Adapté de The Satellite Encyclopedia.
Après l'échec du programme Europa-1/2, l'ELDO devait entreprendre la mise au point d'un lanceur Europa-3 totalement nouveau. Ce lanceur devait être constitué d'un 1er étage à ergols stockables L150 propulsé par quatre moteurs Viking de la SEP et d'un 2eme étage cryogénique H20 doté d'un moteur haute pression HM-20 de Cryorocket. Ce projet fut jugé techniquement et financièrement trop risqué, notamment par l'Allemagne qui souhaitait consacrer l'essentiel de ses efforts à la construction du laboratoire orbital Spacelab.
En 1972, le CNES proposa de réaliser un lanceur capable des mêmes performances, mais n'utilisant que des technologies éprouvées en Europe ou à sa portée, comme la propulsion cryogénique à basse pression. Ce projet, désigné L-IIIS (lanceur de 3eme génération de substitution) devait ainsi utiliser un étage supérieur cryogénique H6 doté d'un moteur HM-4 développé par la SEP. Les performances moindres du H6 comparées à celles du H20 rendaient nécessaire l'emploi de deux étages de base, un L140 (version réduite du L150 d'Europa-3) et un L33 (comportant un seul moteur Viking adapté au fonctionnement en altitude).
En décembre 1972, la Ve Conférence Spatiale Européenne s'acheva sur trois accords de principe : création d'une Agence Spatiale Européenne (l'ESA, remplaçant l'ELDO et l'ESRO) et lancement des programmes L-IIIS et Spacelab.
L'année suivante, le projet L-IIIS fut affiné (augmentation de la quantité d'ergols du H6 qui devint H8 et remplacement du HM-4 à quatre chambres par un HM-7 monotuyère) et prit sa désignation définitive : Ariane. Le CNES confia à Aerospatiale le rôle d'achitecte industriel du projet.
Lanceurs Ariane-1
La première version d'Ariane était un lanceur d'environ 208 tonnes (sans charge utile) mesurant 47.4 m de hauteur. Le 1er étage L140 mesurait 3.8 m de diamètre, 18.4 m de haut et emportait 147.6 t d'ergols (NTO + UDMH). Il était propulsé par un ensemble de quatre moteurs Viking-5 qui fonctionnaient 146 secondes, developpant 2485 kN au décollage (ISp = 247 sec) et 2770 kN dans le vide (ISp = 278 sec). Le 2eme étage L33 mesurait 2.6 m de diamètre pour 11.6 m de hauteur (y compris la jupe inter-étage) et emportait 34.2 t d'ergols identiques à ceux du 1er étage. Son moteur Viking-4 développait une poussée de 723 kN (ISp = 296 sec) pendant 138 secondes. L'étage supérieur H8, de même diamètre, mesurait 9.1 m de haut. Son moteur cryogénique HM-7 développait 61.3 kN (ISp = 441 s), brûlant 8.2 t d'oxygène et d'hydrogène liquides en 545 secondes. Les 1er et 3eme étages étaient assemblés en France par Aerospatiale, le 2eme étage en Allemagne par ERNO.
Ariane avait été optimisée pour les lancement en orbite de transfert géosynchrone où elle pouvait placer une charge de 1750 kg. Sur les onze Ariane-1 lancées (dont deux échecs) entre 1979 et 1986, neuf servirent à ce type de mission, une lança la sonde cométaire Giotto et la dernière lança le satellite d'observation Spot-1 en orbite héliosynchrone.
Dès 1977, le CNES entreprit d'améliorer les performances du lanceur en créant une filière
Ariane. Les premiers dérivés, Ariane 2 et 3, comportaient les améliorations suivantes :
- sur les deux premiers étages : accroissement de la poussée des moteurs Viking-5 et
Viking-4 (voir tableau 1) par augmentation de la pression dans la chambre de combustion et
remplacement de l'UDMH par l'UH25 (75% UDMH + 25% hydrazine hydrate). Les durées de combustion
des deux étages passaient respectivement à 135 et 123 secondes.
- sur le 3eme étage : allongement de 1.3 m des réservoirs (10.7 t d'ergols sur ce nouvel
étage H10), et accroissement de l'impulsion spécifique du moteur (HM-7B) par augmentation de
la pression dans la chambre de combustion et allongement du divergent. La durée de
fonctionnement atteignait 720 s.
- extension du volume disponible pour la charge utile.
La version Ariane-3 possèdait en outre deux boosters à poudre de 8 m de haut et 1.07 m de diamètre pesant 9.7 t dont 7.3 t de propergol solide (Flexadyne) qui délivraient chacun une poussée de 666 kN pendant 28 s. Ces boosters étaient réalisés par BPD (Italie).
Les deux lanceurs mesuraient 48.7 m de hauteur, Ariane-2 pesait 212 t au décollage contre 230 t pour Ariane-3. Les capacités de charge en orbite de transfert atteignaient respectivement 2065 kg et 2580 kg. Dix-sept Ariane-2/3 furent lancées entre 1984 et 1989, dont 6 Ariane-2 (1 échec) et 11 Ariane-3 (1 échec).
Le développement d'une série de lanceurs aux performances améliorées, portant la désignation Ariane-4, fut décidée en 1981. Ces lanceurs sont directement dérivés de la version précédente, en reprenant les trois étages mais en allongeant le premier, et en lui adjoignant des boosters à poudre et/ou à liquides.
Le 1er étage d'Ariane-4, L220, mesure 23.2 m de haut et emporte 227 t d'ergols identiques à ceux d'Ariane-2/3. Il est toujours propulsé par un ensemble de quatre moteurs Viking-5 (version C) qui fonctionnent pendant 205 secondes, developpant 2710 kN au décollage et 3010 kN dans le vide (ISp = 278 sec). Les deux étages supérieurs sont ceux de la version Ariane-2/3 dont la structure a été renforcée pour supporter les efforts supplémentaires. Cependant, le 3eme étage a été allongé à deux reprises pour donner les versions H10+ (11 t d'ergols) et H10-3 (11.8 t d'ergols) pour lequel la durée de fonctionnement atteint 13 minutes.
La souplesse d'utilisation d'Ariane-4 tient à l'adaptation de sa capacité de lancement par l'adjonction de boosters au premier étage. Il sont de deux types : les PAP (Propulseurs d'Appoint à Poudre) et les PAL (Propulseurs d'Appoint à Liquides). Les PAP sont une version améliorée des boosters d'Ariane-3 ; ils mesurent 12 m de haut, pèsent 12.6 t dont 9.5 t de poudre, et délivrent 650 kN (ISp = 224 sec) pendant 36 secondes. Les PAL, intégrés par MBB/ERNO, mesurent 19 m de haut pour 2.2 m de diamètre, pèsent 43.5 t dont 39 t d'ergols identiques à ceux du 1er étage. Leur moteur Viking-6 fonctionne pendant 143 sec et développe 678 kN au sol et 752 kN dans le vide.
Les configurations d'Ariane-4 portent les désignations suivantes :
- Ariane-40 : sans boosters
- Ariane-42 : 2 boosters (42P avec 2 PAP et 42L avec 2 PAL)
- Ariane-44 : 4 boosters (44P avec 4 PAP, 44L avec 4 PAL et 44LP avec 2 PAP et 2 PAL)
La hauteur du lanceur va de 54.1 m à 58.4 m selon la coiffe utilisée. De même, sa masse peut aller de 243 t (Ariane-40) à 480 t (Ariane-44L) et ses performances en orbite de transfert de 2020 kg à 4460 kg. Ariane-4 devrait rester en service jusqu'au début du siècle prochain.
Tableaux
a/ Evolution des moteurs
b/ Lancements d'Ariane
Ariane | 4 Viking 5 | Viking 4 | HM7 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Type | Premier tir | Ver. | Poussée (kN) | ISp (sec) | Ver. | Poussée (kN) | ISp (sec) | Ver. | Poussée (kN) | ISp (sec) |
1 | 1979 | A | 2485 s/2770 v | 247 s/278 v | A | 723 | 296 | 61.3 | 441 | |
2/3 | 1984 | B | 2690 s/2980 v | B | 785 | 296 | B | 62.8 | 445 | |
4 | 1988 | C | 2710 s/3010 v | - | - | - | - | - | - |
# | Identification | Charge | Date | Type | Commentaires |
---|---|---|---|---|---|
1 | 79104 | CAT | 24 Dec 1979 | 1 | Transfert |
2 | n/a | Firewheel Oscar-9 | 23 May 1980 | 1 | Echec |
3 | 81057 | Meteosat-2 APPLE | 19 Jun 1981 | 1 | Géostationnaire |
4 | 81122 | MarECS-1 | 19 Dec 1981 | 1 | Géostationnaire |
5 | n/a | MarECS-2 Sirio-2 | 10 Sep 1982 | 1 | Echec |
6 | 83058 | ECS-1 Oscar-10 | 16 Jun 1983 | 1 | Géostationnaire |
7 | 83105 | Intelsat-V F7 | 19 Oct 1983 | 1 | Géostationnaire |
8 | 84023 | Intelsat-V F8 | 05 Mar 1984 | 1 | Géostationnaire |
9 | 84049 | Spacenet-1 | 23 May 1984 | 1 | Géostationnaire |
10 | 84081 | ECS-2 Telecom-1A | 04 Aug 1984 | 3 | Géostationnaire |
11 | 84114 | MarECS-B2 Spacenet-2 | 09 Nov 1984 | 3 | Géostationnaire |
12 | 85015 | Arabsat-1A SBTS-1 | 08 Feb 1985 | 3 | Géostationnaire |
13 | 85035 | GStar-1A Telecom-1B | 08 May 1985 | 3 | Géostationnaire |
14 | 85056 | Giotto | 02 Jul 1985 | 1 | Sonde vers Halley |
15 | n/a | ECS-3 Spacenet-3 | 12 Sep 1985 | 3 | Echec |
16 | 86019 | SPOT-1 Viking | 21 Feb 1986 | 1 | 825x825x98.7 |
17 | 86026 | GStar-2 BrazilSat-2 | 28 Mar 1986 | 3 | Géostationnaire |
18 | n/a | Intelsat-VA F14 | 31 May 1986 | 2 | Echec |
19 | 87078 | Aussat-K3 ECS-4 | 15 Sep 1987 | 3 | Géostationnaire |
20 | 87095 | TVSat-1 | 21 Nov 1987 | 2 | Géostationnaire |
21 | 88018 | Telecom-1C Spacenet-3R | 11 Mar 1988 | 3 | Géostationnaire |
22 | 88040 | Intelsat-VA F13 | 17 May 1988 | 2 | Géostationnaire |
23 | 88051 | Meteosat-P2 PanAmSat-1 | 15 Jun 1988 | 44LP | Géostationnaire |
24 | 88063 | ECS-5 Insat-1C | 18 Jul 1988 | 3 | Géostationnaire |
25 | 88081 | GStar-3 SBS-5 | 08 Sep 1988 | 3 | Géostationnaire |
26 | 88089 | TDF-1 | 28 Oct 1988 | 2 | Géostationnaire |
27 | 88109 | Astra-1A Skynet-4B | 10 Dec 1988 | 44LP | Géostationnaire |
28 | 89006 | Intelsat-VA F15 | 26 Jan 1989 | 2 | Géostationnaire |
29 | 89020 | JCsat-1 Meteosat-4 | 06 Mar 1989 | 44LP | Géostationnaire |
30 | 89027 | Tele-X | 01 Apr 1989 | 2 | Géostationnaire |
31 | 89041 | Superbird-A Kopernikus-1 | 05 Jun 1989 | 44L | Géostationnaire |
32 | 89053 | Olympus-1 | 11 Jul 1989 | 3 | Géostationnaire |
33 | 89062 | TVSat-2 Hipparcos-1 | 08 Aug 1989 | 44L | Géostationnaire |
34 | 89087 | Intelsat-6 F2 | 27 Oct 1989 | 44L | Géostationnaire |
35 | 90005 | SPOT-2 UOSATs µsats | 21 Jan 1990 | 40 | 825x825x98.7 |
36 | n/a | Superbird-B BS-2X | 22 Feb 1990 | 44L | Echec |
37 | 90063 | TDF-2 Kopernikus-2 | 24 Jul 1990 | 44L | Géostationnaire |
38 | 90079 | Eutelsat-2A Skynet-4C | 30 Aug 1990 | 44LP | Géostationnaire |
39 | 90091 | Galaxy-6 SBS-6 | 12 Oct 1990 | 44L | Géostationnaire |
40 | 90100 | Satcom-C1 GStar-4 | 20 Nov 1990 | 42P | Géostationnaire |
41 | 91003 | Eutelsat-2B Italsat-1 | 15 Jan 1991 | 44L | Géostationnaire |
42 | 91015 | ASTRA-1B Meteosat-5 | 02 Mar 1991 | 44LP | Géostationnaire |
43 | 91026 | Anik-E F2 | 04 Apr 1991 | 44P | Géostationnaire |
44 | 91050 | ERS-1 4 µsats | 17 Jul 1991 | 40 | 780x780x98.5 |
45 | 91055 | Intelsat-6 F5 | 14 Aug 1991 | 44L | Géostationnaire |
46 | 91067 | Anik-E F1 | 26 Sep 1991 | 44P | Géostationnaire |
47 | 91075 | Intelsat-6 F1 | 29 Oct 1991 | 44L | Géostationnaire |
48 | 91084 | Telecom-2A Inmarsat-2 F3 | 16 Dec 1991 | 44L | Géostationnaire |
49 | 92010 | Superbird-B1 Arabsat-1C | 27 Feb 1992 | 44L | Géostationnaire |
50 | 92021 | Telecom-2B Inmarsat-2 F4 | 15 Apr 1992 | 44L | Géostationnaire |
51 | 92041 | Eutelsat-2D Insat-2A | 09 Jul 1992 | 44L | Géostationnaire |
52 | 92052 | Topex µsats | 10 Aug 1992 | 42P | 1330x1330x66.0 |
53 | 92060 | Hispasat-1A Satcom-C3 | 10 Sep 1992 | 44LP | Géostationnaire |
54 | 92071 | Galaxy-7 | 27 Oct 1992 | 42P | Géostationnaire |
55 | 92084 | Superbird-A | 01 Dec 1992 | 42P | Géostationnaire |
56 | 93031 | Astra-1C Arsene | 12 May 1993 | 42L | Géostationnaire |
57 | 93039 | Galaxy-4 | 25 Jun 1993 | 42P | Géostationnaire |
58 | 93048 | Hispasat-1B Insat-2B | 23 Jul 1993 | 44L | Géostationnaire |
59 | 93061 | SPOT-3 Stella µsats | 25 Sep 1993 | 40 | 815x815x98.7 |
60 | 93066 | Intelsat-701 | 22 Oct 1993 | 44LP | Géostationnaire |
61 | 93073 | Solidaridad-1 Meteosat-6 | 19 Nov 1993 | 44LP | Géostationnaire |
62 | 93078 | DirectTV-1 Thaicom-1 | 17 Dec 1993 | 44L | Géostationnaire |
63 | n/a | Eutelsat-2 F5 Turksat-1A | 25 Jan 1994 | 44LP | Echec |
64 | 94034 | Intelsat-702 µsats | 17 Jun 1994 | 44LP | Géostationnaire |
65 | 94040 | Panamsat-2 BS-3N | 08 Jul 1994 | 44L | Géostationnaire |
66 | 94049 | Brazilsat-B1 Turksat-1B | 10 Aug 1994 | 44LP | Géostationnaire |
67 | 94058 | Telstar-402 | 08 Sep 1994 | 42L | Transfert |
68 | 94065 | Solidaridad-2 Thaicom-2 | 08 Oct 1994 | 44L | Géostationnaire |
69 | 94070 | Astra-1D | 31 Oct 1994 | 42P | Géostationnaire |
70 | n/a | Panamsat-3 | 01 Dec 1994 | 42P | Echec |
71 | 95016 | Brazilsat-B2 Eutelsat-2#6 | 29 Mar 1995 | 44LP | Géostationnaire |
72 | 95021 | ERS-2 | 20 Apr 1995 | 40 | 785x785x98.6 |
73 | 95023 | Intelsat-706a | 17 May 1995 | 44LP | Géostationnaire |
74 | 95029 | DirectTV-3 | 10 Jun 1995 | 42P | Géostationnaire |
75 | 95033 | Helios-1 µsats | 10 Jul 1995 | 40 | 680x680x98.0 |
76 | 95040 | Panamsat-4 | 04 Aug 1995 | 42L | Géostationnaire |
77 | 95044 | N-Star-A | 29 Aug 1995 | 44P | Géostationnaire |
78 | 95049 | Telstar-402R | 23 Sep 1995 | 44P | Géostationnaire |
79 | 95055 | Astra-1E | 18 Oct 1995 | 42L | Géostationnaire |
80 | 95062 | ISO | 17 Nov 1995 | 44P | 1000x70500x5.3 |
81 | 95067 | Telecom-2C Insat-2C | 07 Dec 1995 | 44L | Géostationnaire |
82 | 96002 | Panamsat-3R Measat-1 | 13 Jan 1996 | 44L | Géostationnaire |
83 | 96007 | N-Star-B | 05 Feb 1996 | 44P | Géostationnaire |
84 | 96015 | Intelsat-707a | 14 Mar 1996 | 44LP | Géostationnaire |
85 | 96022 | MSAT-1 | 20 Apr 1996 | 42P | Géostationnaire |
86 | 96030 | Palapa-C2 Amos-1 | 15 May 1996 | 44L | Géostationnaire |
87 | 96035 | Intelsat-709 | 15 Jun 1996 | 44LP | Géostationnaire |
89 | 96040 | Arabsat-2A Turksat-1C | 10 Jul 1996 | 44L | Géostationnaire |
90 | 96044 | Telecom-2D Italsat-2 | 09 Aug 1996 | 44L | Géostationnaire |
91 | 96055 | Echostar-2 | 10 Sep 1996 | 42P | Géostationnaire |
92 | 96063 | Arabsat-2B Measat-2 | 13 Nov 1996 | 44L | Géostationnaire |
93 | 97002 | GE-2 Nahuel-1A | 30 Jan 1997 | 44L | Géostationnaire |
94 | 97009 | Intelsat-801 | 01 Mar 1997 | 44P | Géostationnaire |
95 | 97016 | Thaicom-3 BSat-1A | 16 Apr 1997 | 44LP | Géostationnaire |
97 | 97027 | Inmarsat-3F3 Insat-2D | 04 Jun 1997 | 44L | Géostationnaire |
96 | 97031 | Intelsat-802 | 25 Jun 1997 | 44P | Géostationnaire |
98 | 97040 | Panamsat-6 | 08 Aug 1997 | 44P | Géostationnaire |
99 | 97049 | Eutelsat HB-3 Meteosat-7 | 02 Sep 1997 | 44LP | Géostationnaire |
100 | 97053 | Intelsat-803 | 23 Sep 1997 | 42L | Géostationnaire |
102 | 97071 | Sirius-2 Cakrawarta-1 | 12 Nov 1997 | 44L | Géostationnaire |
103 | 97075 | JCSat-5 Equator-S | 02 Dec 1997 | 44P | Géostationnaire |
104 | 97083 | Intelsat 804 | 22 Dec 1997 | 42L | Géostationnaire |
105 | 98006 | Brazilsat B3 Inmarsat 3 | 02 Feb 1998 | 44LP | Géostationnaire |
106 | 98013 | Eutelsat HB 4 | 27 Feb 1998 | 42P | Géostationnaire |
107 | 98017 | SPOT 4 | 24 Mar 1998 | 40 | 825x825x98.7 |
108 | 98024 | Nilesat 1 BSAT 1B | 28 Apr 1998 | 44P | Géostationnaire |
109 | 98049 | ST 1 | 25 Aug 1998 | 44P | Géostationnaire |
110 | 98052 | PAS 7 | 16 Sep 1998 | 44LP | Géostationnaire |
111 | 98056 | Eutelsat W2 Sirius 3 | 05 Oct 1998 | 44L | Géostationnaire |
113 | 98063 | Afristar GE 5 | 28 Oct 1998 | 44L | Géostationnaire |
114 | 98070 | Satmex 5 | 06 Dec 1998 | 42L | Géostationnaire |
115 | 98075 | PAS 6B | 22 Dec 1998 | 42L | Géostationnaire |
116 | 99009 | Arabsat 3A Skynet 4E | 26 Feb 1999 | 44L | Géostationnaire |
117 | 99016 | Insat 2E | 02 Apr 1999 | 42P | Géostationnaire |
118 | 99042 | Telkom | 12 Aug 1999 | 42P | Géostationnaire |
120 | 99046 | Mugunghwa 3 | 04 Sep 1999 | 42P | Géostationnaire |
121 | 99052 | Telstar 7 | 25 Sep 1999 | 44LP | Géostationnaire |
122 | 99059 | Orion 2 | 19 Oct 1999 | 44LP | Géostationnaire |
123 | 99060 | GE 4 | 13 Nov 1999 | 44LP | Géostationnaire |
124 | 99064 | Helios 1B Clementine | 03 Dec 1999 | 40 | 680x680x98.1 |
125 | 99071 | Galaxy 11 | 22 Dec 1999 | 44L | Géostationnaire |
126 | 00002 | Galaxy 10R | 24 Jan 2000 | 42L | Géostationnaire |
127 | 00012 | Superbird 4 | 17 Feb 2000 | 44LP | Géostationnaire |
129 | 00020 | Galaxy 4R | 18 Apr 2000 | 42L | Géostationnaire |
131 | 00046 | Brazilsat B4 Nilesat 102 | 07 Aug 2000 | 44LP | Géostationnaire |
132 | 00052 | Eutelsat W1 | 06 Sep 2000 | 44P | Géostationnaire |
133 | 00060 | N-Sat 110 | 06 Oct 2000 | 42L | Géostationnaire |
134 | 00068 | EuropeStar 1 | 29 Oct 2000 | 44LP | Géostationnaire |
136 | 00076 | Anik F1 | 21 Nov 2000 | 44L | Géostationnaire |
Ressources externes
Arianespace, Lanceurs
Ariane 1 à Ariane 4
Rétrospective Ariane 4