dirigeable - transports.

dirigeable - transports. 1 PRÉSENTATION dirigeable, aérostat équipé d'un système de propulsion et d'un système de direction. Un dirigeable se compose d'un ballon contenant un gaz plus léger que l'air (hélium ou hydrogène), d'un moyen de propulsion, d'instruments ajustant sa direction et d'une ou plusieurs nacelles transportant l'équipage, les passagers et l'élément moteur. On distingue trois catégories de dirigeables : le dirigeable non rigide, dont la forme de l'enveloppe est maintenue grâce à la pression du gaz ; le dirigeable semi-rigide, dont la forme de l'enveloppe est maintenue par une quille rigide fixée à sa base et par la pression du gaz ; et le dirigeable rigide, dont la forme de l'enveloppe est déterminée par une structure rigide. 2 HISTORIQUE 2.1 Premiers dirigeables Le premier dirigeable fut réalisé par l'ingénieur français Henri Giffard en 1851, et testé l'année suivante. Il se composait d'une enveloppe à gaz non rigide en forme de cigare, longue de 44 m, propulsée par une hélice qu'entraînait un moteur à vapeur de 3 ch. Ce modèle survola Paris à une vitesse d'environ 7 km/h. Malheureusement, le dirigeable de Giffard ne pouvait voler que par vent faible ou nul. En 1884, l'aéronaute français Charles Renard fit voler un dirigeable à propulsion électrique, le France. Ce prototype, propulsé par une hélice entraînée par un moteur électrique, constitua le premier dirigeable capable de revenir à son point de départ. On peut aussi citer les travaux de l'aéronaute et aviateur brésilien Alberto Santos-Dumont, qui réalisa en France une série de quatorze dirigeables de 1898 à 1905. Dans son ballon n° 6, conçu en 1901, il gagna le prix Deutsch-de-la-Meurthe en effectuant l'aller-retour Saint-Cloud - Tour Eiffel en moins de 30 minutes. 2.2 Premiers zeppelins En 1900, l'industriel allemand Ferdinand von Zeppelin fit voler le premier dirigeable rigide au-dessus du lac de Constance. Cet aérostat, qui transportait 5 personnes, survola le lac en 17 minutes sur une distance de 6 km, atteignant une altitude de 396 m. Mesurant 128 m de long et 12 m de diamètre, il contenait 11,3 millions de litres d'hydrogène. Le ballon se composait d'un cadre cylindrique recouvert d'un tissu de coton lisse, à l'intérieur duquel se trouvaient dix-sept cellules, chacune contenant un ballonnet rempli de gaz et recouvert de toile caoutchoutée. En compartimentant ainsi le dirigeable, Zeppelin diminuait considérablement le risque de fuite. L'appareil était dirigé par des gouvernails avant et arrière, et propulsé par deux moteurs à allumage commandé de 11 kW, chacun entraînant deux hélices (voir Moteur à combustion interne). Les passagers, l'équipage et les moteurs étaient logés dans deux nacelles en aluminium suspendues à l'avant et à l'arrière du ballon. Ce prototype servit de modèle à de nombreux dirigeables rigides ultérieurs, qu'on appela zeppelins. Au début du XXe siècle, les Allemands ouvrirent les premières lignes régulières de transport par dirigeable, inaugurées par les zeppelins Deutschland, en 1910, et Sachsen, en 1913. Au début de la Première Guerre mondiale, neuf dirigeables de ce type étaient en service en Allemagne. Mais bien d'autres furent construits, réservés à un usage militaire ; certains d'entre eux furent même utilisés pour bombarder Londres et Paris. Sur les 67 zeppelins militaires que fabriquèrent les Allemands jusqu'en 1918, 16 d'entre eux survécurent à la guerre, et furent attribués aux Alliés, aux termes du traité de Versailles de 1919. Cependant, cette guerre révéla la vulnérabilité des dirigeables face aux attaques des avions, si bien que l'armée abandonna son utilisation comme arme offensive. En revanche, les dirigeables non rigides se montrèrent efficaces dans le domaine de l'observation aérienne, pouvant stationner plus longtemps qu'un avion au-dessus d'un endroit donné. Employés comme patrouilles côtières, ils servirent également au convoyage des navires alliés, ainsi qu'au repérage des mines et des sous-marins ennemis. 2.3 Accidents multiples La fin de la Première Guerre mondiale marqua la reprise de la construction de dirigeables rigides, en particulier en Grande-Bretagne et aux États-Unis. La plupart de ces ballons, fabriqués entre les deux guerres, étaient gonflés à l'hydrogène, gaz extrêmement inflammable mais préféré à l'hélium, gaz onéreux et peu performant. Conséquence malheureuse de ce choix, de nombreux dirigeables connurent une triste fin, prenant feu à cause d'un court-circuit ou d'une décharge électrique par temps d'orage, voire à cause d'une cigarette mal éteinte, etc. Le Dixmude, dirigeable cédé à la France en 1919 par les Allemands, faisait 226 m de long : il constituait le plus grand dirigeable du monde à l'époque. Il disparut en Méditerranée dans un orage le 21 décembre 1923, avec à son bord 60 passagers. Le R34, dirigeable d'une longueur de 203 m et d'un volume de gaz de 55 millions de litres, fut commandé en 1919 par les Britanniques. Premier ballon à effectuer un aller-retour transatlantique, il vola d'East Fortune (Écosse) à Mineola (État de New York), via Terre-Neuve, puis repartit dans l'autre sens, atterrissant à Pulham dans le comté du Norfolk. Le voyage dura en tout 183 heures et 15 minutes, pour une distance de 10 187 km. Le R34 fut détruit en 1921 dans un accident. En 1923, la Marine américaine commanda le Shenandoah, premier zeppelin de construction entièrement américaine, et surtout premier dirigeable à être gonflé à l'hélium. D'une longueur de 206 m et d'un volume de 59,9 millions de litres, ce zeppelin effectua avec succès plusieurs vols prolongés jusqu'en septembre 1925, où il fut pris dans une tempête et complètement détruit, entraînant la mort de 14 membres d'équipage. De toute évidence, les 29 survivants durent la vie au fait que le dirigeable était gonflé à l'hélium, gaz ininflammable. En 1924, la Marine américaine prit livraison du ZR3, baptisé plus tard le Los Angeles, dirigeable fabriqué par les usines Zeppelin en Allemagne, en paiement partiel des dommages de guerre. Long de 198 m, ce zeppelin pouvait accueillir 70 millions de litres de gaz. La nacelle était équipée pour assurer le confort de 30 passagers, confort qui rivalisait avec celui des paquebots de croisière. Le Los Angeles effectua environ 250 vols, avant d'être réformé en 1932. En 1926, le dirigeable italien Norge, aérostat semi-rigide d'un volume de 18,4 millions de litres, effectua la première traversée de la calotte polaire arctique, piloté par le colonel italien Umberto Nobile. Deux ans plus tard, Nobile resurvola le pôle Nord à bord d'un autre dirigeable, l'Italia, mais s'écrasa lors du retour sur la banquise, provoquant la mort de 8 hommes. Nobile et le reste de son équipage furent sauvés par une opération internationale. En 1928, l'usine Zeppelin mit en service l'énorme Graf Zeppelin, long de 237 m et d'une contenance de 105 millions de litres. Ce dirigeable parcourut plus de 1,6 million de km en sept ans de service, traversant l'Atlantique Nord ou sud à 151 reprises. Il effectua le premier tour du monde du 15 août au 4 septembre 1929, faisant escale à Tokyo, à Los Angeles et à Lakehurst dans le New Jersey. 2.4 Abandon des dirigeables À la même époque, les Britanniques choisirent de réinvestir dans la construction de dirigeables rigides. Le R101, propulsé par cinq moteurs Diesel de 650 ch, était conçu pour accueillir 100 personnes ; il fut mis en service le 14 octobre 1929. Un an plus tard, au cours d'un vol à destination de l'Inde, il fut pris dans un orage et s'écrasa près de Beauvais : sur les 54 passagers, 48 périrent dans l'incendie. À la suite de cette tragédie, le gouvernement britannique décida alors d'abandonner toute construction de dirigeables. En 1931 fut inauguré le dirigeable américain Akron, long de 239 m et contenant 184 millions de litres d'hélium. Ce dirigeable disposait d'un compartiment-hangar capable d'accueillir cinq avions de reconnaissance pouvant être lâchés et récupérés en vol. Il fut détruit dans une tempête au large des côtes du New Jersey en 1933 ; son épave fut découverte en 1986 par une équipe de recherche de la Marine américaine. Un second appareil du même type, le Macon, fut achevé en 1933 avant de disparaître dans un accident deux ans plus tard. Après la catastrophe du Macon, les États-Unis cessèrent de construire des dirigeables rigides. Long de 245 m, le fameux dirigeable Hindenburg, construit en Allemagne, contenait 190 millions de litres d'hydrogène. Après avoir effectué durant l'année 1936 dix traversées transatlantiques en service commercial régulier, il prit feu le 6 mai 1937 en atterrissant à Lakehurst, près de New York. Sur les 98 passagers, 36 trouvèrent la mort. Cet accident marqua la fin des dirigeables gonflés à l'hydrogène. Pendant la Seconde Guerre mondiale, la Marine américaine continua à fabriquer des dirigeables chargés de réaliser des opérations anti-sous-marines, des missions de recherche à moyenne portée et des missions d'alerte avancée. Utilisés encore un temps après 1945, les dirigeables furent définitivement abandonnés par l'armée en 1961. 2.5 Un possible renouveau À la fin des années 1980, les dirigeables suscitèrent un regain d'intérêt : plusieurs pays envisagèrent la possibilité d'utiliser ce type de ballon dans la guerre anti-sous-marine ou dans l'alerte avancée aérienne. On l'étudia également sur le plan commercial, un dirigeable pouvant transporter de très lourdes charges sur de longues distances. 3 DIRIGEABLES ACTUELS 3.1 Mode de fonctionnement Aujourd'hui, tous les dirigeables sont gonflés avec de l'hélium, l'hydrogène ayant été abandonné en raison de sa trop grande inflammabilité. Le ballon est allongé afin de présenter un profil aérodynamique. Il est habituellement équipé d'un ou plusieurs moteurs thermiques ou électriques, qui entraînent une ou plusieurs hélices. Autrefois, on utilisait un lest, généralement du sable ou de l'eau, qu'on lâchait afin d'alléger l'appareil et de gagner de l'altitude. Pour redescendre, on relâchait du gaz. Actuellement, le système de lest a été remplacé par des ballasts, sortes de ballonnets remplis d'air, situés à l'intérieur du ballon principal. En jouant sur la quantité d'air de ces ballonnets, on peut ainsi ajuster la densité globale du dirigeable. Le pilote dispose d'un ou de plusieurs gouvernails pour diriger l'appareil, et de volets fixés sur le ballon pour faciliter la montée ou la descente du dirigeable. Pour cette dernière manoeuvre, il peut aussi déplacer les ballasts à l'intérieur du ballon principal, provoquant ainsi le déplacement du centre de gravité du dirigeable. 3.2 Applications Les dirigeables présentent plusieurs contraintes qui rendent leur exploitation commerciale problématique. D'une part, ils sont très sensibles au vent, de par leur principe même, si bien que leur décollage et leur atterrissage demeurent soumis aux caprices des conditions météorologiques. D'autre part, leur enveloppe souple n'étant jamais parfaitement étanche, ils nécessitent par conséquent une réinjection régulière d'hélium dans leur ballon, gaz qui s'avère très onéreux. De plus, comme la densité de ce gaz augmente avec la température, les dirigeables transportent donc une masse plus élevée d'hélium en été qu'en hiver, pour une même quantité de gaz. En raison de ces inconvénients divers, les dirigeables demeurent peu employés dans l'aviation civile, excepté à des fins publicitaires. 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