Vinci, un moteur pour deux Ariane

Destiné à équiper Ariane 5 ME<sup>*</sup> et la future Ariane 6, le moteur cryotechnique Vinci de Safran propulsera l’étage supérieur des deux lanceurs. Explications avec Jean-François Delange, directeur des programmes de développement Ariane à la division Moteurs spatiaux de Snecma (Safran).

Quel est l'intérêt de disposer d'un moteur commun à Ariane 5 ME et Ariane 6 ?
Pour répondre à cette question, il faut d'abord bien comprendre le marché des lanceurs spatiaux. A l'origine, le système propulsif Vinci a été conçu pour apporter un surcroît de puissance à la future Ariane 5 ME, afin de faire face à l'augmentation du poids des satellites. Sa poussée de 18 tonnes, trois fois supérieure à celle du moteur HM7 actuel, répond à cette demande.
Au début de la décennie, l'arrivée de nouveaux acteurs a bouleversé le marché des lanceurs. Dans ces conditions, fin 2012, les ministres européens de l'espace ont entériné la poursuite du programme Ariane 5 ME, et la création d'un nouveau lanceur à bas coût, Ariane 6, pour succéder à l'actuelle famille Ariane 5. Ils ont également décidé que les étages supérieurs de ces deux lanceurs seraient équipés du même système propulsif Vinci, afin de limiter le coût de développement d'Ariane 6. Plusieurs réunions avec l'ESA et Astrium nous ont permis de montrer que notre moteur répondait bien à leur cahier des charges.

Quelles sont les particularités du moteur Vinci ?
La principale nouveauté du moteur Vinci est qu'il est réallumable. Cette fonction permet d'assurer différents types de missions (GTO, LEO, transfert d'orbite…) et répond à une exigence commune aux deux lanceurs : faire sortir de son orbite l'étage supérieur. Cette opération vise à renvoyer cet étage vers la Terre, afin de limiter la présence de gros débris dans l'espace. Un enjeu majeur aujourd'hui, car leur nombre en constante augmentation risque d'endommager ou de détruire les satellites en orbite.
L'autre particularité de Vinci, c'est son divergent déployable. En position reployée lors du lancement, il est déployé en vol au moment de la séparation de l'étage supérieur avec l'étage principal. Cette fonctionnalité était une condition nécessaire pour qu'Ariane 5 ME, dont l'étage supérieur est légèrement plus haut que celui d'Ariane 5, puisse utiliser le bâtiment d'assemblage final existant au Centre spatial Guyanais. Pour Ariane 6, un nouveau bâtiment d'assemblage sera construit : nous pourrons donc faire l'économie du système de déploiement du divergent.
La problématique économique est aujourd'hui l'une de nos principales préoccupations. La conception du moteur Vinci répond à une exigence de coût, ce qui a conduit au choix d'un cycle « Expander ». Cette technologie permet de s'affranchir d'un générateur de gaz spécifique, contrairement à nos autres moteurs. Afin d'optimiser encore le coût d'exploitation, nous avons introduit de nombreuses innovations technologiques sur ce moteur, telles que la métallurgie des poudres ou la fabrication additive.

Une nouvelle campagne d'essais a débuté. Quel en est l'objectif ?
Démarrée début août, cette campagne d'essais va nous permettre de valider les définitions et les concepts technologiques des différents sous-systèmes qui composent Vinci. Les quatre premiers essais de la campagne se sont déroulés avec succès, confirmant la maturité technique du moteur.
Il s'agit du cinquième moteur que nous soumettons au banc d'essais depuis 2005. Les deux prochains nous serviront à qualifier les sous-systèmes en explorant leurs domaines extrêmes de fonctionnement, et les deux suivants à qualifier le moteur avant son entrée en service sur Ariane 5ME, dont le premier lancement est prévu en 2018.
Au cours des huit prochains mois, nous procéderons à une douzaine d'essais à feu, ce qui nous permettra de tester pour la première fois le divergent dans sa configuration de vol.

* Ariane 5 ME, pour Midlife Evolution, remplacera en 2018 la version actuelle d'Ariane 5 ECA équipée du moteur HM7. Sa capacité d'emport passera de 10 à 12 tonnes de charge utile. Ces deux lanceurs utilisent le moteur Vulcain de Snecma pour la propulsion de leur étage principal cryotechnique.

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