LES

Un système d'éjection d'urgence (LES) est un moteur-fusée à propergol solide monté au sommet d'un vaisseau spatial habité, conçu pour éloigner la capsule du lanceur en cas d'urgence, généralement dans les premières minutes du vol, lorsque les forces aérodynamiques sont les plus intenses. Le LES se déclenche avec une poussée suffisante pour surmonter à la fois l'accélération du véhicule et la résistance de l'air, réalisant la séparation en quelques secondes et permettant une descente en parachute vers une zone d'atterrissage sûre. C'est un dispositif à sécurité intégrée: si quelque chose tourne mal de manière critique pendant l'ascension, de la panne moteur aux dommages structurels, l'équipage l'active ou le système se déclenche automatiquement.

Le moteur LES lui-même est généralement un moteur à propergol solide produisant 15 à 30 tonnes de poussée, selon la masse de la capsule et le scénario d'abandon qu'il doit gérer. L'ensemble, y compris le carter du moteur, la tuyère, le bouclier thermique et le mécanisme de déploiement, ajoute plusieurs milliers de kilogrammes au vaisseau spatial et représente une part importante de la masse avant le lancement. Ce poids mort n'atteint jamais l'orbite; il est largué après que le véhicule a dépassé l'altitude où un abandon aérodynamique n'est plus nécessaire, généralement autour de 100 à 150 kilomètres.

Compromis de conception et de performance

La conception du LES exige un équilibre entre des exigences contradictoires. Le moteur doit produire suffisamment de poussée pour éloigner la capsule d'un propulseur toujours en accélération, mais son déclenchement ne doit pas exposer l'équipage à des forces d'inertie au-delà de sa tolérance. La tour d'éjection doit être suffisamment rigide pour résister aux vibrations de lancement et aux secousses aérodynamiques, tout en étant suffisamment légère pour minimiser la pénalité de charge utile globale. Le bouclier thermique autour du moteur doit protéger la capsule des températures d'échappement du moteur qui dépassent 2 000 degrés Celsius tout en respectant le budget de masse.

L'étagement correct du LES est critique. Une seule impulsion ne fonctionne que dans une fenêtre étroite; une fois que le véhicule atteint des vitesses transsoniques et supérieures, la pression dynamique sur la tour d'éjection augmente considérablement. Par conséquent, la plupart des systèmes modernes larguent la tour entière à une altitude ou un temps de vol prédéfini, avant que le couloir d'abandon ne se ferme. Si le moteur se déclenche après ce point de largage, il n'y a pas de support structurel pour transmettre la poussée à la capsule, et l'équipage doit compter sur les propres propulseurs du vaisseau spatial pour la séparation.

Le LES a fait ses preuves lors de véritables événements d'abandon. Les essais au sol valident les performances du moteur, les charges structurelles et les séquences de déploiement des parachutes. Les vols d'essai sans pilote déclenchent le système sur des capsules non pilotées pour confirmer la dynamique de séparation et la précision de l'atterrissage. Le système a sauvé des équipages lors d'incidents sur la rampe de lancement et a contribué à dégager l'enveloppe d'éjection de lancement pour les missions habitées, ce qui en fait l'un des systèmes de sécurité les plus fiables du vol spatial humain malgré son utilisation peu fréquente.