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mis à jour le 02.08.2011    carte du site    E-mail

Vol libre en ballon solaire

Pour le vol libre d'un ballon solaire de petit diamètre (en général de 4 m de diamètre), il est nécessaire de respecter la législation et quelques règles.
Consultez la page : Réglementation aérienne pour les ballons libres non habités de la catégorie "léger"
Consultez la page : Simulateur

Pour le vol libre d'un ballon solaire pour le vol humain, il est nécessaire de respecter les règles suivantes :

Le ballon solaire de 14,5m de diamètre est en fait un aéronef très lourd. Il contient 1700m3 d'air soit 2 tonnes ! . L'inertie est donc importante et demande au pilote d'anticiper les manoeuvres pour monter ou descendre.
La montgolfière se déplace en fonction du vent. Le ballon en palier va dans le sens et à la vitesse du vent. Or, la direction des vents varie entre le sol et l'altitude (en général d'environ 30°). Parfois les vents entre le sol et l'altitude sont de directions contraires (vol en montagne, brise de vallée ou phénomène d'inversion). Lors de cisaillements entre deux couches de vents de sens différents, le ballon peut être chahuté et prendre une forme anormale.

Pilotage

Pour changer de trajectoire, il faut donc rechercher d'autres directions de vents à des hauteurs différentes. Il est donc fondamental d'exploiter les informations de la météorologie.

Vitesse verticale

La vitesse verticale (habituellement exprimée en m/sec) est avant tout fonction de la Résultante des forces appliquées au ballon Fa. Plus cette force est importante plus la vitesse verticale dans la masse d'air augmente (que se soit en montée ou en descente !).
La vitesse verticale considérée est la vitesse relative à la masse d'air ; étant entendu que le ballon peut avoir des vitesses verticales plus importantes s'il est dans une masse d'air ascendante ou descendante.....

Descente froide

descente froide Le phénomène est connu des aérostiers et même utilisé pour obtenir des descentes très rapides lors d'accident nécessitant un atterrissage dans les plus brefs délais, lors de vols en montagne, lors de compétitions ou pour établir des records (Michel Arnould a atteint la vitesse de -20m/s en 1977/78). Les aérostiers peuvent freiner ou même stopper la descente froide à coups de brûleur pour réchauffer l'air à l'intérieur de la montgolfière.

La descente froide apparaît lorsque le ballon a été trop dégonflé. Le ballon amorce une descente avec une vitesse croissante même si tous les orifices sont fermés. La descente s'accélère de plus en plus puis se stabilise à une valeur dépendant du profil, de la charge et de l'altitude.
Cette descente froide est due à :
- un volume insuffisant pour la charge,
- un volume du ballon qui diminue proportionnellement à l'augmentation de la pression atmosphérique,
- un volume du ballon qui diminue du fait de la déformation importante du bas du ballon liée à sa vitesse descendante (bas de l'enveloppe comprimé),
- un différentiel de température entre l'intérieur et l'extérieur qui diminue à mesure que le ballon entre dans un air extérieur de plus en plus chaud en se rapprochant du sol,
- un refroidissement de l'enveloppe par le flux d'air,
- une forte inertie de la masse d'air (plus de 2 tonnes !) en mouvement descendant.

Les vols libres en Mauritanie ont montré le risque de descente froide. Pendant cette descente, l'entrée d'air par la bouche inférieure ne suffit pas à rétablir le volume du ballon et le soleil est trop lent pour réchauffer l'air intérieur. La vitesse verticale se stabilise aux environs de -2,7 m/s.
Il faut agir très vite. Plus on agit tôt pour s'opposer à la descente, et plus c'est efficace et rapide. Il faut donc alléger la charge par le largage de lest (sacs de sables suspendus à côté du pilote).
En préventif, des bandes adhésives rouges sont placées à l'intérieur du ballon. Quand elles ne sont plus visibles par suite de la déformation de l'enveloppe, c'est que le ballon est trop dégonflé et risque donc d'entamer une descente froide.

 

L'inversion

En général la présence d'une inversion se traduit par un brusque ralentissement (ou même un arrêt) de l'ascension car le ballon entrant dans un air plus chaud, le différentiel de température diminue et également la poussée aérostatique.
Le passage du cisaillement doit se faire le plus vite possible pour éviter les turbulences.
La connaissance des caractéristiques de la situation et de la tendance météo est indispensable pour prévoir la présence d'un cisaillement turbulent en cas d'inversion de température.

 

suite ..............

Il n'y a pas eu assez d'expérimentations en vol libre du fait de raisons réglementaires et d'assurances.
Il est conseillé de se reporter à la pratique des montgolfières classiques :

montgolfière montgolfière

 

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