2 Décembre 2021

[LANCEURS] BOREAS : une nouvelle campagne d’essais

BOREAS est une plateforme unique d'assemblage de technologies destinée à tester les évolutions de la propulsion liquide pour équiper les futurs lanceurs européens. Ce démonstrateur est développé en partenariat entre le CNES et ArianeGroup. Il est le fruit des avancées technologiques de la R&T pour les futurs moteurs.
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Turbopompe hydrogène BOREAS montée en cellule d’essais P8.3 Crédits : ArianeGroup

Une nouvelle étape franchie

La campagne d’essais de la turbopompe hydrogène de la plateforme de démonstration BOREAS vient de se dérouler du 04/10/2021 au 15/11/2021 sur le banc P8 situé sur le site du DLR à Lampoldshausen en Allemagne.

Cette campagne représentait un double enjeu : tester la turbopompe pour la 1ère fois et réaliser la 1ère campagne sur la toute nouvelle cellule d’essais P8.3 du banc P8. Elle a été menée sous la responsabilité d’une équipe d’essais franco-allemande chez ArianeGroup.

Un concentré de technologies

Les principales technologies innovantes introduites sur la turbopompe hydrogène BOREAS sont :

  • Une architecture simplifiée avec rouet ouvert et turbine mono-étage à admission partielle (réduction de coût)
  • Le palier à feuille avec lubrification en hydrogène gazeux (fonctionnement à très haute vitesse)
  • L’utilisation de la fabrication additive en titane pour le carter de la turbopompe (réductions de masse et coût)
  • Un système d’équilibrage axial passif à l’aide de butées mécaniques (simplification)
  • L’instrumentation miniaturisée (réductions de masse et coût)

En terme de TRL (Technology Readiness Level) – qui permet de mesurer la maturité d’un produit ou d’un système - sous réserve d’une exploitation qui confirme un comportement satisfaisant, ces essais permettent d’atteindre un niveau de TRL 6 correspondant à la démonstration d’un prototype sous-système fonctionnant dans un environnement représentatif.

La campagne a aussi mis en évidence l’efficience du banc P8.3 avec un jour d’essais par semaine et 2 essais par jour avec la possibilité de changer la séquence.

L’exploitation des résultats débute avec notamment pour objectifs de mettre à jour le modèle fonctionnel turbopompe et de vérifier les impacts des résultats d’essais obtenus sur le cycle moteur.

Une campagne d’essais moteur BOREAS est planifiée mi-2022 sur le même banc, rendez-vous dans quelques mois !

La campagne BOREAS en chiffres

  • 6 jours d’essais pour 30 jours de campagne
  • Nombre de mise en froid de la turbopompe : 9
  • Nombre d’essai turbopompe : 8
  • Vitesse maximale de rotation obtenue : 87000 tours/minute
  • Durée d’essais cumulée : 1087 sec
  • Débit hydrogène liquide maximum : 550 g/s
  • Pression sortie pompe maximale : 45.6 bar
  • 17 objectifs atteints, 2 partiellement atteints, 1 non réalisé

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