Ariane 6 : En Gironde, les sites d’ArianeGroup « travaillent déjà sur les vols 5 et 6 » de la fusée

L’émotion est palpable quand Frédéric Dauch pousse la porte du grand hangar, dans une des usines d’ArianeGroup en Gironde, à Saint-Médard-en-Jalles près de Bordeaux. Derrière trône fièrement, au milieu de la pièce, une jupe, immense pièce métallique en forme de cylindre. Entièrement câblée et connectée, elle est fin prête avant de partir à Kourou en Guyane, pour le vol inaugural d’Ariane 6 prévu à la fin de l’année.

Responsable du programme « propulsion solide » pour Ariane 6, Frédéric Dauch explique que les équipes dédiées des sites girondins d’ArianeGroup à Saint-Médard-en-Jalles et au Haillan, sont entièrement tournées vers la production des fusées Ariane 6 depuis plus d’un an déjà. Les usines qui rassemblent 3.400 collaborateurs, soit environ 40 % des effectifs d’ArianeGroup, travaillent notamment sur les boosters du nouveau lanceur de l’Agence spatiale européenne (ESA).

Des gaz qui s’échappent à plus de 3.000 °C au décollage

Appelés aussi Equipped Solid Rocket, (ESR), ces moteurs à combustion solide fonctionnant au propergol, situés sur les côtés de la fusée, sont allumés au décollage et permettent à la fusée de s’arracher de la pesanteur et de sortir de l’atmosphère terrestre. Les gaz émis par le propergol s’échappent alors de la tuyère, que l’on peut qualifier vulgairement de pot d’échappement du moteur, à plus de 3.000 °C pendant deux minutes. Presque trois fois la température de la lave en fusion.

Pour résister à de telles températures, il faut des matériaux spéciaux en composite, conçus à quelques kilomètres de Saint-Médard, sur le site du Haillan. Ces matériaux composites sont déposés dans la tuyère par un procédé de « bobinage ».

« Nous fabriquons également au Haillan une dizaine de pièces qui entrent dans la composition des tuyères », poursuit Frédéric Dauch. La tuyère, objet d’environ trois mètres de haut et qui pèse entre deux et trois tonnes, est ensuite assemblée sur place, avant d’être expédiée elle aussi en Guyane.

Robotisation et automatisation

Le groupe et sa filiale Arianespace visent une dizaine de lancements d’Ariane 6 par an, contre cinq à six pour Ariane 5, dont les deux derniers lancements auront lieu cette année. Et comme la nouvelle fusée comporte deux versions, l'A62 équipée de deux boosters, et l'A64 avec quatre boosters, contre une seule version à deux boosters pour la précédente, cela implique une accélération des cadences sur les chaînes de fabrication et de montage d’ArianeGroup, et une plus grande modularité.

« Il nous faudra par exemple sortir 36 tuyères par an, contre 12 pour Ariane 5. » Et avec un carnet de commandes d’Ariane 6 plein comme un œuf, il faut déjà se projeter sur les prochains lancements. « Dans notre usine du Haillan, on travaille déjà sur les vols 5 et 6, voire au-delà pour certaines pièces… », poursuit Frédéric Dauch.

Pour répondre à ces défis, les maîtres-mots pour la fabrication en série d’Ariane 6 sont la robotisation et l’automatisation. Au Haillan, ArianeGroup s’est notamment équipé d’un impressionnant robot capable de soulever la tuyère, et d’y placer des éléments au micron près. Mais plusieurs tâches, « à forte valeur ajoutée », ne peuvent s’effectuer qu’à la main. C’est le cas du collage des pièces de la tuyère, « car cela nécessite un savoir-faire, une sensation, difficilement transmissible à un robot. »

« Ariane 6 a été conçue pour répondre à l’évolution du marché »

Les grands principes et la fiabilité d’Ariane 5 sont repris pour Ariane 6, à savoir des boosters pour le décollage, et deux étages alimentés par des moteurs à propulsion liquide (hydrogène et oxygène) pour la suite du vol et le positionnement en orbite de la « charge utile », généralement des satellites, installés tout en haut de la fusée et protégés dans une coiffe. « Ariane 6 a été conçue pour répondre à l’évolution du marché, rappelle Frédéric Dauch. Nous sommes passés d’un marché avec beaucoup de satellites géostationnaires positionnés à 36.000 km d’altitude, à un marché avec de plus en plus de constellations de satellites à lancer en orbite basse. Et dans ce domaine, la concurrence est féroce, c’est pourquoi nous avons conçu ce système de production pour réduire les coûts de 40 % pour le nouveau lanceur Ariane. »

Les innovations d’Ariane 6 n’en sont pas moins nombreuses. « Nous avons repensé l’ensemble de la conception du lanceur pour faire plus simple avec moins de pièces, et en utilisant de nouvelles technologies. » Les versions A62 et A64 représentent par exemple une évolution importante. « Avec deux boosters sur Ariane 6, nous emportons de l’ordre de quatre à cinq tonnes de charge utile en orbite de transfert géostationnaire, avec quatre boosters, on est plutôt sur douze tonnes, explique Frédéric Dauch. Cela permet une grande polyvalence en matière de missions, qui correspond aux attentes des clients institutionnels et commerciaux. »

Un assemblage de la fusée à l’horizontal

Côté moteurs, ces boosters sont équipés d’un P120C. « C comme commun, car ce moteur est commun avec le premier étage de la fusée Véga-C, une décision également prise pour optimiser les coûts de développement. » Le Vulcain du premier étage (ou étage principal), déjà présent sur Ariane 5, est conservé mais optimisé. Et Ariane 6 s’équipe d’un tout nouveau moteur Vinci ré-allumable, pour son deuxième étage (ou étage supérieur). « Cela permet d’aller positionner les satellites de manière encore plus précise, sans que le satellite utilise son propre carburant, ou alors le minimum possible, détaille Frédéric Dauch. C’est très important car plus le satellite économise son carburant, plus sa durée de vie est longue. »

Plusieurs éléments sont assemblés en Europe, avant de partir par bateau vers la Guyane, où Ariane 6 termine d’être assemblée… horizontalement, c’est une nouveauté, avant d’être levée quasiment sur son pas de tir. « Tout est optimisé pour réduire les coûts et augmenter les cadences. »

« Quasiment l’ensemble des équipements est désormais qualifié, notamment l’ensemble des moteurs tant solides que liquides, se réjouit Frédéric Dauch. La première rencontre entre le lanceur et le pas de tir à Kourou a eu lieu l’été dernier, et nous allons continuer à dérouler ces essais combinés jusqu’aux essais de mise à feu. » Malgré plusieurs mois de retard, l’optimisme est aujourd’hui de mise chez ArianeGroup, en vue d’un lancement d’Ariane 6 en 2023.