Nos prototypes
A. Première maquette : la montgolfière violette
Nous avons tout d’abord réalisé un patron d’une dimension de 70 m de hauteur et avec des mesures variables pour la largeur. Il était conçu de manière à créer une forme la plus proche et la plus fidèle possible de celle d’une montgolfière. Nous avons ensuite découpé dans du papier de soie (pour avoir un poids le plus léger possible) 4 faces avec les mêmes dimensions que le patron. A l’aide d’un cercle en fil de fer pour créer le socle de notre ballon, nous avons collé les 4 faces de façon à entourer le cercle (de diamètre 20cm). Nous avons utilisé un pistolet à colle pour relier les faces entre elles et les avons jointes. Le but du cercle de fer était de relier le brûleur sous le papier (pour chauffer). Or, après essai (avec un sèche-cheveux), il s’est avéré que le prototype ne volait pas. Nous n’avons donc pas fixé le brûleur.
B. Deuxième maquette : la montgolfière blanche
Suite à l’échec du premier essai, nous avons réalisé un nouveau prototype avec une nouvelle forme et des dimensions plus importantes. Nous avons changé notre mode de fabrication. Nous avons tout d’abord découpé des bandes de papier de soie d’un mètre de long puis les avons collées pour obtenir des bandes de 3 mètres sur 2 mètres. Nous avons ensuite joint les deux extrémités de la bande pour obtenir une forme circulaire, cylindrique. Finalement nous avons fermé le haut du cylindre à l’aide de bandes de papier de soie pour fermer hermétiquement la montgolfière.
C. Description détaillée de la troisième maquette
Pour parvenir à la maquette finale de notre montgolfière, nous sommes passés par plusieurs expériences et échecs qui nous ont permis progressivement de façonner cet engin volant.
Nous avons surnommé ce prototype le « cylindre ».
Pour créer la forme arrondie d’une montgolfière, nous avons décidé de la réaliser en deux étapes:
- 1ère étape :
- 2ème étape :
Nous avons gonflé un ballon de baudruche afin d’obtenir un moule. Pour ce faire, nous avons collé du papier de soie autour du ballon. Après 1 à 2 heures de séchage, nous avons dégonflé le ballon. Le papier est resté de la même forme que le ballon, ce qui nous donna notre moule.
Pour chaque montgolfière conçue à notre échelle, nous avons utilisé du papier de soie car après avoir recueilli de multiples avis extérieurs, il s’est avéré que ce papier de soie qui est certes fragile, permettait de créer une montgolfière très légère. Or, à cette échelle, le poids n’est pas négligeable car la poussée crée par le combustible doit être supérieure au poids de la montgolfière, comme nous l’a expliqué M. Hadi.
Nous avons découpé du papier de soie en forme de bandes arrondies afin de les superposer une à une autour du moule formé ci-dessus.
Points positifs de ce prototype:
- Façon innovante de créer une montgolfière (inventée par notre groupe)
- Montgolfière qui peut être agrandie à notre guise car le gabarit peut-être superposé à l’infini
- Utilisation de multiples techniques de collages/découpages
Points négatifs de ce prototype:
- Comme nos créations sont faites manuellement, ce prototype a pris énormément de temps
- Les collages étant nombreux, le poids de la montgolfière était supérieur à la poussée
Cette montgolfière fonctionne mais elle doit être d’un volume supérieur à la grandeur limite que l’on nous demandait dans ce TPE et cela aurait pris plus de temps, qui a été consacré à la réalisation d’autres maquettes.
Conclusion:
Ce prototype nous a fait avancer car il nous a permis d’avoir une idée du volume nécessaire afin de fabriquer une montgolfière. Le poids du prototype nous a fait prendre conscience que quelques grammes influent énormément sur la capacité de vol.