Ariane 6

[Gravity]

Citation

Demain, une Ariane 6 entièrement réutilisable

Par Sylvie Rouat

Publié le 17-06-2015 à 13h09

Airbus vient de dévoiler deux programmes ultra-secrets pour rendre les lanceurs européens réutilisables. Deux ruptures technologiques qui devraient, à terme, bouleverser le marché spatial.

Première. Avec humour, Benoît Isaac frappe trois coups sur le rideau de fer du garage « Adeline », un haut hangar qui s'élève dans une zone confidentielle des Mureaux, en région parisienne. Tandis que le rideau s’enroule dans un cliquetis métallique, l’ingénieur d’Airbus savoure l’instant. Pour la première fois, un programme tenu au plus grand secret depuis cinq ans va être dévoilé à la presse. Devant nous, une énorme maquette gonflable préfigure le futur prototype à taille réelle d'Adeline, un concept qui devrait révolutionner l'industrie spatiale d'ici à une décennie. Il s'agit, dans un premier temps, de faire évoluer le futur lanceur européen, Ariane 6, en une fusée réutilisable. Et les solutions proposées par Airbus ont du panache : une fois sa mission exécutée, le moteur du lanceur revient se poser au sol comme un avion, tandis que l’étage supérieur se positionne sur une orbite de parking en attendant sa prochaine mission.

Simplicité. « La réutilisation des lanceurs, c’est un serpent de mer dans le monde du spatial depuis environ 30 ans, note Hervé Gilibert, directeur technique des systèmes spatiaux d’Airbus. Mais jusqu'à présent, nous ne trouvions pas de faisabilité technique. » L’aventure commence en réalité en 2008. Depuis 15 ans, l’ingénieur Marc Prampolini travaillait sur des concepts de lanceurs réutilisables. « On imaginait surtout des navettes spatiales sans pilote, se souvient-il. Puis j’ai analysé qu’on visait trop haut. Il fallait quelque chose de plus simple, adaptable aux lanceurs consommables existants. » Premier constat "basique" : «  Dans un lanceur, il y a un étage principal et un étage supérieur. On peut donc envisager la réutilisation de l’un ou de l’autre", souligne François Auque, directeur général d’Airbus space systems. L’étage principal, celui qui fournit la première poussée pour s’extraire de la gravité terrestre, retombe inévitablement sur terre du fait de la gravité. C’est la partie la plus évidente à réutiliser. Ce premier étage de propulsion est composé d’un réservoir de combustible, qui représente 80% du volume et d’un moteur qui représente 80% de la valeur monétaire de l’étage. L’objectif est donc de récupérer ce moteur, soit 20% seulement de l’étage principal.

« Beaucoup de gens pensaient pourtant qu'une forme de cylindre ne pourrait pas voler »

Intuition. 2008, donc : par jour de temps clair, à l’heure du déjeuner, Marc Prampolini  troque son repas contre le test d’un petit prototype de 5 kilos, fabriqué pour moins de 500 euros, qui trône aujourd’hui dans son salon. Essai concluant. « Beaucoup de gens pensaient pourtant qu'une forme de cylindre ne pourrait pas voler », raconte Marc Prampolini. Mais ce jour là, démonstration est faite que l’engin en forme de bidon ailé peut voler. Deux ans plus tard, la direction d’Airbus, séduite lors d’un concours d’idées, alloue au projet quelques moyens. Ils sont une poignée, d’abord, enfermés dans ce vaste hangar, au secret, à concevoir et fabriquer un nouveau prototype, qui volera avec succès en 2010. Les engins grandissent, passent des tests en soufflerie, se dotent d’intelligence artificielle. L’équipe s’étoffe peu à peu jusqu’à accueillir 50 personnes. Cinq ans et quinze millions d’euros plus tard, les phases de vols ont été testées sur une base militaire, validées à l'aide de ballons qui hissent les prototypes jusqu' à 100 à 200 mètres d'altitude. Le prochain prototype à échelle 1, Adeline 3.2, grimpera jusqu'à 100 km d'altitude, aux portes de l'espace. « Nous apprenons progressivement à voler, souligne Isaac Benoît. C'est nouveau dans le secteur spatial où les vols de qualifications n'ont pas le droit à l’échec. »

Economique. A l'horizon 2025, Adeline pourrait ainsi équiper Ariane 6. Le schéma de vol est simple : après un lancement vertical classique, les deux étages se séparent, l'étage supérieur poursuit sa lancée spatiale, tandis que le réservoir retombe dans la mer. Le moteur, doté d'un système d'empennage à la base, s’oriente grâce à ses appendices aérodynamiques et s’appuie sur des résidus de propulsion initiale pour se positionner sur une trajectoire balistique et se poser, tel un avion, sur une piste d'atterrissage. Après révision, il est ré-assemblé avec un nouveau réservoir et remis sur le pas de tir, prêt à être retiré quasiment dans la foulée.

« L’expérience que nous avons du moteur Vulcain 2 qui équipe Ariane 5 a montré qu’il pouvait vivre au moins dix cycles de vie sans problème, indique Hervé Gilibert. Nous visons une réutilisation de 10 ou 20 fois, voire plus. Adeline est une solution sûre, qui protège le moteur fusée, ce qui n’est pas le cas du concept de Space X, dont le moteur subit tous les flux aérodynamiques lors du retour sur Terre. De plus, Space X perd entre la moitié et un tiers de sa charge utile pour pouvoir récupérer son premier étage. Le Falcon 9, dans sa version réutilisable, par exemple, embarque 40 tonnes d’ergols dont la moitié est dédiée au retour. » Au final, ce concept est adaptable à tout lanceur à propulsion liquide, tel Ariane 6. L’expérience acquise avec Ariane 5 et la navette américaine a montré en effet que les moteurs à propergols solides sont très endommagés après utilisation. Les promoteurs du concept annoncent qu’il permettrait une économie de 30% sur le coût de lancement.

Remorqueur spatial. Plus ambitieux encore, le concept de réutilisation de la partie haute du lanceur. « Etant donné l’énergie qu’il faut pour le mettre en orbite, l’étage supérieur ne peut pas revenir tout seul à terre. Il faudrait pour cela déployer beaucoup d’énergie et l’équiper de protections thermiques », souligne François Auque. Actuellement, le second étage sert à délivrer le satellite sur une orbite de transfert géostationnaire. Lui-même demeure en orbite où il devient un énième déchet spatial. « Il pourrait refonctionner, remarque François Auque mais il manque d’ergols ». L’idée est donc de le laisser, une fois sa mission terminée, sur une orbite de parking, attendant qu’un nouveau lanceur vienne lui fournir un nouveau satellite à lancer et des ergols pour le monter en orbite géostationnaire, libérer le satellite et, avec les ergols restant, redescendre sur son orbite de parking où il attend la mission suivante. Pour ces manœuvres, Airbus dispose d’une expérience fondamentale avec l’ATV, le véhicule spatial européen qui s’est amarré à la station spatiale et désamarré cinq fois en mode automatique. Le second étage assurerait donc la seule fonction de remorquage, d’où le nom que lui ont donné les ingénieurs d’Airbus : space tug (remorqueur spatial).

Cercle vertueux. Ainsi, « le satellite qu’on fait monter n’a plus besoin d’être doté d’une fonction de propulsion pour se placer en géostationnaire : ce n’est plus qu’une charge utile dotée de petits moteurs de contrôle d’altitude, » explique Hervé Gilibert. Soit un engin plus léger, moins cher, moins complexe et dont le cycle de fabrication serait nettement réduit. Et un engin plus léger aurait besoin d’un lanceur moins gros, moins complexe. Soit un cercle vertueux qui ferait chuter drastiquement les coûts. Ce second concept pourrait arriver sur le marché à l’horizon 2035. « Notre priorité pour le moment, c’est le lanceur Ariane 6 qui devra être prêt en 2020, rappelle François Auque. Ensuite, on implémentera les améliorations en fonction des circonstances budgétaires. Avec Adeline, nous prouvons qu'il n’y a pas que l'Américain Space X qui innove, mais je pense que notre concept est plus astucieux. »

Sciences Et Avenir

 

 

[alpacks]

Il y a 3 heures, seb24 a dit :

L’encart dans la video ce sont bien des images réelle de certains essais.

Pour Adeline je pense qu'on s'oriente sur d'autres solutions. Mais il faudra voir ce qui va être retenu. j'aimerais bien voir la réutilisation d'un étage complet avec un peu la même base qu’Adeline. C'est a dire un retour comme un planeur. Ca éviterais je pense pas mal de problème avec les moteurs.

 

   Mais lequel on parle en fait parce que la vous m'avez perdu

[seb24]

Il y a 8 heures, alpacks a dit :

 

   Mais lequel on parle en fait parce que la vous m'avez perdu

La vidéo youtube sur A6 est en image de synthèse. Mais a plusieurs moment dans cette vidéo tu as un encart qui apparaît dans un coin avec des images des tests réels.

[Rivelo]

Repost dans le bon fil !

L’Europe valide le programme Ariane-6
http://www.lemonde.fr/economie/article/2016/09/14/l-europe-valide-le-programme-ariane-6_4997503_3234.html

Le projet est lancé, le design figé, la structure industrielle restructurée... et maintenant le budget est débloqué. Yapluka !  

[zx]

le A62 pourra attaquer directement le falcon 9 avec 5t GTO et on aura plus besoin de la soyouz, le A64 restera équivalent à ariane 5,  10,5t GTO , dommage qu'il n'ont pas visés les 12t.

Je doute qu'une version man rated soit pris en compte contrairement à l'actuelle ariane V. a moins d'acheter des soyouz pour le vol humain.

Modifié le 14 septembre 2016 par zx

[seb24]

Il y a 3 heures, zx a dit :

le A62 pourra attaquer directement le falcon 9 avec 5t GTO et on aura plus besoin de la soyouz, le A64 restera équivalent à ariane 5,  10,5t GTO , dommage qu'il n'ont pas visés les 12t.

Je doute qu'une version man rated soit pris en compte contrairement à l'actuelle ariane V. a moins d'acheter des soyouz pour le vol humain.

Je serait pas surpris que les performances évoluent rapidement a la hausse. On se rappel que Ariane 5 a débuté avec des performances de 6.5t en GTO.

[Alexis]

Le 03/07/2016 à 23:16, Gravity a dit :

Demain, une Ariane 6 entièrement réutilisable

Intéressant, merci.

Voici le lien vers l'article, à toutes fins utiles...

... notamment voir les zolies images 

 

 

 

 

 

 

[alpacks]

 

    Ce qui est dommage avec ce concept, c'est que dès le départ on se prive de la possibilité de disposer d'un Space-Tug récupérable a bas couts

 

 En axant la simplicité du concept sur le fait qu'Adeline sera récupéré sans même avoir a le motoriser pour assurer ses manoeuvres de retour (pas besoin d'impulsions, Adeline rentrera sur la simple base du design du vol le lui permettant par balistique ...) , on se prive de la possibilité de se servir d'Adeline comme Tug provisoire qui profiterait de son vol pour opérer un peu de ménage avant de redescendre (ou récupérer un micro/nano sat, mais la je vais trop loin je sais ...)

  Chose qu'il ne pourra pas faire, car dès qu'il aura largué les réservoirs de l'étage principal : Il ne pourra plus être alimenté en carburant ... Pour disposer de carburant Adeline sera obligé de rester couplé a toute la longueur du premier étage

  Il aurait été peut être judicieux de développer Adeline avec de petits réservoirs propres qui mettent un peu de coté du carburant pour aller opérer des manoeuvres orbitales après avoir largués les réservoirs et lui permettre de disposer d'un petit bras robotisé voir pourquoi pas une capacité de mise sous cloche (pour ramener des nanosats chopés au vol) il n'y a pas besoin de beaucoup, a peine 100 kg pourraient suffire a une bonne autonomie

 

   Après bon le truc c'est que je sais bien que des réservoirs en + = des risques en + pour A6, mais bon depuis le temps dans ces domaines on construit plutot fiable

[seb24]

Le premier étage des fusées n'a pas suffisamment de pêche de toute façon pour aller chercher des choses en orbite.

[alpacks]

Il y a 23 heures, seb24 a dit :

Le premier étage des fusées n'a pas suffisamment de pêche de toute façon pour aller chercher des choses en orbite.

 

   Seulement si tu envisages l'étage entier et son inertie de masse vs poussée qui le rend impossible : Débarrassé de la masse des réservoirs principaux de l'étage principal : Ton module moteur se retrouve finalement sur dimensionné en poussée pour sa propre masse : Rendant alors des choses possibles vu qu'on a déja une bonne partie de la vélocité acquise et qu'il ne reste plus bien loin pour les premières orbites basses stables (ou celles en dessous dites instables car c'est justement la qu'il faudrait intervenir pour  ménage ne pouvant attendre 50 ans de délais pour chaque morceau de lanceur qui menace de tomber mais on sait pas quand ...)

[seb24]

Oui mais du coup il n'a plus de carburant pour avancer ^^ . Il me semble que ce que tu évoque est envisage d'une certaine manière avec le second étage qui resterait en orbite pour servir de remorquer/camion a ordure spatial

[TarpTent]

Article très intéressant de Futura-Sciences je trouve, parce qu'il détaille bien le rôle de l'Onera dans le développement d'Ariane 6, et les complexités techniques auxquelles il aura à faire face :

http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-ariane-6-son-comportement-vol-etude-64713/#xtor=RSS-8

Modifié le 29 octobre 2016 par TarpTent

[Shorr kan]

Un HS: Il n'y a que moi qui n'ai pas accès aux commentaires sur futura sciences depuis un moment ? C'est écrit Les commentaires ne sont pas disponibles pour le moment .

[Bechar06]

Pour moi: comme toi ! 

[zx]

 

Ariane 6 s'élancera dans 1500 jours

http://www.sciencesetavenir.fr/espace/ariane-6-partira-dans-1500-jours-le-cnes-a-le-feu-vert-pour-finir-le-pas-de-tir_108038

[zx]

tient, ça commence déjà, ca a été une erreur monumentale de vendre arianespace.

Airbus Safran Launchers plaide pour un contrat européen pluriannuel

http://www.lesechos.fr/industrie-services/air-defense/0211721575203-airbus-safran-launchers-plaide-pour-un-contrat-europeen-pluriannuel-2059557.php

 

Au-delà des aides à la construction, ASL réclame à Bruxelles de garantir un volet d'activité minimum à la future fusée Ariane 6.

Deux ans de négociations et d'efforts ont permis à Airbus Safran Launchers (ASL) d'être enfin opérationnel au 1er juillet 2016. La société (plus de 8.000 salariés, dont 7.200 en France), qui a intégré Arianespace, n'est pas seulement chargée de la fabrication d'Ariane 5 et de sa remplaçante Ariane 6, mais c'est également la société clef de la dissuasion nucléaire française, avec la fabrication du missile balistique intercontinental M51. A cet égard, 2016 a été une année clef pour ASL, avec le tir réussi de la dernière version de son missile le 1er juillet. Le M51 succède à la génération des missiles M45 dans les quatre sous-marins lanceurs d'engins (SNLE) français, et la fabrication de ces missiles à multiples têtes nucléaires pèse pour la moitié des 2,5 milliards de chiffre d'affaires estimé du nouveau groupe. Le groupe a engagé les recherches sur la troisième version du M51.

A côté de cette production ultra-secrète, qui bénéficie en France des mêmes ingénieurs et des mêmes installations qu'Ariane, ASL a programmé la fabrication cette année de 8 fusées Ariane 5, un record, tout en engageant la production des premiers éléments d'Ariane 6. « En 2017, on entre dans la phase de production et d'extension des usines pour Ariane 6, et ce sera surtout l'année de la commercialisation des premiers vols de la nouvelle fusée prévue pour 2020 », a précisé le patron d'ASL, Alain Charmeau. Hier, il a vigoureusement plaidé pour que l'Europe garantisse à Arianespace la commande d'au moins cinq vols Ariane 6 et deux Vega par an entre 2020 et 2025. Et de souligner que, au sein des grandes nations spatiales, ASL ne se bat pas à armes égales avec ses concurrents. « En 2016, il y a eu 86 lancements (22 pour les Etats-Unis, 22 pour la Chine, 18 pour la Russie, 11 pour l'Europe, 7 pour l'Inde, etc.), dont 65 étaient des tirs institutionnels, donc totalement fermés à toute concurrence », explique-t-il.

Visibilité sur les lancements

Alors qu'aux Etats-Unis les constructeurs de fusées bénéficient d'un volume de vols garantis par la Nasa et l'US Air Force pour 65 % de leurs tirs, les lancements de satellites institutionnels ne représentent en Europe que 27 % de l'activité d'Ariane. Un désavantage qui doit, selon Alain Charmeau, être compensé par une commande pluriannuelle de l'Europe, afin d'avoir une visibilité sur les lancements entre 2021 et 2025. Toute la difficulté est que le lancement des satellites européens de météo, de GPS ou d'observation (constellations Météosat, Galileo, Copernicus) ne serait pas suffisant pour garantir ces 7 tirs par an.

Pour compléter, il faudrait que les Etats d'Europe s'engagent aussi à n'utiliser qu'Ariane 6 et à ne pas faire jouer la concurrence pour leurs propres besoins institutionnels.

Modifié le 24 janvier 2017 par zx

[seb24]

il y a 7 minutes, zx a dit :

tient, ça commence déjà, ca a été une erreur monumentale de vendre arianespace.

Airbus Safran Launchers plaide pour un contrat européen pluriannuel

http://www.lesechos.fr/industrie-services/air-defense/0211721575203-airbus-safran-launchers-plaide-pour-un-contrat-europeen-pluriannuel-205955

 

Au-delà des aides à la construction, ASL réclame à Bruxelles de garantir un volet d'activité minimum à la future fusée Ariane 6.

Deux ans de négociations et d'efforts ont permis à Airbus Safran Launchers (ASL) d'être enfin opérationnel au 1er juillet 2016. La société (plus de 8.000 salariés, dont 7.200 en France), qui a intégré Arianespace, n'est pas seulement chargée de la fabrication d'Ariane 5 et de sa remplaçante Ariane 6, mais c'est également la société clef de la dissuasion nucléaire française, avec la fabrication du missile balistique intercontinental M51. A cet égard, 2016 a été une année clef pour ASL, avec le tir réussi de la dernière version de son missile le 1er juillet. Le M51 succède à la génération des missiles M45 dans les quatre sous-marins lanceurs d'engins (SNLE) français, et la fabrication de ces missiles à multiples têtes nucléaires pèse pour la moitié des 2,5 milliards de chiffre d'affaires estimé du nouveau groupe. Le groupe a engagé les recherches sur la troisième version du M51.

A côté de cette production ultra-secrète, qui bénéficie en France des mêmes ingénieurs et des mêmes installations qu'Ariane, ASL a programmé la fabrication cette année de 8 fusées Ariane 5, un record, tout en engageant la production des premiers éléments d'Ariane 6. « En 2017, on entre dans la phase de production et d'extension des usines pour Ariane 6, et ce sera surtout l'année de la commercialisation des premiers vols de la nouvelle fusée prévue pour 2020 », a précisé le patron d'ASL, Alain Charmeau. Hier, il a vigoureusement plaidé pour que l'Europe garantisse à Arianespace la commande d'au moins cinq vols Ariane 6 et deux Vega par an entre 2020 et 2025. Et de souligner que, au sein des grandes nations spatiales, ASL ne se bat pas à armes égales avec ses concurrents. « En 2016, il y a eu 86 lancements (22 pour les Etats-Unis, 22 pour la Chine, 18 pour la Russie, 11 pour l'Europe, 7 pour l'Inde, etc.), dont 65 étaient des tirs institutionnels, donc totalement fermés à toute concurrence », explique-t-il.

Visibilité sur les lancements

Alors qu'aux Etats-Unis les constructeurs de fusées bénéficient d'un volume de vols garantis par la Nasa et l'US Air Force pour 65 % de leurs tirs, les lancements de satellites institutionnels ne représentent en Europe que 27 % de l'activité d'Ariane. Un désavantage qui doit, selon Alain Charmeau, être compensé par une commande pluriannuelle de l'Europe, afin d'avoir une visibilité sur les lancements entre 2021 et 2025. Toute la difficulté est que le lancement des satellites européens de météo, de GPS ou d'observation (constellations Météosat, Galileo, Copernicus) ne serait pas suffisant pour garantir ces 7 tirs par an.

Pour compléter, il faudrait que les Etats d'Europe s'engagent aussi à n'utiliser qu'Ariane 6 et à ne pas faire jouer la concurrence pour leurs propres besoins institutionnels.

7.php

Ce n'est pas nouveau. Ce point et sur la table depuis le début du programme. Ils veulent certaines garantie de la part de l'Europe ce qui me semble pas déconnant.

[Marcus]

il y a 48 minutes, seb24 a dit :

Ce n'est pas nouveau. Ce point et sur la table depuis le début du programme. Ils veulent certaines garantie de la part de l'Europe ce qui me semble pas déconnant.

Sur ce sujet, en Europe rien n’impose légalement  une préférence d’utiliser un lanceur  Européen pour lancer un satellite Européen.

L’Allemagne a ainsi lancé plusieurs de ses satellites en utilisant des lanceurs Américains.

La France, elle se limite généralement à des lanceurs  Européens. La seule exception que j’ai constatée est quand un satellite est le sujet d’un partenariat.

Donc la France ne serait absolument pas impactée par la proposition d’Airbus. Et je pense que le CNES est parfaitement d’accord avec ce sujet.

Le DLR, l’agence spatiale Allemande, lui n’est pas d’accord.

[seb24]

il y a une heure, Marcus a dit :

Sur ce sujet, en Europe rien n’impose légalement  une préférence d’utiliser un lanceur  Européen pour lancer un satellite Européen.

L’Allemagne a ainsi lancé plusieurs de ses satellites en utilisant des lanceurs Américains.

La France, elle se limite généralement à des lanceurs  Européens. La seule exception que j’ai constatée est quand un satellite est le sujet d’un partenariat.

Donc la France ne serait absolument pas impactée par la proposition d’Airbus. Et je pense que le CNES est parfaitement d’accord avec ce sujet.

Le DLR, l’agence spatiale Allemande, lui n’est pas d’accord.

Je ne serais pas aussi certains. Mais ce sujet reste flou. Il me semble qu'il y avait eu un engagement des gouvernements sur ce sujet lors de la signature du contrat d'A6. Apres la question c'est de savoir si il y a suffisament de satellite a lancer pour. Pour Vega ça doit pouvoir se faire, pour 5 A6 ça me semble plus complexe.

[Coriace]

Ça me semble délirant que l'Europe avec  sa richesse et ses labos lance deux (!!!!) Fois moins que la Russie et à degrés moindre que les USA. 

[Boule75]

Il y a 2 heures, Coriace a dit :

Ça me semble délirant que l'Europe avec  sa richesse et ses labos lance deux (!!!!) Fois moins que la Russie et à degrés moindre que les USA. 

On lance moins mais mieux.

[zx]

j'avais lu il y a longtemps, on paie 15 euros/ans par européens, 150$/an pour les américiains,   imaginez si on monte juste à 50euros, les choses qu'on pourrait faire, financerun  lanceur+module pour le vol habité, une mini station, plein de missions d'exploration automatique.

Modifié le 26 janvier 2017 par zx

[mehari]

5 minutes ago, zx said:

j'avais lu il y a longtemps, on paie 15 euros/ans par européens, 150$/an pour les américiains,   imaginez si on monte juste à 50euros, les choses qu'on pourrait faire, financer lanceur+module pour le vol habité, une mini station, plein de missions d'exploration automatique.

A l'ESA ou pour l'espace en général? N'oublie pas que beaucoup de pays ont leur propre agence nationale...

Et puis encore faut-il que les États acceptent de payer plus...

Mais c'est vrai qu'on pourrait faire beaucoup plus.

[seb24]

Il y a 3 heures, mehari a dit :

A l'ESA ou pour l'espace en général? N'oublie pas que beaucoup de pays ont leur propre agence nationale...

Et puis encore faut-il que les États acceptent de payer plus...

Mais c'est vrai qu'on pourrait faire beaucoup plus.

On doit être dans les ~20€/ans/européens par ans en comptant tout les budgets européens (en faisant un petit calcul rapide). Ce qu'il manque c'est surtout une vision/stratégie a long terme pour l'exploration humaine et robotique. On a de beaux programmes dans d'autres domaines mais la partie exploration reste le parent pauvre malheureusement. Je pense qu'en doublant le budget de l'ESA on devrait pouvoir financer déjà pas mal de chose.

[Coriace]

De mémoire la France est seconde avec 30€ par habitant et par an derrière les USA à 60€