CHRONOLOGIE ARIANE

 

LE MOTEUR HM7 B

En service depuis 1979, le moteur HM7 a propulsé le 3e étage de toutes les versions d'Ariane, depuis Ariane 1 jusqu'à l'actuelle Ariane 4. Après Ariane 4, sa carrière continuera puisqu'il sera utilisé sur Ariane 5 à partir de 2002 sur l' étage supérieur ECA.

Le HM7 de Snecma Moteurs (ancienne SEP) est un moteur cryotechnique, fonctionnant à l'hydrogène et à l'oxygène liquide. Développé dès 1973 à partir des HM4 et qualifié en 1979, pour le premier vol d'Ariane 1, il a depuis été constamment amélioré (pression de combustion accrue de 30 à 36 bar), afin d'augmenter sa poussée, son impulsion spécifique (+4 s), sa durée de fonctionnement (800 secondes contre 570 sur AR1 avec les versions plus puissante de l' étage H10 d' Ariane 4, H10+ et H10-3, le rapport de mélange est modifié) et sa fiabilité. Chaque année, une campagne d'essai permet de contrôler et vérifier que toutes les exigences de la qualification sont toujours satisfaisante.
En 1995 à l'aube du vol 75, le HM7B totalisait 171 700 s de fonctionnement dont 47 400 en vol. 111 moteurs avaient été fabriqués. 
A la fin 2000, 175 moteurs HM7B ont été construit, et ont accumulé près de 250 000 secondes de fonctionnement dont 90 000 en vol. De 1995 à 2003, le moteur HM7B réalise un sans faute avec 74 lancements  consécutifs.  

Délivrant une poussée de 64,8 kN (6,5 tonnes), le moteur HM7 B fonctionne sur le 3e étage d'Ariane 4 pendant près de 15 minutes, communiquant au satellite près de la moitié de la vitesse de 10 kilomètres/seconde nécessaire à l'injection en orbite de transfert géostationnaire.
Ce moteur particulièrement fiable et éprouvé, produit en série, va connaître une nouvelle carrière avec Ariane 5. Il a en effet été choisi pour propulser, à partir de 2002, le nouvel Etage Supérieur Cryotechnique (ESC) du lanceur, dans sa version ESC-A.

Le HM7B fonctionne sous 35 bar de pression dans la chambre de combustion. Les propergols sont envoyés par un injecteur axial circulaire plat percé de 90 trous coaxiaux et éjecté par la tuyère. Le système de refroidissement de la chambre de combustion et du col utilise une partie de l' hydrogène liquide avant son injection. Ce dernier circule au travers de 128 tubes noyés dans les parois de la chambre et refroidit par la même grâce à 242 tubes en spirale la tuyère du moteur. L' hydrogène ainsi réchauffé est ensuite éjecté par 726 micro tuyères et participe à la poussé de la tuyère principale.  

L'alimentation du moteur en ergols haute pression est réalisé par une turbopompe composée de:
_ Une ligne haute vitesse (60 000 tours minute) dans laquelle une turbine entraîne directement la pompe LH2 permettant de passer sa pression de 3 à 55 bar
_ Une ligne basse vitesse (13 000 tours minute) dans laquelle la pompe LOX entraînée par un réducteur à deux étages à partir de la précédente amène la pression de 2 à 50 bar. 
La turbine est entraîné par les gaz de combustion produit par un générateur utilisant le couple H2 O2 pompé en sortie de pompe (flux dérivé).
La partie démarrage comporte le lancement de la turbine après la mise en froid des pompes et l'allumage du générateur grâce à un démarreur pyrotechnique. 

HM7B schema.JPG (473064 octets) AC
BEVH (O)
DG
DPR
GG
TP
VCH (O)
VD
VGH (O)
VPH (O)
Allumeur de Chambre
Boitier d'Electrovanne Hydrogène
Démarreur Générateur
Détendeur Pilote Régulateur
Générateur de Gaz
Turbopompe
Vanne Chambre Hydrogène (Oxygène)
Vanne de Délestage
Vanne Générateur Hydrogène (Oxygène)
Vanne de Purge Hydrogène (Oxygène)

 

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES (ETAGE H10-3)

Poussée (vide)  64.8 kN
Impulsion spécifique  445.6 s
Pression de combustion  36.6 bar
Rapport de détente  83.1
Débit ergols  14/86 kg/s
Rapport de mélange  4.86 : 1
Vitesse de rotation turbine  60,500 tpm
Puissance turbine  380 kW
Hauteur  2.01 m
Diamètre tuyère  0.99 m
Masse  155 kg

 

Détail du HM7 B lors d'une exposition à Auriol en 2004 (photos Pierre-Alain Uldry)
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