Le dirigeable : come back ou pas ?

[energy_isere]

J'ai trouvé ceci sur Gogol
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Quelle est la consommation d'un hélicoptère ?
Un hélicoptère léger (2/3 places) à moteur à pistons consomme entre 30 et 40 litres par heure. Les machines à mono-turbine (5/6 places) engloutissent entre 100 et 140 litres par heure et un appareil de 25 places comme le Super-Puma de l'Armée de terre entre 500 et 800 litres/heure.
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Je ne sais combien ça fait au final en t/km , mais probablement beaucoup !!

pour le Puma :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Puma_(h%C3 ... t%C3%A8re)
2.5 tonne de charge utile

Le super Puma est a peu prés le Puma modernisé.

en prenant une conso 600 l/h et une vitesse économe de 240 km/h (la vitesse de croisiére est de 280 km/h),

240 km/h --> 15 secondes pour 1 km, ce qui a consommé 600/60/4 = 2.5 litres de carburant , pour les 2.5 tonnes de fret transportées sur 1 km.

soit exactement 1 litre ou encore environ 850 g de carburant par tonne.km transportée. OUUUUCH !

[sylvain0652]

Même si le dirigeable n'est pas un tout temps comme l'est le super puma , il n'en reste pas moins qu'il y a des tas de journées sans vents empêchant de le concurencer . YES

[Glycogène]

Tu vois sceptique , là j'ai du mal à suivre
Tu nous dis que les dirigeable consomme beaucoup , OK
Que le bateau , c'est pas térrible et le camion encore moins

Or dans ton raisonnement je vois pour les consommation : le bateau 2g/t/km , le camion 10 g/t/km , l'avion 200g/t/km et le dirigeable 366g/t/km ou si on a un scx de 0.21 183g/t/km !!!!!
Peux tu éclairer ma lanterne ? ( je ne suis pas entrain de faire de l'humour , mais seulement d'arriver à suivre ton raisonnement ) Merci

Ben c'est bien ce qu'il a dit : pour la consommation :
dirigeable > avion > camion > bateau
Il y a juste une erreur : "si on a un scx de 0,21" => "si on a un Cx de 0,21" (le SCx = Surface x Cx , fait 300 dans un cas, et 150 dans l'autre)
C'ets juste pour montrer que pour arriver end essous de l'avion, il faut diviser la surface frontale par 2 : pour une charge utile donnée, ça veut dire un dirigeable 2 fois plus fins et 2 fois plus allongé, donc des efforts dans la structure plus importants (pour ramener tout la portance au centre du dirigeable), donc une structure plus lourde pour résister...

[sceptique]

Ben c'est bien ce qu'il a dit : pour la consommation :
dirigeable > avion > camion > bateau
Il y a juste une erreur : "si on a un scx de 0,21" => "si on a un Cx de 0,21" (le SCx = Surface x Cx , fait 300 dans un cas, et 150 dans l'autre)
C'est juste pour montrer que pour arriver en dessous de l'avion, il faut diviser la surface frontale par 2 : pour une charge utile donnée, ça veut dire un dirigeable 2 fois plus fins et 2 fois plus allongé, donc des efforts dans la structure plus importants (pour ramener tout la portance au centre du dirigeable), donc une structure plus lourde pour résister...

Effectivement, j'ai fait cette erreur

Je n'avais pas encore abordé ces problèmes de structure, mais ils sont bien réels. Le meilleur moyen de diminuer la puissance nécessaire, les contraintes et la consommation est de diminuer la vitesse : la force aérodynamique varie comme le carré de la vitesse ... C'est la raison pour laquelle les dirigeables volent lentement. Une vitesse de 300 km/h pour un dirigeable est donc un véritable exploit. Dans le monde réel les dirigeables existants vont plutôt aux alentours de 100 km/h, voire moins.

Maintenant, pour remplacer l'hélicoptère en tant que grue volante, ce qui nécessite une grande précision, le dirigeable nécessite une atmosphère particulièrement paisible. Sinon, il est ballotté dans tous les sens. La supériorité de l'hélicoptère est manifeste avec son meilleur rapport puissance/volume qui lui donne une maniabilité sans commune mesure.
Il suffit de voir les grues terrestres : par fort vent, leur usage est interdit. On en revient toujours au principe de prise au vent et des contraintes structurelles correspondantes.

[sylvain0652]

Tien j'ai trouvé sur le Dixmude que sa consommation était de
0.18kg/kwh . Ça fait combien de conso/t/km ?

[energy_isere]

Tien j'ai trouvé sur le Dixmude que sa consommation était de
0.18kg/kwh . Ça fait combien de conso/t/km ?

c' est quoi "Dixmude" ?

[sylvain0652]

Le Dixmude était un des derniers grand dirigeables , qui a malheureusement péri en mer. Mais il était réputé pour être ce qui se faisait de mieux à l'époque c'était un Zeppelin LZ114 "l72" récupéré aprés l'armistice.
http://dirigeables.free.fr/Dixmude.htm

et ça fait combien 0.18kg/kwh ????

[Glycogène]

Quelle était sa charge utile ?

[sylvain0652]

80t max 30t de charge à vide
6 moteurs de 260 ch
longueur 226.5 largeur 24 hauteur 28

[Glycogène]

55t de charge utile, 77km/h
Moteur 7 * 260cv = 1820cv * 736W/cv = 1,34MW
consommation de 0,18kg/kwh => 241kg/h
77km/h => 2,1kg/km
55t de charge => 57 g/t/km

Bien en dessous du résultat de sceptique, car il suppose une vitesse de 180km/h (assez irréaliste).

[sceptique]

Je reprends donc mes données.

dirigeable
30 mètres diamètre, 200 mètres de long.
Volume approximatif : 135 000 m3
poussée archimède au ras du sol : (masse volumique air 1.2 kg par m3)
135 000 * 1.2 * 10 = 1.62 MN (162 tonnes)

considérons que la charge utile soit de (???) 60 tonnes (sur les 162)

surface frontale : 700 m2
Cx (estimation) : 0.42
SCx : 300

force de résistance aérodynamique a 50 m/s soit 180 km/h :
F = 0.5 * rho * SCx * v2
= 0.5 * 1.2 * 300 * (50 * 50)
= 450 000 N
puissance absorbée : V * F = 22.5 MW

sur 1000 mètres énergie absorbée : 450 MJ
soit 22 kg de carburant (toujours avec 48% de rendement)
dirigeable : 366 g carburant par tonne-km

J'avais pris la vitesse de 180 km/h car on m'avait indiqué celle ci antérieurement. Le but était effectivement de montrer qu'elle était irréaliste.
Par rapport au Dixmude la surface frontale est plus grande (24x28 contre 30x30 soit 33%) la vitesse est plus du double (180 contre 77) ce qui au carré donne un facteur 5.45.
le rapport de consommation est de 1.33 * 5.45 = 7.25

D'où 366/7.25 = 49 g carburant par tonne-km
C'est un peu mieux que les 57 ci-dessus car le moteur que j'ai choisi avait un rendement de 48% meilleur que celui du Zeppelin.

A ce propos 0,18kg/kwh indique le rendement du moteur. On ne peut rien en déduire pour la consommation en t/km. il faut d'autres données comme l'a bien fait Glycogène ci-dessus.

La conclusion : pour être réaliste un dirigeable doit être lent. Mais alors on constate que des vents de l'ordre de sa vitesse peuvent le contrarier ...

[sylvain0652]

Et fair plouf comme malheureusement ça c'est terminé .
R .I .P .

[sceptique]

Voilà donc quelques raisons qui expliquent pourquoi les dirigeables ont peu de chances de revenir en grand nombre. Mais pour quelques usages très particuliers, qui acceptent l'intermittence, on peut en avoir quelques uns. C'est d'ailleurs la simple réalité !

Une raison peu abordée est d'ailleurs le problème structurel dans l'usage en grue volante (versus hélicoptère). Pour ce dernier la force ascensionnelle est ponctuelle (axe du rotor). Quand le point d'ancrage de la charge est juste dessous les 2 forces se compensent sans phénomène de couple.
Par contre, pour un dirigeable la force ascensionnelle (poussée d'Archimède) est répartie sur toute la longueur. Avec une lourde charge au milieu le dirigeable a tendance à plier en V. D'où une limitation de la charge ou bien sa répartition sur toute la longueur. Peu compatible avec le principe de la grue.

Comme je le disais plus haut les lois élémentaires de la physique s'opposent à bien des choses...

[sylvain0652]

Pour être complet il faut aussi dire que l'hélicoptére tire sa puissance de son rotor qui repousse l'air vers le bas, en desous du quel se trouve aussi sa charge qui est elle aussi repousée vers le bas !! Donc la charge ne doit pas occuper une trop grande surface si non l'hélicoptére ne soulévera plus rien du tout ! Alors que le dirigeable avec sa poussée d'archimède tire tout vers le haut

[Aerobar]

Pour être complet il faut aussi dire que l'hélicoptére tire sa puissance de son rotor qui repousse l'air vers le bas

Une voilure tournante n'est pas une hélice : chaque pale se comporte comme une aile, ce qui assure la portance de l'hélico.