RLV

Un véhicule de lancement réutilisable (RLV) est un engin spatial ou un aéronef capable d'atteindre la vitesse orbitale et de revenir sur Terre pour un nouveau vol, plutôt que d'être perdu après une seule mission. La distinction fondamentale par rapport aux systèmes de lancement consommables est la capacité d'atterrir intact, d'être inspecté et remis à neuf, et de reprendre son vol dans un cycle de maintenance défini. Les RLV modernes y parviennent soit par une ascension à l'altitude par respiration d'air suivie d'une propulsion par fusée, soit par un décollage vertical entièrement propulsé par fusée avec une descente et un atterrissage contrôlés.

La logique économique des RLV dépend entièrement de la réalisation de délais d'exécution rapides et de faibles coûts de maintenance par vol. Un seul véhicule RLV pourrait effectuer cinq à dix vols par an si les temps de récupération après l'atterrissage, les inspections structurelles, la remise à neuf des moteurs et l'intégration de la charge utile peuvent être maintenus courts. Cela contraste fortement avec les fusées consommables, où chaque lancement consomme l'intégralité du véhicule ; l'inconvénient est que les RLV transportent des structures et des systèmes d'atterrissage plus lourds, ce qui augmente les coûts de développement initiaux et réduit parfois la capacité de charge utile par vol.

Les défis de conception des RLV se concentrent sur la protection thermique lors de la rentrée, les trains d'atterrissage capables d'absorber des charges de choc répétées, et les moteurs ou échangeurs de chaleur qui tolèrent d'être démarrés et arrêtés de nombreuses fois. La science des matériaux devient critique : les revêtements ablatifs fonctionnent une fois et doivent être remplacés, tandis que les tuiles réutilisables ou la protection thermique métallique nécessitent un positionnement exact et peuvent se dégrader en raison des cycles thermiques. Les systèmes hydrauliques, l'avionique et les moteurs principaux sont tous soumis à des intervalles d'inspection et de remplacement mesurés en heures de vol plutôt qu'en service à usage unique.

Le terme RLV a gagné en popularité dans les années 1990 alors que les agences spatiales exploraient des alternatives au programme de la navette spatiale et que les fournisseurs de lancement commerciaux commençaient le développement de systèmes de fret et habités entièrement autonomes. Certains RLV atterrissent verticalement sous la poussée du moteur ; d'autres utilisent des pistes horizontales ou des systèmes de parachute. Le type de propergol varie : le kérosène et l'oxygène liquide restent des choix courants, bien que certains concepts utilisent le méthane ou l'hydrogène. Le Bourane russe, la navette spatiale américaine et les véhicules commerciaux contemporains comme le premier étage du Falcon 9 de SpaceX sont tous considérés comme du matériel RLV, bien qu'ils diffèrent considérablement en termes d'échelle, de but et de rythme opérationnel.

Les techniciens de maintenance travaillant avec les RLV doivent comprendre l'évaluation de la tolérance aux dommages, les méthodes d'inspection non destructives spécifiques aux matériaux exposés à la rentrée, et la planification des révisions qui sont beaucoup plus granulaires que le traitement au sol des véhicules consommables. Un seul vol peut révéler des centaines de points d'inspection, des interstices de tuiles à l'usure des aubes de turbopompe du moteur, chacun d'eux influençant la décision de voler à nouveau ou de s'arrêter pour réparation.