Confection d'un dirigeable solaire

[Fabien.]

Bonjour à tous,
Je participe à un projet de confection de dirigeable solaire et fais appel à votre aide. En effet, plusieurs problèmes surviennent:

-Tout d'abord nous sommes en possession d'une enveloppe dont nous ne connaissons pas exactement le volume. Selon notre tuteur le volume total serait de 3 à 4 mètres cubes (il ne connait pas exactement le volume total) mais ayant fait quelques mesures et grâce au calcul de ce site "SITE" (qui me parait trop simpliste) nous déterminons un volume d'environ 6 à 7 mètres cubes soit presque le double.
Nous n'avons aucune notion de ce à quoi pourrait ressembler 4 mètres cubes voilà pourquoi nous ne pouvons pas juger de la logique des résultats.

-Nous avons choisit d'adapter à notre dirigeable deux moteurs afin que celui ci puisse se déplacer. Etant solaire, notre dirigeable sera alimenté par des panneaux photovoltaïques amorphes de ce type. Nous avons alors fait un bref calcul afin de déterminer la puissance nécessaire pour bouger notre dirigeable.

Conditions :
Puissance méca= E/t
or Ecc= (1/2)mv²

d'où Puissance méca=mv²/2t

avec m:masse totale du dirigeable prenons m=4kg pour V=4m^3
v:vitesse désirée prenons v=2km/h soit 0.5m/s
t:temps pour atteindre cette vitesse prenons t=5s

Application numérique
Pm=(4*0.5²)/(2*5)
Pm=0.0975W Ce résultat me parait trop faible étant donné que les moteurs de modélisme fournissent au minimum du 1W.
De plus cela voudrait dire qu'un seul panneau photovoltaïque de 70*70mm suffirait (puisqu'il fournit 0.3W) .

Voici les photos avec un de nos collègue (1m80)



Merci de votre aide.

[Fabien.]

Voici les photos:

Photo1
Photo2

[créaventeur]

Bonjour,
il n'y a pas que l'accélération à prendre en compte...mais aussi la trainée aérodynamique.
à 2m/s la trainée d'un ballon de 3m^2 de section droite doit être de l'ordre du newton ce qui implique une puissance nécéssaire de l'ordre de quelques Watt nettement supérieure à celle que tu as calculé pour l'accélération.

[Fabien.]

Merci pour ta réponse.
Il me semblait que le phénomène de couche limite pouvait se négliger à une aussi faible vitesse ?
Comment pourrions nous calculer la puissance supplémentaire à fournir pour vaincre le phénomène ?

[Gilgamesh]

Pour le volume en me basant sur la photo "en pieds" je trouve :

hauteur h : 3,1 m
diamètre 2r : 1,6 m

Volume V :



V = 8,3 m³

A adapter avec les vrais mesures de hauteur et de diamètre.

a+

[créaventeur]

Merci pour ta réponse.
Il me semblait que le phénomène de couche limite pouvait se négliger à une aussi faible vitesse ?
Comment pourrions nous calculer la puissance supplémentaire à fournir pour vaincre le phénomène ?

Bonjour, j'ai effectivement lu 2m/s en lieu et place de 2km/h soit 0,5 m/s

la trainée est donc 16 fois plus faible et la puissance 64 fois plus faible... de l'orde : 1/64 ième de W
soit 15 milliW supplémentaire c'est en effet négligeable

[Fabien.]

Les 0,1W trouver pour mouvoir le ballon sont donc fondés? Le raisonnement et résultat n'est pas absurde ?
Merci à vous deux.