CHAPITRE IV STABILITÉ

Un navire aérien manque de slabîlilé quand il f dérange trop de la ii^ne ou de la trajectoire qui doi^l le conduire vers un but déterminé. Ces déviations peu-« ■vent se diviser en trois parties: i" la stabilité longitadi-A jiale Huyprf/co/eappelée /n/iyaye danslecasdesvaisseaux^l 2" la stabilité latérale appelée roulis ; et 3° la stabilité d route.

Les deux premières tendent à ramener automatique* ment le ballon à sa position primitive quand il a subn un déplacement vers l'avant ou vers l'arrière ; la troi^ sième duit éviter les mouvements de tête à queue en Jes mouvements de lacets à la suite d'une embardée oQj d'une manœuvre du gouvernail; cette dernière estindi»* pensable au navire aérien.

StnbilitË verticale

Les principaux obstacles qui modifient la stabilité ver^l ticale, sont les ruptures d'équilibre qui, actuellemenljf £Ont impossibles à éviter.

Ces ruptures d'équilibre, sont indépendantes de In nature du gaz dont esti,'onHé le ballon, elles sont détep*

minées : i° par la variation dans le poids de l'acrostat ; 2" par le couple (i) de propulsion dû à l'hélice. Examinons en détail chacune de ces deux parties.

i) Variation dans le pnids de faérostal. — Ces variations dans le poids, sont dues à la pluie, à la rosée, à la neige, ou simplement à l'humidité.

Pluie. — On a constaté que la pluie occasionne une surcharge équivalente au poids d'une couche d'eau de — de millimèlre d'épaisseur qui recouvre la moitié de la surface du hallon.

Si S est la surface totale, la surcharge à craindre serait

Pour un ballon de a ooo m\ dont la surface est d'environ 766 nv la surcharge serait de; 76t)

nron

Rosée. — La rosée, tend à augmenter légèrement le poids, mais d'une faible quantité.

Neige. — Au cas de neige, il va sans dire que le poids^ de surcharge, serait plus grand que pour la pluie: nou» estimons bien qu'un dirigeable ne sortira pas par les. temps de neige, mais cela peut arriver.

Humidité. — L'humidité entre légèrement en ligne de compte, surtout si le dirigeable possède beaucoup de cordages.

Enfin, les variations dan.s le poids d'air déplacé, suivant la valeur de l'échaufTemenl, les variations de réchauffement au cours de l'ascension, les inégalités du rayonnement solaire, le passage du jour à la nuit, les fuites inévitables de gaz, tous ces éléments concourent. A déterminer des ruptures d'équilibre.

{■) Appelé

li couple de rappel.

Le ruijiivemeiit de tangage peut donc i^tre pruduil pas une, des causes précédentes ;si, en effet, il ae produit une! rupture d'équilibre qui donne par exemple une vitesse I ascendante t> (fig, 54) celte vitesse se compose avec la I vitesse V du ballon et la résistance à l'avancement i s'exerce suivant la direction a, ce tjui augmente beau-l coup la résistance et peut amener des complications f graves avecles ballons très allonges. Au lieu des uiovens I

rudinu'ntaires habituels, manœuvre de soupape et projection [le lest, qui, du reste, ne corrigent le déplacemeDt qu'après qu'il s'est produit, il faudrait une disposition automatique qui est encore à trouver. Toutefois en augmentant la vitesse propre, on assurera de plus en plus la stabilité dans le plan horizontal, de sorte que la -disposilton automatique désirée n'est réellement utile ■qu'aux faibles vitesses qui marqueront pendant quelques années encore, les débuts de l'aéromotion.

2) Couple de rappel. — Lorsque le propulseur d'tin dirigeable se met en mouvement, ce dernier est soumis àl'action d'un couplequi tend aie faire osciller en élevant la proue vers le ciel(ij La puissance de ce couple est

(i) Si !b proue

U partie la pi

Je balle

n moyen de

^^ produil aulre chose : le ça/ lend à haule cl à auçmenler le lang'age. Il

De celle façon le ^az si

entre chaque c

STABILITE

«mesurée par le produit Frf, d étant la distance de Tarbre •de rhélice où s'applique Teffort de propulsion F au point O, centre de figure du ballon (supposé symétrique) (fig. 55).

Fig. 55.

Il en résulte, d'une part, une augmentation notable de la résistance, et, d'autre part, des mouvements de tangage quand la force de traction varie. Mais heureusement le ballon est rappelé par un couple contraire POG sin i qui agit lorsque le centre de gravité du système s'est suffisamment écarté de la verticale passant par le centre de figure 0, qu'on peut considérer comme centre de suspension.

On a donc : P GO sin « = Frf

D'après les calculs de M. R. Soreau, le rapport entre la résistance pour une petite inclinaison / et la résistance pour une inclinaison nulle, peut se présenter approximativement dans le cas d'un ballon symétrique, par la formule :

la stabilité est aug-mentée. Tous les dirigeables devraient être cloîrsonnés.

C'est précisément parce que cette méthode avait été suivie que le ballon « La France » a pu opérer ses sorties avec peu'de déviation.

/étant rallongemeiil du ballon.

On tire donc :

1U^r(i +/'sin'-^)

Pour que la réb^îstance suit doubliJe, il suflit que l'oaJ ait sin — = — , ce qui donne 4°i4o poir le ballo

Dupiij de Lôrae, et 2", 20 pour un ballon ayant un allongement de 5.

On trouve que la résistance est augmenté de i/3 en ] prenant (' =^ i4°, c'esL-à-dire qu'elle est multiplié par 1,5.

La vitesse est ainsi réduite dans le rapport de i à v'iiS.

Il importe donc, pour un ballon déterminé, que l'amplitude des oscillations ne puisse dépasser une certaine j valeur I.Or le couple de rappel dans un ballon de poids P \ est égal à :

PX GOXsini"

II y a donc lieu de calculer GO de^façon que l'incliu. son ne devienne pas supérieure à I.

Parmi les causes qui peuvent produire cette inclinaison, les principales sont donc l'instabilité verticale et la distance (/entre l'arbre et le centre de résistance.

Il suffit en effet, pour obtenir une oscillation de 3", que la vitesse du mouvement ascendant ou descendant ■ soit de 6 X tg 3° =; o,3i3 m., pour une vitesse de mar- I che de fi m. On voit alors que l'amplitude des oscilla-1 [ions est proportionnelle à la vitesse propre du ballon. II résulte de là, que la stabilité verticale si désirable dans I les dirig^eables à faibles vitesses, sera moins importante J à réaliser pour des ballons ayant des vitesses de 10 m. et ] au-dessus.

Quant à la distance d, de l'abre de l'hélice au centre j

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de résistance, elle inten ient, dans les équations, ainsi que nous allons le voir, et il y a intérêt à la diminuer et même à la supprimer.

Reprenons les équations précédentes : quand le pro» pulseur se met en marche, le système s'incline sous la traction F de l'hélice^ d'un angle io et on a :

Frf=P. GOsinio d'où :

sin Io = r"X='