CHRONOLOGIE ARIANE

La zone de lancement d’Ariane 5 est le point de décollage du lanceur. C'est dans cette zone que se déroule, pendant 6 heures (H-6H), la phase finale de la chronologie et le lancement d'Ariane 5 contrôlés à distance depuis le Centre de lancement N°3 (CDL3). Le lanceur est amené en général la veille du vol. A H-6 heures, le lanceur est préparé, les portes fermées, les sécurités retirées, les circuits de remplissage mis en configuration, le programme de vol chargé, les centrales inertielles alignées et les liaisons hertziennes avec le CDL contrôlées. A H-5 heures commence le remplissage de l'étage EPC en propergols cryogénique (pressurisation des stockages sol, mise en froid des lignes, remplissage proprement dit en 2 heures et complément jusqu'au H-6 mn) et la pressurisation des systèmes de pilotage et de commande GAT et GAM. A H- 4 heures, l'étage ECA est remplit (pressurisation des stockages sol, mise en froid des lignes, remplissage proprement dit en 2 heures et complément jusqu'au H-3 mn 40). Le moteur Vulcain est mise en froid à H- 3 heures. La séquence synchronisée est lancé à H- 7 mn. Elle est pilotée de façon automatique le  Contrôle Commande Opérationnel (CCO) de l'ELA3 qui amène progressivement le lanceur en configuration de vol. Toute interruption jusqu'à H-6 seconde ramène la séquence à H- 7 mn. De H-6 seconde à H+3 seconde, la séquence fonctionne sur l'horloge interne du lanceur qui allume le moteur vulcain et autorise l'allumage des EAP.

La conception de cette zone est entièrement nouvelle et comportait pour les premières versions Ariane 5 d'un minimum d'installation (absence de portique mobile de servitude, tour ombilicale entièrement intégrée à la table de lancement) afin d'être la moins vulnérable possible en cas d'accident. Il a fallu adapter ces installations pour les autres versions d'Ariane 5 avec la construction d'une tour CAZES destinée à l'alimentation de l'étage supérieur cryogénique.

La Zone de Lancement vue par le NE et N et dessin d'implantation.

L'accès de la Zone de Lancement 3 se fait par derrière en longeant la route qui délimite le CSG et le zone elle même. On arrive en vue de la tour Cazes avec le château d'eau à droite. La ZL3 est orienté Nord Est, avec la tour en Sud Est, le chemin de roulement en Sud ouest et les carneaux en Ouest et Nord. La ZL se concentre autour d'un massif en béton sur lequel vient s'ancrer la table de lancement. Elle se positionne contre une structure bétonné abritant les moyens de mesure, les interfaces fluides et électriques et qui sont connectés à la table. Elle est surmontée d'une tour métallique faisant office de paravent. Cette tour rudimentaire a été habillé en 2000 pour assurer le remplissage de l'étage cryogénique des Ariane 5 Evolution. Lors des études pour déterminer les ambiances dynamiques sur le lanceur au sol, les ingénieurs se sont aperçus qu'il y avait un risque de résonance entre le mat ombilical et l'étage EPC quand le vent venait d'une direction particulière (phénomène de Galop, vibrations dans le sens perpendiculaire au vent, par analogie avec les mouvements latéraux exercés par un cheval au galop), potentiellement très sévère. Pour casser cette résonance, on a ajouté cette tour avec 5 panneaux transverses dont la finalité est de casser le risque de résonance entre la tour et le lanceur. Cette tour c'est la tour Cazes, du nom de sa conceptrice Valérie Cazes. (les initiales voulant aussi dire Correction Aérodynamique en Zone ELA ...Superflue). Cette tour sera habillée avec le système de gestion de l'étage ECA dans l'été 2000, le "superflue" prend alors son sens ! Elle est rehaussée en 2001-2002 avec l'ajout d'une 6eme traverse afin de s'adapter à la nouvelle hauteur d'Ariane 5.  

La ZL3 avec la structure paravent juste après le vol 501 en juin 1996

Mars 200, vue de la construction de la tour "Cazes" alors que Ariane 505 V128 attend sur le pad

La tour Cazes sur la ZL3. Noter les zones de connections avec la table sur les deux photos en haut

Afin d'évacuer le plus rapidement les gaz de combustion des moteurs du lanceur, des déflecteurs de flammes ont été construit. Les trois carneaux destinés au moteur Vulcain et aux deux EAP sont construits en béton. La dalle de surface sur laquelle repose la table de lancement est à 7,7 m au dessus du niveau de la mer. La dalle de fond sous les carneaux est à moins 5 m.
Après le vol 503, des extensions ont été rajoutés au carneau EAP pour réduire le bruit de 6 dB. Ces extensions mesurent 30 m de long sur 22 de large et 11 m de hauteur. Les dimensions intérieures des carneaux EAP sont 10,7 m de hauteur pour 8 m de largeur en moyenne et 55 m de long sans les extensions. Ils ont été construit par Vinci.

Schéma d'implantation des carneaux en ZL3. Les carneaux après le vol 501 en 1996 (photo Pierre François Mouriaux)

Les carneaux EAP à l'automne 2006

Le carneau du moteur Vulcain est situé au centre de la dalle de surface et débouche à quelques mètres devant la table sur 43 mètres. Le début de ce carneau, à travers la table de lancement, est métallique. Il est appelé la queue de langouste en raison de sa structure tronçonnée. A l'entrée de ce trou, on voit une grand nombre de petites buses d'injection d'eau, celles-ci servant à refroidir la queue de langouste et à atténuer le bruit du jet.
Lors des essais du moteur au banc au milieu des années 1990 avec le bâti lourd ou l'étage EPC de qualification qui pouvaient durer jusqu'à 10 minutes, comme pour un vrai vol, il a fallu construite un déflecteur que l'on refroidissait par eau. Le déflecteur n'a jamais été enlevé, mais il n'est plus refroidit par l'eau. 

L'entrée des 3 carneaux du moteur Vulcain et des EAP avec au centre, vue sur la fosse d'évacuation des gaz des EAP.

Le système de déluge par eau vue juste après le vol 501 en juin 1996 (photo Pierre François Mouriaux).

	Le système de déluge en ZL3 destiné à refroidir les gaz d'échappement et à réduire le bruit

L'alimentation en eau des carneau est réalisée par un château d'eau de 90-100 m de haut avec sa réserve de 1500 m3 (fond de cuve à 60 m du sol, à ciel ouvert) capable de déverser 30 m3 d'eau par seconde au moment du décollage. Le principe du déluge est de déployer une couverture liquide aussi dense que possible pour deux fonctions : 
- protéger la table des effets directs du jet des EAP (risque d'endommagement thermo-mécanique, chimique, corrosion…) 
- atténuer le bruit en augmentant de façon artificielle la densité du milieu dans lequel se propage l'onde acoustique ; on réduit ainsi la vitesse du jet par transfert de la quantité de mouvement de la phase gazeuse à la phase liquide, la puissance acoustique étant proportionnelle au cube de la vitesse d'éjection des gaz.
Pour que ce soit efficace, il faut injecter un débit d'eau au moins 2 fois supérieur à celui des gaz éjectés ; on peut monter jusqu'à 20 m3/s. Le timing d'ouverture des vannes déluge est très précis, si les vannes s'ouvrent un peu trop tôt (panne avance), il y a risque d'impact direct sur le lanceur avec une forte énergie, d'où une perturbation potentiellement critique, et si les vannes s'ouvrent un peu trop tard (vannes trainardes ou panne retard), on perd toute l'efficacité du déluge, d'où endommagement fort de la table et niveau acoustique plus élevé que prévu pour les charges utiles ainsi que pour les équipements dans la table.

Ce déluge est aussi destiné à arroser la table de lancement pour alourdir les gaz d'échappement des EAP et à réduire le bruit. Sachant que le lanceur ne reste que quelques secondes sur la table ses moteurs allumés, l'eau ne participe en rien au refroidissement des structures. L'eau est envoyé dans les carneaux à H-12 secondes et projeté sur la table au décollage à H+ 7 secondes. 

La construction du château d'eau s'est étalé d'avril 1989 à juin 1990, soit 14 mois

La zone de lancement est équipée d’une structure de protection contre la foudre, à savoir quatre pylônes, les PAF, Pylônes Anti Foudre, d’une hauteur d’environ 100 m qui entourent le lanceur. Le lanceur les passe en environ 5 secondes. Leur sommet est relié par un câble, servant à garantir le même potentiel électrostatique des 4 PAF.

La ZL 3 abrite aussi les stockages des usines déplacées en zone de lancement quelques jours avant le tir:
_ LOX: 5 réservoirs mobiles, 140 mètres cube chacun 1 réservoir mobile, 20 mètres cube
_ LH2: 5 réservoirs mobiles, 320 mètres cube chacun 1 réservoir mobile, 110 mètres cube
_ LN2: 70 mètres cube
_ GHe: 60 000 mètres cube utiles à 200 bars à la sortie des canalisations enterrées.
Une "piscine" de 310 m2 à l'Est assure le brûlage d'hydrogène gazeux évaporé. 

Les dégâts matériels et les atteintes physiques des personnes présentes sur le site ELA 3 sont estimées possibles dans une zone circulaire, centrée sur le pas de tir, de rayon 805 m. Cette zone se compose de 5 espaces en fonction de la gravité prévisible des dommages. Un plan de secours en cas de nécessité a été mis au point et les usagers des lieux ont des séances d’entraînement régulières à l’évacuation.

Les opérations qui se déroulent en zone de lancement  sont le remplissage de l'Etage Principal Cryotechnique (EPC) en Hydrogène et en Oxygène liquide, les pressurisations, les conditionnements et les derniers contrôles de l'Etage Principal Cryotechnique (EPC), la mise à feu et le décollage du lanceur.