Raymond BEC – CNES – Direction des Lanceurs HERMES, ATAC et PERSEUS Raymond BEC – CNES – Direction des Lanceurs

HERMES

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R&T HERMES: Le double ellipsoïde

PRE-X Démonstrateur de rentrée atmosphérique planée Objectifs technologiques: protections thermiques, aérothermodynamique Cibles: exploration ( descente planétaire, retour échantillon), vol habité, sécurité défense.

CLIPPER: reusable manned spacecraft HERMES ? CLIPPER: reusable manned spacecraft Key performance data Launch mass 13 t Number of the crew, up to 6 Volume of the crew cabin 20 m3 Cargo mass - delivered - returned - disposed 500 200 kg Free-flight time, up to 15 dys Time of staying attached to the space station, up to 360

CLIPPER : aircraft-type re-entry landing HERMES? CLIPPER : aircraft-type re-entry landing - Landing at the pre-assigned airfields - Cross-range maneuver up to 1500 km - Landing velocity of 300 km/h - Possible landing at airfields from any orbit - In case of the launch vehicle accident the reentry vehicle is kept safe on reaching the airfield

Aérodynamique des Tuyères et Arrière-Corps ATAC Aérodynamique des Tuyères et Arrière-Corps

ATAC: Objectifs Pole de R&D CNES; créé vers 1992 (?) OBJECTIFS : - Compréhension et modélisation des écoulements d’arrière-corps et en particulier des turbulences de culot (« buffeting ») - Compréhension et modélisation des phénomènes de décollement de jet, et des effets instationnaires induits (charges latérales) - Couplages divers - Contribution aux études technologiques de contrôle du décollement

R2Ch: décollement de jet en stationnaire ATAC: Décollement dans les tuyères de moteurs fusée Moteur Vulcain: essais au banc b R2Ch: décollement de jet en stationnaire

décollement dans les tuyères de moteurs fusées ATAC: décollement dans les tuyères de moteurs fusées hh Simulation numérique par DES (FLU3M) de la tuyère LEA TOC en régime RSS

Arrière-corps: simulations numériques ATAC: Arrière-corps: simulations numériques Simulation DES ONERA-DAAP Semi déterministe CNES-ONERA

Tuyère ONERA sur le banc du LEA ATAC: essais aéroélastiques sur tuyère souple Tuyère ONERA sur le banc du LEA

PERSEUS Développement d’un système de lancement pour nanosatellites ▬ Projet Etudiant de Recherche Spatiale, Européen Universitaire et Scientifique

INTRODUCTION Le projet PERSEUS est l’aboutissement d’une réflexion interne à la Direction des Lanceurs du CNES. Son principe de base est d’impliquer les écoles d’ingénieurs, et les établissements d’enseignement supérieur et de recherche dans la réalisation de projets spatiaux. • Le projet PERSEUS comporte trois volets : 1 - un programme de développement d’un système de transport spatial 2 - un programme d’animation pédagogique 3 - un programme de recherche et d’innovation

Nanosatellite– SNAP Surrey SSTL LE PROJET PERSEUS : Volet 1: développement d’un STS L’élément fédérateur du projet est le développement et la qualification en vol d’un système de lancement, système propulsif inclus. Les charges utiles visées sont les nanosatellites: 10 kg sur une orbite LEO/250km/90°. Un nano lanceur pour référence : technologies « standard », métalliques, concepts modulaires, Ømodule= 750 mm, moteur biliquide pressurisé LOX/CH4. → tri étage d’un GTOW voisin de 7,5 tonnes. Nanosatellite– SNAP Surrey SSTL

Volet 1: développement d’un STS LE PROJET PERSEUS : Volet 1: développement d’un STS DEVELOPPEMENT QUALIFICATION AU SOL CONCEPTION ETAPE 2 QUALIFICATION EN VOL ETAPE 1 • Phase de conception : • Travaux réalisés par des étudiants, correctement encadrés, • Accompagnement par des actions de recherche, • Plate-forme logicielle d’intégration et de simulation, • Aboutissement à des réalisations matérielles, suivies d’essais au sol et en vol. • Étape de décision dans 3 à 4 ans: Choix d’un concept innovant, justifié par un dossier argumenté prenant en compte les performances technico-économiques, • Décision de lancement de la phase suivante.

L’implication d’étudiants est un principe de base du projet LE PROJET PERSEUS : Volet 2: un programme d’animation pédagogique - Etudes réalisées par des étudiants dans le cadre de leur scolarité : - Ingénierie; études de sélection du concept système et de faisabilité; - Études technologiques et démonstrateurs, sol et vol; - Gestion de projet, technique et programmatique; méthodes; études de coûts; - Marketing et recherche de sponsors. - Essais et réalisations en milieu universitaire ou de recherche; - Essais en laboratoire, dans la mesure du possible, - Réalisations en milieu universitaire (IUT, Lycées Tech.) ou PME/PMI; Participation aux opérations de lancement, sous responsabilité CNES. Une supervision détaillée et régulière est indispensable : corps enseignant, chercheurs et experts extérieurs, équipe projet au CNES + certification : CNES. L’implication d’étudiants est un principe de base du projet

Volet 3: un programme de recherches et d’innovation LE PROJET PERSEUS : Volet 3: un programme de recherches et d’innovation Les laboratoires de recherche sont présents sur les sites universitaires et les écoles d’ingénieurs: - actions de recherche en accompagnement, - capacité de modélisation et de simulation, - moyens d’essais pour le développement. Interaction avec les étudiants participants au projet Recherches à finalité plus technologique ou applicative que fondamentale Contrats de recherche spécifiques: bourses doctorales, post-docs, plus encadrement et frais.

STRUCTURES DU PROJET : LES PARTENAIRES • Nombreux contacts en cours: • Les écoles et universités, • Les laboratoires de recherche, • Planète Sciences, et les clubs aérospatiaux, • La AAAF, • Des PME/PMI nombreuses candidatures, jeunes et moins jeunes, démarrage des premiers travaux progressif depuis septembre 2006 contacts à poursuivre pour finalisation à l’été 2006

Un exemple de résultats PREMIERS TRAVAUX: Un exemple de résultats Travaux lancés à SUPAERO en collaboration avec le laboratoire de propulsion de l’ONERA Plusieurs essais du prototype au banc d’essai ont été réalisés Objectif d’un essai en vol lors de la campagne nationale de lancement de fusées expérimentales en 2006

CONCLUSIONS PERSEUS est un programme ambitieux et innovant: - développement de la propulsion - coopération et fédération des équipes - objectif final de mise en orbite Le programme PERSEUS est une occasion unique pour chaque étudiant de participer à un projet à objectif opérationnel, comportant de multiples réalisations matérielles et des étapes expérimentales concrètes. Un séminaire est prévu le 27 et 28 janvier 2006 avec tous les acteurs du programme afin de poursuivre la mise en place du projet.

Connectez–vous sur le site web du projet PERSEUS POUR PLUS D’INFORMATIONS Connectez–vous sur le site web du projet PERSEUS à l’adresse : www.cnes.fr/perseus perseus@cnes.fr Et pour tout contact :