BALLONS HAUTE ALTITUDE

samedi 21 février 2026

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mise à jour le 21 février 2026

vendredi 20 février 2026

TABLEAU DE BORD de la feuille de calculs EXCEL version V11-29

Bonjour les fans de ballons radioamateurs,

Depuis des années des ballons ont été lâché sans tenir compte avec précision de la masse d'hélium injectée dans l'enveloppe. La quantité d'hélium conditionne pourtant la valeur de l'altitude maximale atteinte qui sera celle de l'éclatement pour les enveloppes Latex ou celle du début du vol à volume constant ( float).

Pour ce dernier cas, il s'est avéré possible de déterminer à l'avance une altitude de vol avec une précision relative. Jusqu'à présent, les vols de ballons étaient considérés comme des vols de ballons-sondes.

Il y a encore des instructions dans une brochure publiée pour assurer une gonflage de l'enveloppe avec une quantité "réglementaire" de 5,1 mètres cube. Avec cette valeur, on cherche avant tout une vitesse de décollage de l'ordre de 5 m/s. L'altitude maximale avant l'éclatement de l'enveloppe Latex est alors réduite considérablement surtout si la masse totale sauf hélium est importante et dépasse le kg.

Certains pensent qu'il faut augmenter dans ce cas, le volume d'hélium pour tenter une altitude supérieure.

L'hélium n'a pas le pouvoir de propulser les ballons ! C'est la poussée d'Archimède qui est l'élément moteur et qui est obtenu par le volume extérieur de l'enveloppe. Il y a bien une augmentation de la poussée d'Archimède si on introduit plus de gaz, mais en même temps la masse sauf hélium augmente !

Pour dominer la question du dosage de l'hélium comme paramètre, pour le décollage d'un ballon, il est apparu nécessaire d'en savoir plus et au lieu de tâtonner en exécutant de nombreux vols, il a fallut s'occuper de la physique et sortir quelques équations de base. Exemple : Pa = rhoair. V . g

Des vols ont eu lieu avec des enveloppes de grands diamètres. L'enveloppe de 1200 grammes, et l'hélium qui est nécessaire, représente un coût important et le budget est réduit. Aussi, la méthode actuelle consiste à réduire la taille des ballons suffisamment pour enlever un émetteur en vue de permettre le suivi de la trajectoire, les informations météo et surtout la position GPS pour la récupération de la charge.

Le plus petit ballon est le baudruche de diamètre 30 cm Latex. Sa dénomination est BL30he, qui signifie ballon latex de 30 cm gonflé à l'hélium ! Il est capable de soulever une carte postale de 5 grammes et la porter à une altitude trop faible pour étudier le rapport entre la masse d'hélium injectée et l'altitude maximale en conséquence. Nous optons pour le ballon baudruche de 60 cm de diamètre ou mieux 90 cm de diamètre. Références : BL60he ou BL90he. On peut imaginer des tailles supérieures mais l'objectif est de porter un émetteur léger en altitude. Masse de la charge de 60 grammes ou 80 grammes.

Il est possible d'utiliser des enveloppes plastiques transparentes de tailles similaires et la dénomination devient BS au lieu de BL. A noter que dans le cas BS : il y a des enveloppes ouvertes ou fermées et des enveloppes non transparentes en plastiques de couleur noire : ballon solaire.

Le ballon solaire doit être de plus forte taille pour soulever les masses des charges inférieures à 100 grammes.

Les années passent mais les activités ballons radioamateurs en France ne font que commencer. Il est apparu urgent de proposer une feuille de calculs ( application ) qui permettra de faire les bons choix entre le type d'enveloppe, le type de gaz, les masses des charges utiles et alimentation de longue durée ( solaires ). Il faut entrer les données sur la feuille de calculs et il n'est pas nécessaire de remplir des pages et des pages de calculs. Ce travail a été fait depuis des mois et des années pour vous simplifier la tâche mais en retour il est demander de bien vouloir valider les prévisions par rapport aux valeurs réelles d'un vol expérimental.

Il y aura une suite avec l'introduction des valeurs des vents réelles prises quelques heures avant dans la zone concernée. Il y aura, une suite avec la gestion des paramètres des expériences de physique en vol, et les opérations de descente et de récupérations du matériel et des composants. Un scoop :

--- supprimer l'éclatement qui a l'inconvénient d'être aléatoire en fonction de l'état du Latex.

Merci de bien vouloir contribuer aux futurs développement de l'activité "ballons radioamateurs".

Il faut remarquer que cette activité porte sur la physique du vol, la météorologie, et les techniques de l"aérostation et de la transmission numérique par radio d'amateur. Pour toutes ces raisons, évoquées et expérimenter depuis des années, il n'est pas dans les objectifs de "formater" un type de ballon "unique". La tendance "mondiale" montre que heureusement ce n'est pas la cas pour tous les pays radioamateurs.

Voici un TABLEAU DE BORD de la version actuelle : V11-29 ;

Les cases en bleu sont à remplir :

--- masse sauf hélium : mshe en kg

--- diamètre éclatement ou mode "flottant" : d eclatement en m

--- les paramètres météo : altitude du lieu, pression et température de l'air ( ombre)

--- masse d'hélium à injecter

En rouge : altitude maximum, vitesse de décollage, volumes, force ascensionnelle, ....

Fichier EXCEL disponible par mail : f6agv @ free. fr c'est gratuit ! 73s Alain F6AGV - BHAF -

vendredi 3 octobre 2025

Méthode de la Tare ( parties 2 et 3 )

Résumé de l'article précédent :

Méthode de la Tare ; C'est une pesée très précise et la méthode peut s'appliquer à tous les types de ballons amateurs.

--- le diamètre de gonflage est connu par une mesure exemple : C = 0,80 m de circonférence

D = 0,2546 m

--- la Fal est mesurée ( force ascensionnelle libre ) à l'aide de la balance : lire la pesée Bal en gramme

application : Fal = Tare - Bal en g ou en kg exemple : 5,27 g ou 0,00527 kg

La Tare est posée sur la balance au 1/100 gramme. En quelque sorte la Fal dirigée vers le haut, diminue la valeur de la mesure de la masse Tare.

---Le volume est calculé, c'est le volume théorique qui correspond à la sphère de 0,80 m de circonférence et donc de diamètre D = 0,2546 m rayon R = 0,1273 m V = 0,00864 m^3

---Le volume réel est calculé avec les paramètres mesurés. On peut trouver approximativement avec le

facteur de forme K = 1,057 V réel = 0,00864 . 1,057 = 0,00913268 m^3

V = ( Bal - msHe ) / ( rhoHe - rhoHe ) = 0,00913268 m^3

Déduction de la valeur de la masse d'hélium injectée mHe en gramme ou en kg :

Si on n'utilise pas un manomètre précis pour déterminer ce volume d'hélium, on peut procéder par

tâtonnements successifs en gonflant et dégonflant jusqu'à conserver la bonne valeur prévue. Il est

impératif d'injecter la bonne valeur car on fait le choix de l'altitude et de la trajectoire en prévision. Ensuite il sera procédé à la vérification des calculs pour les valider ou non, ou les améliorer. Signalez quelles sont vos modifications du fichiers de calculs. Envoyer votre fichier de votre vol, avec référence.

Choix A : altitude maximale ( éclatement ou flottant )

Choix B : masse totale sauf hélium : mshe en gramme ou en kg

mshe = menv + mfic + mch avec mch = masse de la charge utile ( expériences + émetteur )

A remarquer que le facteur mch est le plus important à déterminer avec soin ( compter les piles ou batteries ), car il conditionne le volume d'hélium à injecter dans l'enveloppe et le choix de l'enveloppe.

menv : masse de l'enveloppe V : volume de l'enveloppe Ve : volume à l'éclatement et diamètre

IMPORTANT : pour faciliter ce choix, il a été mis au point pendant des années de pratique, une feuille

de calculs sous EXCEL, qui est disponible gratuitement. Il est demandé de renvoyer votre feuille avec la version mise au point pour votre vol de ballon amateur avec la date, le nom, le numéro de version...

Premiers paramètres à connaitre :

--- altitude du lieu de lâcher exemple : 135 m

--- pression atmosphérique du lieu exemple : 1020 hPa

--- température de l'air sur le lieu à l'ombre exemple : 20°C

Que doit-on chercher maintenant ? On cherche à déterminer quelle est la valeur de la masse

d'hélium à injecter dans l'enveloppe : mhe en g ou en kg

Déroulement :

--- température de l'air sur le lieu exprimé en kelvin : Tk = 273,15 + T°C Tk = 293,15 °C

--- masse volumique de l'air ( masse d'un mètre cube ) : rhoair = p . 100 / K1 . Tk

K1=287,05 exemple : rhoair = 1,212 kg / m^3

--- masse volumique de l'hélium : rhoHe = p . 100 / K2 . Tk

K2 = 2078,5 exemple : rhoHe = 0, 1674 kg/ m^3

--- poussée d' Archimède ( masse de l'air à côté de l'enveloppe de même disposition et volume )

Pa = rhoair . V exemple : Pa = 1,212 . 0,009132 = 0,0110685 kg

--- masse de l'hélium injecté dans l'enveloppe : pour le ballon de 0,80 m BL30

mHe = rhoHe . V = 0,1674 . 0,009132 = 0,0015287 kg ( ou 1,5287 g )

La consultation de la feuille EXCEL nous donne TOUS LES PARAMETRES :

Colonne A : altitude toutes les secondes et l'altitude atteinte à l'éclatement

IMPORTANT : si la valeur ne correspond pas au choix A, il faut modifier le choix B : msHe

menv = 0,00267 kg enveloppe classée BL30

mfic = 0,0016 kg type > 23 kg

mch = 0,0042 kg exemple carte QSL ou postale de 4,2 g

mshe = 0,00851 kg ou 8,51 g

Vérifier la valeur de la Fal qui devrait être positive pour un décollage possible !

Fal = Pa - mHe - msHe Fal = 0,0110685 - 0,0015287 - 0,00851 = 0,0010298 kg

ou 1,0298 g

Évaluation de la vitesse au décollage stabilisée ( ou limite ) : v minuscule en m/s

On exprime maintenant la Fal en newton pour être compatible avec la relation suivante :

Fal = R R : résistance de l'air de l'enveloppe à la montée verticale

Il faut savoir que l'enveloppe va décoller verticalement et va prendre progressivement la même

vitesse que le vent. Il y a une période transitoire qui est beaucoup plus visible avec des ballons amateurs

de type BS ... ( ballons solaires )

Fal en newton = 0,0010298 . 9,80 = 0,0100928 N 9,80 accélération de la pesanteur selon l'altitude

nota : jusqu'à présent nous avons calculé les "forces" avec les grammes ou kilogrammes pour travailler

avec les masses. En altitude, on tiendra compte de l'accélération de la pesanteur ou estimée à 9,80 m/s^2

Formule de la vitesse au décollage : Fal = R = 0,5 . Cx . rhoair . S . v^2

Connaissant la valeur de la Fal , v^2 = ( 2 . Fal ) / ( Cx . rhoair . S )

--- Cx 0,5 pour une sphère, faire des essais pour chaque cas particulier

--- S surface du maitre couple au niveau du centre de l'enveloppe C = 0,80 m

S = pi . R^2 = 3,1415926 . ( 0,1273 ) ^2 = 0,0509 m^2

v^2 = 0,655 v = 0,8 m/s

Nota : suite à des essais, d'éclatement ( avec casque anti-bruit ) Ce = 0,89 m De = 0,2832 m

La feuille EXCEL indique une altitude de 2695,93 m pour l'éclatement

BHAF : le 4 octobre 2025 par Alain F6AGV contact : f6agv @ free.fr

lundi 29 septembre 2025

BALLON AMATEUR BP60

Méthode de la Tare avec un exemple de gonflage d'un BL30 :

Avant de s'occuper du gonflage de l'enveloppe BP60, on peut tester la méthode de la Tare avec

un ballon de baudruche de 30 cm de diamètre. Dans la classification BHAF : BL30 .

Ce qui signifie une enveloppe de ballon Latex de 30 cm de diamètre. Pour BP60, c'est une enveloppe souple en plastique de 60 cm de diamètre, fera l'objet d'un article à suivre.

1-placer la balance au 1/100 de gramme sur la table.

2-Installer la Tare, exemple : un poids pour les balances ménagères de 50 ou 100 grammes. Modèle

courant pour les anciennes balances, avec un anneau sur le dessus et de forme hexagonale.

Peser la Tare une fois installée sur la balance au 1/100 gramme : exemple : mtare = 139,86 g

3-Trouver un petit tube en carton à poser sur le plateau de la balance au 1/100 g,

le peser : 2,78 g

4-Choisir une enveloppe Latex pour ballon de Baudruche de 30 cm, si possible de couleur blanc ou rouge. Attention le ballon de Baudruche peut éclater pour un diamètre légèrement supérieur. Faire des essais avec un casque antibruit, dans un lieu isolé !

Proscrire les enveloppes de 26 cm.

5-Peser l'enveloppe non gonflée mise dans le tube de carton, exemple : menv = 5,44 g

6-Déduire la valeur de la masse ( menv ) exemple : menv = 5,44 - 2,78 = 2,66 g ou 0,00266 kg

7-gonfler l'enveloppe avec de l'hélium pur, tout en mesurant sa circonférence en cm, en utilisant

un mètre de couturière, ou un gabarit en carton qui présente au milieu un trou calibré de 0,80m

de circonférence.

8-arréter alors le gonflage de l'enveloppe pour la circonférence de 0,80 m avec une grande précision.

Bien maintenir l'embout ou manchon sans perte de gaz hélium. Faire des nœuds très serrés avec de la ficelle de maçon ( rupture pour force > 23 kg ).

9-Fixer la ficelle de longueur approximative de 50 à 70 cm, à l'autre extrémité sur l'anneau de la Tare.

10-Placer la Tare sur le plateau de la balance au 1/100 de gramme, l'enveloppe gonflée tire vers le haut.

Lire l'indication de la balance ; exemple : Bal = 134,59 g

11-En déduire la valeur de la force ascensionnelle ( Fal ) du ballon en gramme.

Exemple : Tare - Bal = Fal Exemple : Fal = 139,86 - 134,59 = 5,27 g ou en kg 0,00527 kg

12-La mesure de la circonférence étant de 0,80 m ( 80 cm ) ; le vérifier si nécessaire. La mesure

doit se faire au milieu du ballon de Baudruche.

13-Déduction du diamètre de l'enveloppe gonflée : exemple : C = pi . D D = C / pi

D = 0,80 / 3,1415926 = 0,2546 m

14-Déduction du rayon de l'enveloppe gonflée : R = D / 2

R = 0,2546 / 2 = 0,1273 m

nota : pour une plus grande précision, il faut calculer avec 6 chiffres après la virgule.

15-Déduction du volume de l'enveloppe gonflée assimilée à une sphère : V = 4,1888 . R^3

La formule est V = 4/3 . pi . R ^3 soit 4/3 . 3,1415926 = 4,1888

V = 4,1888 . ( 0,1273 ) ^3 = 0,00864 m^3 Mais !!! Constatation : V (théorique) et V' (réel)

16- L'enveloppe n'est pas sphérique ! Le volume du ballon de Baudruche est supérieur en raison de

sa forme gonflée. Il faut connaitre le rapport de forme K !

Faire des essais et K > 1

exemple; K = 1,057 pour notre ballon de Baudruche.

17-Bilan des forces en présence, suivant la verticale au centre de l'enveloppe :

Quelle valeur pesée par la balance ??

Bal = - Pa + mHe + menv + mfic + mTare (1)

Pa = poussée d'Archimède dirigée vers le haut en gramme et en kilogramme

C'est la masse de l'air qui est à coté de l'enveloppe et de même volume, au même instant !

Pa = mair la masse de l'air est aussi égale à la masse volumique x volume occupé

mair = rhoair . V en gramme ou en kilogramme.

rhoair = mair / volume d'air on sait que rhoair = p . 100 / K1 . Tk

K1 = 287,05

p = pression atmosphérique au niveau de l'enveloppe en hPa : exemple : 1020 hpa

T = température absolue de l'air au niveau du ballon en kelvin Tk = 273,15 + T°C ex ; 20 °C

mHe = masse d'hélium injectée dans l'enveloppe " " " "

rhoHe = mHe / volume injecté de He on sait que rhoHe = p . 100 / K2 . T

K2 = 2078,5

menv = masse de l'enveloppe " " " "

mfic = masse de la ficelle " " " "

mTare = masse de la Tare " " " "

Bal = - Pa + mHe + menv + mfic + mTare (équation 1)

Bal = - mair + mHe + ( menv + mfic + mTare )

devient : -mair + mHe = Bal - ( menv + mfic + mTare )

numérique : - mair + mHe = 134,59 - ( 2,67 + 1,6 + 139,86 ) = - 9,54 g ou - 0,00954 kg

On a vu que mair = rhoair . V et mHe = rhoHe . V

- mair + mHe = V . ( - rhoair + rhoHe ) = Bal - ( menv + mfic + mTare ) = - 9,54 g

d'où V = Bal - ( menv + mfic + mTare ) / ( - rhoair + rhoHe )

numérique V = 134,59 - ( 2,67 + 1,6 + 139,86 ) / ( - 1,212 + 0,1654 ) = 0,00913268 m^3

Coefficient de forme = K = 0,00913268 / 0,00864 = 1,057

A suivre : il faut déterminer quelle serait la masse d'hélium injectée pour obtenir une altitude d'éclatement. ( avec un ballon de Baudruche qui éclate pour un certain volume ).

BHAF le 2 octobre 2025 mise à jour.

BHAF le 21 février 2026 mise à jour.

dimanche 26 janvier 2025

GABARIT BALLON SOLAIRE

GABARIT BALLON SOLAIRE BS60He

===============================

Ligne 2 :

A2= entrée ; diamètre en m 0.60 m

B2= 3.1415926 * A2 * 100 ; circonférence en cm

C2= B2/12 ; base du quart de pétale circonférence / 12

D2= B2/4 ; circonférence / 4

E2= entrée ; nombre de secteurs ex : 11

F2= J2*(1 – cos(K2)) ; h

G2= 0 ; G3=G2 + 1

H2= (3.1415926 * J2 * L2) / 180 ; X longueur L

I2= G2* ( 1 / E2 ) * (( A2 *100 ) / 2 ; x

J2= (A2 * 100 ) / 2 ; rayon en cm

K2= ASIN ( I2 / J2 ) ;

L2= K2 * ( 360 / ( 2 * 3.1415926 )) ; angle radian

M2= J2 – F2 ; r – h

N2= 2 * 3.1415926 * M2 ; c’ = 2 * pi * ( r – h )

O2= N2 / 12 ; c’ / 12 Y

P2= H2 ; longueur L X

Q2= rien

R2= rien

PS : augmenter de 2 cm pour la soudure

Fichier : GABARIT_BALLON_SOLAIRE_60cm_V2. xls

jeudi 23 janvier 2025

TUTORIELS

Tutoriels :

Objectifs d'un tutoriel:

celui qui a trouvé comment faire, seul ou en équipe, rédige un document qui détaille avec précision, TOUTES les opérations dans l'ordre et avec mentions des aides extérieures, sous forme de liens internet ou adresses.

Voici quelques titres de sujets à développer. Si vous avez des documents disponibles ou des adresses à communiquer, on peut mettre en route une nouvelle rubrique : tutoriels.

Liste non exhaustives :

1-LILYGO

2-TTGO

3-MESHSTATIC

4-ESP32

5-QO-100

6-PYTHON

7-ARDUINO

8-RASPBERRY

9-APRS-LORA

10-4FSK

11-WSPR

12-HORUS

13-AUTO_RX

14-PC-ANDROID

15-WHASTAPP

16-DRIVE

17-VISIO CONFERENCE

18-FRAMALISTES

19-VIDEO MONTAGE

20-YOUTUBE

21-ASSOCIATIONS ECOLES

22-ALIMENTATIONS SOLAIRES

23-DRONES

24-PILES BATTERIES

25-ARISS ISS

26-BALLONS AMATEURS

27-SATELLITES

28-RADIOSONDES

29-ANTENNES

30-LABORATOIRE ELECTRONIQUE

31-PROJETS BALLONS

32-ARCHIVES

33-EXPOSITIONS SALONS CONFERENCES

34-REVUE JOURNAL

35-LAMPEMETRE TUBES

36-SCHEMATHEQUE RADIO

37-POSTE QUANSHENG

38-PHYSIQUE

39-MATHEMATIQUES

40-LICENCE RADIOAMATEUR COURS

41-CARTOGRAPHIE

42-AMATEUR SONDEHUB

43-RADIOSONDY

44-SONDEMONITOR

45-NOAA-READY-HYSPLIT

46-OUTILLAGE MESURES

47-AVIATION

48-METEOROLOGIE

49-ASSURANCE

50-LEGISLATION

51-FREQUENCES …

autres

Tutorials:

Objectives of a tutorial:

the one who has found how to do it, alone or in a team, writes a document that details precisely, all the operations in order and with mentions of external help, in the form of internet links or addresses. Here are some titles of subjects to develop. If you have available documents or addresses to communicate, we can start a new section: tutorials.

Non-exhaustive list:

1-LILYGO

2-TTGO

3-MESHSTATIC

4-ESP32

5-QO-100

6-PYTHON

7-ARDUINO

8-RASPBERRY

9-APRS-LORA

10-4FSK

11-WSPR

12-HORUS

13-AUTO_RX

14-PC-ANDROID

15-WHASTAPP

16-DRIVE

17-VIDEO CONFERENCE

18-FRAMALISTS

19-VIDEO EDITING

20-YOUTUBE

21-SCHOOL ASSOCIATIONS

22-SOLAR POWER SUPPLIES

23-DRONES

24-BATTERIES

25-ARISS ISS

26-AMATEUR BALLOONS

27-SATELLITES

28-RADIOPROBES

29-ANTENNAS

30-ELECTRONIC LABORATORY

31-BALLOON PROJECTS

32-ARCHIVES

33-EXHIBITIONS TRADE FAIRS CONFERENCES

34-JOURNAL REVIEW

35-LAMPMETER TUBES

36-RADIO SCHEMATIC LIBRARY

37-QUANSHENG POST

38-PHYSICS

39-MATHEMATICS

40-AMATEUR RADIO LICENSE COURSE

41-CARTOGRAPHY

42-AMATEUR SONDEHUB

43-RADIOSONDY

44-SONDEMONITOR

45-NOAA-READY-HYSPLIT

46-MEASUREMENT TOOLS

47-AVIATION

48-METEOROLOGY

49-INSURANCE

50-LEGISLATION

51-FREQUENCIES
others.

Send your proposals even in draft form, to my email address: f6agv AT free.fr
Thank you for your participation, each tutorial will be tested and improved or updated, if developments occur.
For information: the BHAF is an association and members are invited to advance the development of activities in relation to other associations that deal with amateur balloons and radiocommunications, for training and education as well as provide assistance in preparing for the amateur radio license.

73s Alain F6AGV BHAF see more https://www.facebook.com/groups/ballonshautealtitudefrance

lundi 21 mars 2016

LIENS ESPACE BALLONS site RADIOAMATEURS FRANCE