Dirigeables : se diriger vers une solution pleine d’avantages

Remplis d’hélium, les dirigeables flottent dans l’air et n’ont pas besoin de beaucoup de puissance pour se déplacer. Grâce à des hélices réparties sur leur structure, ils peuvent atteindre des vitesses de 100 km/h et faire du vol stationnaire. A faible vitesse, ils se dirigent grâce aux hélices, tandis qu’à vitesse plus élevée ils utilisent les gouvernes aérodynamiques. Divers projets visent à tirer parti de leurs atouts.

STRATOBUS

En collaboration avec Thalès Alenia Space, l’ONERA participe au projet STRATOBUS depuis avril 2016.  Entre le drone et le satellite, ce dirigeable est conçu pour des missions de surveillance et d’observation, effectuées depuis la stratosphère, sur une position géostationnaire. Équipé de panneaux solaires, ce dirigeable est autonome en énergie ; il tourne autour de son axe longitudinal pour suivre les mouvements du soleil et produire de l’énergie en continu. Il pourra ainsi être opérationnel pendant une durée d’un an. L’électricité produite par les panneaux est transmise à la nacelle, qui héberge les radars et les batteries. Stratobus maintient sa position grâce à sa forme aérodynamique et à ses hélices, dont la puissance est modulée en fonction de la force du vent. Facile à transporter et à déployer, le STRATOBUS sera en permanence en contact avec une station sol.
L’ONERA est en charge d’étudier la dynamique de vol (modèles de vol, simulation, développement d’outils, pilotage, guidage) et son aérodynamique (modèles, maquettes, essais en soufflerie, calculs des caractéristiques aérodynamiques, y compris celles des hélices).

LCA60T

Le 30 janvier 2019 se terminait à l’ONERA la campagne d’essais en soufflerie d’une maquette à l’échelle 1/150 du LCA60T (Large Capacity Airship 60 Tons) de la société FLYING WHALES.
Ce dirigeable rigide est destiné au transport économique d’un chargement de plus de 60 tonnes, à basse altitude (3000 m), à une vitesse maximum de 100 km/h. Grâce à sa structure rigide, il permettra l’emport de charges lourdes, en soute ou sous élingue, notamment dans des zones difficiles d’accès.

Avec ses hélices à motorisation électrique, réparties sur l’enveloppe, LCA60T peut effectuer des vols stationnaires permettant d’effectuer les opérations de chargement et de déchargement sans avoir à se poser.
L’ONERA participe à la conception de ce cargo des airs, par l'étude de la dynamique de vol, de l’aérodynamique (fuselage et hélices) et de l’aéroacoustique, qui vise à limiter les nuisances sonores.
Peu manoeuvrant et particulièrement sensible au vent, le comportement du dirigeable vis-à vis des phénomènes aérologiques doit être analysé. De même l’impact des conditions environnementales (foudre, givre, compatibilité électromagnétique) sur cette machine doit être pris en compte. L’ONERA intervient auprès de FLYING WHALES sur ces différents sujets.

MESSAGER et la filière dirigeable

MESSAGER est un concept de dirigeable de surveillance de moyenne altitude initié par la DGA (Direction Générale de l’Armement). L’ONERA a été chargé de la conception générale du projet, de l’étude de la dynamique de vol et de l’aérodynamique.
Une mission d’expertise et de veille technologique lui a également été confiée. Il s'agissait d'établir une feuille de route pour cette nouvelle filière des dirigeables, et en particulier de recenser les technologies critiques pour son essor, qu'elles soient disponibles sur le marché ou non. Ce contrat conforte l’expertise que les équipes de l'ONERA ont pu acquérir préalablement à l’essor de programmes de dirigeables qui a débuté en 2016.