Description de l'aérostat
Historiquement donc, les nacelles des BPCL étaient entièrement réalisées et mises en œuvre par le LMD. Le CNES fournissait les enveloppes et assurait la mise en œuvre de l’aérostat.
En 2003, le manque de ressources internes au LMD a conduit à la prise en charge par le CNES de la réalisation des nacelles, de l’instrumentation associée et de l’étalonnage des capteurs embarqués.
Configuration générale d'un BPCL
Le BPCL est constitué :
- D'une enveloppe sphérique fermée de 2,5 m de diamètre en polyester (ou mylar) de 100 microns d'épaisseur, réalisée par l'assemblage de fuseaux. Cette enveloppe assure la sustentation de l’aérostat à une altitude comprise entre 500 m et 3 000 m et joue le rôle de ralentisseur en fin de vol.
- Une plateforme instrument située au niveau du pôle Ciel de l’enveloppe. Elle assure :
- L’échantillonnage des paramètres physiques externes (pression, température, humidité, etc.) et internes à l’enveloppe (pression, température) ;
- Le stockage temporaire de ces données ;
- L’émission des informations stockées vers la nacelle de servitude via une liaison radio.
- Une nacelle de servitude située à la base de l’enveloppe (pôle Terre). Elle assure :
- La collecte des données transmises par la (ou les) plateformes instrumentales ;
- Le stockage et l’historisation des informations collectées et générées par l’ensemble des sous systèmes. Notons également que l’unité de stockage assure la mémorisation des paramètres de configuration et des fichiers nécessaires au fonctionnement de la nacelle ;
- La transmission des données mémorisées via IRIDIUM.
Des contraintes de sauvegarde ......
Les aérostats BPCL ne sont pas nouveaux dans leur conception générale mais la filière a cependant subi de nombreuses modifications depuis les premières campagnes de vol : amélioration des instruments de mesure (température, pression, humidité) mais aussi, nécessité de prendre en compte de nouvelles contraintes de sauvegarde qui ont imposé la mise en place de dispositifs jamais utilisés auparavant, notamment :
- Un dispositif de fin de vol télécommandé, consistant en une membrane polyuréthane découpée par un fil résistif chauffé par un courant électrique provoquant un trou dans l’enveloppe par lequel l’hélium s’échappe, ce qui conduit à la chute du ballon.
Ce système peut également se déclencher par un automatisme bord à l’approche d’une zone interdite mémorisée dans le logiciel de vol (terres habitées, zones aéroportuaires, etc.).
- Un clapet de vidage d’hélium (du type de ceux implantés sur les radeaux de survie) qui permet d’éviter l’éclatement de l’enveloppe en cas de surpression, dans les situations où le ballon rencontrerait des phénomènes convectifs qui lui feraient rapidement prendre de l’altitude (et le conduiraient à l’éclatement par surpression).
- L’application d’un produit hydrophobe sur l’enveloppe, réduisant sa charge en eau en cas de pluie, minimisant les risques liés au poser du ballon, par exemple sur des voies de circulation.
