Utilisant une structure en matériau composite en fibre de carbone, la fusée « Neutron » deviendra le premier véhicule de lancement en matériau composite en fibre de carbone à grande échelle au monde.
Fort de son expérience réussie dans le développement d'un petit lanceur « Electron », Rocket Lab USA, leader américain des systèmes de lancement et d'exploration spatiale, a développé une fusée de lancement à grande échelle appelée « Neutron ». D'une capacité de charge utile de 8 tonnes, elle peut être utilisée pour les vols spatiaux habités, les lancements de grandes constellations de satellites et l'exploration de l'espace lointain. Cette fusée a obtenu des résultats révolutionnaires en termes de conception, de matériaux et de réutilisabilité.
La fusée « Neutron » est un nouveau type de lanceur offrant une fiabilité élevée, une grande réutilisabilité et un faible coût. Contrairement aux fusées traditionnelles, la fusée « Neutron » sera développée en fonction des besoins des clients. On estime que plus de 80 % des satellites lancés au cours des dix prochaines années seront des constellations de satellites, avec des exigences de déploiement spécifiques. La fusée « Neutron » peut répondre spécifiquement à ces besoins spécifiques. Le lanceur « Neutron » a réalisé les avancées technologiques suivantes :
1. Le premier lanceur à grande échelle au monde utilisant des matériaux composites en fibre de carbone
La fusée « Neutron » sera le premier lanceur à grande échelle au monde à utiliser des matériaux composites en fibre de carbone. Ce nouveau matériau composite spécial, léger et très résistant, résistera aux fortes chaleurs et aux impacts du lancement et de la rentrée atmosphérique, permettant ainsi au premier étage d'être utilisé à plusieurs reprises. Afin d'accélérer la fabrication, la structure composite en fibre de carbone de la fusée « Neutron » sera fabriquée par placement automatique de fibres (AFP), qui permettra de produire une coque composite en fibre de carbone de plusieurs mètres de long en quelques minutes.
2. La nouvelle structure de base simplifie le processus de lancement et d'atterrissage
La réutilisabilité est essentielle pour des lancements fréquents et économiques. C'est pourquoi, dès sa conception, la fusée « Neutron » a été dotée de la capacité d'atterrir, de récupérer et de repartir. Sa forme conique et sa base large et solide simplifient non seulement la structure complexe de la fusée, mais éliminent également le besoin de jambes d'atterrissage et d'infrastructures de lancement volumineuses. La fusée « Neutron » ne dépend pas d'une tour de lancement et ne peut lancer ses activités que depuis sa propre base. Après sa mise en orbite et le largage du deuxième étage et de sa charge utile, le premier étage reviendra sur Terre et effectuera un atterrissage en douceur sur le site de lancement.
3. Le nouveau concept de carénage rompt avec la conception conventionnelle
La conception unique de la fusée Neutron se reflète également dans la coiffe appelée « Hungry Hippo ». Cette coiffe sera intégrée au premier étage de la fusée et y sera entièrement intégrée. Elle ne sera pas séparée de la fusée et ne tombera pas en mer comme une coiffe traditionnelle, mais s'ouvrira comme un hippopotame. L'ouverture libère le deuxième étage et sa charge utile, puis se referme et revient sur Terre avec la fusée. La fusée atterrissant sur le pas de tir est une fusée à premier étage avec coiffe, qui peut être intégrée rapidement à un deuxième étage et relancée. L'adoption de la coiffe « Hungry Hippo » permet d'accélérer la fréquence des lancements et d'éliminer le coût élevé et la faible fiabilité du recyclage des coiffes en mer.
4. Le deuxième étage de la fusée présente des caractéristiques de haute performance
Grâce à la coiffe « Hungry Hippo », le deuxième étage de la fusée sera entièrement intégré à l'étage et à la coiffe lors du lancement. Le deuxième étage de la fusée « Neutron » sera ainsi le plus léger de l'histoire. En règle générale, le deuxième étage de la fusée fait partie de la structure externe du lanceur, exposée aux conditions difficiles de la basse atmosphère lors du lancement. Grâce à l'installation de l'étage et de la coiffe « Hungry Hippo », le deuxième étage de la fusée « Neutron » ne subit pas la pression du lancement et peut être considérablement allégé, offrant ainsi de meilleures performances spatiales. Actuellement, le deuxième étage de la fusée est encore conçu pour un usage unique.
5. Moteurs-fusées conçus pour la fiabilité et une utilisation répétée
La fusée « Neutron » sera propulsée par un nouveau moteur-fusée Archimède. Conçu et fabriqué par Rocket Lab, ce moteur réutilisable à cycle générateur d'oxygène liquide/méthane peut fournir une poussée de 1 méganewton et une impulsion spécifique initiale (ISP) de 320 secondes. La fusée « Neutron » utilise sept moteurs Archimède au premier étage et une version sous vide de ces moteurs au deuxième étage. La fusée « Neutron » utilise des pièces structurelles composites légères en fibre de carbone, ce qui évite d'exiger des performances et une complexité excessives du moteur Archimède. Développer un moteur relativement simple aux performances modérées permet de réduire considérablement les délais de développement et d'essais.
Date de publication : 31 décembre 2021
