Gonflable

Un gonflable est un objet qui peut être gonflé avec un gaz , généralement de l'air , mais on utilise également de l'hydrogène , de l'hélium et de l'azote . L'un des nombreux avantages d'un gonflable est qu'il peut être stocké dans un petit espace lorsqu'il n'est pas gonflé, car les gonflables dépendent de la présence d'un gaz pour conserver leur taille et leur forme. La réalisation de la fonction par masse utilisée par rapport aux stratégies non gonflables est un avantage clé. Les coussins de stade, les protections contre les chocs, les chambres à air des roues des véhicules , les coussins gonflables d'urgence et les habitats spatiaux gonflables utilisent le principe gonflable. Le gonflage se fait par plusieurs stratégies : pompes , air dynamique , soufflage et aspiration.

Bien que le terme gonflable puisse désigner tout type d'objet gonflable, le terme est souvent utilisé dans le nautisme pour désigner spécifiquement les bateaux pneumatiques .

On distingue les structures gonflables à haute et basse pression. Dans une structure gonflable à haute pression, les éléments structurels tels que les piliers et les arches sont construits à partir d'un matériau résistant et flexible, puis gonflés à une pression relativement élevée. Ces éléments soutiennent des membranes passives. L'espace où séjournent les visiteurs ou les habitants est à la pression atmosphérique normale. Par exemple, les radeaux de secours des avions sont des structures gonflables à haute pression. Les structures gonflables à basse pression, en revanche, sont des environnements légèrement pressurisés entièrement maintenus par la pression interne. En d'autres termes, les visiteurs ou les habitants subissent une pression légèrement supérieure à la normale. Les structures gonflables à basse pression sont généralement construites à partir de matériaux plus légers. Les deux types de structures gonflables (plus particulièrement les structures à basse pression) sont quelque peu sensibles aux vents violents.

Un ballon est un objet gonflable souple rempli d'air et de gaz , comme l'hélium , l'hydrogène , l'oxyde nitreux ou l'oxygène. Les ballons modernes peuvent être fabriqués à partir de matériaux tels que le caoutchouc latex , le polychloroprène ou un tissu en nylon , tandis que certains des premiers ballons étaient fabriqués à partir de vessies d'animaux séchées . Les ballons en caoutchouc latex peuvent être utilisés comme jouets pour enfants ou décorations bon marché, tandis que d'autres sont utilisés à des fins pratiques telles que la météorologie , le traitement médical , la défense militaire ou le transport . Les propriétés d'un ballon, notamment sa faible densité et son faible coût, ont conduit à une large gamme d'applications. L'inventeur du ballon en caoutchouc latex naturel (le ballon le plus courant) était Michael Faraday en 1824, via des expériences avec de l'air et divers gaz.

Les châteaux gonflables et structures similaires sont des bâtiments et structures gonflables temporaires loués pour des événements, des fêtes scolaires et religieuses et des fêtes de village et utilisés à des fins récréatives, principalement par les enfants. La popularité croissante des moonwalks a donné naissance à une industrie de location de structures gonflables qui comprend des toboggans gonflables, des parcours d'obstacles, des jeux, etc. Les structures gonflables sont idéales pour les divertissements portables car elles sont faciles à transporter et à ranger.

Un bateau pneumatique est un bateau léger dont les flancs et la proue sont constitués de tubes flexibles contenant du gaz sous pression. Pour les bateaux plus petits, le plancher et la coque en dessous sont souvent flexibles. Sur les bateaux de plus de 3 mètres ou 10 pieds de long, le plancher est souvent constitué de trois à cinq feuilles rigides de contreplaqué ou d'aluminium fixées entre les tubes mais non assemblées de manière rigide. Souvent, le tableau arrière est rigide, offrant un emplacement et une structure pour le montage d'un moteur hors-bord .

Certains bateaux pneumatiques ont été conçus pour être démontés et emballés dans un petit volume, afin de pouvoir être facilement stockés et transportés sur l'eau en cas de besoin. Ici, le bateau, une fois gonflé, est maintenu rigide dans le sens transversal par un banc amovible et pliable . Cette caractéristique permet à ces bateaux d'être utilisés comme radeaux de sauvetage pour des bateaux ou des avions plus gros , et à des fins de voyage ou de loisirs.

D'autres termes pour les bateaux pneumatiques sont « canot pneumatique », « canot pneumatique », « gonflable » ou « bateau de sauvetage gonflable ».

Un pneu (en anglais américain et canadien) ou un pneu (en anglais britannique, néo-zélandais, australien et autres) est un revêtement en forme d'anneau qui s'adapte autour d'une jante de roue pour la protéger et permettre de meilleures performances du véhicule en fournissant un coussin flexible qui absorbe les chocs tout en gardant la roue en contact étroit avec le sol. Le mot lui-même peut être dérivé du mot « tie », qui fait référence à la partie extérieure en acier de l'anneau d'une roue de chariot en bois qui relie les segments de bois ensemble (voir Étymologie ci-dessous).

Les matériaux de base des pneus modernes sont le caoutchouc synthétique , le caoutchouc naturel , le tissu et le fil, ainsi que d'autres composés chimiques. Ils se composent d'une bande de roulement et d'un corps. La bande de roulement assure la traction tandis que le corps assure le soutien. Avant l'invention du caoutchouc, les premières versions de pneus étaient simplement des bandes de métal qui s'adaptaient autour de roues en bois afin d'éviter l'usure. Aujourd'hui, la grande majorité des pneus sont des structures gonflables pneumatiques , comprenant un corps en forme de beignet de cordes et de fils enrobés de caoutchouc et généralement remplis d'air comprimé pour former un coussin gonflable. Les pneus pneumatiques sont utilisés sur de nombreux types de véhicules, tels que les vélos , les motos , les voitures , les camions , les engins de terrassement et les avions .

Une structure gonflable est un bâtiment permanent dont l'intégrité structurelle est due à l'utilisation d' air comprimé interne pour gonfler une enveloppe en matériau souple (c'est-à-dire un tissu structurel) , de sorte que l'air constitue le support principal de la structure. Elle est généralement en forme de dôme , car cette forme crée le plus grand volume pour la plus petite quantité de matériau. Cependant, des structures gonflables rectangulaires sont également possibles, comme le hall d'exposition Airtecture construit par Festo AG & Co. [

Le concept a été popularisé à grande échelle par David H. Geiger avec le pavillon des États-Unis à l'Expo '70 à Osaka, au Japon en 1970.

Pour maintenir l'intégrité structurelle, la structure doit être pressurisée de telle sorte que la pression interne soit égale ou supérieure à toute pression externe appliquée à la structure (c'est-à-dire la pression du vent ). La structure n'a pas besoin d'être étanche à l'air pour conserver son intégrité structurelle : tant que le système de pressurisation qui fournit la pression interne remplace toute fuite d'air, la structure restera stable. Tous les accès à l'intérieur de la structure doivent être équipés de deux ensembles de portes ou d'une porte tournante ( sas ). Les structures supportées par l'air sont fixées par des poids lourds au sol, des ancrages au sol, attachés à une fondation ou une combinaison de ceux-ci.

Le jeu gonflable d'origine était le Moonwalk (château gonflable) . Aujourd'hui, il existe une grande variété de jeux gonflables de toutes formes et de toutes tailles. De nombreux jeux gonflables mettent les gens en compétition avec d'autres personnes, comme le saut à l'élastique et la joute de gladiateurs. Il existe également plusieurs parcours d'obstacles gonflables. En raison de leur grande taille, la plupart des parcours d'obstacles se composent de deux ou plusieurs structures gonflables reliées entre elles.

Il existe également plusieurs variantes de jeux sportifs qui sont rendus portables grâce aux structures gonflables. Une cage de sport est une cage gonflable qui soutient un fond qui ressemble à un sport (par exemple, le baseball , le football américain , le soccer , le golf ) dans lequel vous lancez, lancez, frappez ou frappez un ballon à un endroit marqué sur le fond. La cage maintient non seulement le fond, mais empêche les balles de voler partout. Certaines cages de sport sont équipées d'un pistolet radar qui vous indiquera la vitesse de votre lancer ou de votre coup de pied.

Au cours des années 2000, les structures gonflables ont remplacé les décorations de jardin en plastique moulées par soufflage utilisées comme décorations de Noël dans de nombreuses maisons américaines, et sont désormais également utilisées comme décorations d'Halloween et pour d'autres occasions.

Ces figurines sont fabriquées à partir d'un tissu synthétique dont les différentes couleurs ont été cousues ensemble selon différents motifs. Un ventilateur électrique souffle constamment de l'air dans la figurine, remplaçant l'air perdu par le tissu et les coutures. Elles sont éclairées à l'intérieur par de petites ampoules à incandescence C7 (également utilisées dans les veilleuses), qui sont recouvertes de globes en plastique translucides à clipser qui protègent le tissu de la chaleur si elles viennent à s'appuyer contre lui.

Les structures gonflables sont disponibles en différentes tailles, mesurant généralement 1,20 m de haut (fonctionnant avec une alimentation CC basse tension et un ventilateur d'ordinateur) et 1,80 à 2,40 m de haut, fonctionnant directement sur le secteur . Comme les manèges gonflables, les modèles d'extérieur sont fixés au sol avec des haubans (généralement des cordes synthétiques ou des sangles plates) pour les maintenir en position verticale face au vent, bien que leur fragilité ne soit pas toujours suffisante. Une forte neige ou de l'eau de pluie accumulée peut également empêcher un gonflage correct.

Bien que ces structures gonflables soient compactes, elles présentent des inconvénients, notamment la grande quantité d'électricité nécessaire pour les maintenir constamment gonflées. Bien qu'elles puissent être éteintes pendant la journée, elles restent dégonflées et sujettes aux problèmes de pluie et de neige. La pluie verglaçante , les fortes chutes de neige ou les vents violents peuvent également provoquer l'effondrement des structures gonflables. De plus, comme une tente, elles doivent être complètement sèches avant d'être emballées pour le stockage, sinon la moisissure peut être un problème (surtout si elles sont conservées dans un sous-sol).

Les structures gonflables décoratives peuvent être réparées à l'aide de ruban adhésif ou de ruban de réparation indéchirable. Étant donné que ces matériaux sont désormais disponibles en plusieurs couleurs, il n'est pas difficile de faire correspondre la pièce de réparation à la structure gonflable.

Des structures gonflables décoratives sont fabriquées à l'effigie de nombreux personnages populaires, notamment le Père Noël et des bonhommes de neige pour Noël , et des fantômes et des citrouilles pour Halloween . Plusieurs personnages de marque déposée sont également produits, notamment Bob l'éponge , Winnie l'ourson et Snoopy et Woodstock de Peanuts . Il existe également des arches de promenade et des « maisons hantées » pour les enfants, ainsi que des articles pour d'autres fêtes comme l'Oncle Sam pour le Jour de l'Indépendance , et des palmiers pour les barbecues d'été dans le jardin.

Depuis 2005, il existe également des boules à neige gonflables qui soufflent de minuscules billes de polystyrène à l'intérieur, le jet d'air du souffleur les ramassant et les faisant passer par un tube jusqu'au sommet, où elles tombent à l'intérieur de la face avant en vinyle transparent . Sur d'autres, principalement pour Halloween, des chauves-souris ou des fantômes en mousse légère tournent comme des confettis dans ce qu'on appelle une « boule tornade ». Les personnages à l'intérieur des deux types sont également gonflables.

Depuis 2006, plusieurs d'entre eux sont animés par le mouvement, qui est entraîné par l'air lui-même et l' effet Venturi . L'original est un manège (généralement entouré de vinyle transparent pour le soutenir), un autre de 2007 est un avion avec une hélice mobile . Les fantômes peuvent également avoir des serpentins qui soufflent là où l'air s'échappe.

Des artistes plasticiens ont créé des structures gonflables et les ont exposées dans des lieux importants d'Australie, notamment sur l'eau du port de Sydney et dans le ciel de la ville de Canberra . Parmi les exemples, citons Alphie la tortue alpha et The Skywhale de Patricia Piccinini .

Les poutres à air, les longerons gonflables, les ailes gonflables, et les vessies gonflables à résistance améliorée offrent un moyen de structurer des objets pratiques.

Des structures gonflables en forme de ballute ont été proposées pour être utilisées lors de l'aérocapture , de l'aérofreinage et de l'entrée dans l'atmosphère des satellites cubesat et nanosat . Les structures gonflables pour ces applications peuvent prendre une variété de formes techniques, notamment des formes toroïdales empilées, des cônes de tension et des facteurs de forme en forme de ballute isotensoïde.

Des habitats spatiaux gonflables ont été proposés depuis les années 1960 station spatiale extensible est actuellement prévue pour un lancement en 2015.

Les exemples typiques de structures gonflables sont l' écran de cinéma gonflable , le bateau gonflable , le ballon , le dirigeable , le toboggan d'évacuation , les meubles, les cerfs-volants et de nombreux jouets de piscine remplis d'air . Les poutres gonflables en tant qu'éléments structurels trouvent de plus en plus d'applications.

Les structures gonflables de plus petite taille (comme les jouets de piscine) sont généralement constituées d'une ou plusieurs « chambres à air », qui sont des enceintes creuses entourées d'un matériau souple et flexible étanche à l'air (comme le vinyle ), dans lesquelles un gaz peut entrer ou sortir par des valves (généralement une sur chaque chambre à air). La dépendance de la conception à une poche de gaz fermée conduit à la nécessité d'un matériau de surface très durable et/ou d'une facilité de réparation des déchirures et des trous sur le matériau, car une perforation ou une déchirure entraînera l'échappement du gaz à l'intérieur (une fuite) et le dégonflage de la structure gonflable, qui dépend de la pression du gaz pour maintenir sa forme. Les fuites détectables peuvent être causées par des trous (provenant de perforations ou de déchirures) sur le matériau, la séparation des coutures, la séparation des pièces de valve ou une valve mal fermée ou qui se ferme mal. Même si une structure gonflable ne présente aucune fuite macroscopique, le gaz à l'intérieur se diffusera généralement hors de la structure gonflable, bien qu'à un rythme beaucoup plus lent, jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint avec la pression à l'extérieur de la structure gonflable.

De nombreux objets gonflables sont fabriqués à partir d'un matériau qui ne s'étire pas lors du gonflage ; une exception notable est le ballon, dont le caoutchouc s'étire considérablement lorsqu'il est gonflé.

Le dirigeable est généralement gonflé à l'hélium car il est plus léger que l'air et ne brûle pas contrairement aux dirigeables à hydrogène comme le Hindenburg .

Les structures gonflables sont également utilisées pour la construction de terrains de sport spécifiques , de tentes militaires à montage rapide, de poutres gonflables pour tentes de camping et de générateurs de bruit. Des avions gonflables, dont le Goodyear Inflatoplane, ont été utilisés. Le gonflage par air dynamique fournit des ailes pour le deltaplane et le parapente .

Les structures gonflables sont devenues très populaires auprès du public en tant qu'objets d'architecture et de maison lorsque les matériaux synthétiques sont devenus monnaie courante. Des structures emblématiques comme le pavillon américain de l' exposition universelle d'Osaka de 1970 par Davis et Brody et le pavillon itinérant de Victor Lundy pour la Commission de l'énergie atomique ont popularisé l'idée que les structures gonflables peuvent être un moyen de construire de grandes structures avec des portées intérieures très étendues sans piliers. Ces grands espoirs pour les structures gonflables seront plus tard anéantis par les nombreuses difficultés pratiques auxquelles sont confrontés les bâtiments gonflables, telles que la climatisation, la sécurité, la sensibilité au vent et la résistance au feu qui, actuellement, limitent leur utilisation à des circonstances très spécifiques.

Le DVD Ant Farm contient des instructions pour fabriquer vos propres structures gonflables, à l'aide de sacs en plastique et d'un fer à repasser . La faible barrière technologique à la construction de structures gonflables est encore abaissée par des ensembles d'instructions de bricolage comme le Inflatocookbook.

Un brevet a été accordé en Australie en 2001 pour une « automobile gonflable et portable manuellement » (numéro de brevet australien 2001100029), mais aucune forme pratique connue de ce type de structure gonflable n'a encore été commercialisée.

Les structures gonflables à basse pression de grande taille sont souvent vues dans les festivals comme décorations ou jeux gonflables. Elles sont fabriquées en nylon indéchirable et sont gonflées par un flux d'air constant provenant d'un ventilateur.

Dans certains cas, un toit gonflable est ajouté à une structure traditionnelle : le plus grand exemple au monde est celui du stade BC Place de Vancouver, en Colombie-Britannique . On en trouve également un autre exemple dans l'amphithéâtre romain de Nîmes .

De nombreuses entreprises utilisent des structures gonflables sous la forme de leur produit ou service ; elles le font parce qu'aucune autorisation n'est nécessaire pour les exposer auprès d'un conseil ou d'une autorité locale et elles peuvent facilement être déplacées d'un endroit à un autre.

Les structures gonflables ont été largement utilisées dans les œuvres d'art d'artistes tels que Paul Chan (artiste) , Martin Creed , John Jasperse , Jeff Koons , et Andy Warhol .