Posté par Adrien le Mardi 17/05/2022 à 09:00

Ariane 6: premier test du système d’allumage du moteur Vulcain 2.1

C’est l’une des dernières opérations réalisées dans le cadre des essais préliminaires avant les essais combinés d’Ariane 6. Le dispositif de conditionnement de l’allumage par le sol du moteur du 1er étage a passé avec succès la phase des tests en conditions réelles sur le pas de tir.

Maquette Vulcain 2.1 et tore azote. Crédits: CNES

Situé en bas du lanceur, le moteur cryotechnique Vulcain 2.1 assurera la propulsion d’Ariane 6 pendant les 8 premières minutes du vol. Comme son nom le suggère, il s’agit d’une évolution du Vulcain 2 utilisé sur Ariane 5 depuis 2005. Entre les deux versions, plusieurs modifications ont été apportées au moteur afin notamment de réduire son coût. Parmi les principales nouveautés, le processus d’allumage n’est plus effectué depuis le lanceur lui-même mais par le sol, au moyen d’un dispositif de "burners" composé de 4 chalumeaux implantés dans la table de lancement. Du fait de ces évolutions importantes par rapport à la version précédente, le Vulcain 2.1 est considéré comme un nouveau moteur, et a dû passer une campagne de qualification complète. Celle-ci a d’abord eu lieu sur le site ArianeGroup de Vernon, où le moteur est assemblé, avant de se poursuivre sur la zone de lancement de Kourou lors de la campagne d’essais préparatoires ECT (early combined tests) V2.1 Ignition.

"Le dispositif d’allumage par le sol a été testé sur deux bancs en Europe. En préalable au premier allumage à Kourou, un des enjeux des ECT (Early Combined Tests) était de s’assurer que les conditions d’allumage du moteur Vulcain 2.1 validées lors des premiers essais sur bancs restaient équivalentes dans la configuration de l’ELA-4 et dans l’environnement guyanais." déclare Laurent Cros, ingénieur CNES de l’équipe Architecture système de lancement Ariane 6 de l’ESA.

Dans toutes les configurations

La campagne ECT s’est déroulée sur le pas de tir de février à avril. Pendant ces essais, le moteur Vulcain et la partie arrière d’une A62 étaient simulés par une maquette représentative de leur volume. L’objectif était de vérifier la circulation de l’air frais qui est aspiré autour du moteur pendant l’allumage. "Nous avons procédé à 9 essais et à plusieurs simulations numériques, en variant la configuration à chaque fois, précise Laurent Cros. Cela permet de s’assurer que les conditions seront correctes pour le moteur dans toutes les configurations de la vie du système de lancement." Parmi les points fondamentaux, les essais ont notamment vérifié le dispositif de drainage vers le guide jet de l’hydrogène et de mise en froid de la chambre du moteur avant allumage. Au final, la campagne, conduite par Sandrine Binos ingénieur CNES de l’équipe ELA-4, a permis de s’assurer que les conditions d’environnement au moment de l’allumage du moteur Vulcain 2.1 sont toujours maîtrisées, en vraie grandeursur le pas de tir ELA-4.

Déluge de refroidissement du guide jet Vulcain aspiré par les jets d’azote du tore GN2. Crédits: CNES

Le saviez-vous ?

Après cette campagne d’essais, l’étape suivante sera de faire fonctionner et d’allumer le moteur Vulcain 2.1 sur le pas de tir. Cette opération sera réalisée lors des essais combinés qui se dérouleront dans les prochaines semaines. Ils consisteront en plusieurs allumages standard effectués à l’issue d’une vraie chronologie, dont un essai de longue durée, ou long firing test, reproduisant un vol complet avec une maquette lanceur restant au sol, durant lequel le moteur fonctionnera jusqu’à ce que les réservoirs soient vidés de tous leurs ergols.

Fonctionnement des burners et du tore azote sous la maquette de divergent Vulcain, vu à la caméra infrarouge. Crédits: CNES
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