par Robert Giraudon (mars 2010)
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Avec l’engouement pour les technologies vertes, le dirigeable a trouvé un regain d’intérêt depuis une quinzaine d’années car il est censé pouvoir effectuer des transports de passagers et de fret comme l’avion mais en consommant moins de carburant- donc en émettant moins de gaz à effet de serre - et en produisant moins de nuisances sonores.
Les militaires de leur côté rêvent de transporter rapidement en cas de conflit des unités entières - hommes et équipements - dans d’énormes dirigeables (1000 tonnes de capacité d’emport) qui iraient se poser en arrière du théâtre des opérations. Au-delà du transport, les militaires voudraient aussi avoir des points de surveillance étendue à partir de dirigeables stratosphériques tandis que les civils imaginent aussi de tels dirigeables, stationnaires grâce à un géo-positionnement dynamique, comme relais de télécommunications en tous genres.
On laissera de côté les projets de dirigeables stratosphériques dont aucun d’ailleurs ne s’est encore concrétisé ainsi que les projets de petits dirigeables , type ULM, à rames (sic !) à pédales, à moteurs électriques et accumulateurs Li-ion ou/et à cellules photovoltaïques, à pile à combustible, etc. Certains de ces derniers peuvent être des bancs d’essai pour des technologies en devenir mais n’ont aucun intérêt pratique immédiat.
Les trois types de dirigeables :
Pour s’y reconnaître dans les modes de leur conception, il convient d’avoir présent à l’esprit que les dirigeables se répartissent en trois grandes familles qui toutes trois ont adopté pour des questions d’aérodynamique, une forme oblongue plus ou moins ramassée, dite en cigare, pourvue de 3 ou 4 dérives et gouvernails à la poupe. Des projets récents s’écartent cependant de cette forme classique.
1) Les dirigeables rigides : un squelette en métal léger (Al, Mg ou alliages de ces métaux) donne sa forme au dirigeable. Une peau en toile traitée recouvre cette forme qui laisse un large vide intérieur qui peut être compartimenté par des diaphragmes. Ce vide est occupé par des ballons remplis d’un gaz léger (H² ou He) . La nacelle est accrochée à cette structure ou même en fait partie et les groupes motopropulseurs y sont fixés latéralement. Le type en est les grands zeppelins d’avant guerre dont la longueur atteignait plus de 240m et le volume 200 000 m3.
2) Les dirigeables souples : une grande vessie de forme oblongue remplie d’hydrogène, ou plutôt d’hélium, en légère surpression (de l’ordre de 20 à 30 g/cm²) soutient une nacelle par l’intermédiaire de caténaires internes. Des ballonnets d’air permettent d’ajuster la flottabilité du dirigeable qui doit être égale à zéro à toute altitude. Les groupes motopropulseurs sont fixés sur la nacelle. Ce type de dirigeable, appelé blimp par les anglo-saxons, est actuellement bien représenté par celui qui fait la publicité de Goodyear dans notre ciel. De par leur mode de construction, la taille de ces blimps est limitée et leur volume dépasse rarement quelques dizaines de milliers de m3.
3) Les dirigeables semi rigides : Comme leur nom l’indique, leur architecture est intermédiaire entre les deux précédentes et s’organise autour d’une poutre ou d’une armature plus ou moins complexe, interne au ballon, qui soutient la nacelle. Les ballons à gaz et les ballonnets sont à l’intérieur de l’enveloppe et sont reliés à la poutre par des suspentes. Les groupes motopropulseurs sont le plus souvent accrochés à des membrures qui s’insèrent sur la poutre. Cette architecture autorise des dirigeables de grandes dimensions. C’est celle qui a le plus la faveur des concepteurs modernes et qui avait été retenue pour le projet allemand Cargolifter, lequel cependant n’a jamais vu le jour.
A ces trois types de dirigeables au sens propre, il convient d’ajouter un autre concept, celui des hybrides, moitié dirigeable, moitié avion, qui s’élèvent d’une part grâce à l’hélium du ballon et pour 40 % grâce à la portance de la forme de celui-ci. Il s’agit alors de STOLs et non de VTOLs 1.
1) STOL : Short Take Off Landing, VTOL : Vertical Take Off Landing
A) Bref historique :
L’histoire de la conquête de l’air du 18ème au 20ème siècle , avec sa lutte entre les plus légers et les plus lourds que l’air, permet une bonne approche de l’évolution des dirigeables et des espoirs, des phantasmes et des déceptions qu’ils ont suscité.
1783 : Les frères Montgolfier font voler le premier ballon
La même année : premier vol humain avec Pilâtre de Rozier et le marquis d’Arlandes
1785 : Premier vol d’un ballon à hydrogène conçu par Jacques Charles
1794 : Victoire de Fleurus grâce à un ballon captif
1852 : Vol du premier dirigeable, dû à l’ingénieur Henry Giffard
1884 : Premier vol en circuit fermé par Charles Renard
I887 : Daimler crée le 1er moteur à explosions
1890 : Vol historique de l’Avion de Clément Ader
1904 : Les frères Wright font voler un plus lourd que l’air en circuit fermé
1907 Le Dr Eckener conçoit le LZ3 et tous les Zeppelins qui vont suivre
1909 : Blériot traverse la Manche
1913 : Le LZ Sachsen parcourt 3 900 km de Betterfeld (Allemagne) à Perm (Russie)
1914/1918 : le zeppelin type LZ 9 devient un bombardier. Sur 67 construits, il n’en restera que 16 récupérés par les Alliés. Les avions sont, eux, construits à des milliers d’exemplaires
1918/1927 En plus des prises de guerre, les Américains commandent plusieurs dirigeables à l’Allemagne et en construisent eux-mêmes comme les Anglais et les Italiens. La plupart disparaîtront tragiquement. La France a privilégié le plus lourd que l’air dès 1910.
1927 : Traversée de l’Atlantique par Lindbergh, disparition de Nungesser et Coli
1928 ! Lancement du LZ 127 Graf Zeppelin
1929 : Le LZ 127 fait le tour du monde en 21 jours avec seulement 3 escales
1932 : Le LZ 127 entre en service régulier sur l’Atlantique tandis que la Grande Bretagne abandonne la construction des dirigeables après l’accident du R101 à Beauvais (aucun survivant)
1934 ; Lancement du DC3 et lancement du LZ 129 Hindenburg, réforme du LZ 127
1937 : Incendie du LZ 129 à Lakehurst (E-U), 36 morts, 62 rescapés, fin des grands dirigeables et triomphe des plus lourds que l’air !
Deuxième guerre mondiale : Près de 200 blimps gonflés à l’hélium sont construits pour la surveillance côtière et la détection des sous-marins ; aucun détruit.
1960 : Construction du dernier gros blimp américain (près de 40 000 m3) porteur d’un radar pour surveiller l’URSS
B) Les projets et réalisations récentes
Depuis l’an 2 000, le dirigeable fait son retour mais surtout sur le papier (les dates données ci-dessous sont celles de l’apparition des projets dans les médias) :
2000 : FIRST. Premier projet de dirigeable rigide DGP (Dirigeable Gros Porteur) conçu à Tarbes par Marc Sénépart : Volume 500 000 m3, charge marchande 250 tonnes , 6 moteurs à gaz développant 20 000 kW, rayon d’action 6 000 km. Ballastage et lestage par compression d’hélium. Jugé irréalisable par les avionneurs et Air Liquide.
2000 : AVEA (Aile volante épaisse aérostatique) : Projet soutenu par Aerall (Association pour l’étude et la recherche sur les aéronefs allégés). Assemblage de modules aérostatiques pilotables (Map) ayant chacun la forme d’un cylindre de 100 m de haut et 25 de diamètre, reliés entre eux par une structure en treillis à la base et au sommet. Un appareil constitué de 2 rangées de 10 Map, aurait eu une longueur 250 m et un volume de 1 million de m3. Levage et dépose en verticale de charges lourdes (70 à 500 t) . Financement prévu : régional (Aquitaine et Nord-Pas-de-Calais) et Union européenne. Enorme prise au vent, mobilité latérale non précisée. Études réalisées par Aérospatiale-Matra en 1999 et l’Onera en 2000, puis suspendues. Projet abandonné
2000 : Cargolifter. Projet allemand d’un dirigeable semi-rigide DGP, type grue volante, charge marchande 160 tonnes, 4 groupes motopropulseurs diesel totalisant 9340 kW, autonomie 10 000 km. Tributaire d’un mât ou d’ancrages au sol. Lestage par pompage d’eau en l’air, lancement prévu en 2001. Construction d’un ballon grue, tracté, capable d’enlever 70 t.
201 : Skycats. Conçus par la firme britannique ATG, c’est une famille de projets de dirigeables souples dont la charge marchande devrait évoluer de 10 à 1000 tonnes de charge marchande. Ces dirigeables sont en fait des hybrides et leur forme (dite en catamaran, d’où leur nom) leur donne une portance due à la vitesse qui s’ajoute à la poussée ascensionnelle de l’hélium. Déplacement au sol sur coussin d’air. Mise au point d’un démonstrateur. Les Skycats sont des STOLs.
2002 : Zeppelin NT. Projet abouti dont le premier vol était prévu en 1997 mais a été retardé. A la différence de ses grands prédécesseurs, il s’agit d’un semi-rigide de dimensions modestes (70 m de long) destiné au transport de touristes (une dizaine) ou à la surveillance. Tributaire d’un mât d’amarrage mobile, ce zeppelin a pour caractéristiques intéressantes d’avoir deux groupes propulseurs latéraux basculants et un propulseur de poupe, l orientable dans les trois dimensions. Ces caractéristiques lui assurent une grande manœuvrabilité au départ, en vol et en approche.
2002 : FIRST. Le projet évolue, le ballastage ne se fait plus par compression d’hélium mais par compression d’air à 11bars dans des réservoirs toriques et par des contraintes mécaniques sur les ballons d’hélium. Le volume passe à 600 000 m3. Au sol le dirigeable se déplacerait sur coussin d’air et devient autonome (DGPA).Création d’une société anonyme, Adour Aerospace Technologie (AAT) pour son développement.
2003 : Cargolifter. Après avoir englouti plusieurs centaines de millions d’euros et à la suite du crash de son ballon-grue de 70 t qui est allé se déchirer sur les arbres d’une forêt voisine un jour de tempête, la firme Cargolifter a été mise en faillite et liquidée, ce qui a ruiné nombre des petits actionnaires qui avaient cru au projet.
2003 : FIRST. Dans le cadre du 6ème PCRD, 1er STREP, un dossier de demande de financement par la CCE a été présenté à Bruxelles. Le financement a été refusé.
2004 : FIRST. Toujours dans le cadre du 6ème PCRD, 2ème STREP, un nouveau dossier de demande de financement par la CCE a été présenté. Nouveau refus.
2005. Walrus. Projet de la DARPA (E-U) d’un énorme dirigeable (hybride STOL ) capable d’emporter une troupe armée (1 800 hommes). Jugé trop cher par le Sénat, il a été abandonné.
2005. La Préfecture de Police teste le Zeppelin NT pour ce qu’il pourrait apporter dans la surveillance sécuritaire et de la pollution. Coût de la location 2 500 €/heure sans équipement. Aucune suite concrète.
2006 . Dirisoft. Mis en place par l’ENS de Cachan et animé par Hervé Kuhlmann, le réseau
Dirisoft a vocation à impulser des recherches pluridisciplinaires en vue de concevoir une nouvelle génération de dirigeables utilisant des énergies non fossiles, notamment pour des utilisations de transport de charges lourdes et de surveillance d’installations et de sites.
2006. Alizé : Le démonstrateur de ce prototype de soucoupe volante gonflée à l’hélium, conçu par P. Balaskovic, a réussi son envol aux Etats Unis. L’instabilité de l’engin serait en voie d’être corrigée.
2007. Pégase. Salon du Bourget : dans le cadre d’un PRIDES de la Région PACA, le pôle aéronautique Pégase aura, entre autres, vocation à développer des dirigeables. Projet de construction d’un démonstrateur pouvant emporter 4 ou 5 tonnes. Remise prévue d’un Livre blanc au Gouvernement.
2007. EM Bird. Préparé en Allemagne pour Pole Airship, ce dirigeable russe de 60 m de long, devait permettre à l’explorateur Jean-Louis Etienne d’aller mesurer l’épaisseur de la banquise au-dessus du Pôle Nord.
2007. Zeppelin NT. Le premier des Zeppelin NT (4 ont été construits) est acheminé en Afrique
du Sud pour effectuer une campagne de géophysique aéroportée pour le compte de la De Beers. L’opération s’est terminée par la destruction du dirigeable, arraché de son mât d’amarrage par une rafale de vent
2008. Aeros. Un petit dirigeable Aeros (American Blimps Corporation) pour 3 ou 4 personnes est venu stationner à Fayence pour permettre à des touristes de survoler la région. Un atterrissage malheureux, un jour de fort vent, a mis fin au programme.
2008. Le Conseil Général de l’Ile de France, sous l’impulsion du conseiller Vert Henri Brûlé, propose de lancer un appel d’offres pour la construction d’un dirigeable qui servirait entre autres au transport du courrier dans les DOM-TOM. Il semble que l’appel d’offres n’ait jamais eu lieu
2008. EM Bird. Jean-Louis Etienne présente à Pau le dirigeable avec lequel il va aller mesurer
l’épaisseur de la banquise. Finalement l’expédition n’aura pas lieu car le dirigeable, parqué sur le petit aérodrome de Fayence (Var), sera arraché de son mât d’amarrage par une rafale de vent et sera complètement détruit.
2009. SKycat : Après des années de mise ai point, le démonstrateur d’ATG a enfin réussi à décoller sans racler sa poupe sur son aire d’envol.
2009. Euro Airship : Cette nouvelle société est créée à Pau par absorption d’AAT, dans l’espoir d’attirer des investisseurs, pour la construction d’Eagle, démonstrateur d’un avatar plus classique et réduit à 30 tonnes du DGPA FIRST.
2009. Skyhook : BOEING et SKYHOOK INTERNATIONAL développent le Skyhook Heavy Lift Vehicle (HLV).qui pourrait transporter une charge 2 fois plus lourde que le plus gros hélicoptère actuel, (le MI26 Halo russe). Le Skyhook HLV ressemblera à un dirigeable équipé de 8 rotors : 4 rotors horizontaux contrôleront son altitude, 4 rotors verticaux assureront la propulsion et la direction de l’aéronef. Sa vitesse serait de 150 km/h. Et il serait capable d’enlever 40 tonnes su 300 km. Le premier vol est prévu pour 2014.
2010. Pégase. : Jusqu’à ce jour, le démonstrateur prévu ne semble pas avoir vu le jour.
C) Les dirigeables opérationnels
Le nombre de dirigeables dans le monde semble se stabiliser autour de la trentaine, ceux qui dépassent 2 tonnes de capacité d’emport étant de l’ordre de la demi-douzaine.
Voici un tableau récapitulant les dirigeables construits ou en cours de construction :
News 2009
|
Nb |
Fly 2009 |
Matricule |
Modèle |
Fabricant / Manufacture |
Opérateur / Operator |
Pays / Country |
|
1 |
OK |
N-606SA |
SKS600 1215/06 |
Airship Industries /AMS Inc |
Surveillance |
TRINITAD & TOBAGO |
|
2 |
OK |
N-560VL |
A60+ 05 |
American Blimp Corp / TLG |
METLIFE Snoopy 1 |
USA |
|
3 |
|
N-614LG |
A60+ 14 |
American Blimp Corp / TLG |
HORIZON |
USA |
|
4 |
OK |
N-615LG |
A60+ 15 |
American Blimp Corp / TLG |
METLIFE Snoopy 2 |
USA |
|
5 |
OK |
N-607LG |
A60+ 17 |
American Blimp Corp / HDO |
OUTBACK |
USA |
|
6 |
OK |
N-151AB |
A150 01 |
American Blimp Corp / TLG |
METLIFE Snoopy-3 |
USA |
|
7 |
|
N-153LG |
A150 02 |
American Blimp Corp / TLG |
|
|
|
8 |
OK |
N-156LG |
A170 01 |
American Blimp Corp / TLG |
Creek Hotel |
USA |
|
9 |
OK |
N-154ZP |
A170-02 |
American Blimp Corp / TLG |
DIRECTV |
USA |
|
10 |
OK |
N-818AC |
A40D |
AEROS |
|
USA |
|
11 |
|
N-819AC |
A40D |
AEROS |
BERET Airlines |
CHINA |
|
12 |
OK |
N-820AC |
A40D # 21 |
AEROS |
|
Taihland |
|
13 |
OK |
JA-101Z |
NT07-100 02 |
ZEPPELIN NT |
Skycruise for NAC |
JAPAN |
|
14 |
OK |
D-LZZF |
NT07-100 03 |
ZEPPELIN NT |
DZR |
GERMANY |
|
15 |
OK |
N-704LZ |
NT07-100 04 |
ZEPPELIN NT (ex |
USA |
|
|
16 |
OK |
N-2A |
GZ20A |
GOODYEAR |
Spirit of INNOVATION |
USA |
|
17 |
OK |
N-3A |
GZ20A |
GOODYEAR |
Spirit of GOODYEAR |
USA |
|
18 |
OK |
N-10A |
GZ20A |
GOODYEAR |
Spirit of AMERICA |
USA |
|
19 |
|
REF00034R |
AU11 |
ROSAEROSYSTEMS |
|
RUSSIA |
|
20 |
OK |
MF20875 |
AU12 |
ROSAEROSYSTEMS |
Police of MOSCOU |
RUSSIA |
|
21 |
OK |
MF_____ |
AU12M |
ROSAEROSYSTEMS |
Police of MOSCOU |
RUSSIA |
|
22 |
OK |
HS-DAD |
AU12 |
ROSAEROSYSTEMS |
Advertising for AIRSHIPASIA |
ASIA |
|
23 |
OK |
RA-01944 |
AU30 01 |
ROSAEROSYSTEMS |
Advertising |
RUSSIA |
|
24 |
|
N-6542B |
POLAR-400 |
BLACKWATER |
Test flight |
USA |
|
25 |
OK |
B-636L |
HJ-2000 |
HUAJIAO AIRSHIP |
Advertising |
CHINA |
|
26 |
OK |
B-9004 |
HJ-2000A |
HUAJIAO AIRSHIP |
Advertising |
CHINA |
|
27 |
OK |
B-9006 |
CA-80 |
VANTAGE AIRSHIP |
Advertising |
CHINA |
|
28 |
|
N-8041X |
SPAS70 |
TECHSPHERE |
Test flight |
USA |
|
29 |
|
03-VS |
V900 |
VOLIRIS |
New gondola |
FRANCE |
|
30 |
|
N-141DL |
DYNALIFTER |
OHIO AIRSHIPS |
Test flight |
USA |
|
31 |
|
N-791LM |
P791 |
LOCKHEED MARTIN |
Test flight |
USA |
|
32 |
|
W92NC |
SkyBike |
Hervé KUHLMANN |
Test flight |
FRANCE |
|
33 |
OK |
D-LDFR |
WDL-1b |
WDL |
Summer 2009 |
Germany |
Source : http://www.helicopassion.com/fr/03/...
Sur ces 33 modèles , 27 seulement avaient volé l’an dernier.
D) Les freins au retour des dirigeables
Si l’on excepte le Graf Zeppelin et les blimps de la seconde guerre mondiale qui répondaient à des contextes bien particuliers et transitoires, l’historique et les tentatives récentes pour faire revivre les dirigeables font apparaitre, dans le passé come dans la dernière décennie, une longue litanie de catastrophes, de crashs, d’échecs et de projets non aboutis. Quelles en sont les causes ?
Avant tout et paradoxalement, parce que les dirigeables sont des plus légers que l’air ou plus exactement des pas plus lourds que l’air … et cette caractéristique congénitale est la cause mère de presque tous leurs handicaps ! :
1) La sensibilité au vent : elle est très grande et aucun des dirigeables actuellement en service n’est capable de voler quand la vitesse du vent dépasse 40km/h. Il n’est pas certain que l’augmentation de la puissance des moteurs, multipliée par 3 (Cargolifter) ou par 7 (projet FIRST) résoudrait le problème, notamment dans des bourrasques tournoyantes qui exerceraient de grosses contraintes sur les structures, d’autant plus fortes que les vaisseaux seraient plus grands. Mais cette sensibilité au vent ne se manifeste pas qu’en vol : elle est peut-être encore plus grande au sol où ont eu lieu la majorité des accidents.
2) Le mât d’amarrage : quand il n’est pas stocké dans un hangar, le dirigeable est accroché à un mât d’amarrage, autour duquel il tourne pour se mettre dans le lit du vent. Ce mât est fixe ou mobile (sur un camion) comme dans le cas du Zeppelin NT dont les concepteurs ont réussi à limiter à trois le personnel d’assistance au sol (il dépassait 80 pour le Hindenburg …). Ce concept auquel aucun dirigeable actuel n’échappe, rend très difficile le chargement et le déchargement de l’appareil qu’il faut empêcher de tourner pendant le temps de l’opération.
3) Le hangar : il est rendu obligatoire pour la mise à l’abri de l’appareil quand les conditions météorologiques ne sont pas satisfaisantes ou pour l’entretien. Les grands dirigeables ayant des dimensions énormes (240 m et au-delà), le problème qui se pose alors est celui d’infrastructures coûteuses qu’il faudrait multiplier.
4) Le ballastage : c’est là la moindre des difficultés à surmonter car plusieurs techniques permettent de le maîtriser en vol pour la correction des différences de densité de l’air avec l’altitude et la température.
5) Le lestage : facilement réalisable au sol, il devient très difficile en l’air pour une opération de grue volante (compensation du largage de la charge transportée).
6) Le dégivrage : susceptible d’alourdir gravement l’appareil , des techniques doivent être mises en œuvre pour l’éviter
7) La taille : 1 m3 d’hélium soulève approximativement 1kg. La charge utile que peut emmener un dirigeable varie, suivant sa conception, entre 35 et 50 % de sa poussée ascensionnelle. Pour emmener une charge de 100 tonnes, il doit donc emmagasiner entre 200 et plus de 300 000 m3 d’hydrogène ou d’hélium (le Hindenburg enlevait 90 tonnes, emmagasinait 190 000 m3 d’hydrogène et mesurait 248 m de long).
8) Le risque incendie : les dirigeables gonflés à l’hydrogène avaient une fâcheuse tendance à se transformer en torches volantes. Pour les dirigeables modernes, l’hydrogène a donc été remplacé par de l’hélium ininflammable. Tant que le nombre de dirigeables construits reste de l’ordre de quelques dizaines, il n’y a pas de problème. Tel ne serait pas le cas si l’on envisageait de construire des centaines de grands dirigeables nécessitant chacun des centaines de milliers de m3 de ce gaz : la production mondiale n’y suffirait pas !
E) Des dirigeables pour quel usage ?
Avant de construire un dirigeable, il convient d’anticiper à quoi il va servir ! Le dirigeable à tout faire ne peut pas exister car ses caractéristiques dépendront en grande partie de l’usage auquel on le destine. Quels sont ces usages et ceux qui ont été envisagés ou réalisés ? :
1) Le transport des personnes : c’était la destination des grands dirigeables de l’entre-deux guerres dont le but était de concurrencer les paquebots pour les traversées transocéaniques. L’avion a pris de façon irréversible cette part de marché. Reste le survol de sites pour de petits groupes de touristes. C’est ce que font actuellement un Zeppelin NT et un Skyship 600 au-dessus du Lac de Constance et de la Suisse. Le coût de l’heure de vol ne permet pas d’envisager l’expansion de ce marché.
2) La surveillance : que ce soit pour la police, les douanes, la sécurité ou pour des objectifs scientifiques divers, de petits dirigeables pourraient remplir des missions de ce type sous réserve qu’ils soient mobilisables en toutes circonstances indépendamment des conditions météorologiques et que le coût de l’heure de vol ne soit pas prohibitif.
3) Le transport du fret : Un marché existe entre les transports terrestres, maritimes et par avion. Il est néanmoins assez étroit tant que le dirigeable n’aura pas montré une compétitivité et une disponibilité réelles. Il existe cependant une niche particulière que ni l’avion ni l’hélicoptère ne sont capables de remplir, le premier pour cause d’absence d’infrastructures, le second pour cause de rayon d’action limité et de coût : le transport de fret ou de matériel sanitaire et de secours dans des endroits éloignés difficilement accessibles. En particulier des dirigeables pouvant transporter des marchandises à un coût raisonnable vers et dans des pays en voie de développement permettraient à ceux-ci d’avoir les échanges de marchandises dont l’absence bride leur économie. Les besoins pourraient se chiffrer en centaines d’appareils.
4) la grue volante : c’est le marché qu’ambitionnait de prendre Cargolifter : le transport, sans rupture de charge et sans démontage, de grosses pièces encombrantes et lourdes. Certes ce marché existe mais il requiert des dirigeables d’une grande complexité pour résoudre le problème du lestage en l’air pour lequel il n’existe pas encore de solution satisfaisante.
F) Quel avenir ?
Il n’y en aura aucun tant que les architectes de dirigeables resteront prisonniers du concept du mât d’amarrage et du hangar, ce qui implique qu’au moins au sol, les nouveaux prototypes soient plus lourds que l’air et ne soient pas obligés de se mette à l’abri à l’annonce de la moindre intempérie. Ce principe d’autonomie, qu’on retrouve dans le sigle DGPA (Dirigeable Gros Porteur Autonome), est essentiel pour que le dirigeable ait une chance de devenir un véritable vecteur de transport.
1) La technologie anglo-saxonne : Les Américains et les Britanniques semblent avoir bien compris ce problème et ont développé et développent encore des projets STOL comme les Skycats ou VTOL comme le Skyhook qui sont tous des hybrides. Le dernier nommé est un compromis entre le dirigeable et l’hélicoptère ou, si l’on préfère, un hélicoptère allégé par un ballon d’hélium. Ce n’est d’ailleurs pas la première tentative dans le genre, un prototype américain avait déjà été construit un peu trop rapidement sur ce principe, il y a quelques années, mais avait basculé en vol et s’était fracassé au sol, déséquilibré par la panne d’un de ses rotors. Le Skyhook est conçu comme une grue volante dont les rotors assurent l’enlèvement de la charge tandis que le ballon d’hélium équilibre le poids de l’engin à vide. Le problème que les ingénieurs auront à résoudre pour ce type d’appareil est le fonctionnement concomitant, en phase de translation, des hélices à axe vertical (4) et des hélices à axe horizontal (4 également).
2) Le transport de charges lourdes sur courtes distances : Le problème s’est posé et se pose encore, notamment pour le transport des pièces insécables de centrales atomiques. Tout récemment, la solution adoptée pour le transport du cœur d’ITER, dont la masse est de 500 tonnes, est un convoi routier hors gabarit qui franchira la Durance sur un pont construit spécialement à cet effet. On aurait pu imaginer ce franchissement à l’aide d’une grappe d’une douzaine de ballons totalisant de 0,7 à un million de m3 d’ hélium ou plutôt d’hydrogène, arrimés sur une structure métallique plate en treillis pour en diminuer la prise au vent, et tracté par des hélicoptères. Un tel appareillage pourrait être mis en place sur le lieu de l’obstacle à franchir et dégonflé après l’opération soit à gaz perdu (hydrogène) soit à gaz récupéré et recompressé (hélium). Le CEA avait envisagé un tel dispositif mais avec 4 énormes ballons seulement (projet Goliath). Cargolifter avait construit dans le même esprit un gros ballon de 70 tonnes de capacité d’enlèvement, qu’ils gardaient gonflé et qui a mal fini. Il ne s’agit là non plus de dirigeables mais de grues aérostatiques. L’idée est peut-être à reprendre.
3) Quelles autres voies ? : Bien que le créneau de la grue volante, qui est réel, attire beaucoup de concepteurs, il n’est sans doute pas raisonnable de chercher à faire d’entrée de jeu le dirigeable qui soit le plus compliqué à réaliser … On a vu, dans les usages possibles, qu’il existait deux créneaux pour des appareils plus simples : les dirigeables de surveillance et les dirigeables de transport vers et dans les pays sans infrastructures : Pour les premiers, le problème du lestage ne se pose pas et celui du ballastage en vol est maîtrisé avec les techniques actuelles. Pour les seconds, le lestage et le délestage sont facilement réalisables au sol par compensation concomitante de la charge utile déchargée ou chargée soit par un lest liquide (pompage d’eau) ou solide tel que sacs de sable ou autre matériau lourd. Il n’en reste pas moins quelques impératifs à satisfaire :
a) Que le dirigeable soit, au moins au sol, toujours plus lourd que l’air
b) Que sa forme soit modulable de sorte qu’au sol, il ait une portance négative
c) Que son enveloppe soit résistante aux intempéries
d) Que sa structure ne soit pas fragile , le type hybride paraissant le mieux approprié à cette exigence
e) Qu’il soit doté d’une motorisation suffisamment puissante notamment pour la poussée ascensionnelle
f) Que les poussées verticales et horizontales des moteurs n’interfèrent pas négativement du point de vue aérodynamique ce qui pourrait être résolu par l’utilisation de fans orientables ou à jupes directionnelles
g) Qu’en cas de construction en série de grands dirigeables, le retour à l’hydrogène semblant alors incontournable, le confinement de celui-ci soit très soigneusement assuré
h) Enfin, pour ce qui concerne la France, que la DGAC prévoie l’homologation des dirigeables et participe à l’élaboration des règles de leur circulation en Europe.
Cette liste de conditions, longue mais non exhaustive, met en évidence que la construction des dirigeables de demain ne sera pas une affaire simple et demandera des études longues et coûteuses. C’est néanmoins un défi à relever !
G) Conclusion
A condition de sortir des entiers battus et de commencer par ce qu’il y a de plus simple à concevoir, le dirigeable n’est peut-être pas mort et pourrait même réaliser à l’avenir des missions qu’aucun autre moyen de transport n’est aujourd’hui à même d’assurer !
Robert Giraudon
Téléphone : 0146607474
Courriel : giraudon.robert@neuf.fr
Voir aussi
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Les dirigeables ZODIAC
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Que penser du renouveau des dirigeables ?
par Jacques BOUTTES, Ingénieur général de l’armement, Membre de l’ANAE, Ancien directeur général adjoint d’Intertechnique
HELICO PASSION
Les dirigeables : étude complète de la direction des ballons des tentatives ..." par Henri André
Le Cawa d’AdmiNet