Ballon dirigeable - Définition et Explications

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Introduction

Un ballon dirigeable est un aéronef plus léger que l'air, également appelé aérostat, renfermant des dispositifs destinés à assurer la sustentation ainsi que des systèmes de propulsion lui conférant une dirigeabilité totale. Les dirigeables se distinguent des autres types de ballons, les montgolfières et ballons à gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) libres qui subissent les vents et ne sont donc manœuvrables que verticalement.

Pour se déplacer, les dirigeables utilisent la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) par hélices, qui peuvent être mues par des moteurs à explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un...), ou bien par des moteurs électriques reliés à des tissus capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une...) photovoltaïques.

Histoire

Le dirigeable à vapeur () de Henri Giffard.
USS Akron (ZRS-4) en construction (Nov 1930)
L'USS Akron (ZRS-4) en approche sur son mat d'ancrage
L'USS Los Angeles (Los Angeles est une ville des États-Unis située au sud de la Californie, sur la côte pacifique....) sur mat d'ancrage de la marine de guerre
Le premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre...) d'un Zeppelin (Un zeppelin désigne un aérostat de type dirigeable rigide, de fabrication allemande, mais...)

Les pionniers

Dès les premiers ballons en 1783, l'idée de dirigeable fait son chemin. Il apparaît clairement, par nature même, que le défaut majeur de ces ballons réside dans leur incapacité à se diriger. Sous l'égide des frères Robert, la forme du ballon s'allonge. Dès 1783, le savant général Jean-Baptiste Marie Meusnier de La Place imagine les organes de direction et expose dans ses travaux, qui sont à la base de l'aérostation (L'aérostation est l'étude, la construction et la manœuvre des aérostats.) actuelle, les conditions d'équilibre d'un aérostat (Un aérostat est un aéronef « plus léger que l'air », dont la...) dirigeable de forme ellipsoïdale, muni d'un gouvernail (Le gouvernail est une partie mobile d'un bateau, ou d'un avion.). Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) ne vit cependant jamais le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) du fait de la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) prématurée de son inventeur et de l'absence de moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) à cette époque.

Après avoir clairement exposé le principe de l'aéroplane (L'aéroplane est l'ancêtre de l'avion au XIXe siècle, mot inventé en 1855 par Joseph Pline.) dès le début du 19e siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui...), l'inventeur anglais Sir George Cayley envisage l'emploi, en 1816, du dirigeable pour la grande navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) et prévoit la réalisation des dirigeables rigides mûs par un propulseur fonctionnant à la vapeur.

En 1825, le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la...) français Edmond-Charles Genêt propose un projet d'aérostat comportant une partie supérieure en forme de coupole (Une coupole est une voûte hémisphérique, de profil semi-circulaire, elliptique ou...) allongée et plate en dessous. L'appareil propulseur constitué d'immenses roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par...) à aubes est actionné par deux chevaux.

La première tentative de motoriser un aérostat est à mettre au compte de deux français. Le premier, Pierre Jullien, horloger de son état, parvient à faire voler deux modèles réduits actionnés par mouvement d'horlogerie sur la piste de l'hippodrome de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...). En 1852, il construit un ballon pisciforme baptisé « Précurseur » qui ne vola jamais mais comportait la configuration requise pour soutenir un vol. Il était en effet équipé de gouvernails de direction et de profondeur à la poupe.

Le second, Henri Giffard, est passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) à la postérité pour avoir imaginé et construit le premier aérostat qui, mû par une machine à vapeur (La machine à vapeur est une invention,dont les évolutions les plus significatives datent du...) placée dans la nacelle, put subir quelques modifications de direction par rapport au vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) en 1852. Le vol historique se déroule le 24 septembre 1852 entre l'hippodrome de Paris et Trappes, soit environ 27 km, grâce à un dirigeable de 44 mètres de long en forme de cigare et équipé d'un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) à vapeur développant 3 ch actionnant une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme...) placée sous le ventre de l'engin. L'aérostat atteignait la vitesse (On distingue :) de 10 km/h mais pouvait difficilement remonter un vent soutenu malgré ses capacités incontestables de « dirigeabilité ». Henri Giffard pouvait ainsi énoncer que « l'action du gouvernail se faisait parfaitement sentir et à peine avais-je tiré légèrement une des deux cordes de manœuvre que je voyais immédiatement l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre...) tournoyer autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de moi ».

Henri Giffard peut être considéré comme l'égal des plus grands précurseurs que furent les frères Montgolfier (Joseph-Michel Montgolfier, usuellement Joseph Montgolfier, né le 26 août 1740,...) et Wright. Il fut incontestablement en avance sur son époque puisqu'il faut attendre près de 30 ans pour assister à une nouvelle tentative de motorisation d'un aérostat. En 1871, l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature...) de la marine française Henri Dupuy de Lôme réalise un ballon allongé mû à bras d'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo...) et destiné originellement à briser le siège de Paris.

En 1883 et 1884, le savant et aéronaute (Un aéronaute est le nom donné à une personne qui voyage en aérostat. Le pilote est parfois...) Gaston Tissandier, aidé de son frère Albert, construisent un ballon dirigeable (Un ballon dirigeable est un aéronef plus léger que l'air, également appelé...), qu'ils munissent d'une hélice entraînée par un moteur électrique, lui-même alimenté par des piles et avec lequel ils réussirent à remonter un courant aérien (par manque de finance, il n'y eut que deux vols, qui eurent lieu par temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) venté, minimisant l'effet du moteur).

Le premier dirigeable vraiment manœuvrable voit le jour à la même époque. Conçu par les capitaines Charles Renard (Charles Renard, né à Damblain (Vosges) le 23 décembre 1847 et mort à Meudon le 5 avril 1905,...), officier du génie, et Arthur Krebs à l'établissement aérostatique de Chalais-Meudon, dont Charles Renard (Renard est un terme ambigu qui désigne le plus souvent en français certains canidés...) était le directeur, La France est également propulsé par un moteur pesant 44 kg au cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et...), développant 8 ch et fonctionnant à l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) grâce à de lourds accumulateurs. L'aérostat réalise, le 9 août 1884, le premier parcours en circuit fermé, d'environ 7 km. L'expérience est renouvelée trois fois au cours de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) 1884. Il est également le premier à proposer de mettre en place un dispositif d'empennages à l'arrière du dirigeable destiné à maintenir la stabilité longitudinale de l'appareil. Il continuera à travailler sur ce problème jusqu'à sa mort qui survient en 1905.

Le 3 novembre 1897, David Schwartz à Berlin fait s'élever le premier dirigeable entièrement en métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des...). Le vol se terminera malheureusement par un écrasement au sol.

Le 2 juillet 1900, c'est en Allemagne, sur le lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...) de Constance, le premier vol du premier dirigeable rigide Zeppelin, le LZ-1.

Les progrès des moteurs à explosion qui présentent la particularité de peser peu au cheval développé, impriment un progrès définitif à la locomotion aérienne. Dès 1898, le brésilien d'origine française Alberto Santos-Dumont expérimente de petits dirigeables souples de sa conception équipés de moteurs à essence et qui lui valent une immense popularité avant même d'expérimenter le plus lourd que l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) quelques années plus tard. Le 19 octobre 1901, il remporte le prix de 100 000 francs-or offert par le mécène de l'aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs,...) Henry Deutsch de la Meurthe pour avoir relié le parc (Un Parc est un terrain naturel enclos,[1] formé de bois ou de prairies, dans lequel ont été...) d'aérostation de Saint-Cloud à la tour Eiffel (La tour Eiffel, initialement nommée tour de 300 mètres, est une tour de fer puddlé...) et retour en une demi-heure à bord de son modèle n° 6. Pour la petite histoire, Alberto Santos-Dumont distribua son pactole à ses ouvriers et aux pauvres de Paris. Il avait failli se tuer lors d'une tentative précédente..

Le 12 novembre 1902, le premier dirigeable semi-rigide des frères Lebaudy, conçu par l'ingénieur Henri Julliot, fait le trajet Paris - Moisson, soit 62 km en 1 h 40.

Première Guerre mondiale

Les firmes Zeppelin et Schütte-Lanz vont marquer l'essor du dirigeable rigide, construisant respectivement 96 et 22 aérostats. Zeppelin privilégie l'utilisation de l'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....) pour la construction de la structure tandis que la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) se fait la spécialiste des ossatures en bois. Durant les quatre années de la Première Guerre mondiale, les dirigeables construits en Allemagne deviennent de plus en plus gros, allant jusqu'à dépasser les 200 mètres de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...). Ils effectuent 1 189 missions de reconnaissance) et 231 attaques à la bombe, visant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) particulièrement la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour...) de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville...).

Percer les secrets de fabrication de ces dirigeables rigides fut donc une des missions prioritaires des services de renseignement britanniques, où l'Amirauté commanda à la firme Vickers (Vickers, fondé initialement comme Vickers Company en 1828, était un fabricant britannique...) le Type 9 un dirigeable rigide inspiré des réalisations Zeppelin dont sera dérivé une série de quatre Vickers Type 23. Devant le peu de succès de ces appareils l'Amirauté prit ensuite directement en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) la conception des dirigeables Type 23X à structure métallique et Type 31 largement copiés sur les Schütte-Lanz. Sur 14 dirigeables rigides mis en chantier en Grande Bretagne durant la Première Guerre mondiale, neuf seulement furent achevés avant l'Armistice et un seul participa effectivement à des opérations militaires.

En Allemagne comme en Grande Bretagne on tenta d'assurer la protection de ces géants des airs contre les attaques des chasseurs en réalisant les premières expériences de chasseur parasite: Un ou deux monoplaces étaient accrochés sous le dirigeable.

Entre-deux guerres

Le dirigeable porte-avions (Un porte-avions est un navire de guerre permettant de transporter et de mettre en œuvre des...) USS Akron (ZRS-4) récupérant un chasseur N2Y-1 en 1932.

Dans les années 1920 et 1930, Allemands, Américains, Français, Italiens et Anglais se lancent dans la construction d'engins de taille spectaculaire qui servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) le prestige national. Ils ont surtout une vocation de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) de passagers au long cours mais les Américains testent des dirigeable porte-avions pour des usages militaires, poursuivant en particulier la technique des chasseurs parasites.

Le LZ 127 Graf Zeppelin est le plus grand dirigeable jamais construit avec plus de 236 mètres de longueur lors de sa mise en service en 1928. Sous le commandement d'Hugo Eckener, il va établir plusieurs records. Il réalisera le premier tour du monde (Le mot monde peut désigner :) en août 1929 incluant la première traversée du Pacifique (Tokyo-San Francisco) sans escale (Une escale est un arrêt marqué par un véhicule de transport durant un trajet au long...). Il parcourra plus d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) et demi de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) au cours de 590 vols durant son exploitation jusqu'en 1937 dont 143 traversées de l'Atlantique et transporta entre 1928 et 1937 13 110 passagers.

Mais plusieurs catastrophes vont alors marquer l'histoire des dirigeables. Ces catastrophes sont essentiellement dues au fait que le dirigeable est trop sensible aux mauvaises conditions climatiques (vent, pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état...), neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...), givre (Le givre est un dépôt de micro-gouttelettes d'eau surfondue (= en surfusion) sur une...), foudre) et que le gaz utilisé, l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.), est hautement inflammable.

En 1928, le dirigeable Italia, second engin d'Umberto Nobile s'abîme sur la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie...) du pôle, probablement à cause de la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) accumulée sur le ballon et de la surcharge qu'elle a entraînée. Les opérations pour le sauvetage des aérostiers italiens seront tragiques ; Amundsen et Guilbaud y laisseront la vie (La vie est le nom donné :).

Le R100 (Le R100 est un dirigeable construit à la fin des années 1920 par le gouvernement britannique. Il...), construit à la fin des années 1920 par le gouvernement britannique, devait assurer des liaisons entre Londres et l'Empire britannique en concurrence avec les Zeppelin allemands. Il fit un aller-retour triomphal entre Londres et Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...) (Canada) du 28 juillet au 16 août 1930. Le 5 octobre 1930, son jumeau (Littéralement, le terme jumeau se réfère à tous les individus (ou l'un de...) le R101, parti de Londres, s'écrase pendant son voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) inaugural vers Bombay sur les collines de Picardie, à proximité de Beauvais. L'accident a lieu de nuit et par mauvais temps mais la cause réelle de l'accident reste inconnue. 48 personnes trouvent la mort et le Royaume-Uni interdira l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de l'hydrogène pour les ballons et vend le R100 à la casse.

Deux des trois dirigeables porte-avions de l'US Navy s'écrasérent en mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). Le USS Akron (ZRS-4) le 4 avril 1933, tuant 73 membres d'équipages et passagers et le USS Macon (ZRS-5) 12 février 1935 entrainant le décès (évitable) de deux marins.

L'Allemagne reste le seul pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) avec des dirigeables à usage commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.). Ils sont principalement utilisés pour des traversées de l'Atlantique, mais ces dernières ne se font que d'avril à octobre pour éviter le mauvais temps hivernal et les tempêtes de l'Atlantique nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). Le 6 mai 1937, lors de la catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la...) du Hindenburg, ce dirigeable allemand, gonflé à l'hydrogène (200 000 m3 de gaz inflammable), prend feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation...) à l'aéroport (Un aéroport est l'ensemble des bâtiments et des installations d'un aérodrome qui...) de Lakehurst, non loin de New York (New York , en anglais New York City (officiellement, City of New York) pour la distinguer de...). Cet accident a fait 35 victimes (parmi 97 personnes à bord) et mit fin aux vols de dirigeables commerciaux.

Seconde Guerre mondiale et Trente Glorieuses

Devenus inutiles pendant la Seconde Guerre mondiale, ils vont être détrônés à la fin de celle-ci par l'aviation qui a connu des progrès techniques décisifs pendant cette période, permettant les premiers vols transatlantiques commerciaux dès les années 1950 puis ensuite l'apparition et la généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de...) des avions de ligne à réaction sur de grandes distance durant les Trente Glorieuses.

On doit mentionner cependant que la marine américaine, à côté de modèles utilisés comme engins d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) et de sauvetage, mettra en oeuvre comme stations radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la...) volantes, pour la veille éloignée de la défense aérienne du territoire (La notion de territoire a pris une importance croissante en géographie et notamment en...), de gros dirigeables, notamment le ZPG-3W (en) mis au point (Graphie) en 1953 (27 000 m3, 2 moteurs de 8 900 ch, vitesse de 136 km/h).

Nouveaux projets

Des projets de dirigeables commerciaux réapparaissent avec la crise pétrolière des années 1970 mais sans jamais aboutir. La société Zeppelin renaît bien, mais avec quelques modèles limités à un usage de promenade, de publicité (Bien que le terme (Werbung en allemand, Publicity et Advertising en anglais) désignât d'abord le...) visuelle ou de surveillance. Ils ne sont utilisables que par beau temps, ce qui limite beaucoup leurs possibilités.

Une société allemande, Cargolifter AG, pour le transport de marchandise (Une marchandise est un produit de l'activité humaine, direct ou indirect, essentiellement...) encombrante sur longue distance, est lancée en Allemagne avec le soutien de grands groupes industriels d'outre-Rhin à la fin des années 1990 mais sans succès et faute de financement suffisant, elle doit arrêter ses activités dès 2003.

Pour promouvoir le "redécollage" des dirigeables dans l'espace aérien (L'espace aérien est organisé pour fournir une sécurité optimale à tous les...), un partenariat a été lancé entre l'Unesco et la World Air League, une ONG américaine militant pour le développement du transport aérien (Le transport aérien est le secteur économique qui regroupe toutes les activités de...) plus léger que l'air. Point d'orgue de leur campagne : la World Sky Race (En nomenclature zoologique, la race est un rang taxinomique inférieur à l'espèce...), en 2010. Cette première course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) autour du monde en aérostat de 48 000 km sera jalonnée d'étapes sur des sites naturels et culturels majeurs, comme les pyramides de Gizeh, le Taj Mahal (Le Taj Mahal (en hindi ताज महल, en persan/ourdou...) ou le mont Fuji. Ses organisateurs espèrent convaincre le public et l'industrie aéronautique (L'aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de...) du potentiel des dirigeables. S'ils réapparaissent, ce sera dans des "niches particulières" : surtout le fret (Le transport de marchandises est une activité économique réglementée, à la fois par chaque...) - pour des convois exceptionnels - et le tourisme (Le tourisme est le fait de quitter son domicile, pour des raisons personnelles, pour une durée...).

En France, un autre projet est mené par une équipe d'étudiants.
Depuis le mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) de septembre 2008, l'équipe du Projet Sol'R travaille sur un dirigeable qui fonctionnera à l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de...). Le Néphélios a effectué son baptême de l'air en décembre 2009 et un second vol d'une durée 2 h 30 a eu lieu avec succès le 3 janvier 2010. Après plusieurs reports, il est prévu qu'il traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de...) la Manche en mai. S'il fait ses preuves ce dirigeable serait une véritable avancée dans le monde du transport aérien.

Page générée en 0.802 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique