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CHRONOLOGIE ARIANE

LE MOTEUR VINCI

Pour faire face à la demande des clients opérateurs de satellites d' augmenter la capacité de mise en orbite d'Ariane 5, l'Agence Spatiale Européenne et le CNES ont décidé de doter le lanceur d'un nouvel Etage Supérieur Cryotechnique. Son moteur, appelé Vinci, est développé par Snecma Moteurs.

Le développement du moteur Vinci, destiné au nouvel étage supérieur ESC B d'Ariane 5, a été décidé à la conférence des ministres européens de l'Espace, en mai 1999. Son développement a été confié à Snecma Moteurs, chargé de piloter la coopération européenne et de coordonner les activités de ses partenaires industriels habituels, notamment EADS Astrium, FiatAvio, Volvo Aero et Techspace Aero.

D'une poussée de 180 kN (18 tonnes), le moteur Vinci intègre de nombreuses avancées technologiques, comme un divergent de tuyère déployable en vol, réalisé en matériau composite carbone-carbone. Particulièrement fiable, performant et économique, Vinci est capable de rallumages multiples, et sera donc adaptable à tous types de missions.

Il sera mis en service en 2006 sur la version ESC-B de l'étage supérieur d'Ariane 5. Il permettra alors au lanceur d'atteindre une capacité de 12 tonnes de charge utile en orbite de transfert géostationnaire (GTO).

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

Le moteur VINCI assurera la propulsion de l' étage supérieur cryogénique ESC B d' Ariane 5.
Utilisant de l' oxygène liquide comme oxydant et de l' hydrogène liquide comme carburant, avec un rapport de 5,8, le VINCI développera une puissance de base de 180 kN (près de 16 tonnes), avec une pression de combustion de 60 bar (870 psi). L' impulsion spécifique sera de 464 secondes.
Ce nouveau moteur utilise un cycle d' opération en circuit fermé. L' énergie requise pour alimenter les turbopompes est fournit par un générateur à hydrogène, qui premièrement circule à travers le circuit de refroidissement autour de la chambre de combustion et la partie supérieure de la tuyère. 
La tuyère extensible comprend une partie supérieur refroidissante et une extension en matériaux composite.
Une particularité de ce moteur est qu' il est réalumable en vol, utilisant un allumeur électrique. 

ETAT DU PROGRAMME

Avec le programme Ariane 5 plus de l' ESA European Space Agency Ariane 5 Plus program, Snecma Moteurs est le premier contractant du programme Vinci.
Snecma Moteurs conduit les équipes de compagnies européenne selon ce schéma:
_ Astrium (Allemagne) pour la chambre de combustion, 
_ Techspace Aero (Belgique Snecma Group Company) pour les valves, 
_ VolvoAero Corporation (Suède) pour les turbines, 
_ Fiat Avio (Italie) pour la pompe à oxygène. 

Après la première phase d' étude lancée en juin 1998, le développement lumière verte a été donné au meting des ministres de l' espace européen en mai 1999 où la seconde phase du développement a été autorisé pour les années 1999-2001. Une première revue de définition s' est tenue en décembre 1999 et le premier test du moteur au sol sera réalisé en 2002. la qualification en vol est prévue fin 2005.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Général
  
Puissance total dans le vide
180 kN 
Impulsion spécifique dans le vide
 464 secondes 
Pression de combustion
60 bar 
Réallumable en vol
4 fois
Hauteur
4.20 m 
Diamètre sortie de tuyère
2.15 m
Masse totale
555 kg  

 

Alimentation en d'ergols
  
rapport de mélange
5.8 :1
débit oxygène
 33.7 kg/s 
débit hydrogène
 5.8 kg/s 
Vitesse turbopompe oxygène
19,500 rpm
Vitesse turbopompe hydrogène
90,000 rpm
Puissance turbopompe oxygène
 350 kW 
Puissance turbopompe oxygène
 2,400 kW