Ariane 1

Ariane 1
Foguete Ariane 1 em exibição no museu Bourget.
Foguete Ariane 1 em exibição no museu Bourget.
Dados gerais
País nativo
11 estados da Europa Alemanha Ocidental Bélgica Dinamarca Espanha França Irlanda Itália Holanda Reino Unido Suécia Suíça
Primeiro voo 24 de dezembro de 1979
Último voo 22 de fevereiro de 1986
Lançamentos (falhas) 11 (2)
Altura 47,4  m
Diâmetro 3,8  m
Tirar peso 212  t
Andar (es) 3
Take-off impulso 245  t (2.402,62  kN )
Base (s) de lançamento Plataforma de lançamento ELA-1
, centro espacial da Guiana, Kourou
Outras versões Ariane 2 , 3 e 4
Família de lançadores Foguetes ariane
Carga útil
Transferência geoestacionária (GTO) 1850  kg
Dimensão do cocar 8,65 x 3,2 (dia) m.
Motorização
Ergols UDMH / peróxido de nitrogênio
1 st andar L140 - 4 motores Viking 2
2 e andar L33 - 1 motor Viking 4
3 e andar H8 - motor 1 HM-7
( O 2 e H 2 líquidos)
Missões
Lançador comercial orbital, LEO e GTO

O foguete Ariane 1 é a primeira versão da família de lançadores de foguetes Ariane desenvolvida na década de 1970 pela Agência Espacial Europeia para permitir à Europa lançar seus satélites de forma independente. Esta versão pode colocar cargas em órbita de transferência geoestacionária (GTO). O primeiro voo ocorre em24 de dezembro de 1979. Ariane 1 foi usado onze vezes e teve duas falhas. Foi rapidamente substituído por versões mais potentes -  Ariane 2 , Ariane 3 e, acima de tudo, Ariane 4  - mais adequadas ao peso crescente dos satélites de telecomunicações . O foguete foi lançado de uma plataforma de lançamento construída para ele no Centro Espacial da Guiana (CSG), em Kourou , na Guiana Francesa .

Características técnicas

Com um peso de descolagem de 210 toneladas, de uma altura de 47,4  m e um diâmetro de 3,8  m , que era capaz de colocar uma carga de 1,850  kg na órbita geoestacionária transferência (GTO). Pode ser necessário um único grande satélite ou a montagem de dois menores.

Ariane 1 é um foguete de 3 estágios:

Essa arquitetura será mantida nas versões subsequentes do inicializador.

Primeiro andar L140

O primeiro estágio do Ariane 1, na base do lançador, é denominado L140 porque carrega cerca de 140 toneladas (147,6 toneladas, mais precisamente) de propelentes líquidos ( UH25 + N 2 O 4) Suas dimensões são de 18,40  m de altura e 3,80  m de diâmetro, para um peso de 13,270 toneladas vazio. Equipado com quatro motores Viking 2, proporcionando um empuxo total de 245 t na decolagem  , é aceso em H-0 até H + 146  s . Para a sua concepção foram utilizados materiais de baixa densidade, nomeadamente uma liga de alumínio , zinco e magnésio .

Segundo andar L33

O segundo andar do Ariane 1 está localizado acima do primeiro andar. Ele carrega menos propelentes (34,1 toneladas) e está equipado apenas com um único motor Viking 4. Dimensões menores que o estágio L140, 11,69  m de altura e um diâmetro de 2,60  m , pesa 3.285  kg e foi projetado em alumínio. A conexão com o L140 é possível por meio de uma “saia entre estágios” cônica.

O Viking 4 que equipa o L33 tem características semelhantes ao Viking 2 do L140. Porém, é montado em um dispositivo que garante 2 graus de liberdade, permitindo o controle da orientação em guinada e em pitch . Seu principal diferencial está no bico, que só deve operar no vácuo, pois é utilizado a partir de uma altitude de cerca de 90  km . Ao contrário do Viking 2, que tinha que impulsionar o Ariane na atmosfera e no vácuo, não era necessário equipá-lo com um bico tão curto. Na verdade, tais bocais permitem uma expansão mais rápida dos gases que saem da câmara de combustão contra a pressão atmosférica. No vácuo, um bico longo proporcionará uma taxa maior de expansão. Os gases que saem do Viking 4 são, portanto, ejetados a uma velocidade de 2890  m / s por 138  s , desenvolvendo um impulso de 73  t . O lançador atinge uma altitude de 140  km e uma velocidade próxima a 5  km / s , então a separação entre os estágios 2 e 3. O L33 se autodestrói cerca de trinta segundos após essa separação.

Terceiro andar H8

Localizado acima do segundo estágio e com o mesmo diâmetro do último, tem 9,1  m de altura e contém 8,2 toneladas de propelentes liquefeitos ( O 2 e H 2 líquidos). É movido por um motor criogênico HM7 , que pode fornecer um empuxo de 7  te cujo tempo de operação é de 557  s . No topo deste piso encontra-se a caixa de equipamentos, que contém o sistema de orientação do foguete, bem como os vários sistemas que garantem a aquisição em tempo real pela central de controlo dos dados relativos à sua missão.

Caixa de equipamentos e carenagem

O equipamento do veículo é colocado em cima de 3 e  chão e contém equipamento que pode controlar o lançador. Com diâmetro de 2,6 metros e altura de 1,15 metros, pesam 326  kg . A carenagem que coroa o lançador e protege a carga útil (satélite) tem 3,2  m de diâmetro por 8,65  m de altura (dimensões externas) e pesa 826  kg .

Sequência de um lançamento

O lançamento do foguete é efectuado segundo um tempo muito preciso, cuja referência se estabelece em H0 , que corresponde ao momento preciso do disparo dos motores da primeira fase do lançador. As operações realizadas antes deste ponto de partida são designadas por H0-x segundos , e aquelas realizadas após o lançamento do foguete por H0 + x segundos .

H0 -9 s Desbloqueio da plataforma inercial , responsável por guiar o foguete durante seu vôo. H0 -4 s Desbloqueio do sistema de placas isolantes e braços criogênicos, garantindo que a temperatura correta seja mantida nos tanques de propelente antes da decolagem. H0 -0,2 s Relatório de apagamento de braços criogênicos. Se estes não estiverem devidamente separados do foguete, correm o risco de serem apanhados por este durante a descolagem. H0 Firing de quatro motores Viking 2 do 1 r  fase, que se desenvolvem uma potência de decolagem cumulativa de 245  t (2 402,62  kN ). O foguete tem massa total de 211.568  kg . H0 +3 s Vá embora . 1.500  kg de propelentes são consumidos na mesa de lançamento entre o momento de ignição dos motores e a decolagem. O foguete decola com uma massa de 210.068  kg . Ele segue uma trajetória vertical. H0 +23 s Fim da subida vertical e início da inclinação do pitch . Entre H0 + 23 se H0 + 25 s, inclina-se em passo de 1,6 ° (o ângulo de inclinação é definido pelo eixo X do lançador e a vertical inercial passando pela mesa no momento do lançamento da usina). Durante a parte restante do voo da 1 st  andar, a atitude controlada lançador segue uma lei predeterminada, a qual fornece nominalmente a quase zero trajectória de incidência, num plano constante azimute de 93,5 ° . O ângulo de inclinação, no final de voo do 1 r  fase é 66,3 ° . H0 +2 min 30 s Detectando meados de impulso do 1 st  palco e extinção de seus motores. H0 +2 min 32 s 2 nd  fase foguetes de aceleração disparado . Esses chamados foguetes de "decantação" permitem pressionar bem os propelentes para o fundo dos tanques, para que as turbobombas sejam alimentadas de maneira adequada e que a ignição do motor Viking 4 ocorra nas melhores condições. H0 +2 min 34 s A separação do 1 r  fase , que pesa apenas 15.136  quilograma (de peso da sua estrutura e propulsores residuais). Firing retrofoguetes a 1 st  andar, a fim de mover-se rapidamente longe do resto do foguete. Ele cai no Oceano Atlântico a cerca de 400  km da plataforma de lançamento. Após a separação, o foguete pesa apenas 50.817  kg e está a uma altitude de 50,9  km . Sua velocidade é de 1789  m / s . H0 +2 min 35 s Ignição do motor Viking 4 de 2 e  chão. H0 +2 min 37 s Potência nominal de saída 2 e  floor, produzindo um empuxo de 73  t (715,88  kN ). H0 +2 min 42 s Lançamento de foguetes de aceleração da 2 ª  fase. H0 +2 min 44 s Fim da fase de subida com incidência zero e início da fase guiada. Manobra realizada em guinada . H0 +4 min 15 s Liberação da tampa . O foguete está a uma altitude de 113,3  km e está viajando a uma velocidade de 3.493  m / s . Nesta altitude, a resistência do ar quase desapareceu e não representa mais nenhum obstáculo. A separação da carenagem torna o foguete um pouco mais leve (-857  kg ). Ele cai de volta no Oceano Atlântico a cerca de 1.300  km da plataforma de lançamento. H0 +4 min 49 s Extinção antecipada de 2 e  andar. H0 +4 min 51 s Disparo de foguetes liquidação do 3 º  andar. H0 +4 min 55 s A separação do 2 nd  fase , que pesa apenas 4163  quilogramas (peso da sua estrutura e propulsores residuais). Firing retro-foguetes do 2 º  piso, a fim de rapidamente afastar-se do resto do foguete (que será auto-destruiu 30  s mais tarde ...). Na separação, o foguete pesa apenas 11.290  kg e está a uma altitude de 138,5  km . Sua velocidade é de 4.223  m / s . H0 +5 min 01 s Ignição do motor de foguete hm7b o 3 º  andar. H0 +5 min 02 s 3 rd  fase nominal do motor de alimentação , produzindo 7  t (68,64  kN ) de impulso . Ao contrário das duas primeiras etapas, isso queima uma mistura criogênica, ou seja, O 2 + H 2 no estado líquido. H0 +5 min 11 s Queda dos foguetes de embalagem 3 e  andar. H0 +5 min 26 s Auto-destruição do 2 º  andar. Seus restos mortais caem no Oceano Atlântico a cerca de 2.200  km da plataforma de lançamento. H0 +6 min 12 s Aquisição do lançador pela estação de Natal no Brasil . Este rastreamento por radar é realizado até H0 +13 min 15 s. H0 + 8:06 Perda do sinal Kourou. H0 +12 min 02 s Aquisição do lançador pela estação Ascension . Esta perseguição é realizada até H0 +21 min 50 s. H0 +13 min 18 s Perda do sinal de Natal. H0 +14 min 18 s Velocidade de injeção atingida. Iniciando a seqüência de desligamento 3 e  andar. A altitude do foguete é de 222  km e sua velocidade é de 8.751  m / s . Sua massa é de 3.193  kg , sendo 1.550  kg para o piso seco, aos quais são adicionados o compartimento do equipamento, fluidos residuais e 1.635  kg de carga útil. H0 +14 min 20 s Estabilização pelo Sistema de Controle de Atitude e Rolagem (SCAR) da atitude do compósito na direção nominal na injeção. H0 +16 min 18 s Início do processo de separação da carga útil e 3 e  chão. H0 +16 min 19 s Topo rotação  : redução de 10  rev / min em três  rev / min durante 15  s e inclinando passo de 90 ° da 3 e  andar. H0 +16 min 19 s Separação de carga útil . Fim da missão do lançador.

Carreira operacional

O primeiro voo ocorre em 24 de dezembro de 1979e é um sucesso. O segundo terminou com uma explosão durante a decolagem. Houve mais dois voos de qualificação, de19 de junho de 1981, que desta vez correu bem. Durante o terceiro vôo, 3 satélites foram colocados em órbita. O10 de setembro de 1982, seu quinto vôo, que foi o primeiro vôo comercial, não teve sucesso. O foguete parou após sete minutos de vôo. Depois de uma revisão completa de todo o foguete, os próximos seis voos ocorreram sem problemas. Voo 14 do2 de julho de 1985enviou a sonda Giotto em direção ao cometa Halley . O último voo, o décimo primeiro da Ariadne 1, ocorreu em22 de fevereiro de 1986, ele lançou o primeiro satélite Spot .

Notas e referências

  1. Ministério da Educação Nacional - Direção Geral de Educação Escolar, "  Arquitetura dos lançadores Ariane 1 a 3  " (acessado em 24 de junho de 2014 )
  2. "  O Ariane 1 campanha de lançamento  " (acessado em 26 de junho de 2014 )

Veja também

Bibliografia

Artigos relacionados

links externos