AÉROSTATS. J

rbydrogène que ]'on a recours pour les ascensions scientifiques dans lesquelles on se propose d'atteindre à une très-grande hauteur dans Tatmosphère.

Il faut remarquer enfin que Tenveloppe doit être assez vaste pour que, au départ, le ballon ait ncquis une force ascensionnelle suffisante avant d'être complètement distendu. En effet, si le volume du ballon ne pouvait plus s'accroître, il éprouverait, en arrivant dans les couches de l'atmosphère où la pression est moindre, un excès de pression intérieure : il pourrait alors éclater, comme les ampoules de verre autour desquelles on raréfie Tair sous le récipient de la machine pneumatique ('28,5*).

ICI. ¥ariatioiM dto la fore« aiieeiiflloiia«ll« pendaiit rascei»- •ion. — Si Tenveloppe a une capacité suffisante pour que Je ballon continue à se distendre à mesure qu'il s'élève, le volume du gaz augmente en raison inverse de la pression extérieure; il en est donc de même du volume de l'air. déplacé; mais, comme la densité de cet air diminue proportionnellement à la pression, le produit du volume de l'air par sa densité ne change pas, c'est-à-dire que la poussée éprouvée par l'aérostat demeure constante. — Ainsi, un ballon formé seulement d'une enveloppe mince, parfaitement imperméable ^ et n'emportant aucun accessoire, conserverait une force ascensioimelle constante. Pour un ballon muni de ses accessoires, la diminution de force ascensionnelle devrait être attribuée uniquement à la diminution de la poussée éprouvée, dans un milieu plus rare, par les corps non gazeux du système : il en résulte que l'aérostat conserverait très-longtemps une force ascensionnelle presque égale à celle qu'on lui aurait donnée au départ.

162. Mais l'hypothèse de l'imperméabilité de l'enveloppe est bien loin d'être réalisée, au moins dans la plupart des cas. L'expérience a montré qu'il s'opère le plus souvent, à travers les parois, un échange de gaz, duquel résulte que bientôt une partie de l'hydrogène s'est échappée dans l'atmosphère, et qu'une quantité d'air ayant un volume moindre et un poids plus grand a pénétré dans le ballon. De là une diminution dans la force ascensionnelle, incomparablement plus grande que celle qui serait due à la cause précédente. Aussi est-on obligé, si l'on veut continuera s'élever, de décharger la nacelle d'une partie du sable qui lui sert de lest. — On peut du reste vérifier si le ballon est animé d'un mouvement d'ascension, par l'obsenation du baromètre qui permet d'évaluer, à chaque instant, la hauteur à laquelle on est parvenu (154).

Lorsque l'aéronaute veut arrêter le mouvement d'ascension avant que le ballon arrive à se tenir de lui-même en équilibre, ou lorsqu'il veut opérer sa descente, il ouvre, à l'aide d'une corde qui se rend dans la nacelle, la soupape qui ferme l'ouverture supérieure ; il laisse ainsi échapper un peu de gaz, et le ballon commence à descendre. Si la chute est trop rapide, ou si l'aérostat parait devoir toucher terre en un lieu qui présente quelque danger, on peut diminuer la vitesse ou même rendre au ballon son

DRIOX ET rEr.!(ET, ^

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mouvement d'ascension, enjetant une nouvelle quantité de lest, jusqu'à ce qu'il se trouve au-dessus d*une plaine où la descente puisse s'effectuer sans dilîiculté. Une ancre fixée à restrémité d'une longue corde sert ordinairement à prendre un point fixe sur le sol, et à amener successivement la nacelle jusqu'à terre (*).

1 65. Calcal de la forée asceAsIoiinelle d*aii aérostet. — La force ascensionnelle peut être facilement déterminée a priori par le calcul, quand on connaît le volume du gaz introduit, le poids de l'enveloppe et des accessoires, et les conditions dans lesquelles se trouve l'air ambiant. Nous supposerons, par exemple, qu'il s'agisse d'un ballon gonflé avec l'hydrogène.

Le poids d'un mètre cube d'air, à 0 degré et sous la pression de 760"", est 1"',3; le poids d'un mètre cube d'hydrogène, dans les mêmes conditions, est l^",5x 0,0692, ou sensiblement 0"',09. Soit V le volume du gaz introduit, exprimé en mètres cubes, sous la pression H de Tair environnant ; soit de même v le volume en mètres cubes de tous les corps non gazeux du système, et p leurs poids. — Si nous admettons, pour plus de simplicité, que la température soit partout de 0 degré, il suffira, pour calculer le poids du gaz intérieur, de remarquer que le

volume V, sous la pression de 760"", deviendrait Y e^ ; son poids est

H donc 0'",09 X Y =^' Le poids de l'air déplacé par l'enveloppe est de

même i^",5 x Y =rrj. Enfin, le poids de lair déplacé par les corps non

gazeux est l^",3xv «r-r.* La force ascensionnelle cherchée est donc :

(1 '",5 - 0"',09) V^ + i "',3xr ^^-p.

(*) La figure 142 montre, suspendu aux flancs du ballon, un parachute avec lequel on peut efTectuer la descente d'une autre tàçon. C*est une sorte âe vaste parapluie, en étoffe très-résistante, et du contour duquel partent des cordes qui viennent s attacher à une petite nacelle.— Si un accident survenu au ballon rend impossible la manœuvre de la descente ordinaire, l'aéronaute, après avoir installé le parachute fenné de manière que son axe soit bien verUcal, et s*étre placé lui-même dans la naceUe, coupe la corde qui attache encore le parachute au ballon. L'air, en a'engoufiraAt sous l'appareil, le fait ouvrir, et ralentit la chute par la résistance énorme qu'il lui oppose, à cauae de sa grande surface, tne ouverture pratiquée au centre de ceUe es. péce de dôme permet l'écoulement de l'air, et évite ainsi les oscillations, dangereuses pour l'aéronaute, qu'éprouverait l'appareil, si l'air qui afflue sous la ^-oûte devait s'échapper par son contour.

il est extrémemeut rare qu*on soit obligé d'avoir recours à ce mode de descente, toujours plus hasardeux que le précédent. Aussi, le plua grand nombre des descentes en parachute effectuées jusqu'ici n'ont eu d'autre moUf que le désir d'offrir un attrait de plus aux spectateurs, par l'émotion qu'inspirent toujours les premiers moments de la chute, Tappareil ne s'ouvrant jamais d'une manière toute fkit instantanée.

AÉROSTATS. i3«

SiTaérostat doit enlever des objets déterminés d'avance, en sorte que p et V soient connus, on égalera cette expression à 4 ou 5 kilogrammes, et ]*on aura ainsi une équation d'où l*on tirera la valeur de V, ou le nombre de mètres cubes de gazqu*il faut introduire dans le ballon. — L'enveloppe doit d'ailleurs avoir toujours une capacité supérieure, afin qu'elle puisse se distendre pendant Tascension (160).

164. Gomme question théorique, on peut encore se proposer de con • stniire Taérostat de façon qu'il arrive en équilibre à une hauteur déterminée dans l'atmosphère, sans que rien ait été changé à son poids. — Soit UMa pression, approximativement connue (154), à cette hauteur, et V le volume de l'air correspondant, c'est-à-dire le volume que doit atteindre le ballon dans sa distension maximum ; la force ascensionnelle devant être nulle à ce moment, on aura :

(l'",5l 0"-,(.9) V ^jj + l"',Sx«~- p=0,

équation qui donnera le volume V' du ballon distendu, exprimé en mètres cubes. 11 sera d'ailleurs facile d'en déduire le volume de gaz qu'il faut y introduire, sous la pression qui s'exerce à la surface du sol au moment du départ.