LE LANCEUR ARIANE 5

Le lanceur Ariane 5 représente une étape importante pour l’industrie européenne de l’Espace. Ce lanceur de nouvelle génération a été conçu pour répondre à l’évolution du marché des lancements commerciaux, notamment à l’augmentation de la masse des satellites, et aux besoins gouvernementaux.

Grâce à son moteur principal Vulcain 2 ainsi que son nouvel étage supérieur cryotechnique ESC-A, le lanceur est capable de propulser jusqu’à 10 tonnes en orbite de transfert géostationnaire (GTO) en lancement simple ou double (deux satellites à la fois). L’utilisation d’un étage supérieur réallumable à propergol stockable lui permet également de transporter l’ATV jusqu’à la Station spatiale internationale, en orbite basse (LEO).

Ariane 5 ECA est désormais en service commercial après le vol 164 réussi le 12 février 2005. Le prochain vol d'ECA, qui est le dernier vol de qualification et le premier vol commercial, aura lieu en été de cette année.

EADS SPACE Transportation possède un savoir-faire, unique en Europe, de maître d’œuvre de grands programmes stratégiques et spatiaux. Ce rôle implique de réunir et de faire collaborer l’ensemble des expertises qui concourent à la conception et au développement de projets complexes.

A partir du prochain lot de production d’Ariane 5 (dit lot PA), EADS SPACE Transportation est désormais maître d’œuvre unique du système Ariane 5. A ce titre, elle est responsable de la fourniture du lanceur complet et testé à Arianespace (qui commercialise les lancements de satellites depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française) et gère l’ensemble des contrats nécessaires à sa réalisation. La société fournit également l’ensemble des éléments d’Ariane 5, dont les étages fabriqués dans ses établissements des Mureaux (France), de Brème (Allemagne) et de Kourou (Guyane française), la case à équipements, le programme de vol ainsi que les multiples sous-ensembles.

Par ailleurs, EADS SPACE Transportation devient l’interlocuteur unique de l’Agence Spatiale Européenne pour les prochaines phases de développement du lanceur, remplissant dans ce domaine également le rôle de maître d’œuvre unique.

EADS SPACE Transportation possède en outre l’ensemble des expertises nécessaires pour assurer le contrôle d’un programme si complexe :

EADS SPACE Transportation est Maître d’œuvre de l’ensemble des étages du lanceur Ariane 5 comprenant l’Etage Principal Cryotechnique (EPC), les Etages à Accélération à Poudre (EAP) et les différentes versions de l’étage supérieur.

L’EPC est intégré aux Mureaux dans un vaste complexe d’intégration, près de Paris. Ce site est situé près de Cryospace, un GIE AIR LIQUIDE – EADS SPACE Transportation qui réalise les réservoirs cryotechniques de l’EPC. A proximité se trouve également, l’Installation de Simulation Fonctionnelle, où EADS SPACE Transportation a mis au point le système électrique et le logiciel du lanceur, ainsi que le système de guidage-pilotage et navigation.

Pour des raisons de sécurité, les Etages d’Accélération à Poudre (EAP) sont réalisés en Guyane française. EADS SPACE Transportation intègre ces étages dans les bâtiments spécifiques du Centre spatial guyanais à partir du moteur MPS livré par Europropulsion et d’autres éléments (électriques, pyrotechniques, hydrauliques, système de parachutes, etc.) venant d’Europe. C’est la première fois qu’un élément majeur du lanceur est réalisé en Guyane française. Entre 1988 et 1996, une véritable chaîne d’assemblage et de lancement a été construite en Guyane française pour Ariane 5, comportant non seulement les usines et bâtiments nécessaires à la réalisation des EAP, mais également des installations pour l’assemblage de tous les éléments du lanceur venant d’Europe ainsi que les moyens nécessaires à la préparation des charges utiles.

Les différentes versions de l’étage supérieur d’Ariane 5 sont fabriquées sur le site EADS SPACE Transportation de Brème, au nord de l’Allemagne. Aujourd’hui plusieurs étages supérieurs peuvent être assemblés simultanément. Les établissements allemands d’Ottobrunn, près de Munich, et de Lampoldshausen, fournissent les chambres de combustion du moteur principal d’Ariane 5, le Vulcain 2, ainsi que le moteur Aestus pour les versions de base de l’étage supérieur.

Le contexte de concurrence internationale s’intensifie avec l’entrée sur le marché des lanceurs russes et ukrainiens et l’arrivée de la nouvelle génération de lanceurs lourds américains. Ces derniers sont avantagés par un marché institutionnel substantiellement plus important qu’en l’Europe. Pour garantir un accès autonome à l’espace, les Ministres européens de l’Espace ont décidé un plan d’aides pour renforcer la compétitivité du système Ariane.

L’industrie spatiale européenne doit répondre à un défi important pour son avenir : maintenir l’avance commerciale d’Ariane, ce qui passe notamment par une baisse des coûts de production du lanceur et une simplification des structures organisationnelles. C’est la raison pour laquelle EADS SPACE Transportation est devenu le Maître d’œuvre unique du programme Ariane 5.

En tant que responsable Industriel, EADS SPACE Transportation orchestre cet effort général de réduction des coûts, en coordonnant les actions des différents partenaires européens et en conduisant l’optimisation de l’outil industriel. L’industrie s’est engagée à réaliser un effort significatif de réduction des coûts de production, de l’ordre de 30%, à partir du nouveau lot de production (30 lanceurs).

Cette nouvelle version du lanceur, dite ECA, offre une capacité de plus de 10 tonnes en lancement double GTO. Elle repose sur des technologies ayant fait leurs preuves et bénéficie de la longue expérience acquise sur les programmes précédents. Les principales composantes du lanceur sont produites par EADS SPACE Transportation :

L’Etage Principal Cryotechnique (EPC) ou étage central développé par EADS SPACE Transportation, est essentiellement constitué d’un grand réservoir en alliage d’aluminium, d’un bâti-moteur transmettant la poussée du moteur cryogénique à l’étage et d’une jupe avant, assurant la liaison avec le composite supérieur et transmettant la poussée des deux étages d’accélération à poudre.

Le réservoir est formé de deux compartiments contenant 174 tonnes d’ergols cryotechniques à très basse température. Le moteur cryotechnique, dénommé Vulcain 2, peut être dirigé suivant deux axes pour le contrôle du vol via le dispositif de commande du moteur. Il fournit une poussée d’environ 135 tonnes.

L’étage central opère en continu pendant 530 secondes, procurant la plus grande partie de l’énergie cinétique requise pour le placement d’une charge utile en orbite. Lorsqu’il s’éteint, le lanceur se trouve à une altitude de 130 à 420 kilomètres, en fonction de la mission. Cet étage n’est pas satellisé.

Les Etages d’Accélération à Poudre (EAP), également développés par EADS SPACE Transportation en France, sont les plus gros propulseurs à poudre réalisés à ce jour en Europe, avec chacun 240 tonnes de propergol solide. Le propulseur est constitué d’une enveloppe de 7 viroles en acier et d’une tuyère à butée flexible avec possibilité d’orientation de son axe de 6° au moyen d’un groupe d’activation de tuyère. Les propergols sont répartis en trois segments.
Chaque moteur délivre une poussée variable dans le temps d’environ 540 tonnes au décollage et d’une valeur maximale de 600 tonnes. La poussée délivrée par chaque EAP est équivalente à celle du lanceur Ariane 4 au décollage. Les deux EAP sont allumés quelques secondes après l’allumage de l’étage principal cryotechnique, c’est-à-dire après vérification du bon fonctionnement de celui-ci.

Avec une poussée combinée de 1200 tonnes, les deux EAP assurent approximativement 90 % de la poussée au décollage et y contribuent pendant environ 140 secondes. Ils sont alors séparés de l’EPC par découpe pyrotechnique à une altitude variant de 55 à 70 km, en fonction du type de mission. Après avoir décrit une trajectoire dont le point culminant se situe entre 80 et 140 km, ils retombent en mer sous parachutes à quelque 150 km de la base de lancement. Régulièrement, ils sont récupérés pour expertise.

Le tout nouvel étage supérieur cryotechnique, ESC-A, développé par EADS SPACE Transportation à Brème, permet d’assurer l’injection de la charge utile sur l’orbite visée sa séparation et son orientation. Emportant 14,4 tonnes d’ergols cryotechniques (hydrogène et oxygène liquides), cet étage fonctionne pendant environ 1000 secondes pour une mission GTO. Il reprend de nombreux éléments du troisième étage d’Ariane 4, le H-10 dont le moteur HM-7B qui délivre une poussée dans le vide de 65 tonnes. Il est également doté d’un réservoir d’hydrogène de conception complètement nouvelle et repose sur une nouvelle jupe inter-étages en fibre de carbone de 5,4 m de diamètre, réalisée par EADS Casa Espacio.

La tuyère du moteur HM-7B est activée sur deux axes pour le pilotage. L’étage ESC-A utilise un système de contrôle d’attitude à gaz froid, permettant le contrôle en roulis pendant la phase propulsée ainsi que le contrôle d’attitude du composite supérieur lors du largage de la charge utile.

La case à équipements, réalisée par EADS SPACE Transportation est constituée d’une structure cylindrique allégée en fibres de carbone et d'un cône supportant l’étage supérieur et l’adaptateur de charge utile. Elle abrite la plupart des équipements utilisés pour le contrôle de vol et la télémesure. Elle est également dotée de systèmes inertiels plus performants, construits autour d’un seul gyromètre 3 axes.

L’utilisation d’une SPELTRA (Structure Porteuse Externe de Lancement Ariane) permet le lancement simultané de plusieurs charges utiles. Celles-ci sont alors positionnées au lancement soit au-dessus soit à l’intérieur de la SPELTRA, suivant leurs caractéristiques géométriques et les besoins de la mission.

L'utilisation d'un SYLDA (Système de Lancement Double Ariane) permet également le lancement simultané de 2 charges utiles. Le SYLDA est une structure interne positionnée à l'intérieur de la coiffe, selon les caractéristiques géométriques de charges utiles et les besoins de la mission. Les satellites sont placés sur le SYLDA ou à l'intérieur. Le SYLDA existe en différentes hauteurs, permettant d'optimiser la configuration partie haute.

De forme ogivale, la coiffe assure la protection de la charge utile pendant le vol atmosphérique tout en conférant au lanceur l’aérodynamique requise. La coiffe est larguée en vol environ 200 secondes après le décollage, à approximativement 110 km d’altitude. Elle est réalisée par Oerlikon Contraves, le système de séparation pyrotechnique étant réalisé par EADS SPACE Transportation. Trois modèles de coiffe sont disponibles : coiffe courte, moyenne et longue.

La société EADS SPACE Transportation est le spécialiste européen du transport spatial et des infrastructures orbitales. Elle conçoit, développe et produit les lanceurs de la famille Ariane, le laboratoire Columbus et le cargo spatial ATV pour la Station spatiale internationale, des véhicules de rentrée atmosphérique, des systèmes de missiles pour la force de dissuasion française, des systèmes propulsifs et des équipements spatiaux. EADS SPACE Transportation est une filiale d’EADS SPACE.

EADS SPACE filiale d’EADS, spécialisée dans les systèmes spatiaux civils et militaires, a réalisé en 2004 un chiffre d’affaires de 2,6 milliards d’euros avec 11.000 employés en France, en Allemagne, au Royaume-Uni et en Espagne.

EADS est un leader mondial de l’aérospatial, de la défense et des services associés.

En 2004, EADS a enregistré un chiffre d’affaires de 31,8 milliards d’euros avec un effectif de plus de 110.000 personnes.

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