LES MONTGOLFIÈRES ET LES BALLONS. CONSTRUCTION ET GONFLEMENT

Le plus souvent, les aérostats et les montgolfières ont la forme d'un globe à peu près sphérique, terminé à la partie inférieure par un appendice cylindrique ou conique. Il y a toutefois cette différence que, dans la montgolfière, cet appendice est percé d'une large ouverture servant à l'introduction de l'air chauffé par le foyer, tandis que dans le ballon à gaz hydrogène l'appendice se termine en pointe, laissant un étroit orifice suffisant pour permettre au gaz, en cas de dilatation, de s'échapper à l'extérieur. Cette forme est, du reste, celle que tendrait naturellement à prendre l'enveloppe sous la pression du gaz élastique qu'elle renferjne, si elle était partout également extensible.

L'enveloppe est formée de fuseaux d'étoffe que l'on réunit

en les cousant, comme les méridiens d'une sphère : il importe qu'on ne laisse aucune fissure, pas même les trous que font les piqûres d'aiguilles, et que l'étoffe elle-même soit d'un tissu serré, le plus possible imperméable, pour éviter les fuites de

Fig. 268. — Aérostat gonflé au gaz hydrogène.

gaz, qui diminueraient promptemenl la lorce ascensionnelle. Montgolfier employa pour sa première expérience de la toile doublée de papier, cousue sur un jéseau de licelles fixé aux toiles ; dans sa seconde expérience, l'enveloppe était en toile d'emballage , doublée extérieurement et intérieurement d'un papier très fort. On a vu que le ballon de Charles était en soie

et recouvert d'un enduit de caoutchouc. Le ballon que MM. Barrai et Bixio prirent pour leurs deux explorations de 1851), était rendu imperméable par une couche d'huile de lin épaissie avec de la litharge. Enfin un bon mode de construction consiste à interposer une lame de caoutchouc entre deux feuilles de taffetas.

Le ballon est recouvert sur tout son hémisphère supérieur d'un fdet qui s'en détache un peu au-dessous de son équateur : toutes les cordes de ce fdet viennent se réunir au-dessous du ballon, comme les génératrices d'un hyperboloïde gauche à

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Fif;. 269. — Nacelle du biilîon le Pôle nord.

une nappe, à un cercle en bois très dur qui sert lui-même à la suspension de la nacelle (fig. 268^269). Grâce à cette disposition, la charge se trouve uniformément répartie sur toute la surface du ballon qu'enveloppe le fdet, et il eu résulte pour la nacelle et pour les voyageurs qu'elle doit porter une stabilité d'ailleurs indispensable.

Pour gonfler une montgolfière, il s'agit simplement déplacer un réchaud au-dessous de l'ouverture de l'tnveloppe et d'y brûler des matières combustibles : l'air échauffé s'engouffre dans l'enveloppe, et peu à peu sa force élastique tend les parois et leur fait prendre la forme sphéroïtiale. Quand Montgolfier fit

ses premières expériences, il crut que l'électricité jouait un rôle dans le phénomène de l'ascension, tandis que c'était la seule légèreté spécifique de l'air chaud qui, en vertu du principe d'Archimède, en élait la véritahle cause. Aussi croyait-il favoriser la ])roduction du fluide en employant pour combustibles de la paille hachée avec de la laine humide. De Saussure n'eut pas de peine à prouver que le gaz produit n'avait aucune autre vertu que l'air chaud, et ({ue l'électricité n'y était pour rien.

Les aérostats, ou ballons gonflés par l'hydrogène, bien que plus coûteux que les montgolfières, leur sont généralement j)référés. La nécessité d'emporter des matières combustibles, le danger d'incendie, et, par-dessus tout, l'infériorité de la force ascensionnelle, beaucoup moindre à égalité de volume, sont les motifs de cette préférence'.

Cependant on a déjà perfectionné la construction des montgolfières, en substituant une éponge imbibée d'alcool au combustible encombrant de la paille ou de la laine. Un aéronaute, M. E. Godard, a adapté au foyer une cheminée surmontée d'une toile métallique, qui pare au danger d'incendie. L'emploi de lampes à pétrole permettrait peut-être de régler à volonté, d'activer ou de modérer la température, et, par suite, de monter ou de descendre comme on le voudrait.

Le gonflement des aérostats par le gaz hydrogène pur se fait de la façon suivante : Le gaz est produit par la réaction de l'acide sulfnrique sur l'eau, le fer ou le zinc\ Un système de ton-

1 . Le poids d'un nièfre cube d'air sous la pression de 760 millimètres est

de 1295 grammes à 0 degrés, (ic 1247 — ù 10 — de 943 — à 50 — de 278 — il 100 —

Ainsi la force ascensionnelle de l'air chaud, de 40 yrannues seulement par mètre cube à 10 degrés, de 548 grammes à 50 degrés, monte à 1015 grammes à 100 degrés. A 0 degré la poussée de l'hydrogène pur est de 1205 grammes; à 10 degrés, elle est encore de 1160 grammes. Comme il est très difficile de maintenir la température de l'air d'une montgolfière à un point aussi élevé, que celle de l'air extérieur est d'ailleurs souvent au-dessus de 0", il en résulte que la force ascensionnelle est beaucoup moindre que celle d'un aérostat gonflé par l'hydrogène pur.

2. Le ballon qui servit, en 1850, à MM. Barrai et Bixio avait été gonflé d'hydrogène pur produit par la réaction de l'acide chlorhydrique sur l'eau et le fer. Le lavage du gaz est important, afin qu'il lie conserve pas d'acide de nature à compromettre la solidité de l'enveloppe.

neaux renfermant ces substances est disposé de manière que le gaz est recueilli à mesure qu'il se forme, au-dessus d'une cloche renversée dans une cuve d'eau, analogue aux gazomètres. De là, après avoir été purifié par son passage à travers l'eau, le gaz est introduit par un tube dans l'appendice inférieur de l'enveloppe, et peu à peu le ballon se gonfle sous l'action do la force élastique du gaz (tig. 270).

Au lieu d'hydrogène pur, on emploie le plus souvent du gaz d'éclairage, qui est un carbure d'bydrogène. La densité est

Fi". 270. — 0|jéi'ation du gontlement d'un aérostat au gaz liydrogènc.

beaucoup plus grande, il est vrai, puisqu'elle atteint 0,65 de celle de l'air' : la force ascensionnelle est donc aussi bien moindre. Mais l'avantage d'obtenir facilement, dans les villes, une quantité de gaz souvent très considérable en rend l'enqjloi à tous égards plus avantageux. Un aéronaute anglais, Green, décarburait par un procédé spécial le gaz d'éclairage, afin d'obtenir un gaz plus léger. M. Glaislier recommande, dans le même but, de se servir, pour le gonflement des ballons, du gaz obtenu vers la fin des opérations de distillation. C'est ainsi que, dans

1. A 0 degré et 7ëO inilliiuélres do pression, la force asceusionuelle du gaz d'éclairage est de 693 grammes par mèlrc cube; elle est encore de 670 grammes à 10 degrés.

son ascension du 30 juin 1862, il obtint un gaz dont la densité était descendue à 0,36 environ, et qui, dès lors, donnait une force ascensionnelle de 830 grammes par mètre cube, les deux tiers environ de celle de l'hydrogène pur.

Disons maintenant sommairement par quels moyens, par (juelles manœuvres l'aéronaute s'élève ou descend à volonté : nous ne parlerons point en ce moment de la direction des ballons, car tout mouvement dans le sens horizontal dépend uniquement du courant aérien , qui entraîne le ballon avec une vitesse à fort peu de chose près égale à celle de la masse d'air elle-même ; la direction des ballons est entièrement soustraite, dans les appareils ordinaires, à l'intervention de l'aéronaute : cette intervention se borne à monter ou à descendre verticalement, jusqu'à ce qu'il rencontre une couche animée d'un mouvement ayant le sens du chemin qu'il veut suivre.

Si l'aéronaute voyage dans une montgolfière, en activant le feu, et accroissant ainsi la température de l'air renfermé dans l'enveloppe, il diminue sa densité, et, par suite, augmenté d'autant la force ascensionnelle de l'appareil. En ralentissant le feu ou le laissant s'éteindre, l'effet se produit en sens inverse, et l'appareil tend à descendre.

Dans les aérostats gonflés par l'hydrogène, les moyens ne sont j)lus les mêmes. Pour monter, l'aéronaute ne peut augmenter la force ascensionnelle qu'aux dépens de la charge delà nacelle : il faut qu'il jette du lest, lequel consiste, le plus souvent, en sacs remplis de sable, qu'un des voyageurs vide au fur et à mesure, sans danger pour les personnes qui pourraient se trouver au-dessous du ballon. Le lest est d'ailleurs une ressource très limitée, qui s'épuise assez promptement : dans plusieurs ascensions, la nécessité de diminuer la rapidité de la descente ou de la chute a contraint à lancer par-dessus les bords de la nacelle des objets lourds quelconques : vêtements, vivres, instruments.

Pour descendre, on fait sortir du ballon une certaine quantité de gaz. L'enveloppe se dégonfle en partie, le volume du ballon

diminue, et la poussée de l'atmosphère devenant moindre, le globe descend jusqu'à ce qu'il se trouve dans une couche dont la densité plus grande compense la perte de force ascensionnelle. Pour rendre la sortie du gaz plus facile et plus régulière, le ballon est percé à sa partie supérieure d'une ouverture que ferme une soupape maintenue par des ressorts (lig. 271 et 272). Une corde, qui traverse le ballon et qui descend jusqu'à la nacelle, à la portée de l'aéronaute, sert à ouvrir la soupape.

Il importe de modérer la descente, sans quoi la chute, dont la

Fig. 271. — Soupape du ballon l'Entreprenant.

vitesse irait s'accélérant, pourrait devenir dangereuse. « Si l'on descendait d'un seul coup d'une grande hauteur, dit M. Barrai, la vitesse que l'on aurait acquise en arrivant à terre serait effrayante, et l'aéronaute pourrait bien être broyé dans la chute. C'est pourquoi on descend par cascades, c'est-à-dire d'abord de 500 mètres; puis jetant du lest, on remonte de 100, pour redescendre ensuite de 500, remonter à nouveau, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'on arrive à terre, ce qu'un habile aéronaute peut faire avec la plus grande précision et sans accident aucun. »

Quand la descente est définitive et que, pour une raison ou

pour une autre, son voyage terminé, l'aéronaute veut prendre terre, il emploie une corde {guide-vop) munie de nœuds, qui descend au-dessous de la nacelle et dont la longueur est d'une cinquantaine de mètres. A mesure qu'une plus grande quantité de ce lest d'un nouveau genre touche le sol, le poids porté par la nacelle est diminué d'autant, ce qui donne au ballon une ten-

Fig. 27!2. — Soupape du ballon le Pôle nord.

dance à remonter. La rapidité de sa chute se trouve ainsi atténuée. Enfin, une ou deux ancres peuvent servir, en accrochant les aspérités du sol, arbres, buissons, rochers, etc., à arrêter définitivement le ballon dans sa course. L'utilité de ces divers engins et l'efficacité de leur manœuvre dépendent surtout, on le comprendra, de l'habileté et de l'expérience de l'aéronaute.

Peu de temps après l'invention des ballons, on eut l'idée

LES MONTGOLFIÈRES ET LES llALLONS. 515

d'employer, en cas d'accident, un appareil spécial connu sous le nom de 2)arachnte, dont la première idée remonte, du reste, beaucoup plus haut. C'est une sorte de dôme formé de fuseaux d'étoffe cousus ensemble, qui se ploie et se développe à peu près comme un parapluie. Suspendu, soit à la [tartie inférieure du

Fig. 275. — Cône ancre de Sivel, en cas de descente du ballon en mer.

ballon, soit à un point de son équateur, il est rattaché à la nacelle par un système de cordes disposées de façon à porter celle-ci avec sa charge, dès que l'on vient à couper la corde par laquelle il est suspendu. Le parachute, détaché du ballon, commence par être précipité avec une vitesse croissante ; mais la résistance de l'air fait déployer de plus en plus complètement sa

surface, et le système tout entier peut ainsi descendre doucement jusqu'au sol. On s'est fort peu servi du parachute ; l'aéronaute Garnerin (1802) est le premier cpii ait osé se confier à un appareil de ce genre : il descendit d'une hauteur de 1000 mètres. Mais, comme on n'avait pas songé encore à ménager, au sommet du parachute, une ouverture qui permît

Fig. 274. — Un ballon muni de son parachute.

l'écoulement de l'air, il éprouva des secousses assez brusques dues aux masses d'air qui s'échappaient latéralement, tantôt d'un côté, tantôt de l'autre. A moins de très graves accidents, de déchirures considérables dans le ballon, les aéronautes s'accordent à regarder les manœuvres de descente de l'aérostat lui-même comme aussi sûres que celles du parachute, qui, dans la grande majorité des ascensions, ne serait qu'un embarras et un poids inutile.

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