Aerostat - Idée pour faire redescendre un ballon à Helium sans purge de gaz

[inviteae0ea281]

Salut tout le monde

Bon c'est mon premier post ici. Cela fait beaucoup de temps que je lit ce forum et j'avoue qu'il est bourré d'info utile et pertinente

Merci Futura

Alors voici mon soucis :
Imaginer un ballon gonflé à l'helium + une charge à soulever et à monter en altitude (80Kg à 4000m).
Arrivé à 4000m, la charge est larguée, et la le ballon continue de monter en accélérant de plus belle.
Le problème, c'est que je souhaiterai faire redescendre ce ballon sans vider le gaz (qui coute chere !);

Alors voici mon résonnement (si vous pouvez confirmer ou infirmer) :
En utilisant la poussée d'archimede, je calcul le volume nécessaire pour faire monter ma charge + mon ballon à l'altitude de 4000m.
Sous le ballon il y a une nacelle, et sous celle-ci ma charge.

Arrivé à 4000m, je largue la charge de 80Kg. Pour le faire redescendre je me retrouve avec un déficite de poid de 80Kg + le poid du ballon et de la nacelle + un peu plus pour pouvoir faire descendre le ballon.

Mon idée est la suivant:
La nacelle toujours fixée au ballon est de forme carré par exemple et renferme un immence tube de section carré en matiere legere et etanche (genre sac plastique géant) pliée sur lui meme.
Ce grand sac géant est attaché d'un coté à la nacelle.
Je declanche alors un systeme qui faite se déplier ce sac géant (à l'aide de poids par exemple) du coup je me retrouve avec un grand tube carré attachée à ma nacelle compléteùent remplir d'air et fermé.

Je viens d'augmenter le volume de mon ballon, mais avec un remplissage d'air qui est plus lourd que l'helium.
Si je dimensionne le sac de manière à avoir un poid d'air suffisant pour compenser le poids de la charge larguée + un petit truc de plus pour le faire descendre, mon ensemble va-t-il redescendre ?

Je fait un petit schema :
- Ascension avant 4000m
***********
***********
***********
*Ballon + He *
***********
***********
***********
*
*
***********
*Nacelle *
***********
/''''''''''''''''''''''''\
| Sac plier |
*
*
*********
*Charge **
*********

- Configuration pour descente:
***********
***********
***********
*Ballon + He *
***********
***********
***********
*
*
***********
*Nacelle *
***********
/'''''''''''''''''''''''''\
| Sac Deplié |
| plein d'air |
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|---------------|
|,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,|

Bon voila, j'espere que vous comprenner ce que je veux dire.

N'hésité pas à poser vos question.

JE vous rappel la mienne Est-ce que mon ballon va redescendre ?

Merci @+
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
Au point de vue poids , tu n'auras STRICTEMENT RIEN changér aprés le largague de tes 80 kgs.
Que ton air son "comprimé" ou dans un sac déplié ne va rien y changer.
A supposer que ton ballon revienne au sol.(pas de souci il reviendra... une fois explosé), tu le "retrouves" comment ?
Bonne soirée

[invite15928b85]

Bonsoir.

Je n'ai rien lu dans ton post à propos d'un quelconque gaz comprimé. Je publie donc ma version des choses.

Hypothèse préliminaire : le volume de l'enveloppe du sac est négligeable.
Quand le sac est plié, la seule force s'y exerçant est son poids. On peut négliger la force d'Archimède car son volume est supposé négligeable.
Quand le sac est déplié et rempli d'air, la force de pesanteur qui s'y exerce est le poids du sac + le poids de l'air qu'il contient. La force d'Archimède qui s'y exerce est exactement égale au poids du volume d'air déplacé, donc au volume d'air contenu par le sac. Cette poussée compense exactement le poids de l'air contenu par le sac. La résultante des forces est donc égale au poids du sac.

Que le sac soit plié ou déplié ne change rien à la résultante des forces qui s'y exercent. Le sac n'a aucun influence sur l'équilibre du ballon. Ton idée ne fonctionne pas.

J' espère que cela t'aura aidé.

[inviteae0ea281]

Salut,

Merci pour vos reponses.

Effectivement c'est ce que je pensait

Pour que cela fonctionne, il faudrait par exemple que je remplisse le sac avec de l'air sous pression de façon à avoir par exemple 2bar, le double du volume du sac.

De ce fait j'aurai bien mon poids d'air pour faire redescendre mon ballon.

Est-ce que mon raisonnement est juste cette fois ?

Merci bien

@plus

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bsr à toi,
Ton "poids" d'air (sous qq forme que ce soit) tu vas l'embarquer au départ (soous pression).
Que tu es 10 kg d'air dans un volume de 1 (pas d'unité) ou 10 kg dans un volume de 10 (pas d'unité)..... t'as TOUJOURS 10 kgs.
Ca n'augmente en RIEN le poids du ballon pour le faire redescendre !
A+

[inviteae0ea281]

Salut,

J'ai oublié de préciser, l'air je l'emmène pas dans des bouteille, je le comprime directement a l'aide d'un compresseur embarqué.

Du coup, en prenant de l'air extérieur au ballon, j'ajoute bien du poids la non ?

Merci bien

@+

[invite03c9ac9b]

Pas con .

Un ballon subit une poussée d'archiméde due à son volume
qui l'entraine vers le haut et a un poids qui l'entraine vers le bas .
Si on met de l'helium forcément , ça s'éléve
(heureusement que je suis là , on s'en serait pas douté ...) .

Si à l'intérieur d'un ballon d'hélium A on gonfle un ballon B avec de l'air
la poussée d'Archiméde reste la méme (elle dépend bien du volume
du ballon A et de la densité de l'air)
mais le poids varie puisque l'air est plus lourd que l'Helium .

On suppose évidemment que le ballon A ne va pas se gonfler
lors du gonflage du ballon B ce qui augmenterait la poussée d'Archiméde .

L'interet est qu'on ne rejette pas l'hélium ,
On le comprime par gonflage interne d'un ballon d'air .

En jouant sur la pression (et donc le volume) dans le ballon B
on obtient un systéme d'atterissage en douceur .

Pour les déplacements horizontaux le dirigeable a la réputation
d'une grosse vache indéplacable mais pour la verticale
il y a surement à creuser .

[f6bes]

Salut,

J'ai oublié de préciser, l'air je l'emmène pas dans des bouteille, je le comprime directement a l'aide d'un compresseur embarqué.

Du coup, en prenant de l'air extérieur au ballon, j'ajoute bien du poids la non ?

Merci bien

@+

Bjr à toi,
Effectivement si tu comprimes de l'air pris dans la "nature" et sachant que l'air est "pesant" , tu AUGMENTES le poids !

Mais as tu BESOIN d'un deuxiéme "ballon" ou "sac" pour emmagasiner de l'air !
C'est totalement inutile, suffit que tu fasses rentrer ton air dans un espace confiné
et que tu comprimes bien fort. (bouteille d'air comprimé vide)
Plus tu comprimes plus tu récupéres de poids d'air
Le probléme est: quel "poids" vas tu POUVOIR récupérer ainsi.

J'ai bien peur que cela ne soit RIDICULEMENT bien faible en poids.
Pour resdescendre faut que tu COMPENSES et meme plus ,les 80 kgs que t'as supprimé.
80kgs en AIR , ça fait BEAUCOUP ! (voir poids de l'air !)
A+

[invite897678a3]

Bonjour à tous,

... l'air je l'emmène pas dans des bouteille, je le comprime directement a l'aide d'un compresseur embarqué.

Je ne comprends vraiment pas pour quel motif vous souhaitez comprimer de l'air (à 30 000 pieds, sa densité est bien faible!).

L'idée de départ est de faire descendre un ballon gonflé à l'hélium, c'est-à-dire de diminuer la poussée d'Archimède,
donc de réduire la masse d'air déplacé,
donc réduire volume du ballon

Dans ces conditions, et puisque j'ai cru comprendre que vous envisagiez un compresseur embarqué (et en plus avec une source d'énergie!bonjour le poids ) pourquoi n'envisageriez-vous pas la recompression dans une petite bouteille(*) d'une partie de l'hélium contenu dans l'enveloppe

(*)Attention à la pression de service de ce récipient !
(helium à -50° centigrade en altitude , et +25° en arrivant au sol).

[invite897678a3]

OUPS!

Dans le message précédent, je vous remercie de lire "-50° CELSIUS ..." et non "centigrade", terme qui a été "évincé" il y a plus d'un demi siècle
Vive le système S.I. !

Deuxième bourde

... comprimer de l'air (à 30 000 pieds, sa densité est bien faible!).

Densité par rapport à quôa
Il me semble que l'expression "masse volumique" serait plus appropriée!

Avec toutes mes excuses
(L' est pavé de bonnes intentions)

[inviteec0d6e6f]

Je vais dire qui va sembler peut être saugrenu, mais qu'est-ce qui a fait, dans l'histoire, se planter les célèbres expéditions en ballons ?
c'est souvent l'augmentation du poids du ... a l'accumulation de glace.

Peut être un système de trucs a déployer qui pendraient en dessous de ta nacelle pour cristalliser les molécules d'eau de l'atmosphère et créer de lourdes congères ?

En tout cas c'est comme ça que pleins d'aérostat se sont plantés dans l'histoire.
y compris ceux de Fosset et de Picard lors de certaines tentatives.

[inviteae0ea281]

Salut,

Merci pour toute ces contrib !!

Effectivement, j'avais aussi pensé à recomprimer l'helium, mais je me dit que dans tout les cas, le poids du comrpesseur + moteur risque d'être tres élevé...

L'idée de la glace n'est pas bête, je vai chercher un px de se coté

@+ Merci

[inviteec0d6e6f]

j'ai repris "bêtement" les problèmes qui ont été rencontrés sur ce type d'engin, en fait, rien de plus.
imagine, genre une fibre très hydrophile que tu pourrais dérouler et rouler a volonté.
Et quand tu la roule, elle passe par un espèce de laminoir qui degage toute l'eau dedans ainsi que de toute la glace accumulée => Et hop, tu allèges ton engin.

Voir mieux : tu largues les fibres pleines de glace.
Tu pourrais en avoir une série que tu descendrais les unes a la suite des autres en fonction des besoin de monter / descendre, pour les larguer ensuite a volonté si tu veux que l'engin reprenne de l'altitude.

mais bon, c'est du poids en plus ça quand même ...
c'était juste pour réfléchir a une piste quoi ...
Un peu chelou quand même cette idée mais bon ...
rigolote non ?

[inviteec0d6e6f]

Plutôt qu'une série de bandes, un rouleau qui se déroule, avec un trancheur de rouleau.
Un peu comme ce qui se passe avec le PQ.
par contre le contrôle d'altitude, là, faut oublier !

[f6bes]

L'idée de la glace n'est pas bête, je vai chercher un px de se coté

@+ Merci

Bjr à toi,
Le probléme , c'est que c'est pas toi qui DECIDES s'il y aura glace ou pas !!
A+

[inviteec0d6e6f]

heuuu ha ba c'est clair que c'est pas une solution d'une précision exceptionnelle ! LOL

Après, faut aussi regarder la météo pour choisir les bons jours ...

[inviteae0ea281]

Le fait d'etre dependant des conditions climatique ne me convient pas trop...

En fait il ne me faut pas un controle de l'altitude, uniquement un moyen de faire redecendre mon ballon. Je n'ai aps besoin de le faire descendre, monter, descendre etc...

Il monte à 4000M, je largue ma charge et hope il redescend...

En fait, je suis en train de chercher un moyen de faire une sorte de plateforme de saut (parachute, chute libre) pour pouvoir decoler de 'nimporte ou (dans l'absolue)

Je me posait aussi la question, etant donnée que je vais me trouver au minium à 4000m lors de l'enclenchement du systeme pour faire redescendre mon ballon, je pensait utiliser la force d'un poid lacher de la nacelle pour actionner un compresseur par exemple ?

Sinon utiliser des câble pour diminuer le volume de l'envellope, toujours grace a des cable larguer.

Qu'est-ce que vous en pensez ?

+++

[f6bes]

Bsr à toi,
Moi ce qui m'INQUIETE , c'est qu'APAPREMMENT , tu largues 80 kgs , ton ballon tu ne le vois plus (4000 m) et tu te soucies pas de ce qui PEUT se passer au SOL à l'arrivée de la charge. J'espére qu'un PARACHUTE est prévue...... sinon (ATTENTION dessous, ca arrive !!!)

J'espére que tu SAIS AUSSI que l'envoie de BALLON est REGLEMENTE !
On fait pas n'importe quoi dans les AIRS !

A+

[inviteae0ea281]

Evidemment que je sais ce que je fait.

Deja toute cette discution n'est la que pour voir la faisablilité, rien n'est encore fait, et les premiere essai sont loin d'etre planifié.
J'ai dit que la charge de 80Kg etait un aprachutiste, donc oui ya un parachute (vaut mieux pour lui)

Je ne cherche que des solutions technique.

Merci @+

[f6bes]

Bjr à toi,
Si dés le départ t'avais exposé clairement TOUT ton "cahier des charges" et but final , ce la aurait évité qq réponses inadaptées .Faut tout de meme attendre le message #19 pour savoir qu'il y a un parachutiste à bord (J'ai dit que la charge de 80Kg etait un aprachutiste!)
ou alors j'ai loupé qq chose malgré la relecture des messages !

Je suppose qu ele parachutiste ne sera pas seul à bord . Faut bien qu'un "pilote" se charge du retour et "informe" sur la position de l'aéronef pour récupération.

Donc il faut un ballon CAPABLE d'amener 2 personnes à 4000 metres et s'assurer de son retour à terre CORRECTEMENt et sans dommage.
Coté nacelle et suspente se sera IDENTIQUE à un modéle "ballon à air".
Tu es prét à uitiliser l'hélium (alors que tu le trouves cher !)
T'es meme pret à embarquer un compresseur et son énergie (poids supplémentaire !) pour l'éventuel gonflage de etc...etc..
Je pense qu'un ballon des célébres fréres Montgolfier pourrait trés bien faire l'affaire.
Retour à terre assurer.
Tu vas peut etre dire le gaz et le bruleur, c'est cher !

T'as la meme chose sans gaz et bruleur et sans hélium : le ballon solaire (mais bon tu monteras pas aussi vite !)

Gonflé à l'hélium , si j'étais le "pilote",je me ferais qq soucis aprés le saut du parachutitse, SI le systéme (non encore défini) vient à défailir. Faudra bien larguer de "l'hélium" et en quantité JUSTE convenable. Sinon ça finit mal pour lui !

Je trouve un coté "naif" dans tes réactions , car prét à essayer la "glace" sans trop se poser de questions "..L'idée de la glace n'est pas bête, je vai chercher un px de se coté .." hum !

A+


Pour quoi vouloir utiliser de l'hélium (que tu trouves cher !) ?

[inviteae0ea281]

Salut,

Bon alors toute mes excuses si mes dires sont un peu confu et si je saute du coq à l'âne
Je post du boulot alors il faut que je fasse vite fait donc c'est pas tout complet.

De plus, j'ai pas parler du parachutiste dès le départ car je ne voulais pas lancer le débat de "c'est dangereux", "c'est pas légal" ou autre car ce n'était pas l'objet de mon post

Bon alors du coup je redéfini mon cahier des charges au vue de la faisabilité des différente solution technique proposé.
Je vais partir sur un ballon à gaz (Helium) mais en captif (et oui meme à 4000m) relié à un treuil pour la descente.

Je part sur une plateforme pour un sauteur de Max 100Kg, après un calcul rapide, je pense que la charge total que devra soulever le ballon sera de 200Kg (comprenant le sauteur + nacelle + poid du cable)

A votre avis, qu'elle est le profil du ballon le mieu adapter pour eviter d'avoir une trop grosse prise au vente ?
- La sphere me plait bien car pas trop compliquer pour la fixation des attaches
- La forme "Montgolfière standard"
- Le cylindre "plus haut que large" car j'ai l'impression que la prise au vent est moindre qu'une sphere (je me trompe peut-être)

Merci à tous

[inviteec0d6e6f]

Bjr à toi,
Si dés le départ t'avais exposé clairement TOUT ton "cahier des charges" et but final , ce la aurait évité qq réponses inadaptées .Faut tout de meme attendre le message #19 pour savoir qu'il y a un parachutiste à bord (J'ai dit que la charge de 80Kg etait un aprachutiste!)
ou alors j'ai loupé qq chose malgré la relecture des messages !

Je suppose qu ele parachutiste ne sera pas seul à bord . Faut bien qu'un "pilote" se charge du retour et "informe" sur la position de l'aéronef pour récupération.

Donc il faut un ballon CAPABLE d'amener 2 personnes à 4000 metres et s'assurer de son retour à terre CORRECTEMENt et sans dommage.
Coté nacelle et suspente se sera IDENTIQUE à un modéle "ballon à air".

Je crois qu'il n'y a pas mieux a en dire.
Je ne vois pas l'intérêt d'essayer, sans rien y connaitre, d'inventer un nouveau procédé couteux et risqué pour faire la même chose qu'avec une mongolfière classique.

La technologie a l'hélium est beaucoup plus pointue que celle de l'air chaud.
Et elle est justement très mal adaptée a ton cas de figure (monter puis redescendre pour remonter, éventuellement, le parachutiste).
L'hélium, c'est fait pour rester haut, longtemps.

Je vais partir sur un ballon à gaz (Helium) mais en captif (et oui meme à 4000m) relié à un treuil pour la descente.

4000m de cable ?
tu comptes te faire autoriser ça ?
et l'utiliser autrement que par vent nul, donc plus que 2 jours par an ?

[invite897678a3]

Bonjour,

Je passe sur les ... 4 000 mètres de cable
Carcharodon a résumé dans le précédent message ce que tout le monde en pense

Mais je pense que tu as oublié quelques petites choses dans ton devis de masses:

je pense que la charge total que devra soulever le ballon sera de 200Kg (comprenant le sauteur + nacelle + poid du cable)

Plus la masse du ballon et des suspentes
Plus la masse d'hélium
Plus la masse du cable.

Tout cela relève de l'utopie.

[inviteae0ea281]

pourquoi tout le monde taille et personne ne discute ?

Je ne viens pas ici en disant je vais faire ça comme sa et j'ai raison donc taisez-vous...

Ok mes 200Kg sont ptetre un px mince, mais le poids du cable etait compris (j'ai trouver des cable de 4mm de diam, 1200Kg, à 20Kg/Km) donc ok on est ptetre plus pres des 400Kg.

Question autorisation on en ai pas la encore.

Pourquoi l'utiliser que par vent nul ? meme avec un vent de 30Km/h vous pensez que ca ne tiendra pas ? le ballon aura tendance à deriver ok, mais sinon ?

Merci @+

[inviteec0d6e6f]

Pourquoi l'utiliser que par vent nul ? meme avec un vent de 30Km/h vous pensez que ca ne tiendra pas ? le ballon aura tendance à deriver ok, mais sinon ?
Merci @+

Sinon ?
Ben le câble en prend plein la tronche.
Quand tu dépasses la limite de contrainte, il lâche.
Sauf si t'as les moyens de te payer un câble en nanotubes de carbone.


Sans compter que la direction du vent peut varier selon l'altitude, provoquant des effets très indésirables.

Et a bord du ballon, c'est comme dans un bateau du Vendée Globe dans les 50ème : il faut un casque pour ne pas se blesser et tout valse dans tout les sens.

[inviteae0ea281]

Salut,

Ok le câble va devoir supporter des contrainte, mais ça c'est pas nouveau et aujourd'hui on sait faire des cable tres résistant. Ya qu'a regarder les telepherique ou telesiege.

Evidement je ne peu pas me permettre de prendre un cable de 30mm de diam car bcp trop loud.

Au niveau des vents, il est possible d'obtenir une carte des vent sur le net en fonction de l'altitude, ya cas regarder là avant de faire monter le ballon.

Si je me fixe une limite e vent à 30 Kmh, je v quand meme bien pouvoir faire monter le ballon souvent dans l'annee non ?
D'autant plus si je fait ca le matin ou le soir, comme les montgolfiere.

Le truc c'est qu'il faut que je puisse dimensionner le câble comme il faut. Si je part sur un ballon de 400Kg tout compris, qu'elle marge dois-je prendre ? Est-ce qu'un cable de 1200Kg de rupture suffit ? (marge de 4 fois le poids)

Comment calculer l'impact du vent sur le poids resenti par le câble ?

Merci @+

[invitee0b658bd]

bonjour,
outre les problemes techniques qui ne sont pas simples, tu risques de te retrouver face à un casse tête administratif encore plus complexe.
si tu fait cela tout seul dans ton coin, des mirages ne vont pas etre long à venir voir ce que c'est (leur deplacement te sera surement facturé mais ce sera surement le moindre de tes soucis)
les gens de la securité aerienne ne passent pas pour etre des plaisantins
un cable à 4000 m un peu n'importe ou en france , ils vont pas aimer.

si tu passes par la voie officielle c'est surement faisable, mais un secretariat musclé risque d'etre nessecaire

pense à l'effet d'un tel cable sur une aile d'airbus.... Cela à déja été utilisé comme arme de guerre pour la protection de londre.

je me suis déja pris en l'air un cable de cerf volant, cela à bien entammé le bord d'attaque (il à fallu changer l'aile)
fred

[Gilgamesh]

Un câble de 4000 m en effet il ne faut même pas y penser.

Autres solutions (éventuellement combinables) :

* chauffer le gaz à l'intérieur de l'enveloppe en ascension et couper le chauffage en altitude pour redescendre. Cela peut passer par un changement de l'albédo de l'enveloppe (surface extérieure noire en ascension et argentée pour redescendre, mais c'est délicat au niveau de la manoeuvre). Ou en injectant de l'eau micronisée dans l'enveloppe...

* recomprimer une partie du gaz une fois en altitude pour redescendre.


a+

[inviteae0ea281]

Merci Gilgamesh pour ta reponse.

Tu me parle de gaz, est-ce que tu entend par la Helium ? ou air aussi ?

L'idée du ballon solaire me plaisait aussi, et pour refroidire, je ne connaissait pas l'eau micronisé, j'ai fait des recherche sur google en effet ça a l'air de refroidir pas mal (utiliser dans protection incendie)

Par contre, pour le controle de la descent ca devient dur non ? car si jamais on prend trop de vitesse, on peu plus rechauffer instantanément.

Ou alors une combinaison de toutes les solutions :
Ballon à air équipé d'une enveloppe noir changeable en argent + bruleur a gaz standard + eau micronisée.

Monter:
Utilisation de l'envellope pour chauffer et une peu du bruleur
Descente:
On bascule sur argent + gros coup d'eau, arriver genre à 500m on rechauffe au gaz pour atterire en douceur.

Ca permttrai du coup d'économiser le gaz pour effectuer plus de saut.

En parlant de gaz, quelqu'un connait la consommation d'une montgolfiere à l'heure si on fait uniquement des allés et retour à 4000m ?

Merci @ tous

[invitee0b658bd]

bonjour,
ce serait à priori tout à fait comparable avec la consommation d'un avion
on arrive facilement à 100 litres à l'heure, et une montgolfierre, il faut controler precisement la descente, sinon cela devient rapidement catastrophique
ne jamais oublier que la masse d'air contenue dans la montgolfierre participe à ton inertie
quand tu decend trop vite, la bouche de la montgolfiere se ferme, tu ne peux plus chauffer, t'es mort ou pas loin...
et freiner une masse de plusieures tonnes en train de descendre ......
la descente rapide est à proscrire sur ce genre d'engin.
pour faire des allers retours a 4000 m ce n'est surement pas un moyen economique
fred