Un dirigibile è un aereo leggero, più precisamente un aerostato , contenente dispositivi destinati a fornire portanza e sistemi di propulsione che gli conferiscono una certa manovrabilità. I dirigibili si distinguono dagli altri tipi di mongolfiere , palloni ad aria calda e palloni a gas liberi che sono soggetti ai venti (sono immobili nella massa d'aria in movimento) e sono quindi manovrabili solo verticalmente.
Per spostarsi, i dirigibili utilizzano eliche di propulsione . Possono essere ruotati e mossi da diversi sistemi, come i motori a combustione , i motori elettrici , i sistemi ibridi o un pedale.
Le fonti di energia necessarie al sistema di propulsione possono provenire da combustibili fossili , nel caso di motori termici e batterie , da sensori fotovoltaici o celle a combustibile , per motori elettrici. È anche possibile utilizzare la propulsione umana , ovvero la propulsione velica prodotta dalla forza del vento su una vela.
Dai primi palloni nel 1783 , l'idea del dirigibile prese piede. È chiaro, per loro stessa natura, che il principale difetto di questi palloncini risiede nella loro incapacità di navigare. Sotto l'egida dei fratelli Robert, la forma del pallone si allunga. Dal 1783, il dotto generale Jean-Baptiste Marie Meusnier de La Place immagina gli organi di gestione ed espone nelle sue opere, che sono alla base dell'attuale pallone aerostatico, le condizioni di equilibrio di un dirigibile di forma ellissoidale , provvisto di timone. Tuttavia, il progetto non ha mai visto la luce del giorno a causa della prematura scomparsa del suo inventore e della mancanza di un motore in quel momento. Offre la gestione del gas con l'installazione di un pallone aerostatico nell'involucro per passare dal pilotaggio di volo a volume costante al pilotaggio a massa di gas costante.
XIX ° secoloDopo aver spiegato chiaramente il principio dell'aeroplano a partire dall'inizio del XIX E secolo, l'inglese inventore Sir George Cayley prevede l'impiego, nel 1816, del dirigibile per la grande navigazione e prevede la realizzazione di dirigibili rigidi guidati da un propellente .a vapore.
Nel 1825, il fisico francese Edmond-Charles Genêt propose un progetto di aerostato, comprendente una parte superiore a forma di cupola allungata e piatta in basso. Il propellente costituito da enormi ruote a pale è azionato da due cavalli.
Il primo tentativo di motorizzare un aerostato è stato attribuito a due francesi. Il primo, Pierre Jullien, orologiaio di professione, riesce a far volare due modelli in scala alimentati da un movimento di orologio sulla pista dell'ippodromo di Parigi. Nel 1852 costruì un pallone pisciforme (a forma di pesce) chiamato "Precursore" che non volò mai, ma aveva la configurazione richiesta per supportare un volo. Era infatti dotato di timoni ed elevatore a poppa.
Il secondo, Henri Giffard , passò ai posteri nel 1852 per aver immaginato e costruito il primo aerostato che, azionato da una macchina a vapore posta nella navicella, poteva subire alcuni cambi di direzione in relazione al vento. Il volo storico si svolge il24 settembre 1852tra l'Ippodromo di Parigi ed Élancourt , circa 27 km , grazie a un dirigibile a forma di sigaro lungo 44 metri. È dotato di un motore a vapore che sviluppa 3 hp e aziona un'elica posta sotto la pancia della macchina. Il pallone raggiungeva una velocità di 10 km/h ma riusciva a malapena a salire con vento sostenuto, nonostante le sue indiscutibili capacità di “guidabilità”. Henri Giffard poteva così affermare: "l'azione del timone si sentiva perfettamente e appena avevo tirato leggermente una delle due funi di manovra quando vidi subito l'orizzonte volteggiare intorno a me".
Henri Giffard, può essere considerato come il pari dei più grandi precursori, che furono i fratelli Montgolfier e i fratelli Wright . Era indubbiamente in anticipo sui tempi, poiché era necessario attendere quasi vent'anni per assistere a un nuovo tentativo di motorizzare un aerostato. Nel 1870-1872, l'ingegnere navale francese Henri Dupuy de Lôme , produsse un aerostato allungato guidato da braccia umane e originariamente destinato a rompere l' assedio di Parigi : l' Aerostat Dupuy de Lôme . Ha effettuato il suo volo di prova su2 febbraio 1872. Dalla costruzione al volo di prova, Henri Dupuy de Lôme estrae dati scientifici in una Nota all'Accademia delle Scienze .
Nel 1873 fu depositato il brevetto per un aerostato a scafo rigido, un anno prima di Ferdinand von Zeppelin . L'aereo, progettato da Joseph Spiess , fu costruito nel 1913. Era l'unico e unico dirigibile francese e porta il nome del suo progettista: lo “ Spiess ”.
Nel 1883 e nel 1884, lo scienziato e aeronauta Gaston Tissandier , aiutato dal fratello Albert , costruì un dirigibile che munirono di un'elica azionata da un motore elettrico, alimentato da batterie e con il quale riuscirono a sollevare una corrente d'aria. . A causa della mancanza di finanziamenti, ci sono stati solo due voli, che si sono svolti con tempo ventoso, riducendo al minimo l'effetto del motore.
Nello stesso momento vide la luce il primo dirigibile veramente manovrabile. È stato progettato da Capitani Charles Renard , ingegnere responsabile , e Arthur Krebs presso lo stabilimento aerostatico di Chalais Meudon , di cui Carlo Renard era il direttore. La Francia è alimentata da un motore del peso di 44 kg per cavallo, che sviluppa 8 CV e funziona con l'elettricità tramite batterie. L'aerostato realizzò, il 9 agosto 1884, il primo percorso a circuito chiuso, di circa 7 km . L'esperimento fu ripetuto tre volte durante l'anno 1884. Questo dirigibile fu anche il primo a includere un'unità di coda nella parte posteriore, al fine di mantenere la stabilità di imbardata e beccheggio del velivolo, un dispositivo concettualizzato da Henri Dupuy de Lôme e Gustave Zédé .
Il 3 novembre 1897, David Schwarz (in) , a Berlino , fece innalzare il primo dirigibile interamente in metallo. Il volo si concluderà purtroppo con uno schianto a terra.
Il 2 luglio 1900, fu anche in Germania , sul Lago di Costanza , che ebbe luogo il volo inaugurale del primo dirigibile rigido Zeppelin , l' LZ-1 .
Il progresso dei motori a combustione interna, che hanno la particolarità di pesare poco sul cavallo sviluppato, dà progressi definitivi alla locomozione aerea. Già nel 1898, il brasiliano di origine francese Alberto Santos-Dumont sperimentò piccoli dirigibili flessibili di sua progettazione dotati di motori a benzina e che gli valsero un'immensa popolarità ancor prima di sperimentare il più pesante dell'aria qualche anno dopo. Il 19 ottobre 1901 vinse il premio di 100.000 franchi oro offerto dal mecenate dell'aviazione Henry Deutsch de la Meurthe , per aver collegato il parco delle mongolfiere di Saint-Cloud alla Torre Eiffel , con ritorno al punto di partenza, in mezzo ora a bordo del suo modello: il Santos-Dumont numero 6 (in) . Per la cronaca, Alberto Santos-Dumont ha distribuito il suo jackpot ai suoi lavoratori e ai poveri di Parigi. Si era quasi ucciso in un precedente tentativo.
Nel 1902, Leornardo Torres Quevedo presentò all'Accademia delle Scienze di Parigi , un nuovo tipo di dirigibile con un nuovo design, per la manutenzione e il rinforzo dell'ala mediante un sistema autorigido mediante cavi flessibili. Dal 1911 collaborò con l'ingegnere aeronautico Édouard Surcouf , all'interno della compagnia aeronautica Astra, per la realizzazione di un nuovo modello di dirigibile nelle officine di Issy-les-Moulineaux . Questo nuovo dirigibile, l'Astra-Torres n o 1, è molto più veloce ed efficiente. Ci saranno poi altre "Astra-Torres", tra cui la Pilâtre de Rozier (Astra-Torres N° XV), in onore del mongolfiera Jean-François Pilâtre de Rozier , che raggiungerà i 23.000 m 3 , le dimensioni dello Zeppelin.
Il 12 novembre 1902, il primo dirigibile semirigido dei fratelli Lebaudy , progettato dall'ingegnere Henri Julliot , percorse la rotta Parigi - Moisson , ovvero 62 km in 1 ora e 40 minuti.
L'11 novembre 1906, è la prima traversata delle Alpi in mongolfiera, firmata dagli italiani Usuelli e Crespi , a bordo della Milano , in poco più di quattro ore, tra Milano e Aix-en-Savoie (oggi Aix-en-Savoie). Savoia - le terme).
Il 16 ottobre 1910, il dirigibile flessibile francese Clément-Bayard-II (78,50 m di lunghezza), costruito nell'Oise da Adolphe Clément-Bayard , fu il primo ad attraversare la Manica, coprendo in 6 ore il viaggio di Breuil (Oise ) a Londra (390 km ), ad una velocità media di 65 km/he con 7 persone a bordo.
Prima guerra mondialeLe ditte Zeppelin , Lind Er Schtrümpf e Schütte-Lanz segneranno l'ascesa del dirigibile rigido, costruendo rispettivamente 96 e 22 aerostati . Zeppelin privilegia l'utilizzo dell'alluminio per la realizzazione della struttura mentre il secondo è lo specialista degli infissi in legno. Durante i quattro anni della prima guerra mondiale , i dirigibili costruiti in Germania diventarono sempre più grandi, raggiungendo oltre i 200 metri di lunghezza. Hanno effettuato 1.189 missioni di ricognizione e 231 attentati dinamitardi, mirando in particolare alla città di Londra .
Scoprire i segreti di fabbricazione di questi rigidi dirigibili era quindi una delle missioni prioritarie dei servizi segreti britannici. L' Ammiragliato quindi ordinò alla ditta Vickers : il Type 9 , un dirigibile rigido ispirato alle realizzazioni dello Zeppelin , da cui deriverà una serie di quattro Type 23 Vickers . Di fronte all'insuccesso di questi dispositivi, l'Ammiragliato si occupò poi direttamente della progettazione dei dirigibili Type 23X con struttura metallica e Type 31 in gran parte copiati dallo Schütte-Lanz . Dei 14 dirigibili rigidi avviati in Gran Bretagna durante la prima guerra mondiale , solo nove furono completati prima dell'armistizio e solo uno partecipò effettivamente alle operazioni militari.
In Germania come in Gran Bretagna , si cercò di assicurare la protezione di questi giganti dell'aria, contro gli attacchi dei cacciatori effettuando i primi esperimenti di cacciatore di parassiti : uno o due monoposto furono appesi sotto il dirigibile.
Tra le due guerre: l'età dell'oroNegli anni '20 e '30 , tedeschi, americani, francesi, italiani e inglesi intrapresero la costruzione di macchine di dimensioni spettacolari, che servivano al prestigio nazionale. Hanno principalmente una vocazione al trasporto passeggeri a lunga distanza, ma gli americani stanno testando dirigibili portaerei per uso militare, in particolare perseguendo la tecnica dei caccia parassiti . La stampa entusiasta li ha soprannominati "nave volante" , "nave del cielo" , raccontando le crociere spesso effettuate da personalità, che hanno i mezzi per permettersi questo tipo di trasporto costoso.
L' LZ 127 Graf Zeppelin era il più grande dirigibile mai costruito, oltre 236 metri di lunghezza quando entrò in servizio nel 1928. Sotto il comando di Hugo Eckener , stabilì diversi record. Fece il primo giro del mondo nell'agosto 1929, inclusa la prima traversata del Pacifico senza scalo (Tokyo-San Francisco). Ha percorso oltre un milione e mezzo di chilometri in 590 voli, durante la sua operatività fino al 1937, di cui 143 traversate atlantiche e tra il 1928 e il 1937 ha trasportato: 13.110 passeggeri.
Ma diversi disastri segneranno poi la storia dei dirigibili. Queste catastrofi sono dovute principalmente al fatto che il dirigibile è troppo sensibile alle condizioni meteorologiche avverse (vento, pioggia, neve, gelo e fulmini) e che il gas utilizzato, il diidrogeno (comunemente chiamato idrogeno), è altamente infiammabile .
Nel 1928 , il dirigibile Italia , seconda imbarcazione di Umberto Nobile , si schiantò sulla rotta verso il polo , probabilmente a causa del ghiaccio accumulatosi sul pallone e del sovraccarico che provocava. Le operazioni per il salvataggio dei pallonisti italiani saranno tragiche; Amundsen e Guilbaud moriranno lì.
L' R100 , costruito alla fine degli anni '20 dal governo britannico, doveva fornire collegamenti tra Londra e l' Impero britannico in competizione con gli Zeppelin tedeschi. Fece un trionfale viaggio di ritorno tra Londra e Montreal ( Canada ) dal 28 luglio al 16 agosto 1930. Il5 ottobre 1930, il suo gemello R101 , partito da Londra , si è schiantato durante il suo viaggio inaugurale a Bombay , sulle colline della Piccardia , vicino a Beauvais . Il disastro è avvenuto di notte e in caso di maltempo, ma la vera causa dell'incidente rimane sconosciuta. 48 persone vengono uccise e il Regno Unito vieterà l'uso dell'idrogeno per i palloncini e venderà R100 come rottame.
Nel 1925 , l'aeronave americana "USS Shenandoah (ZR-1)" bruciò nel cielo e si frantumi in 3 pezzi, uccidendo 15 persone. Due delle tre portaerei della US Navy si sono schiantate in mare: la USS Akron (ZRS-4) , la4 aprile 1933, ha ucciso 73 membri dell'equipaggio e dei passeggeri e la USS Macon (ZRS-5) , il12 febbraio 1935, ha provocato la morte (prevenibile) di due marinai.
La Germania rimane l'unico paese con dirigibili per uso commerciale. Sono utilizzati principalmente per le traversate atlantiche, ma vengono effettuate solo da aprile a ottobre, per evitare il maltempo invernale e le tempeste del Nord Atlantico. Il6 maggio 1937, durante il disastro di Hindenburg , questo dirigibile tedesco, gonfiato ad idrogeno (200.000 m 3 di gas infiammabile ), prese fuoco all'aeroporto di Lakehurst , non lontano da New York . Questo incidente ha ucciso 35 persone (tra 97 persone a bordo) e ha posto fine ai voli dei dirigibili commerciali.
La seconda guerra mondiale e i trent'anni gloriosiDivenuti inutili durante la seconda guerra mondiale , saranno detronizzati alla fine di essa, dal decisivo progresso tecnico dell'aviazione. Durante gli anni '50 furono effettuati i primi voli commerciali transatlantici, utilizzando velivoli come il DC3 , DC4 e Lockheed Constellation . Questo progresso continuerà con la comparsa e la generalizzazione degli aerei a reazione, su grandi distanze durante i Trent'anni gloriosi .
Tuttavia, la Marina degli Stati Uniti negli anni '50, accanto ai modelli utilizzati come mezzi di osservazione e salvataggio, ha implementato grandi dirigibili come stazioni radar volanti. Questo è il caso ZPG-3W, derivato dal dirigibile di tipo N (in) sviluppato nel 1953. Questo dispositivo, progettato per la vigilia remota della difesa aerea del territorio è il più grande dirigibile flessibile mai costruito. Ha una lunghezza di 123 metri, un volume di 42.450 m 3 , 2 motori da 600 kW ( 800 CV ) e una velocità di 128 km/h .
I progetti di dirigibili commerciali sono riapparsi con la crisi petrolifera degli anni '70 . L'azienda Zeppelin è rinata nel 1993 e si chiamava: Zeppelin Luftschifftechnik . Nel 2013, ha sviluppato e gestito tre Zeppelin NT , per l'uso in crociera, pubblicità aerea o sorveglianza. Possono essere utilizzati solo con il bel tempo, il che limita le possibilità. Un quarto aereo è stato distrutto a seguito di una tempesta in Botswana il20 settembre 2007, mentre era attaccato al suo albero di ormeggio. L'azienda sta inoltre lavorando a progetti di grandi dirigibili con scafi semirigidi .
Le forze armate degli Stati Uniti sviluppano dall'inizio del XXI ° secolo, diversi dirigibili progetti come la MZ-3 della Marina degli Stati Uniti, per l'intelligenza, sorveglianza e ricognizione. Nel 2012, questi sono ancora dimostratori e prototipi.
Un invito a manifestare interesse è stato lanciato dal governo francese durante l'estate del 2014, nell'ambito dei programmi della Nuova Francia industriale , che comprende progetti per dirigibili pesanti e multimissione. Vengono presentati sette progetti e quattro pre-progetti. Sono raggruppati attorno al SAFE Cluster (l'ex Polo Pégase), che è un cluster di competitività situato nella regione PACA ; per rilanciare questo nuovo settore industriale. Uno dei principali ostacoli incontrati è legato allo zavorramento: l'aeromobile non deve decollare improvvisamente durante lo scarico. Il progetto della società Voliris, con sede a Yzeure (Allier), prevede per questo uno scafo appiattito che genera fino al 60% di portanza aerodinamica. Il rovescio della medaglia è che il decollo richiederebbe una pista di 800 metri. Operatore di dirigibili dal 2001, Voliris è stata acquistata nel 2008 da Business Angel NYFI (New York Finance Innovation) per lavorare su un concetto di dirigibile ibrido per il trasporto di container da 40 piedi e 30 tonnellate. Con l'aiuto di numerosi prototipi, sull'aeroporto di Moulins-Montbeugny vengono immaginati, realizzati e testati involucri a forma di ala volante che favoriscono la portanza aerodinamica, raggiungendo il 60% di portanza grazie alla portanza aerodinamica. A seguito della validazione in volo delle specifiche per il trasporto dei carichi, viene avviato il progetto NATAC (Air Shuttle for Automatic Transport of Containers).
Per promuovere il "rilancio" dei dirigibili nello spazio aereo, nel 2010 è stata lanciata una partnership tra l' Unesco e la World Air League , una ONG americana che si batte per lo sviluppo del trasporto aereo più leggero dell'aria. Il culmine della loro campagna: la World Sky Race . Questo primo giro del mondo in mongolfiera è previsto per il 2023 o il 2024. Il percorso di circa 48.000 km è segnato con tappe sui principali siti naturali e culturali, come le piramidi di Giza , il Taj Mahal o il Monte Fuji . I suoi organizzatori sperano di convincere il pubblico e l'industria aeronautica del potenziale dei dirigibili. Se ricompariranno, sarà in "nicchie particolari": soprattutto merci, per convogli eccezionali e turismo.
Progetti di palloncini stratosfericiAllo studio anche progetti militari: Thales Alenia Space , sussidiaria di Thales e Leonardo , sta studiando la costruzione di un dirigibile lungo 100 m e con un volume di 50.000 m 3 , controllabile a distanza e in grado di caricare 200 kg di carico utile: lo Stratobus . È progettato per rimanere fisso a un'altitudine di 20 km , al di sopra dello spazio riservato agli aerei di linea, consentendo di monitorare un'area di 100 km 2 .
Progetto Stratobus
Progetto dell'aeronautica statunitense “ Il sensore integrato è struttura ”. Un dirigibile di sorveglianza lungo 140 m da completare nel 2013.
Una società tedesca, Cargolifter AG (de) , destinata al trasporto di merci ingombranti su lunghe distanze, è stata lanciata in Germania alla fine degli anni '90. Un'offerta pubblica di azioni ha avuto luogo inmaggio 2000. L' azionariato che ne deriva è caratterizzato da un'elevata quota di piccoli investitori, attratti da una significativa copertura mediatica, dall'avvento delle nuove tecnologie . Il grande dirigibile, il CL 160, progettato per trasportare fino a 160 tonnellate, con 242 metri di lunghezza e 550.000 m 3 , non fu costruito. Il finanziamento di 204.516.752 euro è risultato insufficiente per un progetto di tale complessità. È simile a quello di un aereo di linea . I fondi disponibili sono stati utilizzati anche per lo sviluppo di altri dispositivi. Il programma di sviluppo era troppo stretto, progettato male e alcune difficoltà sono state sottovalutate. Il7 giugno 2002, la società annuncia la sua insolvenza . Nel 2004 il gigantesco hangar in acciaio autoportante, lungo 360 metri e alto 107 metri, è stato trasformato in un parco acquatico: Tropical Islands . Tuttavia, una nuova società: CL CargoLifter GmbH & Co. KG, fondata nel 2005 da ex azionisti di CargoLifter AG, continua a ricercare "più leggero dell'aria" sulla base della tecnologia e dell'esperienza acquisita dal suo predecessore.
In Inghilterra, la società Hybrid Air Vehicles ha sviluppato nel 2010 un prototipo di dirigibile ibrido , che ha permesso di concludere una partnership finanziaria con Northrop Grumman per conto dell'esercito americano . Ha portato allo sviluppo del LEMV (Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle) per un importo di US $ 517 milioni con un solo volo su7 agosto 2012. In seguito alla cessazione dei finanziamenti da parte dell'esercito degli Stati Uniti, il dimostratore LEMV è stato venduto a HAV e restituito in Inghilterra. Con l'aiuto di finanziamenti britannici, americani e di crowdfunding , il dirigibile denominato Airlander 10 viene rimesso in funzione. Ha effettuato due voli nell'agosto 2016 e si è schiantato nella cabina di pilotaggio durante il secondo atterraggio.
Nel 2014, l'americano Eros (en) ha annunciato che stava per costruire una flotta di dirigibili con grandi capacità di trasporto nota come Aeroscraft destinati all'esercito o ad attività industriali, commerciali o umanitarie. Sono previsti tre modelli: l'ML 866 ( veicolo aereo rigido a spinta variabile ), l'ML 868 (con una portata di 60 tonnellate) e l'ML 86X (con una portata di 500 tonnellate). Ad esempio, potrebbero essere utilizzati per installare turbine eoliche in luoghi isolati, trasportandone le pale e l'albero, senza bisogno di infrastrutture, come strade o ferrovie.
Negli Stati Uniti, nel 2005 DARPA ha lanciato un bando per progetti chiamato Walrus . I vincoli delle specifiche , stabiliscono che i dispositivi devono essere in grado di trasportare 500 tonnellate su 20.000 chilometri, in meno di sette giorni. DARPA non comunica sul progetto, limitandosi a indicare che il programma Walrus "è chiuso". Lockheed Martin , gruppo aeronautico e di difesa con l'aiuto del Pentagono , continua a lavorare su un progetto di un dirigibile in grado di volare a più di 20 chilometri di quota: il P-791 (in) il cui primo volo di prova avviene su31 gennaio 2006.
In Francia, la compagnia Flying Whales lavora dal 2012 su un dirigibile per il trasporto di carichi pesanti. La società Varialift Airships con sede a Châteaudun ( Eure-et-Loir ) sta costruendo un dimostratore in grado di trasportare un carico utile di 50 tonnellate.
Progetti di sistemi di propulsione a bassa potenzaDiversi programmi universitari stanno lavorando sull'uso delle basse potenze associate al dirigibile. L'obiettivo auspicato non è legato ad uno sfruttamento commerciale del pallone, ma ad un supporto operativo alla ricerca sui sistemi di propulsione.
Durante l'edizione 2011 del Paris Air Show , l'associazione Dirisoft Recherche presenta un dirigibile di 500 m 3 : l'MC-500. È alimentato da una cella a combustibile a idrogeno di Groupe PSA .
Il 28 settembre 2008, Stephane Rousson Belgrand , cercando di attraversare la Manica in dirigibile a pedali a bordo della M Miss Louise. Percorre 35 chilometri in 8 ore, collegando la spiaggia di Hythe, vicino a Douvre , a un punto a 18 km dalla spiaggia di Wissant (sulla costa francese). Il pallone viene quindi sgonfiato dalle barche di assistenza. Questa è la prima mondiale per un aerostato a propulsione umana . Due eliche indipendenti di 3 m di diametro, animavano l'apparato di 160 m 3 e 16 m di lunghezza, che si evolveva in media 30 m al di sopra delle onde.
Nel settembre 2008, il team del progetto Sol'R, guidato da un gruppo di studenti avviato da Stephane Rousson , sta lavorando su un dirigibile a energia solare . Il Nephelios compie il suo battesimo dell'aria indicembre 2009e un secondo volo della durata di 2 h 30 min , ha avuto luogo con successo il3 gennaio 2010. Dopo diversi rinvii, avrebbe dovuto attraversare la Manica inmaggio 2010ma nel 2012 il progetto sembra essere fallito. Nel 2012 un team di imprenditori, ingegneri, designer e professionisti del mondo della comunicazione ha creato l'associazione Transoceans. Il4 settembre 2013, il team Transoceans, guidato da Pierre Chabert (il fondatore di Airstar ) e Gérard Feldzer , allestisce un attraversamento della Manica in un dirigibile elettrico, a bordo dell'Iris Challenger 2. L'aerostato di 560 m 3 collega Cap Gris-Nez a Dymchurch nel sud dell'Inghilterra, coprendo 46 km in 2 h 23 min . Questo è un record mondiale, distanza e tempo, per un dirigibile di classe 5 . Di forma lenticolare , è azionata da due eliche in legno di 1,30 m di diametro, alimentate da due motori da 7 kW , alimentati da un sistema a batterie.
La propulsione Velic è offerta dall'ingegnere Didier Costes . Nel 1992, Zeppy 2 è stata la prima mongolfiera a dimostrare un dirigibile marittimo, navigando come una barca a vela aerea , utilizzando il vento e una pinna stabilizzata su 3 assi: il " cane del mare " o "aliante". È il primo “velo-palloncino”. Nel 2007, Stephane Belgrand Rousson ha effettuato il primo volo in solitario a bordo della sua Aerosail e ha sviluppato il principio di navigazione con il suo team.
Aerosail di Stephane Belgrand Rousson
Principio di volo di una barca a vela aerea
Liftium 300 di Didier Costes
Zeppy di Luc Geiser
Zeppy 2 con Nicolas Hulot e Gérard Feldzer
I moderni palloni vincolati utilizzano una tecnologia simile per la costruzione flessibile e una tecnica di pilotaggio del gas simile ai dirigibili.
Il progetto Horus, avviato nel 2010 dal project manager Stephane Rousson , portato avanti dal consorzio Zodiac International , Onera e CS Systeme e Atem, piattaforma aerostatica multi-missione, dirigibile tethered, etichettato nel 2011 dal cluster marittimo Paca e Pôle SAFE sarà ricevere aiuti FUI (fondo interministeriale) per il suo sviluppo. Nel 2011 Onera ha vinto un bando di gara per la capacità sperimentale ROEM di palloni e aerostati leggeri (Cerbere). Nel 2015 la società Airstar aerospace (Hodling Airstar ) ha rilevato la società Zmarine già Zodiac International per partecipare allo Stratobus e sviluppare il progetto Horus-aerostat. Nel 2019 CNIM AIR SPACE acquisisce l'85% di Airstar Aerospace e offre una gamma di palloni prigionieri per soddisfare le esigenze militari per soddisfare diversi tipi di missioni. La DGA sta sperimentando il sistema Cerbere (capacità sperimentale ROEM per palloni e aerostati leggeri) con CNIM e ONERA.
In Francia, lo squadrone Syderec utilizza un pallone tethered per eseguire la trasmissione di emergenza e impartire ordini essenziali ai sottomarini quando tutte le altre risorse sono state distrutte. Nel 2013 nell'ambito della modernizzazione delle forze armate, il progetto Syderec Ng è stato lanciato e realizzato da Thales Aliena Space.
Altri progettiA-NSE ha testato un dimostratore di dirigibili progettato per missioni di sorveglianza marittima. Lungo 25 metri per una larghezza di 5 metri e un'altezza di 7 metri, l'AN 400, che ha un volume di 400 m 3 , è stato schierato a fine settembre 2011 sulla base aerea navale di Hyères, in occasione di un presentazione a beneficio della Direzione Generale degli Armamenti e della Marina Nazionale.
In Svizzera , la società Minizepp produce dirigibili radiocomandati da 3 a 22 metri di lunghezza dai primi anni 2000, utilizzati per la ricerca scientifica, mezzi pubblicitari e piattaforme per riprese aeree video e foto. La loro propulsione è elettrica o termica o addirittura ibrida.
Per sostenersi, il dirigibile utilizza principalmente la portanza aerostatica creata direttamente dalla spinta di Archimede esistente sul suo involucro; utilizza anche la portanza aerodinamica (derivante dalla velocità e dall'incidenza dell'inviluppo) nonché la componente verticale della spinta vettoriale dei motori. Consiste in un involucro flessibile o rigido riempito con un gas più leggero dell'aria, la cui somma dei pesi (involucro + gas + carico) è prossima al peso del volume d'aria spostato dall'involucro. La propulsione orizzontale dell'aeromobile in volo nell'aria circostante è svolta, in generale, dalla componente orizzontale della spinta delle eliche, ma si possono utilizzare dispositivi a vento (vedi articolo Air sailboat ).
Il volo è pesante o leggero a seconda delle decisioni del pilota. Un volo pesante mira ad essere più pesante del peso del volume d'aria spostato, in questo caso il pallone si solleverà per l'azione della spinta vettoriale del sistema di propulsione o della portanza aerodinamica. Per i voli a lunga distanza, il pilotaggio leggero è apprezzato perché consuma meno spinta (assenza di una componente verticale della spinta): il pallone cerca da solo di raggiungere la sua quota piena stabilita dai parametri di partenza.
Il pilotaggio del gas è un volo a massa costante di gas.
Specificità del pilotaggio di un pallone a gas di massa costante con involucro flessibile o semirigido.L'involucro, sia esso flessibile o semirigido, è considerato a volume costante (non si tiene conto delle leggere variazioni di allungamento del tessuto dell'involucro nel pilotaggio, anche se queste hanno un'influenza sul volume generale, per il semplice motivo che ci diamo una sovrapressione massima da non superare nella custodia).
La sovrapressione del gas nell'involucro è necessaria per mantenere la forma aerodinamica dell'involucro; questa sovrapressione è importante per due ragioni essenziali: da una parte è un limite strutturale (troppa sovrapressione può causare la rottura dei tessuti) e dall'altra la sovrapressione implica una massa aggiuntiva di gas sfavorevole al volo).
I dirigibili possono essere costruiti utilizzando tre diversi metodi a seconda dell'applicazione del pallone e dei vincoli meccanici imposti. Si parla di costruzione flessibile (o dirigibile ) semirigida (tipo Zeppelin NT) o rigida (tipo LZ 129 Hindenburg ).
Nel caso dei dirigibili flessibili , la forma dello scafo è mantenuta dalla pressione interna del gas. Per rimediare alle differenze di volume occupate dal gas durante le variazioni di pressione, che modificherebbero la forma del pallone rischiando di renderlo flaccido, la pressione viene convenzionalmente mantenuta da uno o più palloncini gonfiati per mezzo di un ventilatore. Inoltre, valvole automatiche o controllate limitano la pressione. La navicella è unita allo scafo mediante cavi di sospensione fissati ad una fune della carcassa. Questa navicella è una trave rinforzata in legno o metallo su cui sono raggruppati il personale e i dispositivi di pilotaggio (comandi motore, elevatore e timone). La propulsione è fornita o da un'elica nell'asse della navicella, o da due eliche laterali.
Infine, nel caso del dirigibile semirigido, l'involucro è flessibile, ma ha alla base una chiglia rigida.
Per i dirigibili rigidi, il cui prototipo era lo Zeppelin , lo scafo rigido è in lega leggera, formato da grandi anelli collegati tra loro da travi longitudinali. Ciascuna estremità è terminata da un cono, e l'estremità posteriore, la più affusolata, porta gli impennaggi e l'elevatore e i timoni. Questo telaio è rivestito con tela impermeabile e verniciata per ridurre la resistenza al movimento. L'interno è diviso in fette in ognuna delle quali è un palloncino pieno di idrogeno. Questo tipo è ovviamente più pesante di un aerostato flessibile dello stesso spazio aereo, a causa del peso della struttura, ma può raggiungere velocità più elevate, grazie alla solidità del suo scafo, e portare un tonnellaggio maggiore, grazie alla possibilità di costruire grandi buste di capacità (10.000 m 3 nel 1900, 70.000 m 3 nel 1924 e 200.000 m 3 nel 1938).
BustaL'involucro svolge diverse funzioni a seconda del tipo di costruzione. È impermeabile e garantisce la ritenzione dei gas aerostatici, nel caso di dirigibili flessibili e semirigidi.
Il suo ruolo è anche quello di conferire al pallone una forma di minore resistenza aerodinamica ad un dato volume, o una forma di minore resistenza ad una data portanza aerodinamica (forme lenticolari) se le specifiche lo richiedono.
Alcuni tessuti consentono una funzione di auto-riempimento a seconda delle dimensioni e del tipo di fessura in funzione della pressione interna del palloncino.
Busta di dirigibili flessibili e semirigidiNei dirigibili contemporanei, le buste devono svolgere diverse funzioni. È richiesta una buona ritenzione dell'elio , resistenza all'abrasione, allo strappo, ai raggi ultravioletti , ma anche resistenza all'invecchiamento e ai funghi. Devono inoltre resistere alla sovrapressione interna. Per combinare queste diverse qualità, l'involucro è costituito da più strati (almeno due o tre) di film plastici , ciascuno dei quali svolge un ruolo specifico. Questi film vengono poi legati tra loro da un elastomero durante la laminazione a caldo, quando la saldatura diretta è impossibile (alcuni film plastici non sono saldabili). Successivamente questi film laminati vengono tagliati con un laser , o con un'altra macchina a controllo numerico , secondo un profilo definito dalla forma finale che si vuole ottenere. Infine, le varie borchie e giunti di rinforzo possono essere assemblate, mediante saldatura ad alta frequenza , saldatura ad ultrasuoni o incollaggio.
Tra i film plastici più utilizzati come componente di base possiamo trovare il poliuretano ( termoplastico ) che è molto versatile, il poliestere utilizzato per le sue proprietà meccaniche, l'etilene vinil alcol (EVOH) per la sua impermeabilità all'elio. Lo strato esterno può essere nylon o fluoruro di polivinile . Su alcuni dirigibili possiamo trovare una pellicola alluminata argento, che riflette gran parte dei raggi solari e impedisce il riscaldamento dei raggi infrarossi attraverso l'involucro e la sua espansione.
Se l'aspetto estetico dello Zeppy Gold ha riscosso molti successi pubblicitari, il suo involucro con una pellicola esterna alluminata in oro ha favorito l'infrarosso nell'involucro e un forte riscaldamento del gas, rendendo difficile il pilotaggio del pallone.
Utilizza come gas:
Molti tipi di motori accoppiati ad un'elica sono già stati testati sui dirigibili.
Generalmente si installa un numero pari di motori in modo da non essere soggetti alla coppia di rotazione delle eliche e dei motori. Lo Zepplin NT utilizza tre motori, uno dei quali è orientabile in imbardata per fornire maggiore manovrabilità.
Oggi è allo studio la propulsione con motori elettrici .
propulsione umanaLa propulsione umana è stata utilizzata più volte a bordo di piccoli dirigibili.
Nel 1986, Luc Geiser e suo padre costruirono lo Zeppy , è un dirigibile a propulsione umana .
Nel 2018, Stephane Belgrand Rousson ha effettuato un volo gratuito di 20 minuti a Villefranche sur mer con uno Zeppy.
propulsione VelicI dirigibili Zeppy 2 e 3 , Lithium-1000 e Aerosail rientrano nella categoria delle barche a vela ad aria che utilizzano la tecnologia "dogfish" di Didier Costes . Usano la forza del vento come mezzo di propulsione.
l'ampia superficie dei palloncini permette di posizionare pannelli solari sull'involucro per fornire varie servitù.
Le qualità del dirigibile sono: