l'Aventure Chaotique des fusées Europa de 1962 à 1973

l'Aventure Chaotique des fusées Europa de 1962 à 1973

Europa et Cora :Les fusées Oubliées par Christophe Rothmund 22 Novembre 1989


Les Fusées Oubliées : Europa et Cora - le Livre référence (101/89) de Christophe Rothmund du 22 novembre 1989

rothm.jpg                                                                           rothmund.jpg
Christophe Rothmund - Ingénieur de l'Ecole nationale d'ingénieurs de Belfort et de l'Ecole supérieure des techniques aérospatiales, il est ingénieur d'études au sein de la division Moteurs Spatiaux de Snecma, groupe Safran. Il a travaillé sur la production des systèmes propulsifs d'Ariane 4 et au développement de ceux d'Ariane 5 avant de se consacrer aux avant-projets et à la prospective. Il est également l'historien de cette division et est membre correspondant de l'International Academy of Astronautics.
 

Sommaire

 

  1. Le programme Europa
  2. l'étage Coralie
  3. l'engin Cora
  4. les vols Europa et Cora
  5. les acquis de Coralie
  6. Les autres Utilisations de Coralie
  7. La reconstitution d'un Engin Cora

1 Le programme Europa

les origines du projet

Le premier lanceur européen Europa 1 fut le fruit d'une initiative franco-anglaise. en effet , en 1960 débutèrent des discussions visant à réunir les compétences spatiales des deux pays afin de développer un lanceur de satellites.

La Grande Bretagne fournirait le premier étage, basé sur son gros missile mono étage Blue Streak, la France étant responsable du deuxième étage, dérivé de la fusée-sonde Véronique.

Manquaient encore le troisième étage et les coiffes.

Une conférence fut organisée à Strasbourg en février 1961 qui déboucha sur une autre conférence tenue à Londres en novembre de la même année.

Le résultat fut une convention signée le 29 mars 1962 par la Belgique, la France, l'Italie, les Pays-Bas, la RFA, le Royaume Uni et l'Australie.

Un organisme européen, l'ELDO ( European Launcher Development Organisation) fut créé afin de gérer ce programme et naquit le 5 mai 1964.

La ventilation des contributions était la suivante:

                                     camenbert_modifié-4.png

La RFA devait concevoir et fournir le troisième étage, l'Italie étant responsable des coiffes et des satellites d'essai, la Belgique de la station de guidage radio de l'engin.

Description

Europa 1 était un lanceur tri-étage haut de près de 32 mètres, d'un diamètre maximal de 3,69 mètres et d'une masse au décollage de prés de 105 tonnes.

Il était capable de placer environ 1 tonne sur une orbite circulaire à 500kms d'altitude. 

Le premier étage était constitué de l'ex-missile stratégique anglais Blue Streak conçu par la société de Havilland dans les années 50, il fut abandonné en tant qu'engin militaire en 1960 et reconverti dans le civil.

        blue streak_modifié-1.jpg                                 ROLLS ROYCE_modifié-2.jpg
                 L'étage Blue Streak  (photo BAe)                                         essai du moteur  RZ-2 (photo Rolls Royce)

propulsé par 2 moteurs à turbopompe Rolls-Royce RZ-2 de 62 tonnes de poussée et dérivé de ceux du missile américain Atlas, cet étage emportait 87 tonnes d'ergol ( kérosène et oxygène liquide)

                         RZ-2 (1).jpg                                              RZ2echelle_modifié-1.jpg
                                  moteur RZ-2

Le 2éme étage construit par la France était dérivé des fusées sondes VERONIQUE et VESTA.

 

Baptisé Coralie pour (Cora-Austra-lie), il était équipé  de injecteurs de 268 KN de poussée totale, brulant du N2O4 et de l'UDMH et alimenté par pression de gaz. Le réservoir, pressurisé à 18,6 bar, était construit par Nord Aviation aux Mureaux. le propulseur y compris le générateur des gaz de pressurisation des réservoirs étant développé par le L.R.B.A , dont les activités relatives à la propulsion furent transférées à la SEP en 1971.

Le 3éme étage de responsabilité allemande, s'appelait Astris. Cet étage était d'une technologie très avancée pour l'époque marquée par un gros effort d'allégement des structures avec emploi généralisé du titane ainsi que un système  propulsif de conception originale. Le réservoir sphérique unique était pressurisé à l'hélium et renfermait les 2 ergols (N2O4 et Aérozine 50) séparés par un fond commun. Il était équipé de 3 moteurs : un moteur principal de 22,5 kN de poussée développé par la SEPR (aujourd'hui SEP) à villaroche pour le compte de la société allemande ERNO flanqué de deux moteurs verniers de 300 N de poussée unitaire développé par Bölkow ( aujourd'hui MBB). Cet étage était réalisé par l'ASAT (Arbeit Gemeinschaft  Satelliten Tragersystem)  un consortium formé des deux sociétés ERNO et  Bölkow.

ERNO était chargé de la structure , du réservoir d'ergols et du moteur de 300N, du système de vérification et des réservoirs d'hélium.

      astris1 111.jpg                                                                      astris Erno11.jpg

           étage Astris photo ERNO                                                                                                                                              photo ERNO

La coiffe et le satellite d'essais étaient sous la responsabilité  de FIAT (aujourd'hui AERITALIA) en Italie.

 coiffe2.jpg                                                STV ELDO Fiat et AERFER19666869999_modifié-1.jpg

        coiffe et satellite (photo SEP)                                                                                                 satellite d'essai  FIAT

Le système de guidage était situé dans le 3éme étage. Il s'agissait radio en liaison avec la station de Gove  en Australie qui assurait l'acquisition, la poursuite et la télécommande du 3éme étage. Après calcul en temps réel des corrections de trajectoire  nécessaires, les ordres de pilotage correspondants étaient ensuite  élaborés et envoyés au 3 éme étage.

 

 Le programme de développement

 

 Chaque pays (France, Royaume-Uni, RFA, Italie) était responsable d'un des ensembles principaux  : étage ou coiffe

Chacun de ces éléments était testé séparément au sol: L'étage Blue Streak était mis à feu  à Spadeadam en grande Bretagne. Le L.R.B.A à Vernon était responsable des essais de Coralie. Quant à Astris, il était essayé à Trauen chez ERNO en RFA ainsi qu'à la DFVLR à lampoldshausen en RFA .

Enfin , FIAT testait les coiffes et les satellites d'essais. 

Conformément aux habitudes de l'époque, on avait prévu d'expérimenter les étages en vol les uns après les autres. 

D'abord le premier étage seul, puis surmonté de maquettes inertes de la partie haute, Ensuite les deux premiers étages actifs surmontés d'un 3éme étage inerte. Enfin les 3 étages actifs.

Parallèlement , les étages  supérieurs devaient )être testés en vol séparément, au moyen des fusées CORA et CORA 2.

 Les répartitions financières et industrielles définitives ont été les suivantes :

Grande Bretagne : 27% 1er étage (de Havilland puis Hawker siddeley (aujourd'hui BAe)

moteurs  :Rolls-Royce

France :  25% 2éme étage : Nord Aviation (SNIAS) propulsion L.R.B.A (SEP)

RFA : 27% 3éme étage  :ASAT (ERNO + MBB) idem pour les moteurs

Italie : 12% coiffe satellites : FIAT (AERITALIA)

Belgique et Pays Bas : 9%

 

Le Lanceur Europa 2

 

Europa 1 n'étant pas capable de placer directement un satellite sur orbite géostationnaire, des études furent menées en 1966 afin de la doter de cette capacité. L'adaptation à cette nouvelle mission fut rendue possible par le 4éme étage PAS (Perigee Apogee system)

Le lanceur pouvait ainsi satelliser 150 kg sur orbite géostationnaire

De plus, le système de guidage était totalement remanié. Il s'agissait d'un guidage inertiel. Le système se composait d'une plateforme inertielle et du matériel électronique associé , d'un calculateur numérique, d'une unité d'interface et d'une alimentation électrique.

Le lanceur était totalement autonome pour élaborer sa trajectoire . La case à équipements ( guidage inertiel ) était installée dans la partie supérieur du 3éme étage.

Le 4éme étage était doté d'une case à équipements  supplémentaire qui assurait 3 fonctions:

  • liaison mécanique entre la structure avant du propulseur et la charge utile.
  • génération des ordres séquentiels de l'étage à partir d'une initialisation lors de la séparation 3/4
  • transmission vers le sol des télémesures vol

                  196720ELDO20PAS2003.jpg
                                                   vue d'un satellite sous la coiffe Europa 2

 

              perigée1_modifié-2.jpg                 propulseur d'apogée2_modifié-2.jpg

  • pas sous coiffe.jpg
    Le PAS se composait cf. figures :
  • du moteur du périgée avec la case à équipements, le tout formant le 4éme étage , de responsabilité AEROSPATIALE
  • du satellite
  • du moteur d'apogée intégré au satellite et de responsabilité BPD (Italie)

Le moteur de périgée emportait 590 kg de poudre Isolane 19-9 et développait une poussée de 43500N de 45 s.

le moteur d'apogée emportait 130 kg du même propergol solide et développait une poussée de 21000N durant 20 s.

Il était prévu de mettre au point le PAS au moyen d'un engin baptisé VEMPA (Véhicule d'essai des moteurs de périgée et d'apogée)

Il s'agissait en fait d'un lanceur DIAMANT-B dont le 3éme étage était remplacé par le PAS (cf. figure)

Le VEMPA ne fut jamais concrétisé, vraisemblablement pour des raisons budgétaires et il fut décidé de mettre au point le PAS directement sur le lanceur Europa 2 lors de ses premiers tirs.

Il est à noter que le moteur d'apogée à poudre devait être remplacé par un moteur à liquides sur les satellites Symphonie, premières charges utiles commerciales du lanceur Europa, ce moteur étant directement dérivé du moteur vernier d'ASTRIS. Les vols Europa 2 symphonie n'eurent jamais lieu, le programme étant abandonné en 1973 après un vol unique qui fut un échec.

 


                 shéma.jpg

 

                n.jpg

                                                     caractéristiques générales d'Europa 2
            blue.jpg



                                  synoptique_modifié-1.jpg

                                                             synoptique simplifié du Blue streak 

     blue streak.jpg

                propulsion bay99.jpg

                                            détails de la baie de propulsion du Blue streak

 

             astris.jpg

                  astris2.jpg


l'existence mouvementée du CECLES -ELDO

 

La convention du 29 mars 1962 fut ratifiée le 29 février 1964. L'ELDO put ainsi démarrer se activités le 5 mai suivant

Son but était d'aboutir à la mise au point en 1967 du lanceur Europa  1, le coût de ce projet étant évalué à 196M dollar.

 

Une première crise se développa à la fin de 1964 lorsqu'il apparut que le budget réel dépasserait les 300 M dollar.

Cette crise fut résolue en avril 1965, après une réunion intergouvernementale.

 

Une seconde crise , bien plus importante , se déclencha le 17 février 1966. Le Royaume-Uni remit en cause l'existence de l'ELDO. Il s'en suivit une réforme des objectifs et des structures:

  • réduction de la contribution britannique de 38% à 27%
  • démarrage du programme Europa 2 le budget passant à 626 M dollar
  • réorganisation du CECLES-ELDO

Une troisième crise fut déclenchée le 16 avril 1968 lorsque le gouvernement britannique annonça son intention de se retirer du programme Europa en 1971, tout en fournissant le Blue Streak jusqu'en 1976.

 

Une conférence des pays membres se tint à 3 reprises et aboutit à un allégement des programmes ( annulation des tirs d'Europa 1)

s'ensuivirent crises et conférence, échecs et tiraillements pour finalement aboutir à la dissolution du CECLES-ELDO et son incorporation à l'agence spatiale européenne à partir du 1er avril 1974, ainsi qu'à l'arrêt définitif de ses programmes Europa 2 et Europa 3

745 millions de dollar (de l'époque) avaient été dépensés sans qu'un seul satellite ait été jamais mis sur orbite...

De même, 47 M dollar avaient été dépensés pour Europa 3, successeur d'Europa2

ces annulations entrainèrent de très nombreuses pertes d'emploi:

320 personnes à Paris

250 personnes à Kourou

600 personnes en Grande Bretagne

500 en RFA

350 en France

et provoquèrent 1 à 2 ans de retard pour les lancements des satellites Symphonie ainsi qu'une dépense supplémentaire de 16 millions de dollar pour le lancement par des fusées américaines.

 

2  l'étage Coralie

Généralités

 

Cet étage se composait:

  • d'un réservoir d'ergols à fond commun
  • d'un fond avant équipé d'un générateur de gaz
  • d'un fond arrière de 4 moteurs et d'u propulseur de séparation à poudre

Il comprenait en outre:

  • un système de télémesure
  • un système de localisation radar
  • un système de destruction de sauvegarde

Structures

 

le réservoirs en acier Maraging, contenaient 3412 kg d'UDMH et 6438 kg de N2O4.

 

Le bâti-moteur en tubes d'acier soudés transmettait la poussée à l'étage. Il supportait les 4 moteurs, le propulseur auxiliaire de séparation , les 4 vérins de pilotage, les vannes et leurs bouteilles d'azote associées ainsi qu'un des conteneurs de télémesure.

                    arriere_modifié-3.jpg

                                                           fond arrière de Coralie (photo SEP)


La jupe avant, réalisée en nid d'abeilles, renfermait le bâti-support d'équipements. constitué d'une charpente métallique faite d'un ensemble de longerons en alliage léger et surmonté d'une structure pleine, celui-ci supportait le générateur de gaz avec ses réservoirs de N2O4, UDMH, H2O et sa bouteille d'azote, le groupe de commande du générateur ainsi que la quasi-totalité des équipements de l'étage.

                                 avant_modifié-4.jpg

                                                                                  fond avant de Coralie (photo SEP)
          
                                      


             construction_modifié-2.jpg                    usine_modifié-1.jpg
                                                                  construction de Coralie (SEP)

 

propulsion

Généralités

 

Coralie était propulsée par 4 moteurs de 67 kN de poussée unitaire dans le vide . Leur alimentation était assurée à travers des vannes de commande par mise en pression des réservoirs d'ergols.

La mise en œuvre du système de propulsion était assuré par le fonctionnement successif de vannes pyrotechniques commandées par un programmateur séquentiel.

 

Système de pressurisation des réservoirs d'ergols

 

Les gaz de pressurisation étaient essentiellement de la vapeur produite dans un générateur par mélange d'eau et de gaz chauds résultant de la combustion d'une petite quantité d'ergols.

Une partie de ces gaz était utilisée pour l'alimentation des vérins de pilotage.

l'alimentation du générateur était faite à partir de réservoirs auxiliaires mis sous pression d'azote.

Les réservoirs principaux étaient pressurisés à 18,6 bar et la générateur fonctionnait durant 106 secondes.

Les moteurs

Les 4 moteurs , fixés sur un bâti de reprise de poussée étaient articulés suivant des axes radiaux.

 

Ils comportaient un injecteur annulaire et un divergent galbé, les parois étant refroidies par un film d'UDHM; 22,5% de l'UDHM consommée était utilisée pour ce refroidissement qui maintenait la paroi de la chambre à moins de 800°C.

                          Injecteur du moteur de coralie99_modifié-1.jpg

                                 injecteur annulaire du moteur de Coralie (photo SEP)

                               ejecteur du moteur photo SEP99_modifié-1.jpg
                                éjecteur divergent du moteur de Coralie (photo SEP)

                 divergent_modifié-1.jpg

version europa99.jpg

 

Dans  le cas des étages destinés à CORA, le divergent était droit et court car il ne devait pas fonctionner dans le vide.

                court_modifié-1.jpg

                 version Cora99.jpg

 

Séparation

 

 La séparation 1/2 était utilisée par mise à feu des boulons explosifs d'assemblage , sur commande du séquenceur 2éme étage, elle était initialisée par le 1er étage. La vitesse de séparation était fournie par un booster à poudre.
Ce moteur auxiliaire développait une poussée de 39 kN durant 2 s à une pression de chambre de 70 bar.

Localisation-Pilotage-Sécurité-Télémesure

 

Localisation

 

l'étage Coralie était équipé de 2 répondeurs radars destinés à améliorer la trajectographie.

 

Pilotage

 

Les moteurs avaient un débattement maximum de # 8°. Leur orientation était commandée par la centrale de pilotage et assurée au moyen de vérins hydrauliques.

 

Un séquenceur délivrait les ordres successifs de mise en route :

  • du système de séparation.
  • du système de pressurisation des réservoirs et d'alimentation pneumatique des vérins de pilotage.
  • de l'alimentation des moteurs.

L'arrêt moteurs était assuré lorsque les cannes de niveau placées dans les réservoirs d'ergols autorisaient la phase d'extinction.

Le bloc de pilotage recevait du 3éme étage les signaux correspondant aux écarts d'altitude de l'engin ainsi qu'un signal de référence. Il recevait également les vitesses angulaires issues d'un bloc gyrométrique et à partir de toutes ces informations du 3éme étage et du bloc gyrométrique, le bloc de pilotage élaborait les ordres de commande.

              synoptique_modifié-1.jpg
         alimentation_modifié-1.jpg

 

Télémesure

 

Coralie était instrumentée de manière à retransmettre 67 paramètres analogiques et 23 tops de contrôle ainsi que 7 mesures en continu dont la pression foyer d'un des moteurs.

 

Sécurité

 

Le système de sécurité des lanceurs Europa 2 était conçu pour permettre de télécommander du sol la destruction du lanceur au cas où il s'éloignerait de la trajectoire prévue. Si cela devait se produire lors d'un vol propulsé du premier étage, il commandait l'arrêt des moteurs (le lanceur s'abimant alors dans l'océan). Dans le cas des vols propulsés des étages supérieurs, on commandait leur destruction.

            coralie99.jpg

Le dispositif de destruction de Coralie était conçu pour déchirer les réservoirs d'ergols au niveau de leur fond commun. leur mélange provoquait une explosion détruisant l'étage.

 

Il se composait :

  • de deux cordeaux découpeurs
  • d'un système de sécurité et d'initiation de la chaîne pyrotechnique.

Les cordeaux découpeurs, longs de 460 mm, étaient logés dans des gouttières au niveau de la séparation des 2 réservoirs. Deux cordeaux détonnant souples, en amont  et en aval desquels des relais pyrotechniques avaient été placés afin d'assurer la continuité de la détonation, reliaient les cordeaux découpeurs au système sécurité/initiation.

 

Les étapes essentielles du développement

 

L'étage Coralie était développé par le GIE Nord-Vernon qui regroupait le L.R.B.A. pour la propulsion et Nord-Aviation pour les structures et l'intégration.

 

Quelques dates et chiffres essentiels:

1er essai de chambre seule octobre 1963 au PF1 puis essais de groupements de 4 chambres au PF2.
vernon_modifié-2.jpgessai vernon_modifié-2.jpg
                                                                        essais statiques des 4 moteurs de Coralie sur le PF2 à Vernon


 1er essai de l'étage : 29 octobre 1965 au PF4( durée :96 s)

                                                banc à vernon_modifié-2.jpg
                                                                               essai de l'étage Coralie sur le banc PF4 à Vernon (photo SEP)

 

7 essais de mise au point suivis de 4 essais de qualification en 1966.

   transport_modifié-2.jpg     constr_modifié-2.jpg
                                           transport et mise au banc de Coralie (photos SEP)

 

2 tirs d'étages complets en automne 1966 avec télémesure vol.

 

Ceci représente plus de 300 essais à feu et une consommation de plus de 300 t d'UDMH et de plus de 600 t de N2O4 ainsi que la réalisation de plus de 20 engins.

 

Caractéristiques essentielles de l'étage Coralie

 

 

Pression de combustion              :   13 bar

Taux de détente (vide)                  :  140/1

Poussée totale (vide)                     :26800  daN

Impulsion spécifique (vide)      :  281 s

Durée de propulsion                    : 105 s

Masses d'ergols embarquées (kg)  :

Réservoirs principaux                   : UDMH 3412

                                                                   N2O4   6438 

Réservoirs pour générateur        :  UDMH 13

                                                                    N2O4 36

                                                                    H2O 100

                                                                    azote 10 kg (à 212 bar)

Rapports des sections                      : Coralie 114,8

                                                                     Cora 3,4

                 schema fav.jpg

 

3 L'engin CORA

 

CORA se composait de 3 parties distinctes:

  • un 1er étage : Coralie (France)
  • un 2éme étage: Astris (RFA)
  • une coiffe (Italie)

De plus, certains documents mentionnent l'existence de "quelque chose" sous la coiffe. En effet, il était prévu à l'origine du projet (en 1963) d'équiper CORA d'une pointe de mesure du type VE111. Cette solution aurait été abandonnée au profit d'un "satellite mannequin" qui aurait été fabriqué par HSD ( Hawker siddeley Dynamics Ltd.). Il n'a malheureusement pas été possible de vérifier cette hypothèse.

Deux générations d'engins CORA étaient prévues:

  • CORA (ouCORA1° avec un étage Coralie actif et un étage Astris fictif
  • CORA 2 avec deux étages actifs.

Seul l'engin CORA 1 fut réalisé et connut 3 lancements

 

La coiffe

 

Afin d'obtenir une trainée minimale, un coiffe spécifique a été conçue.

 

Il s'agissait en fait de la partie tronconique de la coiffe d'Europa, mais surmontée d'un cône dans son prolongement.( cf. fig.)

 

Cette coiffe, en matériaux synthétiques, était sous responsabilité FIAT (aujourd'hui Aéritalia) à Turin.

 

                                               co2.jpg

coramodifié.jpg

 

Astris

 

L'étage allemand d'Europa n' a subi que peu de modifications pour les vols Cora.

Il semblerait, au vu de la seule photographie disponible d'un tel étage, que les moteurs étaient remplacés par des lests et que les 2 réservoirs de gaz comprimés étaient fictifs. De plus seule la structure était représentée, aucune ligne hydraulique, aucun câblage n'étaient installés.

Enfin durant le vol, les réservoirs étaient lestés à l'eau.

 

Coralie (version Cora)

Les modifications touchaient essentiellement au fond arrière:

  • divergents courts et droits adaptés au fonctionnement à basse altitude
  • virole arrière cylindrique supportant 4 empennages.
    Le reste de l'étage était inchangé.

                                                     vempa9999.jpg

4 Les Vols Europa et Cora.

 

4.1 Introduction

 

Les vols Europa eurent lieu entre 1964 et 1971 depuis 4 centres spatiaux:

 

  • Woomera en Australie ( Weapons Research Establishment WRE) pour Europa 1
  • Kourou en Guyane Française (Centre spatial guyanais CSG) pour Europa 2
  • Hammaguir (Sahara) ( Centre Inter Armés d'Essais d'Engins Spéciaux CIEES)
  • Biscarosse (France) (Centre d'Essais des Landes CEL) pour Cora

S'envolèrent au total 10 Europa 1 , une seule et unique Europa 2 ainsi que 3 Cora.

Les engins Cora 2 et Vempa ne décolèrent jamais.....

                         

4.2 Les Vols Europa 1 et 2

Ainsi que nous l'avons vu précédemment , les 3 premiers vols d'Europa 1 furent en fait des vols de l'engin Blue Streak seul. Le décollage de la première Blue Streak  eut lieu le 5 juin depuis Woomera : ce fut le vol F1.

                                                      Blue Streak F1 Woomera (99).jpgvol F1

Ce premier vol fut un succès total ainsi que les deux lancements (F2 et F3) qui suivirent le   20 octobre 1964 el le 22 mars 1965.

                                                     decollage F3 woomera.jpgvol F3

 

Suivirent alors les vols d'engins Europa 1 complets extérieurement mais dont les étages supérieurs étaient inertes ou pour reprendre la terminologie de l'époque: des étages "mannequins" . Ce furent les vols F4 et F5 . Le vol F4 du 24 mai 1966 fut un plein succès ainsi que le vol F5 du 15 novembre 1966 où fut réalisée pour la première fois la séparation entre le premier et le second étage.

              tir F-4 24 mai 1966 (6) 999.jpg vol F4              F5  897.jpgvol F5

L'étape suivante fut d'essayer Coralie qui était alors active, Astris étant toujours inerte.

 

Le vol F6/1 du 4 Août 1967 (à 13h24 en Australie) fut un échec (le premier mais pas le dernier ...)

 

En effet bien que la séparation entre le premier et le deuxième étage se soit déroulée correctement, les moteurs de Coralie ne s'allumèrent pas....

 

Comme nous l'avons vu aux chapitres précédents, Coralie était commandée au moyen d'un séquenceur, initialisé par un signal électrique issu du Blue Streak. Mais des problèmes d'alimentation électrique perturbèrent le fonctionnement de ce séquenceur, empêchant ainsi un allumage ponctuel.

 

          f6199.jpg                         new F6-2.jpg

Europa 1 F6/1 prête au lancement  (photo DTSO)                                                                            décollage de F-6/2

Le vol suivant F6/2  eut lieu le 6 décembre 1967, la campagne de lancement ayant débuté le 11 Août.

Le premier essai de décollage le 4 décembre se solda par un report en raison d'une incompatibilité entre les équipements au sol et un ordinateur. La seconde tentative, le lendemain, fut stoppée en raison du non fonctionnement des crochets de retenue du lanceur.....

Enfin le 6 décembre Europa 1 F6/2, décolla du désert australien...pour s'y écraser peu après la séparation entre le premier et second étage.

Une fois encore, Coralie ne put s'allumer en raison de la panne du séquenceur de vol.

Cet échec clôt la phase 2 du programme de développement d'Europa 1.

 

La phase 3 comprenait les vols F7 à F10.

 

Le vol F7, premier vol d'une Europa 1 complète et "active" (les 3 étages étant fonctionnels), eut lieu le 29 novembre 1968 à 8 h 42 heure locale. Cette fois Blue Streak et Coralie fonctionnèrent parfaitement, mais malheureusement Astris s'arrêta après 5 secondes de propulsion, le fond commun séparant les 2 réservoirs s'étant rompu brutalement.

F7 199.jpg
vol F7

Le vol suivant F8, qui eut lieu le 3 juillet 1969, s'acheva comme F7, pour les mêmes raisons.

Finalement le vol F9 eut lieu le 12 juin 1970 et se passa parfaitement au niveau des étages. mais hélas la coiffe refusa de se séparer cette fois-ci empêchant l'injection du satellite d'essai sur son orbite.

                F9new_modifié-2.jpg
vol F9

Le dernier vol (F10) fut finalement annulé pour des raisons financières.

 

Ainsi s'acheva le programme de développement d'Europa 1 qui connut des échecs cuisants et frustrants.

                 woomera.jpg

 

Vint alors le tour d'Europa 2, qui devait décoller de Kourou, plus favorable pour les tirs en orbite géostationnaire.

 

 Après avoir subi avec succès un tir statique du 1er étage depuis son pas de tir à Kourou, la première EUROPA 2 décolla le 5 Novembre 1971 à 10 heures du matin.

                                                      decollage F11_modifié-1.jpg

Mais 107 secondes après ce fut la consternation, le lanceur ne se comportait plus comme prévu. En effet, la télémesure indiqua alors un arrêt total des signaux de pilotage. Vers 150 secondes il y eut arrêt de propulsion et Blue Streak explosa alors... 110 secondes plus tard ce fut le tour de CORALIE d'exploser et finalement au bout de 4 minutes et 44 secondes, les restes d'EUROPA 2 s'abimèrent dans l'Atlantique, à 485 kms de son point de départ.

                                                      E299_modifié-1.jpg

Une semaine plus tard, les causes de la catastrophe furent élucidées en partie. L'interruption du pilotage à 107 secondes provoqua la dérive du lanceur qui a pris une incidence de 35° (pour 0° en principe). Sous cette incidence, il en résulta des efforts aérodynamiques et un échauffement cinétique ce qui provoqua la cassure du lanceur au niveau de la jupe inter-étage 1/2. Il se produisit alors un heurt entre ces deux étages qui provoqua à la fois le déchirement du réservoir de LOX du Blue Streak ainsi qu'une fissure au niveau du fond commun de Coralie mettant en contact les deux ergols d'où une explosion...

 

L'ONERA mena durant 10 mois une enquête qui permis de découvrir les causes de l'échec: il se produisit 3 incidents entre 105 et 108 s de vol:

 

  • un arrêt du calculateur de bord
  • des sauts du séquenceur
  • des perturbations de pression sous la coiffe.

 Tout se calma ensuite jusqu'à 150 s, puis se produisit l'explosion du 1er étage à 27 km d'altitude et à une vitesse de 1000 m/s.

 

Ensuite, à 162 s, CORALIE explosa et enfin à 189 s la coiffe se désintégra.

 

On découvrit durant l'enquête que la ligne de blindage de l'instrumentation de la coiffe n'était pas reliée à la masse. De plus, elle était reliée aux 5 prises de pression de la coiffe (1 au Sommet, les 4 autres à 45°). Elle constituait ainsi une électrode isolée soumise aux influences électrostatiques. Le blindage relié au capteur n'étant pas connecté à la masse, il pouvait se produire un claquage. Ce dernier se produisit à 105 s, arrêtant le calculateur.

 

Un second claquage fit "sauter" le séquenceur et, l'échauffement gagnant la coiffe, il se produisit des claquages au niveau des capteurs de pression, d'où les phénomènes observés.

 

La reprise des claquages à 150, 162 et 189 s, s'expliqua par les séparations d'étages qui produisirent des redistributions de charges, rechargeant la coiffe et réalimentant le phénomène jusqu'à la destruction du lanceur.

 

Ces conclusions furent rendues publiques au début de l'année 1973.

 

Entre-temps, les remèdes proposés (diminution de la sensibilité aux parasites du calculateur et du séquenceur, vérification des mises à la masse et revêtement de la coiffe d'une peinture conductrice) avaient été appliqués au lanceur suivant, F12, dont le vol était prévu le 14 juillet 1973.

 

En raison de retards de livraison d'équipements du 3e étage, le tir fut repoussé au 1er octobre 1973.

 

Mais lors de la 64e session du Conseil de l'ELDO, le 27 avril 1973, la France et la RFA décidèrent l'abandon du programme Europa 2 alors que la Blue Streak F12, partie le l er avril, était en chemin vers Kourou, de même que Coralie, Astris devant arriver début août...

 

Ainsi s'acheva le programme des lanceurs EUROPA 1 et EUROPA 2, bien que les lanceurs F12 à F18 aient été en cours de fabrication, 4 d'entre eux ayant des clients SYMPHONIE 1 et 2 pour F13 et F14, deux satellites scientifiques européens de l'ESRO pour F15 et F16.

            kourou_modifié-1.jpg

 

4.3 Les vols Cora

 

Le premier vol, G1 eut lieu le 27 novembre 1966 d'Hammaguir, en Algérie.

Ce fut un demi-succès, en raison d'une panne du système de pilotage 62 s après le décollage....

La mise à la masse accidentelle (isolant détérioré) du circuit de commande électrique d'une servo-valve avait entraîné le blocage en fin de course du vérin contrôlant le braquage d'une des 4 tuyères. La tuyère antagoniste ne put compenser le déséquilibre d'où une évolution en roulis très brutale après 70 s de vol.

L'engin n'étant plus contrôlé ni en tangage, ni en roulis, il se désintégra sous la violence des efforts subis.

 

Le vol G2, eut lieu du même endroit le 18 décembre 1966. Il décolla à 9 h15 T.U., culmina à 55 km à 176 s (après 100 s de vol propulsé) et retomba en plein Sahara, à 50 km du pas de tir. Ce vol fut un plein succès.

Quant au 3e et dernier vol de Cora, il eut lieu le 25 octobre 1967 du C.E.L à Biscarosse. Ce fut un échec dû sans doute à un défaut de câblage.

Le vol G4 fut annulé et remplacé par le vol Europa 1 F7, ainsi que les vols G5 et G6 de l'engin CORA 2 qui furent eux remplacés par les vols Europa 1 F6/1 et F6/2.

Ainsi s'acheva la courte carrière de Cora.

              cora.jpg

 

  5. LES ACQUIS DE CORALIE

 

Coralie fut le 1er engin à ergols stockables N204/UDMH à voler en Europe. Il a permis au LRBA (puis à la SEP) de maîtriser le maniement et l'utilisation opérationnelle de ces ergols.

En tant que tel, il a ouvert la voie au moteur Valois de Diamant B puis BP4 ainsi qu'au moteur Viking.

     

6. LES AUTRES UTILISATIONS ENVISAGEES DE CORALIE

 

D'autres utilisations avaient été envisagées pour Coralie, tant au niveau national qu'au niveau européen.

6.1. Projets nationaux

Dès 1963 furent entreprises des études visant à doter la France d'un lanceur lourd dérivé de DIAMANT et utilisant les mêmes technologies.

Le 1er projet fut le lanceur MERCURE.

Cette fusée tri-étage devait parvenir à mettre en orbite géostationnaire 70 kg, ou encore 760 kg à 300 km.

Le 2e étage de MERCURE n'était autre que CORALIE...

En 1964, le projet fut remanié et doté d'un 3e étage cryotechnique pouvant placer 240 kg sur orbite géostationnaire. Ces projets furent abandonnés peu après.

En 1967, une nouvelle tentative eut lieu, ce furent les lanceurs VULCAIN et SUPER VULCAIN, qui utilisaient à nouveau les technologies de DIAMANT B et CORALIE

VULCAIN devait placer 1 t sur orbite basse ou 180 kg sur orbite géostationnaire son 2e étage contenant 16 t d'ergols tandis que le 1er était 1 "fagot " de 4 étages L 17 appelé Catherine.

1967 projet catherine.jpgprojet Catherine du LRBA exposé en 1967 au Salon du Bourget

Quant à SUPER VULCAIN, lourd de 363 t au décollage, il   devait placer 5 t sur orbite basse ou 800 kg en   orbite géostationnaire.

 Son 3e étage était CORALIE ou L16 selon les sources. Aucun de ces lanceurs ne fut réalisé.

Enfin, vers 1969, des études furent engagées visant à concevoir des lanceurs moyens dont le 1er étage utilisait 4 moteurs à turbopompe 3 versions dotées de CORALIE comme 2e étage furent envisagées, devant placer de 200 kg à 2 t en orbite géostationnaire.

Aucun de ces projets ne fut concrétisé, bien que certains avant-projets aient déjà beaucoup ressemblé à ARIANE.

projets de lanceurs.jpg

fusées françaises (1).jpg

projets de fusées françaises présentées au Bourget en 1967 hyper diamant Diogène et Vulcain

 

               

  6.2. Projets européens

 

Dès 1968, I'ELDO entreprit des études en vue de concevoir un lanceur plus performant que l'Europa 2. Il devait en effet pouvoir placer de 400 à 700 kg sur orbite géostationnaire.

Baptisé "Europa 3", il connut plusieurs configurations concurrentes entre elles ainsi qu'entre des versions améliorées d'Europa 2.

Parmi celles-ci, quatre utilisaient Coralie, soit sans changement, soit allongées (Europa 3 ME). Aucun de ces projets ne connut la moindre concrétisation, car une autre conception d'Europa 3 fut retenue.

Comme on le voit, Coralie eut de nombreuses utilisations "sur papier" et fut l'étage d'Europa le plus employé pour des études d'avant-projets.

                 filiere lanceurs moyens_modifié-1.jpg

                   europa 2_modifié-1.jpg

                     europa 3.jpg

                                                                

                                                                 

 

                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                

 

 

 

 

 

 

 

            

 

             

 

               

 

 

 

 

              

 

 

 

 

 

 


02/05/2014
0 Poster un commentaire

l'Industrie Spatiale Européenne dans les années soixante



                         carteur.jpg



                                aus_modifié-1.jpg

             

L'Industrie spatiale et les installations du CECLES-ELDO

 

EUROPE :

SPADEADAM         : Bancs d'essais du Blue Streak

DERBY Coventry     : Rolls-Royce (production des RZ-2)

STEVENAGE           : Hawker Siddeley Dynamics (production des Blue Streak)

BREMEN                  : ERNO (production étage Astris)

TRAUEN                   : ERNO 1} Bancs d'essais d'Astris

LAMPOLDSHAUSEN : DFVLR)

OTTOBRUNN          : Bölkow (production de composants pour Astris)

REDU                        : Station de réception Belgique

TURIN                      : Fiat (production des coiffes Europa pour Astris)

VERNON                  : LRBA (production propulsion Coralie)

LES MUREAUX       : Nord Aviation (production des réservoirs de Coralie)

VILLAROCHE          : SEPR (conception du moteur principal d'Astris)

BISCAROSSE            : CEL (essais en vol Cora)

AFRIQUE :

HAMMAGUIR          : CIEES (essais en vol Cora)

AUSTRALIE :

GOVE                            : Station de guidage radio d'Europa 1

WOOMERA                : WRE ( base de lancement Europa 1)

AMERIQUE DU SUD :

KOUROU                   : CSG (base de lancement Europa 2)


 

                    
               

                                                                   transport de Blue Streak sur le site C3 
                                

                                                              banc  statique d'essais  C3  à Spadeadam

                

                                             production du Blue Streak à Stevenage en Angleterre

                 

                                         Stevenage HSD Production des étages Blue Streak

      stevenage_modifié-1.jpg
                       usine de De Havilland à Stevenage en Angleterre 

                  
stevenage phase finale mars 1969.jpg
                                                     étages Blue Streak en phase finale d'assemblage à Stevenage en mars 1969

 

                                         DE HAVILLAND ET HAWKER SIDDELEY  assemblage blue srtreak Stevenage (1).jpg

                                                     Usine de Stevenage réservoir du Blue Streak chez Hawker siddeley

                                 
  tests de la résistance aux vibrations de la fusée Europa 1 dans la tour à Hatfield en angleterre chez Hawker Siddeley dynamics en Août 1964

                    0181BlueStreakenginetest.JPG
                                       test des moteurs Rolls Royce  de Blue Streak dans la tour de Hatfield en 1966

                                   (Rocket Department) Ansty Coventry Design development and manufacture of RZ.2.jpg
                                 Derby  Coventry: fabrication du  moteur RZ-2 de  ROLLS-ROYCE

                                 (Rocket Department) Ansty Coventry Design development and manufacture of RZ.2 engines..jpg

                                                                  turbo pompes du moteur RZ2

                     Spadeadam Cumberland  Rocket test establishment {géré par Rolls-Royce pour le compte du ministère de la technologie)..jpg

                        dans le Cumberland à Spadeadam le Rocket test establishment  géré par Rolls Royce

                     
                                        usine des Mureaux Nord Aviation fabrication du 2éme étage Coralie

                               Les Mureaux Nord aviation (3).jpg
                                             usine de  Nord Aviation aux Mureaux France

                     villaroche chambre en fonctionnement.jpg

                                    A  Villaroche en France essai du moteur de la SEPR (Astris)

                       ottobrun.jpg

Ottobrünn (RFA)  : janvier 1966 production des composants du premier exemplaire d'Astris pour le tir F4

                       doc ERNO TRAUEN astris juillet 1968en essai banc D.jpg

                               A Trauen en RFA essai d'Astris sur banc d'essais D en juillet 1968

                       IMG_1452.JPG

        En 1965 Au L.R.B.A  : dans la forêt de Vernon le banc d'essais PF4  pour les moteurs de Coralie

                            point fixe de tir PF4 mis en service en 1963_modifié-2.png

                                 Vernon au L.R.B.A le point fixe PF4 a été mis en service en 1963


16/06/2013
0 Poster un commentaire

7 la reconstitution d'un engin CORA

A la fin de l'année 1988, la SEP décida d'utiliser un survivant qui reposait depuis des lustres dans un hangar. Il s'agissait d' un étage Coralie en configuration sol qui fut vraisemblablement utilisé lors des essais au banc de cet étage et qui servit ensuite d'engin d'exposition.Il fut alors décidé de le restaurer et de l'exposer à l'intérieur de l'Etablissement de Vernon de la SEP, et ce en configuration CORA complète.

Cette décision impliquait la reconstitution de l'Astris et de la coiffe, ainsi que des empennages. La SEP ne disposant que de peu d'informations relatives à Astris et à la coiffe, l'on contacta les contractants de l'epoque. Tant ERNO qu'Aéritalia ( ex FIAT) collaborèrent fort aimablement et nous fournirent la documentation nécessaire.Seules les empennages durent être reconstitués d'après les photos de l'époque, fournies par le CEL de Biscarosse. L'Equipe SEP responsable des restaurations contacta alors la Société ETUMECA qui se chargea de la reconstitution de l'engin, sur plans retracés par la SEP.Parallèlement à la reconstitution, l'on s'affairait à retrouver des photos couleurs permettant une mise en peinture réaliste de l'engin.Ce fut fait grâce à l'aide du CEL. C' est alors que l'on décida de remplacer la tôle ondulée très spéciale d'Astris par des bandes de peinture alternativement gris clair et gris foncé en raison de l'indisponibilité d'une tôle ondulée conforme à la liasse. Pendant ce temps, les architectes de la SEP avaient étudié et fait réaliser le massif en béton permettant de l'exposer de manière stable. La société SOS sablage fut alors chargée de la mise en peinture et enfin CORA put revenir à Vernon. Le grand jour arriva le 9 mars 1989 . A 13 heures un semi remorque se présenta à la porte de la SEP, il transportait CORA. Après des heures d'efforts, une grue posa délicatement CORA sur son socle, où elle trône désormais , témoin d'un passé finalement encore proche.

                
                                                                              CORA reconstruite avant peinture

                 
                                                                               CORA reconstruite après peinture

                                                
                                                                                       arrivée de CORA à la SEP 

                        
          mise en place de la CORA reconstruite sur son socle à la SEP le 9 mars 1989  ( photos SEP)

            

REMERCIEMENTS 

                        

Nous tenons à remercier toutes celles et tous ceux qui nous ont permis de reconstruire CORA et de relater son histoire et celle d'EUROPA.

 

M. LUCAS de l'Aérospatiale (Les Mureaux)

 

M. HAMMER

 

et Mme OTTEMEYER de MBB-ERNO (Brême)

 

M. LICCI

 

et Mme BOCCUTI d'Aéritalia (Turin)

 

M. NOIR du CNES (Evry)

 

M. RÔSSLE du Conseil de l'Europe (Strasbourg)

 

M. HUMBY de British Aerospace (Stevenage)

 

M. JOLLEY du DSTO (Salisbury, Australie)

 

M. MACH de MBB (Ottobrunn)

 

M. EVANS de Rolls-Royce (Derby)

 

Le Centre d'Essais des Landes

 

de très nombreuses personnes de la SEP ainsi que les sociétés

 

ETUMECA (27430 Muids), S.O.S. Sablage (76350 Oissel), Pinson Villatte         

Top Levage , et AGEA (27200 Vernon) qui ont permis de concrétiser ce projet.


28/05/2013
0 Poster un commentaire

Ces blogs de Histoire pourraient vous intéresser