Ariane 5 - Évolutions du lanceur
par Nicolas Rosseels
publié le 18 août 2003, mis à jour le 18 juillet 2004
Toutes les versions du lanceur Ariane 5 sont constituées, comme Ariane 5G, d'un étage principal cryogénique, de deux propulseurs d'appoint et d'un étage supérieur.
Afin de suivre l'évolution des satellites, l'ESA et le CNES ont lancé le programme Ariane 5 Evolution. Ce programme doit permettre d'augmenter la puissance d'Ariane 5 en améliorant les performances des composants inférieurs du lanceur (l'étage cryogénique et les propulseurs d'appoint).
Un second programme, Ariane 5 Plus, a également été lancé afin d'améliorer les performances et de développer la polyvalence de l'étage supérieur.
Différentes évolutions du lanceur Ariane 5 :
Ariane 5 E/CA - Ariane 5 "10 tonnes"
Ariane 5 E/S
Ariane 5 E/SV - Ariane 5 E/S Versatile
Ariane 5 E/CB
Ariane 5G+
Ariane 5 E/CA - Ariane 5 "10 tonnes"
Cette version d'Ariane 5 est équipée des améliorations développées dans le cadre du programme Ariane 5 Evolution comme le nouveau moteur Vulcain 2.
L'étage supérieur ESC-A développé dans le cadre du programme Ariane 5 Plus remplace l'Étage à Propergols stockables (EPS) d'Ariane 5G.
Le premier lancement d'un lanceur Ariane 5 E/CA fut un échec. C'est une défaillance du moteur Vulcain 2 qui en est à l'origine. Une fuite dans le système de refroidissement a déséquilibré la poussée du moteur et a causé la perte de contrôle de la fusée.
Premier lancement : 11 décembre 2002 - Vol 157
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
10 tonnes pour un lancement simple
9,4 tonnes pour un lancement double
Étage Principal Cryogénique (EPC)
L'EPC a reçu plusieurs améliorations par rapport à Ariane 5G. Le moteur Vulcain a été remplacé par le Vulcain 2. Ce nouveau moteur offre 20% de poussée supplémentaire grâce à un changement du rapport de mélange. Le fond du réservoir a été abaissé afin d'augmenter le volume d'oxygène liquide d'environ 15 tonnes.
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
La quantité de propergols dans les propulseurs d'appoint a été augmentée de 2430 kilos. Cette modification permet d'obtenir un gain supplémentaire de 400 kilos de charge utile.
Case à équipements (VEB - Vehicle Equipment Bay)
La case à équipements a été allégée et son électronique a été modernisée. Des modifications ont également dû être apportées pour qu'elle puisse s'adapter au nouvel étage supérieur.
Étage Supérieur Cryogénique de type A (ECS-A)
Ce nouvel étage remplace l'Étage à Propergols stockables (EPS). Cet étage est basé sur le troisième étage d'Ariane 4. De nombreux éléments de cet étage, dont le moteur HM-7B, ont été repris sur l'ECS-A. Mais certains de ses composants comme le réservoir d'hydrogène ont une conception complètement nouvelle.
L'ESC-A transporte 14,4 tonnes d'ergols cryogéniques (oxygène et hydrogène comme pour l'EPS) à très basse température.
Ariane 5 E/S
Cette version d'Ariane 5 est équipée des améliorations développées dans le cadre du programme Ariane 5 Evolution. Mais contrairement au lanceur Ariane 5 E/CA le troisième étage reste semblable à celui d'Ariane 5G.
Premier lancement : ?
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
7,1 tonnes pour un lancement double
Étage Principal Cryogénique (EPC)
Étage identique à celui d'Ariane 5 E/CA
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
Des modifications dans la structure des EAP permettra d'alléger le lanceur de 2 tonnes par EAP. Les EAP bénéficieront, comme Ariane 5 E/CA, d'une augmentation de 2430 kilos de propergol.
Étage à Propergols Stockables (EPS)
Cet étage reste très proche de l'EPS d'Ariane 5G. La tuyère sera allongée et les réservoirs de MMH seront agrandis pour pouvoir contenir 250 kg d'ergols supplémentaires.
Ariane 5 E/SV - Ariane 5 E/S Versatile
Cette version d'Ariane 5 E/S sera principalement destinée aux missions ATV (Automated Transfer Vehicle) à destination d'ISS, au lancement de constellations de satellites et au lancement de vols interplanétaires.
Premier lancement : ? - Lancement du premier ATV
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
7,1 tonnes pour un lancement double
Étage Principal Cryogénique (EPC)
Étage identique à celui d'Ariane 5 E/CA et Ariane 5 E/S
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
Étage identique à celui d'Ariane 5 E/S
Étage à Propergols Stockables "Versatile" (EPS-V)
En plus d'un allongement de la tuyère et de l'augmentation de 250 kg de la capacité du reservoir de MMH (modifications identiques à celles de l'EPS d'Ariane 5 E/S), cet étage est équipé d'un moteur Aestus reállumable. Grâce à son nouveau moteur, cette nouvelle version de l'EPS sera capable de faire un vol balistique de 6 heures et pourra être rallumé à 5 reprises, ce qui lui permettra d'atteindre l'orbite de l'ISS, de lancer une constellation de satellites ou de lancer des sondes sur des trajectoires interplanétaires.
Il sera utilisé pour la première fois lors du lancement de la sonde Rosetta (sur un lanceur de type Ariane 5G+).
Ariane 5 E/CB
Successeur d'Ariane 5 E/CA
Premier lancement : ?
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
12 tonnes pour un lancement double
Étage Principal Cryogénique (EPC)
Semblable à l'EPC d'Ariane 5 E/CA
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
La quantité d'ergols dans les EAP devrait encore être augmentée.
Étage Supérieur Cryogénique de type B (ECS-B)
Ce nouvel étage cryogénique est en cours de développement. Il sera équipé d'un nouveau moteur, le Vinci. Celui-ci offrira une poussée beaucoup plus grande que l'ESC-A et il sera possible de le rallumer à de multiples reprises.
Ariane 5G+
Lanceur de transition. Il n'a été commandé qu'en trois exemplaires (lanceurs Ariane 518 à 520).
Premier lancement : 2 mars 2004 - Vol 158
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
5,9 tonnes pour un lancement double
Étage Principal Cryogénique (EPC)
Semblable à l'EPC d'Ariane 5G. Les seules modifications apportées concernent l'électronique et ne modifient pas les performances de l'étage.
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
Semblables aux EAP d'Ariane 5G. Quelques modifications mineures ont été apportées à l'électronique embarquée et les tuyères ont été allégées de 540 kg. Ce nouveau type d'EAP a été utilisé lors du Vol 162 sur un lanceur Ariane 5G.
Étage à Propergols Stockables "Versatile" (EPS-V)
Dans cette version d'Ariane 5, l'étage EPS d'Ariane 5G est remplacé par l'étage EPS-V développé dans le cadre du programme Ariane 5 Evolution.
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