DÉBIT DES SOUPAPES

Puis il ne faut pas oublier que les aéronautes qui accompagneront les voyageurs auront à leur disposition la soupape supérieure qu'ils pourront ouvrir à leur volonté de

façon à diminuer la vitesse de la montée et à maintenir l'aérostat dans une zone plus basse, si cela peut leur paraître préférable.

C'est par la question du débit de l'appendice automatique inférieur ainsi que celui de la soupape supérieure que je vais terminer la partie technique du présent ouvrage pour bien démontrer aux amateurs d'ascension que l'appareil a été étudié jusque dans ses plus infîmes détails.

L'appendice automatique ou soupape de sûreté inférieure qui a i",6o de diamètre et dont le clapet obturateur est réglé pour ne s'ouvrir que sous o",o2o d'eau débiterait à lui seul et sans qu'il soit aucunement besoin d'y toucher un volume de gaz égal à ce qui suit, sous une pression totale de 4 à 5 centimètres d'eau correspondant

à— de sa course entière; soit: i°*,6o x tt x =ioodéci-

mètres carrés 53i de section.

La pression effective de 4 à 5 centimètres d'eau nécessaire à cette ouverture représente en moyenne une colonne d'hydrogène de ^o mètres de hauteur,

Puisque 40"* X i^'\i5o=:46 millimètres d'eau comme valeur de h;

d'où pour la vitesse d'écoulement:

V == l/2p = 1/2 ;p^ ou 20°^, 378

Et 100^, 53i X 2o°',378 = 204""^, 862 par seconde; ce qui donne le débit par minute ci-dessous:

La vitesse de l'aérostat pendant la première minute, en mettant toute manœuvre quelconque de côté, étant, comme

il a été dit plus haut, de i8 mètres par seconde, la hauteur qu'il atteindrait dans les plus mauvaises conditions pendant le même laps de temps serait donc de :

i8 mètres x 60" = 1.080 mètres.

Cette altitude correspond, pour la quantité d'hydrogène contenue dans l'enveloppe au moment du départ, à une augmentation de volume égal à l'énoncé suivant :

log. de 760 — log. de 663 x i8336=: 1087 mètres

et ^- ^TTô ^-=12.763

comme coefficient variable.

Or 51.537 ^ 12763 = 6.577 mètres 667 de dilatation, volume de près de moitié inférieure au débit de l'appendice, comme l'on peut s'en assurer par les chiffres et formules qui précèdent.

Admettons maintenant que le disque obturateur de cette dernière ne s'ouvre même que de i/3 de sa course totale; la section qui en résulterait serait encore plus que suffisante pour le débit du volume engendré par la montée vigoureuse de l'aérostat pendant les premières minutes.

Exemple : i™,6o x r x —^ — = o™,i33 d'ouverture pour

toute la circonférence C ;

or C= 5^,026 X o°',i33 ou 66|pLdécimètres carré^5flf de section franche.

Et 660,^yx 20^,378 de vitesse d'écoulement

= 1 36*^^,2 18 par seconde d'où par minute i36,2i8 x 6o"r=8.i73°',o8o

chiffre encore bien supérieur au produit de la dilatation, comme il est du reste très facile de s'en rendre compte.

Il ne faut pas oublier que nous supposons ici le ballon livré à lui-même ; mais jamais les ascensions n'auront lieu sans que les voyageurs ne soient accompagnés par quatre aéronautes qui, ayant sous la main à leur disposition la corde de soupape supérieure, ne manqueraient pas de s'en servir utilement.

Cette soupape, qui a i"',!xo de diamètre, est elle-même plus que suffisante pour débiter à temps égal un volume de gaz correspondant à celui de la dilatation produite par la dépression barométrique. En effet, son disque obturateur a pour section franche 1 13 décimètres carrés et en le supposant ouvert seulement de 1/2 de sa course, soit :

0°* 3oo

— , on aura comme section 56'^'^"', 548 proportionnel au

débit suivant, étant donnée la hauteur de colonne d'hydrogène qui naturellement est égale au diamètre de l'aérostat, (soit) de 48 mètres,

ou 48 mètres x i*''\i5o = 55 millimètres d'eau

comme valeur de h;

or V=l/2 gh ou 24^^365

Et 56.548 X 24.365=: 137"^, 779 par seconde

d'où par minute ^^l^^^ll^ ^ 60" = 8.266*"""^, 740.

Mais, en raison de la pression intérieure de4 à 5 centimètres d'eau que le jeu de l'appendice de sûreté nécessite pour son ouverture automatique, la vitesse d'écoulement du gaz s'en trouvera augmentée d'autant au sommet de l'aérostat, elle deviendra proportionnelle à l'effet total ramené en hauteur de colonne gazeuse :

Soit : 48°' + 4o = 88°' x i^\i5o comme valeur de h ou 44"'i83i par seconde

Il suffira alors d'entre-bâiiler le disque obturateur de la

soupape supérieure d'environ y de son ouverture pour

obtenir un débit égal au produit de la dilatation dans le même espace de temps ;

car i"',200 X ît x— ^-^^ — x 44,83i x 6o" = 7.6o5°'"^,4i7

chiffre toujours supérieur à celui nécessaire pour équilibrer le débit de la dilatation pendant les premières minutes d'ascension libre; il sera donc facultatif au capitaine de bord de s'équilibrer bien avant la hauteur maximum des 4.ooomètres trouvée par les calculs, et sans qu'il soit besoin aucunement du jeu automatique de l'appendice de sûreté inférieur.

Je crois avoir suffisamment démontré qu'aucun accident n'est à redouter du fait du matériel aérostatique et qu'un départ libre se bornerait pour les voyageurs à une ascension ordinaire dont la descente serait régularisée par les aéronautes au moyen du lest en réserve et dont l'atterrissage s'effectuerait sous l'action des engins puissants d'arrêt, tels que guiderope, corde d'ancre et ancre lovés et parés dans la nacelle de façon à être largués sans la moindre manipulation préalable au moyen du débrayage spécial et instantané dont il a été parlé précédemment.

Il m'a paru utile de m'étendre longuement sur ces différentes questions, parce que ce sont les seules qui n'aient pas été suffisamment exposées dans les ouvrages qui ont paru sur le grand ballon captif à vapeur de 1878.