Aéronautique: ballon dirigeable à vide?

[Gilgamesh]

La poussée ascensionnelle (Archimede) est proportionnelle au volume, donc en R^3 et la masse est proportionnelle à la surface de l'enveloppe (pour une épaisseur donnée permettant de résister à la pression), donc en R^2. Un ballon est donc d'autant plus efficace (grande masse soulevée pour faible masse de structure) qui est grand. C'est le contraire pour un avion, dans lequel la portance est donné par des surface, donc en R^2. C'est pour ça qu'on trouve peu de dirigeables mais foison d'avions miniatures dans l'aéromodelisme.
-----

[ansset]

pourquoi partez vous tous du principe qu'un ballon à l'helium fuit, mais qu'il ne n'y a pas se genre de pb pour un ballon à vide ?
comprend pas ?
parcequ'il y a une pompe.
ben , une sacrée pompe alors ? et d'ou vient son énergie.

une question naive, pourquoi celà n'existe pas !

[Gilgamesh]

pourquoi partez vous tous du principe qu'un ballon à l'helium fuit, mais qu'il ne n'y a pas se genre de pb pour un ballon à vide ?
comprend pas ?
parcequ'il y a une pompe.
ben , une sacrée pompe alors ? et d'ou vient son énergie.

La différence c'est qu'avec des panneaux photovoltaiques on dispose d'énergie permettant d'entretenir le vide de l'enveloppe. Alors que dans un ballon à hélium, une fois qu'il a diffusé à l'extérieur il n'y a aucun moyen de le reconstituer.

une question naive, pourquoi celà n'existe pas !

Grosse contrainte sur les matériaux, pour commencer, je dirais.

[deadcorpse33]

Je ne veut pas forcement que cette maquette soit capable de voler mais par exemple la peser sans vide, puis apres.
Je pourrait ainsi calculer la force d'archimede en soustrayant de mes calculs le poid de l'air contenu au départ.

[Gilgamesh]

Tu peux relire le fil http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html il y a des dessins du concept d'enveloppe (un treillis de tiges de carbone creuses) et quelques calculs.

Si tu veux t'y atteler il faut que tu fasse tes propres calculs. Pour ce qui est du calcul de la poussée, c'est vraiment élémentaire (poussée d'Archimède). Le calcul de résistance de la structure peut être aussi complexe que l'on veut, mais s'agissant d'une maquette tu peux y aller en tâtonnant.

[deadcorpse33]

Ok merci beaucoup pour votre aide. Je m'atellerai à cette maquette dès que je serait en grandes vacances.
Autre chose, une maquette serait-elle plus performante en altitude ou hauteur de la mer?
On part du principe qu'il faut une pression particulière pr ne pas surpasser les limites de la structure.
Donc plus on monte moins la structure a besoin d'être solide pour résister.

[Mct92mct]

Bonjour,
Pour ceux qui voudraient tenter de réaliser une structure de géode capable de supporter le vide partiel capable de soulever son propre poids, j'ai déjà fait quelques calculs qui permettront de faire gagner du temps pour fabriquer un démonstrateur de 1M90 de diamètre qui est à mon avis le plus petit démonstrateur possible avec la technologie corps de flèche en carbone.
Il s'agit de fabriquer une géode de type V 7,0

Il suffit donc de réaliser 12 fois la figure suivante pour réaliser un sphére de 1m90cm de diamètre

http://sd-1.archive-host.com/membres..._Gdia1907_.pdf

et ces fichiers donnent la longueur des segments entre chaque noeuds, ainsi que les coordonnées des noeuds

http://sd-1.archive-host.com/membres...SPV7DIA190.pdf

http://sd-1.archive-host.com/membres...phdia190x7.pdf

dans un autre post, je donnerais les plans des liaisons
Cordialement

[Mct92mct]

Ok merci beaucoup pour votre aide. Je m'atellerai à cette maquette dès que je serait en grandes vacances.
Autre chose, une maquette serait-elle plus performante en altitude ou hauteur de la mer?
On part du principe qu'il faut une pression particulière pr ne pas surpasser les limites de la structure.
Donc plus on monte moins la structure a besoin d'être solide pour résister.

de toute les façons ce qui est intéressant avec cette maquette s'est de connaitre le temps avant d'éclater...

[Mct92mct]

Bonjour,
Voici une expérience intéressante à moins de 10 000 euros pour valider le concept de ballon à vide.
On construit deux ballons identiques d'un volume équivalent à 100m3 rempli d'hydrogène... On les charges de la même masse de ballast quelques kg...
L'un est un ballon classique témoins qu'on maintien au sol dans un hangar à l’abri du vent avec sa charge à l'aide d'une ficelle fixée au sol
Le second ballon lui, possède en sus du premier, une structure qui le rigidifie et qui tente de garder le volume initial du ballon, malgré la fuite permanente de l'hydrogène au travers de sa parois.
La question à résoudre est la suivante, quel est le ballon qui va toucher le sol en premier?
Le premier ballon? qui va se dégonfler naturellement jusqu'à qu'il ne puisse plus porter sa charge?
Ou le second ballon, qui va finir par éclater, sa structure interne n'arrivant plus à résister à l'écart de pression qui va s'établir au fur et à mesure des fuites de son gaz de remplissage initial?
Question subsidiaire, pensez vous qu'en France on puisse encore trouver les capitaux pour répondre à une question comme celle là?
Question qui pourrait, bien sûr, avoir un intérêt scientifique réel pour l'observation de l'atmosphère mais aussi pour l'observation de la terre par des moyens d'observation plus économiques et moins polluant que les satellites...

[noir_ecaille]

S'il y a fuite d'hydrogène, il y a aussi entrées des autres gaz atmosphériques par gradient de pression partielle.

Ça limite quelque peu les possibilités de "vide" d'induction passive au sein de notre atmosphère.

[Mct92mct]

tout à fait, cependant, la vitesse de diffusion doit être beaucoup plus grande pour la sortie de l'hydrogène que pour l'entrée de l'azote ou de l'oxygène dans le ballon...
La question étant bien entendu de vérifier que l'investissement mis dans la structure rigidifiant la forme du ballon est rentable. Ceci sans compter que l'énergie électrique solaire peut être mise à contribution pour éjecter le molécules les plus lourdes avec une pompe à vide...

[noir_ecaille]

Qu'est-ce qui vous permettrait d'affirmer que la sortie d'hydrogène serait plus rapide que l'entrée des autres gaz ?

Puis votre structure ne mentionnait pas de pompe -- a fortiori une "pompe discriminante" qui n'éjecterait que les molécules gazeuses les plus "lourdes" -- au sens moléculaire soit, mais au sens force physique et poids... Il faudrait détailler ou au moins développer le principe de fonctionnement d'une telle pompe.

[Mct92mct]

Qu'est-ce qui vous permettrait d'affirmer que la sortie d'hydrogène serait plus rapide que l'entrée des autres gaz ?

l'hydrogène diffuse beaucoup plus rapidement au travers d'une parois que l'azote ou l'oxygène ...

Puis votre structure ne mentionnait pas de pompe -- a fortiori une "pompe discriminante" qui n'éjecterait que les molécules gazeuses les plus "lourdes" -- au sens moléculaire soit, mais au sens force physique et poids... Il faudrait détailler ou au moins développer le principe de fonctionnement d'une telle pompe.

à l'intérieur du ballon gonflé à l'hydrogène au départ, il suffirait de mettre une pompe en bas du ballon pour récupérer les gaz les plus lourds...
Cette expérience permettrait simplement de valider le concept d'architecture résistant à la pression... si la perte de poids de l'architecture contenant l'écrasement du ballon réussi à rester plus longtemps en l'air que le ballon test avec sa réserve de stockage d'hydrogène du même poids... alors le concept est valable...

[Gilgamesh]

à l'intérieur du ballon gonflé à l'hydrogène au départ, il suffirait de mettre une pompe en bas du ballon pour récupérer les gaz les plus lourds...

Le mélange dans un volume si petit est bien trop efficace pour pouvoir discriminer les gaz par poids moléculaire en plaçant une pompe dans la partie basse.

[deadcorpse33]

Je voudrai savoir s'il existe des laboratoires amateurs prêtant et vendant du matériel pr des expériences.
Je ne me suis encore jamais lancé dans une quelconque maquette, alors pr faire des soudures et prendre les bons matériaux je risque de me louper. Si des professionnels pourraient me conseiller et me prêter du matériel (surtout la pompe) j'aurai déjà
plus de chance de réussir.

Existe-t-il des établissements de ce genre en france?
Si oui, il y en a-t-il dans les environs de bordeaux?

[Mct92mct]

Le mélange dans un volume si petit est bien trop efficace pour pouvoir discriminer les gaz par poids moléculaire en plaçant une pompe dans la partie basse.

à priori, j'aurais pensé qu'un écart de masse de plus d'un ordre de grandeur entre l’hydrogène et les constituants de l'air (oxygène/azote) aurait permis une séparation de ces éléments par simple décantation... Mais si tel n'est pas le cas alors, je suppose qu'il serait nécessaire de procéder à un tri préalable par diffusion gazeuse afin de séparer avec des rendement de 99,9% les éléments lourds contenus dans le ballon afin d'éviter les pertes en gaz léger au maximum...

[Gilgamesh]

Oui mais là on rentre dans les solutions lourdes et gourmande en énergie (utilisation de centrifugeuses !) totalement inapplicables en aéronautique, a priori.

[noir_ecaille]

Plus efficace peut-être, mais sans doute aussi encombrant : liquéfaction de l'air, évaporation par étages thermiques, récupération de l'hydrogène sous forme gazeuse.

[Mct92mct]

pour liquéfier de l'air il suffit d'une quinzaine de mètre de tuyau de cuivre, d'un petit compresseur et d'une bonne bouteille thermos... c'est de la technologie fin 19 ième ...

[deadcorpse33]

Essaie de caser 15m de tuyaux de cuivre dans un ballon prototype
qui doit rester assez petit pr etre construit avec un investissement initial sorti de sa poche.

Pourquoi pas mettre ce type de pompe dans des ballons plus gros, mais on parle bien de prototype.
Je veux après avoir fait mes études d'ingénieur travailler à mon compte sur cette nouvelle forme de "sondes aérienne".
Il faut commencer par le début. Si une telle idée portait ses fruits, des objets plus gros et avec une charge maximale plus grande verraient le jour, nécessitant des pompes à débit supérieur comme celle que tu recommandes.
J'en suis encore très loin x)
En partageant sur ce forum j'ai beaucoup hésiter car je pourrai en effet me faire voler mon idée.
Mais j'avais besoin d'avoir affaire à de vrais professionnel pr voir si les bases de ce projet étaient viables.

Mais bon des idées comme ça j'en ai quelques unes de rechange que je ne posterai pas.

C'est peut-être un peu enfantin de croire que la richesse peut s'obtenir sur un coup de tête cependant j'en reste persuadé.

Au plaisir de vous relire

[Mct92mct]

Essaie de caser 15m de tuyaux de cuivre dans un ballon prototype
qui doit rester assez petit pr etre construit avec un investissement initial sorti de sa poche.

il est bien évident que pour une étude avec un tout petit prototype la purification du gaz se ferait à part...

En partageant sur ce forum j'ai beaucoup hésiter car je pourrai en effet me faire voler mon idée.
Mais j'avais besoin d'avoir affaire à de vrais professionnel pr voir si les bases de ce projet étaient viables.

je pense que cette idée est aussi vieille que le monde enfin presque... déjà un grec (Euréka il avait même dit)pensait que tout corps plongé dans un fluide recevait une poussée du bas vers le haut équivalente à la masse du fluide déplacé...
Tout le génie tient dans la qualité de la réalisation...et dans le gigantisme du projet...
Bref, c'est pas une idée pour un petit inventeur et comme nos banquiers et nos hommes politiques n'ont plus de coucougniettes que pour créer des bulles financières et pas des ballons... Bein voilà... on attend toujours et certaines personnes croient même l'idée infaisable... Comme d'aller sur la lune. Et ce, sans compter les technologies concurrentes qui auraient trop peur de se faire piquer des parts de marché.

[Mct92mct]

Oui mais là on rentre dans les solutions lourdes et gourmande en énergie (utilisation de centrifugeuses !) totalement inapplicables en aéronautique, a priori.

Une petite centrifugeuse en structure de plastique devrait pouvoir maintenir les 100 g nécessaire pour séparer l'hydrogène de l'air... au même titre que la pesanteur précipite l'eau dans l'air...

[invite23876543123]

Salut à tous et en particulier à Mct et Deadcorpse !

Jadis il fut un temps où je pensais pouvoir construire un cube d'aérogel sous vide, et donc flottant : http://forums.futura-sciences.com/as...ogel-cube.html !

Malheureusement j'ai fait les calculs mais pour un truc qui maintient 2000 fois son poids (eh oui je me suis leurré vous comprendrez) ça fait pas bézef et j'ai fait les calculs et évidemment ça craque !

Néanmoins je suis toujours dispo pour construire un ballon à vide car je pense que c'est l'avenir !

Alors si je pouvais m'inclure dans votre projet ... ?

Bon c'est juste que plus on est nombreux à y croire (et ça serait le premier programme collectif scientifique de l'histoire !) et plus il y a de chance de concrétiser ... vous avez tablez sur 10 000 € mais même pour un particulier c'est pas donné quand on est seul ... évidemment si le projet est calculé et tout et tout je serai bien enclin à délivrer quelques € !

Bon allez au boulot !

@ +

[Moinsdewatt]

il est bien évident que pour une étude avec un tout petit prototype la purification du gaz se ferait à part...

je pense que cette idée est aussi vieille que le monde enfin presque... déjà un grec (Euréka il avait même dit)pensait que tout corps plongé dans un fluide recevait une poussée du bas vers le haut équivalente à la masse du fluide déplacé...
Tout le génie tient dans la qualité de la réalisation...et dans le gigantisme du projet...
Bref, c'est pas une idée pour un petit inventeur et comme nos banquiers et nos hommes politiques n'ont plus de coucougniettes que pour créer des bulles financières et pas des ballons... Bein voilà... on attend toujours et certaines personnes croient même l'idée infaisable... Comme d'aller sur la lune. Et ce, sans compter les technologies concurrentes qui auraient trop peur de se faire piquer des parts de marché.

et vous vous prédendez faire une ballon à vide ? C 'est pas la modestie qui vous étouffe.
Essayez donc de faire un seul objet creux et sous vide qui tienne dans 10cm x 10 cm x 10 cm et qui pése moins de 10 grammes sans imploser sur lui méme par la pression atmosphérique.
Et on reparlera de vos lubies.
Et puis ce que vous devez réaliser, c' est un tel objet qui pése un seul gramme, pour pouvoir s' elever. 10g c' est encore 10 fois de trop.

[Mr_Moutmout]

"Aéronautique: ballon dirigeable à vide"
Ou pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué.
J'ai suivi le fil en diagonal.
Pour éviter un petit problème, l'évaporation de l'hélium, on se lance dans un défit surréaliste.
Commencez déjà à regarder à quoi ressemble une chambre à vide industrielle et son poid
http://www.directindustry.fr/fabrica...ide-77076.html
Je ne suis pas chimiste, mais le problème de la porosité n'a toujours pas été résolue? Métalisation?

[deadcorpse33]

Grosmentic ta proposition m'interresse énormément.
Si on pouvait avoir une conversation privée Dimanche prochain ou même avant si je suis disponible un soir.
Je te donnes mon adresse email, envoie moi un message, je te renverrai mon adresse skype.

Ton idée de l'aérogel est géniale. Bien sur que la structure ne résisterait pas à la pression de notre simple atmosphère. Il faudrait lancer le dispositif depuis un point haut où la structure ne nécessiterait pas de renforcement coûteux en poids.

[deadcorpse33]

il est bien évident que pour une étude avec un tout petit prototype la purification du gaz se ferait à part...

je pense que cette idée est aussi vieille que le monde enfin presque... déjà un grec (Euréka il avait même dit)pensait que tout corps plongé dans un fluide recevait une poussée du bas vers le haut équivalente à la masse du fluide déplacé...
Tout le génie tient dans la qualité de la réalisation...et dans le gigantisme du projet...
Bref, c'est pas une idée pour un petit inventeur et comme nos banquiers et nos hommes politiques n'ont plus de coucougniettes que pour créer des bulles financières et pas des ballons... Bein voilà... on attend toujours et certaines personnes croient même l'idée infaisable... Comme d'aller sur la lune. Et ce, sans compter les technologies concurrentes qui auraient trop peur de se faire piquer des parts de marché.

Pour un projet fini, avec des mesures concrètes, on peut toujours s'arranger.
Je peux compter sur de bons investissement dans ce cas. Et pas seulement que du côté des banques...

[Mct92mct]

et vous vous prédendez faire une ballon à vide ? C 'est pas la modestie qui vous étouffe.
Essayez donc de faire un seul objet creux et sous vide qui tienne dans 10cm x 10 cm x 10 cm et qui pése moins de 10 grammes sans imploser sur lui méme par la pression atmosphérique.
Et on reparlera de vos lubies.
Et puis ce que vous devez réaliser, c' est un tel objet qui pése un seul gramme, pour pouvoir s' elever. 10g c' est encore 10 fois de trop.

Le plus horripilant dans ce genre d'intervention, c'est le mec qui n'a pas lu 3 posts du fil et qui vient d'un ton péremptoire vous dire que vous êtes un sombre idiot, alors que manifestement sa réflexion montre qu'il n' absolument rien percuté au sujet... On a dit et répété plusieurs fois ici même pourtant que c'était le gigantisme qui permettrait de réaliser une tel gageure... le plus petit prototype possible devrait peser environ 5 kg sans être capable de décoller mais il permettrait de vérifier qu'on atteint l'ordre de grandeur... un peu comme ITER...

[Mct92mct]

"Aéronautique: ballon dirigeable à vide"
Ou pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué.
J'ai suivi le fil en diagonal.
Pour éviter un petit problème, l'évaporation de l'hélium, on se lance dans un défit surréaliste.
Commencez déjà à regarder à quoi ressemble une chambre à vide industrielle et son poid
http://www.directindustry.fr/fabrica...ide-77076.html
Je ne suis pas chimiste, mais le problème de la porosité n'a toujours pas été résolue? Métalisation?

Bonjour, même réponse que pour la personne précédente... lire en diagonal le fil en y mélangeant ses petites idées préconçues ne mène nul part...
IL faut notamment pour y comprendre quelque chose lire le fil du message n° 3 de "Gilgamesh":
http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html
Une fois vérifié que l'ordre de grandeur des calculs de cette structure sur la résistance en flambage des poutres creuses de carbone de 8mm de diamètre d'épaisseur 1mm est tenu...on en reparle ensemble.

[Moinsdewatt]

Le plus horripilant dans ce genre d'intervention, c'est le mec qui n'a pas lu 3 posts du fil et qui vient d'un ton péremptoire vous dire que vous êtes un sombre idiot, alors que manifestement sa réflexion montre qu'il n' absolument rien percuté au sujet... On a dit et répété plusieurs fois ici même pourtant que c'était le gigantisme qui permettrait de réaliser une tel gageure... le plus petit prototype possible devrait peser environ 5 kg sans être capable de décoller mais il permettrait de vérifier qu'on atteint l'ordre de grandeur... un peu comme ITER...

et bien grossisons le probléme .

1m2 : la pression atmosphérique applique 10 tonnes. (1kg/cm2)

du gigantisme?

100 m2 --> 1000 tonnes de pression.

alors vos bouts de carbone .......