Tétraèdre

Ballon dirigeable souple à masse de gaz constante (hélium) ayant un volume total d'enveloppe constant, équipé de ballonnets Air ventilés

Mesure de la portance aérostatique pour évaluer le gonflage

Calculateur proposé par Marcel Délèze et Stephane Rousson

Version 3a

Avertissement: ce programme est en construction. Il ne doit pas être utilisé pour des vols réels. Mais c'est avec plaisir que nous recueillons les résultats d'expériences.

Surveiller l'état de gonflage du ballon

On peut dresser une analogie partielle entre le gonflage d'un ballon à hélium et le gonflage des pneumatiques d'un véhicule terrestre:

  • pour une durée pas trop longue, l'état de gonflage est pratiquement constant; le volume ou la pression peuvent varier selon les circonstances (température, pression atmosphérique, exposition au soleil, ...); cependant, ramené par calcul aux conditions standard (à 15 °C, etc.), le volume demeure inchangé, ce qui indique que la quantité de gaz emprisonné n'a pas diminué; c'est pourquoi il n'est pas nécessaire de regonfler les pneus d'une automobile tous les jours;
  • par contre, la quantité de gaz diminuant lentement au fil du temps, la perte devient sensible sur une période plus longue; lorsque le volume du gaz aux conditions standard passe au-dessous d'un certain seuil, un regonflage est nécessaire; par exemple, pour une voiture de tourisme, il est recommandé de vérifier la pression une fois par mois.

Le «rapport des volumes hélium/total aux conditions atmosphériques standard» indique l'état de gonflage du ballon dirigeable. Il doit être périodiquement vérifié par une «Pesée de l'hélium».

Pesée de l'hélium

La mesure consiste à ajuster une masse d'équilibrage de manière que la portance aérostatique soit nulle. Cette opération s'effectue au sol, par vent négligeable, ou sous un hangar, les ballonnets étant ventilés avec la surpression d'utilisation. Le calculateur peut tenir compte d'une surchauffe de l'hélium mais, si le dirigeable n'est pas exposé au soleil, le résultat sera plus précis.

À partir de cette pesée, la valeur actuelle du rapport des volumes «hélium/total» est calculée. Ce rapport est demandé par les calculateurs «Altitude de plénitude», «Force ascensionnelle» et «Gonflage».

De plus, le rapport des volumes «hélium/total» indique si le ballon contient suffisamment d'hélium pour voler ou s'il doit être regonflé. À titre indicatif, le critère général suivant est proposé:

  • si le rapport est supérieur à 0.7, le ballon est apte au vol;
  • si le rapport est inférieur ou égal à 0.7, le ballon n'est pas apte au vol et doit être regonflé.

Cependant, pour chaque dirigeable, les règles figurant dans le carnet du constructeur sont prioritaires.

Caractéristiques du ballon dirigeable

Volume total:  Venveloppe =   m3

Volume maximal des ballonnets:  Vmax ballonnets =   m3

Surpression d'utilisation de l'hélium par rapport à l'atmosphère:  psu =   pascals

Masse à vide du ballon:  Mà vide =   kg

Données atmosphériques

Pression atmosphérique:  p1 =   hectopascals, valeur non corrigée, c'est-à-dire à ne pas ramener à l'altitude 0.

Température de l'air:    t1 =   °C

Humidité relative de l'air:    H1 =   %

Altitude du lieu des mesures:  z1 =   mètres

Équilibrage

Masse d'équilibrage:  Mofferte =   kg   ( = masse ajustée de manière que la portance aérostatique soit nulle)

Surchauffe de l'hélium par rapport à l'atmosphère à l'instant de l'équilibrage:  ts =   °C

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