| Ariane 4 | ||
 Ariane 42P sur le pas de tir le àKourou. | ||
| Données générales | ||
|---|---|---|
| Pays d’origine | ||
| Constructeur | Aérospatiale | |
| Premier vol | ||
| Dernier vol | ||
| Statut | Retirée du service | |
| Lancements réussis | 113 | |
| Lancements ratés | 3 | |
| Hauteur | 58,72 m | |
| Diamètre | 3,8 m (étage 1) 2,6 m (étages 2 et 3) 4 m (coiffe) | |
| Masse au décollage | de 240 tonnes à 480 tonnes | |
| Étage(s) | 3 | |
| Poussée maximum | de 3 034 kN (A40) à 6 000 kN (A44L) | |
| Base(s) de lancement | Kourou | |
| Charge utile | ||
| Orbite basse | 4 600 kg (A40) 6 000 kg (A42P) 6 500 kg (A44P) 7 000 kg (A42L, 44LP, 44L – limite structurelle)[1] | |
| Transfert géostationnaire (GTO) | de 2 100 kg (A40) à 4 950 kg (A44L) | |
| Motorisation | ||
| Propulseurs d'appoint | 0, 2 ou 4 propulseurs PAP ou PAL | |
| 1er étage | L220 : 4 moteurs Viking 5C, ergols liquidesN2O4/UH 25 | |
| 2e étage | L33 : 1 moteur Viking 4B, ergols liquides N2O4/UH 25 | |
| 3e étage | H10 : 1moteur HM-7B, ergols cryogéniques LOX/LH2 | |
| Missions | ||
| Satellites commerciaux géostationnaires Satellites institutionnels héliosynchrones | ||
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Ariane 4 est un ancienlanceur civil de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer dessatellites enorbite autour de laTerre. Il fait partie de la famille des lanceurs européensAriane, conçue en collaborations par différents industries européennes, commercialisé parArianespace et lancé depuis labase de Kourou (Guyane française).
L'Agence spatiale européenne décide en, sur proposition de la France, de développer une version plus puissante du lanceurAriane, permettant de placer 4,17 tonnes enorbite géostationnaire et d'effectuer des lancements doubles. L'objectif est de mettre en service cette nouvelle version en 1986 de manière à pouvoir répondre aux besoins de la nouvelle génération de satellites de télécommunications.
LeCNES est maître d'œuvre et l'Aérospatiale l'architecte industriel. La plupart des composants sont confiés à l'Aérospatiale etDASA dont les activités spatiales ont été intégrées en l'an 2000 au sein d'EADS Astrium. Les moteurs sont fournis par laSEP intégrée àSNECMA en 1997, à l’exception des propulseurs à poudre PAP fournis parSNIA-BPD. La case à équipement est réalisée parMatra[2].
Lesinstallations de lancement à Kourou sont agrandies : en effet, d'une part le premier complexe de lancement ne permet d'effectuer que6 tirs par an, alors qu'il est prévu dans le futur une moyenne de10 tirs par an ; d'autre part les propulseurs d'appoint liquide ne peuvent être montés dans les installations existantes. L'ESA autorise en l'édification d'un deuxième complexe de lancement,ELA 2, pour un coût de153 millions d'euros. AvecELA 2 le déroulement du montage de la fusée et son lancement sont profondément modifiés pour limiter les conséquences d'une explosion au décollage et surtout réduire le délai entre deux tirs, le bâtiment d'assemblage est construit à près d'1 km de l'aire de lancement et le lanceur est amené sur le lieu de décollage posé sur unetable de lancement qui se déplace sur des rails. Grâce à ces nouvelles installations, le délai entre deux tirs peut être réduit théoriquement de 28 à18 jours.
Arianespace commande un premier lot de23 lanceurs en 1987 pour la somme de 10 MdF, puis en 1989 un second lot de50 lanceurs pour une commande record de 18 MdF. Quatre autres commandes suivront en 1995 (5 lanceurs), 1996 (10 lanceurs), et deux en 1997 (10 et20 lanceurs)[3].
Le premier lancement d'Ariane 4 a lieu le[4] (vol V-22) avec uneAriane 44LP embarquant trois satellites : unsatellite météo Meteosat-3, unsatellite de télécommunications PAS-1 et un satelliteradioamateur AMSAT-P3C[5].
En 1990,Ariane 4 réalise sa première missionhéliosynchrone (vol V-35) et connait son premier échec (vol V-36), qui sera suivi par deux autres en 1994.
Le record de transfert en orbite géostationnaire est établi en 1998 par uneAriane 44L (V-113) avec AFRISTAR et GE-5 pour une masse 4 946 kg[3].
Elle termine sa carrière le avecAriane 44L (V-159), remplacée parAriane 5 qui permet d'emporter des charges plus lourdes.
Ariane 4 fut tirée116 fois entre 1988 et 2003. Elle mit en orbite plus de180 satellites[6], réalisa10 mises enorbite héliosynchrone et106 mises enorbite de transfert géostationnaire[3].
Il y eut trois échecs : leVol 36, où un technicien a oublié un chiffon dans une conduite d'eau d'un moteurViking du premier étage[7], leVol 63 lorsque laturbopompe d'oxygène liquide a surchauffé et s'est rompue, et leVol 70 quand une fuite ou une obstruction (non déterminé par l'enquête) de la canalisation d'oxygène liquide en amont de la turbopompe entraîna une baisse de puissance du moteur[8]. Malgré ces ennuis, ce lanceur affiche un taux de fiabilité supérieur à 97 %.
Ariane 4 est la version la plus produite des lanceursAriane. C'est cette version qui permit à l'Europe de devenir un acteur majeur des lancements de satellites commerciaux détenant jusqu'à 60 % du marché mondial[9]. De 1995 à 2003,Ariane 4 a enchaîné74 lancements successifs réussis, ce qui constituait un record pour un lanceur commercial[10] jusqu’au vol VA 233 en novembre 2016, qui permit àAriane 5 de battre ce record.
Le lanceur était commercialisé dans six configurations différentes permettant de lancer un ou deux satellites en orbite de transfert géostationnaire (GTO) avec une masse totale de 2 100 kg à 4 950 kg. Il possédait selon les versions des propulseurs supplémentaires (zéro, deux ou quatre) de types variables : àpropergol liquide (symbolisés par la lettreL), ou bien àpropergol solide (également qualifiés de « à poudre » ; symbolisés par la lettreP). Il en résultait ainsi les versions :
| Modèle | PAL | PAP | Masse au décollage (tonnes) | Charge utile enGTO (kg) | Lancements | Succès | Date des échecs |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A40 | - | - | 240 | 2100 | 7 | 7 | - |
| A42P | - | 2 | 320 | 2930 | 15 | 14 | 1er décembre 1994 |
| A44P | - | 4 | 350 | 3460 | 15 | 15 | - |
| A42L | 2 | - | 360 | 3480 | 13 | 13 | - |
| A44LP | 2 | 2 | 420 | 4220 | 26 | 25 | 24 janvier 1994 |
| A44L | 4 | - | 480 | 4950 | 40 | 39 | 22 février 1990 |
Ariane 4 possède une architecture à trois étages, similaire aux précédentes versions des lanceursAriane (Ariane 1,Ariane 2 etAriane 3).
Des propulseurs d'appoint à carburant liquide ou solide pouvaient être associés au premier étage, offrant une souplesse supplémentaire avec différentes versions utilisables selon la charge à emporter[12].
Les propulseurs d'appoint liquide (PAL) utilisaient un moteurViking 6 consommant les mêmes carburants que les premiers et deuxièmes étages :
Les propulseurs d'appoint à poudre (PAP) d'Ariane 4 étaient dérivés de ceux d'Ariane 3, allongés de 2 m :
Le premier étage était construit par l'Aerospatiale, et les moteurs par la SEP. Par rapport aux versions précédentes d'Ariane, le premier étage fut allongé lui permettant d'emporter jusqu'à 227 tonnes d'ergols. La puissance des quatremoteursViking fut légèrement augmentée délivrant une poussée totale au niveau de la mer de 2 718 kN[10].
Différentes configurations existaient suivant le modèle d'Ariane 4 :
| Modèle | Masse d'ergols | Temps de poussée |
|---|---|---|
| A40 | 167,5 tonnes | 150 secondes |
| A42L | 201 tonnes | 181 secondes |
| A42P | 217,2 tonnes | 196 secondes |
| A44P/44LP/44L | 227,1 tonnes | 205 secondes |
Dimensions :
Le deuxième étage était intégré parMBB-ERNO, devenu DASA, enAllemagne, les moteurs fournis par la SEP et les réservoirs parDornier. Il fut peu modifié par rapport aux précédentes versions d'Ariane. Sa structure fut renforcée pour supporter les efforts supplémentaires liés à l'augmentation de la charge utile et à la coiffe plus grande. Quelques équipements furent également modifiés[12]. Il était propulsé par un moteurViking 4B.
Caractéristiques du L33 :
Ariane 4 reprend l'étage H10 desAriane 2 et3. Il est construit par Aérospatiale, les moteurs fournis par SEP et les réservoirs parAir liquide. Sa structure fut renforcée de la même manière que l'étage L33. Il était propulsé par un moteurcryogéniqueHM-7B (désormais utilisé au niveau de l'étage supérieur du lanceurAriane 5 ECA).
Différentes versions ont équipéAriane 4[13] :
| Modèle | Période d'utilisation | Masse d'ergols (kg) | Poussée dans le vide | Temps de poussée |
|---|---|---|---|---|
| H10 (version de base utilisée surAriane 2 et3) | 1988 à 1993 | 10 800 | 63 kN | 720 s |
| H10+ | 1992 à 1995 | 11 140 | 63,2 kN | 750 s |
| H10-3 | 1994 à 2003 | 11 863 | 64,8 kN | 780 s |
Par rapport aux précédents lanceursAriane, la coiffe était entièrement nouvelle pour permettre les lancements doubles. Elle se décomposait en deux parties, la partie basse appelée SPELDA (pour Structure porteuse externe de lancement doubleAriane) et d'une partie haute simplement appelée coiffe. Chaque partie existait en trois tailles différentes pour s'adapter aux différents satellites. Les deux parties se séparaient en utilisant un dispositifpyrotechnique. En cas de lancement simple, seule la coiffe était utilisée.
La partie SPELDA était construite parBAe et la coiffe parContraves[10].
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