Ariane 6: premier test du système d'allumage du moteur Vulcain 2.1

Publié par Adrien le 17/05/2022 à 09:00
Source: CNES
C'est l'une des dernières opérations réalisées dans le cadre des essais préliminaires avant les essais combinés d'Ariane 6. Le dispositif de conditionnement de l'allumage par le sol du moteur du 1er étage a passé avec succès la phase des tests en conditions réelles sur le pas de tir.


Maquette Vulcain 2.1 et tore azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de...). Crédits: CNES

Situé en bas du lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ), le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) cryotechnique Vulcain 2.1 assurera la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) d'Ariane 6 (Ariane 6 désigne le lanceur spatial destiné à prendre la relève d'Ariane 5...) pendant les 8 premières minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un...) du vol. Comme son nom le suggère, il s'agit d'une évolution du Vulcain 2 utilisé sur Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer...) depuis 2005. Entre les deux versions, plusieurs modifications ont été apportées au moteur afin notamment de réduire son coût. Parmi les principales nouveautés, le processus d'allumage (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une...) n'est plus effectué depuis le lanceur lui-même mais par le sol, au moyen d'un dispositif de "burners" composé de 4 chalumeaux implantés dans la table de lancement. Du fait de ces évolutions importantes par rapport à la version précédente, le Vulcain 2.1 est considéré comme un nouveau moteur, et a dû passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) une campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés...) de qualification complète. Celle-ci a d'abord eu lieu sur le site ArianeGroup de Vernon, où le moteur est assemblé, avant de se poursuivre sur la zone de lancement de Kourou lors de la campagne d'essais préparatoires ECT (early combined tests) V2.1 Ignition.

"Le dispositif d'allumage par le sol a été testé sur deux bancs en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...). En préalable au premier allumage à Kourou, un des enjeux des ECT (Early Combined Tests) était de s'assurer que les conditions d'allumage du moteur Vulcain (Vulcain est un moteur cryogénique propulsant le premier étage du lanceur Ariane 5.) 2.1 validées lors des premiers essais sur bancs restaient équivalentes dans la configuration de l'ELA-4 et dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) guyanais." déclare Laurent Cros, ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature...) CNES de l'équipe Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) système de lancement Ariane 6 de l'ESA.

Dans toutes les configurations

La campagne ECT s'est déroulée sur le pas de tir de février à avril. Pendant ces essais, le moteur Vulcain et la partie arrière d'une A62 étaient simulés par une maquette représentative de leur volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...). L'objectif était de vérifier la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...) de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) frais qui est aspiré autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) du moteur pendant l'allumage. "Nous avons procédé à 9 essais et à plusieurs simulations numériques, en variant la configuration à chaque fois, précise Laurent Cros. Cela permet de s'assurer que les conditions seront correctes pour le moteur dans toutes les configurations de la vie du système de lancement." Parmi les points fondamentaux, les essais ont notamment vérifié le dispositif de drainage vers le guide jet de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) et de mise en froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) de la chambre du moteur avant allumage. Au final, la campagne, conduite par Sandrine Binos ingénieur CNES de l'équipe ELA-4, a permis de s'assurer que les conditions d'environnement au moment de l'allumage du moteur Vulcain 2.1 sont toujours maîtrisées, en vraie grandeursur le pas de tir ELA-4.


Déluge de refroidissement du guide jet Vulcain aspiré par les jets d'azote du tore GN2. Crédits: CNES

Le saviez-vous ?

Après cette campagne d'essais, l'étape suivante sera de faire fonctionner et d'allumer le moteur Vulcain 2.1 sur le pas de tir. Cette opération sera réalisée lors des essais combinés qui se dérouleront dans les prochaines semaines. Ils consisteront en plusieurs allumages standard effectués à l'issue d'une vraie chronologie, dont un essai de longue durée, ou long firing test, reproduisant un vol complet avec une maquette lanceur restant au sol, durant lequel le moteur fonctionnera jusqu'à ce que les réservoirs soient vidés de tous leurs ergols.


Fonctionnement des burners et du tore azote sous la maquette de divergent Vulcain, vu à la caméra infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...). Crédits: CNES
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