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NOTE HISTORIQUE SUR LE PROJET EOLE

A. DESCLAUDE, RE/ID.

 

Depuis 1962, date à laquelle on a commencé à utiliser des ballons pour la recherche spatiale en France, les techniques de fabrication et les performances de ces véhicules atmosphériques ont été considérablement améliorées puisque, ayant commencé par la fabrication de ballons de 5 000 m3; on lance aujourd'hui couramment des ballons de 50 000 m3...
Cependant, lorsque le CNES entreprit de développer le programme EOLE, il fallut décider de mettre au point de nouveaux ballons dotés de qualités originales non requises jusqu'alors.
Ni les ballons dilatables fermés (durée de plafonnement limitée, transport de charges très faibles), ni les ballons stratosphériques (durée de vie inférieure à 24 h) ne pouvaient répondre aux exigences du projet.
L'activité de la Division "Ballons" devait donc se porter sur une amélioration du comportement des ballons déjà existants.
C'est ainsi que sont nés les ballons "pressurisés", de type "fermé", de volume constant et capables de naviguer à un même niveau pendant plusieurs semaines et même plusieurs mois. Pour réunir toutes les qualités requises, la Section "Études de ballons" a dû résoudre un certain nombre de problèmes, en particulier améliorer la composition des enveloppes et les procédés de fabrication de ces ballons et se livrer à des essais au sol et en vol des nouveaux véhicules réalisés.
Ce sont ces différentes études que nous allons analyser successivement.

L'ÉTUDE DES MATÉRIAUX
La Section "Études de ballons" a lancé la fabrication de ballons sphériques d'un diamètre inférieur à 4 m, constitués de 16 fuseaux assemblés par collage à chaud.
Après de nombreuses recherches, le matériau retenu a été le "terphane", sorte de polyéthylène, dit "bilaminé" puisqu'il est utilisé en 2 feuilles d'une épaisseur variant entre 50 et 100 microns, ceci pour diminuer les risques de fuite.
Afin d'améliorer le comportement de ce matériau, on a prévu en outre d'ajouter au terphane 2 éléments supplémentaires, du "saran" et de l'aluminium, afin d'obtenir une étanchéité maximale et une résistance plus grande aux rayons ultraviolets. Des essais de ces matériaux, commencés en décembre 1967, sont actuellement en cours en laboratoire pour vérifier la résistance mécanique et les caractéristiques thermo-optiques des enveloppes.

LES ESSAIS AU SOL
Pour prouver les qualités de ces nouveaux matériaux et vérifier leurs performances, une centaine de ballons de modèle réduit (1,25 m de diamètre) ont été fabriqués puis essayés dans le caisson d'ambiance spatiale de la SOPEMEA.
On a étudié en particulier les phénomènes d'éclatement et de vieillissement et les performances (mesure des variations de volume des ballons en fonction de la température et de la pression).

LA FABRICATION DES BALLONS
C'est à la Société Delacoste que le CNES a confié depuis 1965 la fabrication des ballons pressurisés, à partir des films réalisés par "La Cellophane".
Le travail consiste à découper les films en fuseaux, à assembler ceux-ci par collage, à mettre en place des "calottes polaires" et enfin à contrôler l'étanchéité après le formage du ballon.
Pour modifier le conditionnement des ballons, le CNES a installé dans les bâtiments de cette Société un système de contrôle de réception des matériaux et mis au point une procédure de formage des enveloppes à chaud.

LES ESSAIS EN VOL
Les essais en vol sont faits pour sanctionner les différentes améliorations apportées dans la fabrication, cette fois sur des ballons de la taille normale, des futurs aérostats EOLE (diamètre variant de 3 à 4 m), capables d'emporter des charges de 3 kg environ à une altitude de plus de 9000 mètres.
Une série d'essais technologiques avec lancement de 22 ballons a eu lieu en mai 1968 depuis la station de localisation, de télémesure et de télécommande de Prétoria.
Au cours de cette campagne, on a cherché à mettre en évidence l'influence du niveau de vol sur la durée de vie des ballons (à 300 mb, il existe des masses givrantes qui n'existent pas à 200 mb), à vérifier l'influence de la température du gaz sur cette durée de vie, à contrôler la résistance du matériau employé et à établir le rapport existant entre l'épaisseur de l'enveloppe et sa durée de vie.
Les nacelles utilisées étaient des nacelles électroniques du type "Ghost", capables de transmettre 4 paramètres (angle solaire, pression à l'intérieur du ballon, pression atmosphérique, température de l'atmosphère).

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