La montgolfière

1. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE • La montgolfière • La montgolfière tire sa sustentation de l'air chaud contenu dans une enveloppe, air chaud réchauffé de manière régulière à l'aide d'un brûleur. La montgolfière est constituée de trois éléments principaux : • Une enveloppe • Un ou plusieurs brûleurs • Une nacelle. La taille des montgolfières varient de 600m3 à plus de 12000m3 permettant l'emport de 1 personne à plus de 20 personnes. Bien que variant régulièrement en fonction de l'évolution des technologies nouvelles et des performances, les tailles les plus fréquentes rencontrées sont de 2600m3 pour les ballons loisirs et 6000m3 pour les ballons transportant des passagers. Comme tous les ballons, la montgolfière ne se dirige pas, elle vogue au gré des vents, l'aéronaute (non du pilote d'un ballon) ne peut agir que sur l'altitude, ce qu'il peut faire très rapidement, pour aller chercher les différentes couches de vent ou alors utiliser les brises près du sol comme les brises de pente et de vallée en montagne ou les brises de terre et de mer près des côtes. La montgolfière est une bulle d'air chaud qui évolue dans l'atmosphère et qui subit donc toutes les contraintes liées à l'atmosphère. Elle ne peut décoller que si le vent au sol est faible, en-dessous de 15kt (28km/h), et que si l'air est stable. Hormis l'hiver, vous ne verrez donc des montgolfières dans le ciel que le matin dans les deux heures qui suivent le lever du soleil ou le soir dans les deux heures qui précèdent son coucher.

2. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE • Le ballon à gaz • L’enveloppe des ballons à gaz est étanche, munie à son sommet d'une soupape et à sa partie inférieure d'un tuyau de gonflement appelée l’appendice. La nacelle en osier est attachée à un filet (ou à des ralingues) qui recouvre l'enveloppe. • Le gaz utilisé peut être l’hydrogène, l’hélium ou le gaz d’éclairage. • Au gonflement, le filet (ou les ralingues) est attaché à des sacs de sable. Seule la proportion de lest nécessaire au voyage sera embarquée. • En vol le pilotage s’effectue en lâchant du lest pour monter ou en laissant fuir du gaz pour descendre. • A l’atterrissage, le freinage au sol se fait à l’aide d’une corde nommée guiderope. • Le dégonflage s'effectue après le vol à l'aide : • du parachute dans le cas des ballons à ralingues, • du panneau de déchirure dans le cas des ballons à filet. • Le ballon à gaz à filet

3. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE Le ballon à gaz à ralingues Le ballon à gaz à ralingues est apparu au début des années 1990 ; il se distingue par deux innovations majeures, qui facilitent la mise en place du ballon : le filet est remplacé par des ralingues et la soupape par un parachute.

4. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE Le ballon Rozière La Rozière est dénommée ainsi en souvenir de son concepteur Pilâtre de Rozier (1785). Dans sa version moderne, il s'agit d'une double enveloppe contenant à la fois un gaz plus léger que l'air et de l'air chaud. L'avantage d'une combinaison hélium / air chaud réside dans le fait que le soir venu, au lieu de devoir jeter du lest (principe du ballon à gaz) pour ralentir la descente du ballon due à un refroidissement de l'enveloppe, on utilise des brûleurs de montgolfières pour stabiliser l'altitude en réchauffant la poche d'hélium. Seule une petite quantité de propane est nécessaire pour assurer ce réchauffement de l'hélium; la consommation en gaz d'une rozière est huit à dix fois inférieur à celle d'une montgolfière. L'autre avantage de ce système est d'être plus petit qu'un ballon à gaz traditionnel chargé de tonnes de lest. L'hélium, gaz inerte et sans danger, est donc contenu dans une sphère, semblable aux ballons à gaz, elle-même au contact d'un cône d'air chaud qui représente la partie “montgolfière” de l'aérostat. Au départ, l'enveloppe d'hélium n'est remplie qu'aux deux tiers de son volume. Lors de la montée, la diminution de pression et le réchauffement du gaz par le soleil permettent à l'hélium de se dilater et d'atteindre son volume de croisière. Un système de trop plein permet de libérer le gaz de la sphère en cas de trop grande pression. Le risque d'éclatement est alors complètement écarté. En définitive, une Rozière vole à l'énergie solaire durant la journée et maintient son altitude, grâce aux brûleurs, durant la nuit.

5. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE BREF HISTORIQUE (1) C'est le 4 juin 1783, après plusieurs essais concluants conduits depuis la fin de 1782, que les frères Joseph et Etienne Montgolfier réalisèrent la première expérience aérostatique publique à l'aide d'un “globe” gonflé à l'air chaud. Ce premier aérostat, non monté, s'éleva jusqu'à une hauteur de 1000 mètres dans le ciel d'Annonay et préluda à l'âge du plus-léger-que-l'air. Ce premier vol monté d'un ballon à air chaud fut suivi, quelques jours plus tard, le 1er décembre 1783, du premier vol d'un ballon à gaz piloté par le physicien Jacques Charles et par Nicolas Robert. Parti du jardin royal des Tuileries à Paris, le ballon de 800 m3, rempli d'hydrogène effectua un trajet de 36 kilomètres en deux heures. Pour cette première ascension montée d'un ballon à gaz, Charles imagina presque tout le matériel aérostatique actuel : le filet, l'appendice, la soupape, le lest, et se servit d'un baromètre pour suivre les déplacements verticaux du ballon. Ce vol avait été précédé, le 27 août 1783, par le lâcher d'une enveloppe de soie (une sphère de 33 m3), que Jacques Charles eut l'idée d'imperméabiliser avec un vernis à base de caoutchouc.

6. Généralités FORMATION BREVET ET LICENCEDE PILOTE DE BALLON LIBRE • BREF HISTORIQUE (2) • Le 19 septembre 1783, à la demande du roi Louis XVI, Etienne renouvelle l'expérience d'Annonay devant la Cour réunie à Versailles. Les premiers passagers sont un mouton, un coq et un canard. Mais c'est au physicien Jean-François Pilâtre de Rozier et à François, marquis d'Arlandes, que reviennent l'honneur et l'audace d'avoir effectué le premier voyage aérien à bord d'une montgolfière. • C'est le 21 novembre 1783 qu'a lieu à Paris le premier vol humain. Etienne construit une “montgolfière” de 2040 m3 contenus dans une enveloppe en soie de 20 mètres de haut et de 16 mètres de diamètre, comportant à sa base une galerie circulaire en osier dans laquelle embarquent les deux premiers aéronautes. Ce premier vol habité les portera des jardins de la Muette à la Butte aux Cailles. Après 20 minutes de vol, ils auront parcouru une dizaine de kilomètres. • De nombreux voyages et expériences eurent lieu dans les années qui suivirent. Le 19 janvier 1784 , “Le Flesselles”, la plus grosse montgolfière jamais construite puisqu'elle atteignait 42 mètres de haut pour un diamètre de 24 mètres avec un volume de plus de 27000 mètres cubes emmenait, piloté par Pilâtre, six passagers dans sa galerie, dont Joseph de Montgolfier (la famille avait été entre-temps anoblie par Louis XVI). • A noter que la première femme à voler fut Elisabeth Thible, le 04 juin 1786 à Lyon. • Deux “inventions” allaient relancer la montgolfière : • une fibre synthétique pour l'enveloppe, le Nylon; • et, un gaz de pétrole liquéfié, le propane comme carburant.