CHEVAUX

Poids des réservoirs. — Quant au poids qu’aurait le récipient, on pourrait s’assurer aisément qu’en faisant travailler à près de 20 k. le métal qui le constituerait, un réservoir cylindrique ne saurait peser moins de 7 k. par kilogramme d’air emmagasiné. Pour 5o k. d’air, le récipient seul pèserait donc 35o k.

De pareils chiffres dispensent de commentaires.

2*^ Emploi du gaz du ballon, et sa compression dans des réservoirs*. — Serait-il possible d’atténuer les inconvénients que nous venons de signaler, en puisant le gaz même du ballon pour le comprimer dans des réservoirs.^ »

1 JOBERT, p. 51.

Il semble, en eflet, qu’on gagne ainsi des deux côtés : on diminue la force ascensionnelle totale de toute celle du gaz enlevé, et l’on augmente le lest de tout le poids du gaz comprimé. Mais considérons une masse gazeuse occupant primitivement i mètre cube ; sa force ascensionnelle est : (a — b).

Après compression à une pression de v atmosphères^ le poids apparent du gaz est devenu :

En sorte que l’alourdissement total dû à cette opération est : (a — b) -\-^b — — ^

ou a^i — — ^ ;

c’est-à-dire que l’alourdissement est précisément le même que lorsqu’on puise de l’air dans l’atmosphère pour le comprimer.

Il n’y a donc aucun intérêt à lui substituer le gaz du ballon ; et, en tout cas, toutes les conclusions de l’étude que nous avons faite précédemment s’appliqueraient encore.

3^ Compression d’un gaz dans une enveloppe en étoffe (modérateurs)* — Le procédé de la compression se présenterait sous un aspect plus spécieux si, sans parler d’atteindre des pressions de plusieui's atmosphères, on se contentait des faibles pressions que pourrait supporter une enveloppe en étoffe. Au lieu d’emporter des réservoirs qui constituent toujours un

poids mort considérable, il suffirait d’opérer la compression, soit une certaine quantité d’air dans un ballonnet renfermé dans le ballon, soit du gaz de gonflement dans l’enveloppe de ce ballon lui -même.

Mais, dans l’im et l’autre cas, il est nécessaire de renforcer l’étoffe de manière à constituer ce que l’on appelle une enveloppe de force.

Nous appellerons qucdité de r enveloppe le rapport

P = -- de sa tension de rupture t par mètre courant

â son poids ni par mètre carré.

La tension cju’on lui fera supporter sera une fraction

de sa tension de rupture t ; n est le coefficient de

sécurité.

Si nous désignons par q la pression apparente limite à admettre, on sait cpie, pour une sphère de rayon R^,

la tension par mètre courant sera — R'^, en supposant

la pression q constante dans toutes les régions de la sphère, et l’on devra avoir, par conséquent

<l’ou

D’autre part, le poids de l’enveloppe lirAX ^m ne devra pas dépasser une fraction — de la force ascensionnelle totale du ballon. Si le ballon lui -même a un rayon R, et si la force ascensionnelle du gaz est A,

la force ascensionnelle totale sera t:1VA ; pour l’hydrogène A= I, ce qui donne en définitive, en égalant les deux valeurs du poids :

'"=3F-Trr-

Divisons membre à membre les expressions de t et

de m, il vient :

P = — n . Il ^ 2

Or le rapport

est ég^l au rapport

des

volumes ^e l’enveloppe de force et du ballon. D’où l’on déduit, pour la valeur de q :

^~Tir7H ■

Telle est la valeur de la pression apparente limite qu’on peut faire supporter à l’enveloppe.

Quelle sera dès lors l’efficacité de cette suppression.^ Soit P la pression extérieure à l’altitude où l’enveloppe de force supporte la pression apparente q; le

poids de l’air qu’elle déplace est G'ao — . Si Taéros-

Po

tat descend jusqu’à l’altitude où la pression est p-{-qy le poids de l’air déplacé par l’enveloppe deviendra

et, puisque

P^ = 8ooo,

ÜQ

il aura donc augmenté de

Po

et l’aérostat se sera allégé de la quantité.

Si l’enveloppe n’est pas rigide, ce qui est le cas des étolTes, cette quantité E représente l’efficacité du système ; car, lorsque l’aérostat dépassera la zone de pression p-\-q, l’enveloppe deviendra flasque et par conséquent n’aura plus aucune action sur l’équilibre. Si au contraire l’enveloppe est rigide, l’efficacité sera double; on peut admettre, en effet, que cette enveloppe sera capable de supporter une dépression intérieure égale à la surpression admise q, et que, par suite, son action s’exercera jusqu’à l’altitude où la pression est

Dans l’expression E , remplaçons q par la valeur

2 P G O nn! C'

il vient : E = î L C.

1 2 000 nn

Cette expression montre que l’efficacité est indépendante du volume C' de l’enveloppe de force. D’autre part, si nous admettons, ce qui est normal, que l’efficacité doit être de C, on devra avoir pour les

enveloppes souples :

E= — î = ou p = 6oo/m'.

12000 lia 20

Pour les enveloppes rigides : p = 3oo nn'.

Ce sont là les conditions d’une efficacité suffisante.

4"" Enveloppes souples. Ballon fermé. — On réalise le compensateur à enveloppe souple en fermant la manche du ballon, au moyen d’un clapet de sûreté qui ne s’ouvre que lorsque la pression apparente atteint la limite q. On prendra pour coefficient de sécurité à la rupture une valeur n comprise entre lo et 20 : par exemple, n= 10 ; .et l’on admet généralement n —2. Dans le ballon de 2000 mètres on aura ainsi :

P OU z= 12 000.

Cette valeur du rapport — est presque impossible à obtenir avec les étoffes usuelles, où l'on atteint à peine 7000. On peut donc conclure que ce procédé est irréalisable.

5^" Enveloppe métallique. — Quant aux enveloppes métalliques, en prenant p = 3oo nn'^ et remplaçant n et n' par leur valeur, on arrive à : p = 6000, chiffre qu’on peut atteindre et dépasser avec certains alliages, les alliages cuivreux, par exemple.

Mais si, dès lors, la solution semble théoriquement possible, sa réalisation pratique se heurte à des difficultés telles, par suite de la fragilité d’une énorme enveloppe de très faible épaisseur, qu’il semble bien qu’on y doive renoncer.

Il suffit de citer à cet égard l’échec de la tentative de Schwartz, en iSOy.

6'' Compensateur . — S’il ne faut pas songer à construire un ballon métallique, ou à prendre le ballon luimême comme enveloppe de force, on peut du moins imaginer un organe spécial où l’on comprimera du gaz

OU de l'air. Cet organe prend le nom de compensateur.

Il est indépendant de l’appareil de sustention, et l’on peut se contenter d’un faible coefficient de sécurité n = 4; en revanche, son poids s’ajoutant à celui du ballon, il convient de relever le coefficient d’utilisation et de prendre n' = 2,5, d’où p = 6000, condition réalisable pour une enveloppe de force en étoffe.

Toutefois ce ne serait qu’au prix d’une grande dépense de construction, ce compensateur comportant plusieurs épaisseurs de soie superposées.

d) Procédés par renouvellement du gaz.

On peut ranger dans la même catégorie le renouvellement du gaz du ballon ou son remplissage lorsqu’il est flasque, au moyen de provisions de gaz emporté sous pression dans des réservoirs métalliques ou condensé dans une matière susceptible d’en absorber de grandes quantités.

Les réservoirs d’acier où l’on comprime de l’hydrogène pèsent Saq k. par mètre cube de gaz emmagasiné, ce qui correspond par conséquent à i k. de force ascensionnelle; il est évident qu’un pareil poids mort rend le procédé irréalisable.

Au contraire, l’hydrure de calcium, traité par l’eau, donne, par kilogramme, i mètre de gaz, et le résidu peut servir de lest. H y a donc là une méthode utilisable, dont l’examen d’ailleurs sera mieux à sa place lorsqu’on étudiera les procédés de fabrication de l’hydrogène.

DKS MOYENS DE COMBATTRE L’INSTABILITÉ VERTICALE 203 c) Ballon à volume variable et à ballonnet.

Effets stabilisateurs d’un ballonnet à air.

— Dans un paragraphe précédent, nous avons étudié les effets stabilisateurs de la compression de l’air ou du gaz de gonflement par les moyens mécaniques, et nous en avons fait ressortir les inconvénients.

Toutefois, nous avons fait entrevoir qu’il serait possible d’obtenir un surcroît très modéré de pression en envoyant de l’air dans une capacité spéciale, ménagée dans l’enveloppe même du ballon, et à laquelle om donne le nom de ballonnet compensateur ou^ plus simplement, de ballonnet.

En outre, cet organe nouveau du ballon, indépendamment même de la faible surpression qu’on y peut entretenir, est susceptible de jouer un rôle extrêmement important de stabilisateur et mérite, à cet égard, une étude spéciale.

Le ballonnet a été inventé par le général Meusnier, alors lieutenant du génie, en 1788, c'est-à-dire quelques mois après l’invention des ballons h

Cette invention, restée dans l’oubli, a été remise en lumière par l’application qu’en lit Dupuy de Lomé, dans son dirigeable de 1872. Ce savant lui a donné la forme sous laquelle il est établi actuellement.

A son tour, le colonel Renard, alors capitaine, l’a utilisé en i884, dans la construction du dirigeable la France. Il a en outre établi nettement les règles de

Meusnier. Voir egalement capitaine Voyer, 2.

son application aux ballons libres ordinaires, telles que nous allons les exposer ^

Dans la manœuvre de ce qu’il a appelé les ballons a volume variable, le colonel Renard propose pour le ballonnet un rôle tout diflerent de celui des modérateurs que nous venons d’étudier, la pression ne dépassant plus ce que l’on peut attendre de la résistance habituelle des étoffes ; ainsi se trouvent évitées la surcharge énorme et la dépense qu’entraîneraient les enveloppes de force.

Le ballonnet à air, tel que l’ont appliqué Renard et Dupuy de Lomé, tel aussi que l’avait conçu Meusnier, a pour but essentiel de maintenir l’enveloppe du ballon toujours complètement pleine, la capacité occupée par le gaz se trouvant à chaque instant réduite au volume réel du gaz tel qu’il résulte des contractions ou des pertes, d’où l’expression du ballon à volume variable.

Dans ces conditions, le ballon se comporte continuellement comme un ballon plein, avec les avantages que nous avons exposés. On pourrait dire que l’aérostat fonctionne au cours de l’ascension comme une suite de ballons différents de capacité décroissante, mais toujours complètement gonflés.

Le ballonnet pourrait, une fois gonflé, présenter une forme annulaire (fig. 24). H est d’une construction plus commode de le constituer (fig. 25) au moyen d’une simple cloison d’étoffe, cousue à l’enveloppe du ballon suivant un parallèle et épousant, lorsque le ballonnet est vide, exactement la forme MP'N de la calotte sphérique inférieure, en sorte qu’à ce moment le gaz occupe

1 Gu. Renard, 2.

des' MOYENS DE COMBATTRE L’INSTABILITÉ VERTICALE 205

la totalité de la capacité intérieure du ballon. Si l’on insuffle alors de l’air dans le ballonnet, au fur et à mesure que le gaz se contracte, la cloison se soulève et finit par dessiner une calotte sphérique MPN symétrique de la première. Le ballonnet est plein à ce

moment et occupe son volume maximum , dont la forme est lenticulaire.

Nous alloua examiner comment se comportera un aérostat ainsi constitué.

Supposons, tout d’abord, notre ballon près de terre et entièrement gonflé de gaz; la cloison du ballonnet est appliquée sur la calotte inférieure. Nous réglons la rupture d’équilibre de manière à atteindre la zone déterminée où nous désirons naviguer.

Le ballon y parvient en perdant du gaz par sa manche d’appendice et sans que le ballonnet entre en jeu; mais l’équilibre dont jouit l’aérostat sur sa zone ne saurait être de longue durée, comme on le sait.

Sous une des influences que nous avons tant de fois signalées, le ballon vient -il à descendre? Le lest offre le moyen d’arrêter sa chute presque aussi rapidement

qu’on le veut ; mais son équilibre alors serait précaire, et il ne retrouverait quelque viabilité qu’en remontant au delà de l’altitude où le gaz., en se dilatant , remplit complètement son enveloppe.

Toutefois, au lieu de l’abandonner à lui-même, insufllons de l’air dans le ballonnet de manière qu’au moment où la descente s’arrête, l’enveloppe se trouve exactement remplie, en partie par le gaz, en partie par l’air : le ballon est en équilibre ; le gaz remplit complètement l’espace C' laissé libre par le ballonnet. On est ainsi dans la même situation c[ue si l’on avait un nouveau ballon plein de capacité G', et ce ballon se trouve sur une zone d’écpiilibre.

On voit donc que la présence du hallonnei permet de choisir et de naviguer sur une zone de navigation plus basse que celle que le ballon a d'abord atteinte.

Nous disons « choisir )), parce qu’en réalité on peut régler la projection du lest de manière à arrêter l’aérostat à une hauteur ^ à peu près déterminée.

Mais puisqu’on peut abaisser la zone d’équilibre, on conçoit aussi la possibilité de lui conserver une hauteur constante.

Reprenons, en effet, notre ballon sur la zone ^ où il était parvenu dans la manœuvre précédente : k ballonnet est en partie gonflé h k gaz remplissant entièrement le reste du ballon. Pour naviguer d’xme manière permanente sur la zone nous observerons attentivement les moindres tendances cpie le ballon manifesterait, soit pour monter, soit pour descendre. Deux cas peuvent se présenter :

1 Voir également la fig. 1 1 .

DES MOYENS DE COMBATTRE L’ INSTABILITÉ VERTICALE i>07

Cas de l’ascension» — Si le balloa tend à moater, nous l'e laisserons s’élever, en ayant soin touitefois d’étrangler la manche à air, de manière que la dilatation fasse sortir du gaz par la manche restée libre : cette perte de gaz relativement restreinte suffit à limiter l’amplitude de l’ascension.,

Cas de la descente. — Dès qu’il commence à descendre, au contraire, on enraye par des projections convenables de lest, et l’on fait en sorte d’arrêter l’aérostat un peu en dessous de la zone. Pendant toute la descente, on a du insuffler de l’air dans le ballonnet, le principe étant de tenir toujours l’enveloppe extérieure complètement tendue.

xiussitôt que le mouvement de descente est arrêté, l’aéronaute fait cesser l’insufflation de l’air, et donne l’ordre d’étrangler incomplètement la manche à air. Puis il projette une très petite quantité de lest, afin de déterminer une ascension très lente. L’aérostat s’élève en se rapprochant de la zone z, et la dilatation fait sortir tout d’abord de Vair. L’ascension n’exigera donc aucune perte de lest, puisque le gaz ne s’échappant pas en se dilatant, la force ascensionnelle reste à peu près constante, comme pour les ballons flasques.

Bientôt l’aérostat arrive a l’altitude z que nous ne voulons pas dépasser; il y arrive avec une très faible vitesse, provenant d’une très faible force ascensionnelle : il suffit donc de la moindre perte de gaz pour l’arrêter net; on déterminera cet arrêt en étranglant entièrement la manche à air. L’air ne pouvant plus s’échapper du ballonnet, en effet, c’est le gaz qui se dégage de son

enveloppe, et l’aérostat s’arrête à quelques mètres audessus du point où l’on a étranglé la manche à air.

Ce dispositif jouit, du reste, d’une autre propriété fort remarquable : c’est d’être un régulateur de vitesse.

Considérons de nouveau, en effet, notre ballon pendant son mouvement ascensionnel avec la manche à air incomplètement étranglée; sous l’effet de la dilatation, c’est l’air qui sortira le premier du ballon, par suite de sa très légère surpression. Mais si pourtant la vitesse verticale s’accélérait outre mesure, l’air éprouverait, pour s’écouler par la manche étranglée en partie, une résistance supérieure à la pression nécessaire pour refouler le gaz par la manche d’appendice ; le ballon perdrait donc du gaz et s’alourdirait jusqu’à ce que la vitesse ascensionnelle fût redevenue normale.

En résumé, pour se maintenir à une hauteur sensiblement constante, il faut :

I” Avoir toujours son ballon plein ;

2” Pendant les stations à hauteur fixe, conserver la manche à air complètement fermée ;

3® Pendant les ascensions accidentelles au-dessus de la zone choisie, laisser la manche à air entièrement fermée et n’exécuter aucune manœuvre ;

l\° Pendant les mouvements de descente, insuffler de l’air de manière à maintenir le ballon toujours juste plein ; refréner en même temps la vitesse de descente par des projections méthodiques de lest ;

5® Pendant l’ascension au-dessous de la zone choisie, étrangler incomplètement la manche à air pour refréner la vitesse ascensionnelle ; ne pas projeter de lest, sauf dans des circonstances exceptionnelles ;

6° En arrivant sur la zone choisie > étrangler complètement la manche à air pour arrêter l'aérostat.

En opérant de la sorte ^ chaque fois qu’il se produira une variation positive ou négative de la force ascensionnelle, on maintiendra facilement, et sans se servir de la soupape, l’aérostat dans le voisinage de la zone choisie, et on ne consommera que la quantité de lest strictement indispensable.

Le meilleur moyen de se rendre bien compte des avantages du ballon à volume variable est de comparer entre elles deux ascensions théoriques faites en même temps avec deux ballons de même capacité, l’un à volume constant, l’autre à volume variable.

On en trouvera un exemple dans l’étude publiée par le capitaine Renard {Aéronaule de juin i88i) avec les deux diagrammes correspondants, établis pour deux ballons contenant i ooo m^ d’hydrogène au départ.

Volume du ballonnet. — Soit V le volume d’un ballon, et Q le poids du lest disponible au départ. Nous désignerons par V' le volume du ballonnet dont il le faut pourvoir.

Supposons enfin que , le lest étant dépensé , le ballon se retrouve en équilibre près du sol, la perte de force ascensionnelle étant due uniquement à une perte de gaz sans rentrée d’air. Nous nous plaçons, comme on le voit, tout d’abord dans le cas le plus favorable.

Soit alors V'' le volume actuel du gaz et S sa densité ; nous admettrons que la pression atmosphérique

n’a pas varié sur le sol, la température étant passée de t h

La force ascensionnelle de i mètre cnfce de gaz dans les conditions actuelles est alors :

Pa^

0(1 yj') ( I o)Pa

©U encore : i , 200 ;

et la’ force ascensionnelle de la quantité totale dn gaz est donc actuellement :

tandis qu’elle était au départ :

et l’on a : A — A' = Q,

ou

Pour que le ballonnet remplisse bien son office et compense complètement la perte de gaz, il faut que son volume soit au moins égal à V — V", et pratiquement on prend toujours : V= i,i (V — A"). Désignons par x la différence V — V", d’où

V" = V — æ, et posons — B) = 3-

La relation ci-dessus peut se mettre sous la forme : ( I — yt') = Q -|- (iaV (/ — t') .

Après avoir calculé Xy il suffira de prendre V'= i,i X.

Kvaliions maintenarit la haiTleur à laquelle le ballon poui^vu de son ballonnet pourra s’élever iimpunément , c’est-à-dire en pouvant redescendre et se retrouver à terre sans avoir perdu plus de x mètres cubes de gaz.

Soit Y pression correspondante à celte hauteur et 0 la température qui y règne, et i étant les conditions atmosphériques à l’atterrissage.

Le volume du gaz à l’atterrissage doit être juste V" = V — X.. Or le gaz, en passant des conditions P J’ aux conditions y et 0 , perd :

Y"P^ ou V"i^ [i — — 0)1 ;

et l’on dort avoir :

df ou X = ^ [ I X («' — 6)] .

On peut donc prendre, comme première approxima-

tion : — i— en supposant p^=y6o,. on en

Pw '

conclut une valeur de y, et la table de Radau donne, dans ce cas, la hauteur correspondante H.

Si maintenant on suppose que la température varie de i"" pour i65 mètres de surélévation, comme semblent le démontrer la plupart des observations faites par un beau temps, on aurait :

et, en introduisant cette valeur dans l’expression de y, on en conclura une seconde valeur approchée de la hauteur.

Les premières applications du ballonnet compensateur ont été faites dans la construction des dirigeables, où il est absolument indispensable de maintenir la forme invariable de la carène.

Son application à des ballons sphériques a également donné des résultats concluants.

Le 28 janvier 1908, M. Balsan, dans son ballon le Saint-Louis , de 3ooo m% muni d’un ballonnet de 1000 m^ exécutait un voyage de 27 heures 9 minutes de Paris à Madvesa (Hongrie), sans dépasser l’altitude de 8200 mètres; la distance parcourue était de 1 2 95 kilomètres.

La même année, M. le comte de La Vaulx effectuait quatre ascensions avec le ballon le Djinn, cubant 1600 mètres, pourvu dun ballonnet de 5oo mètres. Dans la première des ascensions (i4 mars), qui dura 27 heures 45 minutes, l’altitude maxima fut de I 600 mètres seulement. L’atterrissage eut lieu à Bruges.

La, seconde ascension (8 août) conduisit les aéronautes près de Coblentz en i4 heures 82 minutes.

La troisième eut lieu le 26 septembre. Parti de Saint-Cloud à 7 heures du soir, l’aérostat, que montaient MM. de La Vaulx, d’Oultremont et le capitaine Voyer, .entraîné par un vent S.-S.-E., gagnait l’embouchure de la Somme, traversait la Manche et, à 5 heures du matin, planait au-dessus de l’estuaire de la Tamise. Les nuages plus élevés que le ballon accusaient un vent de S. -O., qui eût immédiatement rejeté les aéronautes vers la mer du Nord : l’emploi du ballonnet leur permit d’éviter ce courant supérieur en se maintenant constamment au-dessous de i 000 mètres d’altitude, et de poursuivre ainsi leur voyage jusqu’au delà

DES MOYENS DE COMBATTRE L’INSTABILITÉ VERTICALE 213 de la rivière Ilumber, à hauteur de Hull, où ils atter-

rirent à II heures 4o minutes (fig. 26).

Quant à la quatrième ascension du Djinn (3o octobre), elle fut malheureusement interrompue par une abondante chute de neige, qui força l’aérostat à atterrir dans le Doubs, après un voyage de i5 heures.

On peut donc conclure^ que l’utilité du ballonnet est pratiquement démontrée; grâce à lui, l’aéronaute se rend maître de la zone de navigation. Il l’abaisse en introduisant de l’air dans le ballonnet, ou l’élève en évacuant une portion de cet air ; il peut donc choisir à tout moment le courant qui lui convient le mieux. Dans les ascensions de longue durée, il évitera les altitudes trop élevées, et le séjour dans l’atmosphère sera moins pénible et plus agréable.

§ I. — De remploi des cordes traînantes et des flotteurs.

Lorsqu’il ne s’agit pas de se maintenir à de grandes hauteurs, on peut utilement employer à assurer la stabilité de route un long cordage de i/io mètres environ, que tous les aéronautes emportent dans leurs ascensions et nomment le guide -rope.

Le guide-rope, imaginé par Green, amortit la descente de tout le poids du cordage, qui se pose graduellement à terre; par son frottement sur le sol, il ralentit la vitesse de traînage et permet enfin aux personnes accourues de saisir et de retenir l’aérostat.

Le colonel Renard a préconisé un autre emploi de cet organe, et depuis lors le guide -rope a été appliqué bien souvent, et surtout par les aéronautes de l’école de Chalais, à un véritable mode de navigation horizontale.

^ De La Vaulx, 1, 2, 3. — Capitaine Voter, 5, p. 513.

On aurait tort d’ailleurs de généraliser et de conclure qu’on devrait opérer tout un voyage sur le guide- rope , cai’ il a l’inconvénient de réduire beaucoup la vitesse de l’aérostat; mais au contraire, lorsqu’on a épuisé son lest, tout en ménageant la prudente réserve qu’un bon aéronaute garde toujours pour les surprises des fins d’ascension, -c’est un excellent moyen de prolonger celle-ci que de s’accrocher au sol et de s’y laisser traîner par le vent^, tant que le ballon garde un reste de force ascensionnelle.

Quand on s’y résout, au lieu d’enrayer le plus vite possible le mouvement de descente qui se manifeste, on le laisse se produire en dépensant juste assez de lest pour limiter la vitesse et de manière à n’avoir pas plus de quelques kilogrammes de rupture d’équilibre négative au moment où l’extrélnité du guide- rope touche terre.

Le ballon continue à descendre et pose sur le sol une longueur de guide -rope de plus en plus grande. Ce cordage pesant de 200 à 5oo grammes le mètre courant, pour les ballons de grosseur moyenne, le ballon se déleste peu à peu et se trouve en équilibre lorsque le guide- rope traîne sur une quarantaine de mètres. La nacelle se trouve alors à une hauteur de 80 à 100 mètres au-dessus du sol, ce qui est suffisant pour lui permettre d’osciller sur la verticale, autour de cette position moyenne, suivant les variations accidentelles de sa rupture d’équilibre.

Grâce à cet artifice, le voyage continue alors qu'il était virtuellement terminé par l’épuisement du lest. C’est ainsi que le colonel Renard , à la fin d’une de ses ascensions, a pu parcourir encore 64 kilomètres dans les plaines de la Champagne.

Le poids du guide-rope doit être évidemment proportionné au volume C du ballon. Si l’on admet que les ruptures d’équilibre dues aux circonstances atmosphériques peuvent atteindre , c’est aussi le poids

que devra présenter la partie traînante.

Si ce genre de stabilisation offre de précieux avantages pour allonger la course, il n’est pas sans inconvénients. En dehors du ralentissement dont nous avons parlé, on peut toujours craindre un accrochage aux obstacles sur lesquels passe en glissant le guide-rope, en particulier sur les lignes télégraphiques. En touchant aux conducteurs d’électricité à haute tension, le guiderope pourrait même mettre le ballon et l’aéronaute en danger.

Quoi qu’il en soit, le guide-rope constitue une ressource précieuse sur terre. 11 peut également, dans une descente en mer, permettre à l’aéronaute de se maintenir pendant longtemps au-dessus des flots; mais il importe alors de modifier la corde traînante. Le délestage, en effet, n’étant jamais que le poids de l’eau déplacée, il est inutile que le guide-rope soit plus lourd que l’eau ; il convient au contraire de remplacer la corde, au moins dans la partie qui s’immerge, par un gros serpent susceptible de flotter. On donne à l’appareil le nom de stabilisateur.

C’est sous cette forme qu’il a été employé par M. H. Hervé dans sa belle ascension des 12- i3 septembre 1886, au-dessus de la mer du Nord, puis dans les expériences du Méditerranéen, faites en collaboration avec le comte de La Vaulx.

^ M. Hervé, 2.

Dans ces dernières expériences, on a complété le dispositif en joignant aux stabilisateurs des appareils de dérive, dont il sera question au chap. XVII.

§ 2. — Des procédés dynamiques de stabilisation.

Les appareils destinés à combattre les ruptures d’équilibre par des moyens dynamiques sont : les parachutes-lest et les hélices sustentatrices.

a) Parachutes -lest. — Supposons qu’on attache un sac de lest à un petit parachute ; au moment où nous abandonnons le tout dans l’espace, le ballon se trouve délesté. Le parachute descend lentement en entraînant une cordelette enroulée sur un treuil. Si, lorsque le parachute arrive au bout de la corde, l’alourdissement passager a pris fin, le délestage n’est plus nécessaire : on relève le parachute au moyen du treuil ; mais si l’alourdissement persiste, il est nécessaire de lancer un nouveau parachute, tandis qu’on relève le premier.

Ce n’est donc là qu’un moyen de gagner du temps , et l’effet produit est de courte durée. Si le parachute descend avec une vitesse de i mètre, au bout de 5 minutes il a déroulé 3oo mètres de fil , et c’est à peu près toute la course qu’on peut lui donner. En lançant un second parachute à sa suite, il faudrait pouvoir remonter le premier à la même vitesse de i mètre pour qu’il soit disponible quand l’autre aura déroulé sa corde. Or c’est un travail qui excède la force d’un homme, et, si l’on se munit d’un moteur, c’est un nouveau poids mort considérable qu’il serait peut-être plus utile d’employer sous forme de lest.

Didion a donné une formule qui relie le poids P,

la surface S et la vitesse V d’un parachute. Cette formule s’écrit: P = S (0,070 -f- o, i63Y“).

S est l’aire du cercle de base. En faisant Pzz=5ok., Vi=::im.,

on trouve: S = 2i5 m^, ce qui correspond à un

cercle considérable de 16 m. 5o de diamètre.

b) Hélices siistentatrices. — Les hélices à axe vertical peuvent évidemment servir à soutenir une charge quelconque dans Fespace, et même à la soulever, en ayant soin de disposer les hélices par paire, tournant en sens inverse, pour éviter la rotation du ballon sous la réaction d’une seule hélice.

Ce dispositif a l’avantage d’être réversible, c’est-àdire de procurer à volonté un alourdissement ou un allègement, suivant le sens de la rotation. En outre, la puissance peut être réglée par le pilote, en agissant sur le moteur.

Il reste à déterminer l’efficacité des hélices.

En désignant par d le diamètre et par n le nombre de tours, le colonel Renard^ a conclu, de nombreuses expériences sur une classe d’hélices particulières d’un pas relatif égal à 0,76 du diamètre, que l’efiort produit est : E = o,02ô!\n-ct.

Le travail nécessaire est alors :

L’examen de ces formules montre que, pour produire un effort donné avec le minimum de travail, on a intérêt à augmenter le diamètre de l’hélice et à réduire

^ Colonel Renard, 3 et 4.

DhlS MOYENS DE COMBATTRE L’INSTABILITÉ VERTICALE 219

la vitesse de rotation. On voit en effet que, pour une valeur déterminée de E , /rr/^ est constant ; or on peut mettre le travail sous la forme :

(nd^Y

cette expression sera d’autant plu^ petite que d sera plus grand.

On n’est limité dans l’accroissement de l’envergure que par rencombrement et la difficulté de construction.

On peut aisément réaliser des hélices de 6 m. de diamètre.

Si nous^ admettons que les hélices doivent pouvoir

enrayer une rupture d’équilibre (c’est la limite

minimum admise pour un appareil stabilisateur), un ballon de 2000 m^ exigera un effort de 100 k. Le^ formules ci-dessus montrent que cet effort peut être obtenu au moyen de deux hélices de 6 mètres de diamètre, tournant à la vitesse de par seconde,

soit 77 tours par minute; le travail correspondant est de 7^^S/|.

Si l’on admet un rendement de 76 Yq? ^ faudrait donc employer un moteur de 10 chevaux.

Jusqu’à présent on a reculé devant l’encombrement et le poids qu’entraînerait une semblable installation, malgré les bons résultats qu’on en peut attendre.