mardi 6 juin 2017

GONFLAGE D'UNE ENVELOPPE LATEX


Le gonflage d'une enveloppe de ballon en Latex nécessite une procédure rigoureuse, si on ne veut pas bricoler au dernier moment et mettre en péril la quantité d'hélium mise en œuvre, dont le coût est important pour le budget du projet. Le professionnel d'une station météo, procède aux gonflages avec une méthode, bien rodée et tout est prévu, vu le nombre de lâchers de ballons-sondes.
MATERIEL PRINCIPAL :
Bouteille d'hélium de 4 m^3
Détendeur de pression avec manomètre
Tuyau souple longueur 2 m, tube PVC de diamètre 40 mm
Manchon Latex de l'enveloppe
Ficelle de maçon rupture à moins de 23 kg de traction
FOURNITURES :
Joint caoutchouc diamètres ext 40 mm, int 30 mm épaisseur 3 mm
Clef à molette de 28 mm minimum ou mieux 30 mm
Deux colliers serflex :  pour diamètre 15 mm
Tournevis de 6 mm
Paire de ciseaux
Colle pour PVC
Gants en Latex type cuisine*

*Les gants sur la photo, sont ceux pour le décollage.

REALISATION DU TUBE PVC :
Le tube PVC de diamètre 40 mm extérieur a une longueur de 230 mm
Le manchon fileté 40 mm avec bouchon et joint caoutchouc 30x40 épaisseur 3 mm.
Ce manchon a une longueur de 70 mm de type EN1329B, en PVC.
Collage du tube par rapport au manchon avec la colle pour PVC.
Embout de fixation du tuyau souple, vissé et collé dans la fond du bouchon après le perçage de celui-ci.
Serflex de serrage diamètre 15 mm, voir photos :

Pour la suite, laisser le robinet de la bouteille d'hélium fermé.
Le détendeur a son propre robinet fermé : attention au sens
--- sens horaire pour ouvrir
--- sens anti-horaire pour fermer

Fixation du détendeur sur la bouteille d'hélium avec la clef à molette de 28 mm (ou 30mm). Il faut impérativement mettre un joint de 18 mm, sinon fuite importante vu la pression en sortie de bouteille et prévoir des joints de rechange.

Cette bouteille est en cours d'utilisation, elle indique 133 bars.

Une bouteille pleine en sortie de fournisseur présente 180 à 200 bars.  La pression atmosphérique est comptée à 1 bar.
Le manomètre permet de savoir quelle est la masse d'hélium injectée dans l'enveloppe avec une précision moyenne.   Exemple :  début à 200 bars et fin de gonflage à 180 bars.

L'enveloppe Latex (ex : 1200 grammes) est étalée en longueur sur une bâche propre sans aucun cailloux ou gravillons dessus (à vérifier). Vérifier l'état de l'enveloppe.
Sans vent, on peut laisser l'enveloppe se lever toute seule.
Avec vent, il faut prévoir une bâche au dessus de la première avec le gonflage de l'enveloppe entre les deux. Des aides bénévoles sont postés aux quatre coins, on peut compter jusqu'à huit personnes.
Vérifier au préalable que personne, n'a des objets coupants, bagues, montres, ceintures, médaillon...
Leur faire porter des gants de cuisine en Latex (boite de 100 en grande surface).

Placer le manchon sur le tube avec une longueur suffisante. Préparer la ficelle de maçon et une paire de ciseaux à bouts ronds mais danger pour l'enveloppe.


Le détendeur est toujours fermé. Faire un DOUBLE nœud solide bien serré.

Uniquement si la fixation est bonne, ouvrir le robinet du détendeur, très très doucement dans le sens horaire, le débit est faible.
Un gonflage dure environ 20 minutes, pour une enveloppe de 1200 grammes et un volume injecté d'hélium de 5 mètres cube. Surtout ne pas aller trop vite en besogne, il y a une production de froid par la décompression qui pourrait endommager l'enveloppe Latex.
Observer la mesure de la pression pendant le gonflage sur le manomètre de gauche et poursuivre le gonflage jusqu'à la valeur de la pression indiquée par l'étude préalable.
L'altitude maximale atteinte va dépendre de la masse d'hélium injectée et du volume de l'enveloppe à l'éclatement donné par le fabriquant.
Ne pas dire "explosion" mais "éclatement".

Détendeur fermé, sens anti-horaire. Faire un DOUBLE nœud n°2 très serré.

Faire un nœud n°3 très serré, et surtout ne pas couper la ficelle, elle va supporter toute la chaine de vol !

Si vous constatez aucune fuite d'hélium en retirant le tube PVC, replier le manchon et faire un nœud n°4 très serré. Rappel : attention au maniement des ciseaux proche de l'enveloppe.

En cas d'absence de vent, le ballon peut se dresser et se maintenir à la verticale, en fixant la ficelle de maçon à une masse de 5 kg constituée par un jerrican en plastique transparent rempli d'eau.
Méthode de la Tare.
Une mesure de la Fal (force ascensionnelle libre) peut s'envisager pour retrouver la valeur du volume d'hélium injectée plus précise dégrossie avec la méthode du manomètre du détendeur. Voir feuille Excel.

Exemple :  évolution du diamètre d'une enveloppe Latex en fonction de l' altitude jusqu'à l'éclatement. Le diamètre à l'éclatement est donné par le fabriquant mais il y a des bonnes enveloppes et des mauvaises tout dépend de la qualité du Latex à la fabrication.

Exemple de ficelle de maçon, de 3 mm, qui doit rompre par traction à moins de 23 kg.
Attention : le cahier des charges en vigueur impose cette valeur de 23 kg. Ne chercher pas à installer des ficelles de cerf-volant à 50 kg ou 150 kg, n'optez pas pour une matière comme le nylon, ou du fil électrique, ou autre chose que la ficelle de maçon. Le cahier des charges est clair là dessus et votre déclaration ne tient qu'à ce fil, pour être favorable !! Je recommande de tester cette ficelle.
Ne pas oublier que la méthode de lâcher a une grande importance en cas de grand vent :
si vous retenez le ballon, la prise au vent peut provoquer la rupture de la ficelle !
Dans ce cas, il reste la solution de lâcher sous bâche ou dans un abri genre hangar aviation ou ferme.
DOCUMENTS A CONSULTER  :
feuilles EXCEL sur le gonflage et les conditions de décollage.
Choix du site de lâcher.
Techniques de lâcher.
Modifications des trajectoires de montée et de descente sur mesure.
Prévisions de trajectoire.

Pour plus d'infos, me contacter, et je vous conseille sur la réalisation de votre projet de A à Z !

Source :  BHAF  meteophysique.free.fr   meteophysique(@)free.fr
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