Un dirigibil este un avion ușor, mai exact un aerostat , care conține dispozitive destinate să asigure ridicarea, precum și sisteme de propulsie, conferindu-i o anumită manevrabilitate. Dirijabilele se disting de alte tipuri de baloane , baloane cu aer cald și baloane cu gaz liber care sunt supuse vânturilor (sunt imobile în masa aerului în mișcare) și, prin urmare, sunt manevrabile doar pe verticală.
Pentru a vă deplasa, dirijabilele folosesc elice de propulsie . Ele pot fi pivotate și deplasate de diferite sisteme, cum ar fi motoarele cu ardere , motoarele electrice , sistemele hibride sau o pedală.
Sursele de energie necesare sistemului de propulsie pot proveni din combustibili fosili , în cazul motoarelor termice și bateriilor , din senzori fotovoltaici sau celule de combustibil , pentru motoarele electrice. De asemenea, este posibil să se utilizeze propulsia umană sau propulsia velică produsă de forța vântului pe o pânză.
De la primele baloane din 1783 , ideea de dirijabil a câștigat teren. Este clar, prin însăși natura lor, că defectul major al acestor baloane constă în incapacitatea lor de a naviga. Sub egida fraților Robert, forma balonului se prelungește. Din 1783, învățatul general Jean-Baptiste Marie Meusnier de La Place își imaginează corpurile de conducere și expune în lucrările sale, care stau la baza balonului actual, condițiile de echilibru ale unui dirigibil de dirijabil de formă elipsoidală , prevăzut cu un cârmă. Cu toate acestea, proiectul nu a văzut niciodată lumina zilei din cauza morții premature a inventatorului său și a lipsei unui motor în acel moment. Acesta oferă gestionarea gazelor cu instalarea unui balon cu aer în plic pentru a comuta de la pilotarea constantă a zborului la pilotarea constantă a masei de gaz.
Al XIX- leaDupă ce a explicat principiul avionului de la începutul clar XIX E secol, limba engleză inventator Sir George Cayley are în vedere utilizarea, în 1816, dirijabilului pentru marea navigare și are în vedere realizarea dirijabilele rigide conduse de un propulsor alimentat cu abur.
În 1825, fizicianul francez Edmond-Charles Genêt a propus un proiect de aerostat, cuprinzând o parte superioară sub forma unei cupole alungite și plate dedesubt. Dispozitivul de propulsie format din roți uriașe cu palete este alimentat de doi cai.
Prima încercare de a motoriza un aerostat a fost atribuită a doi francezi. Primul, Pierre Jullien, un ceasornicar de profesie, reușește să zboare pe două modele alimentate de o mișcare de ceas pe pista hipodromului Paris. În 1852, a construit un balon pisciform (de tip pește) numit „Precursorul” care nu a zburat niciodată, dar avea configurația necesară pentru a susține un zbor. Într-adevăr, era echipat cu cârme și ascensor la pupa.
Al doilea, Henri Giffard , a trecut la posteritate în 1852 pentru că și-a imaginat și a construit primul aerostat care, acționat de un motor cu aburi plasat în nacelă, a putut suferi unele schimbări de direcție în raport cu vântul. Zborul istoric are loc pe24 septembrie 1852între Hipodromul de Paris și Élancourt , la aproximativ 27 km , datorită unui dirigibil lung de 44 de metri în formă de trabuc. Este echipat cu un motor cu aburi care dezvoltă 3 CP și acționează o elice plasată sub burta mașinii. Balonul a atins o viteză de 10 km / h, dar cu greu a putut urca cu un vânt susținut, în ciuda capacităților sale incontestabile de „direcționare”. Henri Giffard putea astfel să afirme: „acțiunea cârmei a fost perfect simțită și cu greu am tras ușor una dintre cele două frânghii de manevră când am văzut imediat orizontul care se învârtea în jurul meu”.
Henri Giffard, poate fi considerat egalul celor mai mari precursori, care au fost frații Montgolfier și frații Wright . Era, fără îndoială, înainte de vremea sa, deoarece era necesar să aștepți aproape douăzeci de ani pentru a asista la o nouă încercare de a motoriza un aerostat. În 1870-1872, inginerul naval francez Henri Dupuy de Lôme a produs un aerostat alungit condus de arme umane și destinat inițial să rupă asediul Parisului : Aerostat Dupuy de Lôme . Și-a efectuat zborul de test pe2 februarie 1872. De la construcție până la zborul de testare, Henri Dupuy de Lôme extrage date științifice într-o Notă către Academia de Științe .
În 1873 a fost depus brevetul pentru un aerostat rigid al corpului, cu un an înainte de Ferdinand von Zeppelin . Aeronava, proiectată de Joseph Spiess , a fost construită în 1913. A fost singura dirijabilă franceză rigidă și poartă numele designerului său: „ Spiess ”.
În 1883 și 1884, omul de știință și aeronaut Gaston Tissandier , ajutat de fratele său Albert , a construit un dirigibil pe care l-au echipat cu o elice acționată de un motor electric, alimentat cu baterii și cu care au reușit să ridice un curent de aer. Din cauza lipsei de finanțare, au existat doar două zboruri, care au avut loc pe timp de vânt, minimizând efectul motorului.
Primul dirigibil cu adevărat manevrabil a văzut lumina zilei în același timp. A fost proiectat de căpitanii Charles Renard , ofițer inginer și Arthur Krebs la unitatea aerostatică din Chalais Meudon , al cărei director era Charles Renard. Franța este alimentată de un motor care cântărește 44 kg pe cal, dezvoltând 8 CP și funcționând cu energie electrică folosind baterii. Aerostatul a realizat, la 9 august 1884, primul traseu cu circuit închis, de aproximativ 7 km . Experimentul s-a repetat de trei ori în cursul anului 1884. Acest dirigibil a fost, de asemenea, primul care a inclus o unitate de coadă în spate, pentru a menține stabilitatea falcii și a pasului, un dispozitiv conceptualizat de Henri Dupuy de Lôme și Gustave Zédé .
La 3 noiembrie 1897, David Schwarz (în) , la Berlin , a ridicat primul dirigibil în întregime în metal. Din păcate, zborul se va încheia cu un prăbușire la sol.
La 2 iulie 1900, tot în Germania , pe Lacul Constance , a avut loc zborul inaugural al primului dirigibil rigid Zeppelin , LZ-1 .
Progresul motoarelor cu ardere internă, care au particularitatea de a cântări puțin pe calul dezvoltat, oferă un progres definitiv locomoției aeriene. Încă din 1898, brazilianul de origine franceză Alberto Santos-Dumont a experimentat cu mici dirijabile flexibile, proiectate de el, echipate cu motoare pe benzină și care i-au adus o popularitate imensă chiar înainte de a experimenta cu mai greu decât aerul câțiva ani mai târziu. La 19 octombrie 1901, a câștigat premiul de 100.000 de franci de aur oferit de patronul aviației Henry Deutsch de la Meurthe , pentru că a legat parcul cu baloane Saint-Cloud de Turnul Eiffel , cu revenirea la punctul de plecare, în jumătate de ora la bordul modelului său: numărul Santos-Dumont numărul 6 (în) . Pentru a consemna, Alberto Santos-Dumont și-a distribuit jackpotul lucrătorilor săi și săracilor din Paris. Aproape se sinucisese la o încercare anterioară.
În 1902, Leornardo Torres Quevedo a prezentat Academiei de Științe din Paris , un nou tip de dirigibil cu un design nou, pentru întreținerea și întărirea aripii printr-un sistem autoregid prin intermediul cablurilor flexibile. Din 1911, a colaborat cu inginerul aeronautic Édouard Surcouf , în cadrul companiei aeronautice Astra, pentru realizarea unui nou model de dirigibil în atelierele din Issy-les-Moulineaux . Acest nou dirigibil, Astra-Torres n o 1, este mult mai rapid și mai eficient. Vor fi apoi și alte „Astra-Torres”, inclusiv Pilâtre de Rozier (Astra-Torres N ° XV), în onoarea balonistului Jean-François Pilâtre de Rozier , care va atinge 23.000 m 3 , dimensiunile Zeppelinului.
La 12 noiembrie 1902, primul dirigibil semirigid al fraților Lebaudy , proiectat de inginerul Henri Julliot , a realizat ruta Paris - Moisson , adică 62 km în 1 oră 40 de minute.
La 11 noiembrie 1906, este prima trecere a Alpilor într-un balon, semnată de italienii Usuelli și Crespi , la bordul Milano , în puțin peste patru ore, între Milano și Aix-en-Savoie (astăzi Aix-en- Savoie -băile).
La 16 octombrie 1910, dirijabilul francez flexibil Clément-Bayard-II (78,50 m lungime), construit în Oise de Adolphe Clément-Bayard , a fost primul care a traversat Canalul, acoperind în 6 ore călătoria Breuil (Oise ) în Londra (390 km ), la o viteză medie de 65 km / h și cu 7 persoane la bord.
Primul Razboi MondialFirmele Zeppelin , Lind Er Schtrümpf și Schütte-Lanz vor marca ascensiunea dirijabilului rigid, construind respectiv 96 și 22 de aerostate . Zeppelin favorizează utilizarea aluminiului pentru construcția structurii, în timp ce al doilea este specialistul în rame din lemn. În cei patru ani ai primului război mondial , dirijabilele construite în Germania au crescut din ce în ce mai mult, ajungând la peste 200 de metri lungime. Au efectuat 1.189 de misiuni de recunoaștere și 231 de atacuri cu bombă, vizând în special orașul Londra .
Descoperirea secretelor de fabricație a acestor dirijabile rigide a fost, prin urmare, una dintre misiunile prioritare ale serviciilor de informații britanice. Prin urmare, Amiralitatea a comandat de la firma Vickers : Type 9 , un dirigibil rigid inspirat de realizările Zeppelin , din care va fi derivată o serie de patru Vickers de tip 23 . Confruntat cu lipsa de succes a acestor dispozitive, Amiralitatea s-a ocupat apoi direct de proiectarea dirijabilelor de tip 23X cu structură metalică, iar tipul 31 a fost copiat în mare parte din Schütte-Lanz . Din cele 14 dirijabile rigide începute în Marea Britanie în timpul Primului Război Mondial , doar nouă au fost finalizate înainte de Armistițiu și doar unul a participat efectiv la operațiuni militare.
În Germania, ca și în Marea Britanie , s-a încercat să se asigure protecția acestor giganți ai aerului, împotriva atacurilor vânătorilor, efectuând primele experimente ale vânătorului parazit : unul sau doi monoplaci au fost spânzurați sub dirijabil.
Între războaie: epoca de aurÎn anii 1920 și 1930 , germani, americani, francezi, italieni și englezi s-au angajat în construcția de mașini de dimensiuni spectaculoase, care au servit prestigiului național. Aceștia au în principal vocația transportului de pasageri pe distanțe lungi, dar americanii testează dirijabile pentru portavioane pentru uz militar, urmărind în special tehnica luptătorilor paraziți . Presa entuziastă le-a poreclit „linie zburătoare” , „nava cerului” , povestind croazierele des efectuate de personalități, care au mijloacele necesare pentru a-și permite acest tip de transport scump.
LZ 127 Graf Zeppelin a fost cel mai mare dirijabil construit vreodată, de peste 236 de metri în lungime când a intrat în serviciu în 1928. Sub comanda lui Hugo Eckener , a stabilit mai multe recorduri. El a făcut prima călătorie în jurul lumii în august 1929, inclusiv prima traversare non-stop a Pacificului (Tokyo-San Francisco). A parcurs mai mult de un milion și jumătate de kilometri în 590 de zboruri, în timpul operațiunii sale până în 1937, incluzând 143 de traversări din Atlantic și între 1928 și 1937 transportate: 13.110 pasageri.
Dar mai multe dezastre vor marca apoi istoria dirijabilelor. Aceste catastrofe se datorează în principal faptului că dirijabilul este prea sensibil la condițiile meteorologice nefavorabile (vânt, ploaie, zăpadă, îngheț și fulgere) și că gazul utilizat, dihidrogenul (denumit în mod obișnuit hidrogen), este extrem de inflamabil .
În 1928 , dirijabilul Italia , a doua ambarcațiune a lui Umberto Nobile , s-a prăbușit pe ruta către stâlp , probabil din cauza gheții acumulate pe balon și a supraîncărcării pe care a provocat-o. Operațiunile de salvare a balonistilor italieni vor fi tragice; Amundsen și Guilbaud vor muri acolo.
R100 , construit la sfârșitul anilor 1920 de guvernul britanic, a fost de a oferi legături între Londra și Imperiul Britanic în concurență cu Germania zeppelinii . A făcut o călătorie de întoarcere triumfătoare între Londra și Montreal ( Canada ) în perioada 28 iulie - 16 august 1930. The5 octombrie 1930, geamănul său R101 , care a părăsit Londra , s-a prăbușit în timpul călătoriei sale inițiale către Bombay , pe dealurile din Picardia , lângă Beauvais . Dezastrul a avut loc noaptea și pe vreme rea, dar adevărata cauză a accidentului rămâne necunoscută. 48 de persoane sunt ucise, iar Marea Britanie va interzice utilizarea hidrogenului pentru baloane și va vinde R100 pentru resturi.
În 1925 , dirijabilul american „USS Shenandoah (ZR-1)” a ars pe cer și s-a spart în 3 bucăți, ucigând 15 oameni. Două dintre cele trei dirijabile ale portavioanelor US Navy s- au prăbușit pe mare. USS Akron (ZRS-4) ,4 aprilie 1933, a ucis 73 de echipaje și pasageri și USS Macon (ZRS-5) ,12 februarie 1935, a dus la moartea (prevenită) a doi marinari.
Germania rămâne singura țară cu dirijabile pentru uz comercial. Acestea sunt utilizate în principal pentru traversările Atlanticului, dar acestea se fac doar din aprilie până în octombrie, pentru a evita vremea rea de iarnă și furtunile din Atlanticul de Nord. 6 mai 1937, în timpul dezastrului de la Hindenburg , acest dirigibil german, umflat cu hidrogen (200.000 m 3 de gaz inflamabil ), a luat foc pe aeroportul Lakehurst , nu departe de New York . Acest accident a ucis 35 de persoane (dintre 97 de persoane aflate la bord) și a pus capăt zborurilor de dirijabile comerciale.
Al doilea război mondial și cei treizeci de ani glorioșiDeveniți inutili în timpul celui de- al doilea război mondial , vor fi detronați la sfârșitul acestuia, de progresul tehnic decisiv al aviației. În anii 1950 , s-au efectuat primele zboruri comerciale transatlantice, folosind avioane precum DC3 , DC4 și Lockheed Constellation . Acest progres va continua odată cu apariția și generalizarea avioanelor cu reacție, pe distanțe mari în timpul celor 30 de ani glorioși .
Cu toate acestea, Marina Statelor Unite din anii 1950, alături de modelele folosite ca nave de observare și salvare, au implementat dirijabile mari ca stații radar de zbor. Acesta este cazul ZPG-3W, derivat din dirijabilul de tip N (în) dezvoltat în 1953. Acest dispozitiv, proiectat pentru ajunul îndepărtat al apărării aeriene a teritoriului este cel mai mare dirigibil construit vreodată flexibil. Are o lungime de 123 de metri, un volum de 42.450 m 3 , 2 motoare de 600 kW ( 800 CP ) și o viteză de 128 km / h .
Proiectele de dirijabil comercial au reapărut odată cu criza petrolului din anii 1970 . Compania Zeppelin a renăscut în 1993 și s-a numit: Zeppelin Luftschifftechnik . În 2013, a dezvoltat și operat trei Zeppelins NT , pentru utilizare în croazieră, publicitate aeriană sau supraveghere. Ele pot fi folosite numai pe vreme bună, ceea ce limitează posibilitățile. O a patra aeronavă a fost distrusă în urma unei furtuni în Botswana pe20 septembrie 2007, în timp ce era atașat de catargul de ancorare. Compania lucrează, de asemenea, la proiecte mari de dirijabile cu corpuri semi-rigide .
De forțele armate ale Statelor Unite se dezvolta de la începutul XXI - lea secol, proiectele de mai multe dirijabile , cum ar fi MZ-3 al Marinei SUA, pentru informații, supraveghere și recunoaștere. În 2012, aceștia sunt încă demonstranți și prototipuri.
Guvernul francez a lansat o cerere de exprimare a interesului în vara anului 2014, ca parte a programelor Noii Franțe Industriale , care include proiecte pentru dirijabile cu sarcină grea și multi-misiune. Sunt depuse șapte proiecte și patru pre-proiecte. Acestea sunt grupate în jurul SAFE Cluster (fostul pol Pégase), care este un cluster de competitivitate situat în regiunea PACA ; pentru a relansa acest nou sector industrial. Unul dintre principalele obstacole întâmpinate este legat de balastare: aeronava nu trebuie să decoleze brusc atunci când o descarcă. Proiectul companiei Voliris, cu sediul în Yzeure (Allier), prevede pentru aceasta o carenă turtită care generează până la 60% lift aerodinamic. Dezavantajul este că decolarea ar necesita o pistă de 800 de metri. Operator de dirijabil din 2001, Voliris a fost cumpărat în 2008 de Business Angel NYFI (New York Finance Innovation) pentru a lucra la un concept de dirijabil hibrid pentru transportul containerelor de 40ft 30t. Cu ajutorul a numeroase prototipuri, plicurile în formă de aripă zburătoare care promovează ridicarea aerodinamică sunt imaginate, fabricate și testate pe aerodromul Moulins-Montbeugny, ajungând la 60% ridicare datorită ridicării aerodinamice. În urma validării în zbor a specificațiilor pentru transportul de încărcături, este lansat proiectul NATAC (Air Shuttle for Automatic Transport of Containers).
Pentru a promova „relansarea” dirijabilelor în spațiul aerian, în 2010 a fost lansat un parteneriat între Unesco și World Air League , un ONG american care militează pentru dezvoltarea transportului aerian mai ușor decât aerul. Punctul culminant al campaniei lor: World Sky Race . Această primă cursă din întreaga lume cu balonul este programată pentru 2023 sau 2024. Traseul de aproximativ 48.000 km este marcat cu etape pe principalele situri naturale și culturale, cum ar fi piramidele din Giza , Taj Mahal sau Muntele Fuji . Organizatorii săi speră să convingă publicul și industria aeronautică de potențialul dirijabilelor. Dacă vor reapărea, va fi în „nișe particulare”: în special transportul de marfă, pentru convoaie și turism excepționale.
Proiecte cu baloane stratosfereProiectele militare sunt, de asemenea, în studiu: Thales Alenia Space , o filială a Thales și Leonardo , studiază construcția unui dirigibil lung de 100 m și cu un volum de 50.000 m 3 , controlabil de la distanță și capabil să încarce 200 kg de sarcină utilă: Stratobus . Este proiectat să rămână fix la o altitudine de 20 km , deasupra spațiului rezervat avioanelor, făcând posibilă monitorizarea unei suprafețe de 100 km 2 .
Proiectul Stratobus
Proiectul Forțelor Aeriene din SUA „ Senzorul integrat este structură ”. Un dirigibil de supraveghere lung de 140 m care urmează să fie finalizat în 2013.
O companie germană, Cargolifter AG (de) , destinată transportului de mărfuri voluminoase pe distanțe lungi, a fost lansată în Germania la sfârșitul anilor 1990. O ofertă publică de acțiuni a avut loc înMai 2000. Structura acționarilor rezultată este caracterizată de o proporție ridicată de investitori mici, atrași de o acoperire mediatică semnificativă, a descoperirii noilor tehnologii . Dirijabilul mare, CL 160, proiectat pentru a transporta până la 160 de tone, cu 242 metri lungime și 550.000 m 3 , nu a fost construit. Finanțarea de 204.516.752 de euro sa dovedit a fi insuficientă pentru un proiect de o asemenea complexitate. Este similar cu cel al unui avion de linie . Fondurile disponibile au fost utilizate și pentru dezvoltarea altor dispozitive. Programul de dezvoltare a fost prea strâns, a fost prost conceput și unele dificultăți au fost subestimate. 7 iunie 2002, compania își anunță insolvența . În 2004, uriașul hangar de oțel autoportant, lung de 360 de metri și înalt de 107 metri, a fost transformat într-un parc acvatic: Insulele Tropicale . Cu toate acestea, o nouă companie: CL CargoLifter GmbH & Co. KG, fondată în 2005 de foști acționari ai CargoLifter AG, continuă să cerceteze „mai ușor decât aerul” pe baza tehnologiei și experienței dobândite de predecesorul său.
În Anglia, compania Hybrid Air Vehicles a dezvoltat în 2010 un prototip de dirigibil hibrid , care a făcut posibilă încheierea unui parteneriat financiar cu Northrop Grumman în numele armatei SUA . A dus la dezvoltarea LEMV (Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle) pentru o sumă de 517 milioane USD cu un singur zbor pe7 august 2012. După încetarea finanțării din partea armatei SUA, demonstrantul LEMV a fost vândut către HAV și s-a întors în Anglia. Cu ajutorul britanic, american și crowdfunding fonduri , dirijabilul numit Airlander 10 este din nou pus în funcțiune. A efectuat două zboruri în august 2016 și și-a prăbușit carlinga în timpul celei de-a doua aterizări.
În 2014, americanul Eros (en) a anunțat că era pe punctul de a construi o flotă de dirijabile cu capacități mari de transport cunoscute sub numele de Aeroscraft destinate militarilor sau activităților industriale, comerciale sau umanitare. Sunt planificate trei modele: ML 866 ( vehicul aerian rigid cu flotabilitate variabilă ), ML 868 (cu o capacitate de 60 de tone) și ML 86X (cu o capacitate de 500 de tone). De exemplu, acestea ar putea fi utilizate pentru a instala turbine eoliene în locuri izolate, transportându-și palele și catargul, fără a fi nevoie de infrastructură, cum ar fi drumurile sau căile ferate.
În Statele Unite, DARPA a lansat în 2005 o cerere de proiecte numită Walrus . Constrângerile specificațiilor stabilesc că dispozitivele trebuie să poată transporta 500 de tone peste 20.000 de kilometri, în mai puțin de șapte zile. DARPA nu comunică despre proiect, indicând doar că programul Walrus „este închis”. Lockheed Martin , un grup aeronautic și de apărare cu ajutorul Pentagonului , continuă să lucreze la un proiect al unui dirigibil capabil să zboare la mai mult de 20 de kilometri altitudine: P-791 (în) al cărui prim zbor de test are loc pe31 ianuarie 2006.
În Franța, compania Flying Whales lucrează din 2012 la un dirigibil de transport de sarcini grele. Compania Varialift Airships cu sediul în Châteaudun ( Eure-et-Loir ) construiește un demonstrator capabil să transporte o sarcină utilă de 50 de tone.
Proiecte de sisteme de propulsie de mică putereMai multe programe universitare lucrează la utilizarea puterilor reduse asociate dirijabilului. Scopul dorit nu este legat de o exploatare comercială a balonului, ci de un sprijin de lucru pentru cercetarea sistemelor de propulsie.
În cadrul ediției din 2011 a Paris Air Show , asociația Dirisoft Recherche prezintă un dirigibil de 500 m 3 : MC-500. Este alimentat de o celulă de combustibil cu hidrogen de la Groupe PSA .
28 septembrie 2008, Stephane Rousson Belgrand , încercând să traverseze Canalul Mânecii cu o pedală de dirijabil la bordul M Miss Louise. Călătorește 35 de kilometri în 8 ore, conectând plaja Hythe, lângă Douvre , la un punct situat la 18 km de plaja Wissant (pe coasta franceză). Balonul este apoi dezumflat de bărcile de asistență. Aceasta este o premieră mondială pentru un aerostat alimentat de om . Două elice independente cu diametrul de 3 m au animat aparatul de 160 m 3 și 16 m lungime, care a evoluat în medie cu 30 m deasupra valurilor.
În septembrie 2008, echipa Sol'R Project, condusă de un grup de studenți inițiată de Stephane Rousson , lucrează la un dirigibil alimentat cu energie solară . Nephelios realizează botezul său a aerului îndecembrie 2009și un al doilea zbor cu durata de 2 ore și 30 de minute a avut loc cu succes pe3 ianuarie 2010. După mai multe amânări, a fost programat să traverseze Canalul Mânecii înMai 2010dar în 2012, proiectul pare să se fi defectat. În 2012, o echipă de lideri de afaceri, ingineri, designeri și profesioniști din lumea comunicării a creat asociația Transoceans. 4 septembrie 2013, echipa Transoceans, condusă de Pierre Chabert (fondatorul Airstar ) și Gérard Feldzer , organizează o trecere a Canalului Mânecii într-un dirigibil electric, la bordul Iris Challenger 2. Aerostatul de 560 m 3 conectează Cap Gris-Nez în Dymchurch în sudul Angliei, parcurgând 46 km în 2 h 23 min . Acesta este un record mondial, distanță și timp, pentru un dirigibil de clasa 5 . De formă lenticulară , este propulsat de două elice din lemn de 1,30 m în diametru, alimentate de două motoare de 7 kW , alimentate de un sistem de baterii.
Propulsia Velic este oferită de inginerul Didier Costes . În 1992, Zeppy 2 a fost primul balon care a demonstrat un dirigibil maritim, navigând ca un velier aerian , folosind vântul și o aripă stabilizată pe 3 axe: „ câinele mării ” sau „planor de mare”. Este primul „balon-voal”. În 2007, Stephane Belgrand Rousson a făcut primul zbor solo la bordul lui Aerosail și a dezvoltat principiul de navigație împreună cu echipa sa.
Aerosail de Stephane Belgrand Rousson
Principiul de zbor al unui velier aerian
Liftium 300 de Didier Costes
Zeppy de Luc Geiser
Zeppy 2 cu Nicolas Hulot și Gérard Feldzer
Baloanele moderne legate utilizează tehnologie similară pentru construcții flexibile și o tehnică similară de pilotare a gazelor cu dirigibile.
Proiectul Horus, înființat în 2010 de managerul de proiect Stephane Rousson , purtat de consorțiul Zodiac International , Onera și CS Systeme și Atem, platformă aerostatică cu mai multe misiuni, dirijabil legat, etichetat în 2011 de clusterul maritim Paca și Pôle SAFE primi ajutor FUI (fond interministerial) pentru dezvoltarea acestuia. În 2011, Onera a câștigat o licitație pentru capacitatea experimentală ROEM pentru baloane și aerostate ușoare (Cerbere). În 2015, compania Airstar aerospace (Hodling Airstar ) a preluat compania Zmarine, fostă Zodiac international, pentru a participa la Stratobus și a dezvolta proiectul Horus-aerostat. În 2019, CNIM AIR SPACE achiziționează 85% din Airstar Aerospace și oferă o gamă de baloane captive pentru a satisface nevoile militare pentru a îndeplini diferite tipuri de misiuni. DGA experimentează cu sistemul Cerbere (capacitatea experimentală ROEM pentru baloane și aerostate ușoare) cu CNIM și ONERA.
În Franța, Escadra Syderec folosește un balon legat pentru a efectua transmisii de urgență și pentru a emite ordine esențiale către submarine atunci când toate celelalte active au fost distruse. În 2013, ca parte a modernizării forțelor armate, proiectul Syderec Ng a fost lansat și implementat de Thales Aliena Space.
Alte proiecteA-NSE a testat un demonstrator de dirijabil conceput pentru misiuni de supraveghere maritimă. Lungime de 25 de metri pentru o lățime de 5 metri și o înălțime de 7 metri, AN 400, care are un volum de 400 m 3 , a fost desfășurat la sfârșitul lunii septembrie 2011 pe baza aeriană navală din Hyères, cu ocazia unei prezentare în beneficiul Direcției Generale Armament și a Marinei Naționale.
În Elveția , compania Minizepp produce de la începutul anilor 2000 dirijabile radio-controlate cu o lungime de 3 până la 22 de metri, folosite pentru cercetare științifică, media publicitară și platforme de fotografiere și video aeriene. Propulsia lor este fie electrică, fie termică, fie chiar hibridă.
Pentru a se întreține, dirijabilul folosește în principal ascensorul aerostatic creat direct de împingerea lui Arhimede existentă pe anvelopa sa; folosește, de asemenea, ridicarea aerodinamică (care rezultă din viteza și incidența anvelopei), precum și componenta verticală a tracțiunii vectoriale a motoarelor. Se compune dintr-un anvelopă flexibilă sau rigidă umplută cu un gaz mai ușor decât aerul, a cărui sumă a greutăților (anvelopă + gaz + sarcină) este apropiată de greutatea volumului de aer deplasat de anvelopă. Propulsia orizontală a aeronavei în zbor în aerul înconjurător este realizată, în general, de componenta orizontală a tracțiunii elicelor, dar pot fi folosite dispozitive eoliene (a se vedea articolul Velierul aerian ).
Zborul este greu sau ușor în funcție de deciziile pilotului. Un zbor greu își propune să fie mai greu decât greutatea volumului de aer deplasat, în acest caz balonul va crește prin acțiunea tracțiunii vectoriale a sistemului de propulsie sau a ridicării aerodinamice. Pentru zborurile pe distanțe lungi, pilotajul ușor este apreciat deoarece consumă mai puțină forță (absența unei componente verticale a forței): balonul caută de la sine să atingă altitudinea maximă stabilită de parametrii de pornire.
Pilotarea gazului este un zbor la masă constantă de gaz.
Specificitatea pilotării unei mase constante de balon cu gaz cu un anvelopă flexibilă sau semirigidă.Plicul, indiferent dacă este flexibil sau semirigid, este considerat a avea un volum constant (nu se iau în considerare ușoarele variații ale alungirii țesutului plicului în pilotaj, chiar dacă acestea au o influență asupra volumului general, din simplul motiv că ne oferim o suprapresiune maximă care nu trebuie depășită în incintă).
Suprapresiunea gazului din plic este necesară pentru a menține forma aerodinamică a plicului; această suprapresiune este importantă din două motive esențiale: pe de o parte, este o limită structurală (o suprapresiune prea mare poate provoca ruperea țesuturilor) și, pe de altă parte, suprapresiunea implică o masă suplimentară de gaz nefavorabilă zborului).
Dirijabilele pot fi construite folosind trei metode diferite, în funcție de aplicarea balonului și de constrângerile mecanice impuse. Vorbim de construcție flexibilă (sau dirigibil ) semi-rigid (tip Zeppelin NT) sau rigid (tip LZ 129 Hindenburg ).
În cazul dirijabilelor flexibile , forma corpului este menținută de presiunea internă a gazului. Pentru a remedia diferențele în volumele ocupate de gaz în timpul variațiilor de presiune, care ar modifica forma balonului și riscă să-l facă flasc, presiunea este menținută în mod convențional de unul sau mai multe baloane umflate cu ajutorul unui ventilator. În plus, supapele automate sau controlate limitează presiunea. Nacela este unită la corp prin cabluri de suspensie atașate la o frânghie a carcasei. Această nacelă este o grindă din lemn sau metal armat pe care sunt grupate personalul și dispozitivele de pilotare (comenzi motor, ascensor și cârmă). Propulsia este asigurată fie de o elice în axa nacelei, fie de două elice laterale.
În cele din urmă, în cazul dirijabilului semi-rigid, anvelopa este flexibilă, dar are o chilă rigidă la baza sa.
Pentru dirijabile rigide, al căror prototip a fost Zeppelin , corpul rigid este realizat din aliaj ușor, format din inele mari legate între ele prin grinzi longitudinale. Fiecare capăt este terminat de un con, iar capătul din spate, cu cât este mai conic, transportă empenajele și liftul și cârmele. Acest cadru este acoperit cu pânză impermeabilă și lăcuită pentru a reduce rezistența la mișcare. Interiorul este împărțit în felii în care fiecare este un balon umplut cu hidrogen. Acest tip este evident mai greu decât un aerostat flexibil al aceluiași spațiu aerian, datorită greutății structurii, dar poate atinge viteze mai mari, datorită solidității corpului său și poate transporta un tonaj mai mare, datorită posibilității de a construi mari capacitate plicuri (10.000 m 3 în 1900, 70.000 m 3 în 1924 și 200.000 m 3 în 1938).
PlicPlicul îndeplinește diferite funcții în funcție de tipul de construcție. Este rezistent la apă și asigură reținerea gazului aerostatic, în cazul dirijabilelor flexibile și semirigide.
Rolul său este, de asemenea, de a oferi balonului fie o formă de rezistență mai puțin aerodinamică la un anumit volum, fie o formă de rezistență mai mică la o anumită ridicare aerodinamică (forme lenticulare) dacă specificațiile o impun.
Anumite țesături permit o funcție de auto-umplere în funcție de dimensiunea și tipul de fisură în funcție de presiunea internă a balonului.
Plic de dirijabile flexibile și semirigideÎn dirijabilele contemporane, plicurile trebuie să îndeplinească diferite funcții. Este necesară o bună reținere a heliului , precum și rezistență la abraziune, rupere, lumină ultravioletă , dar și rezistență la îmbătrânire și ciuperci. De asemenea, trebuie să reziste la suprapresiunea internă. Pentru a combina aceste calități diferite, plicul este alcătuit din mai multe straturi (cel puțin două sau trei) de filme din plastic , fiecare îndeplinind un rol specific. Aceste pelicule sunt apoi lipite între ele de un elastomer în timpul laminării la cald, când sudarea directă este imposibilă (unele pelicule de plastic nu sunt sudabile). Apoi, aceste filme laminate sunt tăiate cu un laser sau cu o altă mașină controlată numeric , conform unui profil definit de forma finală care urmează să fie obținută. În cele din urmă, diferitele șanțuri și articulații de armare pot fi asamblate, utilizând sudarea de înaltă frecvență , sudarea prin lipire ultrasonică sau adezivă.
Printre filmele din plastic cele mai utilizate ca componentă de bază, putem găsi poliuretanul ( termoplastic ) foarte versatil, poliesterul folosit pentru proprietățile sale mecanice, etilen vinil alcoolul (EVOH) pentru impermeabilitatea sa la heliu. Stratul exterior poate fi nailon sau fluorură de polivinil . Pe unele dirijabile, putem găsi o peliculă aluminizată argintie, care reflectă o mare parte din razele soarelui și previne încălzirea prin raze infraroșii prin plic și expansiunea acestuia.
Dacă aspectul estetic al Zeppy Gold s-a bucurat de multe succese publicitare, carcasa sa cu un film exterior aluminizat auriu a favorizat infrarosu în carcasă și o încălzire puternică a gazului, ceea ce face balonul dificil de pilotat.
Folosește ca gaz:
Multe tipuri de motoare cuplate la o elice au fost deja testate pe dirijabile.
În general, un număr par de motoare este instalat astfel încât să nu fie supus cuplului de rotație al elicelor și al motoarelor. Zepplin NT folosește trei motoare, unul dintre orientabil în girație pentru a oferi mai multă manevrabilitate.
În prezent, propulsia cu motoare electrice este în studiu.
Propulsie umanăPropulsie umană a fost folosit de mai multe ori la bordul dirijabil mici.
În 1986, Luc Geiser și tatăl său au construit Zeppy , este un dirigibil alimentat de oameni .
În 2018, Stephane Belgrand Rousson a efectuat un zbor gratuit de 20 de minute în Villefranche sur mer cu un Zeppy.
Propulsie velicăZeppy 2 și 3 , litiu-1000 și dirijabilele Aerosail se încadrează în categoria de bărci cu pânze de aer folosind Didier Costes' tehnologia «Rechin» . Folosesc forța vântului ca mijloc de propulsie.
suprafața mare a baloanelor face posibilă poziționarea panourilor solare pe plic pentru a furniza diferite servituți.
De calitatile dirijabilului sunt: