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CHRONOLOGIE ARIANE

LE MOTEUR MPS

Le lanceur Ariane 5 comporte deux Etages d'Accélération à poudre (EAP) entourant l'Etage Principal Cryotechnique (EPC). Ces EAP fournissent plus de 90 % de la poussée au décollage et pendant les 130 premières secondes du vol. Ils sont constitués d'un MPS (Moteur à Propergol Solide), auquel sont ajoutés des équipements " étage " (vérins, liaisons électriques, etc.). Ces Moteurs à Propergol Solide MPS ont une poussée unitaire maximum dans le vide de 6 700 kN (670 tonnes), ils sont développés par Europropulsion, filiale 50/50 de Snecma Moteurs et de FiatAvio.
Snecma Moteurs est responsable de la tuyère, conçue et produite par lui-même, et du corps de propulseur nu, qu'il a confié à MAN Technologie (Allemagne). FiatAvio (Italie) est responsable des aménagements internes, du chargement en propergol solide, de l'allumeur et des protections thermiques.

Une nouvelle version du MPS est en cours de développement, pour une mise en service en 2002 sur Ariane 5 Evolution. Cette version comporte un corps de propulseur allégé et une nouvelle tuyère, développée par Snecma Moteurs.

ARCHITECTURE GENERALE

1. Le corps de propulseur nu

Le corps de propulseur nu constitue l'enveloppe du propulseur. Réalisé en acier faiblement allié, il est composé de 7 viroles et de 2 fonds. Les viroles sont fluo tournées jusqu'à leur épaisseur finale de 8 millimètres à partir d'ébauches forgées. L'ensemble est ensuite assemblé par des liaisons de type broche-étrier et des pions. Chacun des 3 segments ainsi constitués est testé sous pression. L'étanchéité des liaisons constitue un des éléments importants de la fiabilité ; elle est obtenue grâce à la précision de réalisation des pièces et à la qualité des contrôles.

2. La tuyère

Chargée d'orienter le vecteur poussée jusqu'à 6 degrés, la tuyère est mobile grâce à une butée flexible composée d'éléments métalliques et élastomères. Fortement intégrée dans le moteur, la tuyère comporte des pièces de protection thermique en matériau rigidimère. Le col est composé de pièces en carbone-carbone garantissant une faible érosion pendant le fonctionnement. Le divergent est composé de carters en alliage léger et de pièces en carbone et silice phénoliques. L'homogénéité des pièces en matériau composite, la qualité des collages et la précision du montage des pièces sont assurées par des contrôles tout au long de la réalisation de la tuyère.

EAP tuyere test vibration.jpg (232844 octets)

Test de vibration d'un tuyère MPS

3. L'allumeur

L'allumeur constitue, en lui-même, un petit propulseur. Initié par une charge pyrotechnique, il comporte une charge relais qui allume la charge principale. C'est un bloc étoilé qui donne un débit important de gaz chauds pendant une demi-seconde. L'enveloppe, réalisée en acier, est revêtue d'une protection thermique ; elle comporte des tuyères qui assurent l'alimentation du moteur.

4. Le chargement

En forme de bloc étoilé sur le segment avant et quasi cylindrique sur les deux autres segments, le chargement en propergol est réalisé sous vide. Le propergol, composite, à base de perchlorate d'ammonium, de polybutadiène et chargé en aluminium, est mélangé dans des cuves puis coulé dans chaque segment et moulé autour des noyaux. L'homogénéité du propergol et la qualité des collages sont vérifiées dans des installations de contrôle non-destructif assurant ainsi la fiabilité du moteur.

5. Les protections thermiques

Les segments sont équipés de protections thermiques internes, protégeant la structure des gaz de combustion pendant le fonctionnement du moteur. Réalisées à partir de matériaux à base de caoutchouc chargé de silice ou de fibres, elles sont mises en place, vulcanisées et contrôlées selon des technologies adaptées à la taille des pièces. De plus, des protections frontales, réalisées selon les mêmes techniques, protègent de la combustion la partie avant des segments central et arrière.

ORGANISATION INDUSTRIELLE

Europropulsion S.A., filiale de Snecma Moteurs et Fiat Avio, a été chargée du développement et de la production des MPS. A ce titre, elle assure la maîtrise d'oeuvre et la synthèse technique du programme. Elle passe des sous-contrats pour la réalisation des sous-ensembles.
Snecma Moteurs est responsable de la tuyère qu'elle réalise à Bordeaux et du corps de propulseur nu qui est développé et produit par MAN à Augsbourg.
Fiat Avio, responsable des aménagements internes, du chargement et de l'allumeur, installe les protections thermiques à Colleferro où elle réalise l'allumeur et le chargement du segment. Le chargement des segments central et arrière est réalisé à Kourou par Régulus, filiale commune de Fiat Avio et de SNPE.
Europropulsion est responsable du transport des sous-ensembles jusqu'au Bâtiment d'Intégration Propulseur (BIP) à Kourou où elle assure l'assemblage des MPS et l'ensemble des contrôles associés.
Europropulsion est, en outre, responsable de la gestion et de la maintenance du BIP pour le compte de l'Agence Spatiale Européenne.

De février 1993 à Juillet 1995, sept tirs au banc ont été réalisés pour mener à bien le développement des MPS et assurer leur qualification. Les essais sont réalisés sur un banc vertical, le BEAP, situé à proximité de la zone de lancement à Kourou.

Parallèlement à la production de série qu'elle a commencée en juin 1995, Europropulsion participe aux projets qui visent à augmenter les capacités de mise en orbite du lanceur Ariane 5 en s'engageant dans des développements complémentaires qui lui permettront de diminuer le poids des MPS et d'augmenter leurs performances balistiques.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

 

 Performances
 Durée de combustion
 130 s
 Pression maximum
 60 bar
 Poussée maximum dans le vide
 6 700 kN
 Poussée initiale dans le vide
 6 000 kN
 Poussée moyenne dans le vide
 4 900 kN
 Impulsion spécifique (ISVM)
 270 s

 

 Dimensions
 Masse totale
 268 tonnes
 Masse de propergol
 238 tonnes
 Longueur totale
 27 m
 Diamètre du corps du propulseur
 3 m