Les contraintes techniques des ballons dirigeables

By 28 June 2013

III) Des domaines restant encore à maîtriser :

Les entreprises ont de gros problèmes de lancement : en termes financiers plus que physiques. Alors que le prix à payer pour émettre du carbone reste bas, personne n’a intérêt à investir dans une autre forme de transport. Les seules aides que les gouvernements veulent bien concéder sont destinées aux applications militaires (Il est toujours plus facile de se procurer de l’argent pour tuer des gens que pour les sauver). Pendant quelques années le Pentagone s’était intéressé aux vaisseaux qui pourraient transporter plusieurs centaines des tonnes d’équipement et se poser n’importe où. Autrement, comme tant d’autres technologies vertes prometteuses, cette proposition perd de la hauteur dans un marché hostile. Toutes les sociétés promouvant des grands ballons dirigeables commerciaux se concentrent sur le fret, particulièrement en des endroits mal desservis par les routes. Ici le danger, s’ils décollent, est qu’ils ne remplacent en rien le transport aérien, mais plutôt le fret maritime, ce qui, s’ils consomment du diesel, risque de provoquer une nette augmentation des émissions de CO2. Les moteurs fonctionnent au Diesel, et sont nécessaires pour diriger l’appareil, en particulier lors de vents puissants.

a) Les contraintes techniques :

L’historique et les tentatives récentes pour faire revivre les ballons dirigeables font apparaitre, dans le passé comme dans la dernière décennie, une longue suite 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 plus légers que l’air ou plus exactement pas plus lourds que l’air. Cette caractéristique est la cause de presque tous les handicaps54 :

* La sensibilité au vent : elle est très grande. Il n’est pas certain que l’augmentation de la puissance des moteurs, multipliée par 3 (Cargolifter) ou par 7 (projet DGPA) résoudrait le problème. Notamment si il y avait des bourrasques 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 plupart des accidents.

* 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.

* 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.

* Le dégivrage : susceptible d’alourdir gravement l’appareil, des techniques doivent être mises en œuvre pour l’éviter.

* La taille : 1 m3 d’hélium soulève approximativement 1kg. La charge utile que peut emmener un ballon dirigeable varie, suivant sa conception, entre 35 et 50 % de sa poussée ascensionnelle.

54 D’après Robert Giraudon, auteur de l’article « Le point sur les dirigeables » paru sur le site : www.cawa.fr

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). La taille renvoie à la problématique du hangar qui doit avoir des dimensions géantes.

* Le gaz : 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. C’est pourquoi, une des contraintes majeures pourrait être environnementale. Les ballons dirigeables font partie des technologies vertes qui pourraient disparaître du fait d’une pénurie de matériaux. Une nouvelle génération de panneaux solaires compte sur le gallium et l’indium, dont les réserves mondiales apparaissent près de l’épuisement. Le prix du platine, qui est utilisé dans des pots catalytiques, a triplé durant les cinq dernières années.

Lire le mémoire complet ==> (En quoi le ballon dirigeable peut-il devenir le moyen de transport de demain ?)
Mémoire de fin d’année – Master 2 Spécialité Logistique
Université Paris 1 – Panthéon – Sorbonne