Ariane 1

La fusée Ariane 1 est la première version de la famille de lanceurs fusées Ariane développée dans les années 1970 par l'Agence spatiale européenne pour que l'Europe puisse lancer  ses satellites en toute autonomie. Cette version pouvait placer des charges utiles en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Le premier vol a lieu le . Ariane 1 est utilisée à onze reprises et connait deux échecs. Elle est rapidement remplacée par des versions plus puissantes  mieux adaptées au poids croissant des satellites de télécommunications. La fusée était lancée depuis un pas de tir construit à son intention au Centre spatial guyanais (CSG), à Kourou en Guyane française.

Caractéristiques techniques 

Avec une masse au décollage de , pour une hauteur de  et un diamètre de , elle était capable de placer une charge utile de  en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Elle pouvait emmener au choix un seul gros satellite ou un assemblage de deux plus petits.

Ariane 1 est une fusée à  :
 le premier était équipé de 4 moteurs Viking 5 ;
 le deuxième n'avait qu'un seul moteur Viking 4 ;
 le troisième était équipé, lui, d'un moteur cryotechnique HM-7, de  de poussée.

Cette architecture sera conservée dans les versions suivantes du lanceur.

Premier étage L140 

Le premier étage d'Ariane 1, à la base du lanceur, est nommé L140 car transportant près de  (, plus précisément) d'ergols liquides (UH25 + ). Ses dimensions sont de  de hauteur et  de diamètre, pour un poids de  à vide. Équipé de quatre moteurs Viking 5, fournissant au décollage une poussée totale de , il est allumé à H-0 jusqu'à . Pour sa conception ont été utilisés des matériaux à faible densité, à savoir un alliage d'aluminium, de zinc et de magnésium.

Deuxième étage L33 

Le deuxième étage d'Ariane 1 se situe au-dessus du premier étage. Il embarque moins d'ergols (), et n'est pourvu que d'un seul moteur Viking 4. De plus petites dimensions que l'étage L140,  de hauteur pour un diamètre de , il pèse  et a été conçu en aluminium. La connexion avec le L140 est rendue possible par une  conique.

Le Viking 4 qui équipe le L33 présente des caractéristiques proches des Viking 5 du L140. Cependant, il est monté sur un dispositif assurant 2 degrés de liberté, permettant le contrôle de l'orientation en lacet et en tangage. Sa principale différence réside dans sa tuyère, ne devant fonctionner que dans le vide car étant employée à partir d'une altitude d'environ . À l'opposé des Viking 2 qui devaient propulser Ariane dans l'atmosphère et dans le vide, il n'était pas nécessaire de le doter d'une tuyère aussi courte. En effet, de telles tuyères permettent une détente plus rapide des gaz sortant de la chambre de combustion face à la pression atmosphérique. Dans le vide, une tuyère longue donnera un taux de détente plus important. Les gaz sortant du Viking 4 sont donc éjectés à la vitesse de  pendant , en développant une poussée de . Le lanceur atteint l'altitude de  et une vitesse proche de , puis intervient la séparation entre étages 2 et 3. Le L33 s'autodétruit une trentaine de secondes après cette séparation.

Troisième étage H8 

Situé au-dessus du deuxième étage et de même diamètre que ce dernier, il mesure  de haut et contient  d'ergols liquéfiés (O2 et H2 liquides). Il est propulsé par un moteur cryotechnique HM7, qui peut fournir une poussée de  et dont la durée de fonctionnement est de . Au sommet de cet étage se trouve la case à équipements, qui contient le système de guidage de la fusée, ainsi que les différents systèmes assurant l'acquisition en temps réel par le centre de contrôle des données concernant sa mission.

La case à équipements et la coiffe 

La case à équipements est placée au sommet du  et renferme les équipements qui permettent de piloter le lanceur. D'un diamètre de  pour une hauteur de  elles pèse . La coiffe qui couronne le lanceur et protège la charge utile (satellite) et mesure  de diamètre pour  de hauteur (dimensions extérieures) et pèse .

Déroulement d'un lancement 

Le lancement de la fusée est effectué suivant un minutage très précis, dont la référence est établie à H0, qui correspond au moment précis de la mise à feu des moteurs du premier étage du lanceur. Les opérations effectuées avant ce point de départ sont désignées par H0-x secondes, et celles effectuées après le départ de la fusée par H0+x secondes.

H0 -9 s  Déverrouillage de la plateforme inertielle, responsable du guidage de la fusée au cours de son vol.
H0 -4 s  Déverrouillage du système de plaques isolantes et des bras cryogéniques, assurant le maintien de la bonne température dans les réservoirs d'ergols avant le décollage.
H0 -0,2 s  Compte rendu d’effacement des bras cryogéniques. Si ces derniers ne sont pas correctement écartés de la fusée, ils risquent d'être accrochés par cette dernière au moment du décollage.
H0  Mise à feu des 4 moteurs Viking 2 du , qui développent une poussée cumulée au décollage de  (). La fusée a une masse totale de .
H0 +3 s  Décollage.  d'ergols sont consommés sur la table de lancement entre le moment de l'allumage des moteurs et le décollage. La fusée décolle avec une masse de . Elle suit une trajectoire verticale.
H0 +23 s  Fin de montée verticale et début de basculement en tangage. Entre H0 + 23 s et H0 + 25 s, il bascule en tangage de  (l'angle de basculement est défini par l'axe X du lanceur et la verticale inertielle passant par la table à l'instant de libération de la centrale). Pendant le reste du vol du , l'attitude commandée au lanceur suit une loi prédéterminée qui assure nominalement une trajectoire à incidence quasi nulle dans un plan d'azimut constant de . L'angle de basculement en fin de vol du  vaut .
H0 +2 min 30 s  Détection de mi-poussée du  et extinction de ses moteurs.
H0 +2 min 32 s  Mise à feu des fusées d'accélération du . Ces fusées, dites , permettent de bien plaquer les ergols au fond des réservoirs, afin que les turbopompes soient bien alimentées et que l'allumage du moteur Viking 4 se produise dans les meilleures conditions.
H0 +2 min 34 s  Séparation du , qui ne pèse plus que  (poids de sa structure et des ergols résiduels). Mise à feu des rétrofusées du , afin de l'éloigner rapidement du reste de la fusée. Il retombe dans l'océan Atlantique à environ  du pas de tir. À la séparation, la fusée ne pèse plus que  et elle se trouve à une altitude de . Sa vitesse est de .
H0 +2 min 35 s  Allumage du moteur Viking 4 du .
H0 +2 min 37 s  Puissance nominale du moteur du , produisant une poussée de  ().
H0 +2 min 42 s  Largage des fusées d'accélération du .
H0 +2 min 44 s  Fin de la phase d'ascension à incidence nulle et début de la phase guidée. Manœuvre effectuée en lacet.
H0 +4 min 15 s  Largage de la coiffe. La fusée est à une altitude de  et se déplace à une vitesse de . À cette altitude, la résistance de l'air a quasiment disparu et elle ne représente plus aucun obstacle. Le fait de se séparer de la coiffe allège un peu la fusée (-). Elle retombe dans l'océan Atlantique à environ  du pas de tir.
H0 +4 min 49 s  Début d'extinction du .
H0 +4 min 51 s  Mise à feu des fusées de tassement du .
H0 +4 min 55 s  Séparation du , qui ne pèse plus que  (poids de sa structure et des ergols résiduels). Mise à feu des rétrofusées du , afin de l'éloigner rapidement du reste de la fusée (il sera auto-détruit  plus tard...). À la séparation, la fusée ne pèse plus que  et elle se trouve à une altitude de . Sa vitesse est de .
H0 +5 min 01 s  Allumage du moteur-fusée HM-7 du .
H0 +5 min 02 s  Puissance nominale du moteur du , produisant une poussée de  (). À la différence des deux premiers étages, celui-ci brûle un mélange cryogénique, à savoir O2 + H2 à l'état liquide.
H0 +5 min 11 s  Largage des fusées de tassement du .
H0 +5 min 26 s  Auto-destruction du . Ses restes retombent dans l'océan Atlantique à environ  du pas de tir.
H0 +6 min 12 s  Acquisition du lanceur par la station de Natal, au Brésil. Cette poursuite radar s'effectue jusqu'à H0 +13 min 15 s.
H0 +8 min 06 s  Perte du signal de Kourou.
H0 +12 min 02 s  Acquisition lanceur par la station d'Ascension. Cette poursuite s'effectue jusqu'à H0 +21 min 50 s.
H0 +13 min 18 s  Perte du signal de Natal.
H0 +14 min 18 s  Vitesse d'injection atteinte. Démarrage de la séquence d'arrêt du . L'altitude la fusée est de  et sa vitesse est de . Sa masse est de , dont  pour l'étage sec, auxquels s'ajoutent la case à équipements, les fluides résiduels et les  de charge utile.
H0 +14 min 20 s  Stabilisation par le Système de Contrôle d’Attitude et de Roulis (SCAR) de l'attitude du composite dans la direction nominale à l'injection.
H0 +16 min 18 s  Début de la procédure de séparation de la charge utile et du .
H0 +16 min 19 s  Début de spin : réduction de  à  pendant  et basculement en tangage de  du .
H0 +16 min 19 s  Séparation de la charge utile. Fin de la mission du lanceur.

Lancements

Carrière opérationnelle 

Le premier vol a lieu le  et est un succès. Le deuxième se termina par une explosion au cours du décollage. Il y eut encore deux vols de qualification, à partir du , qui se déroulèrent cette fois sans problème. Lors du troisième vol, ce sont 3 satellites qui furent mis en orbite. Le , son cinquième vol, qui était le premier vol commercial, fut un échec. La fusée s'arrêta après sept minutes de vol. Après une revue profonde de toute la fusée, les six vols suivants se déroulèrent sans accroc. Le vol 14 du  envoya la sonde Giotto vers la comète de Halley. Le dernier vol, le onzième d'Ariane 1, eut lieu le , il lança le premier satellite Spot.

Notes et références

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes 
 Ariane (fusée)
 Ariane 2
 Ariane 3
 Ariane 4

Liens externes 
 Ariane 1, naissance d'une fusée, avec une iconographie remarquable.

Ariane (fusée)