Les dirigeables pourquoi ça ne décollent pas ?

[Canal Directo]

Dihydrogène. Environ d'un rapport deux.

[Ptitponey]

Pour faire très simple on peut se baser sur la masse volumique des différents éléments http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique

- l'hydrogène a une masse volumique de : 0,08988 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrog%C3%A8ne

- le dihydrogène une masse volumique de : 0,08988 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne

- et l'hélium une masse volumique de : 0,1785 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lium

Cependant il faut voir que ces valeurs varient en fonctions notamment de la pression et de la température, on entre alors dans le domaine de la thermodynamique qui est très complexe http://fr.wikipedia.org/wiki/Formules_de_thermodynamique

Or les états de l'atmosphère sont différents selon l'altitude, dans le cas présent on s'occupe principalement de la troposphère http://fr.wikipedia.org/wiki/Troposph%C3%A8re et de la stratosphère http://fr.wikipedia.org/wiki/Stratosph%C3%A8re

Et les règles qui ci rapportent sont très complexes, quelques exemples : variation de la masse volumique de l'air http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique_de_l%27air et formule du nivèlement barométrique http://fr.wikipedia.org/wiki/Formule_de_nivellement_barom%C3%A9trique

Ajoutons à cela les problèmes de perméabilité des enveloppes selon le type de gaz et l'on comprend vite que la solution à adopter nécessite une étude approfondie qui ne peut être menée que par des spécialistes.

[Canal Directo]

Pour faire très simple on peut se baser sur la masse volumique des différents éléments http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique

- l'hydrogène a une masse volumique de : 0,08988 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrog%C3%A8ne

- le dihydrogène une masse volumique de : 0,08988 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne

- et l'hélium une masse volumique de : 0,1785 g·l-1 http://fr.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lium

Cependant il faut voir que ces valeurs varient en fonctions notamment de la pression et de la température, on entre alors dans le domaine de la thermodynamique qui est très complexe http://fr.wikipedia.org/wiki/Formules_de_thermodynamique

Or les états de l'atmosphère sont différents selon l'altitude, dans le cas présent on s'occupe principalement de la troposphère http://fr.wikipedia.org/wiki/Troposph%C3%A8re et de la stratosphère http://fr.wikipedia.org/wiki/Stratosph%C3%A8re

Et les règles qui ci rapportent sont très complexes, quelques exemples : variation de la masse volumique de l'air http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique_de_l%27air et formule du nivèlement barométrique http://fr.wikipedia.org/wiki/Formule_de_nivellement_barom%C3%A9trique

Ajoutons à cela les problèmes de perméabilité des enveloppes selon le type de gaz et l'on comprend vite que la solution à adopter nécessite une étude approfondie qui ne peut être menée que par des spécialistes.

On assimile dans les conditions standards le dihydrogène et l'hélium à des gaz parfaits. Par conséquent leurs évolutions physiques avec l'altitude peuvent être considérés comme parallèles. Donc on garde le rapport 2 entre les masses volumiques.

Il faut noter, comme l'a répété G4lly que l'inflammabilité du dihydrogène est un faux problème, ou en tout cas quelque chose de tout à fait gérable. Le vrai problème pour les vols de très long terme reste la perméabilité des enveloppes (et donc la perte progressive de sustentation qui en découle), et la question du lest et des variations de volume des ballon(nets) porteurs en cas d'évolution verticales importante.

[Kiwi de fer]

Je sait pas si sa peu vous aidé dans vos calcule mais par exemple le HAA(High Altitude Airship) proposé par Lockheed, propose d'opérer juste au-dessus du courant-jet (21 km). Il doit toujours rester à une distance minimale de ce courant pour conserver des conditions acceptables de vent et de turbulences.

Une vérification régulière de la pureté de l'hélium embarqué doit être également réalisée pour éviter la dégradation du gaz, notamment sous l'influence de la migration de l'air et de la vapeur d'eau à l'intérieur de l'enveloppe. La conception particulière de l'enveloppe doit réduire l'impact de ces phénomènes.Le dirigeable devrait voler par périodes de 1 mois, et devrait pouvoir surveiller une zone circulaire de 1000 km de diamètre. Il utiliserait comme source d'énergie pour fonctionner en vol et demeurer correctement positionné, un ensemble de panneaux photo-voltaïques. Pour diminuer au maximum sa consommation électrique, le HAA serait composé de matériaux ultra légers. Cet allègement lui permettrait aussi d'augmenter sa capacité d'emport de charge utile, sans augmenter le poids des systèmes propulsifs. Il devrait mesurer 150 m de long et 45 m de diamètre.

[MontGros]

Et pourquoi pas chauffer l'air du ballon, ou une poche d'air dans le ballon, avec la chaleur de l'échappement des moteurs pour réguler la portance ?  8)

[stormshadow]

Il me semble que l'air chaud est bien moins performant que l'hélium ou l'hydrogène.

[alpacks]

Il me semble que l'air chaud est bien moins performant que l'hélium ou l'hydrogène.

  Ce n'est pas "il semble" c'est sur et certains, les aérostats basés sur l'utilisation de l'air chaud arrivent a "voler" en jouant sur une différence assez légère de poids de l'air chaud interne au ballon chauffé au gaz par rapport a l'air frais entourant le "ballon" :

  Ce qui implique une poussée d'archimède assez faible car l'air chaud pèse moins lourd que l'air frais, mais la différence de masse est assez subtile on s'en rend vite compte via la façon de "piloter" (un bien grand mot) un aérostat ou l'on surfe beaucoup sur l'inertie et de subtil laché de lest de quelques kg qui font la différence ... Avec des vitesses d'ascension très faible et de lente descente aussi (air interne qui se refroidie petit a petit qui provoque la descente via un ensemble devenu plus lourd que son équivalent de volume de masse d'air qu'il déplace ... Mais idem vu que l'air est encore chaud c'est la masse du panier qui fait que l'ensemble est devenu + lourd et descend ...) c'est subtil

  Tandis qu'a l'inverse la puissance de poussée d'archimède obtenue avec des gaz comme l'hélium se constate au premier coup d'oeil avec les ballons de fête foraine (ceux souvent brillant argenté ovale avec des effigies dessus) qui eux sont remplis a l'hélium, on sent dans le ballon par la ficèle avec lequel on le tient qu'il a envie de grimper ... Et qu'il a une certaine "force" pas négligeable bien que ne posant malgré tout pas de problème même pour un enfant de 3 ans a retenir avec ses petits bras et petites mains sans forces

  Ceci dit ayez le malheur de l'échapper 1/3 de seconde : il va monter si vite que même avec des réflexes éclairs  : il est déja hors d'atteinte, la poussée d'archimède obtenu est très très efficace par rapport a l'air chaud des aérostats parce que la différence de masse molaire de l'hélium est BEAUCOUP + légère que celle du mélange gazeux de l'air ... Et archimède étant = masse du volume gazeux interne (ou fluide car archimède fonctionne avec tout les fluides) qu'on soustrait a la masse du volume équivalent d'air déplacé = force obtenue en kg en prenant en compte la masse totale du receptacle qui retient ce fluide interne

L'hydrogène ayant une masse molaire encore + faible que celle de l'hélium, il est le + efficace de tous (il n'existe aucune autre matière atomique + légère que l'hydrogène) et permet d'obtenir des poussées d'archimède encore + forte jusqu'a des altitudes ou la baisse de densité de l'air va faire parvenir a un équilibre (l'engin ne montera pas indéfiniment et trouve son équilibre potentiellement selon masse totale de l'engin haut dans la stratosphère ou bas dans celle ci si lesté par une masse embarquée très lourde)

  A la limite vu que l'hydrogène gazeux "naturel" est du dihydrogène, il existe peut être potentiellement un gaz plasmique (sous forme de plasma) de ions hydrogènes qui pourrait être encore + léger en masse molaire : car le plasma de ions hydrogènes ils seront tous a l'unité et non sous forme moléculaire "di" et en + avec la masse de l'électron en moins : n'étant au final qu'un gaz de protons ... (plasma de proton pour être juste)  la masse molaire des ions hydrogènes si les électrons ne sont pas dans le volume interne en question devrait être encore + basse ...

  Problème, les protons alors risquent fort de traverser la membrane car infiniment + petits qu'un atome d'hydrogène complet avec son électron ... Bien qu'un champ magnétique adéquate pourrait palier a ce souci d'étanchéité ce serait de toute façon aller chercher un extrême sans usage a moins de chercher un concept de "ballon" capable d'atteindre le sommet de la stratosphère voir encore + haut en équilibre au seuil de la mésosphère ...

  Qui tiens pourrait être intéressant pour lancer des objets dans l'espace a moindre couts en moyens, techniques ect ... ? Mais bon pas forcément crédible dans le sens qu'un tel concept nécessiterait aussi de biens lourdes machines pour avoir un champ magnétique aussi puissant piégeant le plasma dans un très grand volume ...

  Une autre alternative éventuelle ? Jouer sur le vide et un réceptacle qui ne bouge pas en volume malgré un vide intense a l'intérieur tout en restant suffisamment léger malgré la contrainte mécanique de pression externe sur les parois a basse altitude (ou alors jouer sur un vide progressif)

[ARPA]

Les dirigeables ont de très nombreux avantages sur l'avion et les navire et les hélicoptères. Donc la question c'est pourquoi ne sont-il pas massivement utilisé ?

Il y a déjà une contrainte opérationnelle. Un dirigeable peut difficilement être utilisé si les conditions météorologique sont capricieuses.

Cette photo montre un dirigeable de 200m de long et de presque 100 tonnes. Même si on peut étudier une structure plus résistante au vent, on risque d'avoir du mal à conserver des dirigeables à quai ou à les exploiter pendant les tempêtes.

Ensuite il y a le prix.

Un petit dirigeable ULM capable de transporter un ou deux passager coûtera bien plus (à l'achat et l'exploitation) qu'un hélicoptère aussi performant (et même plus car plus facile à utiliser)

Seuls les très gros dirigeables ont un coût comparables à un avion aux performances comparables (plus rapide mais besoin d'une piste plus grande et consomme plus)

Je pense qu'un dirigeable ne commence à être économiquement intéressant que s'il peut transporter plus de 200 tonnes. Mais un dirigeable de cette taille doit valoir plusieurs centaines de millions, probablement plus qu'un C17 ou qu'un AN124.

Je doute fort que des civils acceptent de financer un programme aussi cher et risqué alors qu'il existe des solutions alternatives à un coût raisonnable.

Pour les militaires, les USA (on pourrait dire l'OTAN) et la Russie n'ont pas besoin d'un dirigeable limité au transport stratégique (loin de la zone du front) de forte charge vu qu'ils ont des C17 ou An124 capable d'effectuer ces missions.

Éventuellement la France (ou l'Inde et la Chine) pourrait être intéressée par la commande d'une dizaine de dirigeable capable d'effectuer les missions stratégiques pendant que les A400M pourront se concentrer sur le ravitaillement et les missions tactiques. Mais bon vu la situation financière actuelle de la France, j'ai quelques doutes.

Parmi les fausses idées reçues que j'ai lu plus haut:

* L'Hydrogène n'est pas significativement plus performant (autour de 7%) que l'Hélium pour des risques d'incendies bien plus important. Le film du Hindenburg (première grosse catastrophe filmé en direct) risque de faire peur à bien trop de monde. En pratique chercher un gaz encore plus léger n'apportera rien. Ce qui compte c'est la différence de masse entre le gaz porteur et l’atmosphère, même si on pouvait utiliser du vide le gain serrait de moins de 14%.

* L'Hélium coûte cher, mais n'est pas rare au point de poser des problèmes d'approvisionnement. Le Qatar (pas le plus gros producteur) produit plus de 10 tonnes d’hélium par jours, il aurait fallu moins de 3 jours pour remplir le Hindenburg (le plus gros dirigeable jamais construit) En 2000 la consommation américaine (et non mondiale) d'Hélium était de 15 000 tonnes, un dirigeable emportant 50 tonnes d'hélium pourrait facilement avoir des performances comparables à celle de l'An225 (charge utile et distance franchissable)

* Une fois qu'on a fait le plein d'Hélium, on n'a besoin de le refaire régulièrement. Évidemment il faudra compenser les pertes du à la porosité des parois, mais c'est assez négligeable. Si on a besoin de réduire la portance du dirigeable, on ne lâche plus de gaz comme il y a plus d'un demi siècle, mais on gonfle un "ballon" à l'intérieur du dirigeable avec l'atmosphère extérieur. Si on remplit 10% du volume du dirigeable par de l'atmosphère (et donc que la pression interne passe de 1,1 bar) on a une augmentation (provisoire) de la masse de plus de 11%. On n'a plus besoin de gonfler ou dégonfler nos ballons.

Sinon les dirigeables ne sont plus utilisés au combat depuis la première guerre mondiale. C'est assez dur d'évaluer leur aptitude au combat. Ils serraient bien plus performant que ceux de la première mondiale ou de l'entre deux guerre, mais ça reste une technologie non éprouvé. Avec un bon système de défenses (une série de mitrailleuses et de canons téléguidés) le dirigeable deviendra une cible qui peut se défendre et qu'on ne pourra pas attaquer impunément ensuite avec des parois auto-obturante et une structure portante (on peut assez facilement avoir une surface alaire de 6000 m²), le vaisseau doit pouvoir encaisser assez facilement les coups pour pouvoir ensuite s'écraser sur l'aéroport ami le moins loin.

Certaines études estiment qu'un raid de dirigeables serrait bien plus sur qu'un raid par hélicoptères. Mais tant qu'on n'aura pas de dirigeables de combat, ce serra dur de le prouver...

[Kiwi de fer]

super intérésent comme explication  =)

Ta un lien pour la derniere remarque ?

[ARPA]

En fait tout ce que je dis sur les dirigeables vient d'un dossier que j'avais fait à l'époque ou j'étais étudiant. Malheureusement la plupart de mes sources renvoient sur des liens internet qui ont disparu (ça fait presque une dizaine d'année) ou de livres que je n'ai pas.

Sinon je viens de voir un Indiana Jones ou il s'enfuit en montgolfier et à un moment il répare en vol le ballon en collant des rustines en plein vol. Un drone/robot réparateur devrait pouvoir être installé et augmenter très significativement la survivabilité d'un dirigeable subissant des tirs d'armes de petits calibres perçant sa paroi.

[Kiwi de fer]

En fait tout ce que je dis sur les dirigeables vient d'un dossier que j'avais fait à l'époque ou j'étais étudiant. Malheureusement la plupart de mes sources renvoient sur des liens internet qui ont disparu (ça fait presque une dizaine d'année) ou de livres que je n'ai pas.

Ahh d'accord ,merci quand meme !

Sinon je viens de voir un Indiana Jones ou il s'enfuit en montgolfier et à un moment il répare en vol le ballon en collant des rustines en plein vol. Un drone/robot réparateur devrait pouvoir être installé et augmenter très significativement la survivabilité d'un dirigeable subissant des tirs d'armes de petits calibres perçant sa paroi.

Mince je pensait que tu voulais que on forme une équipe d'Indiana Jones réparateur  :lol:

[alexandreVBCI]

ça y est ! ça redécolle !  =)

 

C’est au-dessus des châteaux et des paysages du nord-ouest de la région parisienne que le premier vol commercial en zeppelin de la société Airship-Paris s’est déroulé aujourd’hui avec à la clé un joli succès qui en appellent d'autres à l'avenir.

Article et vidéo : http://www.gentside.com/zeppelin/zeppelin-un-dirigeable-de-la-societe-airship-paris-a-effectue-aujourd-039-hui-son-premier-vol-commercial-en-ile-de-france_art53439.html
 

[proxima]

1929, le voyage autour du monde du Graff Zeppelin.

 

Un documentaire exceptionnel de BBC4 relatant un tour du monde historique au travers des yeux d'une jeune journaliste américaine embarquée sur le Graff Zeppelin.

C'est parfois plein de romantisme gnan-gnan mais ce témoignage est absolument incroyable. Personnellement, je n'ai jamais vu autant de détails sur le fonctionnement du Zeppelin grâce à des images exceptionnelles.

De part son retentissement et avec le recul, ce voyage ressemble énormément à l'aventure d'Apollo 11.

Bon visionnage

 

[rendbo]

ça y est ! ça redécolle !  =)

 

C’est au-dessus des châteaux et des paysages du nord-ouest de la région parisienne que le premier vol commercial en zeppelin de la société Airship-Paris s’est déroulé aujourd’hui avec à la clé un joli succès qui en appellent d'autres à l'avenir.

Article et vidéo : http://www.gentside.com/zeppelin/zeppelin-un-dirigeable-de-la-societe-airship-paris-a-effectue-aujourd-039-hui-son-premier-vol-commercial-en-ile-de-france_art53439.html

 

 

les tarifs sont exorbitants : voir le château de Versailles, 1h30 (aller retour et temps sur place), 650e pour un adulte et 520 pour un enfant...  

qu'est ce qui peut les justifier ?

http://www.airship-paris.fr/reservation.html

[seb24]

Après beaucoup de critiques me sembles quand même issues de l'expérience des années 30.

- La vulnérabilité des dirigeable au vent . Il me semble que les russes avaient étudiés des dirigeables mieux conçu au niveau aérodynamique

- Le coût : c'est sur qu'en construisant un dirigeable tous les ans tu ne peux pas avoir une réduction du prix par effet de série.

 

Après vu leur vitesse il ne sont pas forcément adaptés au transport de passagers. Par contre pour le transport de charge utile ce serait pas mal. Perso j'avais pensé à un dirigeable pouvant emporter un ou deux conteneur standard (comme sur les bateaux ou camion), totalement automatisé sans pilote avec on va dire une vitesse moyenne de 80km/h et qui pourraient remplacer les camion sur les routes.

[alexandreVBCI]

les tarifs sont exorbitants : voir le château de Versailles, 1h30 (aller retour et temps sur place), 650e pour un adulte et 520 pour un enfant...  

qu'est ce qui peut les justifier ?

http://www.airship-paris.fr/reservation.html

Il n'y a que 12 places à bord. Faut les rentabiliser ! 

[Ptitponey]

C'est vrai que l'idée est intéressante, si on pouvait faire par exemple un dirigeable cargo automatique photovoltaïque, pour le ravitaillement entre les différentes îles du pacifique.

[alexandreVBCI]

Vu les difficultés à faire voler un drone piloté à distance dans le ciel européen, j'imagine même pas les problèmes pour avoir l'autorisation de faire voler des dirigeables lents de manière automatique !

[Sovngard]

Un peu d'actualité, le HAV304 transporterait jusqu'à 70 tonnes de fret. ^-^

 

http://www.adsadvance.co.uk/hav304-back-in-uk.html

[BPCs]

Un peu d'actualité, le HAV304 transporterait jusqu'à 70 tonnes de fret. ^-^

http://www.adsadvance.co.uk/hav304-back-in-uk.html

Premier vol fin 2014 pour cet hybrid de 91 m de long...

Au moins il est déjà construit...

[zx]

un truc comme ca au Mali aurait pu être utile ?   relai de communication, optronique, surveillance, écoute, mission longue durée ,

voir comme un drone. une taille adaptée pouvant être déployé par un BPC ? de nuit il peut représenter un avantage si il est silencieux.

Modifié le 25 décembre 2013 par zx

[seb24]

un truc comme ca au Mali aurait pu être utile ?   relai de communication, optronique, surveillance, écoute, mission longue durée ,

voir comme un drone. une taille adaptée pouvant être déployé par un BPC ? de nuit il peut représenter un avantage si il est silencieux.

Il peut transporter 70 tonnes :p

A ce niveau c'est plus un drone ;)

[Sovngard]

relai de communication, optronique, surveillance, écoute, mission longue durée ,

voir comme un drone. une taille adaptée pouvant être déployé par un BPC ? de nuit il peut représenter un avantage si il est silencieux.

 

Ça me rappelle quelque chose ;) 

 

[clem200]

70 tonnes ca fait 500 AASM 125, de quoi calmer les centres Africains ! ;)

Le voilà notre moyen de projection remplaçant le CDG.

[BPCs]

Ça me rappelle quelque chose ;)

Mais il manque un élément au concept Vigilus :

La capacité pour le mothership de récupérer le drone missile Caelus.

.

Cela avait été employé pour le système FICON project et ses parasite fighter .

Une version moderne utilisant les capacités de géo localisation des bras robotiques modernes ET pour ne récupérer qu'un drone de qq centaines de kg serait quasi un jeu d'enfant à développer

À noter qu'on pourrait tout aussi bien utiliser un dirigeable que la soute d'un ATL2..

Modifié le 25 décembre 2013 par BPCs