L’impression 3D pour mettre Ariane 6 sur orbite

moteur de fusée BERTA

Témoignant de l’accélération de la fabrication additive dans l’aérospatial, les plus grands noms du secteur intègrent aujourd’hui cette technologie pour réaliser des pièces d’utilisation finale. Après la NASA et son moteur-fusée RS-25, c’est l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui déclare avoir mené avec succès les premiers essais d’un démonstrateur de moteur de fusée imprimé en 3D à taille réelle.

Dénommé BERTA (Biergoler Raumttransportaengine/moteur de transport spatial), ce moteur développé dans le cadre du programme Ariane 6, a été testé avec succès sur un banc d’essai du Centre aérospatial allemand (DLR) à Lampoldshausen.

L’ESA aurait utilisé un procédé d’impression 3D par fusion sur lit de poudre métallique. La tête d’injection du moteur a été imprimée à partir d’un alliage à base de nickel et la chambre de combustion en acier inoxydable. Grâce à la fabrication additive, des canaux de refroidissement plus complexes ont pu être ajoutés à l’intérieur du moteur. A terme cette intégration conduira à des moteurs plus compacts et performants.

moteur de fusée BERTA imprimé en 3D

Les ingénieurs du DLR sont parvenus à faire tourner le moteur pendant 560 secondes, avec une poussée de référence de 2,45 kN (550,78 lbf). Selon Gerd Brümmer, Ingénieur DLR et responsable du banc d’essai BERTA P8, les essais actuels ont pour objectif d’étudier le comportement des flux et le transfert de chaleur des surfaces imprimées. « L’impression 3D et la qualification des pièces pour la mise à feu et le vol constituent un défi, en particulier lorsqu’il s’agit de structures fines et compliquées, comme les canaux de refroidissement de notre démonstrateur… Cette nouvelle technologie ne peut actuellement être testée que sur le banc d’essai P8 de Lampoldshausen, dans toute l’Europe. » précise t-il.

« BERTA » est le résultat du Future Launcher Preparatory Program (FLPP), un programme spatial destiné à préparer les nouvelles générations de lanceurs européens succédant à Ariane 5 à l’horizon 2015-2020. Le programme est actuellement dans sa phase de recherche de niveau 3. Il consiste à développer un portefeuille de démonstrateurs phares et des technologies associées afin de garantir la mise sur le marché la plus courte possible des innovations concurrentielles.

En 2017, ArianeGroup signait un accord avec Agence Spatiale Européenne pour un réaliser un moteur de fusée low-cost et réutilisable. Baptisé Prometheus celui-ci intégrera plusieurs pièces métalliques imprimées en 3D, notamment la chambre de combustion, les buses et le turbopompe.

test moteur

Tests moteur au Centre aérospatial allemand (DLR) à Lampoldshausen – crédit photo ESA