La rampe de lancement
C'est également une imagination de Tsiolkovski. Ses recherches s'étaient concentrées sur la première partie du vol d'une fusée, le moment où l'engin est très lourd puisque entièrement rempli de combustible. Une solution était l'acquisition d'une première partie de la vitesse sur une rampe, dont l'extrémité recourbée transformait la vitesse horizontale en vitesse verticale. Dans ses cahiers de travaux il en avait représenté le principe ainsi :
Le premier étage de la fusée n'était alors utile que pour la phase d'accélération et seul le deuxème étage s'envole de la rampe. L'accélération devait être violente ! Par la suite les deux étages resteront accouplés un peu plus longtemps, bien que dans le film la séparation se fait après quelques secondes seulement. La rampe est restée pour Tsiolkovski un principe incontournable du lancement des fusées. Cette idée avait alors été dessinée dans plusieurs articles de l'époque : |
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La troisième image comprend également une autre solution au poids de la structure, c'est la fusée à plusieurs étages. Ainsi, au fur et à mesure de la combustion du carburant l'engin peut s'alléger des structures devenues inutiles. |
Cette image est parue en 1936 en Union Soviétique dans le périodique technique "Техника Молодежи". La rampe de lancement qui y est décrite par le professeur G.I. Pokrovski est constituée de deux parties successives : |
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- la partie construite sur un pont, équipée de rails sur lesquels un chariot supportant la fusée peut rouler pour la première accélération.
- une deuxième partie assise sur la montagne et se terminant presque à la verticale, sur laquelle se trouvent deux rails supplémentaires stabilisant la fusée.
L'accélération est impulsée par des électro-aimants. Leréacteur de la fusée n'est allumé qu'à l'issue de cette phase.
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Voici quelques autres phrases extraites du même article, " Vol en fusée", aimablement traduites du russe par Patrice Cazal :

Titre de l'article

La fusée sur sa rampe

La station terrestre
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La science-fiction doit, dans un proche avenir, attirer l’attention des artistes. Devant eux s’ouvre un champ sans limites d’applications de leurs forces créatrices et de leurs dons. Ce n’est pas un hasard si, des centaines d’années avant notre époque, les artistes les plus cultivés de leur temps, comme Léonard de Vinci ou Albrecht Dürer, ont produit de nombreux dessins et gravures, consacrés au fantastique technique. Pour que tout ce qui vient d’être dit ne soit pas une pensée en l’air, je me suis permis d’illustrer les idées que j’ai énoncées par quelques esquisses, dont les reproductions sont données ici. Cette série est consacrée aux voyages interplanétaires en fusée - une question qui a été traitée plus d’une fois dans la littérature scientifique et de popularisation.
La fusée cosmique est prête au départ. On donne les dernières instructions. Le pilote dit adieu à ses camarades avant de monter dans la fusée. Elle est fixée à son chariot de départ. En se mouvant sur une voie adaptée, le chariot donne à la fusée sa vitesse initiale. Les réacteurs de la fusée elle-même se mettent en route après. Vous distinguez de façon plus détaillée la queue de la fusée qui consiste en deux tuyères concentriques de grand diamètre. Pendant le vol, des gaz sont expulsés de ces tuyères, ce qui a pour résultat de faire acquérir à la fusée une impulsion correspondante vers l’avant. On voit près des tuyères des gouvernes qui agissent sur les gaz éjectés, ce qui permet de changer la direction du vol. La tuyère interne est active, l’externe sert à produire des gaz qui refroidissent la tuyère interne et l’enveloppe intérieure de la fusée. Le revêtement peut s’échauffer sous l’effet de la grande vitesse de la fusée dans l’atmosphère terrestre et des autres planètes.
Il faut noter que l’action se produit sous des latitudes méridionales. Ce que soulignent les palmiers sous le pont à gauche. L’installation de la base de lancement au sud a pour avantage de rajouter à la vitesse atteinte par la fusée lors de son départ celle de la rotation de la Terre. Le bénéfice est léger, mais, sans doute, la technique du futur tiendra-t-elle compte de cette subtilité.
La fusée est partie dans l’espace cosmique. L’essentiel maintenant est de garder le contact avec elle. On a prévu à cette fin des stations observa- toires de haute montagne. On peut voir ici trois installations différentes. Celle du milieu représente un puissant radiogoniomètre. On voit sur la tour trois cercles perpendiculaires les uns aux autres dans lesquels sont disposées des cadres-antennes. En juxtaposant la force des signaux reçus par ces trois antennes, on peut déterminer la direction d’où provient le signal. On peut donc, dans ce cas-là, établir les coordonnées astronomiques de la fusée si elle envoie des signaux radio. On voit au loin à gauche un observatoire ordinaire avec le télescope duquel on peut, la nuit, viser avec précision la fusée, si la partie du ciel où elle se trouve a été établie par radiogoniométrie. Enfin, à droite, est installé un énorme miroir parabolique adapté à la réception des ondes ultracourtes pour établir la liaison avec la fusée. L’installation est d’une grande puissance, car la distance séparant de la fusée peut être très importante. Dans le défilé on remarque les pylônes de courant à haute tension qui amènent l’énergie jusqu’au puissant émetteur radio. |
L'image ci-contre est extraite du film allemand "Weltraumschiff I startet", court-métrage tourné en 1937 par Anton Kutter. La fusée qui va partir vers la lune s'élance également sur une rampe d'un modèle similaire. |
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En réalité l'histoire retiendra que ce n'est pas Anton Kutter qui a filmé les images de ce film : elles provenaient de séquences enregristrées pour deux longs-métrages allemands stoppés en raison des préparatifs de guerre. A. Kutter réalisera ainsi un court métrage à but principal de simple propagande. |
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Une autre image pour démontrer que l'idée a continué de rester présente parmi tous les auteurs : dans le film américain "When Worlds Collide" de 1951, la fusée destinée à emporter une nouvelle arche de Noé pour fuir la terre menacé par un météorite décolle elle aussi à partir d'une rampe. |
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Image extraite du film "When worlds Collide" (31 ème minute) |
Image publiée en 1974 dans la revue soviétique "Знание - сила". On y voit parfaitement le hangar où se trouve la fusée et d'où s'élance la rampe de lancement. |
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1952 |

1954 |
Ce schéma explique les forces en présence dans un décollage vertical ou pour un départ sur une rampe . 1954 |
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 Enfin pour terminer ce paragraphe sur les rampes de lancement, je signalerai le premier film dans lequel une rampe est utilisée pour propulser un engin dans l'espace : c'est un film datant de 1904, "Le voyage à travers l'impossible" réalisé par Georges Méliès. Ce dernier réédite son premier film, " Le voyage dans la lune", mais cette fois vers le soleil. Il nous propose une description façon Jules Verne de différents engins comme des ballons, le sous-marin, des voitures à grande vitesse.
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Au mileu du film les voyageurs, installés dans un train soutenu par des ballons dirigeables (est ce que ce sont ceux décrits par Constantin Tsiolkovski ?), s'élancent rapidement sur les flancs d'une montagne afin de s'envoler dans les cieux, traverser l'espace et se poser sur le soleil. Réfugiés dans un wagon frigorifique, ils reviendront sur terre à bord d'un sous-marin qui plongera dans l'océan ! |
La scène du lancement.
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Au bas de la rampe le mélange pyrotechnique est enflammé et les flammes jaillissent ... |
... en même temps que le câble commence à tirer la maquette qui accèlère... |
... et qui gravit la totalité de la longueur de la rampe de décollage ! |
La scène du lancement de la fusée a nécessité la coordination de plusieurs corps de métier : maquettiste, artificier, directeur de l'animation, opérateur. Le corps métallique de la fusée était rempli de produit pyrotechnique qui était enflammé lorsque la fusée était au bas de la rampe de lancement. Au même moment, un câble tiré par un palan électrique assurait le mouvement de la maquette de la fusée sur la rampe. Plusieurs essais furent nécessaires pour améliorer l'effet pyrotechnique, pour synchroniser les événements, afin de rendre crédible le mouvement de la fusée.
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