Un dirigible es un avión ligero, más precisamente un aerostato , que contiene dispositivos destinados a proporcionar sustentación y sistemas de propulsión que le confieren cierta maniobrabilidad. Dirigibles se distinguen de otros tipos de globos , de aire caliente globos y libres globos de gas que están sometidos a los vientos (que son inmóviles en la masa de aire en movimiento) y por lo tanto sólo son maniobrables verticalmente.
Para moverse, los dirigibles utilizan hélices de propulsión . Pueden girarse y moverse mediante diferentes sistemas, como los motores de combustión , los motores eléctricos , los sistemas híbridos o un pedal.
Las fuentes de energía necesarias para el sistema de propulsión pueden provenir de combustibles fósiles , en el caso de motores térmicos y baterías , de sensores fotovoltaicos o pilas de combustible , para motores eléctricos. También es posible utilizar la propulsión humana , o la propulsión velic producida por la fuerza del viento en una vela.
Desde los primeros globos en 1783 , la idea de dirigible ganó terreno. Está claro, por su propia naturaleza, que el principal defecto de estos globos radica en su incapacidad para navegar. Bajo la égida de los hermanos Robert, la forma del globo se alarga. A partir de 1783, el erudito general Jean-Baptiste Marie Meusnier de La Place imagina los órganos de dirección y expone en sus obras, que son la base del globo actual, las condiciones de equilibrio de un dirigible dirigible de forma elipsoidal , provisto de timón. Sin embargo, el proyecto nunca vio la luz debido a la prematura muerte de su inventor y la falta de un motor en ese momento. Ofrece gestión de gas con la instalación de un globo de aire en la envolvente para cambiar de pilotaje de vuelo de volumen constante a pilotaje de masa de gas constante.
XIX XX sigloDespués de haber explicado claramente el principio de que el avión desde el comienzo del XIX e siglo, el Inglés inventor Sir George Cayley prevé la utilización, en 1816, de la aeronave para la gran navegación y prevé la realización de los dirigibles rígidos impulsado por un propulsor .a vapor.
En 1825, el físico francés Edmond-Charles Genêt propuso un proyecto de aerostato, que comprende una parte superior en forma de cúpula alargada y plana debajo. El dispositivo propulsor compuesto por enormes ruedas de paletas está propulsado por dos caballos.
El primer intento de motorizar un aerostato se atribuyó a dos franceses. El primero, Pierre Jullien, relojero de oficio, consigue pilotar dos maquetas impulsadas por un mecanismo de reloj en la pista del hipódromo de París. En 1852, construyó un globo pisciforme (parecido a un pez) llamado "Precursor" que nunca voló, pero tenía la configuración necesaria para soportar un vuelo. De hecho, estaba equipado con timones y ascensor en la popa.
El segundo, Henri Giffard , pasó a la posteridad en 1852 por haber imaginado y construido el primer aerostato que, impulsado por una máquina de vapor colocada en la góndola, pudo sufrir algunos cambios de dirección en relación con el viento. El vuelo histórico tiene lugar en24 de septiembre de 1852entre el Hipódromo de París y Élancourt , aproximadamente 27 km , gracias a una aeronave de 44 metros de largo en forma de cigarro. Está equipado con una máquina de vapor que desarrolla 3 hp y opera una hélice colocada debajo del vientre de la máquina. El globo alcanzó una velocidad de 10 km / h, pero difícilmente podía elevarse con un viento sostenido, a pesar de su indiscutible capacidad de “direccionalidad”. Henri Giffard pudo afirmar así: "la acción del timón se sintió perfectamente y apenas había tirado ligeramente de una de las dos cuerdas de maniobra cuando inmediatamente vi el horizonte dando vueltas a mi alrededor".
Henri Giffard, puede considerarse como el igual de los mayores precursores, que fueron los hermanos Montgolfier y los hermanos Wright . Sin duda se adelantó a su tiempo, ya que hubo que esperar casi veinte años para presenciar un nuevo intento de motorización de un aerostato. En 1870-1872, el ingeniero naval francés Henri Dupuy de Lôme , produjo un aerostato alargado impulsado por brazos humanos y originalmente destinado a romper el asedio de París : el Aerostato Dupuy de Lôme . Realizó su vuelo de prueba en2 de febrero de 1872. Desde la construcción hasta el vuelo de prueba, Henri Dupuy de Lôme extrae datos científicos en una Nota para la Academia de Ciencias .
En 1873 se presentó la patente de un aerostato de casco rígido, un año antes que Ferdinand von Zeppelin . El avión, diseñado por Joseph Spiess , fue construido en 1913. Fue el único dirigible rígido francés y lleva el nombre de su diseñador: el “ Spiess ”.
En 1883 y 1884, el científico y aeronauta Gaston Tissandier , ayudado por su hermano Albert , construyó una aeronave a la que dotaron de una hélice impulsada por un motor eléctrico, alimentado por baterías y con la que consiguieron levantar una corriente de aire. Debido a la falta de financiación, solo hubo dos vuelos, que se realizaron con tiempo ventoso, minimizando el efecto del motor.
La primera aeronave verdaderamente maniobrable vio la luz del día al mismo tiempo. Fue diseñado por los capitanes Charles Renard , ingeniero oficial , y Arthur Krebs en el establecimiento aerostático de Chalais Meudon , del cual Charles Renard era el director. Francia funciona con un motor que pesa 44 kg por caballo, desarrolla 8 hp y funciona con electricidad mediante baterías. El aerostato realizó, el 9 de agosto de 1884, el primer recorrido en circuito cerrado, de aproximadamente 7 km . El experimento se repitió tres veces durante el año 1884. Este dirigible también fue el primero en incluir una unidad de cola en la parte trasera, para mantener la estabilidad de cabeceo y guiñada del avión, un dispositivo conceptualizado por Henri Dupuy de Lôme y Gustave Zédé .
El 3 de noviembre de 1897, David Schwarz (en) , en Berlín , levantó el primer dirigible íntegramente en metal. Lamentablemente, el vuelo terminará con un accidente en tierra.
El 2 de julio de 1900, también en Alemania , en el lago de Constanza , tuvo lugar el vuelo inaugural del primer dirigible rígido Zeppelin , el LZ-1 .
El avance de los motores de combustión interna, que tienen la particularidad de pesar poco sobre el caballo desarrollado, da un avance definitivo a la locomoción aérea. Ya en 1898, el brasileño de origen francés Alberto Santos-Dumont experimentó con pequeños dirigibles flexibles de su diseño equipados con motores de gasolina y que le valieron una inmensa popularidad incluso antes de experimentar con más pesado que el aire unos años más tarde. El 19 de octubre de 1901 ganó el premio de 100.000 francos oro ofrecido por el mecenas de la aviación Henry Deutsch de la Meurthe , por haber unido el parque de globos de Saint-Cloud a la Torre Eiffel , con regreso al punto de partida, en medio metro. hora a bordo de su modelo: el Santos-Dumont número 6 (en) . Para que conste, Alberto Santos-Dumont distribuyó su premio mayor a sus trabajadores y a los pobres de París. Casi se había suicidado en un intento anterior.
En 1902, Leornardo Torres Quevedo presentó a la Academia de Ciencias de París , un nuevo tipo de aeronave con un nuevo diseño, para el mantenimiento y refuerzo del ala mediante un sistema auto-rígido mediante cables flexibles. A partir de 1911, colaboró con el ingeniero aeronáutico Édouard Surcouf , dentro de la empresa aeronáutica Astra, para la realización de un nuevo modelo de dirigible en los talleres de Issy-les-Moulineaux . Este nuevo dirigible, el Astra-Torres n o 1, es mucho más rápido y eficiente. A continuación, habrá otros "Astra-Torres", incluido el Pilâtre de Rozier (Astra-Torres N ° XV), en honor al aeronauta Jean-François Pilâtre de Rozier , que alcanzará los 23.000 m 3 , las dimensiones del Zeppelin.
El 12 de noviembre de 1902, el primer dirigible semirrígido de los hermanos Lebaudy , diseñado por el ingeniero Henri Julliot , realizó la ruta París - Moisson , es decir , 62 km en 1 hora 40 minutos.
El 11 de noviembre de 1906, es la primera travesía de los Alpes en globo, firmada por los italianos Usuelli y Crespi , a bordo del Milano , en poco más de cuatro horas, entre Milán y Aix-en-Savoie (hoy Aix-en- Saboya -los baños).
El 16 de octubre de 1910, el dirigible flexible francés Clément-Bayard-II (78,50 m de largo), construido en el Oise por Adolphe Clément-Bayard , fue el primero en cruzar el Canal, cubriendo en 6 horas, el viaje de Breuil (Oise ) en Londres (390 km ), a una velocidad media de 65 km / hy con 7 personas a bordo.
Primera Guerra MundialLas firmas Zeppelin , Lind Er Schtrümpf y Schütte-Lanz marcarán el auge del dirigible rígido, construyendo respectivamente 96 y 22 aerostatos . Zeppelin favorece el uso del aluminio para la construcción de la estructura mientras que el segundo es el especialista en marcos de madera. Durante los cuatro años de la Primera Guerra Mundial , los dirigibles construidos en Alemania crecieron cada vez más, alcanzando más de 200 metros de longitud. Llevaron a cabo 1.189 misiones de reconocimiento y 231 ataques con bombas, dirigidos en particular a la ciudad de Londres .
Descubrir los secretos de fabricación de estos dirigibles rígidos fue, por tanto, una de las misiones prioritarias de los servicios de inteligencia británicos. Por lo tanto, el Almirantazgo encargó a la firma Vickers : el Type 9 , un dirigible rígido inspirado en los logros de Zeppelin , del cual se derivará una serie de cuatro Type 23 Vickers . Frente a la falta de éxito de estos dispositivos, el Almirantazgo se hizo cargo directamente del diseño de los dirigibles Tipo 23X con una estructura metálica y el Tipo 31 copiado en gran parte del Schütte-Lanz . De los 14 dirigibles rígidos que se iniciaron en Gran Bretaña durante la Primera Guerra Mundial , solo nueve se completaron antes del Armisticio y solo uno participó en operaciones militares.
En Alemania, como en Gran Bretaña , se intentó asegurar la protección de estos gigantes del aire, contra los ataques de los cazadores, realizando los primeros experimentos de cazador parásito : uno o dos monoplazas fueron colgados debajo del dirigible.
Entre las guerras: la edad de oroEn las décadas de 1920 y 1930 , alemanes, estadounidenses, franceses, italianos e ingleses se embarcaron en la construcción de máquinas de espectacular tamaño, que sirvieron al prestigio nacional. Tienen principalmente una vocación de transporte de pasajeros de larga distancia, pero los estadounidenses están probando aeronaves de portaaviones para uso militar, en particular siguiendo la técnica de los cazas parásitos . La prensa entusiasta los apodó "barco volador" , "barco del cielo" , relatando los cruceros que suelen realizar personalidades, que tienen los medios para permitirse este costoso transporte.
El LZ 127 Graf Zeppelin fue el dirigible más grande jamás construido, con más de 236 metros de eslora cuando entró en servicio en 1928. Bajo el mando de Hugo Eckener , estableció varios récords. Hizo la primera vuelta al mundo en agosto de 1929, incluida la primera travesía del Pacífico sin escalas (Tokio-San Francisco). Recorrió más de millón y medio de kilómetros en 590 vuelos, durante su operación hasta 1937, incluyendo 143 travesías atlánticas y entre 1928 y 1937 transportó: 13.110 pasajeros.
Pero varios desastres marcarán la historia de los dirigibles. Estas catástrofes se deben principalmente a que el dirigible es demasiado sensible a las malas condiciones meteorológicas (viento, lluvia, nieve, heladas y relámpagos) y que el gas utilizado, dihidrógeno (comúnmente llamado hidrógeno), es altamente inflamable .
En 1928 , la aeronave Italia , la segunda nave de Umberto Nobile , se estrelló en la ruta hacia el polo , probablemente a causa del hielo acumulado en el globo y la sobrecarga que provocó. Las operaciones para el rescate de los balonistas italianos serán trágicas; Amundsen y Guilbaud morirán allí.
El R100 , construido a finales de la década de 1920 por el gobierno británico, debía proporcionar enlaces entre Londres y el Imperio Británico en competencia con los zepelines alemanes. Realizó un triunfal viaje de regreso entre Londres y Montreal ( Canadá ) del 28 de julio al 16 de agosto de 1930. El5 de octubre de 1930, su gemelo el R101 , que salió de Londres , se estrelló durante su viaje inaugural a Bombay , en las colinas de Picardía , cerca de Beauvais . El desastre ocurrió de noche y con mal tiempo, pero se desconoce la causa real del accidente. 48 personas mueren y el Reino Unido prohibirá el uso de hidrógeno para globos y venderá R100 como chatarra.
En 1925 , el dirigible estadounidense "USS Shenandoah (ZR-1)" ardió en el cielo y se rompió en 3 pedazos, matando a 15 personas. Dos de los tres dirigibles de portaaviones de la Marina de los EE. UU . Se estrellaron en el mar. El USS Akron (ZRS-4) , el4 de abril de 1933, mató a 73 tripulantes y pasajeros y el USS Macon (ZRS-5) , el12 de febrero de 1935, resultó en la muerte (evitable) de dos marineros.
Alemania sigue siendo el único país con dirigibles para uso comercial. Se utilizan principalmente para las travesías del Atlántico, pero estas solo se realizan de abril a octubre, para evitar el mal tiempo invernal y las tormentas del Atlántico norte. La6 de mayo de 1937Durante el desastre de Hindenburg , este dirigible alemán, inflado con hidrógeno (200.000 m 3 de gas inflamable ), se incendió en el aeropuerto de Lakehurst , no lejos de Nueva York . Este accidente mató a 35 personas (entre 97 personas a bordo) y puso fin a los vuelos de aeronaves comerciales.
Segunda Guerra Mundial y los Treinta Años GloriososInutilizados durante la Segunda Guerra Mundial , serán destronados al final de la misma, por el decisivo progreso técnico de la aviación. Durante la década de 1950 se realizaron los primeros vuelos comerciales transatlánticos, utilizando aviones como el DC3 , DC4 y Lockheed Constellation . Este progreso continuará con la aparición y generalización de los aviones a reacción, a grandes distancias durante los Treinta Años Gloriosos .
Sin embargo, la Armada de los Estados Unidos en la década de 1950, junto con los modelos utilizados como embarcaciones de observación y rescate, implementó grandes dirigibles como estaciones de radar voladoras. Este es el caso del ZPG-3W, derivado del dirigible tipo N (in) desarrollado en 1953. Este dispositivo, diseñado para la víspera remota de la defensa aérea del territorio, es el dirigible más grande jamás construido flexible. Tiene una longitud de 123 metros, un volumen de 42.450 m 3 , 2 motores de 600 kW ( 800 CV ) y una velocidad de 128 km / h .
Los proyectos de dirigibles comerciales reaparecieron con la crisis del petróleo de la década de 1970 . La empresa Zeppelin renació en 1993 y se llamó a sí misma: Zeppelin Luftschifftechnik . En 2013, desarrolló y operó tres Zeppelins NT , para uso en cruceros, publicidad aérea o vigilancia. Solo se pueden utilizar con buen tiempo, lo que limita las posibilidades. Un cuarto avión fue destruido tras una tormenta en Botswana el20 de septiembre de 2007, mientras estaba sujeto a su mástil de amarre. La empresa también está trabajando en grandes proyectos de dirigibles con cascos semirrígidos .
Las fuerzas armadas de los Estados Unidos desarrollan desde el comienzo del XXI ° siglo, proyectos varios dirigibles como el MZ-3 de la Armada de los Estados Unidos, para la inteligencia, vigilancia y reconocimiento. En 2012, estos siguen siendo demostradores y prototipos.
El gobierno francés lanzó una convocatoria de manifestaciones de interés durante el verano de 2014, como parte de los programas de la Nueva Francia Industrial , que incluye proyectos para dirigibles multimisión y de carga pesada. Se presentan siete proyectos y cuatro anteproyectos. Se agrupan en torno a SAFE Cluster (el antiguo Pégase Pole), que es un clúster de competitividad ubicado en la región PACA ; para relanzar este nuevo sector industrial. Uno de los principales obstáculos encontrados está relacionado con el lastre: la aeronave no debe despegar bruscamente al descargarla. El proyecto de la empresa Voliris, con sede en Yzeure (Allier), prevé para ello un casco aplanado que genera hasta un 60% de sustentación aerodinámica. La desventaja es que el despegue requeriría una pista de 800 metros. Operador de dirigible desde 2001, Voliris fue comprado en 2008 por Business Angel NYFI (Innovación Financiera de Nueva York) para trabajar en un concepto de dirigible híbrido para el transporte de contenedores de 40 pies 30 t. Con la ayuda de numerosos prototipos, se imaginan, fabrican y prueban envolventes en forma de ala volante que promueven la sustentación aerodinámica en el aeródromo de Moulins-Montbeugny, alcanzando el 60% de sustentación gracias a la sustentación aerodinámica. Tras la validación en vuelo de las especificaciones para el transporte de cargas, se pone en marcha el proyecto NATAC (Air Shuttle para Transporte Automático de Contenedores).
Para promover el "relanzamiento" de los dirigibles en el espacio aéreo, en 2010 se puso en marcha una asociación entre la Unesco y la Liga Aérea Mundial , una ONG estadounidense que hace campaña por el desarrollo del transporte aéreo más ligero que el aire. El punto culminante de su campaña: la World Sky Race . Esta primera vuelta al mundo en globo está programada para 2023 o 2024. El recorrido de aproximadamente 48.000 km está señalizado con etapas en importantes sitios naturales y culturales, como las pirámides de Giza , el Taj Mahal o el Monte Fuji . Sus organizadores esperan convencer al público y a la industria de la aviación del potencial de los dirigibles. Si reaparecen, será en "nichos particulares": sobre todo de mercancías, para convoyes excepcionales y turismo.
Proyectos de globos estratosféricosTambién se encuentran en estudio proyectos militares: Thales Alenia Space , filial de Thales y Leonardo , estudia la construcción de un dirigible de 100 m de largo y con un volumen de 50.000 m 3 , controlable a distancia y capaz de cargar 200 kg de carga útil: el Stratobus . Está diseñado para permanecer fijo a una altitud de 20 km , por encima del espacio reservado para los aviones de línea, lo que permite monitorear un área de 100 km 2 .
Proyecto Stratobus
Proyecto de la Fuerza Aérea de EE. UU. “ El sensor integrado es estructura ”. Un dirigible de vigilancia de 140 m de largo que se completará en 2013.
Una empresa alemana, Cargolifter AG (de) , destinada al transporte de mercancías voluminosas a largas distancias, se lanzó en Alemania a finales de la década de 1990. Se realizó una oferta pública de acciones enMayo de 2000. La estructura accionarial resultante se caracteriza por una alta proporción de pequeños inversores, atraídos por una significativa cobertura mediática, del avance de las nuevas tecnologías . El gran dirigible, el CL 160, diseñado para transportar hasta 160 toneladas, con 242 metros de eslora y 550.000 m 3 , no fue construido. La financiación de 204.516.752 euros resultó insuficiente para un proyecto de tal complejidad. Es similar a la de un avión . Los fondos disponibles también se utilizaron para el desarrollo de otros dispositivos. El calendario de desarrollo era demasiado ajustado, estaba mal diseñado y se subestimaron algunas dificultades. La7 de junio de 2002, la empresa anuncia su insolvencia . En 2004, el gigantesco hangar de acero autoportante, de 360 metros de largo y 107 metros de alto, se convirtió en un parque acuático: Tropical Islands . Sin embargo, una nueva empresa: CL CargoLifter GmbH & Co. KG, fundada en 2005 por antiguos accionistas de CargoLifter AG, continúa investigando "más ligero que el aire" basándose en la tecnología y la experiencia adquirida por su predecesor.
En Inglaterra, la empresa Hybrid Air Vehicles desarrolló en 2010 un prototipo de dirigible híbrido , que permitió concluir una asociación financiera con Northrop Grumman en nombre del Ejército de Estados Unidos . Resultó en el desarrollo del LEMV (Vehículo de inteligencia múltiple de larga duración) por un monto de US $ 517 millones con un solo vuelo en7 de agosto de 2012. Tras el cese de la financiación del ejército de los EE. UU., El demostrador LEMV se vendió a HAV y se devolvió a Inglaterra. Con la ayuda de británicos, estadounidenses y crowdfunding financiación , el dirigible llamado Airlander 10 está de vuelta puesta en funcionamiento. Hizo dos vuelos en agosto de 2016 y estrelló su cabina durante su segundo aterrizaje.
En 2014, la estadounidense Eros (en) anunció que estaba a punto de construir una flota de dirigibles con grandes capacidades de transporte conocida como Aeroscraft destinada al ejército o para actividades industriales, comerciales o humanitarias. Están previstos tres modelos: el ML 866 ( vehículo aéreo rígido de flotabilidad variable ), el ML 868 (con una capacidad de 60 toneladas) y el ML 86X (con una capacidad de 500 toneladas). Por ejemplo, podrían utilizarse para instalar aerogeneradores en lugares aislados, transportando sus palas y mástil, sin necesidad de infraestructura, como carreteras o ferrocarriles.
En Estados Unidos, en 2005 DARPA lanzó una convocatoria de proyectos denominada Walrus . Las limitaciones de las especificaciones , establecen que los dispositivos deben poder transportar 500 toneladas a lo largo de 20.000 kilómetros, en menos de siete días. DARPA no se comunica sobre el proyecto, simplemente indica que el programa Walrus "está cerrado". Lockheed Martin , grupo aeronáutico y de defensa con la ayuda del Pentágono , continúa trabajando en un proyecto de una aeronave capaz de volar a más de 20 kilómetros de altitud: el P-791 (en) cuyo primer vuelo de prueba se realiza en31 de enero de 2006.
En Francia, la empresa Flying Whales trabaja desde 2012 en un dirigible de transporte de carga pesada. La compañía Varialift Airships con sede en Châteaudun ( Eure-et-Loir ) está construyendo un demostrador capaz de transportar una carga útil de 50 toneladas.
Proyectos de sistemas de propulsión de baja potenciaVarios programas universitarios están trabajando en el uso de los bajos poderes asociados con la aeronave. El objetivo deseado no está vinculado a una explotación comercial del globo, sino a un soporte de trabajo para la investigación de sistemas de propulsión.
Durante la edición 2011 del Salón Aeronáutico de París , la asociación Dirisoft Recherche presenta un dirigible de 500 m 3 : el MC-500. Está alimentado por una pila de combustible de hidrógeno de Groupe PSA .
La 28 de septiembre de 2008, Stephane Rousson Belgrand , tratando de cruzar el Canal de la Mancha en el pedal del dirigible a bordo del M Miss Louise. Recorre 35 kilómetros en 8 horas, conectando la playa de Hythe, cerca de Douvre , con un punto a 18 km de la playa de Wissant (en la costa francesa). A continuación, los barcos de asistencia desinflan el globo. Esta es una primicia mundial para un aerostato de propulsión humana . Dos hélices independientes de 3 m de diámetro, animaron el aparato de 160 m 3 y 16 m de longitud, que evolucionó en promedio 30 m por encima de las olas.
En septiembre 2008, el equipo del Proyecto Sol'R, dirigido por un grupo de estudiantes iniciado por Stephane Rousson , está trabajando en una aeronave con energía solar . El Nephelio realiza su bautismo del aire endiciembre de 2009y un segundo vuelo que duró 2 h 30 min , se llevó a cabo con éxito en3 de enero de 2010. Después de varios aplazamientos, estaba previsto que cruzara el Canal de la Mancha enMayo de 2010pero en 2012, el proyecto parece haberse derrumbado. En 2012, un equipo de líderes empresariales, ingenieros, diseñadores y profesionales del mundo de la comunicación creó la asociación Transoceans. La4 de septiembre de 2013, el equipo de Transoceans, dirigido por Pierre Chabert (el fundador de Airstar ) y Gérard Feldzer , establece un cruce del Canal de la Mancha en un dirigible eléctrico, a bordo del Iris Challenger 2. El aerostato de 560 m 3 conecta Cap Gris-Nez en Dymchurch en el sur de Inglaterra, con una extensión de 46 km en 2 h 23 min . Este es un récord mundial de distancia y tiempo para un dirigible de Clase 5 . Lenticular en forma , que es propulsado por dos hélices de madera 1,30 m de diámetro, accionado por dos 7 kW motores , impulsado por un sistema de batería.
La propulsión Velic es ofrecida por el ingeniero Didier Costes . En 1992, Zeppy 2 fue el primer globo en demostrar un dirigible marítimo, navegando como un velero , usando el viento y una aleta estabilizada en 3 ejes: el “ perro del mar ” o “seaglider”. Es el primer “globo-velo”. En 2007, Stephane Belgrand Rousson realizó el primer vuelo en solitario a bordo de su Aerosail y desarrolló el principio de navegación con su equipo.
Aerosail de Stephane Belgrand Rousson
Principio de vuelo de un velero aéreo.
Liftium 300 de Didier Costes
Zeppy de Luc Geiser
Zeppy 2 con Nicolas Hulot y Gérard Feldzer
Los globos atados modernos utilizan una tecnología similar para una construcción flexible y una técnica de pilotaje de gas similar a las aeronaves.
El proyecto Horus, creado en 2010 por el director del proyecto Stephane Rousson , llevado a cabo por el consorcio Zodiac International , Onera y CS Systeme y Atem, plataforma aerostática multimisión, aeronave anclada, etiquetada en 2011 por el grupo marino de Paca y Pôle SAFE. recibir ayudas FUI (fondo interministerial) para su desarrollo. En 2011, Onera ganó una licitación para la capacidad experimental ROEM para globos y aeróstatos ligeros (Cerbere). En 2015 la empresa Airstar aeroespacial (Hodling Airstar ) se hizo cargo de la empresa Zmarine antes Zodiac International para participar en el Stratobus y desarrollar el proyecto Horus-aerostat. En 2019, CNIM AIR SPACE adquiere el 85% de Airstar Aerospace y ofrece una gama de globos cautivos para satisfacer las necesidades militares de diferentes tipos de misiones. La DGA está experimentando con el sistema Cerbere (capacidad experimental ROEM para globos y aerostatos ligeros) con CNIM y ONERA.
En Francia, el Escuadrón Syderec utiliza un globo atado para realizar transmisiones de emergencia y dar órdenes esenciales a los submarinos cuando todos los demás activos han sido destruidos. En 2013, como parte de la modernización de las fuerzas armadas, Thales Aliena Space lanzó e implementó el proyecto Syderec Ng .
Otros proyectosA-NSE probó un demostrador de dirigible diseñado para misiones de vigilancia marítima. Con 25 metros de largo por 5 metros de ancho y 7 metros de altura, el AN 400, que tiene un volumen de 400 m 3 , fue desplegado a finales de septiembre de 2011 en la base aérea naval de Hyères, con motivo de una presentación a beneficio de la Dirección General de Armamento y la Armada Nacional.
En Suiza , la empresa Minizepp ha estado fabricando dirigibles radiocontrolados de 3 a 22 metros de largo desde principios de la década de 2000, utilizados para investigación científica, medios publicitarios y plataformas de toma de fotografías y videos aéreos. Su propulsión es eléctrica o térmica o incluso híbrida.
Para sostenerse, la aeronave utiliza principalmente el ascensor aerostático creado directamente por el empuje de Arquímedes existente en su envoltura; también utiliza la sustentación aerodinámica (derivada de la velocidad y la incidencia de la envolvente) así como la componente vertical del empuje vectorial de los motores. Consiste en una envoltura flexible o rígida llena de un gas más ligero que el aire, cuya suma de pesos (envoltura + gas + carga) es cercana al peso del volumen de aire desplazado por la envoltura. La propulsión horizontal de la aeronave en vuelo en el aire circundante se lleva a cabo, en general, por la componente horizontal del empuje de las hélices, pero se pueden utilizar dispositivos de viento (ver el artículo Aire velero ).
El vuelo es pesado o ligero dependiendo de las decisiones del piloto. Un vuelo pesado pretende ser más pesado que el peso del volumen de aire desplazado, en este caso el globo se elevará por la acción del empuje vectorial del sistema de propulsión o la sustentación aerodinámica. Para vuelos de larga distancia, se agradece el pilotaje ligero porque consume menos empuje (ausencia de una componente vertical del empuje): el globo busca por sí mismo alcanzar la altura máxima establecida por los parámetros de partida.
El pilotaje del gas es un vuelo a masa constante de gas.
Especificidad de pilotar una masa constante de globo de gas con una envoltura flexible o semirrígida.Se considera que la envoltura, sea flexible o semirrígida, tiene un volumen constante (no se tienen en cuenta las ligeras variaciones en el alargamiento del tejido de la envoltura en el pilotaje, aunque estas influyan en el volumen general, por la sencilla razón de que nos damos una sobrepresión máxima que no debe sobrepasarse en el envolvente).
La sobrepresión del gas en la envolvente es necesaria para mantener la forma aerodinámica de la envolvente; esta sobrepresión es importante por dos razones esenciales: por un lado, es un límite estructural (demasiada sobrepresión puede provocar la rotura del tejido) y por otro lado, la sobrepresión implica una masa adicional de gas desfavorable para el vuelo).
Los dirigibles se pueden construir usando tres métodos diferentes dependiendo de la aplicación del globo y las limitaciones mecánicas impuestas. Hablamos de construcción flexible (o dirigible ) semirrígido (tipo Zeppelin NT) o rígido (tipo LZ 129 Hindenburg ).
En el caso de los dirigibles flexibles , la forma del casco se mantiene mediante la presión interna del gas. Para remediar las diferencias en los volúmenes ocupados por el gas durante las variaciones de presión, que modificarían la forma del balón y correrían el riesgo de hacerlo flácido, la presión se mantiene convencionalmente mediante uno o más balones inflados mediante un ventilador. Además, las válvulas automáticas o controladas limitan la presión. La góndola está unida al casco mediante cables de suspensión sujetos a una cuerda de la carcasa. Esta góndola es una viga reforzada de madera o metal sobre la que se agrupan el personal y los dispositivos de pilotaje (mandos de motor, ascensor y timón). La propulsión la proporciona una hélice en el eje de la góndola o dos hélices laterales.
Finalmente, en el caso del dirigible semirrígido, la envolvente es flexible, pero tiene una quilla rígida en su base.
Para los dirigibles rígidos, cuyo prototipo fue el Zeppelin , el casco rígido está hecho de aleación ligera, formado por grandes anillos unidos entre sí por vigas longitudinales. Cada extremo está terminado por un cono, y el extremo trasero, el más cónico, lleva los empenajes y el elevador y los timones. Este marco está cubierto con lona impermeable y barnizada para reducir la resistencia al movimiento. El interior está dividido en rodajas en cada una de las cuales hay un globo lleno de hidrógeno. Este tipo es obviamente más pesado que un aerostato flexible del mismo espacio aéreo, debido al peso de la estructura, pero puede alcanzar velocidades más altas, gracias a la solidez de su casco, y llevar un tonelaje mayor, gracias a la posibilidad de construir grandes envolventes de capacidad (10.000 m 3 en 1900, 70.000 m 3 en 1924 y 200.000 m 3 en 1938).
SobreLa envolvente realiza diferentes funciones según el tipo de construcción. Es impermeable y asegura la retención de gas aerostático, en el caso de dirigibles flexibles y semirrígidos.
Su función es también dar al globo una forma de menor resistencia aerodinámica a un volumen dado, o una forma de menor resistencia a una determinada elevación aerodinámica (formas lenticulares) si las especificaciones así lo requieren.
Ciertos tejidos permiten una función de autorelleno en función del tamaño y tipo de fisura en función de la presión interna del balón.
Envolvente de dirigibles flexibles y semirrígidosEn los dirigibles contemporáneos, los envolventes deben cumplir diferentes funciones. Se requiere una buena retención de helio , así como resistencia a la abrasión, desgarro, luz ultravioleta , pero también resistencia al envejecimiento y hongos. También deben soportar la sobrepresión interna. Para combinar estas diferentes cualidades, la envoltura está formada por varias capas (al menos dos o tres) de películas plásticas , cada una de las cuales cumple una función específica. Luego, estas películas se unen mediante un elastómero durante el laminado en caliente, cuando la soldadura directa es imposible (algunas películas de plástico no son soldables). A continuación, estas láminas laminadas se cortan con láser , o con otra máquina de control numérico , según un perfil definido por la forma final que se desea obtener. Finalmente, se pueden ensamblar los distintos resaltes y juntas de refuerzo, mediante soldadura de alta frecuencia , la soldadura por unión ultrasónica o adhesiva.
Entre los films plásticos más utilizados como componente básico se encuentran el poliuretano ( termoplástico ) muy versátil, el poliéster utilizado por sus propiedades mecánicas, el etileno vinil alcohol (EVOH) por su impermeabilidad al helio. La capa exterior puede ser de nailon o fluoruro de polivinilo . En algunas aeronaves podemos encontrar una película aluminizada de plata, que refleja gran parte de los rayos del sol y evita el calentamiento por rayos infrarrojos a través de la envoltura y su expansión.
Si el aspecto estético del Zeppy Gold disfrutó de muchos éxitos publicitarios, su carcasa con una película exterior aluminizada en oro favorecía los infrarrojos en la carcasa y un fuerte calentamiento del gas, dificultando el pilotaje del globo.
Utiliza como gas:
Muchos tipos de motores acoplados a una hélice ya se han probado en aeronaves.
Generalmente, se instala un número par de motores para no estar sometidos al par de giro de las hélices y motores. El Zepplin NT utiliza tres motores, uno de los cuales es orientable en guiñada para proporcionar más maniobrabilidad.
Actualmente se está estudiando la propulsión con motores eléctricos .
Propulsión humanaLa propulsión humana se utilizó varias veces a bordo de una pequeña aeronave.
En 1986, Luc Geiser y su padre construyeron el Zeppy , es una aeronave propulsada por humanos .
En 2018, Stephane Belgrand Rousson realizó un vuelo libre de 20 minutos en Villefranche sur mer con un Zeppy.
Propulsión VelicLos dirigibles Zeppy 2 y 3 , Lithium-1000 y Aerosail entran en la categoría de veleros aéreos que utilizan la tecnología “cazón” de Didier Costes . Utilizan la fuerza del viento como medio de propulsión.
la gran superficie de los globos permite colocar paneles solares en la envolvente para abastecer diversas servidumbres.
Las cualidades del dirigible son: