La tête dans les étoiles

Ingénieux ingénieurs
La tête dans les étoiles
Une solution ABB intégrée pour le premier lanceur de satellites en mer
Jane-Helen Pedersen, Jacqueline Rolffs
Ces dernières années, le lancement de satellites est devenu une activité
rentable et plusieurs sociétés se disputent ce marché hautement spécialisé.
L’une d’entre elles, pourtant, se distingue : Sea Launch, consortium international qui opère depuis une plate-forme flottante dans l’océan Pacifique. Fort de
sa fiabilité et de son savoir-faire, ABB fournit à Sea Launch des services et
équipements critiques, lui assurant ainsi une réussite à long terme.
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Revue ABB 3/2006
La tête dans les étoiles
Ingénieux ingénieurs
A
cteur majeur du marché extrêmement concurrentiel des lanceurs
de satellites commerciaux, Sea Launch
est un consortium international de
lancement de charges lourdes à un
coût compétitif. Seule société au monde à lancer des satellites commerciaux
depuis une plate-forme flottante, Sea
Launch s’enorgueillit d’une clientèle
fidèle et satisfaite, et jouit d’une réputation de fiabilité fondée sur une
solide expérience dans le domaine.
ABB, qui a largement contribué aux
premiers succès de Sea Launch, continue de jouer un rôle critique dans la
réussite de l’entreprise.
Des capacités uniques
Seul lanceur de satellites depuis l’équateur avec une inclinaison de zéro
degré, Sea Launch offre une capacité
de lancement maximale et la trajectoire
de mise en orbite la plus directe avec
un double avantage : la charge utile
est plus élevée et la durée de vie des
satellites placés en orbite est plus longue. En sept années d’exploitation, Sea
Launch s’est imposé sur le marché avec
de nombreuses références parmi les
grands noms du secteur des télécommunications qui s’appuient sur son
savoir-faire pour poursuivre le développement de leurs propres activités.
Un partenariat international unique
En 1995, à l’issue des premiers travaux
de recherche, l’Américain Boeing Commercial Space Company, implanté à
Seattle, décide de former un partenariat avec le Norvégien Aker ASA (anciennement Kvaerner), le Russe Rocket
and Space Corporation (RSC)-Energia,
et l’Ukrainien SDO Ioujnoé / PO Ioujmach : Sea Launch est né. Les quatre
partenaires s’entendent pour construire, assembler et gérer une plate-forme
de lancement de satellites complète
incluant charges utiles et lanceurs. Le
site de lancement sera situé en haute
mer, sur l’équateur ; outre une insertion
directe en orbite équatoriale, cet emplacement privilégié réduit les risques
écologiques et minimise les coûts.
des performances remarquables de
Sea Launch sur un marché relativement terne.
Un emplacement privilégié
Placé sur l’équateur par 154° ouest dans
les eaux internationales de l’océan Pacifique, le site de lancement bénéficie de
conditions atmosphériques exceptionnelles, caractéristiques du calme équatorial. En raison de la convergence des
alizés en provenance des deux hémisphères, la zone est en effet soumise à
un régime de vent particulièrement
favorable qui permet à Sea Launch de
respecter son calendrier de lancement.
Les systèmes fournis
par ABB jouent un rôle
critique et ont un impact
direct sur les performances du lanceur.
Sea Launch tire également profit des
compétences et de l’expérience spécifiques de chacun de ses partenaires
qu’elle a su optimiser lors de l’intégration des différents systèmes et technologies encadré .
Les systèmes critiques d’ABB
Toutes les opérations de lancement
sont contrôlées à distance par les équipes anglophones et russophones à
bord du Sea Launch Commander. Ces
1
opérations englobent la mise en place
du lanceur sur la table de tir, le raccordement automatique des ombilicaux de
carburant et d’électricité sur le lanceur,
le décompte, le décollage et le vol.
ABB fournit à la plate-forme autopropulsée Odyssey et au Sea Launch
Commander 2 des systèmes intégrés et
complets d’automatisation, de sécurité,
de production et de distribution d’électricité. Chacun de ces systèmes joue un
rôle critique et a un impact direct sur
les performances du lanceur. Il s’agit
notamment du système de contrôle
d’équilibrage/inclinaison (stabilité de
la plate-forme) et du système russe
de surveillance de l’alimentation en
oxygène, particulièrement important
lors de l’approvisionnement en combustible du lanceur (le système ABB
intègre près de 900 signaux d’entrée/
sortie).
Au cours du développement de Sea
Launch, les ingénieurs d’ABB résolurent
rapidement des défauts « de jeunesse »
des applications logicielles et des
d’équipements. Aujourd’hui, ABB a
pour tâches principales la formation
des opérateurs de lancement, l’assistance pendant les lancements et l’adaptation des systèmes ABB suite aux modifications apportées après chaque lancement. Un des ingénieurs d’ABB Marine
aux Pays-Bas a participé, à ce jour, à
toutes les missions de Sea Launch. 3
Le navire Sea Launch Commander, poste de commandement et centre d’assemblage
des lanceurs
Cinq ans suffiront pour construire la
plate-forme et le navire d’assemblage
et de commande 1 , le 27 mars 1999
marquant la date du premier lancement d’essai. Cette mission, couronnée de succès, a été suivie de 19 lancements non moins réussis, preuve
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Encadré
Les partenaires et leurs rôles respectifs
Aux Etats-Unis, Boeing assure la gestion
des installations du port d’attache de Long
Beach (Californie) ainsi que le développement et l’exploitation du site de préparation
des charges PPL (Payload Processing
Facility). L’Américain gère également les
opérations de lancement, y compris l’exploitation du centre de commande des lancements, la conception des missions et l’intégration des systèmes.
Le Norvégien Aker ASA, implanté à Oslo,
est chargé de la partie maritime du programme qui inclut la rénovation de la plateforme de lancement (une ancienne plateforme pétrolière modifiée) aux usines Rosenberg Shipyard de Stavanger (Norvège) ainsi
que la construction du Sea Launch Commander sur le chantier naval de Kvaerner
Govan à Glasgow (Ecosse).
Le bureau d’études Ioujnoé et le groupement industriel Ioujmachzavod, en Ukraine,
assurent la fabrication des deux premiers
étages du lanceur Zenith-3SL, version
modifiée d’un système fiable et rapide,
mis en exploitation au début des années
80.
Enfin, le Russe S.P. Korolev RSC Energia,
chargé des opérations de lancement,
fabrique également le Block DM-SL, dernier
étage du lanceur à la technologie éprouvée
qui place les satellites en orbite de transfert
géosynchrone.
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Préparatifs du décollage
ABB Marine, à Rotterdam, a assuré
l’installation et la mise en service du
système d’automatisation à bord du
Sea Launch Commander, ainsi que la
mise en œuvre, la modification et la
mise en service de l’IHM de l’application de mesure d’oxygène réalisée par
le moscovite KBTM et intégrée au système d’exploitation sous UNIX d’ABB.
Lors des premiers préparatifs de
lancement, les différentes parties du
lanceur et le satellite lui-même sont
réceptionnés dans le port californien
de Long Beach. Le satellite est encapsulé et assemblé sous la coiffe du
lanceur à bord du Sea Launch Commander.
ABB Marine, en Norvège, a conçu et
fourni les équipements électriques
et systèmes d’automatisation de la
plate-forme Odyssey et du Sea Launch
Commander.
Les ingénieurs ABB chargés des premières études sur les équipements
électriques et d’automatisation ont
dû gérer la complexité de ce projet
international. Application inédite, le
lancement de satellites depuis la haute
mer exigeait certaines adaptations
technologiques. Ainsi, pour prévenir
toute défaillance du fait des fortes
vibrations au lancement, les composants critiques des systèmes électriques et des automatismes sont tous
équipés de plots antivibratiles.
Qui plus est, les contraintes spécifiques de chaque équipement provenant de différents pays (Etats-Unis,
Russie, Ukraine et Norvège) et la
nature internationale du projet n’ont
fait qu’ajouter à sa complexité. Le
succès de Sea Launch est un juste
tribut à la capacité d’adaptation de
toutes les parties prenantes.
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Deux jours avant le départ, le lanceur
est transféré dans le hangar de stockage de la plate-forme Odyssey puis
placé sur le transporteur mobile utilisé
pour l’ériger sur la table de lancement.
La plate-forme Odyssey quitte son
port d’attache trois jours avant le Sea
Launch Commander et les deux bâtiments se rejoignent à proximité du
site de lancement pour les derniers
préparatifs.
Sur le site de lancement, la plate-forme
flottante est calée par des ballasts au
tirant d’eau souhaité (21 m) et le personnel spécifiquement formé entame
les préparatifs (240 personnes travaillent à bord du Sea Launch Commander et 68 personnes sur la plateforme de lancement). Le transfert
entre les deux bâtiments, tous deux
équipés d’un système de positionnement dynamique, s’effectue au moyen
d’un pont provisoire.
La veille du lancement, les opérateurs
quittent la plate-forme pour rejoindre
le navire où le contrôle des opérations
Les équipements ABB à bord du navire de commandement
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L’ingénieur ABB, présent à chaque mission de lancement, est un membre à part entière
de l’équipage.
est transféré à un poste de commande
qui communique avec la plate-forme
par le biais du réseau ABB étendu
et « en ligne de visée » avec la plateforme.
ABB Marine a conçu et
fourni les équipements
électriques et systèmes
d’automatisation de la
plate-forme Odyssey et du
Sea Launch Commander.
Une fois le lanceur sorti de son hangar et érigé sur la table de tir, le personnel restant est transféré par hélicoptère sur le navire de commande.
Le contrôle des opérations passe alors
intégralement au poste de commandement du navire. Le lanceur est rempli
d’un mélange d’oxygène liquide et de
kérosène, et le transporteur/installateur regagne le hangar. Quelques
minutes après la fermeture des portes
du hangar, le lanceur décolle.
Encadré
Systèmes électriques et d’automatisation fournis par ABB
Pour la plate-forme de lancement Odyssey :
8 générateurs haute tension (6 kV, 3600 kVA) : 4 pour réseau 60 Hz, 2 pour réseau
50/60 Hz et 2 pour réseau 50 Hz ;
Tous les tableaux de distribution haute et basse tension des réseaux 60 et 50 Hz ;
Tous les moteurs des propulseurs d’étrave et orientables ;
Redresseurs électroniques pour la propulsion ;
Systèmes d’automatisation (2 contrôleurs AC450, 2 systèmes anti-incendie [ANX-95],
1 système de sécurité 3000, 8 postes de conduite AS500, 1 station de supervision 800xA);
Convertisseur de protocole pour l’interfaçage entre le système de surveillance de l’oxygène et
le système ABB Advant (IHM).
Sea Launch a fêté, en 2005, son dixième anniversaire, commémorant une
décennie d’innovation dans le domaine des lanceurs. L’aventure se poursuit avec des équipes décidées à faire
progresser la technologie pour répondre aux attentes des clients et au-delà.
S’appuyant sur sa réputation et son
succès, Sea Launch ambitionne de
réussir chacun de ses lancements dans
le respect des délais. Le consortium
continue d’engranger les contrats
auprès de clients nouveaux et anciens,
preuve que l’imagination des ingénieurs est payante à la fois pour ABB
et ses clients.
Jane-Helen Pedersen
CoE Marine Oil & Gas Vessels, ABB AS
Oslo (Norvège)
Pour le navire Sea Launch Commander :
2 générateurs haute tension (6 kV, 6250 kVA, 50 Hz) ;
4 générateurs basse tension (380 V, 1525 kVA, 50 Hz) ;
Tous les moteurs du propulseur d’étrave et orientable (6kV) ;
Tous les tableaux de distribution haute et basse tension des réseaux 60 et 50 Hz ;
Les systèmes d’automatisation (3 contrôleurs AC410, 1 système de sécurité 400/1.4,
2 systèmes anti-incendie [ANX-95], 4 postes de conduite AS500, 1 station de supervision
800xA).
[email protected]
Jacqueline Rolffs
Marine Service Center, ABB b.v.
Rotterdam (Pays-Bas)
[email protected]
Pour en savoir plus, consultez le site
www.sea-launch.com
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