Systèmes de propulsion pour lanceurs
En tant que maître d’œuvre et autorité de conception des lanceurs de la famille Ariane, ArianeGroup cumule près d’un demi-siècle d’expérience dans la conception et la production de systèmes propulsifs. ArianeGroup est l’une des rares entreprises au monde à maîtriser toutes les technologies fondamentales pour la propulsion de lanceurs, aussi bien à ergols solides qu’à ergols liquides stockables ou cryogéniques (oxygène-hydrogène ou oxygène-méthane), pour tous les types de lanceurs et d’étages principal, supérieur, additionnel (« kick stage ») ou d’appoint (« booster »). Cette expertise unique permet à ArianeGroup de proposer des solutions sur mesure pour chaque mission.
Prometheus®
Prometheus® est un moteur cryotechnique réutilisable fonctionnant au couple d’ergols oxygène et méthane liquides (LOx/LCH4). Nouvelle référence dans la catégorie des moteurs à forte poussée (classe > 100 tonnes), il vise à propulser les étages principaux de lanceurs moyens et lourds.
Prometheus® est le premier d’une famille de moteurs de nouvelle génération conçus pour la réutilisation. Il propose une capacité d’allumages multiples et une poussée variable permettant au moteur de s’adapter aux conditions de vol pendant les différentes phases de la mission. Prometheus® est également équipé de systèmes de contrôle embarqués intelligents et bénéficie de la digitalisation du contrôle et du diagnostic moteur.
Une version oxygène-hydrogène liquides est également développée à destination des lanceurs utilisant ces ergols.
Moteur à ergols stockables SPE/BERTA
Le propulseur biergol SPE/BERTA est un nouveau moteur innovant haute performance de la classe de 5 kN, conçu pour fonctionner avec des ergols stockables à température ambiante. Ce type de moteur peut être rallumé plusieurs fois, ce qui le rend particulièrement adapté aux missions prolongées ou au transport sur différentes orbites.
Pré-développé par ArianeGroup en Allemagne dans le cadre du programme FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) de l’Agence spatiale européenne (ESA) dédié aux futures générations de lanceurs européens, BERTA équipera notamment le « kick stage » Astris, un futur étage additionnel d’Ariane 6 qui renforcera davantage la polyvalence du lanceur européen. Léger, robuste, performant et à rallumages multiples, BERTA donne l’impulsion cinétique précise que nécessitent les missions d’Astris, telle l’injection de satellites directement en orbite géostationnaire.
Une version à poussée modulable, baptisée SPE-T (T = throttleable, à poussée modulable en anglais) est en cours de conception pour un futur module lunaire.
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Vinci®
D’une poussée de 180 kN, Vinci® est le moteur cryogénique de l’étage supérieur d’Ariane 6. Sa capacité de rallumages multiples est essentielle pour la polyvalence du lanceur, en permettant d’injecter plusieurs charges utiles sur différentes orbites cibles.
Fonctionnant à l’oxygène et l’hydrogène liquides (LOx/LH2), ce moteur à cycle expander se caractérise par des turbopompes oxygène et hydrogène haute performance, un circuit de refroidissement régénératif de la chambre de combustion optimisé, une conception et l’emploi de procédés de fabrication choisis via une méthode de conception à coûts optimisés. Il a été développé par ArianeGroup en coopération avec des partenaires européens dans le cadre d’un programme de l’Agence Spatiale Européenne (ESA).
Pour compléter le système propulsif Vinci®, ArianeGroup a développé un système totalement innovant : un groupe auxiliaire de puissance, ou APU (Auxiliary Propulsion Unit), qui pressurise les réservoirs d’ergols de l’étage supérieur et délivre une poussée additionnelle pour l’injection séquencée de grappes de satellites.
La mission commerciale achevée, Vinci® peut s’allumer une dernière fois pour désorbiter l’étage supérieur afin de minimiser les débris spatiaux.
Vulcain®2.1
Vulcain®2.1 est le moteur de l’étage principal d’Ariane 6, fournissant une puissante accélération au cours des huit premières minutes de vol jusqu’à 275 km d’altitude environ.
Ce moteur cryogénique a été développé par ArianeGroup en coopération avec des partenaires européens dans le cadre d’un programme de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Il fonctionne en brûlant de l’oxygène liquide et de l’hydrogène liquide (LOx/LH2) dans une chambre de combustion, via un générateur de gaz et deux turbopompes, délivrant une poussée de 1 370 kN dans le vide.
Haut de 3,6 mètres, Vulcain®2.1 est une version optimisée du moteur Vulcain 2 grâce à plusieurs innovations technologiques majeures, telles que la production par impression 3D du générateur de gaz, un divergent de tuyère simplifié et une nouvelle vanne de gaz chaud à commande électrique en essai de réception. Dans le même objectif de simplification opératoire d’ArianeGroup, une nouvelle ligne d’assemblage ultramoderne du moteur a été mise en place.
Autre innovation du Vulcain 2.1 permettant d’améliorer la performance : le système d’allumage de la chambre propulsive a été déplacé du moteur vers le pas de tir.
