PingooO's Zeppelin,
     un projet de dirigeable téléguidé

... vol !!!

Grande journée aujourd'hui, puisque c'est la première fois que je suis venu voir mon cousin dans son labo de recherche à Jussieu.
Il étudie une technique de stockage de l'information lumineuse dans un nuage de molécules... Ses installations étaient très impressionnantes : bancs d'optiques avec gros lasers, miroirs, prismes, tours d'appareils de mesures et de contrôle...
C'est son collègue qui utilise de l'hélium liquide pour maintenir à une température proche du zéro absolu une autre expérience. Une fois que l'hélium est passé dans son installation, il est libéré dans la pièce sous forme gazeuse. Le recompresseur étant en panne, j'ai pu utiliser cet hélium pour remplir mon ballon !

Après la phase d'équilibrage de la nacelle (pour que l'enveloppe ne soit pas penchée en avant ou en arrière), j'y ai accroché une petite boîte, remplie avec des billes pour faire en sorte que le dirigeable flotte sans trop monter ou descendre.

Le dirigeable était enfin prêt mais la pièce trop petite et encombrée pour faire les premiers essais de propulsion. On est donc tous (avec mon cousin et plusieurs collègues du labo intrigués) allé dans un vieil amphi désaffecté. C'était l'endroit idéal pour un premier vol, car haut de plafond et sans aucun courant d'air.

Le modèle se comporte relativement bien, assez rapide à réagir pour le freinage, il est cependant plus difficile à lui faire prendre des virages serrés. Cela est surtout dû au fait que les variateurs n'ont pas de marche arrière, les virages doivent donc se négocier avec un seul moteur.
Dans l'amphi, l'enveloppe s'est un peu dégonflée : c'est dû à la différence de température qu'il y avait entre le labo et l'amphi. Il a d'ailleurs fallu rééquilibrer la portance du dirigeable lors du changement de pièce.
Lorsque j'aurais la bouteille portable, il sera plus simple d'ajuster la pression dans l'enveloppe dans n'importe quel lieu.

Il va donc falloir que je me décide à acheter cette bouteille avec son détendeur. Mais peut-être que ce dirigeable pourra naviguer lors de certains événements commerciaux et être sponsorisé...

Petite vidéo prise avec un téléphone...

Ca y est, j'ai rendez-vous avec mon cousin tout à l'heure pour pour les premiers essais !

Donc ce soir je devrais avoir les premiers résultats et peut-être des photos ...

Aujourd'hui je me suis attaqué aux ailerons et ça a été plus compliqué que prévu. Je les ai découpés dans une plaque de polystyrène rigide qui traînait dans l'atelier. Le problème c'est qu'elle était un peu trop épaisse (6mm) et qu'il a fallu la couper en deux dans le sens de l'épaisseur...
La solution a consisté à tendre une vieille corde de guitare électrique à 3mm au dessus de l'établi et de lui appliquer un courant de 2 ampères pour qu'elle chauffe. En passant la plaque sur le fil, elle s'est coupée en deux pile au milieu.

Ensuite il a fallu coller les supports des ailerons (livrés avec l'enveloppe) au bon endroits, bien parallèles à l'enveloppe, ça n'a pas trop mal réussit, à vous de juger sur les photos.

Dernière chose, les ailerons ne tiennent pas très bien dans les supports, et j'ai peur qu'à la première collision ils tombent. Ce n'est pas à négliger, car si le dirigeable est bien équilibré (qu'il flotte « entre deux airs ») et qu'il perd un élément, il va remonter jusqu'au plafond... Il va faloir réfléchir à un système de fixation amovible.

Mon enveloppe ne semble pas aussi lisse que sur la photo du site qui me la vendu. Peut-être qu'il faut la gonfler d'avantage, à voir lors des premiers essais avec l'hélium...

La nacelle est terminée et il ne reste plus qu'à la fixer à l'enveloppe à l'aide des rubans Velcro adhésifs. Mais pour coller les rubans aux bon endroits, histoire que le tout soit bien équillibré, il faudra que l'enveloppe soit remplie avec l'hélium que je n'ai pas encore.

En tout cas, je viens de peser précisément la nacelle avec tout son équipement, et elle ne dépasse pas les 142 grammes. J'ai donc une bonne marge pour les autres équipements.

... c'est cher !

Après avoir galéré pour trouver des revendeurs pas trop loin de chez moi (finalement c'est en appelant Air Liquide que j'ai obtenu des adresses), j'ai été chez l'un d'eux pour me faire une idée des prix.
Et bien, c'est super cher ! C'est pas tellement le gaz qui coûte cher, c'est surtout la bouteille pour le transporter.

On m'a proposé deux options :
Soit j'achète une petite bouteille qui contient environ 1 mètre cube de gaz et qui coûte 248 euros HT à l'achat mais qu'on peut ensuite faire recharger autant de fois qu'on veut pour 41 euros HT.
L'autre solution, c'est de louer pour 3 ans une bouteille un peu plus grosse (2,7 mètres cubes) pour 130 euros HT et de la faire remplir quand on veut pour 87 euros HT.
Au final, les deux solutions se valent car le prix de la petite bouteille comprend une recharge alors qu'il faut ajouter un plein de gaz au prix de location pour la grosse bouteille vide.
Cependant, la petite bouteille est certainement plus simple à transporter...

C'est pas fini, les bouteilles seules ne servent à rien, si on ouvre la vanne, le gaz sort avec une pression de 200 bars !!! C'est la pression qu'on subirait à 2 Km au fond de l'océan.
Il faut donc un détendeur pour réduire et surtout régler le débit de sortie. Un détendeur adapté à ces pressions coûte 90 euros HT...

Vu les sommes que ça représente (~350 euros HT), je ne suis pas encore bien décidé et je pense que je vais essayer de rencontrer mon cousin qui est en thèse de physique et qui pourra peut-être me remplir l'enveloppe dans son labo pour faire les premiers essais.
A suivre donc...

Une fois que j'ai eu ce gros ballon blanc, j'ai bien été obligé de me concentrer sur la conception de la nacelle. Cela n'a pas été simple car la nacelle doit être la plus légère possible, assez solide et surtout permettre de déplacer le dirigeable dans toutes les directions.
Après plusieurs recherches faites avec mon père, j'ai finalement opté pour une structure très simple avec trois tiges de fibres de carbone reliées entre elles sur une plate-forme en balsa et aluminium.
La propulsion et la direction sont faites par deux moteurs montés sur une tige transversale qui peut tourner sur environ 220 degrés.
Cette plate-forme sert également de support à tous les éléments électroniques :

• le mini récepteur
• le micro servo-moteur pour faire tourner les moteurs sur la tige
• les deux variateurs de vitesses
• la batterie lithium polymère qui alimente le tout

Pour le moment, tout ça pèse environ 150 grammes, ce qui me laisse encore 110 grammes de marge, mais il ne faut pas oublier les ailerons et peut-être une petite caméra vidéo...

Voilà deux images de la nacelle et de ses composants dans l'état actuel.


Ici on voit bien, dans l'ordre : le récepteur, la batterie (de profil), les variateurs (en dessous en blanc), le servo-moteur et la tige montée sur roulements à billes.

C'est la partie qui a du me poser le plus de problème. Comment fabriquer une enveloppe étanche, pas trop chère et d'une forme pas trop moche.
Sur le Web je n'ai presque rien trouvé à part quelques sites sur des ballons à air chaud fabriqués en plastique de sac poubelle.

Finalement j'ai appelé une petite entreprise en Bretagne qui fabrique des dirigeables prêts à voler pour la photo mais assez chers. La personne qui m'a répondu était très sympa et m'a donné plusieurs infos sur la fabriquation d'enveloppes, notament sur les matériaux à utiliser. Les molécules d'hélium étant beaucoup plus fines que celles de l'air, il faut utiliser des plastiques très peu poreux pour éviter de perdre trop rapidement le précieux gaz.
On m'a donc conseillé le polyurétane, un plastique très peu poreux mais introuvable en France dans des quantités non industrielles.

Après quelques recherches infructueuses de revendeurs, je suis finalement tombé sur un site Canadien proposant des pièces détachées pour ballon dirigeable. C'est là que je me suis décidé à abandonner l'idée de fabriquer moi-même l'enveloppe et à en acheter une toute faite.
Vu le prix que proposait ce site (145 $) par rapport à ce que j'aurais du payer en achetant le bon matériau, en trouvant des patrons adaptés et en galérant pour souder le plastique..., je n'ai pas hésité.

Voici donc les caractéristiques de l'enveloppe que j'ai commandé sur ce site :

• Longueur : 5' --> 1.55 mètres
• Volume : 12 cu. ft. --> 0.36 mètres cube
• Charge utile : 8 oz. --> 226 grammes

Une fois gonflé, à l'air par ce que je n'ai pas encore l'hélium, ça fait un gros ballon tout blanc en forme de ... bon ça sert à rien que j'explique pendant trois heures, voici une photo. La seule différence, c'est que le mien n'est pas équipé, mais c'est pour bientôt...

Voilà, on m'a conseillé de communiquer autour de ce projet sur lequel je travaille depuis bientôt un an mais qui me parcourt l'esprit depuis plusieurs années déjà : Il s'agit d'un ballon dirigeable téléguidé !

Ce site va me permettre de partager cette aventure et l'évolution du projet à l'avenir. Rendez-vous bientôt pour découvir les premières images et l'état des lieux