Delta (fusée) - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Le lanceur EELV Delta IV
La Delta IV est la dernière version de la famille Delta et aujourd'hui la seule produite avec la Delta II. Elle n'a plus aucun point commun avec le lanceur originel Thor Delta. Son premier tir a eu lieu en 2002.
L'appel d'offres pour l'Evolved Expendable Launch Vehicle
Après plusieurs tentatives avortées, l'Armée de l'Air américaine décide de lancer un appel d'offres pour la réalisation d'un lanceur qui doit remplacer à la fois les lanceurs moyens et lourds - Delta, Atlas et Titan IV - utilisés par les différentes agences gouvernementales (dont l'Arméee de l'Air et la NASA) pour lancer satellites et sondes spatiales. L'objectif est de disposer d'un lanceur moins couteux, couvrant bien les besoins et offrant des interfaces standardisées pour l'intégration des satellites. La solution doit s'appuyer sur des solutions techniques à la fois avancées et éprouvées. Le futur lanceur désigné sous le sigle Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) et le dispositif de lancement (qui est inclus dans l'appel d'offres) doivent permettre d'abaisser les couts en partie grâce à la reconquête du marché des satellites commerciaux. Mais le cahier des charges rend cet objectif difficilement tenable car les performances attendues ne permettent de toucher que 42% du marché commercial..
L'appel d'offres est lancé en 1995 et 4 sociétés y répondent : Alliant, Boeing, McDonnell Douglas constructeur des Delta ainsi que Lockheed Martin constructeur des Atlas et Titan. Une première sélection désigne en 1996 comme finalistes Lockheed Martin et McDonnell Douglas. Les deux concurrents disposent de 18 mois pour le deuxième tour. Boeing rachète McDonnell Douglas en 1997 et se retrouve donc finaliste. La société propose une version complètement refondue de son lanceur Delta, la Delta IV. En 1997 l'Armée de l'Air décide finalement de retenir les deux finalistes pour ne pas se retrouver face à un fournisseur unique. En 1998 la première tranche de lanceurs est attribuée : 19 lancements sont accordés à Boeing et 9 lancements à Lockheed Martin pour une somme totale de 2 milliards de $. Mais en 2003 une enquête révèle que Boeing a dérobé des documents confidentiels de son concurrent susceptibles d'avoir faussé la compétition et le nombre de lanceurs commandé à Boeing est par mesure de rétorsion réduit à 12 (entre autres mesures) le solde devant être construit par son concurrent.
Caractéristiques techniques de la Delta IV
Le nouveau lanceur Delta IV n'a plus aucun point commun avec les précédentes versions :
- Jusque la tous les lanceurs Delta ont utilisé l'étage Thor régulièrement amélioré tout en conservant son diamètre de 2,4 mètre et son moteur lui même régulièrement optimisé). La Delta IV abandonne l'étage Thor au profit d'un nouvel étage de 5 mètres de diamètre, le CBC (Common Booster Core), propulsé par un moteur RS-68 dérivé de celui de la navette spatiale consommant hydrogène et oxygène. Par rapport à l'original le RS-68 a été simplifié pour abaisser son cout de fabrication. Sa puissance (3 312 kN) permet au lanceur de décoller dans sa version la moins lourde sans propulseur d'appoint.
- Le deuxième étage repose sur une version modifiée de l'étage Centaur de la Delta III. Le moteur, optimisé par rapport à celui de la Delta III, peut être rallumé jusqu'à 15 fois. L'étage est proposé dans deux diamètres 4 mètres et 5 mètres contenant respectivement 20 et 27 tonnes d'hydrogène et d'oxygène liquide.
- La coiffe est disponible en 2 diamètres (4 et 5,13 mètres) et 4 longueurs de 11,7 à 19,8 mètres.
- Pour les missions interplanétaires un troisième étage à ergol solide (le PAM-D) est proposé.
Assemblage et lancement
Avec la Delta IV, Boeing abandonne les sites de lancement utilisés depuis les débuts de la Thor Delta : à la base de Cap Canaveral en Floride l'ancien aire de lancement des Saturn I et Saturn IB (l'aire 37) est convertie pour le nouveau lanceur. A Vandenberg sur la côte ouest, le constructeur aménage l'aire SLC-6 édifiée pour le lancement du laboratoire spatial militaire MOL, projet avorté des années 1960.
L'assemblage du lanceur sur l'aire de lancement, de mise sur tous les lanceurs Delta, est abandonné : désormais le lanceur est en partie monté et testé dans un bâtiment d'assemblage à l'horizontale (Horizontal Integration Facility HIF) puis transféré sur l'aire de lancement et redressé à la verticale sur sa table de lancement. Une tour de lancement mobile (Mobile Service Tower MST), qui est éloignée avant le lancement, permet d'achever le travail en particulier en fixant la charge utile au sommet du lanceur et les boosters à propergol solide s'ils sont nécessaires. Boeing espère ainsi abaisser de 2 ou 3 fois le temps de stationnement sur l'aire de lancement permettant d'accélérer le rythme des tirs..
Les différentes versions
Le lanceur est décliné en deux sous-familles : les Delta-IV medium et le lanceur lourd Delta IV Heavy.
- La sous-famille des Delta IV Medium peut comporter au choix un deuxième étage de 4 ou 5 mètres de diamètre et 0, 2 ou 4 propulseurs d'appoint à poudre. En fonction de sa configuration, cette version peut lancer de 3,96 à 6,57 tonnes sur orbite de transfert géostationnaire (GTO). Une version moins puissante dite « Lite », utilisant les étages supérieurs de la Delta II et permettant de placer 2,2 tonnes sur orbite de transfert géostationnaire, a été étudiée mais n'a jusqu'à présent pas été développée. La Delta IV Medium a des capacités similaires à celles de l'Ariane 5 mais Boeing a révisé son coût de fabrication à la hausse de 95 à 230 millions de $, un prix trop élevé pour que le lanceur puisse concurrencer la fusée européenne. Le premier lancement a eu lieu en 2002 et en novembre 2009 le lanceur comptait 7 vols tous réussis.
- La Delta IV Heavy est destinée à reprendre le rôle du lanceur lourd Titan IV et peut lancer 22 tonnes en orbite basse, 13 tonnes en orbite de transfert géostationnaire ou 8 tonnes vers Mars. Elle comprend un premier étage CBC similaire à celui utilisé sur la version Medium encadré de deux autres CBC servant de propulseurs d'appoint. Au lancement les trois moteurs sont poussés à leur puissance maximum (102%) puis après 50 secondes la puissance du moteur central est ramenée à 58%. Au bout de 235 secondes la puissance des propulseurs d'appoint est également ramenée à 58% pour ne pas dépasser les 5 G d'accélération. Peu de temps après les propulseurs d'appoint sont largués et le moteur du premier étage est de nouveau poussé à 102%. Le premier lancement de la Delta IV en décembre 2004 est intervenu après une très longue période de mise au point et a été un demi succès du fait de l'arrêt prématuré des moteurs. Depuis deux lancements réussis ont été effectués (situation fin 2009).
