Un peu d’histoire…

Ce sont les frères Joseph et Etienne Montgolfier qui sont à l'origine de l'invention de la montgolfière.

En effet, après des essais à petite échelle, la première démonstration en public eut lieu le 5 juin

1783. Le ballon parcourut 2,5 km. Quelques mois plus tard, le roi Louis XVI assista à un nouvel

envol, avec des passagers cette fois: un canard, un coq et un mouton. L'étape suivante consista à

construire une montgolfière suffisamment grande pour transporter des hommes. Elle décolla le 21

novembre 1783. Les deux pilotes volontaires étaient François Pilâtre de Rozier et le marquis

d'Arlandes. Ils restèrent dans les airs pendant vingt minutes et couvrirent huit kilomètres. L'histoire

de la montgolfière avait commencé.
 

Quelles sortes de ballons y a-t-il ?

On rencontre aujourd'hui deux sortes de ballons qui fonctionnent suivant le même principe, mais

suivant des techniques bien différentes:

Le ballon à air chaud, dérivant sa force ascensionnelle de l'air chaud à +/-100° C contenu dans une

enveloppe ouverte à la bouche pour permettre le réchauffement de l'air à l'intérieur du ballon. De

l'air froid est tout d'abord propulsé dans l'enveloppe grâce à un ventilateur. Une fois que cette

dernière est gonflée à deux tiers, on allume le brûleur qui dilate l'air contenu dans l'enveloppe et qui

permet ainsi au ballon de se redresser et de pouvoir décoller.

La ballon à gaz, dérivant sa force ascensionnelle d'un gaz nettement plus léger que l'air contenu

dans une enveloppe complètement fermée.
 
Bref, c'est le contenu de l'enveloppe qui distingue la montgolfière du ballon à gaz: la première utilise

de l'air chaud, tandis que le second est rempli d'hélium ou d'hydrogène. Compte tenu des forces

ascensionnelles bien différentes, il apparaît qu'un ballon à air chaud doit avoir environ quatre fois le

volume d'un ballon à gaz pour porter le même poids.

Pour être complet, notons encore les dirigeables. Il s'agit d'aérostats plus légers que l'air qui sont

propulsés par un moteur et donc dirigeables.

Une rozière fonctionne grâce à une association de gaz et d'air chaud, un principe inventé par

l'aéronaute français du 18e siècle François Pilâtre de Rozier. Le plus grand avantage de la rozière

est l'autonomie de vol augmentée. Au moment du décollage, la cellule d'hélium n'est que

partiellement remplie. A mesure que le ballon s'élève, la chaleur du soleil, alliée à la baisse de

pression atmosphérique, provoque une dilatation du gaz. Pour stabiliser leur altitude ou pour

descendre, les pilotes évacuent de l'hélium par les soupapes. La nuit, pour compenser la perte de

portance due au refroidissement, ils brûlent du propane ou du kérosène, ce qui augmente à

nouveau la température de l'hélium.
 

Quels éléments forment la montgolfière?

La montgolfière, appelée plus communément ballon à air chaud, fait partie de la famille des

aérostats. C'est un aéronef qui mesure une vingtaine de mètres de haut. Ses trois composantes

majeures sont: l'enveloppe, le brûleur et la nacelle.


L'enveloppe des ballons à air chaud est faite d'un nylon léger de haute résistance spécialement

traité pour être imperméable à l'air et peu sensible aux rayons solaires et moisissures. Ce nylon

fond à une température de 130° C. L'enveloppe emprisonne l'air réchauffé par le brûleur. A

l'intérieur se trouve le parachute (dispositif de commande, voire de pilotage), relié à la nacelle grâce

à une corde. Il s'agit d'un panneau d'habitude circulaire qui est plaqué, par pression interne du

ballon, contre une ouverture symétrique de l'enveloppe. Guidé par des cordes et actionné par un

câble, ce panneau peut être ouvert par le pilote pour évacuer de l'air chaud. Il se referme

automatiquement dès que le pilote relâche son effort sur le câble de commande. En actionnant

cette soupape, le pilote peut par exemple accélérer la descente du ballon.

Le brûleur, fixé au-dessus de la nacelle, est alimenté par du propane liquide stocké dans plusieurs

réservoirs (quatre en général, mais leur nombre varie selon la taille du ballon) placés dans la

nacelle. Avec quatre cylindres un ballon moyen aura une autonomie d'environ 150 minutes.  La

flamme émise par le brûleur atteint entre trois et six mètres et pénètre dans l'enveloppe ouverte en

sa partie inférieure.

La nacelle, en osier ou en rotin tressé, reste très semblable à celle des débuts de l'aérostation.

C'est là que prennent place les passagers. Elle abrite également plusieurs appareils de mesure,

notamment l'altimètre ou la sonde qui permet de mesurer la température à l'intérieur de l'enveloppe.

 
Le pilote peut-il diriger son ballon ?

Une fois en vol, la montgolfière va dans le sens du vent. Elle n'est donc dirigeable que par

l'exploitation des directions du vent selon les altitudes. Donc pour pouvoir influencer la direction

d'un ballon, il faut que le pilote ait les moyens de modifier son altitude. Tandis que pour le ballon à

gaz, ces changements d'altitude sont effectués en jetant du lest pour monter ou en déchargeant du

gaz pour descendre, en ballon à air chaud ces opérations sont réalisées en chauffant l'air à

l'intérieur du ballon pour monter et en laissant se refroidir l'air ou en l'évacuant par un soupape pour

descendre. Par ces variations de la température et du volume de l'air chaud contenu dans le

ballon, le pilote arrive à contrôler exactement ses déplacements verticaux, donc son altitude. Il peut

ainsi rechercher des courants d'air favorables qui lui permettent de se diriger dans différentes

directions. Les vols se font souvent à des altitudes peu élevées, entre 150 et 200 mètres. Mais il

est tout à fait possible de naviguer à des milliers de mètres du sol.

 Comme l'aérostation fonctionne selon les règles de vol à vue, un vol ne peut se dérouler que dans

des conditions météorologiques propices, c'est-à-dire si les conditions de visibilité sont bonnes. Il

est important qu'il n'y ait pas de brouillard, que le plafond des nuages ne soit pas trop bas et qu'il ne

pleuve pas, que le vent ne dépasse pas une certaine vitesse et que la météo ne prévoie pas de

dégradation rapide du temps, par exemple des orages. En été, lorsque les températures rendent

instables les conditions de vol, les moments idéaux pour décoller sont le matin juste après le lever

du soleil et tôt en soirée.

 
Quand peut-on voler ?

Avant tout vol en montgolfière, le pilote doit étudier la météo du jour pour connaître :

-         La direction générale du vent. Il aura donc une idée de la région que le ballon survolera et

analysera sur la carte s'il se dirigera vers des zones interdites, des villes ou s'il y a des endroits où

l'atterrissage est possible (prés, champs).

-         La vitesse du vent. Il ne décollera pas si le vent est trop fort car la vitesse du vent au sol

risque de poser des problèmes lors du gonflement. La force de ce vent détermine aussi la vitesse

lors de l'atterrissage. Le pilote peut cependant chercher à se poser dans une vallée ou à l'abri d'un

bois. Si le ballon doit survoler un grand bois, il est précieux pour le pilote de savoir qu'en altitude par

exemple il trouvera un vent soutenu qui lui permettra de franchir sans problème cet obstacle.

-         Les risques de pluie. La pluie alourdit le ballon qui se met à descendre irrémédiablement et

se pose sans le contrôle du pilote... On ne vole donc pas s'il y a des risques d'averses... et encore

moins des risques d'orage et les turbulences qui lui sont liées !

-         La température ambiante. C'est la différence entre la température ambiante et celle à

l'intérieur de l'enveloppe qui détermine le pouvoir ascensionnel du ballon. Si la température est

élevée, le pilote doit se limiter à emporter moins de poids et donc moins de passagers dans sa

nacelle. La prise de météo est obligatoire, mais elle est surtout un outil indispensable lors de la

décision pour un pilote de voler ou de ne pas voler... Et toutes ces conditions doivent être

favorables pour un vol agréable.
 
Un vol en montgolfière ne peut se dérouler que dans des conditions météorologiques calmes et

stables, ceci pour assurer la sécurité du pilote ainsi que des passagers. En été, lorsque les

températures rendent instables les conditions de vol, les moments idéaux pour décoller sont le

matin juste après le lever du soleil et tôt en soirée.