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Adapté de The Satellite Encyclopedia.

Les lanceurs Ariane 1 à 4


Après l'échec du programme Europa-1/2, l'ELDO devait entreprendre la mise au point d'un lanceur Europa-3 totalement nouveau. Ce lanceur devait être constitué d'un 1er étage à ergols stockables L150 propulsé par quatre moteurs Viking de la SEP et d'un 2eme étage cryogénique H20 doté d'un moteur haute pression HM-20 de Cryorocket. Ce projet fut jugé techniquement et financièrement trop risqué, notamment par l'Allemagne qui souhaitait consacrer l'essentiel de ses efforts à la construction du laboratoire orbital Spacelab.

En 1972, le CNES proposa de réaliser un lanceur capable des mêmes performances, mais n'utilisant que des technologies éprouvées en Europe ou à sa portée, comme la propulsion cryogénique à basse pression. Ce projet, désigné L-IIIS (lanceur de 3eme génération de substitution) devait ainsi utiliser un étage supérieur cryogénique H6 doté d'un moteur HM-4 développé par la SEP. Les performances moindres du H6 comparées à celles du H20 rendaient nécessaire l'emploi de deux étages de base, un L140 (version réduite du L150 d'Europa-3) et un L33 (comportant un seul moteur Viking adapté au fonctionnement en altitude).

En décembre 1972, la Ve Conférence Spatiale Européenne s'acheva sur trois accords de principe : création d'une Agence Spatiale Européenne (l'ESA, remplaçant l'ELDO et l'ESRO) et lancement des programmes L-IIIS et Spacelab.

L'année suivante, le projet L-IIIS fut affiné (augmentation de la quantité d'ergols du H6 qui devint H8 et remplacement du HM-4 à quatre chambres par un HM-7 monotuyère) et prit sa désignation définitive : Ariane. Le CNES confia à Aerospatiale le rôle d'achitecte industriel du projet.

Lanceurs Ariane-1

La première version d'Ariane était un lanceur d'environ 208 tonnes (sans charge utile) mesurant 47.4 m de hauteur. Le 1er étage L140 mesurait 3.8 m de diamètre, 18.4 m de haut et emportait 147.6 t d'ergols (NTO + UDMH). Il était propulsé par un ensemble de quatre moteurs Viking-5 qui fonctionnaient 146 secondes, developpant 2485 kN au décollage (ISp = 247 sec) et 2770 kN dans le vide (ISp = 278 sec). Le 2eme étage L33 mesurait 2.6 m de diamètre pour 11.6 m de hauteur (y compris la jupe inter-étage) et emportait 34.2 t d'ergols identiques à ceux du 1er étage. Son moteur Viking-4 développait une poussée de 723 kN (ISp = 296 sec) pendant 138 secondes. L'étage supérieur H8, de même diamètre, mesurait 9.1 m de haut. Son moteur cryogénique HM-7 développait 61.3 kN (ISp = 441 s), brûlant 8.2 t d'oxygène et d'hydrogène liquides en 545 secondes. Les 1er et 3eme étages étaient assemblés en France par Aerospatiale, le 2eme étage en Allemagne par ERNO.

Ariane avait été optimisée pour les lancement en orbite de transfert géosynchrone où elle pouvait placer une charge de 1750 kg. Sur les onze Ariane-1 lancées (dont deux échecs) entre 1979 et 1986, neuf servirent à ce type de mission, une lança la sonde cométaire Giotto et la dernière lança le satellite d'observation Spot-1 en orbite héliosynchrone.

Lanceurs Ariane 2 et 3

Dès 1977, le CNES entreprit d'améliorer les performances du lanceur en créant une filière Ariane. Les premiers dérivés, Ariane 2 et 3, comportaient les améliorations suivantes :
- sur les deux premiers étages : accroissement de la poussée des moteurs Viking-5 et Viking-4 (voir tableau 1) par augmentation de la pression dans la chambre de combustion et remplacement de l'UDMH par l'UH25 (75% UDMH + 25% hydrazine hydrate). Les durées de combustion des deux étages passaient respectivement à 135 et 123 secondes.
- sur le 3eme étage : allongement de 1.3 m des réservoirs (10.7 t d'ergols sur ce nouvel étage H10), et accroissement de l'impulsion spécifique du moteur (HM-7B) par augmentation de la pression dans la chambre de combustion et allongement du divergent. La durée de fonctionnement atteignait 720 s.
- extension du volume disponible pour la charge utile.

La version Ariane-3 possèdait en outre deux boosters à poudre de 8 m de haut et 1.07 m de diamètre pesant 9.7 t dont 7.3 t de propergol solide (Flexadyne) qui délivraient chacun une poussée de 666 kN pendant 28 s. Ces boosters étaient réalisés par BPD (Italie).

Les deux lanceurs mesuraient 48.7 m de hauteur, Ariane-2 pesait 212 t au décollage contre 230 t pour Ariane-3. Les capacités de charge en orbite de transfert atteignaient respectivement 2065 kg et 2580 kg. Dix-sept Ariane-2/3 furent lancées entre 1984 et 1989, dont 6 Ariane-2 (1 échec) et 11 Ariane-3 (1 échec).

Lanceurs Ariane 4

Le développement d'une série de lanceurs aux performances améliorées, portant la désignation Ariane-4, fut décidée en 1981. Ces lanceurs sont directement dérivés de la version précédente, en reprenant les trois étages mais en allongeant le premier, et en lui adjoignant des boosters à poudre et/ou à liquides.

Le 1er étage d'Ariane-4, L220, mesure 23.2 m de haut et emporte 227 t d'ergols identiques à ceux d'Ariane-2/3. Il est toujours propulsé par un ensemble de quatre moteurs Viking-5 (version C) qui fonctionnent pendant 205 secondes, developpant 2710 kN au décollage et 3010 kN dans le vide (ISp = 278 sec). Les deux étages supérieurs sont ceux de la version Ariane-2/3 dont la structure a été renforcée pour supporter les efforts supplémentaires. Cependant, le 3eme étage a été allongé à deux reprises pour donner les versions H10+ (11 t d'ergols) et H10-3 (11.8 t d'ergols) pour lequel la durée de fonctionnement atteint 13 minutes.

La souplesse d'utilisation d'Ariane-4 tient à l'adaptation de sa capacité de lancement par l'adjonction de boosters au premier étage. Il sont de deux types : les PAP (Propulseurs d'Appoint à Poudre) et les PAL (Propulseurs d'Appoint à Liquides). Les PAP sont une version améliorée des boosters d'Ariane-3 ; ils mesurent 12 m de haut, pèsent 12.6 t dont 9.5 t de poudre, et délivrent 650 kN (ISp = 224 sec) pendant 36 secondes. Les PAL, intégrés par MBB/ERNO, mesurent 19 m de haut pour 2.2 m de diamètre, pèsent 43.5 t dont 39 t d'ergols identiques à ceux du 1er étage. Leur moteur Viking-6 fonctionne pendant 143 sec et développe 678 kN au sol et 752 kN dans le vide.

Les configurations d'Ariane-4 portent les désignations suivantes :
- Ariane-40 : sans boosters
- Ariane-42 : 2 boosters (42P avec 2 PAP et 42L avec 2 PAL)
- Ariane-44 : 4 boosters (44P avec 4 PAP, 44L avec 4 PAL et 44LP avec 2 PAP et 2 PAL)

La hauteur du lanceur va de 54.1 m à 58.4 m selon la coiffe utilisée. De même, sa masse peut aller de 243 t (Ariane-40) à 480 t (Ariane-44L) et ses performances en orbite de transfert de 2020 kg à 4460 kg. Ariane-4 devrait rester en service jusqu'au début du siècle prochain.

Tableaux
a/ Evolution des moteurs
b/ Lancements d'Ariane


Ariane 1-4
Echelle en mètres

a/ Evolution des moteurs

Ariane4 Viking 5Viking 4HM7
TypePremier tirVer.Poussée
(kN)
ISp
(sec)
Ver.Poussée
(kN)
ISp
(sec)
Ver.Poussée
(kN)
ISp
(sec)
11979A2485 s/2770 v247 s/278 vA723296 61.3441
2/31984B2690 s/2980 v B785296B62.8445
41988C2710 s/3010 v ------

Notes: (s) au sol; (v) dans le vide

b/ Lancements d'Ariane

# Identification Charge Date Type Commentaires
179104 CAT24 Dec 19791 Transfert
2n/a Firewheel
Oscar-9
23 May 19801 Echec
381057 Meteosat-2
APPLE
19 Jun 19811 Géostationnaire
481122 MarECS-119 Dec 19811 Géostationnaire
5n/a MarECS-2
Sirio-2
10 Sep 19821 Echec
683058 ECS-1
Oscar-10
16 Jun 19831 Géostationnaire
783105 Intelsat-V F719 Oct 19831 Géostationnaire
884023 Intelsat-V F805 Mar 19841 Géostationnaire
984049 Spacenet-123 May 19841 Géostationnaire
1084081 ECS-2
Telecom-1A
04 Aug 19843 Géostationnaire
1184114 MarECS-B2
Spacenet-2
09 Nov 19843 Géostationnaire
1285015 Arabsat-1A
SBTS-1
08 Feb 19853 Géostationnaire
1385035 GStar-1A
Telecom-1B
08 May 19853 Géostationnaire
1485056 Giotto02 Jul 19851Sonde vers Halley
15n/a ECS-3
Spacenet-3
12 Sep 19853 Echec
1686019 SPOT-1
Viking
21 Feb 19861 825x825x98.7
1786026 GStar-2
BrazilSat-2
28 Mar 19863 Géostationnaire
18n/a Intelsat-VA F1431 May 19862 Echec
1987078 Aussat-K3
ECS-4
15 Sep 19873 Géostationnaire
2087095 TVSat-121 Nov 19872 Géostationnaire
2188018 Telecom-1C
Spacenet-3R
11 Mar 19883 Géostationnaire
2288040 Intelsat-VA F1317 May 19882 Géostationnaire
2388051 Meteosat-P2
PanAmSat-1
15 Jun 198844LP Géostationnaire
2488063 ECS-5
Insat-1C
18 Jul 19883 Géostationnaire
2588081 GStar-3
SBS-5
08 Sep 19883 Géostationnaire
2688089 TDF-128 Oct 19882 Géostationnaire
2788109 Astra-1A
Skynet-4B
10 Dec 198844LP Géostationnaire
2889006 Intelsat-VA F1526 Jan 19892 Géostationnaire
2989020 JCsat-1
Meteosat-4
06 Mar 198944LP Géostationnaire
3089027 Tele-X 01 Apr 19892 Géostationnaire
3189041 Superbird-A
Kopernikus-1
05 Jun 198944L Géostationnaire
3289053 Olympus-111 Jul 19893 Géostationnaire
3389062 TVSat-2
Hipparcos-1
08 Aug 198944L Géostationnaire
3489087 Intelsat-6 F227 Oct 198944L Géostationnaire
3590005 SPOT-2
UOSATs
µsats
21 Jan 199040 825x825x98.7
36n/a Superbird-B
BS-2X
22 Feb 199044L Echec
3790063 TDF-2
Kopernikus-2
24 Jul 199044L Géostationnaire
3890079 Eutelsat-2A
Skynet-4C
30 Aug 199044LP Géostationnaire
3990091 Galaxy-6
SBS-6
12 Oct 199044L Géostationnaire
4090100 Satcom-C1
GStar-4
20 Nov 199042P Géostationnaire
4191003 Eutelsat-2B
Italsat-1
15 Jan 199144L Géostationnaire
4291015 ASTRA-1B
Meteosat-5
02 Mar 199144LP Géostationnaire
4391026 Anik-E F204 Apr 199144P Géostationnaire
4491050 ERS-1
4 µsats
17 Jul 199140 780x780x98.5
4591055 Intelsat-6 F514 Aug 199144L Géostationnaire
4691067 Anik-E F126 Sep 199144P Géostationnaire
4791075 Intelsat-6 F129 Oct 199144L Géostationnaire
4891084 Telecom-2A
Inmarsat-2 F3
16 Dec 199144L Géostationnaire
4992010 Superbird-B1
Arabsat-1C
27 Feb 199244L Géostationnaire
5092021 Telecom-2B
Inmarsat-2 F4
15 Apr 199244L Géostationnaire
5192041 Eutelsat-2D
Insat-2A
09 Jul 199244L Géostationnaire
5292052 Topex
µsats
10 Aug 199242P 1330x1330x66.0
5392060 Hispasat-1A
Satcom-C3
10 Sep 199244LP Géostationnaire
5492071 Galaxy-727 Oct 199242P Géostationnaire
5592084 Superbird-A01 Dec 199242P Géostationnaire
5693031 Astra-1C
Arsene
12 May 199342L Géostationnaire
5793039 Galaxy-425 Jun 199342P Géostationnaire
5893048 Hispasat-1B
Insat-2B
23 Jul 199344L Géostationnaire
5993061 SPOT-3
Stella
µsats
25 Sep 199340 815x815x98.7
6093066 Intelsat-70122 Oct 199344LP Géostationnaire
6193073 Solidaridad-1
Meteosat-6
19 Nov 199344LP Géostationnaire
6293078 DirectTV-1
Thaicom-1
17 Dec 199344L Géostationnaire
63n/a Eutelsat-2 F5
Turksat-1A
25 Jan 199444LP Echec
6494034 Intelsat-702
µsats
17 Jun 199444LP Géostationnaire
6594040 Panamsat-2
BS-3N
08 Jul 199444L Géostationnaire
6694049 Brazilsat-B1
Turksat-1B
10 Aug 199444LP Géostationnaire
6794058 Telstar-40208 Sep 199442L Transfert
6894065 Solidaridad-2
Thaicom-2
08 Oct 199444L Géostationnaire
6994070 Astra-1D31 Oct 199442P Géostationnaire
70n/a Panamsat-301 Dec 199442P Echec
7195016 Brazilsat-B2
Eutelsat-2#6
29 Mar 199544LP Géostationnaire
7295021 ERS-220 Apr 199540 785x785x98.6
7395023 Intelsat-706a17 May 199544LP Géostationnaire
7495029 DirectTV-310 Jun 199542P Géostationnaire
7595033 Helios-1
µsats
10 Jul 199540 680x680x98.0
7695040 Panamsat-404 Aug 199542L Géostationnaire
7795044 N-Star-A29 Aug 199544P Géostationnaire
7895049 Telstar-402R23 Sep 199544P Géostationnaire
7995055 Astra-1E18 Oct 199542L Géostationnaire
8095062 ISO17 Nov 199544P 1000x70500x5.3
8195067 Telecom-2C
Insat-2C
07 Dec 199544L Géostationnaire
8296002 Panamsat-3R
Measat-1
13 Jan 199644L Géostationnaire
8396007 N-Star-B05 Feb 199644P Géostationnaire
8496015 Intelsat-707a14 Mar 199644LP Géostationnaire
8596022 MSAT-120 Apr 199642P Géostationnaire
8696030 Palapa-C2
Amos-1
15 May 199644L Géostationnaire
8796035 Intelsat-70915 Jun 199644LP Géostationnaire
8996040 Arabsat-2A
Turksat-1C
10 Jul 199644L Géostationnaire
9096044 Telecom-2D
Italsat-2
09 Aug 199644L Géostationnaire
9196055 Echostar-210 Sep 199642P Géostationnaire
9296063 Arabsat-2B
Measat-2
13 Nov 199644L Géostationnaire
9397002 GE-2
Nahuel-1A
30 Jan 199744L Géostationnaire
9497009 Intelsat-80101 Mar 199744P Géostationnaire
9597016 Thaicom-3
BSat-1A
16 Apr 199744LP Géostationnaire
9797027 Inmarsat-3F3
Insat-2D
04 Jun 199744L Géostationnaire
9697031 Intelsat-80225 Jun 199744P Géostationnaire
9897040 Panamsat-608 Aug 199744P Géostationnaire
9997049 Eutelsat HB-3
Meteosat-7
02 Sep 199744LP Géostationnaire
10097053 Intelsat-80323 Sep 199742L Géostationnaire
10297071 Sirius-2
Cakrawarta-1
12 Nov 199744L Géostationnaire
10397075 JCSat-5
Equator-S
02 Dec 199744P Géostationnaire
10497083 Intelsat 80422 Dec 199742L Géostationnaire
10598006 Brazilsat B3
Inmarsat 3
02 Feb 199844LP Géostationnaire
10698013 Eutelsat HB 427 Feb 199842P Géostationnaire
10798017 SPOT 424 Mar 199840 825x825x98.7
10898024 Nilesat 1
BSAT 1B
28 Apr 199844P Géostationnaire
10998049 ST 125 Aug 199844P Géostationnaire
11098052 PAS 716 Sep 199844LP Géostationnaire
11198056 Eutelsat W2
Sirius 3
05 Oct 199844L Géostationnaire
11398063 Afristar
GE 5
28 Oct 199844L Géostationnaire
11498070 Satmex 506 Dec 199842L Géostationnaire
11598075 PAS 6B22 Dec 199842L Géostationnaire
11699009 Arabsat 3A
Skynet 4E
26 Feb 199944L Géostationnaire
11799016 Insat 2E02 Apr 199942P Géostationnaire
11899042 Telkom12 Aug 199942P Géostationnaire
12099046 Mugunghwa 304 Sep 199942P Géostationnaire
12199052 Telstar 725 Sep 199944LP Géostationnaire
12299059 Orion 219 Oct 199944LP Géostationnaire
12399060 GE 413 Nov 199944LP Géostationnaire
12499064 Helios 1B
Clementine
03 Dec 199940 680x680x98.1
12599071 Galaxy 1122 Dec 199944L Géostationnaire
12600002 Galaxy 10R24 Jan 200042L Géostationnaire
12700012 Superbird 417 Feb 200044LP Géostationnaire
12900020 Galaxy 4R18 Apr 200042L Géostationnaire
13100046 Brazilsat B4
Nilesat 102
07 Aug 200044LP Géostationnaire
13200052 Eutelsat W106 Sep 200044P Géostationnaire
13300060 N-Sat 11006 Oct 200042L Géostationnaire
13400068 EuropeStar 129 Oct 200044LP Géostationnaire
13600076 Anik F121 Nov 200044L Géostationnaire


Ressources externes
Arianespace, Lanceurs
Ariane 1 Ariane 4
Rétrospective Ariane 4


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