khrouchtchev a confirmé ces propos, mentionnant que les objectifs du programme soviétique avaient évolué et changé presque aussi vite que la conception des véhicules eux-mêmes. De 1959 à 1961, les ingénieurs ont travaillé sur de nombreuses versions du Kosmoplan. Quatre projets se sont distingués :

• L'AK-1-7 automatisé destiné aux vols vers Mars ou Vénus. L'avion spatial serait mis en orbite par une variante à trois étages de l'ICBM R-7 de Korolev.

• L'AK-1-300 automatisé destiné aussi aux vols vers Mars ou Vénus. Le booster A-300, une conception novatrice d'un lanceur développé à OKB-52, lancerait cet avion spatial.

• L'AK-3-300 automatisé destiné à la fois aux vols vers les planètes et aux missions en orbite terrestre basse. Le lancement se ferait par la fusée A-300.

• L'avion spatial piloté AK-4, étudié en 1961, conçu pour transporter un seul pilote en orbite terrestre sur le booster A-300. L'avion spatial reviendrait d'orbite dans un conteneur spécial, qui serait jeté après une rentrée atmosphérique à une altitude de vingt kilos. L'AK-4 planerait alors sur 200 kilomètres jusqu'à un atterrissage sur une piste.

La disposition de l'avion-fusée porte-conteneurs AK-4 conçu par OKB-52. Affiche des archives de NPO Mashinostroyenia

Les ingénieurs de Chelomey ont rapidement rencontré des problèmes importants sur cet ambitieux projet. L’OKB-52 manquait d’expérience dans le domaine spatial, ils étaient spécialisés dans le développement de missiles de croisière navals à courte portée, la marche était très haute pour étudier des vols vers Mars. Outre le manque d’expérience, il y avait de réelles difficultés à concevoir des systèmes fiables pour des missions de longue durée dans des conditions de vide, de radiation, d’apesanteur, etc. Il fallait en plus développer une source d'énergie nucléaire, gérer sa proximité avec le reste du véhicule et assurer le retour sur Terre.

Face à ces difficultés, Chelomey a décidé en 1961 de réorienter ses recherches vers des propositions plus réalistes, notamment le développement d’un système de satellite de reconnaissance océanique « US », qui utiliserait également un réacteur nucléaire lors de ses missions en orbite terrestre. Pour autant, Chelomey n'a pas abandonné complètement l'idée du Kosmoplan. Ses ingénieurs ont continué à étudier diverses options pour que les vaisseaux spatiaux pilotés explorent la Lune et Mars.

Tout comme le Kosmoplan, les travaux sur le projet Raketoplan ont également avancé rapidement en 1959-61. Le programme était initialement conçu comme un système suborbital pour les missions pilotées, y compris les missions antisatellites, la photo-reconnaissance, l'identification des satellites

étrangers et même les bombardements au-dessus des États-Unis. Les différents modèles du Raketoplan conceptualisés à la fin de 1961 ont reçu le nom de «SR».

Globalement, le Raketoplan avait une masse de lancement d'environ 45% supérieure à la masse de lancement du R-7, le propulseur soviétique le plus puissant de l'époque. Sur la base des premières recherches, l’OKB-52 a étudié deux variantes majeures du Raketoplan, l'un pour une autonomie de 8 000 kilomètres et l'autre pour 40 000 kilomètres. Le pilote était assis dans la partie centrale du véhicule. La version longue portée avait trois réservoirs de propergol : un conique avec oxydant à l'extrémité avant, un cylindrique avec du carburant au centre et un autre cylindrique avec oxydant dans la partie arrière du fuselage. Le modèle à courte portée n'avait que deux réservoirs : le réservoir conique avec oxydant à l'avant du vaisseau spatial et un cylindre court avec du carburant à l'arrière, à la place du troisième réservoir, l'avion spatial à courte portée avait une petite cabine passagère pour quatre à six sièges. Les ingénieurs ont proposé que des modèles à demi-échelle du Raketoplan soient lancés sur des vols d'essai à une portée de 5000 kilomètres par le missile balistique à portée intermédiaire R-14 du concepteur en chef Yangel ou à une portée de 18000 kilomètres par le futur modèle de Chelomey en cours de développement, l’UR-200 ICBM. Les modèles réels à grande échelle du deuxième étage de l'avion spatial pourraient utiliser des variantes à deux étages du R-7 pour des vols à 40 000 kilomètres. Ces modèles auraient des ailes repliées pour l'ascension initiale.

Comme pour le Kosmoplan, les ingénieurs ont rencontré des difficultés sur ce programme. Il fallait combiner deux modèles différents, un avion et une fusée. Le système dans son ensemble était extrêmement complexe et très volumineux, nécessitant le développement de moteurs de fusée à propergol liquide haute performance, de nouveaux matériaux de construction et des technologies électroniques miniaturisées qui posaient de grands défis à l'industrie soviétique de l'époque. Comme le Kosmoplan, le projet Raketoplan a souffert également des limites de l'expérience d'OKB-52 dans le domaine du développement de systèmes spatiaux de missiles.

Un décret officiel du Comité central et du Conseil des ministres, daté du 13 mai 1961, et intitulé « Sur la révision des plans pour les objets spatiaux en vue de la réalisation d'objectifs de nature de défense », a eu un effet important sur les projets Raketoplan et Kosmoplan. Les membres du gouvernement et du Parti communiste pensaient que les recherches menées sur le thème du Raketoplan avaient de grandes perspectives pour les travaux futurs. Le décret a autorisé l'OKB-52 à utiliser les travaux de recherche accumulés pour procéder à une nouvelle variante pilotée du Raketoplan pour des missions militaires en orbite terrestre et dans l'espace. C’est certainement un des décrets les plus important pour Chelomey, confirmant toute son importance au sein du programme spatial soviétique. Un concepteur de premier plan de OKB-1 de Korolev a rappelé plus tard :

Modèle du Raketoplan

En mai 1961, dix jours seulement avant le discours du président Kennedy sur l'engagement des États-Unis d’aller sur la Lune, le gouvernement soviétique a publié un autre décret sur les questions spatiales. Il a en fait annulé le décret précédent de juin 1960. Des fonds ont été prélevés de OKB-1 et transférés au bureau d'études de Chelomey. La même chose s'est produite chez les sous-traitants d'OKB-1 : ils ont reçu l'ordre de déplacer leurs efforts pour soutenir Chelomey.[4]

Une part importante du financement initialement allouée à Korolev a été transférée à Chelomey. Ce décret a mis fin au programme spatial ambitieux de Korolev validé en juin 1960. Ce revirement s’explique par la puissance de Chelomey et son influence auprès de Khrouchtchev, et par les besoins importants du secteur de la défense. Les projets de Korolev étaient tournés vers l’exploration spatiale, ceux de Chelomey, notamment le Raketoplan, s’adressait au ministère de la Défense, de plus en plus inquiet d’une possible guerre de l’espace.

Dans ce contexte favorable, Chelomey a poursuivi ses travaux sur le projet Kosmoplan, malgré un ordre officiel suspendant ces efforts. La quantité de travail fourni sur le Kosmoplan et le Raketoplan entre 1960-64 a été extrêmement importante. Les ingénieurs de l'OKB-52 ont construit des modèles balistiques réduits de leurs avions spatiaux pour des essais aérodynamiques dans les souffleries de l'Institut central d'aérohydrodynamique à Joukovski, ils ont effectué des travaux sur des

combinaisons spatiales pour les cosmonautes et des catapultes pour éjecter les cosmonautes au cours des différentes phases de la mission. Parmi les autres entreprises impliquées dans les travaux figuraient le NII-1, le NII-88, l’OKB-1, le NII-2, l'Institut de recherche en vol M. M. Gromov, l'Institut de médecine aéronautique et spatiale et l'Institut central du bâtiment des moteurs d'aviation. Le rythme des travaux était monstrueux.

Les résultats ont été rapides et tangibles, aboutissant début 1961 à la création du premier banc d'essai automatisé appelé MP-1. Le MP-1, développé principalement par le groupe d'ingénieurs transférés du bureau d'études Lavochkin, était un petit vaisseau spatial ailé de deux mètres de long d'une masse de 1 750 kilogrammes. Le véhicule avait des panneaux de freinage réglables sous la forme d'un parapluie monté à l'arrière pour assurer le freinage lors de la rentrée dans l'atmosphère. Les ingénieurs ont également installé des gouvernails en graphite sur le véhicule à des fins de guidage, similaires à ceux des missiles balistiques obsolètes. Le programme d'essai du véhicule comprenait un vol suborbital unique avec des manœuvres balistiques pendant la descente. L'altitude maximale serait de 405 kilomètres. Le vaisseau spatial décollerait et volerait sur une distance de 1 760 kilomètres avant d'entrer dans l'atmosphère à une vitesse de 3 760 mètres par seconde. Après la phase de manœuvre, le véhicule atterrirait 1. 880 kilomètres en aval du site de lancement. L’atterrissage serait effectué par un système à trois niveaux de traction, de freinage et de parachutes primaires fonctionnant à des altitudes de huit à quatre kilomètres, réduisant ainsi la vitesse verticale descendante à environ dix mètres par seconde. Chelomey n'ayant pas de propulseur prêt pour le lancement à l'époque, a signé un accord avec Yangel pour obtenir un missile balistique de moyenne portée R-12 pour le vol d'essai du MP-1.

Modèle de l'avion fusée MP-1 et son emplacement sous le carénage du lanceur

La veille du lancement, fixé pour le 27 décembre 1961, le jeune Khrouchtchev a reçu son diplôme d'études supérieures et Chelomey a organisé un dîner privé dans un restaurant de Moscou. Khrouchtchev se souvient que tout le monde était un peu ivre au moment où ils sont montés dans l'avion dans la nuit pour se diriger vers le champ de tir. Contrairement à tous les lancements précédents, celui-ci devait avoir lieu au champ de tir des forces de défense aérienne de Vladimirovka, à quelques kilomètres au sud-est du site de Kapustin Yar. Les préparatifs se sont déroulés sans problème le lendemain matin au milieu de fortes chutes de neige. Le MP-1 était installé sur le R-12. La fusée a décollé de la plate-forme du site 1, et environ quarante minutes plus tard, les contrôleurs ont confirmé que le véhicule avait traversé l'atmosphère et avait atterri avec succès en parachute. Le lancement a été gardé secret pendant plus de trente ans. C'était le premier vol hypersonique au monde. Lorsque les ingénieurs ont inspecté le vaisseau spatial le lendemain, ils ont été ravis de découvrir que le blindage thermique était quasiment intact. Ce succès a conforté et rassuré les ingénieurs sur leur travail. En 1961, les ingénieurs d'OKB-52 ont achevé le projet de plan du Raketoplan, qui reprenait les détails de quatre variantes :

• • Un avion spatial antisatellite orbital monoplace

• • Un bombardier orbital monoplace de cibles au sol

• • Un vaisseau spatial balistique à sept places pour les gammes intercontinentales

• • Un vaisseau scientifique à deux places pour le vol circumlunaire

Le premier, le second et le quatrième véhicule seraient lancé par la fusée UR-500, tandis que le troisième sera lancé par l'UR-200. L’idée d’introduire un projet de vol circumlunaire est intéressante. Dans les années qui ont suivi le discours de Kennedy, de nombreux concepteurs en chef et généraux ont proposé de développer des vaisseaux spatiaux pour effectuer un vol circumlunaire piloté, mais aucune de ces propositions n’a suscité l’intérêt de Khrouchtchev, Kozlov, Ustinov ou Smirnov. On sait peu de choses sur le vaisseau spatial circumlunaire de Chelomey en 1963. C'était l'une des versions "scientifiques" du Raketoplan. Le véhicule était apparemment un vaisseau spatial sans aile, capable de transporter un à deux cosmonautes, qui effectuerait une rentrée balistique dans l'atmosphère terrestre après un vol autour de la Lune.

En décembre 1963, l'administration Johnson a annoncé la fin du projet X-20A Dyna-Soar, poussé par de multiples raisons, principalement la conviction du secrétaire à la Défense Robert S. McNamara que l'avion spatial n'avait aucune utilisation militaire efficace. A partir de cette période, l’Armée soviétique, principal commanditaire du projet Raketoplan de Chelomey, s’est désintéressé progressivement du sujet. Le délai de mise en place opérationnelle inquiétait les militaires. Le 1er janvier 1963, l'armée de l'air a envoyé un certain nombre de représentants de haut rang visiter l'OKB-52 pour discuter du projet Raketoplan. Commentant les rapports sur l'avancement du projet, le lieutenant général Kamanin a écrit :

Pour le moment, ce n'est même pas sur le papier, bien qu'on nous ait assuré que le projet de plan [sera prêt] d'ici février. Chelomey a eu deux longues années pour travailler sur ce thème, et en janvier 1963 lorsque nous étions là-bas avec le commandant en chef, il a fait beaucoup de promesses, mais rien de ce qui était promis n'a été réalisé. Les vrais vaisseaux spatiaux dans les 3 à 5 ans à venir seront les vaisseaux de Korolev, et il est peu probable que tous les autres avancent en dehors des limites de l'expérimentation.[5]

Malgré les revers, Chelomey était encore à son apogée. En mai 1961, le Parti communiste soviétique et le gouvernement se sont éloignés des plans grandioses de conquête spatial, et se sont redirigés vers des « objectifs de nature défensive », c'est-à-dire des armes antisatellites, des satellites de reconnaissance et des bombardiers orbitaux. Qui mieux que quelqu'un qui avait non seulement travaillé sur ces sujets depuis un certain temps, mais qui était aussi un proche du dirigeant soviétique pouvait diriger un tel projet ?

Curieusement, le décret révisé donnant cette orientation a été publié presque exactement un mois après le vol de Gagarine, à l’époque où on aurait pu penser que Korolev était au zénith de sa puissance. En 1963, l'ampleur des projets de l'OKB-52 de Chelomey était énorme. Les projets comprenaient trois nouveaux ICBM (UR-200, UR-500 et UR-100), deux systèmes de bombardement orbital (GR-1 et GR-2), deux lanceurs spatiaux (UR-200 et UR-500), un système de défense stratégique national (Taran), un avion spatial orbital terrestre (Raketoplan), un avion spatial lunaire et interplanétaire (Kosmoplan), des plans pour un projet antisatellite automatisé (IS) et un programme de reconnaissance navale automatisé (US). A cela s'ajoutait son travail sur pas moins

projet de l'UR-500