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mis à jour le 02.08.2012    carte du site    E-mail

Comptes-rendus et photos des essais en vol captif des ballons de 4m de diamètre

 

Compte-rendu de la séance de vol de tous les petits ballons solaires le 17 Août 2012 à DIE - Drôme

Horaire : 8h30 à 10h30.
Météo : ciel bleu - léger voile de cirrus
Lieu : champ de luzerne sur la route de Ponet-Marignac
Aide de : Marie - Tom - Lucie - Christiane - Claude - Monette
Gonflages des ballons : tétraèdre (environ 39 m3) ; 2 ballons de 4m de diamètre (34 m3) ; 1 ballon de 4,5 m de diamètre - 6 fuseaux (50 m3 avec une bouche inférieure plus petite) ; saucisse de 6m de long (36 m3).
Bilan 1 : Les plus anciens ballons (fabriqués en 2001) n'ont subi aucune dégradation. Les adhésifs et le PE sont toujours en bon état (le stockage a été fait à l'abri de la lumière).
Bilan 2 : Le tétraèdre a une capacité de levage de plus de 3,5 kg (elle était d'environ 4,5 kg pendant l'hiver 2006). Les ballons solaires de 4m et 4,5m de diamètre ont une capacité de levage de 2,5 à 3kg (résultat habituel).
Conclusion : avantage au tétraèdre !

 

transparences   transparences2
Transparences

 

gonflage 1   gonflage 2   gonflage 2b   gonflage 3   gonflage 4   gonflage 5
Etapes de gonflage d'un ballon de 4m de diamètre

 

nacelle   mesures
Détail de la fixation de la nacelle      Mesures des capacités de levage des ballons

 

3 ballons solaires en vol  petit ballon solaire   ballon avec la dent de Die   2 ballons
Ballons solaires type montgolfière

 

saucisse-gonflage   saucisse
Gonflage de la saucisse et fermeture complète de la bouche         Vol de la saucisse

 

3 types de ballons solaires   tétraèdre+ballon
Les 3 types de ballons solaires : tétraèdre - montgolfière - saucisse

 

dégonflage difficile   dégonflage difficile 2
Ballon avec une petite bouche inférieure
Gros inconvénient : le dégonflage est très long et difficile...

 

 

Compte-rendu des essais du ballon de 4m et du tétraèdre pendant l'été 2007 à DIE - Drôme

Horaire : 8h30 à 10h.
Météo : ciel bleu
Lieu : champ de luzerne sur la route de Ponet-Marignac
Gonflages des 2 ballons.
Essai du 28 août : La capacité de levage des 2 ballons ne dépasse pas 2 à 2,5 kg.
Essai du 2 septembre : La capacité de levage des 2 ballons varie entre 3 kg et 3,5 kg.
Bilan 1 : Lors de ces deux essais, les conditions semblent identiques ; le ciel est clair et sans nuage. Mais le 28 août, il y a une tendance Sud avec un voile de cirrus en altitude. Ce voile n'est plus bien visible en matinée, mais il peut être remarqué, tôt le matin avant les premiers rayons de soleil. Il absorbe ou réfléchit une quantité non négligeable du rayonnement solaire.
Le 2 septembre, tendance Nord avec une absence de cirrus. Les résultats en terme de capacité de levage sont bien meilleurs.
Bilan 2 : Il n'apparaît pas de meilleures performances du tétraèdre sur le ballon solaire (alors qu'en théorie le tétraèdre a un volume de 39 m3 et la ballon 4 m de diamètre a un volume de 34 m3). Cet essai comparatif est en contradiction avec les résultats des essais du tétraèdre faits pendant l'hiver 2006 ! donc ... affaire à suivre !

 

tétraèdre    ballon solaire et tétraèdre
ballon solaire et tétraèdre    ballon solaire et tétraèdre

 

 

Compte-rendu de l'essai du ballon de 4m en Juillet 2004 sur le Salar d'Uyuni et près de Potosi - Bolivie


Météo : ciel bleu
Lieu 1 : Salar d'Uyuni : lac asséché recouvert d'une épaisse couche de sel.

Altitude : 3665 m
Pression atmosphérique : 655 hPa
Température : 10 °C
Gonflage. Augmentation de la charge pour atteindre le point d'équilibre : environ 2,6 kg. Déplacement sur le lac en fonction de la très légère brise.

Lieu 2 : Chaqui Banos : petit village avec des sources d'eau chaude à proximité de Potosi.

Altitude : 3700 m
Pression atmosphérique : 653 hPa
Température : 8°C
Gonflage. Augmentation de la charge pour atteindre le point d'équilibre : environ 1,450 kg. Ascension lente.

Ballon solaire en Bolivie   Ballon solaire en Bolivie   Ballon solaire en Bolivie

Bilan :

Théoriquement la faible pression atmosphérique a pour effet de diminuer le différentiel de masses volumiques de l'air : la poussée devrait diminuer à environ 55 gr par m3.

Pourtant la capacité de levage du ballon est nettement supérieure à ce qui était prévisible. La poussée est de plus de 100 gr par m3 sur le Salar d'Uyuni (grâce à la réverbération) et n'est plus que 80 gr sur un sol de terre :
- Le rayonnement solaire est beaucoup plus intense à cette altitude (puisque moins "freiné" par l'atmosphère).
- La température extérieure fraîche augmente le différentiel de températures entre l'air à l'extérieur du ballon et l'air à l'intérieur.
- La réverbération (réflexion du rayonnement solaire sur le sol blanc) est très importante sur le Salar d'Uyuni (albédo très proche de 1 !) et augmente beaucoup les performances du ballon solaire.

 

 

Premier essai d'un mobile réalisé avec 3 ballons solaires et des bambous le 11 Novembre 2003 à DIE - Drôme

ballon solaire en film plastique de polyéthylène noir

 

 

Essai de régulation de l'altitude d'un ballon solaire
par gonflage et dégonflage à l'aide d'une hélice et d'un moteur électrique embarqués en Mai 2003 à DIE - Drôme

ballon solaire en film plastique de polyéthylène noir    ballon solaire en film plastique de polyéthylène noir

 

 

Compte-rendu de l'essai du ballon de 4m le 15 Février 2001 à DIE - Drôme

Horaire : 9h30 à 11h.
Météo : ciel bleu
Lieu : champ de luzerne sur la route de Marignac
Gonflage. Charge d'environ 1,5 kg. Lâcher du ballon. Ascension lente, régulière et quasi verticale (stoppée à 200m sol par manque de cordelette !)..
Bilan : Absence d'inversion. Le ballon de 4m est un bon outil de sonde de l'atmosphère. Rembobinage de la cordelette à améliorer (motorisation ?).

ballon solaire en film plastique de polyéthylène noir

 

 

Compte-rendu de l'essai du ballon de 4m le 4 Février 2001 à DIE - Drôme

Horaire : 10h à 12h.
Météo : ciel bleu - tendance Sud (arrivée d'une perturbation)
Lieu : champ de luzerne sur la route de Marignac
Nouveauté : Test d'utilisation d'un ballon captif de 4m de diamètre pour sonder l'atmosphère. Hauteur maximum : 200m sol.

Gonflage sans problème à l'aide d'un petit ventilateur en 12V. Charge d'environ 1,5 kg (pour une charge utile maximale de 2,5 kg). Lâcher du ballon. Dérive sous l'effet d'une légère brise au sol ; puis dès 15m sol ascension lente quasi verticale. Ralentissement brutal puis arrêt de l'ascension à environ 120m sol. Palier pendant une trentaine de secondes puis reprise d'une ascension rapide (stoppée à 200m sol par manque de cordelette !).

ballon solaire en film plastique de polyéthylène noir

Compte-rendu de l'essai du ballon de 4m le 16 Juillet 2000 à DIE - Drôme

Horaire : 8h30 à 9h30 du matin
Météo : ciel bleu - absence de vent jusqu'à 9h puis rapidement vent de Vallée.
Lieu : terrain de foot du Centre de vacances du Martouret à DIE
Aide de : Duncan, Théodore
Nouveauté : une jante de vélo de 60cm de diamètre intérieur fait office de cercle de charge. Le polyéthylène est bloqué dans la jante recouverte d'une chambre à air par un collier de serrage type Serflex. Les trous des rayons sont utilisés pour passer les cordelettes d'une sellette de parapente qui pend sous la jante. 1 kg 8 de sellette, 500 gr de jante alu, 200 gr de chambre à air, 125 gr de collier de serrage soit une masse totale de 2 kg 625.

L'ensemble décolle de quelques cm (différentiel de température de 15 à 16°C), mais il faut arrêter à cause des effets du vent sur l'enveloppe : dégonflage par déformation concave du ballon, baisse de la température intérieure, inclinaison forte.
Bilan : Le choix du lieu de décollage est important. Ici, c'est un rétrécissement de la Vallée (effet venturi). Choisir au contraire une zone largement dégagée où les effets d'un éventuel vent de vallée montant ou descendant seront atténués.

Compte-rendu de l'essai du ballon de 4m le 18 Juin 2000 à DIE - Drôme

Horaire : 10h du matin
Météo : ciel bleu - léger vent dès 10h30
Lieu : terrain de foot municipal de DIE
Aide de : Chantal - Lia
Nouveauté : utilisation d'une centrale de mesure de température par transmission sans fil sur 433Mz. Un capteur est pendu à l'intérieur du ballon au 2/3 supérieur pour mesurer la température intérieure. La centrale indique également la température extérieure.

1er essai : Différence de température entre l'intérieur et l'extérieur : 15°C - Charge utile 2 kg 250 - OK - Après 30mn en l'air : décollement des cordelettes qui tiennent la charge : l'adhésif qui fixe les cordelettes sur l'enveloppe est fixé à l'extérieur de l'enveloppe. Il est donc soumis directement au rayonnement solaire. Sa température a augmenté, l'adhésif a ramollit et les cordelettes ont glissé.
2ème essai : Différence de température entre l'intérieur et l'extérieur : 12°C - Charge utile 2 kg 550 max.- OK
Bilan : Aucun adhésif ne doit être placé à l'extérieur du ballon. Il faut rechercher un adhésif résistant au hautes températures pour le ballon définitif (voir Adhésif). Les mesures réalisées par Gérard Auvray sur un ballon à 18000m d'altitude ont indiqué une température extérieure de -50°C et une température de surface du polyéthylène de 80°C !
La force aérostatique est d'environ 1Newton par m3 (on dit plutôt 100gr par m3 mais c'est physiquement incorrect puisque la force aérostatique est une force et le gr ou le kg des unités de masse !).

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