La fiabilité des Saturn V

Les 13 lancements de Saturn V ont tous été des succès,
Comment expliquer un tel taux de réussite, alors que cette fusée est la plus complexe et la plus grosse jamais lancée ?

Azur a écrit:Les 13 lancements de Saturn V ont tous été des succès,
Comment expliquer un tel taux de réussite,  alors que cette fusée est la plus complexe et la  plus grosse jamais lancée ?

Et bien le budget qui lui était consacré, déjà, était colossal : il n'y avait pas d'économies.

Ensuite les équipes de Von Braun avaient acquis un bagage et une expertise particulièrement importante, partant des V2 pour arriver à Saturn V par pas progressifs.

Aujourd'hui, on passe notre temps à réinventer la roue, avec à chaque fois de nouvelles équipes et de nouveaux dirigeants, ce qui explique qu'on ne progresse pas beaucoup (voir les ruptures entre Ariane 4, Ariane 5, puis les futures Ariane).

A noter que SpaceX, la société privée qui a lancé Dragon, a déjà 3 lancements réussis, avec une notion pourtant bien commerciale d'économie et de rendement.

Tous des succès... Non. Il y a eu des anomalies en vol lors du second test. On est plus dans "un échec partiel" qu'un succès. Voici ce qu'on peut lire sur le site de Capcom. C'est un peu court de parler de fiabilité d'un lanceur sur 13 vols dont un mitigé. C'est sur le temps que l'on peut juger de la fiabilité d'un lanceur.

A la fin du vol propulsé du S1C, le lanceur est pris de sévères oscillations longitudinales. Ces vibrations, le fameux effet POGO, se sont produites 30 secondes après avoir passer le niveau de pression maximal, le Max Q, à environ T+ 110 à 140 secondes. Ses conséquences sont l' application de charges énormes sur le vaisseau spatial. Simultanément, l' adaptateur du LM subit quelques ennuis. Réalisé en nid d' abeille d' aluminium, cette structure tronconique protège le module durant l' ascension et se connecte au niveau du module de service. A T+ 133 secondes, des morceaux s' en détachent sans compromettre malgré tout la mission. Le S1C se détache et le S2 prend le relais. Entre T+ 206 et T+ 319 secondes, les performances du moteur n° 2 fluctuent. A T + 412 secondes, le moteur 1 s' éteint et deux secondes après le n° 3. Le système de contrôle commande alors aux autres moteurs de fonctionner 48 secondes de plus que la normale, ce qui a pour résultat une déviation de l' étage obligeant le S4B a fonctionné 29 secondes de plus. Malgré tout ces problèmes, la mise en orbite peut avoir lieu. Le S4B refuse de se rallumer, c' est le moteur du module de service, SPS qui se charge d' amener le CM 020 à 22209 km d' altitude, avant d' entamer sa rentrée dans l' atmosphère (le moteur SPS sera allumé 8 fois de une seconde à plus d' une minute).

Pour moi, c'est à l'époque de Saturn que la fiabilité des lanceurs a commencé à prendre son essort. Rappelons nous que la fusée sur laquelle les premiers astro/cosmonautes montaient avaient quasiment une chance sur 3 d'exploser...

Je pense aussi que le succès des Saturn V n'a pas été aussi évident que ça peut paraitre. Oui elles ont toutes réussies mais il y a eu plusieurs problèmes en vol, notamment des arrêts moteurs.
Bon au final ça a marché, mais sur 13 vols seulement il est difficile de faire un bilan. Qu'en aurait il était s'il y avait eu 135 vols ?
Le premier drame d'une navette (l'explosion de Challenger) a eu lieu au 25ème vol, qu'aurait on dit si on avait arrêter le programme navette au 24ème ? que la navette était super fiable à 100% ? pourtant on sait que c'est bien faux.
Pour avoir un vrai bilan de fiabilité il ne faut pas se baser sur 13 vols seulement, il faut au moins 50 vols.

Le programme Apollo était très dangereux, tout le monde le savait, on est souvent passé à deux doigts de la catastrophe ou de l'annulation de mission, et cela a beaucoup joué dans la décision de stopper rapidement ce programme, meme si la raison principale était économique.
Mais cela n'enlève rien à l'extraordinaire performance des ingénieurs sur ce lanceur. Certe ils ont eu un budget colossal qu'on n'est pas prêt de revoir, Apollo était la priorité nationale dans les années 60, ça aide forcément beaucoup dans les R&D, mais ils ont eu le mérite de devoir tout découvrir, apprendre, inventeur, ils sont passé du petit lanceur de type Titan à un monstre colossal et ça ce fut une performance.
Donc Saturn V a été une réussite, elle a rempli ses missions, mais je ne dirais pas que c'était un lanceur fiable.

Henri avait d'ailleurs un fichier sur la fiabilité des lanceurs, qui tenait compte du nombre d'observations pour avoir le taux de fiabilité. Ainsi, un lanceur qui a 1 vol avec 1 succès n'a pas 100% de fiabilité, mais 50% ou 75% selon la méthode de comptage.
Et ainsi, Saturn V n'avait certainement pas 100% de fiabilité, 100% n'étant pas un nombre qui existe dans vraie vie naturellement. De mémoire elle était autour de 90%, soit bien moins que pas mal de lanceurs actuels.

La Saturn V a effectivement connu quelques anomalies, notamment l'effet POGO du deuxième lancement, quelques effets POGO moindres lors de tirs suivants et l'arrêt d'un moteur du deuxième étage sur Apollo XIII sans parler de l'arrachement du bouclier thermique de Skylab même si ce n'est pas vraiment le lanceur qui fut en cause.

Ce qui explique sa fiabilité c'est bien sûr l'argent investi mais aussi le fait que l'on voulait une fusée "man rated", ce qui signifiait un grand nombre de tests statiques pour vérifier que tout fonctionnait. Comme exemple on peut citer l'essai au banc non pas des moteurs (ce qui a été fait bien sûr) mais des étages complets ce qui a permis de vérifier les niveaux de vibration et de résistance du lanceur. A titre de comparaison les moteurs de la N1-L3 ont été testés au banc mais pas l'étage dans son intégralité pour cause de budget. Dans ce cas faire fonctionner 30 moteurs ensemble devenait un cauchemar de plombier et les phénomènes de résonance ont conduit à chaque tir à une rupture à un moment ou au autre des conduits d'ergols vers les moteurs et finalement l'explosion de la fusée.

Quand on a les moyens et que l'on fait tous les tests possibles on limite évidemment ce genre de problème ce qui explique pourquoi la Saturn V a bien fonctionné.