Per Aspera Ad Astra
Historique de l'aérostation
Le chemin du SZEPPELIN, du dirigeable à hélium intérieur au concept HAPS à haute altitude.
Pourquoi un dirigeable ?
Les expériences menées avec des ballons météorologiques nous incitent à 'viser plus haut'. Notre objectif est d'atteindre une altitude de 50 kilomètres avec un dirigeable équipé d'équipements de télécommunications. Le Règlement des radiocommunications (RR) de l'UIT définit une HAPS (High-altitude platform station) comme une station radio située sur un objet à une altitude de 20 à 50 kilomètres, en un point nominal fixe par rapport à la Terre.
L'idée étudiante est née en 2021. Si l'enthousiasme des étudiants persiste et que nous parvenons à obtenir un soutien pour la réalisation, nous rejoindrions la compétition internationale entre universités, représentant notre université et notre pays.
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Trois phases
Basé sur les connaissances acquises chez Aero Drum Ltd, nous avons divisé notre plan en trois phases. Les expériences de chaque phase sont intégrées dans la conception des dirigeables suivants.
1ère phase
Dirigeable intérieur
Longueur maximale : 5 m · Carburant : hélium
2ème phase
Dirigeable extérieur
Longueur minimale : 5 m · Carburant : hydrogène
3ème phase
Dirigeable à haute altitude
Longueur minimale : 16 m · Carburant : hydrogène
Sous-groupes de conception
L'assemblage d'un dirigeable est une tâche complexe qui nécessite le travail coordonné et précis de plusieurs sous-groupes au sein du projet.
Conception du ballon
Concevoir, acquérir, construire et tester un ballon de forme, de volume et de matériau appropriés.
Conception de la flottabilité
Sélection du gaz approprié assurant une flottabilité adéquate, basée sur les réglementations de sécurité de l'espace aérien donné, et résolution de l'interface entre la bouteille de gaz et le ballon lors du remplissage.
Conception du radiocontrôle
Conception, acquisition, construction et test du système assurant le mouvement spatial du dirigeable et son alimentation électrique.
Conception de la charge utile
Conception, acquisition, construction et test de la charge utile adaptée à la mission et de son alimentation électrique.
Conception de la surface publicitaire
Conception, acquisition et test du support publicitaire de taille, de poids et de matériau appropriés, ainsi que la préparation des logos des sponsors.
Réglementation
Connaissance et respect des règles légales générales et universitaires pertinentes lors de la conception, des tests et de l'exploitation du dirigeable.
L'histoire du premier vol
Nous avons d'abord soumis le ballon du dirigeable à un test de pression à l'air. Après le test réussi, nous avons examiné le fonctionnement de l'unité de contrôle.
La charge utile – en accord avec la Journée mondiale des télécommunications – est devenue un scanner de spectre, avec lequel nous pouvons vérifier la couverture mobile intérieure. Le scanner est également capable de se connecter au réseau de mesure de l'autorité de communication. Le défi le plus difficile était que l'appareil de mesure devait avoir la masse la plus faible possible, afin que la batterie assurant son alimentation ne doive pas être remplacée pendant les sept heures de l'événement. Ce n'est pas un secret : la batterie d'origine a dû être remplacée par une batterie utilisée dans le modélisme aéronautique.
Le ballon a d'abord été rempli d'hélium, puis le dirigeable a été solidement ancré. Ensuite, les systèmes de contrôle ont été installés, puis la charge utile, et enfin les logos des sponsors. Le dirigeable était prêt pour son premier envol.
Qu'est-ce que ça fait de piloter un dirigeable ? C'est différent de piloter un modèle d'avion ou un drone – cela peut être comparé à la conduite d'un sous-marin. Après la Journée mondiale des télécommunications, nous avons déplacé notre dirigeable vers le bâtiment Mobilis pour que le plus grand nombre de personnes puisse le voir. D'autre part, nous étions curieux de savoir combien de temps et quelle flottabilité un seul remplissage pouvait fournir. Les expériences recueillies nous aideront à concevoir et à construire un dirigeable extérieur à l'avenir.
