partie de son
volume primitif. Mais c’est un gaz relativement lourd ; son poids spécifique atteint o k. 760, et, par suite, sa force ascensionnelle n’est que o k. 5oo seulement. Il en résulte que, même avec des récipients aussi légers que possible , son propre poids étant supérieur à sa force ascensionnelle, il n’y a pas intérêt à le substituer à du lest ordinaire.
On pourrait y songer pourtant, si la manœuvre était réversible, c’est-à-dire si, après l’avoir utilisé pour combattre un alourdissement, on pouvait le reprendre, le recondenser, pour combattre un allègement. Mais sa liquéfaction exigerait évidemment un travail et un poids de machines irréalisables.
Le chimiste Zien propose, il est vrai, d’absorber alors le gaz ammoniac par l’eau. Ce serait simplement déplacer la difficulté. Il faudrait emporter une provi-
La Technique du Ballon. 2* édit. 6
sion d’eau, et, une fois dissous, le gaz ne pouvant pas être régénéré sans l’emploi du feu, la manœuvre aurait servi une seule fois et ne pourrait être répétée.
L’emploi de l’ammoniac se heurte d’ailleurs à un obstacle plus grave : c’est que ce gaz attaque les étoffes , les vernis et le caoutchouc. Cette seule raison suffit à l’écarter de la pratique aéronautique.
c) Procédés thermiques.
Conditions générales. — Les procédés thermiques consistent, d’une manière générale, à faire varier la force ascensionnelle, en modifiant au gré du pilote la température du gaz qui gonfle le ballon.
Les deux types de procédés calorifiques les plus rationnels, sinon les plus aisément réalisables, sont :
P Les appareils à injection de vapeur d’eau ;
2"" Les aérostats mixtes, pourvus de montgolfières.
Ils supposent tous les deux que l’on ne reculera pas devant les dangers d’installation d’un foyer dans la nacelle du ballon.
Le capitaine Voyer^ a établi un théorème général applicable à tous ces procédés, et qui peut s’énoncer ainsi :
Théorème. — Un gain de 65 calories allège Vaérosial d'au moins un kilogramme .
Appelons c la chaleur spécifique à pression constante du gaz qu’on échauffe et h son poids spécifique :
^ VOYER, 4, p. 51.
la quantité de chaleur nécessaire pour élever de la température de i mètre cube de ce gaz est cb. D’autre part, ce réchauffement de i"" dilate le mètre cube de gaz de la quantité ^ (Ji étant le coefficient de dilatation), et par conséquent augmente le poids de l’air déplacé de (3a. Ainsi une quantité de chaleur égale à cb produit un allègement égal à (3a.
Pour augmenter la force ascensionnelle de i kilogramme , il faudra donc communiquer au gaz une quantité de chaleur donnée par l’expression :
Supposons pour l’instant que le gaz considéré soit à la même température que l’air ambiant ; nous aurons :
Mais le produit cb^ est le même pour tous les gaz parfaits (loi de Delaroche et Bérard).
Soit donc Cl la chaleur spécifique de l’air à pression constante ; nous aurons encore :
cbo = c/Zo ; cl’oii Q = .
Or Ci = 0,238, = o.ooSGy ; on déduit de ces
valeurs numériques :
Q = 65 calories.
Nous avons fait une hypothèse : c’est que le gaz qui reçoit la chaleur est à la même température que l’air ambiant. S’il n’en est pas ainsi, en appelant fj
réchauffement primitif du gaz, c’est-à-dire la différence des deux températures, on aura :
d’où l’on déduira :
Qz=: 65 (i — (iO).
Le nombre de calories à communiquer au gaz pour produire un allègement de i kilogramme sera un peu moindre que 65 calories, puisque 0 est toujours positif. Pour 0 = 20®, on aurait Q = 6o calories.
Ce théorème général s’applique à tout ballon, montgolfière où ballonnet , quel que soit son volume , quel que soit le gaz dont il est gonflé, et quelle que soit l’altitude à laquelle il se trouve, à la seule condition que le gaz ou l’air échauffé puisse se dilater librement dans son enveloppe b
Quantité de combustible nécessaire. — En
admettant que le pouvoir calorifique de la houille est de 7600 calories environ, et celui du pétrole 10000 calories, il suffirait, pour alléger l’aérostat de i kilo- 6 5
gramme, de brûler : ^ = o k. oo9 de bouille,
ou = 0 k. 006 de pétrole. Toutefois il
serait bon de doubler ces chiffres, pour tenir compte
d’un rendement de 5o ®/o.
Procédé par injection de vapeur. — On ne
peut pas songer à injecter dans le ballon de la vapeur
1 Capitaine Voyer, 4, p. 52.
à plus de loo*’, sous peine de brûler Tenveloppe ellemême. On admettra d'ailleurs que celte vapeur se condensera entièrement, en cédant ainsi au gaz la totalité de sa chaleur de condensation, soit bSy calories par kilogramme de vapeur. L’eau condensée se mettra ensuite en équilibre de température avec le gaz ; si la chute de sa température est de 5o^, ce qui peut être considéré comme un minimum , on aura là un nouveau gain de 5o calories, soit au total :
