AÉROSTATS

Le problème de s élever et de voyager dans les airs a de tout temps tourmenté l'homme. Mais ce n'est qu'en 1782 que Montgolfier en donna le premier une solution satisfaisante, par l'invention d'un appareil qu'on a appelé ciérostat ou ballon, à cause de sa forme sphérique. Fig. 4io. Les aérostats se composent d'une

enveloppe à peu près sphérique (fig. 440), formée de longs fuseaux de taffetas cousus ensemble et enduits d'un vernis au caoutchouc, qui rend le tissu imperméable. Au sommet du ballon , que l'on gonfle avec un gaz plus léger que l'air, se trouve une soupape que maintient fermée un ressort et que l'aéronaute peut ouvrir, à volonté, à l'aide d'une corde. Au commencement le gaz employé était de l'air chauffé au moyen d'un réchaud où l'on brûlait des substances capables de donner de la flamme et qui était suspendu dans une ouverture qui se trouvait à la partie inférieure du ballon. Mais aujourd'hui on préfère à Faîr chaud le gaz hydrogène dont la densité est à peu près 14 fois moindre que celle de l'air chauffé, ou même, à cause de son prix moins élevé, le gaz de l'éclairage recueilli vers la fin de la distillation de la houille et dont le poids spécifique varie entre 0,5 et 0,6. Une nacelle légère, en osier, dans laquelle peuvent se placer plusieurs personnes, pend au-dessous du ballon , soutenue par un filet de corde qui enveloppe celui-ci en entier. On gonfle le ballon en le mettant par sa partie inférieure en communication avec un tuyau qui amène le gaz dont on veut le remplir.

L'appareil ainsi disposé s élèvera dans l'air si son poids, y compris

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celui du gaz qu'il contient, est moindre que celui du volume d'air qu il déplace. Or, c'est ce qu'il est facile d'obtenir en donnant au ballon un volume convenable 9 puisqu'on peut à volonté augmenter le volume d'air déplacé , sans augmenter notablement le poids du ballon. A mesure que le ballon s'élève, la pression de l'air dans lequel il pénètre diminue, et par conséquent le gaz qu'il contient tendra à se dilater pour se mettre en équilibre de pression avec l'air environnant. Il s'ensuit que si le ballon avait élé fermé et gonflé complètement au point de départ, la force expansive du gaz finirait infailliblement par le crever, puisque cette force ne serait plus contre-balancée par la pression extérieure de l'air, comme au moment du départ. Pour prévenir cet accident, on laisse le ballon ouvert à sa partie inférieure et on ne le gonfle jamais complètement. Alors le ballon se remplit à mesure qu'il s'élève, et quand il est complètement gonflé, une partie du gaz peut s'échapper lorsque l'appareil pénètre dans des couches d'air plus raréfiées. La force ascensionnelle du ballon, quand il s'élève, reste toujours la même jusqu'à ce qu'il soit entièrement gonflé par la dilatation du gaz intérieur; mais è partir de ce moment, cette force diminue, pour devenir égale à zéro à une certaine hauteur où le ballon resterait en équilibre, au moins momentanément, s'il y arrivait sans vitesse acquise. En effet, si la pression atmosphérique est devenue, par exemple, deux fois plus petite, le gaz de l'aérostat, d'après la loi de Mariotte, a doublé de volume. Il ea-résultè que le volume d'air déplacé est lui-même devenu deux fois plus grand; d'ailleurs sa densité est deux fois moindre; donc son poids, et, par suite, la poussée de bas en haut , n'ont pas changé. Mais une fois que le ballon est complètement gonflé, la force d'ascension décroit; car, d'une part, le volume d'air déplacé reste alors le même, et, de l'autre, la densité de ce gaz diminue. 11 vient donc un moment où la poussée est égale au poids du ballon. Mais comme celui-ci atteint cette position d'équilibre avec une vitesse acquise, il la dépasse, pour ne s'y arrêter qu'après quelques oscillations verticales, et d'une manière momentanée seulement; car il est facile de voir que la moindre cause, une légère fuite de gaz par exemple, suffira pour le faire descendre de nouveau jusqu'à terre. Pendant cette descente, que l'aéronante peut ralentir ou accélérer à volonté, soit en jetant du lest qu'il a eu soin d'emporter, soie en ouvrant la soupape pour laisser échapper une partie du gaz, le ballon suit la direction des courants d'air qui régnent dans l'atmosphère. Ce n'est que d'après les indications du baromètre que l'aéronaute sait s'il monte ou s'il descend. Dans le premier cas, la colonne de

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mercure s'abaisse; elle s'élève, dans le second. C'est à l'aide du même instrument qu'il évalue la hauteur i laquelle il se trouve. Une longue banderole fixée à la nacelle (fig. 440) indique aussi, par la position qu'elle prend au-dessous et au-dessus de celle-ci, si l'on monte ou si l'on descend.

Lorsqu'un ballon doit pouvoir enlever facilement trois personnes, on lui donne environ 15 mètres de hauteur, et H mètres de diamètre ; de telle sorte que son volume , quand il est gonflé complètement, est de près de 700 mètres cubes. L'enveloppe pèse 100 kilogrammes, et les accessoires, tels que filet, nacelle, 80 kilogrammes. Il suffit que la force ascensionnelle du ballon soit de 4 à S kilogrammes.