3 Juin 2020

Les usines de production

Si la majeure partie des éléments d'Ariane, Soyouz et Vega est produite en Europe, certains éléments comme les boosters d'Ariane 5 sont réalisés en Guyane, au CSG. Les usines du CSG produisent également les différents carburants de lanceurs ainsi que d'autres gaz et fluides essentiels à la préparation d'un lancement.

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Production des propulseurs d'Ariane et de Vega


Une partie des lanceurs Ariane et Vega est fabriquée au CSG : ce sont les propulseurs d'Ariane 5 et Vega, ces fameux boosters essentiels pour la poussée du lanceur au décollage. Ariane 5 comporte deux propulseurs, appelés les EAP (étages d'accélaration à poudre), qui viennent se positionner de chaque côté du lanceur. Vega lui, en a un seul, appelé P80. Les nouveaux lanceurs Ariane 6 et Vega-C auront un propulseur commun, le P120C, qui sera également produit au CSG.

Pour produire les propulseurs de la dizaine de lancements annuels d'Ariane 5 et de Vega, le Centre spatial guyanais s'est doté d'un véritable centre industriel de production des propulseurs. Etablie sur 300 hectares, cette "zone propulseurs" regroupe 3 sites impliqués dans la préparation, l'assemblage et les essais des propulseurs à poudre.

Produire le propergol

Dans l'Usine de Propergol de Guyane, des batteurs appelés "malaxeurs" mélangent la pâte de propergol constituée de carburant (poudre d'aluminium), de comburant (perchlorate d'ammonium), et d'un liant (résine polybutadiène). Une fois la pâte réalisée, elle est versée dans l'enveloppe vide d'un segment de propulseur d'Ariane 5 ou de Vega (bientôt d'Ariane 6 et de Vega-C). La pâte cuira à 50 °C dans un puits de coulée, profondément ancré dans le sol pendant dix jours. Quand la pâte est solidifiée, chaque segment subit une série de contrôles. Il est ensuite transféré au bâtiment d'intégration propulseurs, sur le fardier, une remorque de 200 tonnes et dôtée de 56 roues.

Chaque propulseur est constitué de trois segments, dont deux sont fabriqués en Guyane et le troisième en Italie. Exploitée par la société Regulus, l'usine de propegol de Guyane a une capacité maximal de 32 à 40 segments par an. Compte tenu des matières dangereuses manipulées au sein de l'usine, le site est classé Seveso 3 seuil haut.

Visite virtuelle de l'Usine d'Oxygène Liquide : http://static.zooomez.fr/medias/csg/usinox/



Le 1er étage de Vega en préparation à l'usine de propergol de Guyane

Un segment produit à l'UPG en route pour être assemblé et équipé.

Assembler et équiper le propulseur

Trois segments, chargés à l'UPG, sont assemblés et équipés dans le Bâtiment d'intégration propulseur, pour en faire un étage de lanceur Ariane ou Vega. Dans ce bâtiment haut de 47 mètres, neuf paliers de passerelles permettent aux opérateurs d'accéder à l'ensemble du propulseur. Ils équipent le propulseur de différents éléments : tuyère et allumeur, câbles, capteurs, dispositifs d'accrochage, fusées d'éloignement, jupe. Au terme de toutes ces opérations, le propulseur deviendra un étage d'accélération à poudre (EAP).

L'assemblage des propulseurs au bâtiment d'intégration lanceur est réalisé par la société Europropulsion.

Visite virtuelle du BIP.

Stocker les propulseurs

Dans un Bâtiment de stockage des étages (BSE), les boosters sont stockés au fur et à mesure de leur fabrication en attendant d'être utilisés au Bâtiment d'assemblage lanceur (BAL) pour Ariane 5 et en zone de lancement pour Vega. La capacité maximale de stockage est de quatre boosters, ce qui permet d'avoir une avance de production.


Le baptême du feu

Avant d'être produit en série, les moteurs à propulsion solide sont testé au banc d'essai des accélérateurs à poudre. Conçu et exploité par le CNES depuis 1993, ce banc d'essai est une petite zone de lancement qui permet de s'assurer du bon fonctionnement d'un booster. Le BEAP se compose d'une tour de 50 mètres de haut et d'un énorme carneau qui sert à dégager le jet de gaz. Placé à l'horizontale, dans des conditions rigoureusement identiques à un lancement réel, le propulseur est allumé et son fonctionnement est suivi de près grâce à une centaine de mesures en temps réel. Entre 1995 à 2018, 17 essais ont été réalisés au BEAP.

Produire des gaz et fluides

Cinq usines réparties sur plus de 6 hectares, reliées entre elles par plus de 60 kilomètres de canalisations : sur l'établissement d'Air Liquide Spatial Guyane au CSG, parler d'usine à gaz n'est pas une vaine expression !

Trois gaz nécessaires aux opérations sont produits directement au coeur du CSG : l'azote, l'hélium, et l'air comprimé.

"LOX" et "LH2", fluides indispensables aux lancements !

Derrière les sigles LOX et LH2 se cachent respectivement l'oxygène et l'hydrogène liquides, deux fluides essentiels aux lancements. Si la propulsion de Soyouz fonctionne avec un mélange de kérosène et d'oxygène liquide, c'est avant tout Ariane 5 qui en consomme pour décoller : plus de 140 tonnes d'oxygène liquide, comburant du lanceur,  et environ 28 tonnes d'hydrogène liquide, le combustible.

L'usine LOX produit de l'oxygène liquide à partir de l'air ambiant. Ces deux fluides ne pouvant être maintenus à l'état liquide qu'à des températures extrêmement basses, leur production se fait en fonction des besoins de la base de lancement.
Usine d'Air Liquide Spatial Guyane au CSG

Des besoins de productions accrus depuis Ariane 4

Installée en Guyane depuis 1969, Air Liquide intègre le CSG en 1986 dans le but d'assurer la maintenance des installations cryogéniques de l'Ensemble de lancement Ariane n°2 (ELA2) depuis lequel décolle alors Ariane 4. Deux ans plus tard, l'entreprise commence l'exploitation d'une nouvelle usine d'oxygène liquide et d'azote implantée directement sur l'ELA2.

Le 1er janvier 1991, devant une augmentation considérable des activités du marché spatial en Guyane, la filiale Air Liquide Spatial Guyane voit le jour, et met en place une installation de production et de distribution d'hélium gazeux, ainsi qu'une usine de production d'hydrogène liquide.

Transfert d'une citerne d'oxygène liquide

Au-delà de la production, Air Liquide assure également la logistique et les transports de ces fluides et gaz au sein du CSG. Ici, une citerne d'oxygène liquide.

1400000litres

C'est la quantité d'hydrogène liquide nécessaire pour un lancement Ariane 5 ECA (reports éventuels compris). Un tel volume représente un mois et demi de production pour l'usine LH2.

Visite virtuelle de l'Usine d'Hydrogène Liquide : http://static.zooomez.fr/medias/csg/usinelh2/

Visite virtuelle de l'Usine d'Oxygène Liquide : http://static.zooomez.fr/medias/csg/usinox/