Colloque à Liège sur la propulsion liquide des lanceurs spatiaux

La Semyorka russe, la plus célèbre fusée à propulsion liquide
Semyorka, le plus célèbre des lanceurs à propulsion liquide
2 décembre 2002

Du 3 au 6 décembre, le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), principal acteur du programme Ariane, et l'AAAF (Association Aéronautique et Astronautique de France) organisent au Palais des Congrès de Liège, le 4ème Colloque international sur la propulsion liquide pour lanceurs spatiaux.

Cet événement, auquel vont participer quelque 250 spécialistes des moteurs-fusées, consacre les compétences de Liège en propulsion spatiale et en cryo-tribologie (science des frottements à de températures proches du zéro absolu). Il fait suite à la conférence de Versailles qui, en mai dernier, a vu les spécialistes du monde entier passer en revue les différents modes de propulsion spatiale, en cours de développement et à l'étude pour l'avenir.

Ce colloque spécialement consacré à la grosse propulsion à ergols liquides pour les lanceurs de satellites, actuels et futurs marque les débuts de Liège comme membre de la Communauté des Villes Ariane (CVA). C’est à l'occasion du programme Ariane, que la Faculté des sciences appliquées de l'Université de Liège a acquis un savoir-faire dans l'étude par ordinateur des systèmes de propulsion et dans leurs essais cryotechniques (à des températures très basses). La société Techspace Aero de Herstal, près de Liège, développe et produit des vannes et des éléments pour les propulseurs à liquides des fusées Ariane 4 et Ariane 5.

Liège au service d'Ariane !

Flight 157 - Ariane 5 on the launch pad, 28th November 2002
La super Ariane 5 prête au décollage

"Une centrale nucléaire dans une Mercedes". C'est l'image que Techspace Aero donne de la puissance extrême du propulseur Vulcain qui équipe l'étage principal cryotechnique d'Ariane 5. Ce moteur, d'une masse de 1.700 kg, qui fournit une poussée de 1.145 kN dans le vide et dégage une énergie de 3.000 MW, est un véritable concentré d’énergie. Techspace Aero coopère avec les industriels français Snecma et Air Liquide pour réaliser 9 des vannes principales (5 modèles) qui sont destinées à ce propulseur qui doit fonctionner sans anicroches pendant plus de 9 minutes et demie. Ces vannes dans des conditions extrêmes, sous des températures qui varient, selon le modèle, du froid proche du zéro absolu (moins 273°C) à des chaleurs très élevées (plus de 1.000°C). Une version plus performante, dite Vulcain 2, va propulser l'Ariane 5 Plus qui doit voler avant la fin de l'année. Cette fusée, équipée d'un étage à propulsion cryotechnique, sera capable de placer 10 tonnes sur une orbite de transfert géostationnaire entre 200 et 36 000 km.

A l'Université de Liège, les services de CIOR (Chimie industrielle et organique) du professeur Albert Germain et d'EMT (Eléments de Machines & Tribologie) du Professeur Jean Bozet ont été sollicités par le CNES pour résoudre les problèmes de fiabilité du troisième étage des fusée Ariane de la 1ère génération. Il s'agissait d'éliminer les caprices dans le processus d'allumage du moteur-fusée à hydrogène et oxygène liquides, d'éprouver dans des conditions extrêmes la tenue du roulement de sa turbopompe pour l'oxygène liquide. Cette activité de recherche technologique a donné naissance au Centre d'essais cryotechniques du Sart Tilman, avec le soutien de la Commission européenne et de la Région wallonne. Cette installation, unique en Europe, compte participer au développement du propulseur réallumable Vinci qui équipera la version Ariane 5 Plus de 2006. Il est mis à disposition de toute entreprise qui est confrontée, pour des raisons de sécurité, rentabilité et fiabilité, au fonctionnement de mécanismes (vannes, roulements, paliers) à de très basses températures.

Au cours de la première semaine de décembre, les spécialistes de la propulsion liquide dans le monde - on attend une délégation chinoise - sont réunis à Liège pour échanger des informations sur la conception des systèmes propulsifs, sur le comportement des moteurs-fusées, sur la technologie des sous-systèmes et composants (turbomachines, chambres de combustion, allumeurs, générateurs de puissance, vannes pneumatiques ou électriques), sur les évolutions des matériaux et les processus de fabrication, sur les méthodes de modélisation et de qualification... Il sera question de l'avènement de propulseurs réallumables, avec l'adaptation des technologies qui proviennent de l'industrie aéronautique.

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