Le dirigeable : come back ou pas ?

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Le dirigeable : come back ou pas ?

Message par aleph0 » 27 oct. 2005, 13:00

Comme j'ai l'impression que le sujet n'a pas déjà été traité, voici un petit topo sur le Zeppelin.

Injustement mis à l'écart à la suite d'un accident dans les années 1930, et par le développement de l'aviation, le Zeppelin dispose pourtant d'un certains nombre d'atouts pour devenir un moyen de transport très intéressant, adapté au transport de frêt.

- Un Zeppelin peut transporter des charges de plusieurs centaines de tonnes, bien plus qu'un avion, et de façon bien plus économique en énergie. Il n'y a en fait pas vraiment de limite à la taille d'un Zeppelin : même des charges de 1000t sont possibles !
- A une vitesse de l'ordre de 100 km/h, soit équivalente au transport routier
- De façon bien plus souple et sans infrastructures lourdes, contrairement au ferroviaire
- Desserte de l'intérieur des continents, et de zones peu accessibles par d'autres moyens. Tout comme le transport routier, le Zeppelin permet même des dessertes point à point.
- Les bases technologiques existent depuis un siècle. Dans les années 1930, des Zeppelins reliaient Berlin à Tokyo ou Rio de Janeiro en 3 ou 4 jours
- Des progrès récents, comme le concept de flottabilité négative, ont permis de résoudre certains problèmes, comme le contrôle d'altitude
- Le gonflage à l'hélium résoud un problème de sécurité, mais les techniques modernes de manipulation de l'hydrogène permettent quand même d'envisager aussi cette solution.
- La motorisation peut évoluer : biodiésel, alcool, électrique ? Le choix est bien plus large que pour les avions.

Quelques projets sont actuellement en cours d'étude et de développement.
Le projet européen CargoLifter a malheureusement avorté, suite à un problème de financement insuffisant, mais d'autres projets se développent aux Etats-Unis.

Quelques références :

http://dirigeables.free.fr/zeppelinNT.htm
http://dirigeables.free.fr/CargoLifter.htm

http://www.aerosml.com./company.asp
http://www.aerosml.com./redherring.asp
http://www.aerosml.com./aeros-ml.asp
http://www.aerosml.com./gallery.htm
http://www.millenniumairship.com/millen ... ip_inc.htm

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Message par Tiennel » 27 oct. 2005, 14:44

Le Zeppelin a une niche entre le train et le bateau, mais il ne pourra pas les concurrencer sérieusement, contrairement à l'avion. Il reste notamment beaucoup plus sensible à la météo.

Si Cargolifter a planté, c'est que justement, les débouchés commerciaux étaient insuffisants pour équilibrer les frais de développement et surtout de construction (il faut des hangars géants en plus des dirigeables pour le parking longue durée, contrairement aux avions modernes qu'on peut laisser indéfiniment dehors moyennant quelques attentions simples).

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Message par aleph0 » 27 oct. 2005, 15:07

Il s'agit là de la situation actuelle. A 10 ou 15 ans de maintenant, je pense que presque tout le monde est d'accord ici pour dire que le paysage peut beaucoup évoluer : le transport par avion deviendrait bien plus cher par exemple, et il peut se développer une certaine intolérance par rapport aux nuisances du transport routier.
Je n'imagine pas le Zeppelin concurrent du transport maritime, mais plutôt du transport de frêt aérien, routier et ferroviaire à l'intérieur des continents. Et la construction de hangars à Zeppelin semble moins coûteuse et plus rapide que la construction de nouvelles lignes ferroviaires, ou de tunnels sous les Alpes par exemple. Avec une géographie très découpée comme l'Europe, ça peut être intéressant de pouvoir franchir détroits ou chaînes de montagne sans changer de moyen de transport, et sans devoir construire ponts et tunnels pour les trains et les camions.

Sûrement pas la solution universelle, mais quand même une piste intéressante.

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Message par Tiennel » 27 oct. 2005, 15:20

je ne conteste pas la piste. En fait, en Europe, je n'y crois pas trop car nous ne manquons pas d'autoroutes ou de voies ferrées. Il reste quelques liaisons point-à-point non couvertes, dans lequel le Zeppelin peut s'engager, mais cela restera marginal.
Par contre, aux USA ou en Amérique du Sud, il est probable que le dirigeable concurrence l'avion avec la même intensité que le TGV naguère en Europe (mais sur le transport voyageurs dans ce cas)

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Message par aleph0 » 27 oct. 2005, 15:45

Oui, très juste. Finalement, cette solution est peut-être plus intéressante dans les régions du monde encore peu équipées en infrastructures terrestres.
Par contre, je n'osais pas trop proposer le transport de voyageurs, plutôt le frêt, car le Zeppelin reste quand même assez lent (environ 100 km/h), mais bien sûr, ce n'est pas exclu.
Les liens donnés plus haut, sur les développements en cours aux Etats-Unis concernaient du frêt. Le Zeppelin NT en Europe transporte des voyageurs, mais c'est pour des excursions touristiques.

Affaire à suivre quand même.

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Message par Eric » 28 oct. 2005, 00:31

J'avais déjà parlé des dirigeables quelque part dans le forum, et je pense aussi qu'ils ont un potentiel intéressant. Ils sont plus lents que les avions de ligne, mais ce sera de toute façon plus rapide que de se déplacer à pied. Ils sont également plus rustiques que les avions et donc relativement plus faciles à fabriquer et à entretenir.

Et puis, je trouve que voyager d'un bout de la planète à l'autre en dirigeable a un certain charme... :roll:

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Message par Tiennel » 28 oct. 2005, 00:45

Ne pas oublier que le dirigeable dans les années 30, c'était pour les top richards ! Les autres prenaient le bateau.

Il faudrait d'ailleurs creuser la question du rendement énergétique. Un dirigeable est tout sauf aérodynamique, même bien profilé : son diamètre est plusieurs fois celui d'un avion de ligne, alors qu'il transporte beaucoup moins. A 100 km/h (je prends cette hypothèse de vitesse moyenne pour creuser l'écart avec le bateau), l'essentiel de l'énergie fournie par les moteurs doit être gaspillée dans la traînée et non dans la poussée. Faites l'expérience : prenez une voiture et fixez un ballon de 10 mètres de diamètre dessus, vous avez ainsi un bon démonstrateur aérodynamique de dirigeable (votre auto figure la cabine) ; allez sur l'autoroute et essayez déjà de dépasser les 100 km/h...

Autrement dit, et je caricature à peine, le dirigeable est à l'avion court-courrier turbopropulsé (type ATR 42)...
...ce qu'est le 4x4 :twisted: à la Clio !

Donc, ceux qui succombent au charme surranné du Zeppelin seraient dans le même registre que le cadre sup qui achète son Porsche Cayenne en rêvant aux feux de camp avec ses enfants comme dans la pub

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Message par aleph0 » 28 oct. 2005, 08:23

Tiennel a écrit : Il faudrait d'ailleurs creuser la question du rendement énergétique. Un dirigeable est tout sauf aérodynamique, même bien profilé : son diamètre est plusieurs fois celui d'un avion de ligne, alors qu'il transporte beaucoup moins. A 100 km/h (je prends cette hypothèse de vitesse moyenne pour creuser l'écart avec le bateau), l'essentiel de l'énergie fournie par les moteurs doit être gaspillée dans la traînée et non dans la poussée. Faites l'expérience : prenez une voiture et fixez un ballon de 10 mètres de diamètre dessus, vous avez ainsi un bon démonstrateur aérodynamique de dirigeable (votre auto figure la cabine) ; allez sur l'autoroute et essayez déjà de dépasser les 100 km/h...
Autrement dit, et je caricature à peine, le dirigeable est à l'avion court-courrier turbopropulsé (type ATR 42)...
...ce qu'est le 4x4 :twisted: à la Clio !
Celà m'étonnerait beaucoup que ce soit plus gourmand en énergie que l'avion. On va quand même beaucoup moins vite.
Peux-tu justifier celà ?
Je n'ai jamais vu cet argument nulle part. Les arguments invoqués contre le Zeppelin sont plutôt des questions de sécurité en général, des problèmes techniques qui sont d'ailleurs solubles.

Il me semble que la consommation d'énergie croit en gros comme le cube de la vitesse, en tenant compte de la résistance de l'air. Un dirigeable étant 10 fois moins rapide qu'un avion, l'écart avec l'avion serait important, et on s'attend à ce que le Zeppelin soit d'autant plus intéressant que la masse est importante (la longueur peut augmenter plus vite que la section). Il y a évidemment une vitesse limite au delà de laquelle ce n'est plus vrai, mais à 100 km/h, l'avantage est au Zeppelin, et on peut éventuellement allez moins vite, à 75 km/h, c'est encore très intéressant pour du frêt.

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Message par Tiennel » 28 oct. 2005, 09:36

A 75 km/h de vitesse max, on se fait concurrencer par les camions qui, mêms s'ils doivent faire des détours pour aller du point A vers le point B, ont un SCx d'un ordre de grandeur inférieur et donc consomment forcément beaucoup moins.

OK pour justifier mais il me faut un peu de temps pour me plonger dans les lois aérodynamiques. En tout cas, le facteur clé pour calculer la résistance à l'avancement en aérodynamique est le SCx (produit de la surface frontale par le Cx, que tout le monde connaît). Si on considère que Zeppelin et avion ont les mêmes Cx (forme en fuseau), tout se joue sur la différence des surfaces frontales, qui évolue comme le carré du diamètre.

Si je prends l'emblématique Hindenburg, son diamètre était de 41 mètres contre 4 pour un A319 qui transporte également 100 personnes. On a donc bien un facteur 10. Facteur 10 également pour la vitesse, mais un Airbus va aller voler à 10 km d'altitude, là où le frottement est beaucoup plus faible.

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Message par aleph0 » 28 oct. 2005, 10:17

Salut

J'ai trouvé quelques chiffres concrêts, à charge comparables :
Zeppelin-NT : charge=4.6t, motorisation=3*200=600 ch, vitesse=100 km/h
Avion C26 Lokheed : charge=4,6t, motorisation=900 ch, vitesse=330 km/h

Ce qui correspond déjà à un cas défavorable pour le Zeppelin, car c'est une charge assez faible, et on compare avec un petit avion n'ayant pas une vitesse très élevée. Mais l'avantage semble quand même être du côté du Zeppelin, si on accepte la vitesse plus faible.
Si j'ai le temps, je regarderai ce que ça donne pour des engins plus gros, et en comparant avec un avion gros porteur, pour essayer de faire un tableau comparatif objectif.

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Message par aleph0 » 28 oct. 2005, 12:14

(suite)

Apparemment, à charge utile équivalente et pour des engins assez grands (plus grands que les exemples précédents), la consommation en carburant semble être environ 3 fois plus faible que celle d'un Boeing 747 cargo, d'après la page ci-dessous :
http://resosol.org/Vehicules/dirigeables/News.html

Caractéristiques du CargoLifter CL-160 :
Longueur = 267 m
Volume = 550000 m3
Charge utile = 160t
Motorisation : 8000 ch
Vitesse max = 100 km/h

La puissance par tonne transportée est ici de 50 ch/t, ce qui permet éventuellement de faire des comparaisons avec les avions.

Les problèmes restant à résoudre le plus souvent mentionnés sont :
- Amélioration de l'aérodynamisme
- Sécurité : sensibilité à la foudre

On trouve également des concepts hybrides, comme le "Walrus" : la flottabilité est négative, ce qui fait de cet engin un intermédiaire entre Zeppelin et avions, et facilite le contrôle d'altitude.

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Message par Lansing » 28 oct. 2005, 13:25

aleph0 a écrit : ...
Vitesse max = 100 km/h
...
Le plus gros problème est là, cette vitesse est beaucoup trop faible pour traverser en toute sécurité l'atlantique nord en hiver par exemple. Les Zeppelin en ont fait les frais plusieurs fois.

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Message par Tiennel » 28 oct. 2005, 13:45

aleph0 a écrit :(suite)

Apparemment, à charge utile équivalente et pour des engins assez grands (plus grands que les exemples précédents), la consommation en carburant semble être environ 3 fois plus faible que celle d'un Boeing 747 cargo, d'après la page ci-dessous :
http://resosol.org/Vehicules/dirigeables/News.html
Cette page compare la consommation du Zeppelin Hindenburg (1937) à celle du Boeing 247, qui date de la même époque :
Image
Depuis, les avions ont fait de gros progrès de consommation, même s'ils vont plus vite. Mais les Zeppelins sans doute aussi ;-)

Il faut aussi se demander pourquoi Airbus n'a pas retenu l'option du dirigeable pour acheminer les pièces volumineuses de ses avions vers Toulouse ou Hambourg, et a préféré systématiquement l'avion super-guppy, le bateau ou même le transport exceptionnel par camion.

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Message par MadMax » 28 oct. 2005, 17:21

Dans l'émission "c'est pas sorcier", il parlait d'une vitesse max. de 140 km/h (sûrement un modèle particulier). Sinon ils ont encore des problèmes avec la météo, ils restent au sol en cas de pluie, à cause des problème de masse volumique.

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Message par energy_isere » 28 oct. 2005, 20:43

Tiennel a écrit : ....................................
Il faut aussi se demander pourquoi Airbus n'a pas retenu l'option du dirigeable pour acheminer les pièces volumineuses de ses avions vers Toulouse ou Hambourg, et a préféré systématiquement l'avion super-guppy, le bateau ou même le transport exceptionnel par camion.
c'est en étude, regarde à http://www.predit.prd.fr/predit3/synthe ... nCde=23251
R & S n° 24 : Le dirigeable peut-il transporter des avions ?

GO10 - Véhicules et infrastructures : développements intégrés


Et si, demain, un dirigeable acheminait les lourdes pièces du nouvel A380 d'Airbus sur le site d'assemblage de Toulouse ? Airbus avec l'aide du cabinet Urba 2000 s'est livré à une étude sur la faisabilité de l'utilisation d'un engin gros porteur, capable de transporter de lourdes charges d'un seul tenant. Conclusion : le projet n'a rien d'utopique lorsque l'engin existera, mais il faudra procéder par étapes.

synthèse du rapport du oct.2005 (122 Ko)
je viens de telecharger le rapport cité (en .pdf), et je vais le lire dans quelques minutes.

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