Étude de lanceurs spatiaux français au 1/144

Bonjour,

Poursuivant toujours mon "autre" maquettisme dans le spatial, je réalise en ce moment un rêve de 35 ans  
C'est en 1983 que j'ai co-écrit une étude détaillée du programme spatial français de 1950 à 1975.
Deux ans de travail à partir d'1m20 environ de documents divers (notices et livrets du CNES, articles de revues spécialisées) j'ai essayé de reconstituer ce qu'avait été l'aventure spatiale nationale, depuis les premières fusées-sonde Véronique (1950) jusqu'à l'abandon des lanceurs au profit de ce qui allait devenir Ariane.
Mon étude, ici, publiée dans le Journal of The British Interplanetary Society (l'organisation anglaise cofondée par.. Arthur C Clarke et dont je fus membre de 1976 à 1990) :
http://epizodyspace.ru/bibl/inostr-yazyki/jbis/1987/2/JBIS_1987-2.pdf

Un extrait de mon étude :



35 ans plus tard, animé de la même passion, désormais me débrouillant avec la conception 3D et possédant une imprimante semi-professionnelle, tout était prêt pour que je passe à l'acte... donc voilà.

Pour les néophytes, le programme de lanceur national a été mené à l'origine par le LRBA (Laboratoire de Recherche Balistique et Aérodynamique), une organisation semi-militaire installée en 1946 à Vernon (Eure) et accueillant 150 spécialistes allemands des V2 "soustraits" aux alliés lors de la victoire sur l'Allemagne. Les américains avaient eu von Braun, on a eu ses ingénieurs.

Le but initial était d'aider à la conception d'un missile anti aérien national dans ces prémices de Guerre Froide, mais très vite l'exploration reprit le dessus et apparurent les fusées sondes dérivées du V2 allemand : la série des Véronique (pour VERnon électrONIQUE) et Vesta. Tirées d'Hammaguir, notre base dans le Sahara algérien.
Tous ces lanceurs avait une propulsion à carburant liquide pressurisée, sans turbopompe. L'objet était la maitrise des trajectoires à haute altitude. Des Véronique et Vesta emportèrent les premiers "astronautes" français (rat, chat) pour de court vol suborbitaux.





Les pièces imprimées avant le polissage final :





Puis, en 1959 fut créée la SEREB (Société d’Étude et de Réalisation d'Engins Balistiques) voulue par le Général de Gaulle pour mettre au point les futurs missiles balistiques de la Force de Frappe. L'objet était la mise au point d'un missile stockable (carburant solide - poudre) et de maitriser la rentrée des ogives dans l'atmosphère.

La "famille SEREB" :





Et après impression :





Au début des années soixante, l'idée d'un lanceur spatial utilisé par les civils fit surface par une combinaison d'éléments venant du LRBA et de la SEREB, débouchant sur la série dite des "Pierres Précieuses" et culminant avec le lancement du premier satellite français (A1 Astérix) par un lanceur national en novembre 1965. Le premier satellite français, FR-1, avait été lancé un peu avant avec une fusée Scout américaine.





Seules, les 3 Diamant ont eu une carrière civile, les autres lanceurs étant dédiés à la mise au point des missiles.

Et comme toujours, les impressions :









Fort de son succès avec Diamant, le couple LRBA-SEREB étudia très vite des lanceurs évolués dans le but de donner l'indépendance à la France dans le lancement de ses satellites. Une course à la puissance débutait, mais pour avoir une chance d'être acceptés il fallait que les nouveaux matériel ne coûtent pas trop cher en argent et en temps à développer. Les ingénieurs étudièrent une série de combinaisons dont aucune ne fut construite... et oui, il ya aussi des "never-were" dans les fusées.
Un véritable jeu de Meccano fut établi, combinant les étages existants, des étages légèrement modifiés et des étages envisagés pour les missiles de deuxième et troisième génération. On incorpora même l'étage Cora de la fusée Europa 1 a certaines configurations.
Rien de concret en sortit, si ce n'est quelques prototypes non fonctionnels et de belles maquettes exposées au Bourget entre 1966 et 1970.

Il y eu d'abord des dérivés directs des Diamant :

















Puis on aborda les lanceurs plus puissants, avec en ligne de mire l'orbite géostationnaire. Le LRBA et la SEREB proposèrent indépendamment deux gammes de lanceurs de plus en plus gros, attaquant directement le programme Europa qui était très mal parti.

Les projets SEREB de lanceurs lourds :

















A ce moment précis, j'en suis là. Les Turquoise C et H "bronzent" dans mon four à UV après 12h25 d'impression continue.
J'attaque le dessin de la famille des projets LRBA qui confine au délire... vous en saurez plus la semaine prochaine

_Bruno

Dernière édition par bgire le Dim 30 Avr 2023 - 0:41, édité 2 fois

Salut Bruno

Elles sont splendides  , Vivement la disponibilité chez Mélaine  

Pierre

J'aime bien tes "suppositoires"    J'imagine que de travail depuis des années   mais je sais aussi que cela est ta passion alors ....... Vivement la suite mon cher Bruno 

c'est superbe

Me suis pris le pdf et vais imprimer ca pour mes vacances de la semaine prochaine

Un sujet intéressant mais il y a un problème au niveau des photos, la plus part ne s'affichent pas ou à moitiés
Un chargement trop précipité?!
Qui était le "co auteur" de cet ouvrage, tu n'en parles pas
Jean

migou31 a écrit:

Un sujet intéressant mais il y a un problème au niveau des photos, la plus part ne s'affichent pas ou à moitiés
Un chargement trop précipité?!
Qui était le "co auteur" de cet ouvrage, tu n'en parles pas
Jean

Bonjour Jean,
Oui, j'ai constaté ce défaut d'affichage ce matin. C'est mon hébergeur (Casimage) qui a un serveur qui déconne, je pense. Je les ai prévenus : en général ils réagissent vite quand les clients les préviennent, mais là.. on est en ouiquende. Il suffit d'être patient et cela reviendra dans l'ordre demain ou lundi.
C'est la première fois que ça m'arrive.

Mon co-auteur, Jacques Schibler, est quelqu'un que j'ai connu pendant mes études supérieures à Lyon entre 1976 et 1982 et qui m'a vraiment "lancé" dans le spatial. Il collectionnait avec passion et frénésie tout ce qui paraissait sur le spatial depuis 1960 et j'ai passé des jours chez lui à fouiller dans une doc gigantesque : livres, revues, documents techniques, vidéos, diapos, etc... un vrai paradis spatial. Il est un des rares individus à posséder la collection complète d'Air & Cosmos depuis le no1. Il ne lisait pas l'anglais et je lui servais de traducteur pour comprendre ses bouquins et rédiger sa correspondance avec l'étranger pour le remercier.
Cerise sur le gâteau : en 1979 le journaliste Albert Ducrocq, bien connu de ce microcosme avait réussi à organiser le congrès mondial d'astronautique à Lyon et grâce à Jacques je fus engagé pour guider les visiteurs dans l'expo attenante : un job d'étudiant de 48h "rémunéré" par un accès gratuit à toutes les conférences. J'ai pu écouter Buzz Aldrin et Jim lovell en direct-live dans un débat et j'ai serré la main du directeur du programme STS (Navette Spatiale, qui n'avait pas encore volée) qui visitait l'expo : celui-ci m'a donné son exemplaire du descriptif technique de la Navette que je garde toujours comme une relique .
Mais mon plus gros choc, ce fut la conférence donnée par le regretté Carl Sagan, le créateur du programme SETI : un visionnaire et un vulgarisateur comme je n'en ai jamais rencontré depuis. A l'opposé du président de l'Académie des Sciences d'URSS, Leonid Sverdlov je crois, qui nous avait gratifié d'une conférence "Brejnevienne" pur jus : un discours interminable (3h) d'une voix monotone. Toute la salle écoutait la traduction en direct en luttant contre l'assoupissement jusqu'au moment ou le traducteur en cabine lui-même a eu un coup de fatigue et on a rigolé en l'entendant paniquer dans nos casques car il ne savait plus où il en était.

Pour revenir à l'article du JBIS, Jacques m'a photocopié, fourni et aidé à trier toute la doc, puis j'ai pris deux années pour le rédiger et réaliser tous les dessins au Rotring et au Letraset à l’échelle double (en 82-83 les PC n'existaient pas, ni internet : on faisait tout à l'ancienne comme tu as connu). Le maquettiste que j'étais avait même réalisé dans de la feuille Evergreen une grosse collection de gabarits pour tracer les ellipses nécessaires aux vues en perspectives. Quand on aime...
En 83 j'ai réalisé les plus grands dessins de nuit, pendant mes factions de chef de poste de garde lors de mon service militaire. Comme j'étais à la bourre, je réclamais des gardes de nuit supplémentaires et mes chefs se sont toujours demandé pourquoi   Mais au moins je n'ai pas perdu mon temps. Au final, Andrew Wilson, alors secrétaire de la BIS m'a aidé à corriger les coquilles d'anglais avant publication quelques années plus tard.

Épilogue daté d'avant hier : j'ai posté le même genre de sujet sur le forum anglais "Secret Projects" et, miracle : dans les heures qui ont suivi deux autres spécialistes me sont tombés dessus et m'ont fourni quelques rares documents que je ne connaissais pas concernant l'étage Catherine du lanceur lourd Vulcain. Pile-poil au moment ou je me prenais la tête pour dessiner la baie de propulsion avec un double moteur Vexin à partir de trois photos basse résolution... je vais finir par croire aux miracles !

Voilà l'histoire... que je boucle 35 ans plus tard !
_Bruno

Jolie histoire, comme souvent les passions ne trouvent leur aboutissement que bien des années plus tard!
A suivre,
Jean

Voilà : la panne serveur de mon hébergeur étant réparée (une grosse opération de changement de serveur a trop sollicité les disques pendant le transfert des millions d'images m'ont-ils expliqué) j'en profite pour poster les deux derniers des projets SEREB : Turquoise C et H







_Bruno

Bonjour,
voila une étude passionnante sur les lanceurs français que je ne connaissait pas.
Qui répond à mes questions, j'ai put assister (de loin) à un lancement d'Ariane 4.

Bonjour  

Suite de mes aventures au pays des suppositoires  
J'ai attaqué la plus grande et dernière famille de projets, conçus par le LRBA entre 1964 et 1968.
Après le succès du lanceur Diamant il fallait envisager des lanceurs plus lourds pour satelliser les charges en projet et surtout atteindre l'orbite géostationnaire pour les télécom.

A l'époque la France s'engageait dans l'ELDO, l'espace européen avec sa participation au lanceur moyen Europa dont elle fournissait le deuxième étage, Coralie. La mise au point étant difficile (Europa fut un échec) le LRBA, comme la SEREB, étudia des alternatives nationales.

Pour limiter les coûts et avoir une chance d'être accepté, ce programme devait réutiliser au maximum du matériel existant, national ou européen.
Ainsi on incorpora l'étage Améthyste de Diamant B, l'étage Coralie d'Europa et les étages supérieurs à poudre des programmes militaires pour concevoir des lanceurs moyens et lourds.



Pour augmenter la puissance du premier étage, les ingénieurs s'inspirèrent de la fusée R7-Semiorka soviétique en concevant un faisceau d'Améthyste avec des propulseurs simplifiés. Pour les éjecteurs, le Vexin de Diamant A fut préféré au Valois de Diamant B, plus simple et qui brûlait sans problème les mêmes ergols (UDMH et peroxyde d'azote). Un nouvel étage composé de quatre Améthyste vit le jour, Catherine. Un prototype fut exposé au Bourget en 1968.



Par chance, en publiant mes travaux sur le forum anglais "Secret Projects", je suis entré en contact avec... des français qui m'ont fourni le document qui me manquait : un plan de l'étage Catherine :



A présent... y'avait plus qu'à...

Premier lanceur :  Carmen, basé sur un nouvel étage (Diane) avec deux éjecteurs Vexin. La baie de propulsion apparente (comme sur le Titan 2 américain contemporain) était très tentante à concevoir. Comme elle sortait du même bureau d'étude et à la même époque que Catherine, je me suis inspiré de ce dernier étage pour "jouer à l'ingénieur" en concevant une baie qui tienne la route...







Bien sûr à chaque étape j'ai simplifié le design pour tenir compte d'une production par moulage.
Puis j'ai dessiné le lanceur Carmen entier :











Dix heures d'impression plus tard, le prototype Carmen est sorti sans problème :





Voilà. J'attaque à présent le gros du projet : les lanceurs Vulcain, Bacchus et Super Vulcain qui sont composés à la base de faisceaux Catherine (4x Améthyste) et Octavie (4 x Diane)... là, cela devient du lourd, dans tous les sens du terme et je vais être obligé d'introduire de la photo découpe car certaines pièces seraient trop fines en résine pour supporter le poids de la fusée.

A suivre, donc...
_Bruno

Je me suis attaqué ensuite à la famille des lanceurs Vulcain (1967).
Il s'agissait de lanceurs équivalents aux fusées Atlas : environ une tonne en orbite basse et 170kg en orbite géostationnaire.



Pour contenir les coûts, ce lanceur était basé sur un premier étage, Catherine, composé de quatre réservoirs Améthyste (Diamant B) couplés en faisceau.
Chaque réservoir ne contenait plus qu'un seul ergol : deux pour l'UDMH et deux pour le peroxyde d'azote. Un système de tuyauterie croisée permettait d'alimenter les quatre éjecteurs de type Vexin (Diamant A) modifiés. Ces tuyauteries comportaient des éléments articulés sur rotule pour permettre le débattement des éjecteurs pour le pilotage de la fusée.

A l'époque les moteurs Vexin et Valois ne possédaient pas de turbopompe d'alimentation. Les ergols étaient forcés par la mise en pression des réservoirs.
Cette pression était créée... par une sorte de moteur fusée du même type mais plus petit, qui brulait les mêmes ergols et envoyait les gaz de combustion dans les réservoirs. Pour fonctionner, ce petit moteur auxiliaire avait lui-même besoin de mise en pression qui était réalisée par des bouteilles d'air comprimé (les volumes à traiter étant bien plus petits).

Le deuxième étage était un Coralie, conçu pour le programme Europa. Le troisième étage était un Rita 1 à poudre emprunté au programme balistique militaire et utilisé dans la réalité sur Diamant BP4 quelques années plus tard.

Je me suis donc régalé à "jouer à l'ingénieur" en reconstituant les différents éléments de cette machinerie à l'aide d'un plan et de quelques photos d'un prototype Catherine exposé en 1968 au Bourget. Voici le résultat qui est en cours d'impression.

L'étage Catherine :





Ici j'ai "enlevé" l'un des réservoir pour montrer le dispositif de mise en pression qui est logé au milieu du faisceau :



Celui-ci se compose d'un groupe de bouteilles d'air comprimé qui servent à forcer le carburant dans le moteur de pressurisation :



L'air comprimé est injecté dans le réservoir double contenant les deux ergols (le long cylindre supérieur). Ceux-ci passent alors dans le moteur (cylindre du bas) :



Après combustion les gaz sont injectés dans les quatre réservoirs principaux pour pousser les ergols vers la sortie :



La baie de propulsion. On distingue les tuyauteries d'alimentation, les quatre éjecteurs Vexin et les quatre vérins d'orientation pour le pilotage :





Le deuxième étage est un étage Coralie (d'où la dénomination "Vulcain C") emprunté au programme Europa alors en cours. On distingue les quatre éjecteurs de sa baie de propulsion à travers la jupe de liaison :



L'ensemble des pièces en résine pour un lanceur. Il y aura aussi une planche de photo-découpe ainsi que des structures à assembler en rond de laiton de 0,2mm :



Pour assembler simplement les structures en tige de laiton j'ai conçu deux gabarits de montage :

.

La suite bientôt avec les protos imprimés.
_Bruno

je me coucherais moins idiot ce soir

beau travail et très intéressante étude

ca c'est du joli boulot d'ingénieur

Je vois que tu t'éclates mon tit Bruno avec ton projet   J'adore et en plus cela est instructif    Bonne suite 

Merci les marins pour vos appréciations  

Hier soir j'ai terminé les dessins de la famille Vulcain.
J'ai ajouté :
Vulcain P (pour Poudre) : premier étage Catherine, deuxième étage P16 (du programme balistique ICBM), troisième étage Rita 1 (idem)
Vulcain H (pour Hydrogène) : premier étage Catherine, deuxième étage Coralie, troisième étage cryogénique H3.5 (un projet précurseur de ce que sera le troisième étage d'Ariane).





Le Vulcain P :











Et le Vulcain H :





Ce soir, photos des protos imprimés.
_Bruno

C'est génial Bruno
Bientôt c'est l'intégralité des lanceurs européens français qu'on va pouvoir monter !!!

On va se régaler au 1/144 !! 

Va falloir compléter tout ce petit monde avec les pas de tir d'Hammaguir et de la Guyane (vi je sais nous sommes des éternels insatisfaits   )

Vas-y Bruno !!!! plein gaz , full benzine !!!!!

Pierre

Ach so! Voll Benzin !

Et voici les impressions des protos de Vulcain C, P et H :











Au tour de Bacchus et Super Vulcain à présent... Dessins et impressions en fin de semaine.
_Bruno

c'est nickel ces impressions

dès que je gagne à l'euromillions je m'y mets

Yuth a écrit:

c'est nickel ces impressions

dès que je gagne à l'euromillions je m'y mets

Attention : ce sont ici des photos des pièces "sorties d'imprimante". Pour être acceptables, c'est à dire identiques à des pièces de kit en plastique injecté il faut les polir pour avoir des surfaces bien lisses. Papier de verre à l'eau, grain 1 200 à 3 200. Quelques heures de boulot délicat mais un travail facile.

Mais tu as raison : c'est nickel et je m'éclate vraiment un max.
Les protos des dernières photos (Vulcain) représentent tout de même une durée d'impression de 13h20, soir 2 515 couches de 25µ (0,025mm) chacune !
_Bruno

Bravo pour tes dessins et tes sorties 3D !

Petite question : je connais le moteur Vulcain, mais pas les lanceurs !
Sur le net on parle vaguement des Vulcains US, mais concurrencés (tués) par SpaceX.

Tu as des infos ?

Pat_2b

patdxfr a écrit:

Bravo pour tes dessins et tes sorties 3D !

Petite question : je connais le moteur Vulcain, mais pas les lanceurs !
Sur le net on parle vaguement des Vulcains US, mais concurrencés (tués) par SpaceX.

Tu as des infos ?

Pat_2b

Comme je l'ai expliqué au début de mon sujet il s'agit ici de projets de lanceurs français des années 1967-68 qui n'ont jamais vu le jour, le programme ayant été abandonné en faveur de ce qui allait devenir Ariane.
Ces projets ont été développés et à part les plans et études ils n'ont abouti qu'à un prototype du premier étage Catherine et de belles et grandes maquettes exposées au salon du Bourget de 1968.
Rien à voir avec les Vulcans US qui sont un projet public-privé en cours et dont voici une description détaillée :
https://en.wikipedia.org/wiki/Vulcan_(rocket).
_Bruno

Dimanche dernier Antenne 2 a diffusé au journal de treize heure (dans la rubrique "le 13h15") un documentaire assez complet sur les ingénieurs Allemands (et leurs familles) du LRBA et leur intégration progressive en Normandie sur le site d'expérimentation.
Le docu doit être disponible en replay.
Jean

Dernière édition par migou31 le Mar 6 Mar 2018 - 12:59, édité 1 fois

migou31 a écrit:

Dimanche dernier Antenne 2 a diffusé au journal de treize heure (dans la ru bubrique "le 13h15") un documentaire assez complet sur les ingénieurs Allemands (et leurs familles) du LRBA et leur intégration progressive en Normandie sur le site d'expérimentation.
Le docu doit être disponible en replay.
Jean

Merci Jean : je n'avais pas vu passer ce beau reportage.
Quelle coïncidence ! Au moment où je réalise enfin mon rêve de reproduire les engins du LRBA
_Bruno

Bonjour

Voici la suite et la fin de mon étude sur les projets de lanceurs français.
Je termine avec les deux plus gros : Bacchus et Super Vulcain B, tous deux de 1968.

Bacchus (228t au décollage, 450kg en orbite géostationnaire, l'équivalent d'une fusée Delta 2914) est constitué d'un premier étage "Octavie" qui est un faisceau de quatre étages Diane couplés à la manière de Catherine : deux sont remplis de peroxyde d'azote et deux d'UDMH. Pas moins de huit éjecteurs Vexin fournissent une poussée de 280t.
Les moteurs n'ont pas de turbo pompe et fonctionnent à la manière de Coralie, le deuxième étage de la fusée Europa. Au milieu du faisceau se trouvent deux réservoirs des mêmes carburants qui sont brûlés dans un petit moteur central : les gaz d'éjection sont injectés dans les quatre gros réservoirs où ils repoussent les ergols vers la sortie.
Le deuxième étage est un Diane "classique", c'est à dire avec ses deux réservoirs l'un au-dessus de l'autre.
Le troisième étage, Mireille est à carburant liquide mais restait à concevoir.

Bacchus :









Et voici le grand final, le lanceur Super Vulcain B (363t au décollage, 600kg en orbite géostationnaire, soit l'équivalent de la future Ariane 1).
Ici on développe le même concept :
Premier étage : il s'agit d'un Octavie allongé, avec ses huit moteurs Vexin.
Deuxième étage : on réemploie Catherine, le premier étage des Vulcain.
Troisième étage : ici on trouve Coralie, venu du programme Europa.

Super Vulcain B :













Voilà. A présent l'impression me sort les prototypes des futurs kits. Ces deux derniers lanceurs sont bien plus complexes, avec une cinquantaine de pièces et de la photo découpe.

à suivre, bien sûr !

_Bruno

Dernière édition par bgire le Mer 18 Avr 2018 - 9:54, édité 2 fois

Bien le bonjour 

un sujet passionnant, et on a oublié toute cette partie de l'histoire de la conquête spatiale