Ariane 4

L'Agence spatiale européenne décide en octobre 1981, sur proposition de la France, de développer une version plus puissante du lanceur Ariane, permettant de placer 4,17 tonnes en orbite géostationnaire et d'effectuer des lancements doubles. L'objectif est de mettre en service cette nouvelle version en 1986 de manière à pouvoir répondre aux besoins de la nouvelle génération de satellites de télécommunications.

Le CNES est maître d'œuvre et l'Aérospatiale l'architecte industriel. La plupart des composants sont confiés à l'Aérospatiale et DASA dont les activités spatiales ont été intégrées en l'an 2000 au sein d'EADS Astrium. Les moteurs sont fournis par la SEP intégrée à SNECMA en 1997, à l’exception des propulseurs à poudre PAP fournis par SNIA-BPD. La case à équipement est réalisée par Matra[2].

Les installations de lancement à Kourou sont agrandies : en effet, d'une part le premier complexe de lancement ne permet d'effectuer que 6 tirs par an, alors qu'il est prévu dans le futur une moyenne de 10 tirs par an ; d'autre part les propulseurs d'appoint liquide ne peuvent être montés dans les installations existantes. L'ESA autorise en août 1981 l'édification d'un deuxième complexe de lancement, ELA 2, pour un coût de 153 millions d'euros. Avec ELA 2 le déroulement du montage de la fusée et son lancement sont profondément modifiés pour limiter les conséquences d'une explosion au décollage et surtout réduire le délai entre deux tirs, le bâtiment d'assemblage est construit à près d'1 km de l'aire de lancement et le lanceur est amené sur le lieu de décollage posé sur une table de lancement qui se déplace sur des rails. Grâce à ces nouvelles installations, le délai entre deux tirs peut être réduit théoriquement de 28 à 18 jours.

Arianespace commande un premier lot de 23 lanceurs en 1987 pour la somme de 10 MdF, puis en 1989 un second lot de 50 lanceurs pour une commande record de 18 MdF. Quatre autres commandes suivront en 1995 (5 lanceurs), 1996 (10 lanceurs), et deux en 1997 (10 et 20 lanceurs)[3].

Le premier lancement d'Ariane 4 a lieu le 15 juin 1988 [4] (vol V-22) avec un Ariane 44LP embarquant trois satellites : un satellite météo Meteosat-3, un satellite de télécommunications PAS-1 et un satellite radioamateur AMSAT-P3C[5].

En 1990, Ariane 4 réalise sa première mission héliosynchrone (vol V-35) et connait son premier échec (vol V-36), qui sera suivi par deux autres en 1994.

Le record de transfert en orbite géostationnaire est établi en 1998 par un Ariane 44L (V-113) avec AFRISTAR et GE-5 pour une masse 4 946 kg[3].

Il termine sa carrière le 15 février 2003 avec Ariane 44L (V-159), remplacée par Ariane 5 qui permet d'emporter des charges plus lourdes.

Ariane 4 fut tirée 116 fois entre 1988 et 2003 et mit en orbite plus de 180 satellites[6], et réalisa 10 mises en orbite héliosynchrone et 106 mises en orbite de transfert géostationnaire[3].

Il y eut trois échecs : le Vol 36, où un technicien a oublié un chiffon dans une conduite d'eau d'un moteur Viking du premier étage[7], le Vol 63 lorsque la turbopompe d'oxygène liquide a surchauffé et s'est rompue, et le Vol 70 quand une fuite ou une obstruction (non déterminé par l'enquête) de la canalisation d'oxygène liquide en amont de la turbopompe entraîna une baisse de puissance du moteur[8]. Malgré ces ennuis, ce lanceur affiche un taux de fiabilité supérieur à 97 %.

Ariane 4 est la version la plus produite des lanceurs Ariane. C'est cette version qui permit à l'Europe de devenir un acteur majeur des lancements de satellites commerciaux détenant jusqu'à 60 % du marché mondial[9]. De 1995 à 2003, Ariane 4 a enchaîné 74 lancements successifs réussis, ce qui constituait un record pour un lanceur commercial [10] jusqu’au vol VA 233 en novembre 2016, qui permit à Ariane 5 de battre ce record.

Ariane 44LP au décollage.

Le lanceur était commercialisé dans six configurations différentes permettant de lancer un ou deux satellites en orbite de transfert géostationnaire (GTO) avec une masse totale de 2 100 kg à 4 950 kg. Il possédait selon les versions des propulseurs supplémentaires (zéro, deux ou quatre) de types variables : à propergol liquide (symbolisés par la lettre L), ou bien à propergol solide (également qualifiés de « à poudre » ; symbolisés par la lettre P). Il en résultait ainsi les versions :

• Ariane 40 (sans propulseur d'appoint) ;
• Ariane 42P (deux propulseurs d'appoint à propergol solide) ;
• Ariane 44P (quatre propulseurs d'appoint à propergol solide) ;
• Ariane 42L (deux propulseurs d'appoint à propergol liquide) ;
• Ariane 44LP (quatre propulseurs d'appoint : deux à propergol liquide et deux à propergol solide) ;
• Ariane 44L (quatre propulseurs d'appoint à propergol liquide).

Ariane 4 possède une architecture à trois étages, similaire aux précédentes versions des lanceurs Ariane (Ariane 1, Ariane 2 et Ariane 3)

Le premier étage L220

Site de lancement ELA2 d'Ariane 4 au centre spatial guyanais.

Le premier étage était construit par l'Aerospatiale, et les moteurs par la SEP. Par rapport aux versions précédentes d'Ariane, le premier étage fut allongé lui permettant d'emporter jusqu'à 227 tonnes d'ergols. La puissance des quatre moteurs Viking fut légèrement augmentée délivrant une poussée totale au niveau de la mer de 2 718 kN[10].

Différentes configurations existaient suivant le modèle d'Ariane 4 :

Configurations du L220

Modèle	Masse d'ergols	Temps de poussée
A40	167,5 tonnes	150 secondes
A42L	201 tonnes	181 secondes
A42P	217,2 tonnes	196 secondes
A44P/44LP/44L	227,1 tonnes	205 secondes

Dimensions :

• longueur : 18,6 m
• diamètre : 3,8 m