SurchauffeARIANE 5 VICTIME DE LA CHASSE AUX COUTSLa tuyère du nouveau moteur Vulcain 2 est responsable de l'échec du lanceur européen. Le système de refroidissement devra être modifié.

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ARIANE 5 VICTIME DE LA CHASSE AUX COUTS

La tuyère du nouveau moteur Vulcain 2 est responsable de l'échec du lanceur européen. Le système de refroidissement devra être modifié.



Impossibilité de réaliser des tests au sol en vraie grandeur, sous-dimensionnement de certaines pièces, réduction excessive des coûts : cumulés, ces trois facteurs ont très certainement conduit à l'échec du vol de qualification du nouveau lanceur européen Ariane 5 ECA en décembre dernier. En tout cas, la Commission d'enquête, qui vient de rendre publiques ses conclusions, met en cause le système de refroidissement de la tuyère (divergent) du moteur Vulcain 2, dont c'était le premier vol. " La dégradation de la situation thermique du divergent a été la conséquence de criques dans les soudures du système, aggravées par des contraintes mécaniques intenses ", précise Wolfgang Koschel, son président.

Une faiblesse intrinsèque de la structure non décelée

Pour augmenter de 20 % la poussée du nouveau moteur Vulcain 2, la température des gaz éjectés a en effet été portée à 1 300 °C (au lieu de 1 000°C sur le Vulcain 1). Un surcroît de chaleur que des tubes enroulés sur la paroi de la partie haute du divergent sont chargés d'évacuer. Quelque 288 tubes de cuivre de section carré, soudés entre eux, dans lesquels circule de l'hydrogène liquide à - 253°C. C'est justement les soudures de ces tubes qui sont aujourd'hui incriminées. Des fissures apparues dès le début du vol ont entraîné la perte de la fonction refroidissement au bout de 170 secondes, conduisant à la détérioration du divergent qui joue un rôle capital dans le contrôle de la propulsion. Suite aux investigations de la Commission d'enquête chez les industriels Snecma Moteurs (maître d'oeuvre du moteur Vulcain) et Volvo Aero (constructeur du divergent), la fabrication du Vulcain 2 et les procédures de contrôle ne sont pas mises en cause. Wolfgang Koschel avance plutôt une faiblesse intrinsèque de la structure du divergent, qui n'a pas supporté la combinaison des contraintes thermiques et mécaniques. Une faiblesse que n'avaient pas décelée plus de 130 essais au sol du moteur, représentant pourtant 100 fois la durée de vol.

Reprendre des solutions éprouvées

La défaillance du système de refroidissement soulève par ailleurs la question des options industrielles choisies pour réduire les coûts et alléger le lanceur : une architecture simplifiée et l'utilisation de matériaux économiques. Le nombre de tubes a été ramené de 456 à 288, les coûts de fabrication de la tuyauterie divisés par deux et le cycle de production divisé par cinq. Des mesures qui participent à la réduction de 35 % du prix du Vulcain 2 par rapport à celui du modèle précédent. Pour remédier au problème, la Commission préconise désormais de reprendre les solutions éprouvées sur le divergent du Vulcain 1. Car celui-ci a démontré qu'il continuait à fonctionner même en cas d'inévitables fissures dans les soudures. La modification nécessitera cependant un programme complémentaire de développement et de test, aboutissant dans le meilleur des cas à un prochain vol d'Ariane 5 ECA dans six mois. Un indispensable tir de qualification qui devra valider le moteur Vulcain 2, mais aussi le nouvel étage supérieur à moteur cryogénique HM7 B qui n'a pu être testé sur le vol 157 de décembre dernier, pour cause de destruction prématurée du lanceur.







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