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Prospective & Stratégie 

         
Introduction
   
 
   
   
   
   
   
« UN DIRIGEABLE POUR LA SCIENCE »
 

Le dirigeable, ce superbe vaisseau du ciel, a pratiquement disparu mais il reste dans les esprits. Depuis la réforme en 1962 du ZPG-3, dirigeable souple américain d'observation de 42 000 m3, bien des propositions sont apparues, avec peu de réalisations. S'agissait-il d'une nostalgie poétique ou le dirigeable retrouvera-t-il motivation et succès ?


ÉCONOMIE, FIABILITÉ ET SÉCURITÉ

Si les défauts du dirigeable sont bien connus par rapport à l'avion et l'hélicoptère, ses qualités sont nombreuses. On lui reproche une faible vitesse, un grand volume rapporté à la charge, d'où un espace important pour l'attache au sol et la nécessité d'un lest ou de moyens dynamiques pour les variations de charge.
En revanche, le dirigeable permet le vol lent ou stationnaire, sa dépense d'énergie en croisière reste faible, il ne nécessite pas de pistes dures et les moteurs orientables en tangage ont amélioré sa maniabilité. L'atterrissage s'effectue à faible vitesse, éliminant les risques rencontrés avec les avions. En cas d'accident avec perte de gaz, la descente est lente, éventuellement en vol plané si la forme s'y prête, et le contact au sol reste moins dangereux que celui d'un avion.
L'hélium, ininflammable et aujourd’hui plus disponible, a supprimé les causes d'accident inhérentes à l’utilisation de l’hydrogène et le gaz naturel se montre d’un grand intérêt comme carburant.
La construction souple a prouvé sa fiabilité, notamment par l'exploitation des « blimps » pendant la Seconde Guerre mondiale. Avec ces appareils, les possibilités de ruptures structurelles en vol, rencontrées sur les dirigeables « rigides » sont éliminées. La construction souple autorise l’extrapolation à de très grandes dimensions pour l'emport de charges considérables,
Les dirigeables « hybrides » à enveloppes larges permettraient d'accroître la charge par portance dynamique, si l'on accepte un léger roulage au sol (Short Takeoff and Landing - STOL).

DES EMPLOIS TRÈS VARIÉS
En vol captif ou en drone téléopéré, le dirigeable de petite taille est particulièrement bien adapté à une observation locale, silencieuse et sans vibrations. Avec un équipage léger, il est capable de missions plus soutenues de surveillance (terrestre et maritime) ou d’exploration scientifique avec des vols de plusieurs semaines. La plaisance, le sport, le raid, les survols touristiques des sites remarquables sont bien évidemment envisageables, tout comme les croisières en mer avec l’utilisation du « Chien-de-Mer », dérive stabilisée en bout de câble, permettant l'action du vent sur l'enveloppe et une propulsion éolienne sans moteur.
Les tailles plus importantes ouvrent le dirigeable au domaine du transport de charges de tous tonnages. Cela peut aller de quelques tonnes pour des missions d'urgence en pays peu équipés, à quelques dizaines de tonnes, pour des transports directs site à site de composants industriels encombrants, avec la possibilité de dépose sur le point exact d'installation (grue volante) et enfin à quelques centaines de tonnes, pour le transport ou la manipulation de composants massifs, comme c’est souvent le cas dans la construction de centrales électriques ou d’ouvrages d’art, par exemple.
Quelle que soit sa taille et quelles que soient ses missions, le dirigeable reste aussi un formidable vecteur de communication offrant un espace publicitaire sans pareil.

DES INNOVATIONS NÉCESSAIRES
Il est clair que pour assurer toutes ces missions, les techniques traditionnelles de conception et de construction des dirigeables doivent prendre en compte un certain nombre d’innovations en particulier dans les domaines de l’atterrissage et de l’ancrage au sol,
Jusqu'à présent, l'attache au sol est assurée par l’intermédiaire d’une liaison articulée entre l'avant du dirigeable et un mât érigé sur le terrain. Ceci implique que chaque terrain d'atterrissage soit équipé d’un mât fixe ancré au sol ou qu’il permette l’accès d’un camion faisant office de mât. Dans cette deuxième configuration, le camion doit se déplacer, plus vite que le dirigeable, d'un site d‘accueil à l'autre, avec toutes les contraintes, difficultés, voire impossibilités, que cette obligation induit.
Dès l’atterrissage, le transfert au mât s’effectue soit par une équipe au sol, soit directement si l’atterrissage a eu lieu près du mât mais avec des risques de contact et d'accident.
La première des innovations consiste donc à concevoir une attache qui soit plus centrée sous l'enveloppe et ne requière qu'un point d'ancrage au ras du sol, aménageable rapidement, sur tout site, par le seul équipage.
Innover, c’est permettre la fixation des charges de grandes dimensions à ce même point d’ancrage, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une élingue pour permettre leur emport ou leur dépose sur des sites encombrés, c’est assurer, en cas de vents forts, la stabilité du dirigeable en vol captif sur cette élingue, c’est optimiser la maniabilité d’approche, aussi bien en direction (lacet) qu’en altitude.
Innover, c’est repenser la compensation de charge qui ne peut rester assurée par le simple lestage. Et, dans ce cadre, les procédés proposés de variation de portance par compression sont inacceptables, en raison des risques encourus, de la masse des équipements et de la lenteur des réactions. Pour les missions de transport, il est clair qu’il faut recourir à des rotors à action verticale, disposés efficacement sur l'appareil pour éviter toute fatigue de l'enveloppe.
Innover, c’est rechercher les économies réalisables en matière d’énergie, notamment celles liées aux missions directes de transport (site à site) et à l'effet de l'accroissement de tonnage pour aboutir à des conditions d’utilisation plus favorables que pour les avions. Il n’est pas sûr que l'utilisation « d'énergies nouvelles », parfois évoquée, chère, lourde et non adaptée à un marché qui restera réduit par rapport à celui du transport terrestre ou maritime, soit la bonne voie à suivre.
Les innovations peuvent être importantes. Si elles nécessitent des études pour chaque appareil, leurs caractéristiques générales doivent d'abord être validées sur des maquettes et/ou des démonstrateurs de taille réduite.
C’est la double destination que nous avons donnée au Liftium-1000, à savoir assurer les missions dévolues au dirigeable de petite taille (surveillance, observation, publicité, raid, etc.) et permettre la validation d’innovations applicables à des appareils de plus grande taille.
Les appareils dédiés au soulèvement et la dépose de charges importantes sur des sites encombrés (grues volantes) pourront, par exemple, conserver les mêmes solutions pour une enveloppe à laquelle sera suspendue par câbles une nacelle motorisée, équipée du système d’emport de la charge (projet HAL).

DES VOCATIONS
Les premiers vols du Liftium-2 et du Liftium-1000 ont également pour objectif de permettre au grand public, aux acteurs économiques, aux institutionnels et aux collectivités territoriales de se familiariser à nouveau avec ce type d'appareil, d’en mesurer l’intérêt et l’utilité, de prendre en compte les aspects économie, sécurité et fiabilité du dirigeable et de le considérer comme un outil majeur au profit du développement et de l’aménagement durables. Pour ce faire, chaque vol de démonstration sera l’occasion d’une mission opérationnelle.
Nous espérons enfin que le renouveau du dirigeable et son utilisation au quotidien suscitent un plus grand intérêt des jeunes pour les carrières scientifiques ou technologiques. Parallèlement aux premiers vols, nous proposerons des classes de découverte des principes appliqués à l’aérostation, la propulsion, la navigation ainsi que des initiations en « live » sous hangar à partir de petits dirigeables à propulsion musculaire.

Didier Costes - Jean Thyrard