Ariane 5G - Ariane 5 "Générique"
par Nicolas Rosseels
publié le 18 août 2003
Le lanceur Ariane 5G est la première version d'Ariane 5. Cette version fut la seule utilisée depuis le premier lancement en juin 1996 jusqu'au lancement de la première Ariane 5 E/CA en décembre 2002.
Les lanceurs Ariane 5G sont constitués d'un étage principal cryogénique, de deux propulseurs d'appoint et d'un étage supérieur. Cette structure relativement simple (les lanceurs Ariane 1 à 4 étaient constitués d'un étage de plus) permet de limiter le nombre de moteurs et donne une certaine robustesse au lanceur.
Premier lancement : 4 juin 1996 - Vol 88
Masse maximale pour une orbite de transfert géostationnaire (GTO) :
6,9 tonnes pour un lancement simple
5,9 tonnes pour un lancement double
Composants du lanceur Ariane 5G :
Étage Principal Cryogénique (EPC)
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
Étage à Propergols Stockables (EPS)
Case à équipements (VEB - Vehicle Equipment Bay)
Coiffe
Structure porteuse externe pour lancements multiples Ariane - Speltra
Système de lancement double Ariane 5 - Sylda 5
Ariane Structure for Auxilary Payloads - ASAP
Les différentes évolutions du lanceur
Étage Principal Cryogénique (EPC)
L'EPC est l'élément principal du lanceur. Il contient un réservoir en alliage d'aluminium à deux compartiments remplis de 157 tonnes d'ergols cryogéniques non toxiques à très basse température.
La poussée est fournie par le moteur Vulcain orientable selon deux axes. Celui-ci est allumé sept secondes avant le décollage afin de pouvoir le surveiller pendant toute la phase d'allumage.
Cet étage fournit la majorité de l'énergie nécessaire à la mise en orbite de la charge utile. Lorsqu'il s'arrête, le lanceur se trouve à une altitude comprise entre 130 et 420 kilomètres selon le type de mission. Il retombe ensuite vers la Terre et se désintègre au-dessus de l'océan.
Hauteur : 30,53 mètres
Diamètre : 5,46 mètres (avec les protections thermiques)
Masse à sec : 12,5 tonnes
Ergols :
132,37 tonnes de LOX (oxygène liquide)
25,84 tonnes de LH2 (hydrogène liquide)
Moteur : Vulcain
Poussée : 1114 kN
Durée de combustion : 589 secondes
Étage d'Accélération à Poudre (EAP)
Cet étage est constitué de deux propulseurs d'appoint fixés à l'Étage Principal Cryogénique. Leur but est de fournir à la fusée une accélération de 0,5 G au décollage. Chaque propulseur contient 238 tonnes de propergols solides et fournit une poussée équivalente à celle d'une fusée Ariane 4. Ils sont équipés d'un moteur MPS. L'axe des tuyères peut être orienté pour corriger la direction de la poussée.
Les EAP sont mis à feu quelques secondes après la mise à feu de l'EPC afin de s'assurer du bon fonctionnement du moteur Vulcain. Ils fonctionnent ensuite pendant 130 secondes environ avant d'être éjectés à une altitude de 55 à 70 kilomètres. Ils continuent ensuite leur trajectoire jusqu'à une altitude de 80 à 140 kilomètres. Avant de retomber dans la mer à environ 150 kilomètres de la base de lancement, les propulseurs déploient des parachutes. Ils peuvent ensuite être récupérés pour des inspections ou des analyses.
Hauteur : 31,61 mètres
Diamètre : 3 mètres
Masse à sec : 40 tonnes chacun
Propergols : 237 tonnes de propergols solides chacun
68 % de perchlorate d'ammonium
18% de polybutadiène
14% d'aluminium
Moteur : MPS
Poussée : 6709 kN chacun
Durée de combustion : 129 secondes
Étage à Propergols Stockables (EPS)
Cet étage sert à ajuster la satellisation des charges utiles. Il assure également leur séparation et l'orientation. L'EPS comporte un ensemble de quatre réservoirs contenant jusqu'à 9,7 tonnes d'ergols classiques (MMH et N2O4). Son moteur peut être rallumé deux fois, ce qui permet d'optimiser la mise en orbite en fonction du type de satellite et de l'orbite visée et de dégager l'orbite après la séparation.
Hauteur : 3,35 mètres
Diamètre : 5,4 mètres
Masse à sec : 1,2 tonnes
Propergols :
3,2 tonnes de MMH (monométhylehydrazine)
6,5 tonnes de N2O4 (tétroxyde d'azote)
Moteur : Aestus
Poussée : 29 kN
Durée de combustion : jusqu'à 1100 secondes
Case à équipements (VEB - Vehicle Equipment Bay)
La case à équipements contient les deux ordinateurs (l'ordinateur principal et l'ordinateur de rechange) utilisés pour le contrôle du vol. Elle contient également le système de contrôle d'attitude (SCA) à hydrazine qui permet de contrôler le roulis après la séparation des propulseurs d'appoint et l'orientation sur trois axes de la fusée en vol balistique.
Hauteur : 1,56 mètres
Diamètre : 5,4 mètres
Masse : 1,5 tonnes
Coiffe
La coiffe en forme de cône protège les charges utiles lors du passage à travers l'atmosphère. Elle est larguée environ 200 secondes après le décollage à une altitude de plus ou moins 110 kilomètres.
Différentes tailles de coiffes sont possibles. La plus grande (17 mètres) permet de placer des charges utiles sur une hauteur de 15,5 mètres.
Hauteur : 12,7 à 17 mètres
Masse : 2027 à 2900 kg
Diamètre utile intérieur : 4,57 mètres
Structure porteuse externe pour lancements multiples Ariane - Speltra
La structure Speltra est située entre l'étage supérieur EPS et la coiffe. Elle permet à Ariane de transporter deux satellites lors d'un seul lancement. Le premier est installé dans la structure Speltra tandis que le second se trouve sous la coiffe, juste au-dessus de la Speltra.
Première utilisation sur Ariane 5 : 4 juin 1996 - Vol 88
Hauteur : 5,5 à 7 mètres
Masse : 704 à 820 kg
Diamètre utile intérieur : 4,57 mètres
Hauteur utile intérieure : 6 mètres
Système de lancement double Ariane 5 - Sylda 5
La structure Sylda 5 permet, comme la structure Speltra, de lancer deux satellites en un seul lancement. Cependant, contrairement à la structure Speltra qui est située entre la coiffe et l'étage supérieur EPS, le Sylda 5 est placé à l'intérieur de la coiffe.
Sylda 5 est moins lourd que Speltra mais ne permet pas de transporter des satellites aussi grands.
Première utilisation sur Ariane 5 : 21 mars 2000 - Vol 128
Hauteur : 4,9 mètres
Masse : 440 kg
Diamètre utile intérieur : 4 mètres
Hauteur utile intérieure : 2,9 à 4,4 mètres
Ariane Structure for Auxilary Payloads - ASAP
La plate-forme ASAP permet de lancer plusieurs mini- ou microsatellites. La plate-forme peut être placée directement au-dessus de l'étage supérieur ou dans une structure Sylda 5 ou Speltra.
Lorsque l'ASAP est monté comme charge principale, elle peut contenir jusqu'à huit satellites pesant 120 kilos. Placée à l'intérieur d'une structure Sylda, l'ASAP peut porter quatre satellites de 300 kilos ou deux satellites de 300 kilos et six de 120 kilos.
Première utilisation sur Ariane 5 : 16 novembre 2000 - Vol 135
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