Ballon à air chaud

“ Le ballon pouvait contenir environ 820 mètres cubes de fumée, d'air échauffé par le feu inférieur. L'enveloppe et la nacelle à feu pesaient 250 kilogr., et l'air chaud intérieur, 550 kilog. L'air froid extérieur déplacé par le ballon aurait pesé près de 1100 kilogr.; de telle sorte que la poussée excédait d'environ 300 kilogr. le poids total de l'appareil. ”

“ Aussi ne se sert-on jamais de l'air chaud que pour lancer des ballons perdus, c'est-à-dire des montgolfières. Pour élever des aérostats montés par des voyageurs, on ne doit jamais employer que le gaz d'éclairage ou le gaz hydrogène pur.
La nacelle dans laquelle se place le voyageur aérien est suspendue au-dessous du ballon, et soutenue par un filet en corde qui enveloppe le globe tout entier. Une soupape, moyen imaginé par le physicien Charles, s'adapte à la partie supérieure du ballon, etl'aéronaute peut la manœuvrer comme il le veut,
à l'aide d'une longue corde. ”

“ Des ballons à gaz et à air chaud furent
Fig. 3. — Le premier ballon à gaz hydrogène construit par le physicien Charles, lancé au Champ de Mars, à Paris, le 27 août 1783. (D’après une gravure du temps.) construits à Paris et en province, et lorsque le 19 janvier 1784 les frères Montgolfier eurent lancé dans l’atmosphère la gigantesque montgolfière le Flesselles, globe immense presque aussi grand que le ballon captif de Giffard en 1878 [1] (fig. 8) élevant à la fois sept voyageurs, il n’y eut plus de bornes à la frénésie de l’enthousiasme. ”

“ Le ballon, qui offre à la prise de l'air un volume de 500 à 1,000 mètres cubes d'un gaz de dix à quinze fois plus léger que l'air, le ballon est à jamais frappé d'incapacité native de lutte contre le moindre courant, quelle que soit l'annexe que vous lui dispensiez comme force motrice résistante. ”

“ L’air du ballon s’échauffe au contact de la flamme, devient plus léger que l’air froid et le ballon monte comme la bulle dans l’eau. Et il volera de plus en plus haut jusqu’à ce qu’il rencontre un air plus léger que celui qui le remplit. ”

“ Mais avec un ballon, l'homme s'éléve dans l'air en vertu des lois immuables de la nature elle-même, celle relative à la pesanteur spécifique des corps et des fluides, qui donne au ballon gonflé de gaz, la faculté de toujours monter, s'il ne rencontre aucun obstacle. ”

“ Cette cloison occupe la partie inférieure du ballon et y détermine un espace appelé le ballonnet à air. Cet espace se termine par une « manche à air » aboutissant à la nacelle d'où un ventilateur peut y envoyer de l'air.
Quand le ballon, au début de son ascension, est complètement gonflé d'hydrogène, cette cloison d'étoffe vient s'appliquer contre la partie inférieure de l'enveloppe, absolument comme une « doublure ». Si le ballon s'élève, le gaz intérieur se dilate, puisque l'air extérieur devient moins
dense, et une partie de ce gaz sort par des soupapes automatiques spéciales ”

“ A cette dernière classe appartenaient, comme de juste, les ballons dans lesquels le gaz enfermé dans l'enveloppe assure la force ascensionnelle pour soutenir en l'air la nacelle et les aéronautes. Et en présence du succès, relatif il est vrai, qu'avait remporté le ballon, qui permettait tout au moins à l'homme de braver les lois de la gravité, ce temps derniers on avait une
tendance bien marquée à se moquer du plus lourd que l'air. ”

“ Définition du ballon. — Cela nous permet de définir ce qu'est un ballon : c'est un appareil tel que son poids total soit plus petit que le poids de l'air qui occupe le même volume que lui.
Pour réaliser un tel appareil on se trouve en présence d'une première difficulté, c 'est la légèreté spécifique de l'air : un mètre cube d'air pèse lkB,293, à la température de zéro degré, et quand le baromètre est à la hauteur de 760 millimètres. On ne pourra donc réaliser le ballon qu'en enfermant dans une enveloppe légère et imperméable un volume d'un gaz plus léger que l'air. ”

“ L’air intérieur s’échauffe et provoque, par sa dilatation, l’ascension de l’appareil. Mais il faut le maintenir à la température à laquelle on l’a porté. Pour cela, le ballon est muni, à sa base, d’un fourneau, dans lequel on entretient du feu, par la combustion de certaines matières, telles que des étoupes imbibées d’esprit-de-vin, des boules pyrogéniques formées par l’agglomération de copeaux de bois avec du goudron, de la paille arrosée d’essence de térébenthine, etc. ”

“ Une fois à terre, le ballon doit y être solidement fixé par des instruments combinés et très puissants, avant l'arrêt des moteurs qui remplacent au début de ces manœuvres les aides extérieures dont on s'est toujours servi jusqu'à aujourd'hui. ”

“ Le modèle de la nacelle de mon futur ballon, en carte découpée, fut curieusement examiné par les assistants.
Je joignis à cette exhibition la démonstration pratique du système dit Compensateur.
On sait que le gaz contenu dans les aérostats se dilate à mesure que le ballon s'élève dans les régions atmosphériques moins denses, comme aussi lorsqu'il vient à être frappé par la chaleur du soleil. ”

“ Le séchage rapide se pratique à l'aide d'une insufflation d'air, produite par un ventilateur.
Le ballon est ensuite fixé et attaché soigneusement par la partie supérieure à la soupape, par la partie inférieure à un petit cercle en bois très solide, de 80 centimètres de diamètre, qui se prolonge en un tube en toile de 2 mètres 50 de longueur, par lequel on met l'aérostat en communication avec le tuyau de décharge du gazomètre de l'usine à gaz. ”

“ Soit qu'il s'élève par sa force ascensionnelle initiale ou en jetant du lest, soit qu'il descende en perdant son gaz naturellement ou par la volonté de l'aéronaute, le ballon ne cesse donc pas d'osciller dans le sens de la hauteur et, pendant ces oscillations, les courants d'air qu'il traverse l'emportent à peu près à leur gré. ”

“ En donnant au ballon cette capacité de quarante-quatre mille huit cent quarante-sept pieds cubes et en le remplissant, au lieu d’air, de gaz hydrogène, qui, quatorze fois et demie plus léger, ne pèse que deux cent soixante-seize livres, il reste une rupture d’équilibre, soit une différence de trois mille sept cent vingt-quatre livres. C’est cette différence entre le poids du gaz contenu dans le ballon et le poids de l’air environnant qui constitue la force ascensionnelle de l’aérostat. ”

“ Mais un homme aussi ! Car un ballon est toujours immobile par rapport à l’air qui l’environne ; ce n’est pas lui qui marche, c’est la masse de l’air elle-même ; aussi, allumez une bougie dans votre nacelle, et la flamme ne vacillera pas. Un aéronaute montant le ballon de Garnerin n’aurait aucunement souffert de cette vitesse. ”

“ Pour maintenir le ballon sans cesse gonflé en présence des déperditions de gaz sur lesquelles il faut compter, ou lorsque l'aéronaute en fera échapper volontairement pour opérer une descente partielle ou totale, il sera introduit de l'air atmosphérique dans un petit ballon logé à cet effet dans l'intérieur du grand, et remplissant ainsi une fonction ayant quelque analogie avec la vessie natatoire des poissons. ”

“ C’est que si le ballon souple devient flasque, si la permanence de sa forme est altérée, soit à cause de la résistance de l’air qui creuse, à grande vitesse, des poches dans la partie antérieure de l’enveloppe, soit à cause de la déperdition du gaz intérieur, soit seulement à cause des variations d’altitude du ballon, il s’ensuit immédiatement que la marche de l’appareil devient défectueuse et que l’exacte répartition de ses charges est compromise. ”

“ Un ballon que l'on veut rendre mobile dans toutes les directions, quel que soit le côté d'où souffle le vent, doit lutter contre celui-ci, ou plus exactement contre la force qui entraîne l'appareil en équilibre dans l'air. ”

“ À travers le tissu, l’air pénètre à l’intérieur tandis que s’échappe le gaz léger. Tout l’appareil s’alourdit. À ce premier effet s’ajoutent ceux de la rosée, de la pluie, de la neige ou du givre qui souvent viennent surcharger la vaste superficie du ballon. Et c’est ainsi qu’il redescend vers la terre d’où il était parti. Quelques kilogrammes de trop, il prend une accélération qui rend souvent dangereux, quand il porte des voyageurs, l’instant critique de l’atterrissage. Plus d’une ascension s’est terminée par de graves accidens. ”

“ Il est des jours ou le vent est faible, quelquefois même presque nul; quand il ne souffle qu'avec une vitesse de quelques lieues à l'heure, le ballon à vapeur que nous avons succinctement décrit, se dirigera. Mais l'air est parfois soumis à des agitations violentes; lorsque le vent souffle impétueux et violent, quand il oppose un obstacle insurmontable à l'oiseau, nul ballon ne se dirigera. ”

“ Le ballon ira droit à son but si celui-ci est dans la direction du vent; sinon il courra des bordées;, mais il glissera latéralement dans et sur l'air, comme le vaisseau fait sur la mer. Le vent vient en aide au ballon, car je ne puis trop le répéter, celui-ci porte en lui-même le grand élément, le principal moyen pour obtenir ce mouvement. ”

“ En ce qui concernait les ballons captifs, il fallait : 1o construire une voiture-treuil contenant et laissant dérouler la corde qui retenait l’aérostat en l’air ; 2o trouver le mode le plus pratique pour la fabrication du gaz et pour le gonflement d’un ballon en campagne. ”

“ Si un ballon jouet de caoutchouc recule, lui que la tension du gaz a rendu presque lisse, qui est verni, par le seul fait de ses petites imperfections, à plus forte raison un gros ballon, reculera-t-il, puisqu’il est garni du haut en bas d’imperfections : filet, cordes, nacelle, toutes choses sur lesquelles l’air a une grande prise et qui sont, par cela même, autant de voiles sur lesquelles il agit. ”

“ Dès que l’aéronat est arrivé dans la zone d’équilibre choisie, on met en marche le ventilateur : le ballonnet se gonfle et cette augmentation de volume produit à l’intérieur du ballon une surpression capable, si elle est assez forte, de mettre l’enveloppe à l’abri de toutes les variations de forme que pourraient amener, soit la résistance de l’air à l’avancement, soit des influences diverses, un abaissement de température, par exemple, qui ferait contracter le gaz et, par suite, l’enveloppe. ”

“ Un entourage circulaire de toile peinte adhérant à la base du ballon et descendant jusque sur le pavé, pouvait être considéré comme une espèce de cheminée où devaient passer les vapeurs pour se rendre dans l'intérieur de la machine ; en sorte que les personnes auxquelles la direction du feu était confiée, se trouvaient, placées sous le ballon même. Elles avaient à leur portée de la paille et de la laine hachée, pour produire la flamme destinée à raréfier l'air du ballon. ”

“ Les ballons dirigeables, soutenus par une enveloppe gonflée d'un gaz plus léger que l'air, constituent une solution déjà intéressante de la question de la navigation aérienne, mais ils présentent des inconvénients assez sérieux. Le principal de ces inconvénients c'est l'énorme surface que le corps du ballon présente au vent et c'est cela qui restreint beaucoup l'emploi de ces appareils. ”

“ On donne ce nom à l'enveloppe du gaz hydrogène ou de l'air dilaté qui, par sa légèreté spécifique, soutient l'appareil dans les airs. Le ballon étant la pièce la plus essentielle de l'appareil aérostatique, on désigne communément le tout par cette partie ”

“ MANŒUVRE DE L'AÉRONAT, AU DÉPART,
EN ROUTE, A L'ATTERRISSAGE.
La manœuvre d'un ballon dirigeable n'est pas aussi simple que celle d'un ballon sphérique, à cause de la forme allongée de l'enveloppe contenant le gaz, et sur laquelle se fait l'effort ascensionnel.
Tout d'abord le ballon doit être sorti de son hangar. Le ballon abrité est maintenu sur le sol de cet abri par une surcharge considérable de sacs de lest : une équipe d'hommes de manœuvre se range, en deux files, de chaque
La Route de l'air. ”

“ Enfin, le ballon arriva, par les rues des Petits-Champs, de Richelieu, de SaintNicaise, par le Carousel, le Pont-Royal, la rue de Bourbon et les Invalides, à l'école Militaire, où il fut déposé au milieu du Champ-de-Mars, dans une enceinte disposée pour le recevoir. — Le 27, dès que le jour parut, on s'occupa à faire, de l'air inflammable (gaz hydrogène) , pour remplir le ballon. ”

“ Un petit sac de papier, rempli d'air échauffé à l'aide d'une grande lampe, serait un modèle en petit du premier système d'aérostats; et une bulle de savon pleine d'hydrogène donnerait une idée parfaite des ballons à air inflammable.—On la verrait s'élever avec une grande rapidité.Il n'y a peut-être point de spectacle plus propre à exciter le plaisir et la surprise, que celui d'un ballon qui s'élève majestueusement dans les airs, emportant avec lui un intrépide aéronaute bien au-delà des limites que peut lui-même atteindre l'aigle, ce roi des airs. ”

“ Il résulte de ces considérations que la condition essentielle à réaliser pour rendre un ballon dirigeable consiste à le pourvoir d'un appareil propulseur assez énergique pour qu'il puisse avancer avec une vitesse supérieure à celle des vents traversant l'atmosphère, de façon qu'il puisse toujours gagner un point déterminé du sol qui semble fuir sous la nacelle. ”

“ Le temps est légèrement brumeux, des nuages opaques se promènent lentement dans des régions atmosphériques assez rapprochées de la surface du sol. Le ballon a été si bien réparé, si bien verni qu'il est presque aussi rond que la veille, c'est à peine s'il accuse une déperdition de gaz par quelques plis légers qui rident un peu sa partie inférieure. Vers l'équateur, il est toujours tendu par la pression intérieure, et son filet forme à sa surface comme un capiton qui défierait la main du plus habile tapissier. ”

“ Si le ballonnet occupe toute la longueur d'un ballon dirigeable, il est indispensable de le cloisonner par de petites séparations en toile, percées seulement de quelques trous qui assurent le passage lent de l'air de part et d'autre de leur surface. ”

“ Un ballon de 15,000 mètres cubes porte déjà 2,000 kilogrammes et augmente son rayon d'action jusqu'à 600 kilomètres sans escale.
Un ballon de 27,000 mètres cubes porte 9 tonnes utiles avec un rayon d'action de 1000 kilomètres. ”

“ Au contraire, l'étoffe du ballon, qui est un corps solide, absorbe une quantité notable de chaleur et la communique au gaz qu'elle contient.
Celui-ci se dilate, une partie s'échappe par la manche d'appendice et, la densité de celui qui reste dans l'enveloppe ayant diminué par suite de sa dilatation, la force ascensionnelle augmente. Si donc on ne veut pas s'élever, il faut ouvrir la soupape et laisser échapper une certaine quantité de gaz. 30 Les'surcharges accidentelles. — La pluie ou la neige qui survient à un moment donné de l'ascension peut alourdir le ballon d'une façon fort appréciable. ”