Frégat - Fregat

Frégat

Fabricant	ASBL Lavochkine
Pays d'origine	Russie
Utilisé sur	Soyouz-U (retraité), Soyouz-FG (retraité), Soyouz-2 , Zenit-3F
Caractéristiques générales
Diamètre	Fregat/Fregat-M : 3,35 m (11,0 pi) Fregat-MT : 3,80 m (12,5 pi) Fregat-SB : 3,875 m (12,71 pi)
Longueur	1,5 m (4 pi 11 po)
Masse propulsive	Fregat : 5 250 kg (11 570 lb) Fregat-M : 5 600 kg (12 300 lb) Fregat-MT : 7 100 kg (15 700 lb)
Masse vide	Fregat : 930 kg (2 050 lb) Fregat-M : 980 kg (2 160 lb) Fregat-MT : 1 050 kg (2 310 lb)
Étapes associées
Comparable	Briz-M , Briz-KM
Frégat
Moteurs	S5.92
Poussée	19,85 kN (4 460 lb f )
Impulsion spécifique	333,2 secondes
Temps de combustion	1350 secondes
Propergol	N 2 O 4 / UDMH
Historique de lancement
Statut	actif
Nombre total de lancements	94
Succès (étape uniquement)	92
Échoué	2
Premier vol	2 février 2000

Fregat ( russe : Фрегат , frégate ) est un étage supérieur développé par NPO Lavochkin dans les années 1990, qui est utilisé dans certains lanceurs Soyouz et Zenit , mais est universel et peut être utilisé dans le cadre d'un lanceur de classe moyenne et lourde. Fregat est devenu opérationnel en février 2000. Son moteur à propergol liquide utilise de l' UDMH et du N ₂ O ₄ . Le taux de réussite de Fregat est de 97,8% (avec 2 échecs en 93 lancements), ce qui en fait l'un des étages supérieurs les plus fiables au monde. Fregat a livré avec succès plus de 300 charges utiles sur différentes orbites. Il reste le seul étage supérieur au monde à pouvoir placer sa charge utile sur 3 orbites différentes ou plus en un seul lancement.

La description

L'étage supérieur Fregat est conçu pour injecter des charges utiles importantes sur une orbite géosynchrone basse, moyenne ou haute. Fregat est un étage supérieur polyvalent, en plus de l'insertion orbitale, il peut être utilisé comme étage d'échappement pour envoyer des sondes spatiales modernes dans des trajectoires interplanétaires (par exemple Venus Express et Mars Express ). Les étages Fregat sont actuellement utilisés comme quatrième étage de certains lanceurs Soyouz. La scène peut être redémarrée jusqu'à 7 fois.

NPO Lavochkin a construit de nombreuses sondes interplanétaires, et l'étage Fregat suit leurs traditions de conception. La partie principale de la scène est constituée de six sphères sécantes placées sur un seul plan, dont quatre contiennent des propulseurs. Les deux autres contiennent l'équipement de contrôle. Le moteur principal étant placé entre les sphères, Fregat est donc un étage très compact avec un diamètre bien supérieur à sa hauteur. Un ensemble de huit entretoises à travers les réservoirs fournit un point d'attache pour la charge utile et transfère également les charges de poussée au lanceur. L'étage Fregat est indépendant des étages inférieurs, car il possède ses propres systèmes de guidage, de navigation, de contrôle d'attitude, de poursuite et de télémétrie. Le Fregat utilise des propergols stockables (UDMH/ NTO ) et peut être redémarré jusqu'à 7 fois en vol, ce qui lui permet de réaliser des profils de mission complexes. Il peut fournir une stabilisation sur trois axes ou en rotation de la charge utile de l'engin spatial.

Principales caractéristiques

• Autonome - transporte l'ensemble du processus de livraison de la charge utile lui-même sans aucune assistance de la Terre
• Intelligent - l'IA de l'étage supérieur est programmée pour éviter diverses situations d'urgence par son propre algorithme
• Précis - fournit une précision de livraison presque absolue jusqu'à une orbite cible, en raison de son équipement de navigation basé sur Glonass et GPS
• Capacité de démarrage multiple - le moteur peut être redémarré jusqu'à 7 fois, ce qui permet d'assurer une livraison optimale ou de livrer plusieurs charges utiles sur différentes orbites cibles
• Polyvalent - les réservoirs de carburant sont chargés avant l'installation dans complexe de lancement, ce qui rend Fregat compatible avec n'importe quel lanceur
• Durée de vie active jusqu'à 2 jours
• Possibilité de démarrer à partir de quatre ports spatiaux : Baïkonour , Vostochny , Plesetsk et Centre Spatial Guyanais

Statistiques de lancement de l'étage supérieur Fregat

??	Date	Nombre	Modification	Mission	Véhicule de lancement	Charge utile	Résultat
1	2000/02/09	1001	Frégat	ST07	Soyouz-U	Disposition satellite pleine grandeur, dispositif de freinage gonflable	Succès
2	2000/03/20	1002	Frégat	ST08	Soyouz-U	Dumsat	Succès
3	2000/07/16	1003	Frégat	ST09	Soyouz-U	Groupe FM6, Groupe FM7	Succès
4	2000/08/09	1004	Frégat	ST10	Soyouz-U	Groupe FM5, Groupe FM8	Succès
5	2003/06/02	1005	Frégat	ST11	Soyouz-FG	Mars Express , Beagle 2	Succès
6	2003/12/27	1006	Frégat	ST12	Soyouz-FG	AMOS-2	Succès
7	2005/08/13	1007	Frégat	ST13	Soyouz-FG	Galaxie 14	Succès
8	2005/11/09	1010	Frégat	ST14	Soyouz-FG	Vénus Express	Succès
9	2005/12/28	1009	Frégat	ST15	Soyouz-FG	GIOVE-A	Succès
dix	2006/10/19	1011	Frégat	ST16	Soyouz-2.1a	MetOp-A	Succès
11	24/12/2006	1012	Frégat	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 11L	Succès
12	2006/12/27	1013	Frégat	ST17	Soyouz-2.1b	COROT	Succès
13	2007/05/29	1016	Frégat	ST18	Soyouz-FG	Globalstar M065, Globalstar M069, Globalstar M071, Globalstar M072	Succès
14	2007/10/20	1015	Frégat	ST19	Soyouz-FG	Globalstar M066, Globalstar M067, Globalstar M068, Globalstar M070	Succès
15	2007/12/14	1015-2	Frégat	ST20	Soyouz-FG	RADARSAT-2	Succès
16	2008/04/26	1008	Frégat	ST21	Soyouz-FG	GIOVE-B	Succès
17	2009/05/21	1018	Frégat	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 12L	Succès
18	2009/09/17	1014	Frégat	-	Soyouz-2.1b	Meteor-M 1 , Sterkh , Universitetsky-Tatyana-2 , UGATUSAT , BLITS , IRIS, Sumbandila	Succès
19	2010/10/19	1023	Frégat-M	ST22	Soyouz-2.1a	Globalstar M073, Globalstar M074, Globalstar M075, Globalstar M076, Globalstar M077, Globalstar M079	Succès
20	02/11/2010	1022	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 13L	Succès
21	2011/01/20	2001	Frégat-SB	-	Zénith-3SLBF	Elektro-L n°1	Succès
22	2011/02/26	1035	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-K 11L	Succès
23	2011/07/13	1024	Frégat-M	ST23	Soyouz-2.1a	Globalstar M081, Globalstar M083, Globalstar M085, Globalstar M088, Globalstar M089, Globalstar M091	Succès
24	2011/07/18	2002	Frégat-SB	-	Zénith-3SLBF	Spektr-R	Succès
25	2011/10/02	1045	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 742	Succès
26	2011/10/21	1030	Frégat-MT	VS01	Soyouz-ST-B	Galilée 1, Union européenne Galilée 2	Succès
27	2011/11/28	1046	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 746	Succès
28	2011/12/17	1021	Frégat	VS02	Soyouz-ST-A	Pléiades-1A, ELISA W11, ELISA E12, ELISA W23, ELISA E24, SSOT	Succès
29	2011/12/23	1042	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Méridien № 15L	Succès
30	2011/12/28	1027	Frégat-M	ST24	Soyouz-2.1a	Globalstar M080, Globalstar M082, Globalstar M084, Globalstar M086, Globalstar M090, Globalstar M092	Succès
31	2012/07/22	1019	Frégat	-	Soyouz-FG	Kanopus-V 1, Zond-PP , BKA , exactView-1 , TET-1	Succès
32	2012/09/17	1037	Frégat-M	ST25	Soyouz-2.1a	MetOp-B	Succès
33	2012/10/12	1031	Frégat-MT	VS03	Soyouz-ST-B	Galilée 3, Galilée 4	Succès
34	2012/11/14	1034	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 16L	Succès
35	2012/12/02	1020	Frégat	VS04	Soyouz-ST-A	Pléiades-1B	Succès
36	2013/02/06	1029	Frégat-M	ST26	Soyouz-2.1a	Globalstar M078, Globalstar M093, Globalstar M094, Globalstar M095, Globalstar M096, Globalstar M097	Succès
37	2013/04/26	1047	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-K № 747	Succès
38	2013/06/25	1041	Frégat-MT	VS05	Soyouz-ST-B	O3b FM1, O3b FM2, O3b FM4, O3b FM5	Succès
39	2013/12/19	1040	Frégat-MT	VS06	Soyouz-ST-B	Gaïa	Succès
40	2014/03/23	112-01	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 754	Succès
41	2014/04/03	1038	Frégat-M	VS07	Soyouz-ST-A	Sentinelle-1A	Succès
42	2014/06/14	112-02	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 755	Succès
43	2014/07/08	1025	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Meteor-M №2, Vernov, DX1  [ ru ] , UKube-1, TechDemoSat-1, SkySat-2, AISSat-2	Succès
44	2014/07/10	1032	Frégat-MT	VS08	Soyouz-ST-B	O3b FM3, O3b FM6, O3b FM7, O3b FM8	Succès
45	2014/08/22	1039	Frégat-MT	VS09	Soyouz-ST-B	Galilée 5, Galilée 6	Échec
46	2014/10/30	1026	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 17L	Succès
47	2014/11/30	1044	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-K 12L	Succès
48	2014/12/18	133-01	Frégat-MT	VS10	Soyouz-ST-B	O3b FM9, O3b FM10, O3b FM11, O3b FM12	Succès
49	2015/03/27	133-02	Frégat-MT	VS11	Soyouz-ST-B	Galilée 7, Galilée 8	Succès
50	2015/09/11	133-03	Frégat-MT	VS12	Soyouz-ST-B	Galilée 9, Galilée 10	Succès
51	2015/11/17	1033	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	ECS 1	Succès
52	2015/12/11	2004	Frégat-SB	-	Zénith-3SLBF	Elektro-L No.2 2	Succès
53	2015/12/17	133-04	Frégat-MT	VS13	Soyouz-ST-B	Galilée 11, Galilée 12	Succès
54	2016/02/07	112-03	Frégat-MT	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 751	Succès
55	2016/04/25	133-08	Frégat-M	VS14	Soyouz-ST-A	Sentinelle-1B	Succès
56	2016/05/24	133-05	Frégat-MT	VS15	Soyouz-ST-B	Galilée 13, Galilée 14	Succès
57	2016/05/29	112-04	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 753	Succès
58	2017/01/28	133-07	Frégat-MT	VS16	Soyouz-ST-B	Hispasat 36W-1	Succès
59	2017/05/18	133-09	Frégat-M	VS17	Soyouz-ST-A	SES-15	Succès
60	2017/05/25	111-301	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Toundra № 2	Succès
61	2017/07/14	122-02	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Kanopus-V-IK, MKA-N 1, MKA-N № 2, Mayak, Iskra-MAI-85, Equateur UTE-YUZGU», Flying Laptop, TechnoSat, WNISAT-1R, NorSat-1, NorSat-2, Flock -2k 1...48, CICERO 1...3, Corvus-BC 1...2, Lemur-2 42...49, NanoACE	Échec partiel
62	2017/09/22	112-05	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 752	Succès
63	2017/11/28		Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Meteor-M №2 , Baumanets-2, LEO Vantage 2, Helios-Wire BIU, IDEA-OSG 1, AISSat-3, D-Star One, SEAM, Corvus-BC 3, Lemur-2 58...67	Échec
64	2017/12/26	2006	Frégat-SB	-	Zénith-3SLBF	Angosat-1	Succès
65	2018/02/01	122-03	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Kanopus-V 3, Kanopus-V № 4, Lemur-2 74, Lemur-2 75, Lemur-2 76, Lemur-2 77, S-Net A, S-Net B, S-Net C, S-Net D, D-Étoile Un	Succès
66	09/03/2018	133-06	Frégat-MT	VS18	Soyouz-ST-B	O3b FM13, O3b FM14, O3b FM15, O3b FM16	Succès
67	2018/06/16	112-06	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 756	Succès
68	2018/11/03	112-08	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 757	Succès
69	2018/11/07	133-14	Frégat-M	VS19	Soyouz-ST-B	MetOp-C	Succès
70	2018/12/19	133-10	Frégat-M	VS20	Soyouz-ST-B	Composante Spatiale Optique	Succès
71	2018/12/27	122-06	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Kanopus-V 5, Kanopus-V № 6, GRUS-1, ZACube-2, Lume-1, Flock-3k 1...12, Lemur-2 88...95, D-Star One iSat, D- Star One Sparrow, UWE-4, ICEYE-Dummy, SAMSON-Dummy 1...3	Succès
72	2019/02/21	112-07	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	EgypteSat-A	Succès
73	2019/02/27	133-15	Frégat-M	VS21	Soyouz-ST-B	OneWeb -0006, OneWeb-0007, OneWeb-0008, OneWeb-0010, OneWeb-0011, OneWeb-0012	Succès
74	2019/04/04	133-17	Frégat-MT	VS22	Soyouz-ST-B	O3b FM17, O3b FM18, O3b FM19, O3b FM20	Succès
75	2019/05/27	112-09	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 758	Succès
76	2019/07/05	122-04	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Meteor-M No.2 Sokrat VDNH-80 AmurSat SEAM-2.0 MTCube SONATE Beesat 9…13 MOVE-IIb TTU-101 Equateur-UTE El Camino Real Lemur-2 100…107 NSLSat-1 JAISAT-1 EXOCONNECT LightSat Lucky-7 ICEYE X4 ICEEYE X5 CarboNIX DoT 1	Succès
77	2019/07/30		Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 18L	Succès
78	2019/09/26		Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Toundra № 3	Succès
79	2019/12/11	112-10	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M № 759	Succès
80	2019/12/18		Frégat-M	VS23	Fregat-ST-A	COSMO-SkyMed CHEOPS EyeSat ANGELS OPS-SAT	Succès
81	2020/02/07		Frégat-M	ST27	Soyouz-2.1b	OneWeb (34 unités)	Succès
82	2020/02/20		Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	Méridien № 19L	Succès
83	2020/03/17		Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Glonass-M 760	Succès
84	2020/03/21		Frégat-M	ST28	Soyouz-2.1b	OneWeb (34 unités)	Succès
85	2020/12/29		Frégat	VS24	Soyouz ST-A	il de faucon 2	Succès
86	2021/02/28	122-07	Frégat-M	-	Soyouz-2.1b	Arktika-M №1	Succès
87	2021/03/22	122-05	Frégat-M	-	Soyouz-2.1a	CAS500 -1 ELSA-d Target, Chaser DMSAT-1 Satellite préfectoral de Fukui GRUS-1 × 3 ADELIS-SAMSON x 3 BeeSat × 4 Challenge One CubeSX-HSE CubeSX-Sirius-HSE GRBAlpha Hiber-3 Kepler-6,7 KMSL KSU_Cubesat LacunaSat -2b Shaheen Sat 17 NANOSATC-BR2 OrbiCraft-Zorkiy Pumbaa,Timon WildTrackCube-SIMBA 3B5GSAT UNISAT-7 BCCSAT-1 FRAIS DIY SMOG-1 STECCO	Succès
88	2021/03/25	123-05	Frégat	ST30	Soyouz-2.1b	OneWeb (36 unités)	Succès
89	2021/04/25	123-11	Frégat	ST31	Soyouz-2.1b	OneWeb (36 unités)	Succès
90	28 mai 2021	123-10	Frégat	ST32	Soyouz-2.1b	OneWeb (36 unités)	Succès
91	1 juillet 2021	112-15	Frégat	ST33	Soyouz-2.1b	OneWeb (36 unités)	Succès
92	21 août 2021	123-03	Frégat	ST34	Soyouz-2.1b	OneWeb (34 unités)	Succès
93	14 septembre 2021	123-05	Frégat	ST35	Soyouz-2.1b	OneWeb (34 unités)	Succès
94	14 octobre 2021	123-04	Frégat	ST36	Soyouz-2.1b	OneWeb (36 unités)	Succès

Les échecs

Échec d'août 2014

Le vol opéré par Arianespace d'un Fregat MT s'est soldé par un échec le 22 août 2014 après que le véhicule eut déposé deux satellites de navigation Galileo de l' UE / ESA sur la mauvaise orbite. Le décollage à 12:27:11 UTC depuis le site de lancement de Sinnamary près de Kourou , en Guyane française , a semblé bien se passer. Cependant, une défaillance n'est apparue que plus tard lorsque, après le deuxième tir de l'étage supérieur Fregat MT, les satellites ont été détectés comme étant sur la mauvaise orbite.

La Commission d'enquête indépendante constituée pour analyser les causes de "l'anomalie" a rendu ses conclusions définitives le 7 octobre 2014 à l'issue d'une réunion au siège d'Arianespace à Évry , près de Paris . La panne s'est produite lors du vol du quatrième étage Fregat. Elle s'est produite environ 35 minutes après le décollage, au début de la phase balistique précédant le deuxième allumage de cette étape. Le scénario qui a conduit à une erreur dans l'injection orbitale des satellites a été précisément reconstitué, comme suit :

• L'erreur orbitale résultait d'une erreur d'orientation de la poussée du moteur principal sur l'étage Fregat lors de sa deuxième phase propulsée.
• Cette erreur d'orientation était le résultat de la perte de référence inertielle de la platine.
• Cette perte s'est produite lorsque la centrale inertielle de l'étage a fonctionné en dehors de son domaine de fonctionnement autorisé, une excursion qui a été provoquée par la défaillance de deux des propulseurs de contrôle d'attitude de Fregat lors de la phase balistique précédente.
• Cette panne était due à une interruption temporaire de l'alimentation conjointe en ergols d'hydrazine de ces propulseurs.
• L'interruption de l'écoulement a été causée par le gel de l'hydrazine.
• Le gel résultait de la proximité de lignes d'alimentation en hydrazine et en hélium froid, ces lignes étant reliées par la même structure de support, qui servait de pont thermique.
• Des ambiguïtés dans les documents de conception ont permis l'installation de ce type de « pont » thermique entre les deux lignes. En fait, de tels ponts ont également été vus sur d'autres étapes Fregat actuellement en production chez NPO Lavochkin.
• L'ambiguïté de conception est le résultat de la non-prise en compte des transferts thermiques pertinents lors des analyses thermiques de la conception du système scénique.

La cause première de l'échec du vol VS09 est donc une lacune dans l'analyse thermique du système effectuée lors de la conception de l'étage, et non une erreur de l'opérateur lors du montage de l'étage.

Depuis le 22 août 2014, les lanceurs Soyouz ST-B avec étages supérieurs Fregat-MT ont effectué trois lancements réussis, six satellites de navigation Galileo ont été insérés dans leurs orbites cibles dans le cadre de Soyouz au Centre spatial guyanais en cours du programme ESA.

Juillet 2017 échec partiel

En juillet 2017, un vol en covoiturage opéré par la Russie d'un étage supérieur Fregat s'est terminé avec 9 des 72 petits satellites en orbite.

Échec de novembre 2017

Le vol opéré par la Russie d'un étage supérieur Fregat s'est soldé par un échec après que le véhicule eut déposé l'étage supérieur, un satellite météorologique Meteor MS-1 et 18 cubesats secondaires dans l'atmosphère terrestre en raison de la première brûlure Fregat allumée avec l'étage dans le mauvaise orientation. L'ordinateur de guidage de l'étage supérieur Fregat de la fusée Soyouz a été mal programmé, ce qui l'a obligé à amorcer un virage inutile qui l'a laissé dans la mauvaise orientation pour une combustion critique du moteur nécessaire pour entrer en orbite.

Versions

Fregat-M/Fregat-MT

Les réservoirs Fregat-M/Fregat-MT ont des ajouts en forme de boule sur le dessus des réservoirs. Ces ajouts augmentent la capacité de charge du propulseur de 5 350 kilogrammes (11 790 lb) à 6 640 kilogrammes (14 640 lb), sans causer d'autres changements aux dimensions physiques du véhicule.

Frégat-SB

Une version appelée Fregat-SB peut être utilisée avec le lanceur Zenit-2SB . Cette version est une variante du Fregat-M avec un bloc de réservoirs largages ("SBB" ou Сбрасываемый Блок Баков en russe) qui permet d'augmenter la capacité de charge utile. Le SBB en forme de tore pèse 360 ​​kg (790 lb) et contient jusqu'à 3 050 kg (6 720 lb) de propergol. Le poids total à sec du Fregat-SB (y compris les SBB) est de 1 410 kg (3 110 lb) et la capacité de charge maximale de propergol est de 10 150 kg (22 380 lb).

Fregat-SB a été lancé pour la première fois le 20 janvier 2011, lorsqu'il a placé le satellite météorologique Elektro-L en orbite géosynchrone.

Toutes les données de versions

Famille d'étage supérieur Fregat

Organiser	Frégat	Frégat-M	Frégat-MT	Frégat-SB	Frégat-SBU	Frégat-2
Moteur	S5.92	S5.92 ln (buse longue)
Nombre total de lancements	29	46	15	4	-	-
Poussée (faible)	13,73 kN (3 090 lb f )	13,96 kN (3 140 lb f )
Poussée (haute)	19,61 kN (4 410 lb f )	20,01 kN (4 500 lb f )
Impulsion spécifique (faible)	3 168 N*s/kg	3 222 N*s/kg
Impulsion spécifique (élevée)	3 207 N*s/kg	3 268 N*s/kg
Propulseur (Max)	5 350 kg (11 790 livres)	6 640 kg (14 640 livres)	7 100 kg (15 700 lb)	10 000 kg (22 000 lb)	10 710 kg (23 610 livres)	12 240 kg (26 980 lb)
Temps de combustion	1235...874 secondes	1535...1085 secondes	1640...1160 secondes	2310...1635 secondes	2475...1750 secondes	2830...2000 secondes
Débit	4,3...6,1 kg/s
Impulsion totale	16,9...17,2 MN*s	21,4...21,7 MN*s	22,9...23,2 MN*s	32,2...32,7 MN*s	34,5...35,0 MN*s	39,4...40,0 MN*s

Les références

Liens externes

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