WINDREAM ONE

un nouveau défi pour THEOLIA, Peggy Bouchet et Stéphane Rousson

 
 
Accueil L'Equipe Le Matériel La Traversée
               
 
Vidéo de Patrick Mouchague : Stéphane présente le fonctionnement du Chien de Mer
 

 
WINDREAM ONE est le seul le dirigeable utilisant la mer, le soleil et les airs, comme seuls moyens de propulsion.

> En mode “chien de mer”, WINDREAM ONE est capable de remonter au vent comme un voilier, grâce à cet appendice en carbone qui lui sert de quille. Il utilise alors les énergies de la mer et du vent.

>
En mode “moteur électrique”, grâce à ses panneaux solaires, WINDREAM ONE n’utilise que le soleil comme source d’énergie pour se diriger, contrôler son altitude de vol et alimenter les servitudes de bord.

L’enveloppe souple de type Liftium® (conception Didier Costes) est une structure souple trilobée en forme de fléchette, permettant le positionnement d’un moteur propulsif orientable en queue d’appareil.

C’est une première mondiale car d’autres dirigeables, comme le zeppelin NT ont un moteur à l’arrière mais sur des structures semi-rigides. La plupart des autres dirigeables ont leurs moteurs propulsifs sur les côtés de la nacelle.

La voilerie Gateff qui possède une certification du CNES au Centre Spatial Guyanais, pour des ballons scientifiques de leur conception et de leur fabrication, développe une culture aérologique mise en
application dans la fabrication de l’enveloppe de WINDREAM ONE. Jean-Paul Gateff et son équipe vont utiliser  différentes techniques très particulières pour respecter le dessin novateur de l’enveloppe trilobée et les matériaux spécifiques utilisés. Parmi ces techniques d’assemblage, on retrouve le collage, la couture, la soudure à chaud, et la soudure haute fréquence.
   
Le ballonnet d’air (schéma de droite) permet de maintenir la pression constante de l’hélium dans l’enveloppe, de conserver une forme parfaitement aérodynamique et de naviguer en tangage. Il se gonfle grâce à un ventilateur à déclenchement commandé, alimenté par des batteries rechargées par les panneaux solaires. On le vide en activant manuellement ou automatiquement une soupape.

Le guide rope marine est un tuyau souple en toile étanche qui agit comme lest. Mis à l’eau pour le pilotage de nuit, en cas de vent nul, ou de défection du CDM, le guide rope marine se remplit et se vide automatiquement en fonction de l’allégement ou de la lourdeur du ballon.

L’ancre flottante, de type marine, est maintenue par un câble en bout de nez du ballon. En cas de défection du CDM, couplée au guide rope, l’ancre flottante agira comme un mât laissant le ballon en girouette face au vent.
   
La nacelle. Construite en carbone, elle est suspendue en six points aux tubes de quille. De conception marine, fuselée, elle est facilement déplaçable
d’avant en arrière afin de modifier le centre de gravité du ballon et donc son incidence de vol. Cette nacelle/bateau, conçue comme un canot de survie pour les pilotes est largable en cas d’urgence (fuite d’hélium importante, déchirure du ballon, etc). Equipée d’un panneau de pont et de hublots étanches, elle est insubmersible. Autonome en énergie, elle est équipée de panneaux solaires qui alimentent les moyens de transmissions radio, de navigation et de positionnement.

L’innovation a toujours été la signature de l’agence d’architecture navale, VPLP, et son attirance pour les défis à relever est idéalement illustrée par son travail sur la nacelle de WINDREAM ONE.

Les panneaux solaires représentent une surface totale de 20 m2 environ pour 80 kg et sont fixés sur l’extrados des gouvernes, à l’arrière du ballon. En secours, deux petits panneaux solaires équipent également la nacelle pour qu'en cas de largage, les pilotes devenus navigants gardent une autonomie électrique minimum à bord de leur nacelle/bateau dans l’attente de secours.
Le chien de mer (CDM).
Idée et conception de Didier Costes, optimisé pour la version  WINDREAM ONE par Stéphane Rousson et l’ENSIETA, (École Nationale Supérieure Ingénieurs des Études et Techniques d’Armement). Son principe est le même que celui de la dérive d’un voilier et peut s’utiliser pour un vol entre 50 et 200 m d’altitude au-dessus de la mer.
Cette dérive construite en carbone est reliée par un câble à la structure du dirigeable et a la forme d’une aile courbe qui s’accroche dans l’eau. L’équilibre en tangage est procuré par une  poutre hors d’eau portant des palpeurs automatiques hydro-planants. L’équilibre en roulis et en cap est procuré par la tension du câble et la profondeur d’immersion régulée par la courbure de l’aile.
Lorsque le ballon vole au moteur électrique, le chien de mer est relevé et le ballon est piloté aux gouvernes. Par vent fort, l’usage du CDM est rendu difficile et donc peu recommandé. En cas de problème majeur, le CDM peut être largué.
   

WINDREAME ONE est soumis à la réglementation aérienne, pas à la réglementation maritime. Il est immatriculé en ULM classe 5 (Ultra Léger Motorisé avec un volume d’Hélium inférieur à 900 m3). À ce titre, il est  prioritaire sur tout engin volant sauf les montgolfières.

Avec le chien de mer qui le relie à la surface de l’eau, si WINDREAME ONE croise un cargo il faudra le relever pour s'élever en altitude. En cas de complication, il est toujours possible d'avoir recours à la radio de bord pour entrer en contact avec le navire. De nuit, il n'y aura pas de navigation au chien de mer.

Le gros risque est la déchirure de l’enveloppe du ballon par surpression accidentelle de l’enveloppe. Dans ce cas, une seule option, c’est l’amerrissage (le plus en douceur possible !). C’est pourquoi le recours à un architecte naval a été nécessaire.

C’est ainsi que Marc van Peteghem a dessiné une nacelle “aéromaritime” qui rappelle celle du bateau à rame de Peggy et qui sera légère, autonome et insubmersible une fois sur la surface de l’eau. Le largage du ballon ne se fera qu’une fois la nacelle posée sur l’eau. Et il n'y aura plus qu'à attendre les secours.

Quelques chiffres   Le matériel embarqué
Longueur de l’enveloppe : 28,50 m

Largeur étoile arrière : 10 m

Hauteur étoile arrière : 7,5 m

Surface : 695 m2

Diamètre maximum : 7,5 m

Volume de l’enveloppe : 1038 m3

1 ballonnet de volume maximum total : 150 m3

Portance aérostatique pour 900 m3 d’hélium : 900 kg

Pression normale de gonflage : 300 Pascals

Altitude de vol : entre 20 et 50 m

Vitesse de croisière moteur : 20 km/h

Vitesse de croisière au chien de mer (CDM) : 20 nds

Altitude maximum de vol : 1000 m

Longueur de la nacelle : 4 m

Largeur de la nacelle : 1,5 m

Espace de vie : 3,5 m2
  Batteries : 120 kg de batterie Li-po

Panneaux solaires : + de 14m2

Moteur électrique propulsif : 2 kW

Moteurs électriques sustentateurs : 1 kW

1 Dessalinisateur manuel

Téléphone : 1 satellite Iridium

1 Balise Sarsat et 1 Balise Argos

1 Positionneur GPS

1 Radio VHF

1 Ordinateur de bord PC

Matériel photos-vidéo et de transmission d’images avec antenne pour envoi images vidéo

Nourriture frais et lyophilisé

Pharmacie de bord

Matériel de sécurité : 2 combinaisons et différents kits de survie

1 lecteur MP3
 
Crédit photos et plan maquette : Gérard Chenus - Stéphane ROUSSON - Agence Hickory
 

 

Des nouvelles
de Stéphane



Essai de la nacelle et du
Chien de Mer
à Saint Mandrier

St-Mandrier : c'est actuellement le camp de base de Windream One.

Ce vaste hangar de 15 m de haut et de 1 600 m² permet à Stéphane d’effectuer, en intérieur, les premiers vols d’essais du prototype équipé pour la circonstance d’une nacelle tubulaire ultra légère propulsée par un moteur thermique d’une poussée de 3Kw.
 
     
La nacelle réalisée avec le concours des Elèves de l' IUT d' Amiens en Génie Mécanique a reçu le Prix des étoiles OSEO ANVAR (prix académique pour l’innovation, la promotion des sciences et des techniques)
 

 
Puis Stéphane s'est lancé en solo pour une série de vols au-dessus de la mer avec pour objectif d’identifier différentes options de pilotage et valider certains concepts utilisés sur Windream One, notamment le chien de mer.
Stéphane est ravi et comblé de ces essais.." Un vrai bonheur" commente t'il. Les essais en images sur la vidéo....