montgolfière

(de Montgolfier, nom propre)

Aérostat dont la sustentation est assurée par de l'air chaud.

Historique

Après quelques expériences clandestines, Joseph et Étienne Montgolfier font à Annonay, le 4 juin 1783, la première démonstration publique d'un aérostat de leur invention, d'une capacité de 900 m³, fait de toile d'emballage consolidée de papier et gonflé à l'air chaud, qui s'élève à plus de 1 000 m d'altitude, grâce à la chaleur procurée, au sol, par un feu de paille mouillée, de laine hachée et de vieilles chaussures, puis, en vol, par un réchaud suspendu au-dessous de l'ouverture du ballon. Le 19 septembre, l'expérience est réitérée à Versailles, devant la famille royale, avec un ballon, le Réveillon, emportant une cage dans laquelle ont été enfermés un coq, un canard et un mouton : les trois animaux reviennent au sol sains et saufs, après avoir atteint une altitude de 600 m. La preuve est ainsi apportée que des êtres vivants peuvent résister aux conditions particulières de l'altitude. Dès lors, la voie est ouverte pour le premier vol humain : celui-ci a lieu au-dessus de Paris le 21 novembre 1783, grâce à un nouveau ballon à air chaud construit par Étienne de Montgolfier. Devant 300 spectateurs enthousiastes, François Pilâtre de Rozier et le marquis d'Arlandes partent du château de la Muette, près du bois de Boulogne, et, après avoir parcouru 8 km, ils se posent sans encombre, 20 minutes plus tard, sur la Butte-aux-Cailles, non loin de l'actuelle place d'Italie. É. de Montgolfier sort ainsi vainqueur de la compétition qu'il a engagée avec Jacques Charles et Nicolas Robert, promoteurs du ballon à hydrogène, dont le premier vol intervient quelques jours plus tard, le 1^er décembre.

Structure et fonctionnement

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Les montgolfières modernes, à vocation touristique ou sportive, comportent une ossature de sangles verticales et horizontales sur laquelle est cousue, en panneaux, une enveloppe en tissu synthétique très léger mais très résistant (Nylon renforcé, polyester) et dont la base est ignifugée (Nomex). Toutes les sangles verticales sont rassemblées au sommet sur un anneau de couronne et reprises à la base par des câbles d'acier qui viennent se fixer sur le cadre de charge. Le sommet de l'enveloppe, qui est ouvert, est obturé de l'intérieur par un panneau circulaire amovible, appelé parachute. Ce dernier, sous la poussée de l'air chaud, se plaque sur la bordure du sommet de l'enveloppe, assurant ainsi son étanchéité. Il peut aussi faire office de soupape (son ouverture permet, à l'atterrissage, de libérer l'air chaud). Le brûleur, orientable, placé sur le cadre de charge, délivre une flamme de plusieurs mètres de haut à la base de l'enveloppe. Cette dernière supporte une nacelle en osier et en rotin tressés, qui contient les réservoirs de propane alimentant le brûleur, les instruments de bord, et dans laquelle prennent place les passagers. Des arceaux rigides supportent le cadre de charge, relié à des câbles d'acier qui assurent la suspension de la nacelle.

Le volume des montgolfières actuelles varie entre 600 et 7 000 m³, le plus courant étant de 2 200 m³ et permettant d'emporter une charge totale de l'ordre de 500 kg.

En faisant varier l'intensité du chauffage, on commande les changements d'altitude : la montgolfière monte si l'on augmente le chauffage et descend si on le réduit. La durée de vol dépend de différents facteurs (force du vent, température de l'air, charge emportée par la nacelle…) ; habituellement, la quantité de gaz emportée autorise deux heures de vol environ.

Montgolfières particulières

Un type particulier de montgolfière utilisé pour les vols de longue durée (traversée de l'Atlantique, tour du monde) est la rozière (du nom de Pilâtre de Rozier), mise au point dans les années 1970 par un aérostier britannique, Don Cameron. Il s'agit d'un aérostat à double enveloppe, contenant à la fois de l'hélium et de l'air chaud. Une telle combinaison permet, le soir venu et la température baissant, d'utiliser les brûleurs pour stabiliser l'altitude.

Pour des expérimentations scientifiques de longue durée dans la haute atmosphère, on utilise des montgolfières (à) infrarouge (MIR), sans passager mais porteuses d'instruments, chauffées le jour par le Soleil et la nuit par le rayonnement infrarouge émis par la Terre. Leur partie supérieure est constituée d'un matériau aluminisé, pour conserver le maximum d'énergie, et leur partie inférieure d'un matériau léger particulièrement transparent à l'infrarouge [polyéthylène]. → ballon