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Etude et construction d’une maquette de la nacelle de l’expédition
Generali Arctic Observer
La nacelle du ballon utilisé par Jean-Louis Etienne pour survoler l’Arctique présente
des formes propices à une étude géométrique et à la réalisation d’une maquette. Conçue
pour offrir un habitacle adapté à cette expédition, cette nacelle est réalisée par assemblage de
surfaces planes correspondant à des figures géométriques répandues dans la vie courante.
Pour des activités éducatives, on trouvera ici des éléments propres à l’étude de concepts du
programme de géométrie, notamment au cycle 3, chacun choisissant dans les documents
proposés ci-après ce qui lui semble le plus adapté à sa démarche pédagogique, qu’il s’agisse
d’une étude de figures géométriques, de la lecture de plans, ou de la réalisation d’un objet
en trois dimensions.
La nacelle
Ci-dessus : L’image de gauche est une « vue d’artiste » de la nacelle totalement équipée et fixée au
ballon, avec les bouteilles de propane et les panneaux photovoltaïques à la périphérie. On peut
également remarquer la bulle située à la partie supérieure, pour permettre à jean-Louis Etienne une
observation fréquente de l’atmosphère, des brûleurs et du ballon.
A droite, cette photo de la nacelle en construction permet d’apprécier ses formes et ses dimensions
réelles (environ 1,60 m de hauteur). On voit que d’un point de vue géométrique, la nacelle peut être
considérée comme l’assemblage de deux troncs de pyramides hexagonaux.
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Ci-dessus : Schémas réalisés par Jean-Louis Etienne lors de l’ébauche des formes générales et des
dimensions de la nacelle. Les dimensions indiquées ici correspondent sensiblement à celles qui ont
été mesurées après construction et qui sont reportées dans les documents suivants, pour construction
d’une maquette. La plus grande dimension extérieure est de 2,10 m, ce qui assure à la nacelle un
transport aisé par la route (et ce point est évidemment important pour les phases de test et pour
l’acheminement du matériel de l’expédition).
Sur le schéma inférieur, noter la présence de « sabots » de protection en-dessous de la nacelle, de
cales pour les bouteilles de propane (de part et d’autre du hublot, sur chacune des 6 faces latérales
hautes), et de la bulle d’observation en métacrylate. Cette bulle est solidaire du panneau d’ouverture
supérieur.
Au cours de la période de réflexion et d’élaboration des plans, Jean-Louis Etienne a réalisé de
nombreux schémas avant de finaliser ces formes générales qui lui ont semblé les plus adaptées
aux objectifs et aux contraintes de l’expédition.
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Géométrie de la nacelle
La base et le sommet de la nacelle sont deux hexagones (constitués de 6 triangles
équilatéraux ayant un sommet commun). Dans la partie supérieure de la nacelle, une découpe
de forme carrée permet d’accéder à l’intérieur.
Les faces latérales basses et hautes sont des trapèzes.
Les ouvertures latérales sont des rectangles.
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Dimensions de la nacelle
Le document ci-après précise les dimensions des différents éléments géométriques.
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Construction d’une maquette
Selon la démarche envisagée, l’échelle de réalisation choisie et le matériau retenu, on pourra soit
utiliser les plans de la page précédente, soit faire usage des deux patrons proposés ci-après.
Le tableau ci-dessous résume les dimensions à respecter pour réaliser une maquette de la nacelle à une
échelle donnée (se référer au schéma qui explicite l’ensemble des dimensions).
Base
de la nacelle
Sommet
de la nacelle
Face latérale
haute
Face latérale
basse
Dimensions
réelles
192 cm
166 cm
96 cm
164 cm
142 cm
82 cm
80 cm
112 cm
108 cm
82 cm
29 cm
31 cm
16 cm
108 cm
96 cm
53 cm
Echelle
1/2
96 cm
83 cm
48 cm
82 cm
71 cm
41 cm
40 cm
56 cm
54 cm
41 cm
14,5 cm
15,5 cm
8 cm
54 cm
48 cm
26,5 cm
Echelle
1/5
384 mm
332 mm
192 mm
328 mm
284 mm
164 mm
160 mm
224 mm
216 mm
164 mm
58 mm
62 mm
32 mm
216 mm
192 mm
106 mm
Echelle
1/10
192 mm
166 mm
96 mm
164 mm
142 mm
82 mm
80 mm
112 mm
108 mm
82 mm
29 mm
31 mm
16 mm
108 mm
96 mm
53 mm
Echelle
1/20
96 mm
83 mm
48 mm
82 mm
71 mm
41 mm
40 mm
56 mm
54 mm
41 mm
14,5 mm
15,5 mm
8 mm
54 mm
48 mm
26,5 mm
Quelques informations pratiques:
Tout peut être envisagé en terme d’échelle (y compris l’échelle 1, pour un projet de classe), mais dans
tous les cas, il est souhaitable de faire une découpe dans la base de la nacelle, pour faciliter
l’assemblage des différents éléments de la maquette. Il est toujours possible, en dernier lieu,
d’occulter cette ouverture fonctionnelle.
Des matériaux variés peuvent être utilisés : carton, contreplaqué, contrecollé, papier plus ou moins
épais. La finition (découpe des ouvertures, décoration…) est évidemment au choix du réalisateur.
Les patrons proposés dans les pages suivantes sont
adaptés à une réalisation au 1/10 ou au 1/20. Pour une
maquette de grandes dimensions, il vaut mieux préparer
les éléments séparément.
Deux feuilles au format A4 suffisent à générer les deux
patrons à découper à l’échelle 1/20. L’impression du
fichier.pdf est à priori à cette échelle (si un ajustement
s’avérait nécessaire, il est toujours possible de le faire à
l’aide d’une photocopieuse).
Les onglets de collage sont destinés à faciliter
l’assemblage.
Ci-contre, exemple de réalisation élémentaire, à l’aide de
deux feuilles de papier format A4 (80 g).
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Patron n° 1 : base et faces latérales basses ; en grisé, les onglets de collage. Les onglets S sont
destinés à l’assemblage avec la partie supérieure.
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Patron n° 2 : sommet et faces latérales hautes. Les onglets B sont destinés à l’assemblage avec la
partie inférieure.
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