CHAPITRE X

Résumé des causes d'instabilité. — Classification des moyens de stabilisation : § 1. Procédés statiques : a) perfectioi nement& dans la construction et la forme, contre la neige et la pluie,, contre l’échange de température; b) procédés chimiques; c) procédés thermiques, conditions générales, quantité de combustible nécessaire, injection de vapeur, montgolfière simple ou mixte, ballonnet à air chaud. — § 2. Procédés utilisant la compression de Vair ou du gaz : lo compression dans des réservoirs; 20 emploi du gaz du ballon; 3» compression dans un réservoir en étoffe (modérateurs); 4° ballons fermés, en étoffe; 50 en métal; 6® compensateurs. — § 3. Procédés par renouvellement du gaz. — - § 4. Emploi du ballonnet. — § 5. Cordes tramantes et flotteurs. — § 6. Procédés dynamiques : parachutes-lest. — Hélices.

La conclusion que Ton doit tirer de l’étude qui précède des mouvements d’un aérostat ordinaire, tel que nous l’avons défini jusqu’à présent, alternativement plein et flasque, sans autres moyens de manœuvre que la soupape et le lest, c’est son état d’instabilité.

Après qu’il est parvenu sur la zone que lui assigne sa rupture d’équilibre, un tel aérostat ne peut trouver de stabilité entre cette zone et le sol , toute rupture d'équilibre, si faible qu’elle puisse être, devant le porter forcément soit sur le sol, soit sur sa zone d’équilibre.

Sur cette zone elle-même, la stabilité n’est que rela-

ne LA TECHNIQUE DU BALLON

tive et momentanée , puisque la rupture d’équilibre est soumise à des perturbations incessantes sous les inlluences multiples qui modifient à chaque instant le poids du gaz et le poids de l’air.

Nous avons dit qu’il importe de s’opposer à toute tendance à la descente; mais le seul moyen d’enrayer la chute est de jeter du lest, et cette manœuvre a pour effet de relever peu à peu la zone d’équilibre , sur laquelle nous devons chercher à naviguer, si nous voulons que l’aérostat n’ait point l’air d’une balance folle.

Il en résulte les deux inconvénients généraux suivants :

Impossibilité de choisir une zone de navigation inférieure aux zones déjà atteintes, ou de se maintenir sur une zone constante ;

2^ Nécessité de conserver, pour amortir la descente, une réserve de lest d'autant plus grande que ^altitude maximum de l'ascension est plus élevée.

On pourrait momentanément compenser les jets de lest qui produisent le relèvement de la zone, en lâchant une quantité de gaz correspondante. On réussirait bien à maintenir quelque temps l’aérostat à la même hauteur; mais, pour le moindre allègement, ce ballon flasque se mettrait à monter, jusqu’à ce que la dilatation le gonflât entièrement, c’est-à-dire plus haut qu’à sa dernière excursion, à moins qu’on ne se résolve à une nouvelle perte de gaz qui se renouvellera à chaque tentative d’ascension ; on n’aurait réussi, en définitive, à le maintenir un instant sur sa route qu’au prix d’une instabilité plus grande encore. La soupape est, du reste, un organe tellement délicat et impossible à manœuvrer avec précision, que, dès qu’on commence à s’en servir.

011 peut etre assuré, nous Tavons dit plus haut, que l’ascension ne saurait se prolonger longtemps. Aussi est-il de règle constante de ne point toucher à la sou* pape pour s’opposer aux mouvements ascendants, dont l’amplitude d’ailleurs se limite d’elle-même.

Classification des moyens de stabilisation.

— On a cherché cependant des procédés pratiques propres à assurer à un aérostat une route à peu près horizontale , sur une zone déterminée et choisie d’avance en dehors de l’emploi de la soupape et même du lest.

Les propositions faites dans ce but sont fort nombreuses , précisément parce qu’aucune d’elles ne résout complètement le problème. Elles peuvent se ranger en deux grandes classes, suivant que l’on a recours à des procédés dynamiques ou statiques. Ces derniers euxmêmes se décomposent suivant les moyens employés, et l’on peut distinguer :

a) Les perfectionnements de construction et de forme ;

b) Les procédés chimiques ;

c) Les procédés thermiques ;

d) Les procédés utilisant la compression de l’air ou du gaz ;

e) Les ballons à volume variable et à ballonnets;

f) La stabilisation par cordes traînantes et flotteurs.

§ — Procédés statiques,

a) Perfectionnements dans la construction et la Jorme.

On peut tout d’abord s’efforcer d’atténuer les différentes causes qui modifient la rupture d’équilibre par

de simples perfectionnements dans la construction et la forme elle- même de Taérostat.

Contre la pluie, dont l’effet se fait sentir surtout aux environs du pôle supérieur, où la pente est presque nulle et souvent négative par suite du poids de la soupape qui provoque, une dépression , on a tout d’abord recouvert celle-ci d’un léger toit conique; mais on pourrait également modifier la forme sphérique dans cette région et la transformer en une surface de révolution légèrement allongée vers le pôle. Pour obtenir le même volume , les parallèles jusqu’à l’équateur seraient réduits convenablement. Le capitaine Voyer^ a calculé que , pour un ballon de 2 ooo mètres cubes , qui , sous la forme sphérique, aurait un diamètre de i5 m. 63, on devrait réduire le diamètre à l’équateur à i5 m. 46 et donner à l’axe vertical une longueur de i6 m. 66. La pente au sommet serait d’environ 20 ÿo- Quant à la surface de l’enveloppe, elle serait de 768 m^ carrés, soit I m^ seiüement de plus que pour le ballon sphérique, ce qui constituerait une augmentation de poids insignifiante.

M. Henri Hervé, en 1886, pour sa traversée de la mer du Nord, avait adopté un dispositif de ce genre-; la partie supérieure était un cône à 4o'^, recouvert d’une chemise lisse

Le dernier artifice, d’ailleurs, aurait une efficacité encore plus grande que la forme conique. On sait, en effet, que les mailles du filet, aussi bien que la poro-

1 VoYER , 4 , p. 31.

2 E. SuRCOUF.

^ Le ballon Andrée, en 1897, a\ait (également une chemise lisse. V. II. Lachambre et A. Machuron, p. 19.

DES MOYENS DE COMBATTRE L’INSTABILITÉ VERTICALE l'ïO

sité des cordages, contribuent pour la plus grande part à retenir l’eau et la neige. 11 y a donc le plus grand intérêt à substituer à la surface, en quelque sorte matelassée, que présente un ballon muni de son filet, une surface complètement lisse, soit en remplaçant le filet par une chemise d’étoffe vernie, soit même en attachant directement les cordes de suspension à l’enveloppe par l’intermédiaire d’une ralingue placée un peu en dessous de l’équateur, comme dans la plupart des dirigeables.

Contre t échange de température entre le gaz et l’air, il y a également le plus grand intérêt à prendre des mesures. Le plus grand nombre des ruptures d’équilibre proviennent, en effet, des variations dans la différence de température entre le gaz et l’air extérieur.

« Un ballon, dit le capitaine VoyerU dont le gaz serait à chaque instant à la même température que l’air ambiant, n’aurait plus son équilibre troublé que par les surcharges matérielles de pluie ou d’humidité. Il posséderait même un certain coefficient de stabilité, en dehors de sa zone de plénitude et dans les deux sens, en vertu de la loi des transformations adiabatiques... Cette loi, qui n’est pas applicable quand il y a échange de chaleur entre le gaz et l’air ambiant, le devient lorsque cet échange est nul ou négligeable ; ce serait le cas si la température du gaz restait sensiblement égale à celle de l’air. Cette conception idéale d’un ballon dans lequel réchauffement est constamment nul ou très petit se trouve à peu près réalisée pendant la nuit, quand on est parti avec du gaz froid ; or l’expérience montre

^ VoYER, 4, p. 33.

que, dans ces conditions, les ruptures d’équilibre sont très faibles, et qu’elles s’enrayent le plus souvent d’ellesmêmes. »

On est ainsi conduit à rechercher les moyens de s’opposer à l’effet du rayonnement solaire et à l’échange de cl^aleur entre l’air et le gaz du ballon.

Une couleur blanche pour l’enveloppe atteindrait sans doute ce but, mais incomplètement. Certains constructeurs àppliquent au tampon, sur la surface, de la poudre d’aluminium ; ce procédé est fort employé en Italie, où l’on s’en loue.

Toutefois le procédé le plus eflicace consistera recouvrir le ballon d’une chemise, passée au A^ernis blanc, s’il est possible , jusqu’à l’appendice, car l’hémisphère inférieur subit également l’action des rayons solaires réfléchis sur le sol. En étoffe légère, cette chemise pourrait peser loo grammes par mètre carré, soit 8o k. pour un ballon de 2000 mètres.

Le capitaine Voyer, auquel on doit ces considérations, estime en outre qu’on augmenterait singulièrement l’efficacité de la chemise en l’écartant un peu de l’enveloppe du ballon, de manière à établir un matelas d’air dans l’intervalle.

L’aéronaute suédois Unge ‘ avait adopté un dispositif de ce genre, où l’écartement des deux parois était maintenu par des tores souples remplis d’air 'comprimé.

^ G. Espitallier, 1 et 2.

b) Procédés chimiques de stabilisation.

De nombreux inventeurs ont proposé de faire varier rapidement la force ascensionnelle d’un ballon par des moyens chimiques.

Emploi du gaz ammoniac. — Le gaz ammoniac, en particulier, a paru, dans ce but, un agent souple et commode. En l’emportant à l’état liquide, comme le voulait le professeur Meissel, il serait possible de le laisser, au moment voulu, se détendre dans un petit ballonnet de capacité convenable.

Le transport est facile, puisque le gaz ammoniac se liquéfie sous une faible pression de 8 atmosphères et

qu’il n’occupe plus alors que la