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N° 42–2006: Réussite du premier essai à feu du moteur du premier étage de Vega à Kourou

30 novembre 2006

Le plus grand moteur monobloc à propergol solide à structure bobinée jamais réalisé en Europe a passé avec succès le cap de son premier essai à feu statique aujourd’hui à 12 :30 heure de Kourou (16 :30 heure de Paris) au Port spatial de l’Europe, à Kourou (Guyane).

Le moteur P80, qui assurera la propulsion du premier étage du lanceur Vega de l’ESA, a délivré une poussée moyenne de l’ordre de 190 tonnes pendant plus de 100 secondes, soit environ un tiers de celle délivrée par chacun des étages d’accélération à poudre (EAP) d’Ariane-5. Un pic de poussée de 250 tonnes a été atteint pendant 7 secondes.

D’après Antonio Fabrizi, Directeur des lanceurs à l’ESA, « les premières données dont nous disposons montrent que le moteur a suivi de près la courbe de pression escomptée. Ce succès marque l’achèvement de la première série d’essais réalisés pour le développement de Vega en 2006, année à la fois riche en activités et fructueuse pour ce programme. Le franchissement de cette étape importante contribue à renforcer la confiance placée dans le lanceur Vega, dont Arianespace prépare maintenant l’exploitation, sur la base de la Convention également signée avec l’ESA en ce mois de novembre ».

« En ce qui concerne les différentes caractéristiques du programme P80 et au-delà des aspects techniques et des innovations », ajoute Antonio Fabrizi, « il convient de souligner le remarquable investissement de l’industrie dans ce programme, rendu possible par les prévisions optimistes d’exploitation de Vega ».

Au cours de cet essai, les ingénieurs ont enregistré plus de 600 paramètres pour vérifier que les nouvelles technologies utilisées en grand nombre sur ce moteur ont fonctionné comme prévu.

Développé sur la base des capacités industrielles acquises avec le moteur à propergol solide à trois segments des EAP d’Ariane-5, le P80 – dont la taille correspond à peu près à celle du segment inférieur d’un EAP – présente bon nombre de caractéristiques innovantes qui pourraient être réutilisées ultérieurement sur le lanceur lourd Ariane pour en améliorer les performances en termes de capacités et de coût.

Démonstrateur technologique

Le moteur P80 – environ 12 mètres de hauteur pour 3 mètres de diamètre – est conçu pour recevoir 88 tonnes de propergol solide. A la différence des précédents moteurs de taille équivalente ou supérieure développés en Europe ou ailleurs, composés de plusieurs blocs de propergol coulés séparément avant leur assemblage, le P80 se compose d’un seul bloc.

Pour des raisons de dimensions, il a été possible de procéder à la coulée du propergol à l’Usine de propergols de Guyane (UPG), à Kourou, dans le puits utilisé pour les segments inférieurs de 100 tonnes des EAP d’Ariane-5. Alors que les EAP sont dotés d’une enveloppe externe en acier inoxydable, le P80 utilise une enveloppe légère en composite à filament bobiné. Il est également équipé d’un allumeur de conception nouvelle, simplifiée, à structure en fibre de carbone.

Une nouvelle tuyère orientable en composite a été développée pour le P80. Elle se caractérise par une architecture simplifiée, dont le nombre d’éléments a été réduit dans un souci de baisse des coûts de production. Cette tuyère comprend des pièces métalliques complexes ainsi qu’un nouveau matériau d’isolation thermique. Le joint de la tuyère est plus souple que celui des modèles précédents, ce qui facilite le pilotage par les actionneurs électromécaniques. Il s’agit d’un progrès technologique supplémentaire pour des moteurs de cette taille, qui utilisent d’ordinaire un système hydraulique plus complexe.

« Comme prévu, le P80 a résisté à des pressions de combustion élevées, supérieures à 80 bar » fait remarquer Stefano Bianchi, Responsable du programme Vega à l’ESA. « En dépit de ces conditions très rigoureuses, il semble d’ores et déjà que le moteur ait parfaitement fonctionné, même s’il nous faut encore un peu de temps pour analyser le volume considérable de données recueillies ».

Cet essai a été mené sur le banc BEAP de Kourou, celui-là même qui sert aux essais à feu des EAP d’Ariane-5. Le moteur sera maintenant démonté en vue d’une analyse approfondie. Certains de ses éléments, par exemple la tuyère, seront réexpédiés en Europe.

Franchissement d’une nouvelle étape dans le programme Vega

Le P80 est développé en tant que premier étage du lanceur Vega et démonstrateur technologique dans le cadre d’un programme spécifique de l’ASE géré par une équipe de projet intégrée pilotée par le CNES. Cette équipe de projet travaille avec une équipe industrielle pilotée par la société franco-italienne Europropulsion, qui s’est vu déléguer l’ensemble du développement par la société italienne Avio SpA. Parmi les principaux sous-traitants figurent la société belge SABCA (système de pilotage TVC), l’entreprise française Snecma Propulsion Solide (Tuyère) et le Néerlandais APP (allumeur).

Il est prévu de mener au total deux essais à feu pour le P80, le deuxième devant avoir lieu à la mi-2007. Des essais à feu supplémentaires du Zefiro 23, puis du Zefiro 9 – qui assureront respectivement la propulsion des deuxième et troisième étages de Vega – sont également programmés en 2007. L’essai qui vient d’être réalisé représente pour le programme Vega ainsi que pour les compétences européennes dans le domaine de la propulsion à poudre une avancée majeure qui s’ajoute à une série d’autres étapes clés franchies en 2006. Ce résultat témoigne de la maturité du programme et permet de procéder à la consolidation finale du calendrier des activités ultérieures, dans la perspective d’un vol inaugural en 2008.

Le lanceur Vega de l’ESA, destiné à la mise en orbite de petits satellites, comprend trois étages de propulsion à propergol solide ainsi qu’un module d’injection à ergols liquides développé avec le soutien de sept Etats membres de l’ESA (Italie, France, Belgique, Suisse, Espagne, Pays-Bas et Suède). La responsabilité du développement de ce lanceur a été confiée à ELV SpA, filiale commune d’Avio SpA et de l’Agence spatiale italienne (ASI).

Vega a été conçu pour placer une ou plusieurs charges utiles sur des orbites pouvant atteindre 1 500 km d’altitude. Si le scénario de référence prévoit l’injection d’une charge utile d’environ 1 500 kg sur une orbite circulaire héliosynchrone à 700 km d’altitude, Vega sera également en mesure d’emporter des satellites allant de 300 kilos à plus de 2 tonnes, ainsi que des microsatellites en tant que passagers secondaires. Cet éventail de capacités permettra de répondre à une multitude de besoins dans des domaines aussi divers que la télédétection, le suivi de l’environnement, les sciences de la Terre, la science spatiale, la recherche fondamentale, ou encore la recherche et la technologie concernant les futures applications et systèmes spatiaux. Une fois qualifié, le lanceur sera commercialisé et exploité par Arianespace au Centre spatial guyanais, aux côtés d’Ariane-5 et de Soyouz, avec pour débouché le marché des lancements de petits et moyens satellites.

Pour tout complément d’information, contacter :

ESA – Bureau Relations avec les médias

Tél. : +33(0)1.53.69.7155

Fax : +33(0)1.53.69.7690

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