LE-9

LE-9
Moteur-fusée

Caractéristiques
Type moteur	Cycle à expandeur
Ergols	Oxygène et hydrogène liquides
Poussée	1 471 kN (vide)
Vitesse d'éjection	4,18 km/s (vide)
Pression chambre combustion	10,0 MPa
Nbre chambres de combustion	1
Impulsion spécifique	426 s (vide)
Moteur réutilisable	Non
Masse	2,4 t
Hauteur	3,8 m
Rapport de section	37

Utilisation
Utilisation	Premier étage
Lanceur	H3
Premier vol	2023
Statut	En production

Constructeur
Pays	Japon
Constructeur	Mitsubishi Heavy Industries

modifier

Le LE-9 est un moteur-fusée à ergols liquides japonais brûlant de l'hydrogène liquide et de l'oxygène liquide dans un cycle à expandeur. Sa poussée est de 1 471 kN dans le vide et son impulsion spécifique est de 426 secondes. Il est développé par Mitsubishi Heavy Industries. Deux ou trois exemplaires propulsent le premier étage du lanceur japonais H3.

Historique

Article principal : H3 (lanceur).

La fusée H-IIA, qui est le principal lanceur spatial japonais en 2013, est une réussite technique (à cette date 23 vols ont été effectués dont 1 seul échec) mais il n'est pas parvenu à obtenir une part de marché significative des lancements commerciaux du fait notamment de son cout. Les responsables du programme japonais décident en 2013 de développer un nouveau lanceur moins couteux, le H3. Une des principales caractéristiques du lanceur H3 est le nouveau moteur-fusée LE-9 qui propulse son premier étage. Celui-ci est moins performant que le LE-7A qu'il remplace mais il est à la fois plus simple et donc à la fois moins couteux et plus fiable. Le développement débute en 2013 et les premiers tests sur banc d'essais ont lieu en 2018. Le nouveau lanceur doit effectuer son premier vol en 2020^[1]^,^[2]^,^[3]^,^[4].

Caractéristiques techniques

Le LE-9 est un moteur-fusée à ergols liquides brûlant un mélange d'hydrogène et d'oxygène liquide de type cycle à expandeur. Dans ce système d'alimentation la turbopompe qui met sous pression les ergols avant de les injecter dans la chambre de combustion est mise en mouvement par de l'hydrogène gazeux sous pression. Pour produire ce gaz, une partie de l'hydrogène en sortie de la turbopompe circule dans les parois de la chambre de combustion pour limiter sa température. Avec l'énergie acquise au cours de ce processus, l'hydrogène, qui s'est gazéifié et est monté en pression, est injecté dans la turbine de la turbopompe et la fait tourner à grande vitesse. En sortie de la turbine, l'hydrogène gazeux, dont la pression a fortement diminué, est injecté dans la tuyère et circule le long de sa paroi de celle-ci de manière à former un film la protégeant des gaz chauds. Le cycle à expandeur est moins performant que le cycle à combustion étagée retenu pour le moteur LE-7A prédécesseur du LE-9. Mais il nécessite moins de pièces et est donc plus simple et moins couteux à produire. Enfin il facilite le contrôle de la combustion. Il est également moins complexe qu'un système d'alimentation utilisant un générateur de gaz^[5].

Le LE-9 a une poussée de 1 471 kN avec une impulsion spécifique de 426 secondes. Le ratio du mélange oxydant/carburant est de 5,9 et la pression dans la chambre de combustion est de 10 MPa. Le rapport de section de la tuyère est de 37. Le moteur est haut de 3,8 mètres et il pèse 2,4 tonnes^[6].

Notes et références

↑ (en) « Japan moves forward with replacement for H-2A rocket », sur Spaceflight Now, 4 mars 2014
↑ Martian Outpost - The challenges of establishing a human settlement on Mars, p. 1
↑ (en) « H3 Launch Vehicle », sur global.jaxa.jp (consulté le 2 mars 2018)
↑ (en) « Combustion Stability Improvement of LE-9 Engine for Booster Stage of H3 Launch Vehicle » [PDF], sur www.mhi.com (consulté le 2 mars 2018)
↑ Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market, p. 29
↑ Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market, p. 30

Bibliographie

(en) Daiki Watanabe, Hiroyasu Manako, Tadaoki Onga, Takashi Tamura, Kazufumi Ikeda et Mitsunori Isono, « Combustion Stability Improvement of LE-9 Engine for Booster Stage of H3 Launch Vehicle », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 53, n^o 4,‎ décembre 2017, p. 1-7 (lire en ligne)
(en) Tsutomu Mizuno, Hideo Oguchi, Kazuki Niiyama et Noriyuki Shimiya, « Development of Turbopump for LE-9 Engine », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 51, n^o 2,‎ 2018, p. 42-48 (lire en ligne)
(en) Tokio Nara, Tadaoki Onga, Mayuki Niitsu, Junya Takida, Akihiro Sato et Nobuki Negoro, « Development Status of H3 Launch Vehicle -To compete and survive in the global commercial market », Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, vol. 54, n^o 4,‎ décembre 2017, p. 1-7 (lire en ligne)
(en) H. Sunakawa et al., « Overview of LE-X Research and Development », JAXA,‎ 2011, p. 1-7 (lire en ligne)

Voir aussi

Articles connexes

v · m

Moteurs-fusées

Ergols liquides

Cryogéniques

LOX / LH2	Chine YF-73 YF-75 YF-77 YF-79 YF-90 États-Unis BE-3 BE-7 J-2 RL-10 RL-60 RS-25 RS-68 Europe HM-7 Vinci Vulcain Inde CE-7.5 CE-20 Japon LE-5 LE-7 LE-9 Russie KVD-1 RD-0120 RD-0146
LOX / Méthane	Chine Tianque-12 États-Unis Archimedes BE-4 Raptor Europe M10 Prometheus

Semi-cryogéniques

LOX / Kérosène	Chine TH-11 YF-100 YF-102 YF-115 YF-130 YF-135 Corée du Sud KRE-007 KRE-075 États-Unis F-1 H-1 Kestrel Lightning 1 LR-91 Merlin RS-27 RS-56 Reaver 1 Rutherford S-3D XLR50 Europe RZ.2 Russie NK-9 NK-15 NK-21 NK-33 RD-0105, 0109 RD-0110 RD-0124 RD-107, 108, 117, 118 RD-120 RD-170 RD-180 RD-191 RD-58 RD-8 S1.5400
LOX / Éthanol	États-Unis NAA Rocketdyne 75-110 A RS-88 XLR11 XLR-43-NA-1

Hypergoliques

Chine
- TH-31
- YF-1 à 3
- YF-20 à 22, 24, 25
- YF-23
- YF-40
- YF-50D
- YF-85
États-Unis
- AJ-10
- Draco
- LR-87
- LR-91
- RS-88
- R-4D
- SuperDraco
- TR-201
Europe
- Aestus
- Astris
- Valois
- Vexin
- Viking
Inde
- Vikas
Russie
- RD-0202 à 0206, 0208 à 0213
- RD-0207, 0214
- RD-0216, 0217, 0235
- RD-0228, 0255
- RD-0233, 0234
- RD-0236
- RD-0237
- RD-0243 à 0245
- RD-211 à 214
- RD-215 à 219
- RD-250 à 252, 261, 262
- RD-253
- RD-263
- RD-270
- RD-854, 861
- RD-864, 869
- 17D61
- S5.92
- S5.98M
Ukraine
- RD-843

Autres

États-Unis
- XLR99
Russie
- RD-109, 119

Pour avions

Ergols solides

États-Unis
- AJ-60A
- Castor
- Graphite-Epoxy Motor
- Orbus
- Orion
- SRB
- Star 37
- Star 48
Europe
- EAP
- P80
- P120
- Zefiro

Propulsion électrique

NEXT
NSTAR
PPS-1350 (effet Hall)
SPT-140
VASIMR

Articles liés

Comparaison des moteurs-fusées

Moteurs en développement en italique

v · m

Programme spatial japonais

Lanceurs et fusées

Lanceurs	Lambda-4S (1966-1970) Mu (1970-1995) M-V (1997-2006) N-I (1975-1982) N-II (1981-1987) H-I (1986-1992) H-II (1994-1999) J-I (1996) H-IIA (2001-) H-IIB (2009-2020) GX (annulée) Epsilon (2013-) SS-520 (2017-2018) H3 (2023) ZERO (2025) KAIROS (2024)
Fusées expérimentales	Callisto (2022) Themis (2022)
Fusées-sondes	S-310 (1975) S-520 (1980)

Missions habitées

Kibō (2008-2009)
HTV (2009-2020)
HTV-X (2023)
Habitat module² (2024)

Satellites scientifiques

Exploration du système solaire	Sakigake (1985) Suisei (PLANET A) (1985) Hiten (MUSES-A) (1990) Nozomi (PLANET B) (1998) Hayabusa (MUSES-C) (2003) SELENE (Kaguya) (2007) Akatsuki (PLANET C) (2010) Hayabusa 2 (2014) BepiColombo² (2018) Hakuto-R (2022) SLIM (2023) LUPEX (2024) DESTINY+ (2024) MMX (2024) TEREX (~2025) OKEANOS
Télescopes et observatoires	Taiyo (1975) Hakucho (1979) ASTRO-A (Hinotori) (1981) ASTRO-B (Tenma) (1983) ASTRO-C (Ginga) (1987) Yohkoh² (1991) ASTRO-D (ASCA)² (1993) SFU (1995-1996) HALCA (MUSES-B) (1997) ASTRO-E (Suzaku) (2005) ASTRO-F (Akari) (2006) Hinode (2006) Hisaki (2013) ASTRO-H (Hitomi) (2016) Nano-JASMINE (2020) XRISM (2022) JASMINE (2024) Solar-C_EUVST (2025) LiteBIRD (2027) ATHENA² (2028)
Observation de la Terre	MOS-1A (1987) MOS-1B (1990) JERS-1 (1992) ADEOS-I (1996) TRMM² (1997) ADEOS-II (2002) Multi-Functional Transport Satellite¹ (2005-2007) ALOS (2006) GOSAT (2009) GCOM-W (2012) GPM-Core² (2014) ALOS-2 (2014) ASNARO-1 (2014) GCOM-C (2017) ASNARO-2 (2018) GOSAT-2 (2018) ALOS-3 (2023) ALOS-4 (2023) StriX (2023-) GOSAT-GW (2024) EarthCARE² (2024) Precipitation Measuring Mission (2029)
Autres satellites scientifiques	Shinsei (1971) Denpa (1972) Kyokko (1978) Jikiken (1978) Ohzora (1984) Ajisai (1986) Akebono (1989) GEOTAIL² (1992) Arase (2016)
Instruments scientifiques	ASTER (2009) MAXI (2009) SMILES (2009) CALET (2015) HISUI (2020) MOLI (2020) JEM-EUSO (~2023)

Satellites technologiques

Ohsumi (1970)
Tansei (1971)
Tansei-2 (1974)
Kiku¹ (1975-2021)
Tansei-3 (1977)
Tansei 4 (1980)
EXPRESS² (1995)
SFU (1995-1996)
ETS-VII (1997)
OICETS (2005)
Reimei (2005)
SDS-1 (2009)
Sohla (2009)
IKAROS (2010)
PROCYON (2014)
SLATS (2017)
RAPIS-1 (2019)
EQUULEUS (2021)
OMOTENASHI (2021)

Satellites d'application

Météorologie	GMS¹ (1977/1995-2003) MTSat 1 (2005) MTSat 2 (2006) Himawari 8 (2014) Himawari 9 (2016)
Télécommunications	Artemis² (2001) DRTS (2002) WINDS (2008) JDRS (2020)
Militaires	IGS¹ (2003-)
Navigation	QZS¹ (2010-2020)