Optimisation de la performance d'Ariane 5 grâce à l'extension de buse à double cloche

Pour évaluer l'impact des buses à double cloche sur la masse de chargement livrée en orbite de transfert géostationnaire par Ariane 5 Evolution Cryotechnique Type A (ECA), des études détaillées ont été menées. À cette fin, une multitude de contours d'extension Vulcain 2 ont été conçus. Les deux paramètres de variation étaient le point de départ et l'angle d'inflexion de l'extension de la buse. Comme point de départ le plus en amont, la position de l'injection des gaz d'échappement de la turbine a été choisie. Des restrictions géométriques ont été imposées par la rampe de lancement ELA 3. En tenant compte de ces paramètres, une méthode analytique et une méthode numérique ont été appliquées pour prédire l'impact de la buse à double cloche sur la masse du chargement. L'approche analytique fournit une corrélation entre l'impulsion spécifique, la masse de la buse et l'augmentation de la masse du chargement. L'approche numérique a été réalisée en appliquant le code de simulation de trajectoire du Centre de recherche aérospatiale allemand pour l'optimisation de la trajectoire et la simulation de systèmes de transport conventionnels et avancés. Les deux procédures de calcul donnent de bons résultats et le gain de masse du chargement en orbite de transfert géostationnaire a été évalué à jusqu'à 490 kg. L'étude a révélé le potentiel d'une nouvelle classe de buses à double cloche dont les transitions de mode se produisent déjà pendant le démarrage du moteur, dans des conditions au niveau de la mer. Un gain de chargement allant jusqu'à 200 kg a été trouvé. Ces buses ont été désignées comme des