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CHRONOLOGIE ARIANE

LE DEVELOPPEMENT D' ARIANE 2 & 3

Ariane 3 se distingue de la version Ariane 1 par une série d' amélioration  à tous les niveaux.
_ Deux boosters à ergols solides, 7,35 tonnes chacun) sont ajoutés au premier étage pour fournir une poussée additionnelle au décollage de 130 tonnes pendant 28 secondes.
_ Les jupes inter-étages et la bâti moteur du L140 sont renforcées pour permettre la fixation des propulseur à poudre de même que les canalisations carburant.
_ La poussée des moteurs Viking du premier et second étage est accrue est accrue de 9% par augmentation de la pression dans la chambre de combustion (53,5 à 58,5 bars) et l' utilisation d' UH25 (25% d' hydrate d' hydrazine et 75% d' UDMH).
_ La masse de carburant cryogénique embarqué à bord du troisième étage est augmentée de 30% passant de 8 à 10,5 tonnes, par allongement des réservoirs (1,3 m). Sa durée de combustion passe donc à 735 secondes (+ 165 secondes) avec une tuyère allongé de 20 cm et une pression de combustion de 30 à 35 bars.
_ La case à équipement est allégée et une nouvelle coiffe biconique surmonte le lanceur.
_ Le système de lancement double SYLDA est allongé de 50 cm soit 4,4 m.
Le lanceur mesure au lancement 49,5 m pour 219 tonnes.  La charge en orbite passe à 2580 kg en GTO, 3480 kg à 800 km et 1300 kg en vol interplanétaire.

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.

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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:
_ La première est estimée à 70 MUC (1979) avec en pourcentage:
   _ La France 62,41%
   _ L' Allemagne 17,28%
   _ L' Italie 16,29%
   _ La Suède 2,09%
   _ La Belgique 0,84%
   _ L' Espagne 0,84%
   _ Les Pays Bas 0,25%
_ La seconde tranche de 9 MUC couvre la modification de la coiffe et le développement anticipé de la coiffe pour Ariane 4. Ce travail est financé par la Suisse à 95, 44% et la France.
_ La troisième et quatrième tranche de 4 MUC sont financés par les états participants, notamment le Danemark. La participation du Royaume-Uni est régie par un accord bilatéral avec la France
Une marge de 20% déjà consommée est aussi approuvée par l' ESA. Comme pour Ariane 1, la maîtrise d' oeuvre est confiée au CNES.
Les responsabilités des industriels sont inchangées par rapport au programme Ariane 1. En ce qui concerne les propulseurs d'appoint, le développement et la réalisation des propulseurs nus sont confiés à la firme italienne BPD. Les jupes avant et arrière, qui contiennent les dispositifs d'accrochage et de séparation des propulseurs, sont étudiées et produites par la société MAN en Allemagne ainsi que le cône avant.

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. 
Les premiers essais en avril 1981 montrent effectivement que la stabilité est nettement améliorée. 
En novembre, est aussi essayée une modification de la chambre de combustion très efficace vis-à-vis de la stabilité. Finalement, nouvel injecteur, nouvel ergol et nouvelle chambre vont permettre au Viking de fonctionner à une poussée augmentée de 8 %, avec une meilleure stabilité que dans la version Ariane 1. 

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). 
Le CNES s'adresse alors à l'URSS pour cette fourniture d'UDMH, puis à la Chine qui l'utilise sur ses fusées Tempête et Longue Marche III. Pour ne pas rendre le programme vulnérable, un stock suffisant pour deux ans d'opérations est constitué. En cas d'arrêt des approvisionnements, il serait possible de lancer la construction de l'usine pour une mise en service avant l'épuisement des stocks. Le programme qui doit conduire à une production d'UDMH français est décidé à la fin 1977. L'étude des moyens de fabrication débute peu après à la SEP en coopération avec l'université de Lyon. Le procédé de fabrication n'implique pas de produits intermédiaires cancérigènes. Une première unité pilote est constituée à Vernon. Elle produit 2.5 kilos/heure à la fin du mois de janvier 1980. La SNPE commence ensuite les travaux de l'usine à l'échelle 1i aux environs de Toulouse et le premier UDMH français est produit en juin 1983. Plus exactement, le premier UDMH européen depuis quinze ans, car une production française existait à l'époque du programme Diamant. L'UDMH est un produit coûteux : 90 francs le kilo. Un premier étage Ariane 3 en consomme 740 kilos par seconde. 

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 10 septembre 1982. lorsque survient l'échec du lancement L5, il ne reste plus qu'à mener à bien un essai de moteur et une campagne d'essais d'un ensemble propulsif complet avec réservoirs de vol. Toute la suite du programme doit être réorientée pour améliorer les pignons et le système de lubrification de la turbopompe mis en cause dans l'échec. Les essais d'ensemble propulsif ne commencent finalement qu'en octobre 1983 avec un test de remplissage et vidange des réservoirs. Pour passer de 8 à 10 tonnes d'ergols, le réservoir d'hydrogène a été augmenté de 1,014 mètre et le réservoir oxygène de 0,28 mètre. Le premier essai vérifie cette nouvelle configuration et de nouvelles procédures de fin de remplissage. 
En novembre une vidange des réservoirs par les purges simule le cas du tir avorté. 
Enfin en janvier et février deux essais de longue durée, de 740 secondes chacun, viennent démontrer l'endurance du matériel. Le moteur HM7B est qualifié le 28 mars 1984.

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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.

 

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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.

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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.

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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.

DATE  VOL HEURE DDO LANCEUR CHARGES UTILES OBSERVATIONS
04/08/84 V 10 13h32min54s BESSIS AR 3
L12
ECS -2 TELECOM 1A  
09/11/84 V 11 01h14min18s RIBARDIERE AR 3
L13
SPACENET II & MARECS B2  
08/02/85 V 12 23h22min00s RABE AR 3
L14
ARABSAT 1A & BRASILSAT S1  
07/05/85 V 13 01h15min38s LE GALL AR 3
L15
GSTAR I & TELECOM 1B  
12/09/85 V 15 23h26min00s REDON AR 3
L16
SPACENET F3 & ECS 3 ECHEC (3 eme étage)
28/03/86 V 17 23h30min00s LE GALL AR 3
L17
GSTAR II & BRASILSAT S2 Première utilisation ELA-2
15/09/87 V 19 00h45min28s LARANCE AR 3
L19
AUSSAT K3 & ECS 4  
11/03/88 V 21 23h28min00s BOUCHET AR 3
L21
SPACENET III & TELECOM 1C  
21/07/88 V 24 23h12min00s REDON AR 3
L23
INSAT 1 C & ECS 5  
08/09/88 V 25 23h00min00s BOUCHET AR 3
L24
GSTAR III & SBS 5 Second lancement AR3 de l'ELA 2
11/07/89 V 32 00h14min00s GAILLARD AR 3
L25
OLYMPUS Dernière utilisation ELA-1

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).

DATE  VOL HEURE DDO LANCEUR CHARGES UTILES OBSERVATIONS

30/05/86

V 18*

00h45min28s LARANCE

AR 2
L18

INTELSAT V F 14*

Première Ariane 2 Echec (3 eme étage)
20/11/87 V 20 02h19min00s REDON AR 2
L20
 
TV - SAT 1 Le seul lancement d' une AR2 de l' ELA 2
17/05/88 V 23 23h58min00s DASSAUD AR 2
L22
INTELSAT V F 13  
27/10/88 V 26 02h17min00s DASSAUD AR 2
L25
TDF 1  
26/01/89 V 28 01h21min00s RIBARDIERE AR 2
L26
INTELSAT V F15  
01/04/89 V 30 02h28min00s REDON AR 2
L27
TELE -X  

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.

 

ARIANE 2-3 CARACTERISTIQUES
ARIANE 3 PERFORMANCES EN ORBITE
PRODUCTION ARIANE 2 ET 3
ARIANE 2 LES PREMIERS VOLS
ARIANE 3 LES PREMIERS VOLS