ALLÈGEMENT
en
mètres.
de la mer en
mètres.
par
m. cube.
pour 540 m.
par
m. cube.
pour 540 m.
Nous verrons plus loin qu’un ballon de 54o mètres cubés portant deux aérotiautes et le lest indispensable aux dernière^ manœuvres ne saurait s’élever plus haut que 2280 mètres.
Le tableau ci-dessus montre que, pour cette altitude, l’alourdissement adiabatique serait de 3 k. 3oo ; tandis qu’au cas où la dilatation suivrait la loi isotliermique, le même ballon subirait un allègement de 5 k. 57.
Si l’on voulait appliquer enfin ces considérations à un ballon de même capacité, gonflé au gaz d’éclairage, il suffirait de multiplier les chiffres précédents par le
rapport des poids spécifiques ou 2,45 ; de sorte
que pour y = o,5o, lorsque la pression atmospbé-
l'OIDS ET FORCE ASCENSIONNELLE D'UN GAZ 8î>
rique est réduite de moitié, on aurait, pour le gaz d’éclairage :
Alourdissement adiabatique 22 k. 4oo,
Allègement isothermique 27 k. 600.
Le gaz d’éclaii\age est donc beaucoup plus sensible aux variations thermiques que l’hydrogène.
Dans la pratique, la correction théorique, répondant à la décroissance des températures avec l’altitude et au refroidissement dû à la dilatation du gaz, a d’autant moins d’importance que la première de ces influences est soumise aux nombreuses perturbations atmosphériques, en même temps que le ballon tend, par suite de ses stationnements plus ou moins longs à certains niveaux, à s’établir en équilibre de température avec l’air ambiant.
11 suffit donc d’avoir bien nettement établi la valeur maximum que ces circonstances peuvent donner aux variations de la force ascensionnelle.
D’autres causes contribuent, d’ailleurs, à modifier cette force ascensionnelle et à augmenter l’instabilité verticale des aérostats ; c’est d’abord le rayonnement solaire, qui est d’autant plus accentué qu’on s’élève davantage dans l’espace; il faut tenir compte en outre de ce que l’air est beaucoup moins chargé d’humidité dans les hautes régions que près du sol .
Ces deux circonstances s’ajoutent, pour provoquer un allègement progressif dans l’ascension, un alourdissement dans la descente ; et, sous leur action, un ballon montera un peu plus haut que ne l’indiqueraient les formules précédemment établies.
La pluie ou le brouillard chargent aussi beaucoup un ballon. On peut évaluer cette surcharge : dans le
cas d’une pluie ordinaire, fine et continue, elle est équivalente au poids d’une couche de i/3 de millimètre d’eau sur l’hémisphère supérieur ; les fortes pluies équivalent à une couche plus forte. Il n’y a point d’expériences suffisantes pour déterminer l’alourdissement dû à la neige; mais on peut admettre que celle-ci charge plus encore que la pluie (Voter).
Le filet contribue beaucoup à retenir l’eau de pluie ou la neige. Les chiffres précédents correspondent au cas où le ballon est pourvu de cet accessoire. Ils se réduiraient notablement dans le cas de la suppression du filet. Mais le défaut d’expériences ne permet pas de donner la valeur de la surcharge.
Force ascensionnelle des montgolfières. —
Bien que les ballons à air chaud (ou montgolfières) soient peu employés, ils ont des qualités spéciales (facilités de gonllement, bon marché, etc.), qui peuvent en recommander l’usage dans certains cas spéciaux. Il est donc utile d’en connaître la force ascensionnelle, et, dans ce cas , le binôme ascensionnel est : A = a — a\ en appelant a le poids spécifique de l’air extérieur, tandis que o! représente celui de l’air chaud qui gonfle l’aérostat.
Nous avons admis jusqu’ici que le poids de i mètre cube d’air moyen a la pression y et à la température /, était assez exactement représenté par la formule a= i,2/|6y(i — ^0,00367/).
Cette formule est, en effet, assez précise tant que la température t est peu élevée, c’est-à-dire renfermée dans les limites des observations météorologiques. Mais si la température / est notablement plus élevée, il faut
revenir à la formule primitive, dont la précédente dérive par simplification :
C’est celle que nous devrons appliquer à fair intérieur des montgolfières, en désignant par t! la température qu’on y atteint. Nous nous servirons aussi par symétrie de cette formule pour l’atmosphère ambiante, eiï sorte que nous obtiendrons pour la force ascensionnelle d’un ballon à air chaud :
ou mieux :
En négligeant le produit en //' forcément très petit à cause de la petitesse du coefficient, on obtiendra la formule réduite :
. o,oo4573y6
où 0 = /' — /.
Par exemple, si l’on faisait y=i / = o‘",
l’équation générale donnerait :
qui permettrait de dresser le tableau des diverses valeurs de la force ascensionnelle pour des valeurs successives de /'.
DINOME 1 1
lOOo
On voit que, même dans les circonstances les plus favorables, la force ascensionnelle des ballons à air chaud est assez faible.
Pratiquement on ne peut pas dépasser loo'' pour la température intérieure, car la nécessité s’impose de ne pas chauffer au point de brûler l’enveloppe.
La force ascensionnelle est alors de 445 gr., tandis que nous avons trouvé 786 gr. pour le gaz d’éclairage et io4i pour l’hydrogène commun.
Mais il faut encore compter que la température ambiante ne sera pas toujours de zéro degré, et que la valeur de la force ascensionnelle s’abaissera lorsque cette température s’élèvera.
Si, par exemple, on prend :
/=35% /'=IOO'',
on à une force ascensionnelle: A =198 gr. corres-
pondant à ce qu’elle serait dans la seconde hypothèse :
/=zo", /==5o'’.
Dans la pratique, on ne doit guère compter sur une force ascensionnelle dépassant 200 gr. par mètre cube de la capacité intérieure d’une montgolfière.
