Ariane 4

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 industries européennes, commercialisé par Arianespace et lancé depuis la base de Kourou (Guyane française).

Historique 
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  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'Aérospatiale l'architecte industriel. La plupart des composants sont confiés à l'Aérospatiale 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.

Les installations de lancement à Kourou sont agrandies : en effet, d'une part le premier complexe de lancement ne permet d'effectuer que  par an, alors qu'il est prévu dans le futur une moyenne de  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  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, le bâtiment d'assemblage est construit à près d' de l'aire de lancement et le lanceur est amené sur le lieu de décollage posé 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 .

Arianespace commande un premier lot de  en 1987 pour la somme de , puis en 1989 un second lot de 50 lanceurs pour une commande record de . Quatre autres commandes suivront en 1995 (), 1996 (), et deux en 1997 (10 et ).

Le premier lancement d'Ariane 4 a lieu le   (vol V-22) avec un Ariane 44LP embarquant trois satellites : un satellite météo Meteosat-3, un satellite de télécommunications PAS-1 et un satellite radioamateur AMSAT-P3C.

En 1990, Ariane 4 réalise sa première mission héliosynchrone (vol V-35) et connait son premier échec (vol V-36), qui sera suivi par deux autres en 1994.

Le record de transfert en orbite géostationnaire est établi en 1998 par un Ariane 44L (V-113) avec AFRISTAR et GE-5 pour une masse .

Il termine sa carrière le  avec Ariane 44L (V-159), remplacée par Ariane 5 qui permet d'emporter des charges plus lourdes.

Bilan 
Ariane 4 fut tirée  entre 1988 et 2003. Elle mit en orbite plus de 180 satellites, réalisa  en orbite héliosynchrone et  en orbite de transfert géostationnaire.

Il y eut trois échecs : le Vol 36, où un technicien a oublié un chiffon dans une conduite d'eau d'un moteur Viking du premier étage, le Vol 63 lorsque la turbopompe d'oxygène liquide a surchauffé et s'est rompue, et le Vol 70 quand une fuite ou une obstruction (non déterminé par l'enquête) de la canalisation d'oxygène liquide en amont de la turbopompe entraîna une baisse de puissance du moteur. Malgré ces ennuis, ce lanceur affiche un taux de fiabilité supérieur à 97 %.

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. De 1995 à 2003, Ariane 4 a enchaîné  successifs réussis, ce qui constituait un record pour un lanceur commercial  jusqu’au vol VA 233 en novembre 2016, qui permit à Ariane 5 de battre ce record.

Variantes 

Le lanceur était commercialisé dans six configurations différentes permettant de lancer un ou deux satellites en orbite de transfert géostationnaire (GTO) avec une masse totale de  à . 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 

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

Les propulseurs d'appoint 
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.

Les propulseurs d'appoint liquide (PAL) utilisaient un moteur Viking 6 consommant les mêmes carburants que les premiers et deuxièmes étages :
 masse d'ergols :  (A42L)  (A44L et A44LP) ;
 longueur :  ;
 diamètre :  ;
 poussée au niveau de la mer :  ;
 temps de poussée : .
Les propulseurs d'appoint à poudre (PAP) d'Ariane 4 étaient dérivés de ceux d'Ariane 3, allongés de  :
 masse d'ergols :  ;
 longueur :  ;
 diamètre :  ;
 poussée au niveau de la mer :  ;
 temps de poussée : .

Le premier étage  L220 

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  d'ergols. La puissance des quatre moteurs Viking fut légèrement augmentée délivrant une poussée totale au niveau de la mer de .

Différentes configurations existaient suivant le modèle d'Ariane 4 :

Dimensions :
 longueur : 
 diamètre :

Le deuxième étage L33 
Le deuxième étage était intégré par MBB-ERNO, devenu DASA, en Allemagne, les moteurs fournis par la SEP et les réservoirs par Dornier. Il fut peu modifié par rapport 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. Il était propulsé par un moteur Viking 4B.

Caractéristiques du L33 :
 masse d'ergols :  ;
 longueur :  ;
 diamètre :  ;
 poussée dans le vide :  ;
 temps de poussée : .

Le troisième étage H10 
Ariane 4 reprend l'étage H10 des Ariane 2 et 3. Il est construit par Aérospatiale, 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 :

La coiffe 
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 trois 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.

Références

Annexes

Articles connexes 
 Ariane (fusée)
 Ariane 5
 Arianespace
 Liste des vols d'Ariane

Liens externes 

Ariane 4 sur le site d'Airbus DS

Ariane (fusée)