Fonctionnement d’une montgolfière

montgolfière fonctionnementIl existe deux types de ballons : la montgolfière et le ballon à gaz, gonflé à l’hydrogène ou à l’hélium.

Présentation du matériel

La montgolfière est constituée d’une nacelle en osier qui apporte un côté rustique, léger, souple  (bien utile lors d’atterrissages délicats, notamment dans les arbres). Les brûleurs, reliés à des bouteilles de propane, sont présents pour chauffer l’air. Une corde permet de redescendre rapidement en cas de problèmes. Elle est reliée à une soupape située au sommet de l’enveloppe. Lorsque le pilote tire sur la corde, il décolle la soupape, l’air chaud est libéré, accélérant ainsi la descente du ballon.

Fonctionnement d’une montgolfière

Une montgolfière est confectionnée avec du nylon très résistant recouvert de polyuréthane afin de résister à la chaleur (plus de cent degrés). Les ballons traditionnels contiennent entre 1800 et 3000 mètres cube d’air chaud. Le pilote réchauffe le ballon à grands coups de brûleur : sous l’effet de la chaleur, les molécules s’écartent les unes des autres et repoussent l’enveloppe du ballon. Pour pouvoir décoller, il faut une différence de température de 70 degrés entre l’air qui se trouve à l’extérieur de l’enveloppe et l’air à l’intérieur. L’air se dilate et l’enveloppe se gonfle. Moins de molécules sont présentes dans le ballon lorsque l’air est chaud, il devient ainsi plus léger que l’air froid. Il est « poussé » par l’air qui l’entoure, c’est ce qu’on appelle la poussée d’Archimède. Pourquoi le ballon s’envole vers le haut ? Cette poussée est plus grande à la base du ballon qu’au sommet et ceci à cause de la densité de l’air, le nombre de molécules diminue avec l’altitude : davantage de molécules appuient donc à la base du ballon qu’au sommet. Le ballon s’envole lorsque la force d’Archimède est supérieure au poids du ballon. Une montgolfière de 2200 mètres cube pourra soulever 550 kg, enveloppe, nacelle, passagers et matériel compris. Une sécurité est présente à l’intérieur du ballon, un fusible soudé, qui lâche à 120°, le ballon risquant de s’user plus rapidement à cette température.

La montgolfière est le moyen le plus lent et le plus aléatoire pour se transporter on ne sait trop où… C’est la raison pour laquelle un pilote s’assurera toujours de la présence au sol d’au moins une personne, le responsable du « retrouving » qui reste en contact radio avec le pilote afin de retrouver facilement le lieu d’atterrissage, et l’aider à replier son ballon.

Les pièges ? La météo évidemment… Il est donc nécessaire de consulter les bulletins au préalable. Les thermiques : courants d’air ascendants, dus au réchauffement du sol par le soleil, peuvent constituer un danger car le ballon devient vite incontrôlable. Enfin, les lignes à haute tension pour des raisons évidentes.

Les ballons à gaz

Aujourd’hui les ballons à gaz utilisent principalement de l’hélium et plus rarement de l’hydrogène. Ces ballons peuvent voler plus haut et dix fois plus longtemps. Les conditions de sécurité sont importantes, c’est pourquoi cela demande plusieurs heures de préparation. Le 21 mars 1999, le suisse Bertrand Piccard, héritier d’une famille d’aéronautes de père en fils et son coéquipier britannique Brian Jones,  pilote à la Royal Air Force parcourent 46 759 km sans escale en 19 jours, 21 heures et 55 minutes à bord du ballon Breitling Orbiter 3. Ce ballon, plus haut que l’Arc de Triomphe (environ 55 mètres), a pu rester en vol plus de deux semaines. Une capsule en kevlar et fibre de carbone, pressurisée, a remplacé la traditionnelle nacelle en osier. L’avantage : y enfermer de l’air à une pression atmosphérique suffisante pour respirer. Mais alors comment faire le tour du monde avec ce moyen de transport très lent en quelques jours ? Entre 7000 et 12000 mètres : des jetstreams se présentent sous la forme de gros rouleaux au centre desquels le vent peut atteindre 300 km/h. Le but : se glisser dans un jetstream, effectuer une partie avec lui, puis à en rejoindre un autre… Les aéronautes utilisent des ballons fonctionnant avec une poche d’hélium hermétiquement fermé se trouvant dans une poche d’air chaude. Ils utilisent les brûleurs et les gaz se dilatent avec le rayonnement solaire. La nuit, en revanche, les gaz se contractent et le ballon perd de l’altitude, il est donc nécessaire d’actionner des coups de brûleur. Le record du monde de la montée en ballon est de 41419 mètres réalisé par Alan Eustace le 24 octobre 2014.

Retour à la page catégorie : La Montgolfière

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *