APPEL À IDÉES POUR L’ÉLABORATION DU PLAN DÉTAILLÉ DE R&T SYSTÈMES DE LANCEMENT

Date de publication :

24 mai 2016

Date de clôture :

Opérateur :

1 septembre 2016

Centre National d’Etudes Spatiales

Le programme de R&T systèmes de lancement fait l’objet d’un appel à idées vers les industriels et les organismes de recherche institutionnels.

Le programme de Recherche et Technologie du CNES dans le domaine des systèmes de transports spatiaux vise essentiellement à couvrir les besoins :

 Recherche : amélioration de la compréhension des phénomènes complexes qui interviennent dans les systèmes ou sous-système de transports spatiaux.

 Rupture technique : Innovation dans tous les domaines technologiques des systèmes de transports spatiaux.

Les deux objectifs pour lesquels des propositions d’idées sont attendues sont :

 Technologie Lanceurs (TL) + Etude libre (EL) Cet objectif vise à couvrir les activités conduisant à une réduction du coût des lanceurs conventionnels au travers de ruptures technologiques.

Trois axes techniques sont proposés pour cet objectif :

o TL4 : Innovation et rupture technique du système lanceur, du système électrique et moyen sol

o TL5 : Innovation et rupture technique de la propulsion

o TL6 : Réduction du coût des structures et étages des lanceurs

Dans l’objectif Technologie Lanceurs, l’axe étude libre permet de proposer des actions qui ne rentrent pas dans les catégories précédentes. Le CNES réservera une petite partie de son budget pour des propositions particulièrement innovantes et attractives. Une sélection de 5 à 10 idées pourrait être financée dans ce cadre.

 Compréhension/ Phénomènes complexes (CP)

L’objectif est de couvrir, sur l’aspect connaissance, l’ensemble des problèmes ou anomalies observées sur les vols en exploitation et sur les essais de matériel y compris les démonstrateurs, de manière à pouvoir disposer de connaissances suffisantes pour maîtriser les problèmes rencontrés et utiliser ses connaissances pour les futurs développements

 CP4 : Études générales

a) Aérodynamique externe, écoulement dans les tuyères, pilotage robuste, guidage à redésignation d’objectifs, compréhension comportement en rentrée, etc…

b) Activités acoustique, vibro-acoustique, choc, onde de souffle, oscillation de pression et pilotage qui convergent vers l’objectif commun de réduire la dynamique charge utile. La recherche sur les moyens de mesure embarqués associés est incluse dans cet axe.

 CP5 : Propulsion

a) Propulsion liquide : Système moteur, couplage aéro-mécanique, combustion, turbomachines, instabilité HF, cavitation, modèle physique pour la simulation, management des ergols etc…

b) Propulsion solide : Oscillation de pression dans les propulseurs, fiabilisation des tuyères, fiabilisation comportement de la pyro, modèle physique pour la simulation etc…

 CP6 : Structure, matériaux :

Optimisation dimensionnement, optimisation topologique et approches fiabilistes, amélioration des procédés de collage des protections thermiques, amélioration de la connaissance des modes de défaillances, contrôle santé

Les objectifs R&T sont rattachées aux cibles suivantes par ordre décroissant :

 Lanceurs futurs (dont réutilisation), les fiches proposées doivent permettre d’améliorer l’efficacité technico-économique de :

o La propulsion liquide o Les étages cryotechniques

o La propulsion solide & pyrotechnie

o Les aspects système (dont les systèmes électrique et logiciel)

o Etc…

 Base de lancement du futur

 Démonstrateurs : les fiches proposées doivent permettre de consolider des technologies et des moyens de simulation en support aux démonstrateurs identifiés :

o Démonstrateur moteur LOx/LCH4, pouvant inclure la réutilisation (Prométhée)

o Démonstrateurs d’étage réutilisable (Callisto,Thémis) o Micro démonstrateur propulsion liquide (Boreas) o Plateforme ISFM (Installation de Simulation Fonctionnelle Moteur)

o Démonstrateurs technologique d’étage propulsion liquide (àd)

 Amélioration de la fiabilité Ariane 5

 Ariane 6 et Incréments L’arbitrage et le choix des activités à engager en 2017 se déroulera du 15 septembre au 15 octobre 2016 et se terminera par la sélection des actions R&T pour les trois années à venir.

Budget par projet : à déterminer

Avantages : 

  • Une rupture technique peut être :
  • soit une rupture technique, technologique ou système, propre au spatial (niveau de maturité technologique relativement faible, TRL de 3 à 4 max atteint en fin d’activité),
  •  soit une rupture applicative (spin-in) c’est-à- dire une technique utilisée dans d’autres domaines que le spatial et que l’on transposerait au spatial.

Inconvénients : 

  • Une proposition de d’activité doit respecter autant que possible les 2 critères suivants :
  • 1. Activité n’ayant jamais fait l’objet de financements institutionnels dans le domaine spatial en Europe
  • 2. Activité susceptible de conduire à des dépôts de brevet

Source : APPEL À IDÉES POUR L’ÉLABORATION DU PLAN DÉTAILLÉ DE R&T SYSTÈMES DE LANCEMENT

Fiche de synthèse