CONCEPT BALLON SOLAIRE avec soupape

 BALLON SOLAIRE avec soupape : 

Examinons le ballon du Tour du Monde par Bertrand Piccard et Brian Jones : c'est une Rozière. 

Une montgolfière de type Rozière est constitué, d'une enveloppe classique ( volume principal ) chauffé avec une bruleur de gaz propane. Les bouteilles se trouve autour de la nacelle ( pressurisée ) et quand elles sont vides, elles sont détachées et larguées. 

A la partie supérieure se trouve deux enveloppes gonflées à l' HELIUM.  Pour un volume de 18500 m^3. La hauteur est de 55 mètres.  Rozière. Historique de l'aérostation avec Pilâtre de Rozier.

Le concept qui peut apparaître est une combinaison d'une enveloppe principale, qui sera chauffée avec de l'air chaud, surmontée d'une enveloppe secondaire qui sera gonflée avec un gaz ;  Hélium. 

Nos "petits ballons" seront chauffés à partir de l'énergie solaire car il y a toujours du soleil pendant un vol passé la couche de nuages éventuelle. Comme il n'y a pas de bruleurs pour doser la température de l'air interne, ce qui augmenterait le poids de l'ensemble, la seule solution est de soupaper l'air chaud dans la partie supérieure et de laisser de l'air plus froid dans la partie inférieure. La soupape est commandée par un dispositif à servo-moteur capable de l'ouvrir suivant un angle précis. 

Ce moteur est activé directement par le microcontroleur qui gère simultanément l'alimentation en énergie de l'ensemble de l'équipement électronique embarqué et l'altitude à partir de la pression atmosphérique  p =  f  ( Z )   ou   Z =  f ( p ) et la position à partir des données GPS à bord.   

Synoptique de base du dispositif :   

Programmation du microcontrôleur : 

--- automatique à partir des données de pression atmosphérique et de la position GPS  (x,y,z)

--- manuel à partir des données en consignes qui arrivent à la réception RX et en mémoire interne. 

Les données sont reçues et transmises par les stations de TYPE A1.  ( RX, TX )

Le ballon va suivre les trajectoires des vents, il vole à la même vitesse que le vent dans lequel il est placé et bénéficie de la poussée d'Archimède en fonction de son volume et des paramètres de l'air interne et externe.  Un ballon de 55 m comme la Rozière du Tour du Monde est soumis à des différences de ces paramètres et il peut y avoir quelques vibrations. 

Soupape  :  

 Le diamètre de l'orifice de la soupape, et du même ordre que le diamètre de l'orifice d'entrée de l'air à la base du ballon solaire. Le débit est faible et lent avec une grande constante de temps. 

Alimentation  par 3 batteries rechargeables pour une grande autonomie : 

 

A suivre,   73    Alain    F6AGV   -   BHAF  -