Les composants du ballon

Le ballon des inventeurs de 1783 et la montgolfière actuelle reposent sur le même principe : une bulle d'air chauffée par une source de chaleur. Il faut donc une enveloppe en tissu imperméable à l'air chaud, un brûleur en rapport avec le volume à chauffer, une nacelle, du propane embarqué dans des cylindres. A cela, ajoutons des instruments pour aider le pilote dans ses décisions.

L'enveloppe

L’enveloppe d’une montgolfière est constituée de panneaux de nylon enduits, cousus entre eux et bordés de sangles verticales et horizontales. Le graphisme y est rapporté en surépaisseur ou intégré (enveloppe plus légère). Les volumes courants vont de1 500 m3 (1 à 2 occupants) jusqu’à 12 000 m3 (25 occupants). Les enveloppes des ballons de compétition sont de petite taille et plus effilées pour monter et descendre très vite. Les enveloppes de club sont de taille moyenne (1800 à 3000 m3). Les enveloppes des entreprises de transport aérien sont plus grandes (4 500 à 12 000 m3). Le haut de l’enveloppe est en tissu plus lourd mais plus résistant (hyperlast). Il existe des enveloppes de forme (animaux, objets), plus nombreuses aux USA.

Le vieillissement de l’enveloppe est provoqué par son exposition à la chaleur, aux rayons ultra-violets et aux contraintes mécaniques. Il se manifeste par une consommation accrue de propane, due à la porosité. L’ancienneté se compte en heures de vol. Un thermomètre fixé dans le haut de l’enveloppe avertit le pilote de toute surchauffe.

La nacelle

Elle est tressée en osier et/ou en rotin au-dessus d’un plancher en bois. Le bord bas est rembourré pour résister aux chocs, le bord haut est doublé de cuir pour protéger les passagers. Le tout offre par sa solidité et sa souplesse une bonne sécurité aux occupants. Ceux-ci disposent de poignées de maintien placées sur le pourtour intérieur. Les cylindres de propane sont fixés dans les angles. Quatre montants supportent le cadre de charge et le brûleur. Les nacelles des grands ballons sont compartimentées.

Le brûleur

La montgolfière de 1783 est suspendue à une corde tendue entre deux mats, au-dessus d’un foyer resté au sol. Elle est retenue le plus longtemps possible, puis lâchée. Elle monte rapidement, et ralentit son ascension au fur et à mesure que la température de l’air emprisonné baisse. Quand la sustentation n’est plus assurée par une température suffisante, l’enveloppe redescend inéluctablement. Le pilote de 1783 ne pouvait pas agir sur le phénomène de descente si ce n’est en larguant des objets à bord. L’atterrissage pouvait être dur et les accidents n’étaient pas rares.

Plus tard, des passionnés ont inventé et testé un brûleur embarqué, alimenté au pétrole, mais au pouvoir calorifique insuffisant.

Paul Edouard Yost développe un ballon meilleur marché et plus simple de mise en œuvre que les ballons à gaz. Le premier vol captif fut réalisé le 18 octobre 1955 et le premier véritable voyage eut lieu sur une base aérienne au Nebraska, le 22 octobre 1960.Il dura 35 minutes. Après ce voyage, le premier changement concerna le brûleur, qui passa au propane. Par la suite, Yost et son équipe se penchèrent sur l’enveloppe de la montgolfière, pour aboutir, en à peine une dizaine d'années, au ballon à air chaud moderne.

Aujourd’hui, la montgolfière est chauffée par un double brûleur alimenté au propane ayant un pouvoir calorifique important. La sécurité réside dans la juxtaposition de deux brûleurs indépendants. La chaleur intense est procurée par la vaporisation du propane liquide circulant dans un serpentin, lui-même exposé à la flamme, une veilleuse reste allumée pour assurer l’allumage du propane vaporisé. En cas de besoin, le pilote peut actionner simultanément les deux brûleurs, voire trois brûleurs sur les gros ballons.

Le propane : C₃H₈(masse volumique = 0,585 kg/L)

Ayant le meilleur pouvoir calorifique, ce gaz est embarqué en phase liquide dans deux ou plusieurs cylindres en acier, en aluminium ou en titane, de 20 ou 30 Kg chacun, et spécialement conçus pour les montgolfières. Le propane circule du cylindre au brûleur dans une conduite souple homologuée. La bonne connaissance du propane et sa manipulation font partie de la formation du pilote.

Les instruments

A gauche, un instrument Flytech (Altimètre - Variomètre - Thermomètre - Chronomètre). A droite, un témoin de température (cousu à l'intérieur de l'enveloppe, il mémorise la température maximale atteinte).

Le pilotage d’une montgolfière repose sur l’utilisation des sens (la vue, l’ouïe, l’odorat, le toucher). Néanmoins, pour assister le pilote dans ses décisions, certains instruments font partie de l’équipement courant : alti-variomètre, radio VHF, GPS, sonde de température...

La traversée des espaces aériens contrôlés impose l'utilisation d’un transpondeur. Celui-ci permet la localisation de la montgolfière sur l’écran radar du contrôleur aérien et renforce la sécurité de tous les usagers du ciel.