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DOCUMENTS ARIANE 5 |
La plupart des documents présents dans cette rubrique, proviennent du Manuel Utilisateur du lanceur Ariane 5. Destinés à être utilisés à des fins d'enseignement, l'auteur au demeurant destinataire du Manuel Utilisateur, remercie la société Arianespace de sa grande compréhension et en espère la plus grande mansuétude . La qualité et la clarté de ces graphes en font des documents précieux pour l'élaboration d'exercices, de problèmes ou de projets plus ambitieux. La passion de l'espace ne peut naître que du contact avec les réalisation les plus récentes :
ARIANESPACE, Head Office,Boulevard de l'Europe, BP 177-EVRY Cedex, FRANCE 01 60 87 60 00
Toutes les versions d'Ariane 5 ont la même motorisation basse :
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EAP |
ETAGE CRYOGENIQUE |
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Par unité |
Générique |
Futur |
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Temps de combustion |
130 s |
600 s |
600 s |
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Poussée dans le vide |
5000 kN |
1100 kN |
1350 kN |
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Longueur |
31.2 m |
30.5 m |
30.5 m |
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Diamètre |
3 m |
5.4 m |
5.4 m |
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Masse d'ergols, poudre |
237 t |
158 t |
170 |
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Masse totale |
268 t |
170 t |
182 t |
Le moteur VULCAIN équipe actuellement la version G du lanceur. Il va évoluer en VULCAIN 2, plus puissant qui équipera ARIANE E.
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VULCAIN |
VULCAIN 2 |
Masse d'ergols |
155 t |
170 t |
Poussée dans le vide |
1145 kN |
1350 kN |
Impulsion spécifique dans le vide |
431.2 s |
431.2 s |
La partie supérieure du lanceur existe en plusieurs versions :
EPS : Etage à Propergols Stockables
ESC : Etage Supérieur Cryogénique. La version ESC-A est constituée par le moteur HM7B du lanceur Ariane 4., une version ESC-B est prévue avec un moteur à développer VINCI.
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EPS |
ESC-A |
ESC-B |
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Poussée dans le vide |
29 kN |
63 kN |
150 kN |
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Propergols |
MMH+N2O4 |
LO2+LH2 |
LO2+LH2 |
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Masse de propergols AR G Masse de propergols AR E |
9700 kg 10000 kg |
14000 kg |
25000 kg |
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Impulsion spécifique (vide) |
321 s |
446 s |
466 s |
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Allumages |
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1 |
1 à 5 |
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Masse totale AR G Masse totale AR E |
10900 kg 11200 kg |
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NB 0 : ARIANE 5 G : uniquement avec la partie basse
NB 1 : ARIANE 5 E sera équipé du futur moteur VULCAIN 2
NB 2 : ARIANE 5 ECA est un ARIANE 5 E équipé d'un étage supérieur de type A
NB 3 : ARIANE 5 ECB est un ARIANE 5 E équipé d'un étage supérieur de type B
NB 4 : ARIANE 5 ES est ARIANE 5 G équipé du moteur EPS
L'étudiant trouvera dans ce qui suit, essentiellement des données techniques de trajectographie, qui seront exploitées à l'occasion d'exercices, puisque c'est l'objet essentiel du site :
Le graphe altitude Z(t) fonction du temps.
Le graphe de la vitesse relative VR(t) fonction du temps, très utile pour évaluer notamment les pertes de vitesse.
Un graphe montrant l'influence de l'inclinaison sur les performances en masse utile, concernant le vol GTO. On indique que la performance nominale, pour i = 7° est de 6640 kg.
La trace sol du lanceur, avec les stations de poursuite et télémesure Galliot, Natal, Ascension et Malindi.
Un graphe des écarts en performances, par rapport au GTO standard, pour les orbites supersynchrones( Apogée au dessus de l'orbite géostationnaire) ou sous-synchrones (Apogée au dessous de l'orbite géostationnaire)
Un graphe de l'influence du couple (i,
w) sur les performances en masse utile.
II Pour un tir héliosynchrone :
Le cas typique de base est pris à 800 km( quasiment SPOT ), pour lequel la masse injectée est de .9.5 tonnes environ.
Un premier graphe montre l'allure de la trace sol d'un tir héliosynchrone :
Graphe des performances héliosynchrones circulaires du lanceur ARIANE 5G.
III Pour les orbites circulaires :
Graphes des performances en LEO ( Orbites basses circulaires), pour quelques inclinaisons:
Graphes des performances d'Ariane 5 ES, en orbites circulaires moyennes :
IV Pour le lanceur ARIANE 5 ECA :
Sur le transfert géostationnaire ( i = 7°, Zp = 250 km, Za = 35950 km,
w = 178°, W = 0° ), la performance est de 1050 kg.Les graphes qui suivent présentent les performances de ARIANE 5 ECA
Ci-dessous les performances en masse utile en fonction de l'altitude de l'apogée, en fonction de l'apogée.
Graphe des performances en masse utile en fonction de l'inclinaison.
Le profil de la trajectoire de montée, montant l'altitude en fonction du temps.
L'évolution de la vitesse relative en fonction du temps, au cours de la phase propulsée du lanceur
V Pour le lanceur ARIANE 5 ECA en évasion :
Le cas nominal a été choisi pour une évasion vers la planète Mars.
Classiquement la
performance en C3 :
Suivant les données du Manuel Utilisateur, les écarts standards à 1
s sont : En tir GTO :
a : demi grand axe 26 km
e : excentricité 3 10-4
i :Inclinaison orbitale 0°.02
w
: argument nodal du périgée 0°.15W
: longitude du nœud ascendant 0°.15 En tir héliosynchrone ( typiquement i=98°.6, a = 800 km):
a : demi grand axe 4 km
i :Inclinaison orbitale 0°.04
W
: longitude du nœud ascendant 0°.03
FENÊTRE DE TIR MINIMALE :
Sa définition répond aux critères suivants :
Durée journalière 45 mn
L'ouverture correspond à un angle d'aspect solaire de 65° par rapport à la référence AMF, qui autorise un transfert instantané de l'orbite de référence GTO,à l'orbite géosynchrone à l'apogée n° 6( quand la ligne des apsides est colinéaire avec la ligne des nœuds).
La référence d'attitude AMF correspond à :
Ascension droite : perpendiculaire au rayon vecteur de l'apogée n° 6
Déclinaison -7°.45 par rapport au plan équatorial.
Rédigé en juillet 2000