CHAPITRE m

CONSTITUTION l>'UN BALLON SPIIÉltlQUE

Les parties essentielles du ballon. — Un ballon destiné à faire une ascension « libre », c'est- à-dire qui n'est ni retenu captif par une corde manœuvrée à terre, ni muni d'appareils de propulsion, a, presque toujours, la formed'unesphèrc.

Cette sphère est constituée par une enveloppe, en dtolTe solide, imperméable et légère (trois qualités, souvent incompatibles , et qu'il fautccpendant i . -

réaliser) ; elle est mm.,

' ' Nufi'llo lit sa susponsiiin.

gonflée à l'aide d'un

gaz léger, hydrogène ou gaz d'éclairage, dont la

30' BALLONS, DIRIfiEABLES ET AÉROPLANES

différence de densité avec Tair environnant cause la force ascensionnelle.

Pour que cette force ascensionnelle soit utilisable, il faut des appareils porteurs destinés à relier à Tenveloppe un véhicule aérien contenant les passagers et les .accessoires nécessaires du voyage.

Ces appareils porteurs sont :

Le filet, en câble léger, qui recouvre l'enveloppe, et auquel s'attachent les cordes de suspension de la nacelle, ainsi que les cordes de manœuvre, destinées à faciliter le lâcher et l'atterrissage du ballon.

Les cordes de suspension se réunissent à un cercle de suspension^ duquel partent les cordages proprement dits qui soutiennent la nacelle, récipient d'osier où se tiennent les voyageurs. A portée de la main de ceux-ri sont des organes de manœuvre : V ancre, destinée à l'atterrissage, le guiderope, longue corde dont nous verrons plus loin l'usage, et enfin le lest, formé d'un certain poids de sable réparti dans des sacs.

Enfin, deux orifices au moins sont pratiqués dans l'enveloppe : au sommet, se trouve une soupape, qu'un ressort maintient fermée, mais qu'on peut ouvrir en tirant sur une corde qui arrive dans la nacelle à portée de la main de Taéronaute. Cette soupape, quand on l'ouvre, laisse échapper une partie du gaz contenue dans le ballon ; la force ascensionnelle de celui-ci diminue aussitôt, et l'aérostat descend ainsi à la volonté de l'aéronaute, de même que celui-ci, en jetant du lest en quantité plus ou moins

CONJTlTtTlON DUN BALLON SPHEIUQL'E 31

variable, est mattre de le faire monter plus ou moins rapidement.

La seconde ouverture est percée à la partie inférieure de l'enveloppe sphérique et se termine par une manche ou appendice, sorte de long tuyau en toile, qui permet le remplissage au dépari et la libre évacuation du gaz, pendant le voyage, sous rinlluence des variations de pression intérieure.

Telles sont les parties constitutives, nécessaires, d'un ballon sphérique. Nous parlerons plus tard d'organes accessoires, tels que le ballonnet compensateur, le panneau de déchirure, etc.. Pour le moment, nous allons voir comment on peut réaliser la construction d'un aérostat.

ConBtnictioQ de l'enveloppe. Les ballons en baudruche. — Le premier souci du constructeur est de choisir, pour former l'enveloppe, une éto/fe de qualité aussi bonne que possible. Nous avons déjà dit et nous répétons que cette enveloppe doit être légère, solide et imperméable aux gaz.

Il n'y a qu'une seule membrane qui présente la réunion complète de ces trois qualités, c'est la baudruche.

Tout le monde sait ce que c'est que la baudruche : c'est cette membrane, mince et presque impalpable, tirée des boyaux de bœuf ou de mouton . Celle matière organique, abandonnée h. elle-même, tomberait rapidement en décomposition, aussi est-elle « apprêtée» à l'aide de procédés chimiques qui assurent sa con-

servalion^ tout en lui laissant sa souplesse et sa solidité. Un ballon en baudruche est à peu près imperméable aux. gaz : les ballons militaires anglais^ qui sont ainsi construits, ne perdent que deiLX millièmes de leur gaz en vingt-quatre heures. Ce serait dans la perfection si ce n'était le prix élevé d'un ballon ainsi construit.

Cependant, l'armée anglaise se sert de ballons construits en baudruche, et dont la capacité est de 300 mètres cubes. L'enveloppe de ces ballons est formée de huit couches de baudruche et la confection de l'enveloppe entière exige environ trente-cinq mille morceaux, collés les uns aux autres en chevauchant les uns sur les autres. Un mètre carré d'une telle enveloppe pèse 213 grammes et coûte 60 francs. T.a surface totale de l'enveloppe est de 215 mètres carrés et son poids est de 46 kilogrammes.

Quant à la solidité, elle est considérable, puisque la r(''sistance est de plus de mille kilogrammes par mètre carré.

Étoffes dites « à ballons ». Vernis. — Le prix élevé de l'enveloppe en baudruche a conduit les constructeurs à chercher la réalisation d'étoffes spéciales qui, sans présenter les qualités exceptionnelles delà baudruche, répondent cependant d'une manière suffisanlc aux besoins de l'aérostation.

ïiPs meilleures étoffes sont les étoffes de soie, soies italiennes, ou soies de Lyon. Mais ces étoffes ont le grand inconvénient de coûter fort cher, moins cepen-

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dant que la baudruche ; aussi se contente-t-on souvent d'employer une étoffe de soie fabriquée en Chine , et qu*on appelle pongee, bien qu'elle soit moins parfaite et plus lourde que nos soies de Lyon.

Employée nue, une étoffe de soie ne ferait pas une enveloppe étanche. Elle laisserait filtrer le gaz à travers les intervalles de ses fils. Aussi le recouvret-on d*uDe ou de plusieurs couches de verniSy destinées à l'imperméabiliser et à la rendre étanche aux gaz. Les vernis sont des mélangés d'huile de lin siccative, de caoutchouc et d'essence de térébenthine. Leur composition varie, d'ailleurs, énormément d'un fabricant à l'autre.

On vernit le ballon soit à l'extérieur, soit à l'intérieur, comme cela se fait pour les ballons militaires français. Les substances organiques dont sont faits les vernis s'oxydent à la longue ; et il faut avoir soin d'aérer largement les étoffes de temps en temps si l'on Veut assurer la bonne conservation des aérostats, pendant leur période d'immobilisation.

Un mètre carré de pongee de soie coûte trois francs ; il pèse 80 grammes avant le vernissage, 190 grammes après.

Un mètre carré de soie Ij^onnaiî^e coûte dix francs, soit plus du triple de la précédente ; il pèse 50 grammes avant vernissage, 130 grammes après.

Nous avons donné plus haut le poids total de l'enveloppe d'un ballon militaire anglais de 300 mètres cubes. Nous allons donner le poids d'un ballon du type français, de 10 mètres de diamètre, ce qui donne

540 mètres cubes de capacité et 314 mètres carrés de surface. Une telle enveloppe en pongee de Chine pèse 31 kilogrammes avant et 105 kilogrammes après le vernissage.

Le génie militaire italien a même réalisé des enveloppes plus légères : il est vrai qu'au lieu d'être en pongee elles sont en soie ; ces enveloppes, toutes vernies, ne pèsent^ que 160 grammes par mètre carré.

Étoffes multiples. Étoffes caoutchoutées. — Dans les petits ballons, lés étoffes simples, dont nous venons de parler, suffisent. amplement. Mais quand il s'agit de grands ballons, de plusieurs milliers de mètres cubes de capacité, il faut des étoffes plus résistantes : on les obtient en superposant plusieurs étoffes simples, séparées ou non par des feuilles de baudruche ou de caoutchouc.

Ainsi, pour le projet de la traversée du Sahara en ballon, M. Léo Dex proposa de prendre un ensemble formé de deux soies entre lesquelles serait une enveloppe faite de huit couches de baudruche collées : une telle enveloppe, d'après des expériences du colonel Renard, serait assez imperméable pour qu'un ballon de 28 mètres de diamètre, c'est-à-dire de onze mille cinq cents mètres cubes de capacité, ne perdît pendant vingt-quatre heures, par suite des fuites de gaz h travers l'enveloppe, que dix kilogrammes de force ascensionnelle î

Les derniers progrès, en matière d'étoffes multi-

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pies, ont été réalisés en Allemagne sous forme d'étoffes caoutchoutées, sans vernis.

Ces étoffes sont constituées par deux tissus de coton, entre lesquels on place une mince pellicule de caoutchouc, épaisse d'un dixième de millimètre.

Cette étoffe pèse 300 grammes par mètre carré et résiste h un effort de rupture de 1.250 grammes par mètre. On enduit extéFÎeurement les ballons qui sont ainsiconstruits d'une teinture au chromate de plomb, arrêtant ceux des rayons solaires qui, par leur action actinique, aUèrent le caoutchouc. C'est cette couleur qui donnait aux ballons de M. Lebaudy cet aspect j'awne qui leur a valu leur appellation populaire.

Remarquons, en finissant, que les étoffes à ballon doivent être aussi résistantes dans le sens de la trame que dans celui de la chaîne, car, dans un aérostat sphérique gonflé, l'effort s'exerce également dans toutes les directions; de plus, il est essentiel que les tissus n'aient subi aucun apprêt, qui ne servirait qu'à masquer les défauts et les imperfections de l'enveloppe.

À . Étnde de la résistance des étoffes à ballons. —

La résistance, la solidité de l'étoffe dont sera constituée l'enveloppe du ballon est, nous l'avons vu, une chose capitale de laquelle dépend la sécurité des aéronautes appelés h. lui confier leur existence. Il est donc essentiel de pouvoir s'assurer que cette étoffe

présente toutes les garanties voulues à ce sujet.

On exigera d'abord une étoffe également solide dans le sens de la longueur et dans celui de la largeur, car les tensions qu'elle subira seront les mêmes dans toutes les directions.

Pour étudier la résistance d'une étoffe choisie, on y découpe une bande de 8 centimètres de large sur 18 de long: cette bande s'appelle une épi^ouvelte. On saisit les extrémités de cette éprouvette entre deux mâchoires métalliques dont Tune est accrochée à un solide support fixe, tandis que l'autre est chargée de poids que l'on augmente jusqu'à obtenir la rupture de l'échantillon. On recommence ensuite en coupant une éprouvette dont la longueur soit dans le sens perpendiculaire à celle de la première : on doit alors trouver la même charge pour produire la rupture.

Quand on a ainsi déterminé la tension de rupture de l'étoffe-, on a un document sûr, indispensable à la construction du ballon ; on s'arrangera de façon que l'étoffe n'ait jamais à supporter un effort supérieur à la dixième partie de cette tension limite.

On remplace souvent la méthode d'essais avec des poids par une épreuve dans laquelle l'étoffe est soumise à la pression de l'eau comprimée par une pompe.

Dimensions, surfaces et volumes des ballons .—Nous allons résumer, dans un petit tableau, les surfaces d'enveloppes et les volumes de ballons de diamètres