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Les fusées-sondes de Sud-Aviation

Jean-Jacques SerraCommission Histoire de la 3AF

Samedis de l'Histoire de la 3AF Les fusées-sondes de Sud Aviation 15/10/2011 - 2

Origines : Centre national d'études des télécommunications (CNET)

• Loi du 4 mai 1944, validée le 29 janvier 1945

• Demandes d'études - ministères (Guerre, Air, Marine), - Radiodiffusion française, - Comité d’action scientifique de la Défense nationale,...

• Etudes sur la propagation radioélectrique � plusieurs départements (Tubes et hyperfréquence, Transmission, Laboratoire national de radioélectricité)

• Recherches sur la troposphère et sur l’ionosphère

Programme spatial du CNET lancé en 1957 selon deux directions :

• participation au lancement de fusées-sondes pour l’exploration de la haute atmosphère

• traitement scientifique des données fournies par les signaux émis par les satellites artificiels


Contexte : Fusées-sondes existantes

Fusées du CASDN pour l'AGI :

• Véronique AGI : dérivée des Véronique N et NA (1952-1954)60 kg à 210 km d'altitude

• Monica IV et V :dérivées des Monica I à III (1955-1956)15 kg à 80 km ou 140 km d'altitude

Fusées de l'ONERA utilisées par le CEA :

• Daniel : dérivé d'Ardaltex (1957-1959)15 kg à 125 km d'altitude

• Antarès :dérivé de l'engin d'essais de rentrée (1959-1961)35 kg à 280 km d'altitude


Définition des besoins du CNET

Envoi d'une charge utile de 32 kg à 80 km, 120 km, 400 km et 1000 km d'altitude

• fusées commandées à Sud Aviation

• unité mobile construite par le département "Télécommande" du CNET


Antécédents Sud-Aviation

Missiles

• sol-air : SE 4100 (1), SE 4300 (1), SE4400 (2)

• sol-sol : SE 4200 (2), SE 4500 (2)

Propulsion principale : (1) moteur-fusée à liquides, (2) statoréacteur

Projet SSBT "Casseur" (1957-1959)

• Missile de 3500 kg, 8,7 m de long, portant à 100 km

• Propulsion solide de gros diamètre : 800 mm

• Bloc Plastolite Mammouth de 1855 kg

Propositions Sud-Aviation• 80 km………… monoétage (croisière)

• 120 km……… même étage / petit booster

• 400 km……… même étage / gros booster

• 1000 km…… même étage / deux gros boosters


Blocs de croisière existants

Missiles sol-air à poudre

Nombreux blocs de croisière Epictète testés

• PARCA (Terre, DEFA) : Ajax : ∅280, 2 t x 17 s (en 2 blocs)Atlas : ∅380, 2 t x 27 s (projet)

• R.422 (Air, MATRA) :Jéricho I : ∅300, 1.5 t x 20 sJéricho II : ∅300, 1.5 t x 24 s

• MASURCA (Marine, Ruelle) : Irène : ∅390, 1.5 t x 35 s (en 2 blocs)Neptune : ∅390, 2 t x 33 s

� Jéricho IV : 208 kg , 2 t x 21 s


Blocs d'accélérateurs existants (petits)

Missiles de la Marine (Latécoère)

Nombreux blocs accélérateur Plastolite

� bloc Vénus ∅275

• MASALCA, Vénus à partir de 1955Vénus en tandem (1800 mm, 125 kg) 6,4 t x 3,6 s

• MALAFACE, Vénus à partir de 19551 Vénus ventral (2200 mm, 150 kg) ? t x ? s2 Vénus ventraux (1400 mm, 95 kg) ? t x ? s

• MALAFON, à partir de 1958 2 Vénus latéraux (1400 mm, 95 kg) 6 t x 2,9 s

� Vénus : 94 kg, 4 t x 4,5 s


Blocs d'accélérateurs existants (gros)

Missiles sol-air à poudre

Gros bloc Plastolite : Vésuve ∅550

• R.422 (Air, MATRA), à partir de 1957(528 kg) 26 t x 4 s

• MASURCA (Marine, Ruelle), à partir de 1959(475 kg) 20 t x 4.5 s

� Antarès, Statex B, Vega

Programme BALLON (1957)

Grosse propulsion solide

• SNPE, ONERA, SEPR

• Bloc Stromboli : ∅550

� VE 10, Stataltex, Bérénice, à partir de 1960


Du SEPR 737 au Sud S2

Véhicule Expérimental Aigle / Sud Aviation

Propulseur SEPR 737

• Bloc Stromboli 984 kg, ? T x 16 s

Accélérateur Dragon / Sud Aviation

Propulseur S2

• Bloc Stromboli 686 kg, 9 t x 16 s

• Enveloppe, technologie "enroulé-collé"Liasse de 10 bandes d'acier de 0,1 mm d'épaisseur et 8 cm de large, enroulées et collées en spirale


Description des véhicules Bélier, Centaure et Dragon (1)

Bélier

Pointe normalisée (forme conique)• angle au sommet = 18,5°• volume étanche = 35 litres

Propulseur • enveloppe en tôle d'acier roulée-soudée• séparation pointe par cordon à charge creuse • dispositif autodestruction par ceinture détonante (découpe du fond arrière du propulseur) • 4 gouttières extérieures pour relier la CU aux différentes antennes.

Empennage constitué de 4 plans stabilisateurs • 2 : antennes de télécommande et aériens du répondeur radar• 2 : antennes de télémesure et impulseurs qui mettent l'engin en rotation à 6 tr/s (rotation entretenue par calage des empennages)

Centaure, Dragon

• séparation étage par cordon à charge creuse • empennage Dragon équipé d'impulseurs pour mise en rotation sur 2 stabilisateurs


Description des véhicules Bélier, Centaure et Dragon (2)

315 kg

467 kg

1157 kg


Création du CNES

• Janvier 1959 : création du Comité des recherches spatiales (CRS) présidé par Pierre Auger

• Décembre 1961 : création du Centre national d'études spatiales (CNES)Président : Pierre AugerDirecteur Général : Général Robert Aubinière

A ses débuts, le CNES utilise les installations des champs de tirs militaires :

• Centre d’essais d’engins spéciaux (CIEES) sur les deux ensembles Colomb-Béchard et Hammaguir

• Centre d’essai et de recherches d’engins spéciaux (CERES) sur l'île du Levant


1961 : Début des essais Bélier et Centaure

52C DB

Mai 61 HMG 2 CNETDec 61 HMG-REG SA

Rampe CNET

Rampe PARCA


1962 :

1381C

223B D

Mai 62 IDL CNETMai-Jun 62 REG-HMG CEA, SANov-Dec 62 HMG-REG-IDL-ARG SA

Dec 62 HMG 1

Première campagne en ArgentinePremières expériences allemandesDébut des essais Dragon

Argentine : CNIE (Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales)

Demande CNES en janvier 1962 pour une campagne "nuage de sodium" multisite.

Campagnes en 1962 (CNES), 1963 (conjoint), 1964, 1965, 1967 (CNIE)15 Centaure en tout

C28

Allemagne : MPE Garching (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)

Campagnes "nuages de baryum".

Campagnes en 1962, 1963, 1964, 1965, 196910 Centaure et 3 Dragon


1963 :

1

1

B

11

C D

SAIDLJul 63

Avr 63 HMG 1 SudMai 63 HMG SA, CEA

Mai-Jun 63 HMG-REG-IDL-ARG SA, CNIE

Oct 63 HMG 1 DMA

Poursuite des essais Dragon


Partenariats avec l'Inde et le Pakistan

Inde : INCOSPAR (Indian National Committeefor Space Research)

Accord de coopération signé en mai 1964prévoyant, entre autres :• matériel français pour la base de Thumba• licence de fabrication des fusées Centaure.

Avant le premier vol d’une Centaure indienne, 10 Centaure françaises lancées depuis Thumba.

Pakistan : SUPARCO (Space and UpperAtmosphere Research Commission)

Accord de coopération signé en mars 1964, prévoyant, entre autres :• matériel français pour le Centre de Sonmiani• licence de fabrication des fusées Centaure.

Avant le premier vol d’une Centaure pakistanaise, 10 fusées françaises (8 Centaure et 2 Dragon) lancées depuis Sonmiani. + 2 Centaure françaises lancées après cette date.

Note sur les propergols composites :

1) Plastorgols (AP-PVC )1951 (premiers échantillons) → 1956 (premiers blocs) → 1958 (premiers blocs en Plastolane)� Inconvénient : température de cuisson (160-170°C) incompatible avec technique "moulé-collé".

2) Isorgols (AP-PU)� température de cuisson ≈ 40-50°C 1957 (premiers échantillons) → 1958 (premiers blocs libres) → 1960 (premier bloc moulé-collé)


Programme de fusées-sondes de l'ESRO

1Zenit2Bélier

14

464182

NombreVéhicule

Dragon

SkylarkPetrel

Centaure

Arcas

8152

SDQ

1138

AND KIRGREIDL

4731Total

BélierCentaure 1 3 47Dragon

COPERS (COmmission Préparatoire Européenne pour la Recherche Spatiale)octobre 1961 (3° session ) � Blue Book

• Programme scientifique : fusées-sondes et satellites

CERS-ESRO (Conseil Européen de Recherche Spatiale - European Space Research Organisation)

juin 1962 : Signature convention créant l’ESRO9 états : D, B, E, F, I, NL, GB, S, CH + DK quelques mois plus tard.

mars 1964 : Convention en vigueur pour 8 ans.


2ème version des fusées Bélier, Centaure et Dragonpour l'exportation

Bélier II à bloc Vega (Plastolite)• 230 kg, 2 t x 23.4 s


1964 :

LPA1IDLNov 64

SA10HMG-REG-IDL-ARGNov 64

B

2

12

52

8

C D

CNETHMGOct 64ESROIDLOct 64

SA2ISLAug 64CNET, SA, GRIHMGMai 64

Fev 64 HMG 1 DMAFev 64 HMG SA, MPE

Avr 64 HMG 2 SA

Nov-Dec 64 HMG 1 MPE

Première campagne en IslandePremière campagne pour l'ESRO

Rampe SERMIAT


1965 :

GRI, SA4HMGDec 65

B

332

921C D

CNIEARGNov 65ESROSDQDec 65

MPE1HMGNov 65SA2ISLAug-Sep 65

Mar 65 HMG SAAvr-Mai 65 IND INCOSPAR

Jun 65 HMG-REG-IDL SA

Première campagne en IndePremière campagne en Sardaigne


1966 :1° semestre

B

2

3

62

3C D

GRI, SA3ANDMai-Jun 66SA2HMGJun 66

ESROGREMai 66SA3HMGMai 66

Jan-Mar 66 IND INCOSPAR

Jan-Mar 66 HMG 1 SA, GRIFev-Mar 66 AND ESRO

Première campagne en NorvègeCampagne Eclipse en Grèce


1966 : 2° semestre

CNES1HMGOct 66SA1ANDOct 66SA2HMGNov 66

ESRO2SDQJul 66

ESRO3KIRNov 66

B C D

Première campagne en Suède (ESRANGE)


Programme CNES : Famille 1a) Bélier, Centaure et Dragon – version III

Principales améliorations du Bélier III• assemblage de la pointe par sangle fixe ou éjectable• virole porte empennage à montage simplifié (par vis)

avec cadre de fixation pour premier étage• surface de l'empennage augmentée• impulseurs modifiés avec DAMAFIR

Principales améliorations du Dragon III• virole conique inter-étage modifiée (fixation par vis)• surface de l'empennage augmentée

Bélier III à bloc Vega (Isolane)• 230 kg, 2.15 t x 23.5 s

321 kg +CU

1230 kg +CU


Programme CNES : Famille 1b) Dauphin et Eridan

Pointe normalisée (angle au sommet = 18,5°)+ Caisson d'équipements incluant les aériens

Propulseur • type Dragon III• fixation par sangles éjectables• dispositif autodestruction par ceinture détonante• 1 gouttière extérieure (CE vers allumage et TCD)

Empennage constitué de 4 plans stabilisateurs • simplifié (sans aériens)• 4 impulseurs, rotation entretenue par calage des empennages

919 kg +CU

1865 kg

+CU


Programme CNES : Familles 2, 3 et 4

Famille 2Bloc Mammouth au 1° étage∅800 mm, 1900 kg Plastolane, 19 → 22 t x 18 s- moteur d'Agate et Rubis (Nord Aviation)- moteur Sud Aviation (enveloppe "enroulé-collé")

• Hercule : monoétage, type Agate B• Paris : biétage, Mammouth-Stromboli

150 kg à 880 km d'altitude• Phénix : triétage, Mammouth-Stromboli-Vega

25-50 kg à 1500 km d'altitude• Persée : triétage, Mammouth-Stromboli-Stromboli

100-200 kg à 1500 km d'altitude

Famille 3 = Famille 1 pilotéeSystème type Ber

Famille 4 = Famille 2 pilotéeSystème type Bar


1967 :1° semestre

Première campagne en Terre AdéliePremier DauphinPremier Centaure IIPremière campagne au Pakistan

INCOSPAR1INDAvr 67

1

1

DaB

31

13

C D

SUPARCOPAKMai 67CNES-SudIDLJun 67

ESRO, CIIKIRAvr 67

SA, CNES-SudHMGMar 67

Jan 67 TAD 4 GRI

Fev 67 KIR ESRO

C24 : 1° Centaure IIBSystème de récupération (Sud Aviation)destiné à :• collecte de particules• emploi de films sensibles dans l'UV


1967 : 2° semestre

Da

CNIE3ARGSep 67ESRO3ANDOct 67

ESRO2KIRJul 67

ESRO3KIRNov-Dec 67

B C D

Fermeture du CIEES


1968 :1° semestre

ESRO3KIRMai-JunESRO, CNES121SDQMai 68

SUPARCO12PAKMar-Avr 68

CNES, SA211BISFev-Mar 68

DaB

3

3C D

GRI3KERMar-Avr 68

INCOSPARINDFev 68

Fev-Mar 68 KIR ESRO

Première campagne à BiscarossePremier Bélier IIIPremière campagne aux Kerguelen

FU171


1968 : 2° semestre

INCOSPAR1INDNov 68

1

EDaDCB

CNESKRUSep 68ESRO3KIROct-Nov 68

ESRO1KIRJul 68

CESR+SA1ANDNov 68

CNES1BISJul 68

Premier Dragon III, EridanPremier tir à Kourou

FU182

2 rampes F1, 1 rampe SERMIAT


1969 : 1° semestre

CESR+SA, LPSP+GRI2ANDAvr 69ESRO3KIRMar-Avr 69

CNES, SA, LPSP222KRUMar-Avr 69

E

ESRO1KIRJun 69GRI1BISMai 69

SUPARCO2PAKFev 69

DaB

2

C D

ESROANDFev 69

CNET, HS4BISFev 69

Premières expériences russes / DragonPremières Centaure indienne et pakistanaise

26 février 1969 : Centaure C01

31 mars 1969 : Rehnuma 1

FU180


1969 : 2° semestre

INCOSPAR1INDSep 69CNES11KRUAou 69

EDaDCB

ONERA1BISSep 69ESRO3KIROct-Nov 69

ESRO2KIRAou 69

GRI1BISNov 69

2 SAIDLJul 69

Premier Bélier biétage (CRAPEL)

CRAPEL : Cible Radar Préparatoire à ELECTRE

Moteur sphérique • 20 kg Isorgol• ≈0.5 t x 10.5 s• Ø coiffe = 326 mm

Performance : 28 kg à 320 km


1970 :

ESRO4KIRJun-Aou 70CNIE1ARGMai 70

EDaDCB

CNET, GRI2BISOct 70

ESRO3KIRFev-Avr 70

CNES1KRUNov 70

1 CNESKRUFev 70

Derniers tirs de Bélier

EIDI : Etude de l'impédance d'un dipôle dans l'ionosphèe


1971 :

ESRO2KIRJul-Aou 71CNES1KRUMai 71

SA, CONIE4ARNAvr-Mai 71

1

EDaDC

1 LPSP, SA, LAS, ISRO4KRUSep-Oct 71

ESRO4KIRJan 71

ESRO1KIRNov 71

Première campagne depuis El ArenosilloTir pour le compte de l'Inde à Kourou

C154


1971 : Système de récupération en mer

Dispositif SILAT 247MN


1971 : Système de contrôle d'attitude 3 axes

Dispositif CASSIOPEE (ONERA)Contrôle d'Attitude par Senseurs Stellaires et Inertiels pour l'Orientation et le Pointage d'Expériences vers les Etoiles

Astronomie UV

• Atlas Fusée 1971• MgII – He solaire 1972• Janus 1972• FAUST (2) 1974


1972 :

LPSP, LAS2KRUNov-Dec 72SUPARCO2PAKAvr 72

EDaDC

CNIE, LPSP1ARGDec 72

ESRO2KIRJan 72

Fin du programme ESRO de fusées-sondesExpérience française sur Centaure indienne

Expérience ELECTROJET (FU172) : 10 octobre 1972, 3 mars 1973


1973 :

EDaDCGRI1BISFev 73

Dernier tir de Dragon


1974 :

Belgique3KRUSep 742

EDaCSuède2KIRFev 74

LASKRUNov 74

Campagnes post-ESRO (Suède, Belgique)


1975 : Campagne ARAKS (Kerguelen)ARtificial Aurora between Kerguelen and Sogra

CESR, GRI, IKI + IZMIRAN 2KERJan-Fev 75EDaC

Suède1KIRMar 75


1977 :

CONIE, CNES2ARNDec 77EDaC

Derniers tirs de Centaure (El Arenosillo)

IonosphericCooperativeProgram

Algarrobo y Clodomiro


1978-79 :

CNES1KRUFev 79CNES1KRUNov 78

11

EDa

CNESKRUJun 79CNESKRUNov 79

Tests des équipements du champ de tir


Bilans et statistiques : Bélier, Centaure, Dragon


Bilans et statistiques : Dauphin, Eridan


Projets non réalisés

Pégase = Eridan + Bélier• 25-30 kg à 1000 km• version pilotée ?

Dragon-Flêche• Flèche = moteur ∅300 en fibre de verre bobinée (� 3° étage Diamant)• 49 kg d'Isolane• 15-30 kg à 2000-1500 km

Eridan-Javelot• Javelot = moteur sphérique ∅560(� moteur d'apogée Symphonie)• 140 kg d'Isolane• 30-80 kg à 2500-1300 km

Beridan� Ber + Dauphin

� Tacite + Dauphin


Héritage : Pakistan

Shahpar

Shahbaz

Hatf 2 ↑

Hatf 1 ↓

28 avril 1972 : Pak. Shahpar 1


Héritage : Inde

RH-300 Mk.2

Isbjørn 1

RH-560 Mk.2DEOS F05/06/07

ATV D01

Svalbard, 97

Samedis de l'Histoire de la 3AF Les fusées-sondes de Sud Aviation

Hammaguir •• Reggane

• Colomb Bechar

Ile du Levant•Biscarosse •

• Kourou

• Chamical• Mar Chiquita

• Salto di QuirraEl Arenosillo •

• Kiruna

• Eubee

Andoya •

• Thumba

• Sonmiani

• Kerguelen

Terre Adelie •

Vik •

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