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LES BANCS D' ESSAIS ARIANE 5
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Afin d' essayer les différents éléments du lanceur, on utilise des bancs d' essais. Ces bancs permettent aussi bien les essais de moteur au sol ou en condition de vol, que les essais des étages et leurs éléments constitutifs. Certains notamment ceux pour les essais moteur ont déjà été utilisé pour les versions précédentes des AR4. BANC D' ESSAI MOTEUR Deux bancs sont situés au CSG de Kourou en Guyane, le BEAP et le BEL. Le premier a été conçu pour les essais de
développement des propulseurs EAP en configuration de vol. Il est situé dans
la zone de préparation des boosters. Le second BEL est en fait un banc qui a
permit la validation de l'ensemble de lancement ELA3 dans les procédures de mise en
configuration thermodynamique des ergols
(assainissements, remplissage/vidange, pressurisation/dégazage), des tests des
automates de sécurité et participé au développement de l'étage principal cryotechnique, en
validant des séquences de mise en configuration thermodynamique des ergols
avant le tir (assainissements, remplissage, vidange, compléments de plein et
opérations anti-geyser, mise en froid du moteur, séquence synchronisée et
mise à feu du moteur Vulcain).
Les autres banc d' essai moteur sont situé en Europe en France et en Allemagne chez la SNECMA-SEP et Astrium respectivement. BANC D' ESSAI MOTEUR ETAGE EPC Le banc PF50 de la Snecma SEP est situé à
Vernon en France. En forme de tour (60 m
de haut dont 23 m sous le niveau du sol et une surface au sol de 25 m x 25 m), il est composé de 2 parties séparées par un mur
anti-explosion avec d' un coté: Et de l' autre: Il réalise les essais de développement, de qualification et de réception du moteur cryotechnique Vulcain, ainsi que d'une partie des systèmes de l'ensemble propulsif. Il est par conséquent équipé de réservoirs d' alimentation en LOX et LH2 et des lignes d' alimentation correspondante. Un système informatique de conduite d'essais et d'acquisition des mesures permet le traitement des données recueillies. Le site est équipé aussi d' un système de pressurisation des réservoirs basse pression LH2 et LO2, d' un ensemble de détentes, d' une torche de brûlage de l'hydrogène, d' un système de soufflage et de brûlage de l'hydrogène, d' un ensemble guide et déflecteur de jet, d' un réseau de commandes et d' un réseau de mesures.
Le banc PF52 est installé sur la zone dite cryogénique (zone
K) du site d'essais de Snecma Moteurs à Vernon. L'installation comprend: Le banc mesure 12 m de haut et 30 m avec la torche pour 80 m de long sur 30 de large . la piscine de brûlage de l' hydrogène mesure 20 m sur 10. Le système cryotechnique basse pression en hydrogène
liquide et oxygène liquide comprend chacun un réservoir d'alimentation, un réservoir de récupération
et une ligne d'alimentation des turbopompes. La banc comprend aussi un système de pressurisation des réservoirs basse pression LH2 et LO2 + un système de pressurisation des réservoirs haute pression LH2 et LOX comprenant chacun un stockage HP et une détente, ainsi qu' un ensemble de détentes en azote et hélium, une torche de brûlage des gaz d'entraînement des turbines des turbopompes, une piscine de brûlage de l'hydrogène de refoulement de la turbopompe hydrogène, un réseau de commandes et un réseau de mesures. En équipements auxiliaires, il y a une station de compression hydrogène, 2 pompes de production d'azote gazeux, un système de récupération de l'hydrogène gazeux et un ensemble vidéo, phonie et de régie. Le banc PF52 sera modifié pour permettre les essais du moteur Vinci du lanceur Ariane 5 Plus Cryogénique (EC-B)
Le banc P5 est installé sur le site d'essais de la DLR Lampoldshausen en Allemagne. En forme de tour (65 m de haut dont 23 m sous le niveau bas de la cellule d'essai, surface au sol avec bâtiment, stockage gaz, carneau de 2900 mètres carré et la cellule d'essai de15 m x 18 m x 15 m), , il est composé de 2 parties séparées par un mur anti-explosion avec : _ D'un côté la cellule d'essais où le moteur est disposé verticalement, un bâti métallique ancré sur le mur anti-explosion qui assure la reprise des efforts, la cellule qui surplombe le système guide et déflecteur de jet destiné à l'évacuation des gaz éjectés par le moteur. _ De l'autre côté les réservoirs d'oxygène liquide ainsi que les lignes associées nécessaires à l'alimentation du moteur. Le banc possède :
L'installation P3.2 est située sur le terrain d'essais de la DLR à Lampoldshausen près de Heilbronn (Allemagne) et est sous la responsabilité de Astrium GmbH (ex DAIMLER-BENZ AEROSPACE). Elle est utilisée pour les essais à feu de la chambre de poussée équipée du divergent pour une durée maximale de 25 secondes au point de fonctionnement nominal (33,6 kg/s LH2, 198 kg/s LO2). L'installation contient une cellule d'essais à l'avant, séparée des autres parties par un mur en béton. Ce mur pro tége contre l'explosion et permet la fixation horizontale de la chambre de combustion et de l'instrument de mesure de la poussée. 2 murs en béton supplémentaires séparant les zones oxygène et hydrogène. Le banc mesure hors tout: 35 m de haut pour 80 m sur 30. Il comprend : Le banc 3.2 est proposé pour le programme de qualification de la chambre de combustion du moteur Vinci.
BANC D' ESSAI MOTEUR ETAGE EPS Le banc d'essais P2 est situé à la DLR à Lampoldshausen (Allemagne). C'est l'un des sept bancs d'essais de l'endroit. Le P2 a été adapté pour les essais des lanceurs Ariane 1 à 4 et modifié pour Ariane 5. Des moteurs à propergols stockables d'une capacité pouvant aller jusqu'à 100 kN peuvent y être testés en position verticale. Dimensions : hauteur hors tout: 28 m dont 12 m sous le niveau d'accès de la cellule d'essai, surface au sol de 600 mètres carré (bâtiment, carneau, plateforme). Le banc comprend :
Le banc d'essais P4 est l'un des huit situés à Lampoldshausen à la DLR en Allemagne. Il a été construit en 1964 pour les essais des lanceurs Europa 1, les premiers et second étages Ariane 1 à 4 ainsi que les PAL, puis modifié pour l'EPS d'Ariane 5 en 1992 et rénové en 1999. Il y a deux cellules pour les essais: P4.1 pour des conditions niveau de la mer et P4.2 pour des conditions haute altitude (et niveau de la mer depuis 1995). Dimensions : hauteur hors tout: 40 m et surface au sol de 1900 mètres carré. Il comprend:
BANC D' ESSAI ETAGE EPC Le banc d'essai P59 utilisé pour les essais des bâti-moteurs du troisième étage HM7 des Ariane 1 à 4, a été modifié et agrandi pour les essais du moteur Vulcain avec le générateur de gaz (P59.2) et la turbopompe oxygène liquide (P59.3). Ce banc d’essais a été démonté et stocké à Lampoldshausen en attendant une future utilisation. L'installation était située dans la zone d'essais de ASTRIUM GmbH (ex DAIMLER-BENZ AEROSPACE) à Ottobrunn/Sud près de Munich. Elle comprenait les ensembles suivants: Dimensions hauteur hors tout 23 m (flare stack) et utile 11 m avec une base de 66 m sur 60. Il comprend :
Le banc de simulation thermique de l' étage EPC situé à Sassenage (France) comprend une chambre à vide de diamètre 4 m et 180 mètres cube environ avec chape supérieure amovible. La chambre équipée pour recevoir des réservoirs jusqu'à 3 m de diamètre et pouvant être remplis en LH2 et LO2 (vide maxi 0,01 mb). Systèmes principaux :
Le banc d' essais de la ligne LOX de Sassenage permet de caractériser le phénomène de geyser et de qualifier la séquence de mise en oeuvre de la ligne de vidange et du circuit de remplissage-vidange oxygène liquide de l'étage principal cryotechnique (EPC). L' installation d'essais composée d'une charpente métallique supportant à 30 m le réservoir principal d'essais. L'installation en elle-même comprend: la ligne, le matériel en tests placé entre le réservoir d'essai (45 mètres cube) et le réservoir de stockage (60 mètres cube). Dimensions : hauteur utile: 35 m et surface au sol de 380 mètres carré. Systèmes principaux :
Le banc d' essais et de recette de sous
système hélium de l' EPC est aussi à Sassenage. L'installation est composée de: Systèmes principaux :
Le système d'essais modaux est installé à IABG, à
Ottobrunn en Allemagne. C'est un système complet qui permet de faire vibrer le matériel d'essais et
de mesurer les réponses. Il comprend également un logiciel développé sur
place pour le contrôle des essais, l'acquisition de données et leur
évaluation. De 13 m de long sur 10 m de large, il comprend :
Les moyens d'essais de rotation de Volvo Aero Corp à Trollhattan en Suéde consistent en un conteneur cylindrique en acier inoxydable (1,2 m de diamètre sur 1,4) et gainé de plomb, enfoncé dans un puit creusé dans le sol. La turbine de rotation est orientée verticalement (vitesses de rotation: 25 000 et 60 000 tours/mn). Systèmes principaux :
Les moyens d' essais des composants cryogéniques de la turbopompe LOX de l' EPC est dans les ateliers FIATAVIO à Turin. Elle permet les essais des roulements et des joints d'étanchéité dynamiques de la turbopompe oxygène liquide du moteur Vulcain. Elle est composée d'un banc d'essais (hauteur 5 m et surface de 7800 m2) avec un poste de commande, une zone de montage/démontage des équipements et un stockage de bouteilles de gaz Systèmes principaux :
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