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moment que la France pourrait être battue de vitesse, dans la course pour le poste de « troisième puissance spatiale », par une nation discrète mais ambitieuse : le Japon. La première manche est aux Français. Mais en sera-t-il de même de la seconde ? Les informations qui nous proviennent du Japon montrent que le pays du Soleil levant vise haut : la fusée à quatre étages « Mu » aura 250 tonnes de poussée au départ (contre 28 pour « Diamant »). Elle devrait permettre le lancement d’un satellite en 1967, de deux en 1968, trois en 1969 et
en 1967, de deux en 1968, trois en 1969 et trois encore en 1970, tous développés sous la responsabilité du Ministère de l’Education nationale. Par ailleurs, une autre fusée est à l’étude. Elle devrait permettre le lancement pendant l’année fiscale 1970 (entre avril 1970 et mars 1971) d’un satellite de 150 kilos sur orbite circulaire à 1.000 kilomètres d’altitude. Elle mesurerait 28 m de haut, pèserait plus de 60 tonnes au départ et disposerait d’une poussée initiale d’environ 300 tonnes. La France aura-t-elle fait d’ici là le petit effort nécessaire pour que ses techniciens mettent au point des « Super-Diamant
pour que ses techniciens mettent au point des « Super-Diamant », qu’elles s’appellent « Régent », « Orion » ou autre ? ... des moteurs), l’ONERA, la SEPR et MATRA (séparation d’étages), la SAT et STAREC (télémesure et antennes), l'Equipement (vérins), CAE (contrôle automatique), Sofotec, etc... Les premiers essais en vol de « Coralie » sous la forme de la fusée monoétage « Cora » sont prévus pour la mi-octobre (tirs G-1 et G-2 depuis Hammaguir). Une seconde campagne (G-3 et peut-être G-4) est prévue pour début 1967 depuis le CEL (« Aviation Magazine N° 430 », page 15). ...
CEL (« Aviation Magazine N° 430 », page 15). ... Connaissance de l’ESPACE ... On sait que la propulsion chimique consiste à utiliser la force de réaction résultant de l’éjection par détente à travers une tuyère des produits provenant de la combustion de substances placées à bord de l’engin et appelées propergols. Les systèmes chimiques utilisables comme propergols, doivent donc être recherchés parmi les couples d'oxydants et de réducteurs susceptibles de fournir une grande quantité de gaz, en libérant une forte énergie. L’acide nitrique et le kérosène répondent à ces conditions et constituent donc des propergols qui peuvent être mis
conditions et constituent donc des propergols qui peuvent être mis en œuvre dans les fusées à liquides qui ont déjà été décrites. Mais certains oxydants solides (nitrates, perchlorates, etc.), sont susceptibles d’être associés à des combustibles également solides (le soufre, le charbon ou une matière organique) pour donner des systèmes réactifs répondant aussi à ces conditions. Il est donc possible de concevoir un propergol formé par l’association de tels produits. Cependant, comme la réaction de combustion ne saurait se décliner sans assurer le contact entre les deux phases oxydante et réductrice, et que le mélange des solides n’est pas une
réductrice, et que le mélange des solides n’est pas une opération aussi facile que celui des liquides, ces produits ne pourront être utilisés dans les fusées que sous forme de mélanges réalisés d’avance, dans lesquels, évidemment, la réaction ne doit pas se produire à la température ambiante. Ces mélanges qui se présentent sous forme solide constituent des propergols solides. Mais on peut aller plus loin et remplacer la simple juxtaposition physique d’un oxydant et d’un réducteur distinct par une association chimique résultant de la réaction limitée d’un oxydant (l’acide nitrique par exemple) sur un réducteur (la cellulose par exemple) qui
par exemple) sur un réducteur (la cellulose par exemple) qui fournit un produit dont la molécule renferme des parties combustibles et des parties carburantes et qui est susceptible de brûler sur lui-même. D’une façon générale, on peut donc définir un propergol solide, comme un corps pur ou un mélange de différents produits, se présentant sous la forme d’un solide chimiquement stable, à température ordinaire, dont la combustion, amorcée dans certaines conditions de température et de pression, peut s’entretenir, être progressive, continue et reproductible, et donner une grande quantité de gaz et un fort dégagement d’énergie. La poudre noire, mélange de
et un fort dégagement d’énergie. La poudre noire, mélange de charbon de bois, de soufre et de salpêtre (nitrate de potassium) finement divisés, constitue l'exemple le plus anciennement connu de propergol de ce type. Elle tirait son nom de sa couleur et de sa structure ... La propulsion ... Le deuxième satellite FR-1 a été lancé avec par une fusée à propergols ... et éventuellement, des dispositifs permettant d’orienter la poussée (déflecteurs de jets ou tuyères mobiles) et un dispositif d’interruption de combustion. La simplicité de ce principe est très séduisante ; elle assure une grande sûreté de fonctionnement. Cependant,
séduisante ; elle assure une grande sûreté de fonctionnement. Cependant, il ne faut pas perdre de vue qu'elle n’est acquise qu’au prix d’exigences sévères sur les qualités demandées au propergol c’est-à-dire, en définitive, au prix d’une augmentation des difficultés de la fabrication des poudres et de la technologie des propulseurs. Principe de fonctionnement Dans une fusée à poudre, les gaz éjectés à travers la tuyère pour donner l’effet de poussée résultent donc de la combustion de la poudre. Ce phénomène de combustion est un phénomène progressif localisé en surface : on dit que les poudres brûlent par « couches parallèles
on dit que les poudres brûlent par « couches parallèles ». c'est-à-dire que la surface en ignition d’un bloc se déplace parallèlement à elle-même au cours de la combustion. En fait, le processus physico-chimique par lequel la poudre est transformée en produits de combustion est très complexe : au voisinage du front de flamme la poudre se décompose en donnant naissance à des produits gazeux ou plus ou moins visqueux dont la combustion se produit dans une zone située à une certaine distance de la poudre. C’est la chaleur rayonnée par la flamme et absorbée par la matière non encore
par la flamme et absorbée par la matière non encore brûlée, qui entretient le phénomène. La vitesse de combustion est conventionnellement la vitesse avec laquelle la flamme progresse dans la masse. Cette caractéristique est fondamentale puisqu’il est évident que c’est elle qui conditionne le débit gazeux donné par le bloc de poudre et, par suite, croisière de longue durée de fonctionnement. De nombreux adjuvants dont la nature est jalousement tenue secrète par les fabricants, permettent d’accélérer ou de diminuer la vitesse de combustion ou de modifier l’allure de sa loi de variation en fonction de la pression et de la
de variation en fonction de la pression et de la température, ce qui permet, comme nous allons le voir, d’agir sur la stabilité du régime de fonctionnement de la fusée. Considérons, en effet, un propulseur à poudre en cours de fonctionnement. La pression dans la chambre de combustion s’établit en régime à une valeur telle que le débit des gaz éjectés par la tuyère soit égal à celui fourni par la combustion du bloc, c’est-à-dire à la masse de poudre brûlée par unité de temps. Le débit de gaz qui traverse une tuyère est proportionnel à l’aire au col A
traverse une tuyère est proportionnel à l’aire au col A et à la pression régnant dans la chambre. Le coefficient de proportionnalité est désigné sous le nom de coefficient de débit. Quant à la masse de poudre brûlée, elle est évidamment égale au produit de la surface en combustion S, par la vitesse de combustion v, et la masse spécifique de la poudre p. On aura donc en régime : C p A = p S v ou s’écrit encore : D c t C A D t v p P S cette équation montre que la pression de fonctionnement
P S cette équation montre que la pression de fonctionnement dans un propulseur à poudre est donnée par l’intersection de la courbe qui représente la loi de vitesse de combustion en fonction de la pression par une droite dite « droite de débit ». STABILITE DU REGIME : supposons que pour une raison quelconque la pression dépend de la température d’utilisation puisque le point représentatif du fonctionnement est déplacé de I en H lorsque la température d’utilisation passe de 20 à 40°C (graphique ci-dessous). Ce phénomène est gênant car les performances du moteur (poussée et durée) s'en trouvent évidemment altérées,
performances du moteur (poussée et durée) s'en trouvent évidemment altérées, et la chambre de combustion doit être construite pour résister aux pressions les plus élevées susceptibles d’être développées. La comparaison des graphiques relatifs à une poudre ordinaire et à une poudre à plateau, montre que la variation de pression résultant d’une variation de température est plus faible pour ces dernières. C’est la raison pour laquelle on les désigne quelquefois sous le nom de « poudres tous temps », GEOMETRIE DES BLOCS DE POUDRE : la différence fondamentale entre les fusées à poudre et les fusées à liquides réside dans le
à poudre et les fusées à liquides réside dans le fait que, dans les premières, il n’est pas possible, comme on le fait dans les secondes, d’agir directement sur le débit des propergols pour régler la poussée. Ce débit dépend de la surface en combustion du bloc et de la vitesse de combustion. Aussi lorsque la poudre a été choisie, il ne reste plus au constructeur comme moyen d’action que de rechercher une forme de bloc lui permettant d’obtenir une loi de variation de la surface en combustion conforme au programme de poussée désiré. Le bloc brûlant par couches parallèles,
programme de poussée désiré. Le bloc brûlant par couches parallèles, des considérations géométriques simples permettent de calculer à partir de la forme initiale l’évolution de la surface d’émission au cours de la combustion. La géométrie des surfaces de combustion est un facteur essentiel dans la conception d’un propulseur à poudre. Il y a une multitude de configurations comme nous allons le voir, les conditions de fonctionnement en régime et la poussée du moteur. Elle est de l’ordre de quelques centimètres ou quelques millimètres par seconde. La vitesse de combustion dépend de nombreux facteurs : nature et composition de la poudre,
de nombreux facteurs : nature et composition de la poudre, pression sous laquelle s’effectue la combustion, température initiale de la matière, conditions locales d’écoulement, etc. On s’efforce de réaliser des propellants ayant des caractéristiques de combustion parfaitement définies et reproductibles, et capables de couvrir la gamme des vitesses adaptées aux divers problèmes. On réalise des compositions à très grande vitesse de combustion (25 à 30 mm/s) pour la confection de blocs donnant une forte poussée durant de faibles durées (accélérateurs et décollage) et des compositions à très faible vitesse (quelques millimètres par seconde) pour la confection des blocs de si
millimètres par seconde) pour la confection des blocs de si un dans la chambre de combustion soit modifiée, augmentée par exemple, le régime sera stable si la pression a tendance à revenir vers la valeur initiale. C’est le cas si le débit de la tuyère augmente plus que la masse de poudre brûlée. On voit que le régime sera d’autant plus stable, que le point J sera plus bas, c’est-à-dire que l’augmentation de vitesse de combustion avec la pression sera plus faible. C’est une des raisons pour lesquelles on cherche à réaliser des compositions présentant une zone de pression pour
à réaliser des compositions présentant une zone de pression pour laquelle la vitesse de combustion augmente peu ou même décroît lorsque la pression augmente (poudre à « plateau »). COEFFICIENT DE TEMPERATURE : la vitesse de combustion dépend aussi de la température initiale du bloc. En règle générale, elle augmente lorsque la température s’élève, la courbe de vitesse restant grossièrement parallèle à elle-même. Il en résulte que la pression de régime possibles pour une charge ; on dispose donc à première vue d’une grande latitude pour ce choix. Cependant, on devra tenir compte de certains impératifs qui résultent de considérations
devra tenir compte de certains impératifs qui résultent de considérations portant sur le procédé de fabrication (éviter des impossibilités technologiques lors de la réalisation du bloc), sur le comportement mécanique du bloc en cours de stockage ou d’utilisation (bannir par exemple les angles rentrants aigus qui constituent des amorces de rupture, les parties trop minces ou susceptibles de le devenir en cours de combustion qui pourraient se détériorer et se détacher sous l’effet des accélérations). Enfin, on s’efforce d’obtenir un coefficient de remplissage (rapport du volume occupé par la poudre au volume de la chambre de combustion) aussi élevé que
au volume de la chambre de combustion) aussi élevé que possible afin de minimiser le poids de la chambre. (à suivre >. Aviation militaire • Aviation militaire L'ENADGE — SYSTÈME D’INFRASTRUCTURE ÉLÉCTRONIQUE DE DÉFENSE AÉRIENNE DE L’OTAN — REVIENT AU PROGRAMME D’ORDRE DU JOUR. C’EST CE MOIS-CI, EN EFFET, QUE LES PROPOSITIONS FINALES, TECHNIQUES ET FINANCIÈRES, SERONT SOUMISES À L’APPROBATION DU NADGEMO, BUREAU SPÉCIALISÉ DE L’OTAN POUR LE PROGRAMME NADGE. Une première étude sur ce sujet a été publiée dans le numéro 418 d’ « Aviation Magazine », en date du 1er mai 1965 ; nous ne exactement aux spécifications
du 1er mai 1965 ; nous ne exactement aux spécifications OTAN ; Marconi Co (G.-B.) spécialiste des dispositifs de représentation ; Northern Electric (Canada) ; Selenia spa (Italie) ; Telefunken (Allemagne Féd.) ; Hollandse Signaalapparaten (Pays-Bas) et MBLE (Belgique). • Le troisième consortium dont la maîtrise d’œuvre est assurée par Westinghouse Electric International (U.S.A.) qui propose les systèmes de consortiums est la balance des paiements qui doit être impérativement respectée. Dans le cadre du programme d’infrastructure commune de l’OTAN, chaque pays membre contribue à raison d’un certain pourcentage, calculé en fonction de son produit national brut. Pour le NADGE, il
fonction de son produit national brut. Pour le NADGE, il a été décidé que la participation de chaque pays serait égale à cette contribution ; mais réciproquement chacun recevra, en travaux à faire réaliser par sa propre industrie, l’équivalent de cette participation. Cette obligation extérieure pose par voie de conséquence une obligation quant à la répartition prévisible des travaux, en fonction de la balance des paiements. Aspect financier Le plafond financier du programme NADGE a été fixé en 1962, puis rectifié et stabilisé en 1963 à 110 millions de Livres (environ 1.540 millions de francs). Le NADGEMO a absorbé pour
(environ 1.540 millions de francs). Le NADGEMO a absorbé pour ses frais généraux et la constitution d’un fond de réserve, quelque 10 millions de Livres (140 m. de francs). Neuf autres millions de ...année décisive pour le NADGE rappellerons donc que brièvement les grandes lignes de ce programme ambitieux. L’existence en Europe Occidentale de différents systèmes de défense aérienne de performances et de caractéristiques inégales, datant de la dernière guerre, avait d’abord, en 1957-58, amené la France et la Grande-Bretagne à étudier la possibilité d’améliorer et de standardiser cette infrastructure électronique, insuffisante à tous les égards par rapport à l’accroissement
électronique, insuffisante à tous les égards par rapport à l’accroissement continu des performances des matériels aériens modernes. Ce rééquipement devait intervenir dans le cadre du programme d’infrastructure commune de l’OTAN. Mais l’opposition des États-Unis qui, à cette époque, contribuaient pour 43,67 % à ce programme, et refusaient de participer à toute action concertée sans contrepartie industrielle, avait fait échouer cette première tentative. En 1963, l’OTAN reprit à son compte les premières études de base et lança des appels d’offre pour la réalisation d’un programme extrêmement ambitieux — le NADGE — qui coûtera au bas mot 1.540 millions de francs, et
qui coûtera au bas mot 1.540 millions de francs, et devrait permettre à l’Europe Occidentale de disposer d’un système de défense aérienne évolué. La relance du projet a créé un mouvement très important au sein de l’industrie occidentale. Sous contrôle gouvernemental des alliances se formèrent puis, après quelques modifications, trois grands consortiums restèrent en présence : • ITT (International Téléphone and Telegraph (U.S.A.) assure la maîtrise d’œuvre d’un consortium qui groupe AEI (G.-B.) et CSF (Fr.) pour les systèmes de détection ; Elliott Automation (G.B.), ITT, Litton et United for les systèmes de traitement de l’information ; Collins pour les
les systèmes de traitement de l’information ; Collins pour les télécommunications. • Un deuxième consortium, HUCO, a pour maître d’œuvre Hughes Aircraft (U.S.A.) qui propose le système de traitement des données, et groupe : CFTH (Fr.) dont le radar tridimensionnel « Ares » répond cation interne au sein des consortiums. C’est à ce stade qu’intervient la notion de soutraitance artificielle, qui permet à une société de confier à une société homologue étrangère, mais membre du même consortium, l’excédent de production. On imagine difficilement la couverture électronique de défense aérienne efficace de l’Europe Occidentale doit s'étendre du nord de la Norvège
de l’Europe Occidentale doit s'étendre du nord de la Norvège aux frontières orientales de la Turquie. L’une des inconnues financières du programme NADGE réside dans le coût des installations dans les zones d'accès difficile et subissant des conditions météorologiques sévères. La détection, réunie : Plessey Decca (G.-B.), système de représentation des données ; IBM France et IBM Italie, calculateurs ; Siemens Schukertwerke (Allemagne Féd.), et ACEC (Belgique). Chaque consortium s'est assuré la collaboration d’une société de génie civil, chargée d’organiser et de coordonner les travaux d’infrastructure. De telles associations industrielles internationales mettent en jeu des intérêts politiques et économiques considérables
internationales mettent en jeu des intérêts politiques et économiques considérables souvent divergents, et sont soumises à des contraintes techniques et financières sévères, de la part de l’OTAN et des différents gouvernements qui cherchent à protéger leurs intérêts respectifs. Le problème économique majeur auquel doivent faire face les industries est la complexité des règles d’échange qui ont dû être élaborées théoriquement au sein de chaque consortium, pour répondre aux impératifs de la balance des paiements. Dans ces conditions, chaque société recherche la position la plus avantageuse qui lui permettra d’honorer au maximum la participation nationale, et de sous-traiter à d'autres sociétés,
maximum la participation nationale, et de sous-traiter à d'autres sociétés, plutôt que de devenir sous-traitant elle-même. La situation est encore compliquée du fait de la surveillance exercée par les gouvernements intéressés qui, dans la plupart des cas, exigent des chefs de file nationaux un système de contreassurance devant protéger les intérêts d’autres firmes non désignées. Ce système, bien que hautement louable, pose cependant des problèmes supplémentaires pour le contrôle des sous-traitants. Le pourcentage à la contribution américaine. C’est donc actuellement 91 millions de Livres qui restent pour la réalisation du programme NADGE (1.270 m. de F). Or le calendrier s’établit
programme NADGE (1.270 m. de F). Or le calendrier s’établit comme suit : dépôt en janvier 1966 des propositions finales techniques et financières, avec en principe décision et choix du consortium vainqueur en mars 1966. Il faudra au moins deux ans pour mener à bien la phase fabrication, et plus d’un an pour la phase installation-mise en œuvre. C’est donc très probablement en 1970 que le système NADGE sera opérationnel dans son ensemble. Les hausses économiques, environ 5 % par an, doivent être introduites pour au moins 15 % d’ici à 1970. Or il n’en a pas été tenu compte
à 1970. Or il n’en a pas été tenu compte dans le plafond financier rigide fixé par l’OTAN. Les industriels par contre doivent les introduire dans leurs prévisions. En fait, l’enveloppe financière utile du programme NADGE se situe dès à présent à un peu plus de 77 millions de Livres (1.078 millions de francs), et la plupart des concurrents estiment qu’il leur sera pratiquement impossible de se maintenir dans ces limites exagérément étroites. En outre seulement deux tiers de cette somme seront consacrés aux matériels proprement dits. L’intérêt du programme NADGE sur le plan économique est donc très limité, et
NADGE sur le plan économique est donc très limité, et il ne saurait être question pour les sociétés sélectionnées de réaliser des bénéfices. Il en est de même sur le plan technologique, les spécifications OTAN précisant que les équipements proposables devaient être au stade production, ou dans une phase avancée de développement. Le seul intérêt réel réside dans le prestige qu’en retirera le consortium gagnant et ses sociétés associées. Toutefois un doute sérieux subsiste quant à la rentabilité de l’opération sur le plan financier. C’est la raison pour laquelle, la firme américaine Raytheon qui s’était associée à Ferranti Ltd. (G.-B.)
firme américaine Raytheon qui s’était associée à Ferranti Ltd. (G.-B.) pour former un quatrième consortium, s’est retirée de la compétition, jugeant le risque trop important. C’est aussi la raison pour laquelle Westinghouse a créé, à Londres, une société séparée — Westinghouse NADGE Associates — afin de limiter la responsabilité des sociétés membes de son consortium, dans l’éventualité où l’opération se révélerait nettement déficitaire. Il existe des inconnues importantes : coûts des installations dans les zones d’accès difficile (Norvège, Grèce), programmation des calculateurs. Enfin le budget NADGE est tellement étroit, que les crédits destinés à l’entretien des installations et à la
les crédits destinés à l’entretien des installations et à la maintenance des équipements ne seront pas disponibles entre le moment où le programme sera réalisé et celui où l’ensemble sera mis en œuvre, soit pendant une période de 6 à 18 mois. Le NADGE, n’est pas un système de remplacement, il tend à compléter, à améliorer et à intégrer les différents systèmes nationaux existants. L’intégration pose des problèmes sérieux, mais techniquement solubles. Les efforts les plus importants devront être réalisés au Danemark, en Norvège, et Grèce et en Turquie, qui ne disposent pas de systèmes semi-automatiques ou automatiques. L’Allemagne fédérale
ne disposent pas de systèmes semi-automatiques ou automatiques. L’Allemagne fédérale dispose du système semi-automatique General Electric 412L, en coopération avec la Belgique et les Pays-Bas, le système semi-automatique Hughes TACWS doit être installé prochainement. La France équipe ses stations avec le CESAR (Complexe d’Exploitation Semi-Automatique du Renseignement), équipement de transition, sur lequel vient progressivement se superposer le STRIDA2 (Système de Traitement Rapide des Informations de Défense Aériennes) très évolué. La Grande-Bretagne et les Pays-Bas expérimentent opérationnellement le système ELIOTT « Firebrigade », également semi-automatique, et l’Italie s’équipe avec le SIDA, système entièrement automatique. Le projet actuel prévoit la réalisation de
système entièrement automatique. Le projet actuel prévoit la réalisation de travaux dans quelque 70 stations. Une certaine autonomie devant être laissée aux différents niveaux opérationnels du système général, afin de ne pas paralyser l’ensemble dans l’éventualité des destructions possibles, des installations de traitement des informations et de représentation électronique doivent être entreprises dans une cinquantaine de stations. Dans une première phase, les systèmes de détection (radar) seront améliorés, et le réseau de communications en phonie sol-air, conservé. Mais il est prévu d'installer ultérieurement un système automatique de liaison entre les centres d’exploitation des données, et les avions ou les missiles.