Ballon vide

[invite7fb56a46]

On remplit les dirigeables et les montgolfières d'air chaud, d'hélium ou d'hydrogène parce que ces gaz ont une masse volumique inférieur a celle de l’air. Ne pourrait t'on pas les "remplir" de vide (pour ceux qui sont rigides bien sur), le vide ayant une masse volumique nulle (je croit lol). L'intérêt c'est que c'est moins dangereux que l'hydrogène et moins cher que l'hélium. Et puis ça permettrait de faire des dirigeables plus petits que ceux à l'hydrogène. Qu'en pensez-vous? Est-ce que c'est possible? Est-ce que c'est faisable?
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[invite3da508de]

Ben je penses que le problème après ce serait pour régler l'altitude du ballon.
Maintenant j'attends l'avis de spécialistes car j'avour que dans ce domaine je n'y connais pas grand chose .

[invite7fb56a46]

Ben je penses que le problème après ce serait pour régler l'altitude du ballon.

Pourquoi? Je ne pense pas qu'on règle l'altitude des dirigeables en jouant sur le niveau de gaz sinon il se viderait vite.

[inviteb53477c2]

Je pense qu'il faudrait que les parois de ton dirigeable soient assez solides pour resister à la difference de pression... Mais tellement solides que la difference de masse volumique (qui est effectivement nulle dans le vide ( o masse par unité de volume)) serait à mon gout ridicule par rapport au poids de ton dirigeable...
Je pense que c'est pour ca que ca n'existe pas, apres attends l'avis d'autres, car il peut peut etre y avoir d'autres problemes ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7fb56a46]

Je me doute bien que si c'était facile ça aurait déjà été fait mais y a t'il une opposition de principe? Sinon on peut espérer que ça se fasse dans l'avenir avec de nouveaux matériaux.

[inviteb53477c2]

Si tu trouves un materiaux super resistant, et super leger, pour favoriser la difference de masse volumique, pourquoi pas? Mais bon quant au fait que ce soit moins cher par la suite je ne sais pas.
Mais bon t'as toujours des risques de Squeezage (enfin de contraction je ne sais pas trop comment ca s'appelle) si le materiau n'est pas encore assez solide (dirigeable instable).
Enfin dans la théorie (peut etre plus tard dans la pratique?) avec un super materiau ideal je ne vois pas pourquoi ca marcherait pas... ?

[invite7fb56a46]

Quand je dis "vide" je ne veux pas forcément parler d'un vide parfait (si tenter que ça existe) mais d'un vide partiel ou d'un gaz raréfier. Je crois d'ailleurs que dans les dirigeables actuels l'H et le He sont sous une pression inférieur à la pression atmosphérique (mais je crois que c'est juste pour limiter les fuites, l'H et dans une moindre mesure l'He ayant tendance a tout traversé).
Ici, il s'agirait donc de faire diminuer la pression de l'air (ou d’un gaz quelconque) plutôt que d'augmenter sa température pour diminuer la masse volumique et ainsi augmenter l’altitude, et inversement. Si je dis l’air c’est qu’il faut rejeter et prendre le gaz a l’extérieur du ballon pour que ça marche, et si on peut rejeter n’importe quel gaz on ne peut pas prendre autre chose que de « l’air » à l’extérieur. Ca fonctionnerait avec une simple pompe. Bien sur le problème c’est qu'il est nécessaire d’avoir une enveloppe rigide et capable de résister à un différentiel de pression important, et qui doit de plus être assez légères. Je sais ça fait beaucoup mais les avantages son évident. A la limite la masse volumique est de 0 ce qui n’est pas le cas en faisant chauffer l’air ou en utilisant un gaz quelconque. D’où l’avantage d’être moins volumineux et plus léger (la masse d’un volume de vide sera toujours plus légère que celle d’un volume de quoique ce soit d’autre). Sinon il y a celui de consommer moins d’énergie (pas besoin de faire chauffer « en continu » pour rester longtemps a la même altitude on fait marcher la pompe juste pour changer d’altitude ; ballon plus léger donc nécessitant moins d’énergie pour se déplacer ; ballon moins volumineux donc potentiellement moins de frottements avec l’air -ce qui lui permet aussi d’être plus rapide-) et c’est quasiment immédiat (moins de temps pour faire le « vide » que pour chauffer un volume de gaz).
On peut bien sur utiliser plusieurs mécanismes à la fois (il y a une histoire avec un ballon à Hydrogène qui était également chauffé pour être plus performant et pour maîtriser l’altitude, ça c’est mal terminer).

[inviteb53477c2]

D'accord

Par contre faire le vide meme partiel (apres ca depends jusqu'où va le partiel), enfin, si tu veux t'approcher du vide absolu dans un assez grand volume (dirigeable), je ne sais pas si c'est vraiment plus rapide que de chauffer un volume de gaz qui permettrait d'avoir la meme elevation (ou meme rendement d'elevation je ne sais pas trop comment dire)? Mais bon c'est effectivement à voir.

Apres la consommation energetique est effectivement un aspect tres interessant. Mais bon pomper pour tendre vers le vide, n'est pas facile, et faut pas mal d'energie, apres faut en effet comparer avec la consommation avec le chauffage d'une mongolfiere (Mais bon une mongolfiere ce n'est pas un dirigeable, et sur un dirigeable, a part les helices qui tournent pour la direction, le role que joue la difference de masse volumique est constant je crois? Enfin juste histoire d'annuler le poids, apres les helices permettent les mouvements dans les 3 directions. Enfin ce que je viens de dire est plus une question, vue que je ne connais pas vraiment le point de vue technique...)
Et puis y aussi le poids de ta pompe à rajouté dans tes bagages .
(Pompe, qui fait tendre la masse volumique vers 0, et sur un assez grand volume, donc ca doit pas etre un gadget. )

Bon apres c'est juste des comparaisons avec les autres systemes, mais l'idée est bonne je crois? Apres faut attendre d'autres avis.

Voila ++

[invitedcacff25]

Bonjour,

Si on fait un vide partiel, par exemple une demie atmosphère, ça doit faire 500 grammes de pression par centimètre carré, rapporté à la surface on aboutit à une pression colossale sur toute la surface, pression qui de plus ne s' applique pas à une sphère mais grosso modo à un cylindre, donc une surface quasiment plane dans une de ses dimensions. Je ne pense pas que pour des questions de poids ce soit techniquement possible. Mais bon il est toujours intéressant d'émettre des idées, de temps en temps ça marche...

Amicalement.

[inviteb53477c2]

Salut Azoth

Et bien s'il suppose un materiau ultra resistant et ultra leger, donc ca reste theorique en effet, mais avec ces 2 hypotheses c'est theoriquement possible?
Enfin c'est sur qu'apres la theorie sans pratique ca n'a pas vraiment d'interet mais bon

Pour la forme on peut peut etre envisager quelque chose de spherique, pas obligatoirement allongé comme les especes d'ellipsoides des modeles contemporains?

[invite2d16ad19]

et pour le matériau ultra solide il pourrat être envisagé une toile faite en nanotubes peut être?

[invite7fb56a46]

Enfin c'est sur qu'apres la theorie sans pratique ca n'a pas vraiment d'interet mais bon

D'accord mais la théorie a l'avantage d'être gratuite et pas dangereuse (et sans limites?)lol. Et puis pour réaliser quelque chose en pratique il faut bien l'envisager en théorie. Enfin bon merci pour vos réponses, au moins maintenant je suis conforté dans mon idée qu'il n'y a pas d'opposition de principe (je m'en doutait bien) et que le seul problème c'est la résistance a la pression des matériaux avec un poids raisonnable. C'est un problème de taille (mais c'est plus accessible que l'énergie du vide ou le voyage à travers des trous de vers moins prometteur aussi) mais bon pas forcement inaccessible dans le futur (proche?).
Dernier avantage de ce système c’est qu’avec une masse volumique qui tend vers 0 on peut s’élever beaucoup plus haut qu’avec un ballon à hydrogène. Donc moins d’air donc moins de frottement moins de résistance et possibilité d’aller plus vite (à quand un dirigeable plus rapide que le concorde loool). Mais on en revient tjrs au même point la résistance au différentiel de pression (quoiqu’en altitude il se réduise, malheureusement la charge utile d’un même ballon également).

[invite7fb56a46]

et pour le matériau ultra solide il pourrat être envisagé une toile faite en nanotubes peut être?

Peut être mais bon il faut que l'enveloppe soit rigide ou au mois semi-rigide sinon il y aurait une contraction du ballon (même avec un matériaux ultra résistant).
D'ailleurs est-ce quelqu'un connaît les matériaux ou le rapport masse/(résistance à la pression) est le plus faible? Y comprit parmi les matériaux en étude.Merci d'avance

[tralloc]

D'abord bonjour à tous.
C'est amusant parce que je pensais justement à cette possibilité.

- Au niveau du matériau, j'imaginais une structure d'arceaux en fibre de carbone et une bâche "suffisament résistante" posée dessus (sans savoir dans quel matériau ce serait possible) et également imperméable.

- Au niveau de la forme, je pense qu'il n'y a pas vraiment le choix. Du fait qu'un dirigeable doit être aérodynamique. La forme la plus solide et la plus aérodynamique est je crois celle d'un oeuf...

- J'ai consulté la wiki, et j'ai vu qu'un m cube d'air au sol fait en virons un kg à notre altitude et la moitié moins à 5km d'altitude. On peut donc considérer que le vide que l'on devra faire pourrait d'être 1/2 athmosphère pour compenser le poids à notre altitude. Donc dans ce cas, 2 mètres cubes d'air pourraient porter 1 kg.
Une fois le vide fait, il suffirait probablement avec la pompe à vide d'augmenter ou de diminuer légèrement le vide faire monter ou descendre l'aéronef.

- Je rajoute un défis de plus, il faudrait que le dirigeable soit alimenté par des capteurs solaires sur le toit. (Comme le Néphélios) Sachant que les capteurs solaires ont un poids non nul, cela rajoute une difficulté, bien sûr il suffit de rajouter du volume par rapport au poids que l'on veut atteindre.

[Scorp]

Bonjour,

Si on fait un vide partiel, par exemple une demie atmosphère, ça doit faire 500 grammes de pression par centimètre carré, rapporté à la surface on aboutit à une pression colossale sur toute la surface, pression qui de plus ne s' applique pas à une sphère mais grosso modo à un cylindre, donc une surface quasiment plane dans une de ses dimensions. Je ne pense pas que pour des questions de poids ce soit techniquement possible. Mais bon il est toujours intéressant d'émettre des idées, de temps en temps ça marche...

Amicalement.

Tu es sûr de ca ? La différence vide/atmosphere n'étant que de 1 bar (un demi bar dans ton cas), ca n'est pas grand chose. On fait bien pire dans des sous-marins (certes les paroies sont plus épaisses, mais bon : 10mm pour chaque 100m de plongée. Or 100m équivaut à 10 bars, donc on est à 9 bars de différence pour 10mm -> 0.56mm pour un demi-bar de différence comme dans notre cas).

C'est l'inverse dans les avions, ou l'intérieur est pressurisé et l'exterieur tres inférieur à 1bar. Pourtant l'épaisseur des plaques d'alu ne fait qu'à peine 2mm.

Je suppose que dans un dirigeable, c'est le même principe : on utilise des cadres et des lisses pour contrer les efforts, la peau n'a pas ou peu d'importance, et à mon avis supporterait très bien la différence de pression, non ?

Pour moi, le problème serait surement ailleurs.

[inviteb08d7896]

Bonjour,

Quelqu'un à entendu parler de la flotabilité et d'archimède ?
"Tout corps plongé dans un liquide (ou un gaz) reçoit une poussée, qui s'exerce de bas en haut, et qui est égale au poids du volume de liquide déplacé."

Donc peut importe le contenu de ton dirigeable, la force excercé pour le faire flotter dans son milieu (ici de l'air) reste la même. Ce qui change c'est la masse de ton engin.
épaisseur d'une enveloppe pour maintenir de l'hélium = quelques microns
épaisseur d'une enveloppe pour résister à la pression ambiante quelques milimetres.
Donc tu alourdis artificiellement ton engin.

[invite8c77b3b6]

On remplit les dirigeables et les montgolfières d'air chaud, d'hélium ou d'hydrogène parce que ces gaz ont une masse volumique inférieur a celle de l’air. Ne pourrait t'on pas les "remplir" de vide (pour ceux qui sont rigides bien sur), le vide ayant une masse volumique nulle (je croit lol). L'intérêt c'est que c'est moins dangereux que l'hydrogène et moins cher que l'hélium. Et puis ça permettrait de faire des dirigeables plus petits que ceux à l'hydrogène. Qu'en pensez-vous? Est-ce que c'est possible? Est-ce que c'est faisable?

Bonjour


Je dirais de resoudre le danger de l'hydrogene...

[Grutt]

Bonsoir,

pour ceux que ça intéressent, voici quelque calculs sur le sujet: http://www.ilephysique.net/forum-sujet-44610.html

[Grutt]

Finalement le lien suivant est beaucoup plus pertinent:

http://forums.futura-sciences.com/ph...be-vide-2.html

[créaventeur]

Bonjour,
il y a une étude similaire qui a été développée ici:
http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html
et les plans de la structure en carbone sont là:
http://sd-1.archive-host.com/membres...80_Model_1.pdf

[f6bes]

Finalement le lien suivant est beaucoup plus pertinent:

http://forums.futura-sciences.com/ph...be-vide-2.html

Bj rà toi,
Tu penses que ce n'est pas vraiment un peu tard pour une demande de :

"...19/11/2004 Message #1 de cette discussion ..."

Cordialement

[Grutt]

Tu penses que ce n'est pas vraiment un peu tard pour une demande de :

"...19/11/2004 Message #1 de cette discussion ..."

Effectivement, c'est un peu tard. Mon but était de créer une passerelle pour aboutir à des réponses sur la question, au cas ou une personne attérissant ici puisse trouver sa route, ce qui est chose faire maintenant.

et puis ce n'est que mon deuxième post, je suis pas encore au point.

[invite5386ea0d]

Merci grutt pour ces liens intéressants !!!
Cette idée d'un récipien solide rempli de... vide me trottait dans la tête depuis un certain temps.
Il y a des bons élèments de réponses !

Une autre question me tarrode aussi. Existe-il un moyen théorique d'annuler la force, peut etre la plus importante de l'univers : la gravité.
La relativité générale met en relation la gravité avec la dimention espace et temps.
Existe-il un moyen utopique de renverser les conditions espace temps?

Cordialement.

[Carcharodon]

Salut,

Existe-il un moyen utopique de renverser les conditions espace temps?

utopique ? oui.
réel ? non
Ou alors il faut invalider la RG, comme tu le précises.
Donc inutile d'aller plus loin sur ce sujet.

En ce qui concerne le dirigeable a vide, les résultats des calculs sont éloquents : une sphère doit faire + de 6m de diamètre avec une paroi d'une épaisseur de 1mm d'alu, sans renforts internes (qui augmenterait la masse de l'ensemble) pour avoir la densité nécessaire a sa sustentation.
Aucune chance qu'un tel engin n'implose pas a cause de sa faiblesse structurelle.

Si le vide était une solution aux plus léger que l'air, ça ferait longtemps qu'on serait au courant et qu'il y aurait eu des prototypes.
La première pompe a air date de 1650.

Le problème, c'est la masse de la structure capable de contrer l'implosion.
Le matériau ayant la densité suffisamment basse, en possédant la rigidité requise, n'existe simplement pas.

[créaventeur]

Salut,



utopique ? oui.
réel ? non
Ou alors il faut invalider la RG, comme tu le précises.
Donc inutile d'aller plus loin sur ce sujet.

En ce qui concerne le dirigeable a vide, les résultats des calculs sont éloquents : une sphère doit faire + de 6m de diamètre avec une paroi d'une épaisseur de 1mm d'alu, sans renforts internes (qui augmenterait la masse de l'ensemble) pour avoir la densité nécessaire a sa sustentation.
Aucune chance qu'un tel engin n'implose pas a cause de sa faiblesse structurelle.

Si le vide était une solution aux plus léger que l'air, ça ferait longtemps qu'on serait au courant et qu'il y aurait eu des prototypes.
La première pompe a air date de 1650.

Le problème, c'est la masse de la structure capable de contrer l'implosion.
Le matériau ayant la densité suffisamment basse, en possédant la rigidité requise, n'existe simplement pas.

Et bien non…Les informations ci-dessus sont gratuites et sans réel fondement.
Les résultats de calculs ne sont pas éloquents car il existe effectivement des matériaux possédant la rigidité requise et une densité suffisamment faible pour réussir une telle performance.
Les tubes en fibre de carbone par exemple sont suffisamment légers et rigides pour être capable de contenir les contraintes en flambage d’un assemblage de tube en forme de Géode. Cet assemblage recouvert d’un tissu léger et résistant qui lui, reprendrait en tension les efforts portés en compression sur les nœuds de la structure.
On obtiend ainsi une structure à la foi légère et résistante à l’écrasement capable de se maintenir entre deux airs par le simple exercice de la poussée d’archimède.
Les calculs sont d'ailleurs exposés là:
http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html

[Moinsdewatt]

Et bien non…Les informations ci-dessus sont gratuites et sans réel fondement.
Les résultats de calculs ne sont pas éloquents car il existe effectivement des matériaux possédant la rigidité requise et une densité suffisamment faible pour réussir une telle performance.
Les tubes en fibre de carbone par exemple sont suffisamment légers et rigides pour être capable de contenir les contraintes en flambage d’un assemblage de tube en forme de Géode. Cet assemblage recouvert d’un tissu léger et résistant qui lui, reprendrait en tension les efforts portés en compression sur les nœuds de la structure.
On obtiend ainsi une structure à la foi légère et résistante à l’écrasement capable de se maintenir entre deux airs par le simple exercice de la poussée d’archimède.
Les calculs sont d'ailleurs exposés là:
http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html

Vos calculs n' ont jamais pu étre vérifiés (vous ne donnez que des résultats) , et personne n' a pu réaliser une tel "ballon".

Cordialement

[créaventeur]

Vos calculs n' ont jamais pu étre vérifiés (vous ne donnez que des résultats) , et personne n' a pu réaliser une tel "ballon".

Cordialement

Bonjour,
il me semble bien que Gilgamesh à validé mes calculs...et cela, dans le dernier message de la première page de la discussion.

Pour 20 000 m j'ai T=216 K, P=54,7 hPa et rho = 0,088 kg/m3. Donc pour la force d'Archimede ça devrait être bon finalement.
Faire des tubes creux c'est effectivement ce qu'il faut faire comme signalé.

Reste la question de la porosité de la membrane.

a+

La porosité de la membrane c'est un autre problème qui porte seulement sur la durée de la sustentation et non sur sa possibilité...

[Carcharodon]

Fais en au moins un proto avant de continuer a prétendre que c'est possible.
Car si c'était le cas, ça aurait été fait depuis longtemps.
Le secteur aéronautique n'a pas attendu créaventeur pour savoir que c'est une chimère.
Si ta discussion a ce sujet a été verrouillée, c'est pas pour rien...

[créaventeur]

Fais en au moins un proto avant de continuer a prétendre que c'est possible.
Car si c'était le cas, ça aurait été fait depuis longtemps.

d'un autre coté... un proto constitué de 57 762 pièces sans sa toile et sans la nacelle... j'ai quand même quelques excuses pour ne pas encore avoir trouvé de financement pour le réaliser...Surtout dans ce pays...
Je pense cependant qu'on pourrait faire un proto plus simple... un démonstrateur de 2m de diamètre qui réussirait juste a supporter son propre poids.

Le secteur aéronautique n'a pas attendu créaventeur pour savoir que c'est une chimère.
Si ta discussion a ce sujet a été verrouillée, c'est pas pour rien...

ça ne veut rien dire... aucun argument bien solide a été évoqué dans ces pages de discussion contre mon projet...
En tout cas, les calculs de structure eux, montrent que c'est possible.

[invite5386ea0d]

Si ca n’existe pas dans l’aéronautique, c’est peut etre parce que… ca n’existe pas encore !
Avant d’inventer le sous marin, on a du dire “c’est pas possible, sinon ca ferait longtemps qu’on aurait des bateaux sous l’eau !”.
Si on se donne pas les moyens de rever, on invente plus !

De la à dire que ca peut etre revolutionnaire je ne pense pas. Mais faute d’obtenir des applications industriels, ca a je trouve un aspect ludique. Faire flotter un objet grace au vide c’est symbolique !
Si pour un petit prix tu peux avoir une sphere flotante dans ton salon, c’est classe !
En attendant, bon courage pour faire le prototype