Le lanceur Vega 2003-2004

2003

25 février, signature des contrats relatifs au développement du petit lanceur Vega et du démonstrateur de l'étage propulsif à ergols soldes perfectionné P80.

L'ESA a signé aujourd'hui avec la société ELV (European Launch Vehicle) un contrat de 221 millions d'Euros portant sur l'achèvement de la phase de développement du programme de petit lanceur européen Vega. De son côté, le CNES a signé avec FiatAvio, au nom de l'ESA, un contrat de40 millions d'Euros relatif au développement du démonstrateur de l'étage propulsif à ergols solides perfectionné P80. La signature des contrats a eu lieu sur le site de FiatAvio à Colleferro, près de Rome, en présence de représentants du gouvernement italien, de l'ESA, de l'Agence spatiale italienne (ASI), d'Arianespace, du CNES et de la société ELV.

Le lancement de la première étape du programme Vega avait été décidé en juin 1998 par le Conseil de l'ESA. Les pays participants avaient approuvé le financement des programmes P80 et Vega en décembre 2000. L'Italie est le chef de file du programme Vega, qu'elle finance à hauteur de 65 %. Les autres pays participant au financement de Vega sont la Belgique (5,63 %), l'Espagne (5 %), la France (12,43 %), les Pays-Bas (3,5 %), la Suède (0,8 %) et la Suisse (1,34 %). La Belgique, la France, l'Italie et les Pays-Bas contribuent également au programme P80. ELV, société dont FiatAvio détient 70 % du capital et l'ASI 30 %, est le maître d'ouvre du lanceur Vega. La maîtrise d'ouvre du P80 a été confiée à FiatAvio. La configuration retenue pour Vega est celle d'un lanceur constitué de trois étages de propulsion à poudre (premier étage P80, deuxième étage Zefiro 23, troisième étage Zefiro 9) surmontés d'un module à propulsion liquide, dénommé AVUM.

Vega devrait pouvoir placer 1500 kg sur orbite circulaire à 700 km d'altitude. Il sera lancé depuis le port spatial de l'Europe à Kourou, en Guyane française sur les anciennes installations de l'ELA 1. Le premier tir de qualification est prévu à la mi-2006. Arianespace sera l'exploitant commercial du lanceur et compte sur un rythme de trois à quatre lancements annuels. Le P80 servira à la fois de premier étage pour Vega et de banc d'essai technologique pour le futur étage d'accélération à poudre d'Ariane 5.

La gestion du contrat Vega et la cohérence d'ensemble des opérations seront assurées par une équipe de projet intégrée (IPT) composée de membres de l'ESA et des agences spatiales italienne et française (ASI et CNES). Cette équipe sera basée à l'ESRIN, établissement de l'ESA situé près de Rome. Quant au programme d'étage P80, également placé sous la direction de l'IPT, il sera géré par une équipe projet CNES comprenant des membres de l'ESA et de l'ASI. L'équipe P80 sera implantée dans l'établissement du CNES à Evry. Ces contrats de développement se montent à 221 Meuros pour le lanceur Vega et à 40 Meuros pour l'étage P80.

		P80FW dérivé du EAP d'Ariane 5. L: 10,5 m, diamètre 3 m. contient 80 tonnes de propergol créatif de 226 tonnes de poussée durant 106 secondes. Nouveau dessin du grain du propergol HTPB 1912 (86% de poudre et HTPB type polymère en étoile), de la taille de la protection thermique, nouvelle tuyère (ratio de 14 pilotable par joint flexible), nouvel allumeur, carcasse métallique (partie avant, arrière et centrale)
		ZEFIRO 23 Longueur 7,5 m, diamètre 1,9 m, contient 23 tonnes de propergols HTPB 1912 créant 119 tonnes de poussée durant 71 secondes. Une version Zefira 16 avec 16 tonnes de propergol (HTPB 1614 en étoile sur la partie arrière) et une carcasse en fibre de carbone, tuyère (ratio de 30) pilotable par joint a été testé trois fois. Premier tir le 18 juin 1998, le second le 17 juin 1999 avec succès.
		ZEFIRO 9 dérivé du Zefiro 16 italien et de moteur français similaire en taille. carcasse en fibre époxy, tuyère en carbone pilotable par joint. L: 3,9 m, diamètre: 1,9 m, contient 10 tonnes de propergols HTPB 1912 créant 10 tonnes de poussée pendant 110 secondes
	Le AVUM est composé de 2 parties, la propulsion APM (AVUM Propulsion Module) et l'avionique (AAM= AVUM Avionics Modul). Les fonctions du AVUM sont: _ Contrôle du roulis pendant le vol du troisième et 4eme étage; _ Contrôle de l'altitude; _ Correction de la trajectoire; _ Affinage de la vitesse de satellisation; _ Pointage du satellite; _ Manoeuvres des CU; _ Désorbitation de l'étage vide; Caractéristiques: _ Système de propulsion à liquide de 245 kg de poussée; _ Système de contrôle d'attitude par gaz froid; _ Deux chambres de combustion avec trois moteurs de 0,5 kg chacun; L: 1,74 m, diamètre: 1,9 m, contient 550 kg d'ergols UDMH/NTO qui brûle durant 71 secondes.
	La coiffe est composé de 2 éléments en matériaux composite, structure en nid d'abeille alumin,ium et carbone (470 kg). Elle mesure 2,6 m de diamètre pour 7,2 m de long incluant une partie cylindrique de 3,5 m. Elle offre un volume de 20 m3 pour la charge utile dont l'adaptateur Ariane 937B.

Les grandes étapes du programme Vega

Démarrage du programme de développement proprement dit : Décembre 2000

Revue préliminaire de conception système (PDR système): Printemps 2001

Revue critique de conception système
(CDR système) : Mi-2003

Revue de qualification au sol système
GDR système) : Mi-2004

Vol de qualification : Fin 2005

Etape significative pour le CSG : il est prévu, au cours du premier trimestre de l’année 2003, de lancer les consultations industrielles auprès de l’industrie européenne pour la réalisation de l’ensemble de lancement Vega. Quatre appels d’offres seront lancés, couvrant l’infrastructure mécanique, le génie civil, le contrôle commande et les systèmes fluides. Pour préparer la réalisation de ces contrats, des travaux de sécurisation et de réhabilitation du site ELA 1 vont commencer. Ces travaux sont financés par le contrat CNES/CSG et par le programme Vega.

Et les hommes dans tout ça ?
Pour Vega, il semble qu’une soixantaine d’Italien sera amenée à venir en Guyane pour opérer la mise en œuvre du lanceur

3 juin, après une mise en sommeil de 14 années, une délégation de compagnies associées au programme Vega visite les vestiges de cet ensemble de lancement qui a vu s'envoler la première Ariane en 1979. La décision d'utiliser l'ancien pad de tir remonte à novembre 1991. Cette solution était préférable à l'utilisation de l'ELA 3 pour lancer Vega. Les deux lanceurs Ariane 5 et Vega utiliseront le même CDL 3 construit pour Ariane 5. Le CDL 2 fermé en début d'année sera modifié pour accueillir les équipes Vega.

Configuration de la ZLV

A l'invitation de l'ESA qui contrôlera le programme, 30 compagnies sont venu de 17 pays d'Europe visite ce site historique. Parmi les participants, les techniciens et ingénieurs en génie civil venus là en repérage avant le début des travaux en septembre.

2004

Dans le cadre de la préparation de l'essai ARTA 3 pour Ariane 5 et de l'essai du P80 de Vega, le BEAP se modernise. Les 3 faces ouvertes du banc vont être fermées par des rideaux de toiles rigides qui se relèveront au moment des essais de mise à feu protégeant le booster le reste du temps. Le nez de poussé qui mesure la poussé du moteur a été abaissé et les plateformes de travail adapté à la hauteur du P80.

Avril, Colleferro, Italie, EADS SPACE Transportation signe avec ELV SpA le contrat pour le développement des algorithmes de Guidage – Pilotage et pour la réalisation des logiciels bord du lanceur VEGA. Ce contrat, d’un montant de 15,8 M€, fait suite à la coopération entre AEROSPATIALE et FIAT-AVIO, dans le cadre de la société commune VEGASPAZIO, qui a permis d’acquérir la définition préliminaire du lanceur. L’activité confiée par ELV SpA à EADS SPACE Transportation doit conduire principalement à mettre au point et à valider les algorithmes et logiciels de contrôle du lanceur en vol pour permettre le calcul en temps réel de la trajectoire du lanceur et son suivi. EADS SPACE Transportation aura également la charge de développer les logiciels de test au sol du lanceur lors de ses différentes étapes de développement et d’intégration.

Mai, les techniciens de l'UPG en Guyane termine un exercice avec un booster P80 inerte, le seul élément du lanceur qui sera fabriqué en Guyane. L'opération qui a débuté en avril consistait à simuler le remplissage d'un booster P80 avec de la "pate" ayant la même consistance que le mélange réel mais sans les risques. Les viroles de l'étage sont arrivées en décembre 2003 et après une série de montage et démontage, le P80 a été remonté une dernière fois le 7 avril pour son remplissage. Cuit durant 10 jours, le P80 a ensuite été "démoulé" puis examiné afin de déceler la moindre imperfection. L'étage P80 à poudre mesure 10 m de long et contient 88 tonnes de propergols développant 300 tonnes de poussée durant 106 secondes. Les autres étages Zefiro 23, Zefiro 9 et l' AVUM prennent ensuite le relais. L'année prochaine, un autre essai réle sera réalisé puis le P80 testé au banc de Kourou.

Juillet, début des essais acoustique sur un modèle réduit du moteur P80 (premier étage du lanceur) dans les installations de Martel à Poitiers (France) et à Colleferro en Italie, où on lieu les essais au banc du booster. Ces essais ont pour but de s'assurer que le bruit à l'intérieur du lanceur au moment du décollage n'excède pas les 142 décibels. Si ce niveau est atteint et dépassé, les vibrations provoquées par le bruit du moteur pourraient endommager les composants du lanceur et la charge utile, située sous la coiffe du lanceur. Ces essais sont menés par l'ONERA pour le compte d'Avio le contractant principal du moteur. Les ingénieurs vont se servir de ses résultats pour essayer de limiter le bruit généré au moment du décollage à des niveaux acceptables. Pour cela, ils vont pourvoir agir sur plusieurs paramètres afin de définir la configuration du pad de tir à Kourou:
- Placement de la table de lancement au-dessus de deux conduits comportant un déflecteur de jet en leur centre, afin de disperser les gaz dégagés lors du décollage et prévenir le reflux.
- Placer des couvercles sur les conduits.
- Déverser de l'eau sur la table de lancement.
- Placer une protection acoustique à l'intérieur du carénage.
A l'issue de l'analyse de ces essais chez Martel avec un modèle au 1/33 puis à Calloferro avec un modèle au 1/20, la décision est prise d'utiliser sur le pad 2 carneaux d'évacuation des gaz à l'air libre sans déluge d'eau.

Essais acoustique à Calloferro

20 octobre, cérémonie d'ouverture du chantier de construction de la nouvelle ZLV Zone de Lancement Vega sur l'ELA 1 avec les équipes du CNES et la firme Vitrociset, principal contractant. Les travaux démarreront par la clôture du secteur, la rénovation partielle du bunker et son imperméabilisation, l'installation d'une tour métallique, l'enlèvement de la veille table de l'ELA 1 et la mise en place d'une nouvelle, modernisation du réseau de communication et la restauration du bâtiment qui sera utilisé pour loger temporairement le personnel. Vitrociset et ses nombreux sous-traitants travailleront en collaboration avec les locaux afin de livrer le chantier en avril 2007 pour un premier tir en fin d'année. A partir de 2008, Vega sera exploité par Arianespace.

LA ZLV ZONE DE LANCEMENT VEGA

La ZLV comprend une installation fixe, le bunker et mobile, la tour. Le bunker comprend la table de tir, le mat ombilical avec les connecteurs, les carneaux d'évacuation des flammes, les 4 paratonnerres et divers salles de sécurité, salles fluides et de connections avec la tour de montage. La tour de montage BIV, Bâtiment d'Intégration Vega qui est reculée avant le compte à rebours final sert à l'intégration du lanceur grâce a ses plateformes de services.

Le centre de lancement Vega est situé dans le CDL 3 d'Ariane 5. Vega a aussi la jouissance des installations complète du CSG comme les salles de préparation CU, la salle Jupiter pour les opérations de lancement, les zones de stockage, techniques et support (transport, poursuite, transmissions des données, analyses et stations météo).