Ariane 4

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Ariane 4
Ariane 42P sur le pas de tir le 10 août 1992 à Kourou
Ariane 42P sur le pas de tir le 10 août 1992 à Kourou
Données générales
Pays d’origine Drapeau de l’Union européenne Europe
Constructeur Aerospatiale
Premier vol 15 juin 1988
Dernier vol 15 février 2003
Lancements réussis 113
Lancements ratés 3
Hauteur 58,72 m
Diamètre 3,8 m (étage 1)
2,6 m (étages 2 et 3)
4 m (coiffe)
Poids au décollage de 240 tonnes à 480 tonnes
Nombre d’étage(s) 3
Charge utile en LEO 4 600 kg (A40)
6 000 kg (A42P)
6 500 kg(A44P)
7 000 kg (A42L, 44LP, 44L - limite structurelle)[1]
Charge utile en GTO de 2 100 kg (A40) à 4 720 kg (A44L)
Site de lancement Kourou
Motorisation
Propulseurs d'appoint 0 ou 2 ou 4 propulseurs PAP ou PAL
1er étage L220 : 4 moteurs Viking 5C, 226 tonnes d'ergols liquides N2O4/UDMH
2e étage L33 : 1 moteurs Viking 4B, 34,6 tonnes d'ergols liquides N2O4/UDMH
3e étage H10 : 1 moteurs HM-7B, 10,8 tonnes d'ergols cryogéniques LOX/LH2
Missions
Satellites commerciaux géostationnaires
Satellites institutionnels héliosynchrone

Ariane 4 était un lanceur civil de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer des satellites en orbite autour de la Terre. Il fait partie de la famille des lanceurs Européens Ariane, conçue en collaborations par différents industriels Européens, commercialisé par Arianespace et lancé depuis la base de Kourou (Guyane française).

Historique[modifier | modifier le code]

L'agence spatiale européenne décide en octobre 1981, sur proposition de la France, de développer une version plus puissante du lanceur Ariane, permettant de placer 4,17 tonnes en orbite géostationnaire et d'effectuer des lancements doubles. L'objectif est de mettre en service cette nouvelle version en 1986 de manière à pouvoir répondre aux besoins de la nouvelle génération de satellites de télécommunications.

Le CNES est maître d'œuvre et l'Aerospatiale l'architecte industriel. La plupart des composants sont confiés à l'Aerospatiale et DASA dont les activités spatiales ont été intégrées en l'an 2000 au sein d'EADS Astrium. Les moteurs sont fournis par la SEP intégrée à SNECMA en 1997, à l’exception des propulseurs à poudre PAP fournis par SNIA-BPD. La case à équipement est réalisée par Matra [2].

Les installations de lancement à Kourou sont agrandies : en effet, d'une part le premier complexe de lancement ne permet d'effectuer que 6 tirs par an, alors qu'il est prévu dans le futur une moyenne de 10 tirs par an ; d'autre part les propulseurs d'appoint liquide ne peuvent être montés dans les installations existantes. L'ESA autorise en août 1981 l'édification d'un deuxième complexe de lancement, ELA 2, pour un coût de 153 millions d'euros. Avec ELA 2 le déroulement du montage de la fusée et son lancement sont profondément modifiés pour limiter les conséquences d'une explosion au décollage et surtout réduire le délai entre deux tirs : un bâtiment d'assemblage est construit à près d'km de l'aire de lancement et la fusée est amenée sur le lieu de décollage posée sur une table de lancement qui se déplace sur des rails. Grâce à ces nouvelles installations, le délai entre deux tirs peut être réduit théoriquement de 28 à 18 jours.

Le premier lancement d'Ariane 4 a lieu le 15 juin 1988[3] avec un Ariane 44LP embarquant 3 satellites : un satellite météo Meteosat-3, un satellite de télécommunications PAS-1 et un satellite radioamateur AMSAT-P3C[4].

Ariane 4 fut tirée 116 fois entre 1988 et 2003 et mis en orbite plus de 180 satellites [5], son un taux de fiabilité est supérieur à 97 % avec 3 échecs (1 échec en 1990 et 2 en 1994). Il réalisa 10 mises en orbite héliosynchrone et 106 mises en orbite de transfert géostationnaire [6].

Il termina sa carrière le 15 février 2003, remplacée par Ariane 5 qui permet d'emporter des charges plus lourdes.

Ariane 4 est la version la plus produite des lanceurs Ariane. C'est cette version qui permit à l'Europe de devenir un acteur majeur des lancements de satellites commerciaux détenant jusqu'à 60 % du marché mondial [7]. De 1995 à 2003 Ariane 4 a enchaîné 74 lancements successifs réussis, ce qui constitue un record pour un lanceur commercial [8].

Variantes[modifier | modifier le code]

Ariane 44LP au décollage

Le lanceur était commercialisé dans 6 configurations différentes permettant de lancer un ou deux satellites en orbite de transfert géostationnaire (GTO) avec une masse totale de 2 100 Kg à 4 720 Kg. Il possédait selon les versions des propulseurs supplémentaires (zéro, deux ou quatre) de types variables : à propergol liquide (symbolisés par la lettre L), ou bien à propergol solide (également qualifiés de « à poudre » ; symbolisés par la lettre P). Il en résultait ainsi les versions :

  • Ariane 40 (sans propulseur d'appoint)
  • Ariane 42P (deux propulseurs d'appoint à propergol solide)
  • Ariane 44P (quatre propulseurs d'appoint à propergol solide)
  • Ariane 42L (deux propulseurs d'appoint à propergol liquide)
  • Ariane 44LP (quatre propulseurs d'appoint : deux à propergol liquide et deux à propergol solide)
  • Ariane 44L (quatre propulseurs d'appoint à propergol liquide)
Caractéristiques des différentes versions d'Ariane 4[7],[9]
Modèle PAL PAP Masse au décollage (tonnes) Charge utile en GTO (kg) Lancements Succès Date des échecs
A40 - - 240 2100 7 7 -
A42P - 2 320 2930 15 14 1 décembre 1994
A44P - 4 350 3460 15 15 -
A42L 2 - 360 3480 13 13 -
A44LP 2 2 420 4220 26 25 24 janvier 1994
A44L 4 - 480 4720 40 39 22 février 1990

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

Ariane 4 possède une architecture à trois étages, similaire aux précédentes versions des lanceurs Ariane (Ariane 1, Ariane 2 et Ariane 3)

Le premier étage L220[modifier | modifier le code]

Le premier étage était construit par l'Aerospatiale, et les moteurs par la SEP. Par rapport aux versions précédentes d'Ariane, le premier étage fut allongé lui permettant d'emporter jusqu'à 227 tonnes d'ergols. La puissance des quatre moteurs Viking fut légèrement augmentée délivrant une poussée totale au niveau de la mer de 2 718 kN[8].

Différentes configurations existaient suivant le modèle d'Ariane 4 :

Configurations du L220
Modèle Masse d'ergols Temps de poussée
A40 167,5 tonnes 150 secondes
A42L 201 tonnes 181 secondes
A42P 217,2 tonnes 196 secondes
A44P/44LP/44L 227,1 tonnes 205 secondes

Dimensions :

  • Longueur : 18,6 m
  • Diamètre : 3,8 m

Les propulseurs d'appoint[modifier | modifier le code]

Des propulseurs d'appoint à carburant liquide ou solide pouvaient être associés au premier étage, offrant une souplesse supplémentaire avec différentes versions utilisables selon la charge à emporter [10].

Les propulseurs d'appoint liquide (PAL) utilisaient un moteur Viking 6 consommant les mêmes carburants que les premiers et deuxièmes étages :

  • Masse d'ergols : 37 tonnes (A42L) 39 tonnes (A44L et A44LP)
  • Longueur : 18,6 m
  • Diamètre : 2,2 m
  • Poussée au niveau de la mer : 670 kN
  • Temps de poussée : 142 secondes

Les propulseurs d'appoint à poudre (PAP) d'Ariane 4 étaient dérivés de ceux d'Ariane 3, allongés de 2 m :

  • Masse d'ergols : 9,5 tonnes
  • Longueur : 12 m
  • Diamètre : 1 m
  • Poussée au niveau de la mer : 650 kN
  • Temps de poussée : 33 secondes

Le deuxième étage L33[modifier | modifier le code]

Le deuxième étage était intégré par DASA en Allemagne, les moteurs fournis par la SEP et les réservoirs par Dornier. Il fut peu modifié par rapports aux précédentes versions d'Ariane. Sa structure fut renforcée pour supporter les efforts supplémentaires liés à l'augmentation de la charge utile et à la coiffe plus grande. Quelques équipements furent également modifiés [10]. Il était propulsé par un moteur Viking 4B.

Caractéristiques du L33 :

  • Masse d'ergols : 34,6 tonnes
  • Longueur : 11,61 m
  • Diamètre : 2,6 m
  • Poussée dans le vide : 798 kN
  • Temps de poussée : 125 secondes

Le troisième étage H10[modifier | modifier le code]

Ariane 4 reprend l'étage H10 des Ariane 2 et 3. Il est construit par Aerospatiale, les moteurs fournis par SEP et les réservoirs par Air liquide . Sa structure fut renforcée de la même manière que l'étage L33. Il était propulsé par un moteur cryogénique HM-7B (désormais utilisé au niveau de l'étage supérieur du lanceur Ariane 5 ECA).

Différentes versions ont équipé Ariane 4[11] :

Différentes versions du H10
Modèle Période d'utilisation Masse d'ergols Poussée dans le vide Temps de poussée
H10 (version de base utilisée sur Ariane 2 et 3) 1988 à 1993 10 800 kg 63 kN 720 secondes
H10+ 1992 à 1995 11 140 kg 63,2 kN 750 secondes
H10-3 1994 à 2003 11 863 kg 64,8 kN 780 secondes

La coiffe[modifier | modifier le code]

Par rapport aux précédents lanceurs Ariane, la coiffe était entièrement nouvelle pour permettre les lancements doubles. Elle se décomposait en deux parties, la partie basse appelée SPELDA (pour Structure porteuse externe de lancement double Ariane) et d'une partie haute simplement appelée coiffe. Chaque partie existait en 3 tailles différentes pour s'adapter aux différents satellites. Les deux parties se séparaient en utilisant un dispositif pyrotechnique. En cas de lancement simple, seule la coiffe était utilisée.

La partie SPELDA était construite par BAe et la coiffe par Contraves [8].

Références[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]