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   Une Montgolfire !!!

                         Cela existe encore ?

 


1 - La montgolfire, lanceur de satellite ?

 

Des chercheurs franais du CNES ont russi dvelopper une montgolfire un peu spciale : Bulle d'Orage. Elle tient son nom du fait qu'elle est gonfle avec de l'air humide satur en vapeur d'eau. La diffrence avec une montgolfire classique remplie d'air sec, c'est qu'elle peut monter vraiment plus haut : jusqu' la stratosphre (11 500 mtres)... De plus, elle n'a pas besoin de brleur !
En 1958, il fallait une fuse de 12 tonnes aux Amricains pour satelliser 1,5 kg. Cette disproportion vient du fait que dans les basses couches de l'atmosphre et basse vitesse, la fuse est le moins rentable des systmes propulsifs ; en outre, elle doit apporter une quantit norme d'oxygne pour alimenter la combustion de ses moteurs.

Il existe un moteur qui fonctionne comme celui d'une fuse avec l'oxygne de l'air : le statoracteur. Mais il a un inconvnient, il ne fonctionne bien qu'au-del d'une certaine vitesse : Mach 1,5. Ici intervient Bulle d'Orage. Si elle largue un avion dot d'un statoracteur 35 000 mtres d'altitude, celui-ci pourra atteindre la vitesse ncessaire dans sa chute libre et remonter ainsi vers 40 000 mtres la vitesse de Mach 6. Largue par l'avion cette vitesse et cette altitude, une petite fuse deux tages de 200 kg permet de satelliser 2 kg.

 

2 - Une montgolfire sur Jupiter ?


 Aux Etats-Unis, un laboratoire rcemment appuy par la NASA met au point des "aerobots". Qu'est-ce qu'un aerobot ? C'est un vhicule aronautique d'exploration plantaire robotique (AEROvehicle for Planetary roBOTic exploration). Les aerobots ont quelques caractristiques qui les diffrencient des ballons traditionnels :
- position autonome, dtermination de l'altitude et de la vitesse ascentionnelle sans intervention du sol.

- Aptitude contrler activement sa propre aptitude
- Aptitude suivre un trajet prdtermin en atmosphre en utilisant un contrle actif de l'altitude et des diffrents tats du vent.

- Capacit atterrir sur des sites choisis.

Les applications de l'aerobot dpendent des objectifs scientifiques, comme des observations sous la couche nuageuse opaque aux ondes radio, le sondage du relief d'une plante, l'observation des atmosphres chaudes ou celle des tats du vent.

Les moyens de gonflement de l'enveloppe du ballon diffrent si la plante est de type terrestre (solide), comme Mars, Terre, Venus et Titan, ou gazeuse, comme Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Dans l'atmosphre d'une plante "terrestre", le ballon sera un ballon gaz, c'est--dire, qu'il sera rempli d'un gaz plus lger que l'air (hydrogne, hlium...). Pour une plante gazeuse, le ballon sera rempli d'air ambiant, comme une montgolfire. L'air sera chauff par un absorbeur de rayons infrarouges sur l'enveloppe.

                        Et c'est toujours l'air chaud qui les fait voler ?

 

 

HISTOIRE DES MONTGOLFIERES
 

 

Voil des questions souvent poses un aronaute.

Certes, tout le monde a entendu parler de " ballon ", quelques-uns en ont aperu, mais bien peu connaissent le principe mme du fonctionnement des ballons air chaud.

Ces nobles anctres des avions furent invents il y a maintenant deux cent ans par les Frres Joseph et Etienne MONTGOLFIER.

En effet, c'tait en 1783, le 21 novembre, dans le parc du Chteau de la Muette, que Piltre de Rosier et le Marquis d'Arlandes s'levrent pour la premire fois au monde dans les airs bord d'un globe de 2200 m3.

 
  
   Les deux hommes taient munis de fourche et d'une bonne rserve de paille afin d'alimenter le foyer situ au centre de la nacelle d'osier.

Le poids de la machine tait valu prs de 850 kilos.

Ce premier voyage arien au monde dura 25 minutes et permi de parcourir une distance de 10 km en atteignant une altitude de 900 mtres.

La conqute de l'air par l'homme tait lance.
 

 

A peine 10 jours plus tard, le 1er dcembre 1783, un ballon hydrogne s'envolait au dessus du jardin des Tuileries avec son bord les Frres Charles et Nol Robert.

Les deux premiers voyages ariens au monde avaient donc t effectus 10 jours d'intervalle, grce des ballons issus de technologie diffrente.

Durant les annes qui suivirent, de nombreux globes furent construits dans l'Europe entire. Le 4 juin 1784, c'est bord du ballon "Gustave" que Madame Thibe devint la premire femme aronaute.

Mais le cot exorbitant de la construction d'un ballon, et leur dure de vie trs phmre, contriburent pour beaucoup au dclin de la montgolfire au bnfice des ballons gaz, puis ensuite des aronefs.

 
 

 

Il faut bien reconnatre que les "montgolfires de tourisme" avaient t relgues au second plan, abandonnes quelques rares fanatiques pour des vols de dmonstration au cours de ftes publiques.

Ce n'est qu'au cours du 20me sicle que la montgolfire reprit de l'essors, et ce grce aux progrs techniques.

En 1903, en Angleterre, est expriment le premier brleur aliment par ptrole sous pression.
 
 

 

En 1937, A. Picard fut le premier exprimenter un brleur gaz propane.

Vers 1960, c'est aux Etats-Unis que l'entreprise "Raven Industries" vit le jour afin de commercialiser une nouvelle gnration de ballons, avec de nouveaux textiles synthtiques et des brleurs gaz propane trs performants.

Une vieille passion pouvait nouveau tre ralise et, en quelques annes, on put voir des milliers d'aronautes, jeunes et moins jeunes, rpondre l'appel des nuages bord d'lgantes montgolfires multicolores.

 
 

 

Naissance de la montgolfire

 

Joseph Montgolfier tait un Franais, producteur de papier Annonay. Il est n en 1740 et avait, comme beaucoup son poque, une vritable passion pour les nouvelles machines. Avec son frre cadet Etienne, ils avaient souvent rv au vol humain. Ils avaient mme dj imagin de capturer les nuages dans une espce d'enveloppe et d'y suspendre un panier. Cependant ils ne savaient pas comment raliser cette ide. Ainsi, quand Joseph parvint gonfler sa chemise en la tenant par le col au dessus du feu dans sa chemine, il sut immdiatement qu'il venait d'avoir une ide de gnie. Il comprit que, l'air chaud tant plus lger que l'air froid, il pouvait de cette manire soulever quelque chose de lourd. Il fit part de sa dcouverte Etienne et tous deux commencrent imaginer la forme qu'ils pourraient utiliser pour construire un ballon pour leurs premires expriences. Pour commencer, ils choisirent un globe d'un mtre cube, en soie. Ils le chauffrent au-dessus d'un feu, et il dcolla d'une trentaine de mtres. Ces vnements eurent lieu en Novembre 1782. On peut les considrer comme la naissance de l'arostation

 

 

 

Rplique de

fabrication Chaize 

En dcembre, ils poursuivirent leurs expriences avec un ballon de 3 m3, puis en avril 1783 avec un ballon de 800 m3 qui s'leva 400m d'altitude. Jusque l, ils avaient travaill secrtement dans leur jardin, mais mesure que l'altitude des vols augmentait, ils avaient peur que leurs voisins ne dcouvrent leurs expriences et qu'ils leurs volent l'ide: ils dcidrent donc d'organiser un envol public de leur ballon sur la place principale d'Annonay, devant des gens dignes de confiance qui pourraient leur servir de tmoins pour certifier que les Montgolfier taient bien l'origine de l'ide.Ils construirent un ballon de 900 m3 dont l'enveloppe tait faite de coton cousu sur du papier. 

 

Le 4 juin, ils l'attachrent deux mas et au sol et ils y suspendirent une nacelle remplie de paille et de laine. Quand une chaleur suffisante fut gnre pour soulever le ballon, ils couprent les cordes et le ballon s'envola, montant jusqu' 10000m. Quand il se refroidit, une dizaine de minutes plus tard, il atterrit dans un champs et commena brler cause du feu rsiduel dans la nacelle. Malheureusement, les paysans qui travaillaient dans ce champs furent pour le moins effrays par cet engin trange venu du ciel, et ils ne firent rien pour teindre le feu. Par consquent le prototype fut entirement dtruit par le feu. Toutefois les tmoins du vol certifirent son authenticit, et les frres Montgolfier purent crire l'Acadmie des Sciences pour tre officiellement dclars comme tant les premiers avoir construit un objet volant.
 
Le premier vol habit

L'Acadmie les invita alors Paris pour qu'ils fassent une dmonstration. Etienne se rendit donc Paris. Il y rencontra quelques physiciens intresss par son invention, et en particulier Piltre de Rosier, qui allait devenir le premier homme volant. Pendant la mme priode, un autre physicien, Jacques Charles, avec l'aide des frres Robert, construisit un ballon gonfl l'hydrogne, un gaz plus lger que l'air. Et il russit le faire voler en aot. Etienne dcida alors de franchir une tape supplmentaire, c'est dire d'entreprendre un vol humain. Piltre de Rosier se proposa pour tre le passager, mais c'tait considr comme trop dangereux, car les effets de telles variations d'altitude sur un organisme vivant n'taient pas alors connus. Par consquent, ils choisirent de prendre un canard, un coq et un mouton pour ce premier vol habit. Cela eut lieu le 19 septembre Versailles. Le Roi de France - Louis XVI - assista au vol. On mit les trois animaux dans un panier suspendu l'enveloppe. Aprs un vol de trois minutes, ils furent retrouvs vivants. Le mouton taient mme entrain de patre tranquillement. La preuve tait donc faite que des tres vivants -outre les oiseaux bien-sr- taient capable de voler sans danger

 

Le premier vol d'un homme


 Le seul frein un vol humain tait Louis XVI, qui, se sentant responsable de la vie de ses sujets interdisait un tel vol. A force de ngociations, il finit par donner l'autorisation, mais refusa d'y assister. Les frres Montgolfier ne volrent pas eux-mmes car ils avaient promis leur pre qu'ils ne voleraient jamais dans leur ballon. Ce dernier n'tait en effet pas convaincu de la scurit de leur invention. Piltre de Rosier fut donc choisi pour le vol. Il y eut un passager supplmentaire, M. D'Arlandes, pour quilibrer la nacelle. Le panier tait divis en trois parties : les deux parties latrales contenaient les passagers, et le brleur (un feu de paille) tait au milieu. De plus les deux passagers pouvaient alimenter le feu avec de la paille pour contrler l'altitude du ballon. Le vol eut lieu le 21 novembre 1783, une date qui entra dans l'Histoire. En fait, il semble que Piltre un sens trs dvelopp pour manuvrer le ballon. Il sentait avec beaucoup de justesse quel moment il devait tre chauff ou refroidi alors que M. D'Arlandes n'tait pas trs actif quant lui. Ainsi, grce Piltre, ils russirent voler au-dessus de Paris durant 28 minutes environ. Leur altitude de vol avoisina les 1000m. Les frres Montgolfier avaient donc remport la victoire du premier vol humain.

 

Rplique de

fabrication Chaize 

Depuis son invention, en 1783, la montgolfire est redevenue populaire aprs avoir sombr dans l'oubli pendant plusieurs dcennies.
C'est aux frres de Montgolfier, Joseph et tienne, qu'on doit l'invention de la montgolfire. Aprs un certain nombre d'essais, les frres de Montgolfier dcidrent d'organiser la premire manifestation publique le 4 juin 1783. Il y avait l une centaine de curieux. Un ballon sphrique de onze mtres de diamtre fabriqu avec de la soie et du papier, gonfl au-dessus d'un feu de paille et de laine, s'leva environ 180 mtres de hauteur. Il parcourut deux kilomtres en l'espace de dix minutes et redescendit doucement se poser.

Le 19 septembre de la mme anne, devant le palais de Versailles, en prsence du roi Louis XVI et devant une foule norme, les frres de Montgolfier prsentrent leur dernier arostat. Le ballon, de 12,5 mtres de diamtre et 17 mtres de hauteur, fabriqu avec du coton et du papier, tait lgamment peint et dcor.


Dans une cage suspendue au-dessous, on installa un coq, un canard et un mouton, soit les premiers aronautes de l'histoire. Le ballon s'leva 500 mtres de hauteur et parcourut une distance de trois kilomtres en huit minutes. Les animaux taient indemnes.

Le 21 novembre 1783, Jean Piltre de Rozier et le marquis d'Arlandes, Franois Laurent, furent les premiers tres humains s'envoler. L'arostat avait un volume d'environ 2040 mtres cubes, il mesurait 21 mtres de long par 14 mtres de large et pesait, pleine charge, 725 kilogrammes. L'enveloppe tait constitue d'une toile de coton imbibe d'alun pour l'impermabiliser et la rendre moins combustible. Les dcorations reprsentaient les armoiries royales et les signes du zodiaque. L'arostat s'leva majestueusement sous les yeux d'une foule immense (value plus de 500 000 personnes, soit presque la moiti de la population de Paris l'poque). Il atteignit 900 mtres d'altitude. Il atterrit, sans dommages, aprs 25 minutes de vol, huit kilomtres de son point de dpart.

 
 


La traverse de la Manche et la mort de Piltre

Aprs la russite de ce vol le ballon devint rapidement une mode. Les frres Montgolfier furent anoblis par Louis XVI. La population franaise tait enthousiaste, mme si certains mauvais esprits commenaient dj voir des consquences nfastes : d'aprs eux, il n'y aurait plus de frontires, en particulier pour les voleurs, la vie prive pourrait tre viole, et les militaires allaient utiliser le ballon des fins mauvaises

Cependant la comptition entre Piltre et Charles (et en ralit entre les frres Montgolfier et Robert ) continuait. Charles russit voler plus haut et plus loin que Piltre grce son ballon hydrogne. Puis Joseph de Montgolfier construisit un ballon de 23000m3 Lyon. Cependant le vol qu'il fit avec ne fut ni trs long ni trs haut, car trop de gens voulurent monter dans la nacelle qui fut donc trop lourde. Beaucoup se moqurent alors de lui et de son chec.

En 1784 une femme vola pour la premire fois. ce fut Mme Tible. Les pilotes d'arostats se mirent alors en tte de raliser un nouveau rve: traverser la Manche. Jean Pierre Blanchard construisit un navire volant avec des rames, suspendu un ballon hydrogne. L encore Piltre entra dans la comptition, mais cette fois il perdit. Blanchard fut le premier. Cependant il avait fait le plus facile, c'est dire d'Angleterre la France, et Piltre construisit donc un ballon pour le faire dans le sens contraire. Ce ballon, en plus de l' air chaud, comportait un petit ballon gonfl d'hydrogne. Malgr les conseil de Montgolfier qui trouvait cela trop dangereux, il quitta la France en janvier 1785. Aprs quelques minutes de vol, la flamme du brleur vint lcher le petit ballon d'hydrogne et l'enveloppe prit feu immdiatement. Le ballon plongea et Piltre volait trop haut pour survivre la chute. Aprs avoir t le premier homme voler, Piltre devint la premire victime du vol en montgolfire

Le dclin des ballons air chaud

Mme si la mort de Piltre n'arrta pas la pratique de la montgolfire, elle mit en vidence le danger des ballons air chaud. De plus ils avaient un inconvnient important: on ne pouvait pas transporter suffisamment de paille pour aller aussi loin qu'avec un ballon hydrogne. De plus, les dirigeables remplacrent vite les ballons. En effet ils permettaient de traverser l'ocan. Les ballons air chaud ne furent quasiment plus utiliss jusqu' la deuxime moiti du XXth sicle.

 

La montgolfire aujourd'hui

Au dbut du sicle, Louis Godard inventa un brleur ptrole, mais il n'tait pas assez efficace pour donner une vritable utilit au ballon air chaud. Il a fallu attendre les annes soixante pour voir apparatre la montgolfire moderne, grce l'invention de nouveau matriaux, et surtout grce l'utilisation de brleurs propane. Depuis il n'y a pas eu de grosse volution dans la forme de l'enveloppe ou dans les technologies utilises.

De quoi se compose-t-elle?:

elle se compose de trois lments principaux:

la nacelle

Elle est toujours construite en osier et son plancher en bois. Malgr l'apparition de nouveaux matriaux, l'osier est encore le plus solide et le plus rsistant. Si les nouveaux matriaux sont peut-tre plus lgers, aucun ne concilie rsistance et lasticit suffisante pour amortir le choc de l'atterrissage,du moins pour un prix quivalent.

On fabrique aujourd'hui des nacelles dont la capacit va de une plus de 50 personnes. En Europe, on trouve en gnral des nacelles pouvant contenir de 4 6 personnes. Les grosses nacelles (parfois deux tages!) sont en effet rserves aux vastes espaces, africains en particulier

le brleur

Depuis l'avnement du brleur propane au dbut des annes soixante, il n'a pas beaucoup volu. Le principe est trs simple: le propane contenu dans des bouteilles est sous pression donc liquide. Il passe dans un serpentin de vaporisation, dans lequel il est rchauff et vaporis, il peut alors tre brl. l'air de l'enveloppe est ainsi chauff, jusqu' une centaine de degr, et le ballon devient donc plus lger que l'air. Le talent du pilote consiste chauffer au bon moment. En effet le brleur n'est pas utilis de manire continue mais par -coups et le pilote doit anticiper le refroidissement du ballon car l'action du brleur n'est ressenti qu'une dizaine de secondes aprs.

l'enveloppe

Elle est fabrique en nylon, un matriau qui rsiste de trs hautes tempratures. De plus il ne brle pas au contact de la flamme du brleur. Il se peut qu'il fonde localement mais le feu ne se propagera jamais toute l'enveloppe. Elle est relie la nacelle par des cbles en acier.

La forme de l'enveloppe est trs semblable d'un ballon l'autre. Certaines montgolfires publicitaires toutefois reprsentent des objets, mais on n'a pas le droit de transporter de passagers dedans, car elles sont trop instables.


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