LE DEVELOPPEMENT D' ARIANE 2 & 3
Ariane 3 se distingue de la version Ariane 1
par une série d' amélioration à tous les niveaux. C' est en décembre 1978 que débutent les premières discutions au sujet d' un développement complémentaire d' Ariane. il est clair à ce moment que les masses satellisables iront en augmentation, Ariane ne devra pas être mis à la traîne. Le programme est proposé au conseil de I'ESA en décembre 1978. Une réalisation d' une "phase préparatoire" préalable au développement proprement dit est décidée le 26 juillet 1979 par la France, l' Allemagne et l' Italie. Evolution de la famille Ariane en 1979 La décision définitive de passer en phase de
développement est prise le 3 juillet 1980. L' ensemble du programme est divisé
en quatre tranches: Toutes les études au niveau système ont été refaites pour Ariane 3, mais les essais ont été limités aux aspects nouveaux du lanceur: essais aérodynamique avec boosters et coiffe en soufflerie à l' ONERA, essais thermiques et acoustiques sur maquettes également à l' ONERA, essais de séparation des boosters à IABG Allemagne, simulations de guidage et de pilotage avec équipements réels, ... Après l'échec du lancement L02,
l'augmentation de poussée des moteurs Viking du premier et du deuxième étage
apparaît comme un exercice difficile. L'augmentation de la pression de
combustion accroît la probabilité d'apparition des hautes fréquences, et
l'amélioration de l'injecteur appliquée à L03 n'est pas suffisante pour
garantir un bon fonctionnement aux nouvelles conditions. La SEP propose une
modification du carburant : I'UDMH sera remplacé par un mélange d' UDMH et de
25 % d'hydrate d'hydrazine désigné UH25. Une campagne d'essais d'une baie de propulsion équipée de quatre moteurs est menée sur le grand banc PF2O de Vernon de novembre 1982 à juin 1983. Le premier essai des quatre moteurs Viking à pression accrue est réalisé le 1 décembre 1982 par la SEP à Vernon. Prévu pour 215 s, il a été arrêté au bout de 155 s à cause d' une erreur de mesure. Le second essai en janvier 1983 est aussi arrêté au bout de 36 secondes suite à la détection d' une température anormale dans la baie. Cinq essais sont effectués dont deux de longue durée (154 et 184 secondes) par rapport à la durée de fonctionnement prévue en vol (135 secondes). Le moteur Viking accumule une trentaine d' essais avec une pression dans la chambre de 58 bars et aboutit à la qualification en décembre 1983. De décembre 1983 à mai 1984 ont lieu les essais de qualification du moteur Viking en configuration Ariane 3. Le dernier essai, le 16 mai, ne précède le premier vol que de onze semaines.
Le second étage est qualifié en mars 1984. Le programme Ariane 3 est aussi l'occasion de
lancer la production d'UDMH français. Jusqu'alors, I'UDMH consommé par les
essais au sol ou les lancements d'Ariane avait une origine Américaine. En
début de programme, I'UDMH provient des Etats-Unis. Puis la production en est
stoppée par l'action des écologistes. Le procédé américain engendre des
sous-produits cancérigènes. Les Etats-Unis gardent alors leurs stocks (pour
les lanceurs Titan 3 de l' USAF).
Aux Mureaux, dans les installations d'Aérospatiale, test de séparation des étages 1 et 2 d'Ariane 3 par un système pyrotechnique. A partir d'un ordre électrique transmis à une amorse détonateur plusieurs fonctions sont réalisées à des instants programmés. Cet ordre électrique est transmis dans le circuit pyrotechnique par effet d'onde de choc à l'aide de cordeaux détonants de transmission à la vitesse de 7600 mètres/seconde. En ce qui concerne le troisième étage, les
premiers essais du moteur amélioré, le HM7B, commencent en janvier 1981. Le nouvel étage H10 avec à coté le H8 d'Ariane 1 De janvier 1982 à juillet 1983, huit essais permettent la mise au point et la qualification des propulseurs d'appoint à poudre PAP en Italie. Le premier essai se passe mal : le fond du propulseur se perce en 13 secondes pour une durée de combustion prévue de 28. Mais le phénomène est vite compris. La tuyère du propulseur est inclinée pour que la poussée passe par le centre de gravité d'Ariane, ce qui minimise les perturbations apportées au pilotage. Cette dissymétrie entraîne un tourbillon à l'intérieur, autour de la tuyère, et ce tourbillon a usé prématurément la protection thermique. Après modification, les essais suivants se déroulent correctement. 7 essais ont lieu à l'horizontale chez BPD à ColIefero, près de Rome., en mai, juillet et septembre 1982 avec succès suivit de 3 autres en janvier, mars et juillet 1983. Un essai de qualification est conduit à la verticale sur un banc d'essai du gouvernement italien en Sardaigne le 23 juin 1983 . La nouvelle configuration du lanceur exige aussi des études et essais au niveau système complet qui sont de responsabilité Aérospatiale. Les boosters sont qualifiés en février 1984.
Avril 1982, première photo du booster PAP d' Ariane 3 dans son container élévateur aux Mureaux Paris. La coiffe et le SYLDA 440 ont été qualifié en novembre 1983. En 1980 et 1981 des essais en soufflerie au LRBA et à I'ONERA permettent la mesure des nouveaux coefficients aérodynamiques, le calcul des efforts sur la coiffe ou la vérification du bon largage des propulseurs d'appoint. En 1981 et 1982, I'ONERA conduit des essais d'une maquette d'Ariane au vingtième, équipée de moteurs à ergols liquides et poudre pour étudier l'ambiance thermique et acoustique au décollage. De mars à août 1982, une maquette d'étage L140 équipée de deux propulseurs d'appoint subit deux types d'essais à l'IÀBG en Allemagne sous la maîtrise d'oeuvre de l'Aérospatiale : d'abord des essais de largage des propulseurs à poudre ensuite des essais de vibrations. Les études de performances montrent qu'Ariane 3 sera capable de placer 2648 kilogrammes en orbite de transfert. Sont également reprises les études Pogo, les études de mécanique du vol, de pilotage et de guidage. Mise en place des PAP sur un étage L140 d' Ariane 3 au SIL des Mureaux en 1984 avant le départ pour la Guyane. Les installations du Centre spatial guyanais sont modifiées en raison du passage de la configuration Ariane 1 à la configuration Ariane 3. Sont prévus une zone de stockage des propulseurs d'appoint ainsi qu'un bâtiment de pré-intégration. Il faut également créer un moyen de production du mélange UDMH et hydrate d'hydrazine. La tour de lancement doit être adaptée. La housse thermique du L33 est modifié a cause des propulseurs d'appoint. Les interfaces des ombilicaux de la coiffe sont déplacés, la coiffe étant maintenant plus haute. Enfin les logiciels et procédures de préparation au lancement sont adaptés au changement de configuration. En ce qui concerne le réseau de stations aval de poursuite, une station nouvelle est crée à Akakro, en Côte d'ivoire, pour suivre la fin du vol propulsé du H10. Contrairement à Ariane 1, la qualification n' aura pas lieu en vol mais sera faite au sol, le premier vol Ariane 3 sera un vol commercial. Il est réalisé avec succès le 14 août 1984 depuis l' ELA 1. 9 Ariane 3 seront lancés entre 1984 et 1989 depuis l' ELA 1 et deux depuis l' ELA 2 avec un seul échec. Ariane 3 c'est 28 544,3 kg placés en orbite soit 21 satellites, 10 SYLDA 4400 utilisés pour des charges double (sauf V32 le dernier vol) et 22 PAP. Ariane 3 sera la première a utilisé de l' UD25, associant 25% d'hydrate d'hydrazine avec 75% d'UDMH, modifiant la masse des ergols embarqués, à 152 tonnes pour le premier étage, 35 tonnes pour le second. La pression au sein des moteurs Viking est augmentée.
Le premier vol d' Ariane 2 (sans les PAP) a lieu le 3 mai 1986 depuis l' ELA 1. 6 Ariane 2 seront lancés jusqu' en avril 1989, dont 5 depuis l' ELA 1 et une seule depuis l' ELA 2 avec un échec. Ariane 2, c'est 12 462 kg placé en orbite (5 satellites).
Les 17 lanceurs Ariane 2 et 3 font partis des lots P3 à P6 commandés par Arianespace à savoir pour le lot P3, 4 Ariane L15, 16, 17 et 19 et une Ariane 2 L18, P4 avec 3 Ariane 3 (L21, 23 et 24) et 4 Ariane 2 (L20, 22, 25 et 26), P5 avec les 2 dernières Ariane 3 (L28) et 2 (L27). V9 marque le premier vol géré par la société Arianespace, crée en 1980 par le CNES. La lettre V pour vol remplace le L de lanceur parce que le numéro du lanceur ne suivra pas forcément le numéro de vol. Ainsi le lanceur L12 vole pour V10. Suivent les vols V11, 12, 13, 15 avec les lanceurs L13, 14, 15, 16. V17, 18, 19, 20, 21, 22 utiliseront les lanceurs L17,18, 19,20, 21, 22. V23 utilisera le lanceur L22, V24 le lanceur L23, V25 le lanceur V24, V26 le lanceur L25, V28 le lanceur L26, V30 le lanceur L27 et V32, le lanceur L28.
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ARIANE 2-3 CARACTERISTIQUES |
ARIANE 3 PERFORMANCES EN ORBITE |
PRODUCTION ARIANE 2 ET 3 |
ARIANE 2 LES PREMIERS VOLS |
ARIANE 3 LES PREMIERS VOLS |