ESA

En réduisant la masse des étages de fusée, l'ESA espère augmenter les performances de la charge utile en orbite. C'est l'objectif d'un programme baptisé PHOEBUS (Prototype d'un Etage Supérieur Noir Hautement Optimisé), qui vise à réaliser des réservoirs et des structures d'étage supérieur en fibre de carbone. Maintenant, après l'achèvement de l'examen de conception préliminaire du projet, l'ESA a engagé le maître d'œuvre ArianeGroup pour construire un démonstrateur d'étage supérieur à grande échelle.

L'accord de 50 millions d'euros - un avenant à un précédent contrat d'études de conception - démontrera la faisabilité et les avantages des réservoirs et des structures en fibre de carbone appliqués aux ergols cryogéniques à hydrogène et oxygène à haute impulsion. L'accord a été signé à Brême, en Allemagne, par Rüdeger Albat, responsable du transport spatial futur de l'ESA, au nom du directeur du transport spatial de l'ESA Daniel Neuenschwander, et Karl-Heinz Servos, responsable de la direction de l'industrie d'ArianeGroup.

Ces soi-disant "étages noirs" - nommés d'après la couleur distinctive des structures en fibre de carbone - pourraient devenir une caractéristique des futures fusées européennes. La réduction de poids offerte par un étage Phoebus pourrait augmenter les performances de la charge utile jusqu'à 2 tonnes - avec l'avantage supplémentaire de réduire les coûts de production par rapport aux structures métalliques traditionnelles.

Phoebus est également une étape importante sur la voie des étages supérieurs réutilisables, qui nécessitent des réservoirs ultra-légers pour les ergols verts.

Les travaux effectués à ce jour ont démontré que les composites en fibre de carbone peuvent être utilisés pour les réservoirs nécessaires à la manipulation de l'hydrogène et de l'oxygène cryogéniques. Les matériaux composites de carbone peuvent être chimiquement très réactifs avec l'oxygène, dictant une sélection rigoureuse des résines et des matériaux fibreux qui composent ces structures solides mais légères.

Remplacer le métal par des composites de carbone permettra de réduire la masse de l'étage supérieur et donc de gagner en performances de charge utile. Ces matériaux ouvriront également la voie à de nouvelles conceptions innovantes pour les réservoirs et les structures.

Albat a déclaré : « Phoebus promet de débloquer des gains significatifs en termes de coûts, de durabilité et de performances. Ce travail pourrait également avoir des retombées positives sur d'autres applications aérospatiales, par exemple dans les avions, où l'hydrogène pourrait un jour apporter des avantages environnementaux significatifs.

ArianeGroup a travaillé en étroite collaboration avec MT Aerospace pour développer les technologies de conception et de fabrication nécessaires à la réalisation de réservoirs cryogéniques et de structures adjacentes en fibre de carbone. MT Aerospace a établi à Augsbourg la capacité de fabriquer des structures et des réservoirs en fibre de carbone jusqu'à 3,5 m de diamètre.

L'institut aérospatial allemand DLR sera chargé d'évaluer les performances du démonstrateur Phoebus avec de l'hydrogène et de l'oxygène cryogéniques dans son centre d'essai de Lampoldshausen, en Allemagne.

Le projet Phoebus fait partie du programme préparatoire des futurs lanceurs de la direction des transports spatiaux de l'ESA.

Merci d'aimer

Vous avez déjà aimé cette page, vous ne pouvez l'aimer qu'une seule fois !