Page 1

IMAGES | | S’INFORMER ParENPhilippe Fontaine |

ARIANE 5

DES PUCES À TOUS LES ÉTAGES

DES MOTEURS SURPUISSANTS À L’INFORMATIQUE EMBARQUÉE, EN PASSANT PAR LES SATELLITES PLACÉS DANS SA COIFFE, LE LANCEUR EUROPÉEN EST UN VÉRITABLE CONCENTRÉ DE TECHNOLOGIES. fourni par la société Snecma. Une fois monté, l’ensemble VISITE GUIDÉE CHEZ EADS ASTRIUM. est placé dans un container et chargé sur une barge qui

L

descend la Seine jusqu’au Havre. Le navire de transport e 20 décembre, Ariane 5 ECA aura, sauf incident, part ensuite pour l’Allemagne afin de récupérer le placé deux satellites de télécommunication d’Eu- second étage du lanceur fabriqué à Brême. telsat, Hotbird 9 et W2M, sur leur orbite de trans- Puis, l’ensemble traverse l’Atlantique pour rejoindre le fert. Ceux-ci rejoindront ensuite leur position Bâtiment intégration lanceur de Kourou et recevoir les définitive, en orbite géostationnaire, à 36 000 kilomètres deux boosters à poudre qui, pour des raisons de sécude la Terre. Un événement qui passera presque ina- rité, sont assemblés et remplis en Guyane. Il ne reste perçu... Et pourtant, que de technologies, que d’inno- plus alors qu’à ajouter le ou les satellites et la coiffe vations, de compétences, de moyens auront avant de conduire la fusée vers son pas de tir. Un tour été déployés par Astrium pour mener à bien Le site de Toulouse est, quant à lui, spécialisé cette mission ! Filiale d’EADS spécialisée d’Europe avant dans la conception des satellites de télécomdans les systèmes spatiaux civils et militaila mise sur munication et d’observation. Les premiers, res, Astrium emploie 12 000 personnes en orbite depuis évoluant en orbite géostationnaire, peuvent France, en Allemagne, au Royaume-Uni, en couvrir tout un continent. C’est le cas de Kourou Espagne et aux Pays-Bas. La société conçoit Hotbird 9 qui assurera la diffusion de proet fournit une Ariane 5 complète, avec son programme grammes de télévision numérique en Europe, Afrique de vol en mémoire, à Arianespace qui se charge de son du Nord et Moyen-Orient. Quant aux satellites lancement. En France, la production se concentre prin- d’observation, civils et militaires, ils voyagent sur une cipalement sur deux sites, les Mureaux et Toulouse. Le orbite basse, effectuant le tour de la Terre en 90 à site des Mureaux qui emploie 2 200 personnes, est le 100 minutes. Outre la conception, le site de Toulouse plus important du groupe. C’est ici qu’est assemblé assure également la maintenance des satellites durant l’étage principal d’Ariane 5, l’EPC (Étage principal cryo- toute leur durée d’exploitation..R technique) qui comprend notamment l’immense réservoir d’oxygène et d’hydrogène et le moteur Vulcain 2

PLUS LONG QU’UN TERRAIN DE BASKET

QU’ILS SOIENT D’OBSERVATION OU DE COMMUNICATION, LES SATELLITES SONT ASSEMBLÉS À TOULOUSE TOULOUSE. Les satellites de communication sont assemblés dans le hall Astrolabe 1. Dans cette salle blanche, blouses fermées, charlottes, gants et surchausses constituent la tenue de rigueur pour tous les ingénieurs et techniciens. Un équipement indispensable pour réduire au maximum la contamination particulaire et les poussières. C’est aussi dans cette salle que sont effectués les tests de déploiement des panneaux solaires. À DROITE, le satellite d’observation civil et militaire Pléiades-HR 1 est en cours d’assemblage dans les salles blanches du hall M1. Lancé en 2010, ce satellite évoluera à 694 km d’altitude. Il est équipé d’une caméra offrant une résolution de 70 cm par pixel et un champ de vision de 20 km de large. Pléiades se distingue par sa très grande agilité qui lui permet de modifier l’angle de vision de la caméra de 60° en seulement 25 s, pour observer très rapidement un lieu précis.

40

u JANVIER

2009 u WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM

2007 ESA-CNES-ARIANSPACE/Photo Optique Vidéo CSG / EADS

ENVIRONNEMENT CONTRÔLÉ

Hotbird 10 dans la salle ANÉCHOÏQUE destinée à tester les performances électromagnétiques des satellites.

Le satellite de télécommunication géostationnaire Hotbird 10 sera lancé au 1er trimestre 2009 par Ariane 5 pour le compte d’Eutelsat. Conçu à partir de la plate-forme modulable E3000 qui sert de base pour de nombreux satellites, il pèse 4 900 kg. Une fois déployés, ses 32 m de panneaux solaires lui fourniront une énergie électrique de 12 kW. Hotbird embarquera 64 transpondeurs (ou répéteurs) capables de transmettre 640 programmes de télévision en numérique dont certains en haute définition. La surface des deux antennes (les disques SERVICE APRÈS-VENTE blancs), faite de creux et de bosses, est Astrium s’occupe de la maintenance des étudiée pour réémettre les signaux satellites de communication en orbite durant spécifiquement vers la zone que toute leur durée de vie. Depuis le centre de souhaite desservir le client. Toulouse, les ingénieurs contrôlent, sur leurs écrans, Hotbird 10 couvrira l’Europe, leur bon fonctionnement et interviennent au besoin. l’Afrique du Nord et le MoyenIls peuvent notamment repositionner un satellite qui se Orient. Sa durée de vie est serait légèrement écarté de son orbite géostationnaire. de quinze ans.

TESTS THERMIQUES

C’est sous vide, dans cet immense caisson étanche que se font les essais thermiques. Le satellite est soumis à des conditions extrêmes de température et de pression afin de vérifier le bon fonctionnement du système de dissipation thermique protégeant l’électronique embarquée et les éléments vitaux de la structure.

WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM u JANVIER 2009 u

41


La MODÉLISATION 3D est un vrai plus pour les ingénieurs. Elle permet de concevoir ou modifier de nouvelles pièces sans forcément passer par des tests physiques.

LA CASE À ÉQUIPEMENTS

Située au-dessus ou autour de l’Étage supérieur cryotechnique suivant la configuration du lanceur, la case à équipements, fabriquée à Brême, abrite la plupart des instruments électriques, électroniques et informatiques du lanceur, et notamment les centrales inertielles, l’OBC, l’unité centrale de télémesure et l’alimentation électrique. Tous les systèmes sont redondants afin de pallier la défaillance d’un appareil. L’OBC de secours reste en observation permanente en scrutant tous les soussystèmes et ne prend le relais qu’en cas de défaillance du calculateur principal. Le modèle installé aux Mureaux est utilisé pour les tests de simulation fonctionnelle.

MAQUETTE NUMÉRIQUE

Astrium utilise le logiciel de CAO Catia, de Dassault Systèmes, pour la modélisation d’Ariane 5. Grâce à cet outil, les ingénieurs peuvent travailler conjointement sur un élément particulier du modèle principal, par exemple le câblage ou la chaîne pyrotechnique. La plus légère modification apportée au lanceur est d’abord dessinée en 3D, de manière à vérifier sa bonne intégration. Ensuite, le logiciel MD Nastran, fonctionnant dans le même environnement que Catia, va calculer l’impact de la nouvelle configuration sur le fonctionnement de l’ensemble du lanceur. Si, malgré l’efficacité des calculs mathématiques, un doute subsiste, les ingénieurs passent aux essais physiques.

C’EST AUX MUREAUX QUE SONT EXÉCUTÉES LES PHASES DE MODÉLISATION ET

DE SIMULATION. UNE FOIS OPÉRATIONNELLES, LES PIÈCES DU LANCEUR PARTENT EN BATEAU VERS LA GUYANE...

Crédit photo

Comme toutes les autres pièces de la fusée, le MOTEUR VULCAIN subit des essais, notamment dans la salle de simulation.

C’est à l’Installation de simulation fonctionnelle, aussi appelée le hall des fonds, que s’effectuent les tests physiques de certaines parties du lanceur, lorsqu’il est nécessaire de valider les calculs réalisés à l’aide du logiciel de simulation MD Nastran. Y figurent, entre autres, un moteur Vulcain, un bâti-moteur (qui transmet la poussée du moteur à l’étage) ainsi que la case à équipements qui abrite la plupart des équipements de vol. À l’étage se trouvent les systèmes de contrôle et les ordinateurs. Sur ces étagères est placée la totalité des instruments embarqués dans le lanceur, y compris les câbles, exactement de la même taille que les originaux. Les ingénieurs peuvent ainsi simuler l’intégralité d’une mission, depuis le lancement d’Ariane jusqu’à la livraison des satellites, en passant par la séparation des EAP (Étages d’accélérations à poudre, alias boosters). Pour cela, l’équipe logiciels injecte le programme de vol de la mission en cours de préparation dans l’OBC (On board Computer) afin de valider les calculs. En effet, Ariane 5 est un lanceur totalement autonome. Une fois les moteurs allumés, c’est l’OBC qui s’occupe de tout : il analyse notamment les informations de position et d’accélération du lanceur transmises par le Système de référence inertielle, et commande les tuyères des boosters et du moteur Vulcain afin de conserver la trajectoire de référence.

42

u JANVIER

2009 u WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM

EADS / Patrick Dumas/EURELIOS-EADS / Fabrice Guyot

UNE ARIANE 5 SUR ÉTAGÈRES

WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM u JANVIER 2009 u

43


| S’INFORMER

LE CENTRE DE CONTRÔLE JUPITER

EN IMAGES | LA SALLE BLANCHE D’ASSEMBLAGE DU BÂTI-MOTEUR

Le Hall d’assemblage abrite quatre salles blanches de classe 100 000. C’est ici que s’effectue l’intégration du bâti-moteur qui transmet la poussée du moteur Vulcain 2. Les techniciens et ingénieurs effectuent le câblage électrique et ajoutent les réservoirs intermédiaires sphériques qui seront remplis d’hélium sous pression. Enfin, c’est dans ces salles que sont assemblées les tuyauteries haute pression qui seront reliées au réservoir central. Lors de cette opération, l’environnement doit être protégé contre toute forme de pollution organique, la moindre particule dans une tuyauterie pouvant provoquer une réaction potentiellement explosive.

BASE DE KOUROU. LA CAMPAGNE DE LANCEMENT COMMENCE 45 JOURS AVANT LE JOUR J. LE MOMENT OÙ

PASSAGE DE TÉMOIN

La campagne de lancement débute environ 45 jours avant la mise à feu du lanceur. Elle commence par l’érection de l’EPC dans le Bil (Bâtiment d’intégration lanceur), suivi de l’accostage des boosters puis de l’étage supérieur, du raccordement électrique et enfin du contrôle lanceur. Ce dernier est alors livré à Arianespace qui le transfère vers le Baf (Bâtiment d’assemblage final) et effectue les dernières opérations, en collaboration avec Astrium : remplissage des réservoirs des satellites ; installation des satellites sur le lanceur ; intégration de la coiffe, fabriquée en Suisse, et enfin répétition générale.

Voilà le centre névralgique des opérations de lancement d’Ariane 5. Il est constitué de trois parties séparées par des vitres. La première, nommée Autorité opérationnelle, réunit les équipes chargées du pilotage des opérations et des satellites, et le chef de mission Arianespace sous l’autorité du DDO, le Directeur des opérations. Si un événement survient, susceptible de perturber le bon déroulement de la mission, le DDO informe l’Autorité technique et l’Autorité de décision, situées dans la seconde partie de la salle. Ce sont eux qui, après analyse de la situation, vont décider des actions à entreprendre et autoriser ou non la poursuite du compte à rebours. Ce lieu accueille également les hauts fonctionnaires du Cnes, des membres de l’Agence spatiale européenne et les représentants des clients satellites. Enfin, la troisième partie de la salle est organisée en amphithéâtre et permet d’accueillir 232 invités qui peuvent suivre le déroulement des opérations sur un mur d’images.

L’ASSEMBLAGE MÉCANIQUE REJOINT LE CÂBLAGE ÉLECTRONIQUE.

Fabrice Guyot / 2007 ESA-CNES-ARIANSPACE/Photo Activité et Service Optique Vidéo CSG

LE HALL D’ASSEMBLAGE

Cette immense structure de 6 000 m², atteignant 50 m de haut, peut accueillir simultanément jusqu’à trois EPC (Étage principal cryotechnique), chacun mesurant 30 m de haut pour 5,4 m de large. Sont superposés le réservoir en aluminium haut de 23 m, le bâti-moteur, la jupe avant fixée au réservoir par 3 000 rivets, qui transmet la poussée des deux boosters à poudre, et, enfin, le moteur Vulcain 2. Afin d’assurer la rigidité du réservoir (dont l’épaisseur n’est que de 0,5 cm plus 2 cm de protection thermique) et empêcher qu’il ne s’effondre sous son propre poids, il est rempli d’hélium jusqu’à son arrivée à Kourou. Son étanchéité est testée préalablement dans un puits de timbrage situé dans un bâtiment adjacent et géré par Cryospace (GIE Air Liquide-Astrium).

44

u JANVIER

2009 u WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM

MISE À FEU

La veille du lancement, Ariane 5 est conduite depuis le Baf (Bâtiment d’assemblage final) vers la zone de lancement, gardée par quatre immenses mâts parafoudre. Avant le décollage, le centre de contrôle Jupiter effectue la RSL (Répétition de la séquence de lancement). Si tout va bien, la chronologie finale peut débuter. Afin de s’assurer de son bon fonctionnement, l’allumage du moteur Vulcain 2 s’effectue six secondes avant celui des boosters EAP. En effet, s’il est possible d’interrompre le Vulcain, l’allumage des boosters à poudre est, lui, irréversible et entraîne obligatoirement le décollage du lanceur. Ces derniers fournissent 90 % de la poussée totale pendant une durée de 130 secondes avant d’être séparés du lanceur par de petites fusées, et de retomber dans l’océan où ils seront récupérés. WWW.ORDINATEUR-INDIVIDUEL.COM u JANVIER 2009 u

45

ARIANE 5, des puces à tous les étages  

Des moteurs surpuissants à l’informatique embarquée, en passant par les satellites placés dans sa coiffe, le lanceur européen est un véritab...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you