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Validation d'un composant clé du moteur Vulcain 2.1

Aérospatial ArianeGroup

Banc d'essais pour valider le comportement hydraulique de la tête d'injection du générateur de gaz du moteur Vulcain 2.1

Les cavités de la tête d’injection du générateur de gaz du moteur Vulcain 2.1 ne doivent pas être polluées ou obstruées par l’eau utilisée sur le banc qui valide son comportement hydraulique. Un dispositif de filtration a été développé pour mener à bien les essais.  

 

Le moteur cryogénique Vulcain 2.1, qui propulsera le lanceur Ariane 6 pendant les huit premières minutes du vol, a passé avec succès les différentes phases d’essais à feu statiques. Conçu par ArianeGroup avec l’objectif de simplifier et de réduire les coûts de production, les procédés de fabrication de nombre de ses éléments ont été revisités. C’est notamment le cas de la tête d’injection du générateur de gaz. Composée auparavant de plus d’une centaine d’éléments, elle est aujourd’hui produite d’un seul bloc par un procédé de fabrication additive. Pour vérifier de manière non destructive la conformité de cette pièce en alliage à base de nickel de géométrie complexe et renfermant de nombreuses cavités, ArianeGroup a validé son comportement par des essais hydrauliques. Un banc d’essais adapté aux exigences de l’application a donc été mis en oeuvre par le Cetim afin de réaliser des mesures (pression, débit, etc.) au niveau des deux entrées d’alimentation en oxygène et en hydrogène, ainsi que des dizaines de sorties. Objectif : mesurer la perte de charge et s’assurer de l’homogénéité de l’injection. 

  

Filtration fine sous haute pression 

Sur ce banc, pour éviter toute contamination particulaire des très étroites cavités internes, l’eau doit être d’une grande propreté. Le Cetim a donc conçu un système de filtration spécifique pour garantir que l’eau circulant dans la tête d’injection durant les essais ne contienne aucune particule de dimension supérieure à 300 μm. La sélection des filtres, des interfaces de fixation et des techniques de serrage ont fait l’objet d’une étude approfondie afin de s’assurer de la résistance mécanique des filtres durant des essais sous des pressions pouvant atteindre 30 bars. 

« L’équipe technique du Cetim s’est montrée très ingénieuse pour concevoir et mettre en place le dispositif de filtration protégeant notre matériel des pollutions contenues dans l’eau. Lors des diverses phases d’essais, elle a fait preuve de réactivité et d’une grande capacité d’adaptation », souligne Alexandre Barata, responsable fonctionnel du générateur de gaz au sein d’ArianeGroup. 

  

L'Atout Cetim  

Une solide expertise pour la validation d’une nouvelle conception, la réalisation d’essai contractuel de réception et la détermination des performances hydrauliques d’un équipement en service, au sein d’un laboratoire accrédité « Cofrac essais n°1-0037 » (portée disponible sur www.cofrac.fr) pour les pompes, la robinetterie et les turbines.   

  

A propos de ArianeGroup  

Coentreprise à 50/50 d’Airbus et de Safran, ArianeGroup est le leader européen de l’accès à l’espace, au service de ses clients institutionnels et commerciaux et de l’indépendance stratégique de l’Europe. En 2020 la société a enregistré un chiffre d'affaires de 2,7 milliards d'euros.  

Plus d'informations sur : arianegroup.fr

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Les fiches qui sont présentées ici exposent des exemples de réalisations menées pour nos clients tant à titre collectif qu'à titre individuel. Elles témoignent de la capacité du Cetim à proposer une offre globale et personnalisée de prestations autant pour les grands donneurs d'ordre que pour les petites entreprises.
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