Préface Contessa Caproni Présentation Marco Majrani

Donnez à ceux que vous aimez des ailes pour voler, des racines pour revenir et des raisons de rester. Donnez à ceux que vous aimez des ailes pour voler, des racines pour revenir et des raisons de rester. (Dalaï Lama)

Une fois que vous aurez goûté au vol, vous parcourrez pour toujours la terre les yeux tournés vers le ciel, car c'est là que vous avez été, et là vous aurez toujours envie d'y revenir.

Une fois que vous aurez appris à voler, vous parcourrez la terre en regardant le ciel car c'est là que vous êtes allé et c'est là que vous voudrez revenir.

(Léonard de Vinci)

Voler a toujours été l'un des plus grands désirs de l'homme. Depuis qu'il est enfant, il regarde le ciel et rêve d'avoir des ailes pour pouvoir quitter le sol et voler librement. La montgolfière en tant qu’objet magique et ancien est avant tout une métaphore de la liberté de l’âme. Pour voler, il a besoin de laisser les poids et lests qui le maintiennent immobile, ancré au sol, un peu de chaleur et un bon vent amical pour le diriger.

Une montgolfière est un véhicule aérien appartenant à la catégorie des aérostats qui utilise de l'air chaud pour obtenir la poussée ascendante nécessaire pour décoller selon le principe d'Archimède. Les premières montgolfières remontent à 220 après JC. en Chine où ils étaient utilisés pour la signalisation militaire mais étaient de petite taille et ne transportaient pas de passagers.

1500 ans plus tard, le premier vol documenté d'une montgolfière a eu lieu par le Portugais Bartolomeu de Guismao qui, en 1709, a réussi à faire décoller un ballon en papier rempli d'air chaud sur quelques mètres, surprenant la cour du roi João V. Il faudra attendre encore quelques décennies, le 19 octobre 1783, lorsque les frères Montgolfier s'inspirent des résidus volatils de papier brûlé dans la cheminée qui contreviennent aux lois de la gravitation. Ils ont créé un ballon qui utilisait de l’air chaud pour flotter dans les airs. Fils d'un riche marchand de papier, ils avaient les outils nécessaires pour poursuivre leur rêve de voler, mais peu de gens savent que les deux frères ont conclu un pacte avec leur père qui les a empêchés de monter à bord, sous peine de suspension du somptueux financement.

Ce n'est que le 5 juin 1783 à Annonay qu'eut lieu le premier véritable vol en montgolfière de l'histoire. A bord une oie, un coq et un mouton. Le 19 septembre 1783, Jacques-Etienne Montgolfier décide de faire une démonstration de son invention à Paris, à la cour de Louis XVI et de Marie-Antoinette à qui l'événement est dédié. Parmi le public étonné étaient présents le scientifique Pilatre de Rozier et le marquis d'Arlandes qui décidèrent de défier le destin au nom de la science et environ deux mois plus tard, ils furent les premiers à monter à bord du ballon volant.

La résonance de l'entreprise des frères Montgolfier fut grande et conduisit à d'autres tentatives à travers le monde. Le 13 mars 1784, Paolo Andreani effectua son vol très italien avec à son bord deux agriculteurs qui ont marqué l'histoire : Giuseppe Rossi et Gaetano Barzago, enhardis à juste titre par le vin qui leur était offert avant l'aventure.

Toujours italien, le nouveau défi du Toscan Andrea Lunardi qui a construit le premier ballon à gaz. Cette montgolfière, plus stable et plus autonome, fut proposée à la cour de Londres le 15 septembre 1784. Le vol dura 2 heures et 15 minutes. Les montgolfières modernes avec une source d'air chaud à bord ont été créées par Ed Yost dans les années 1950. Son premier vol a été documenté le 22 octobre 1960.

La passion du vol perdure sans jamais s'épuiser et les montgolfières continuent de faire rêver et d'attirer l'attention de tous ceux qui les voient passer.

BALLON À AIR CHAUD - TECHNIQUE ET AÉROSTATIQUE :

Le principe de fonctionnement d'une montgolfière moderne est absolument identique à celui du ballon des frères Montgolfier de la fin du XVIIIe siècle, déjà pressenti par le jésuite italien Francesco Lana en 1670 : le même principe qui permet aux navires de flotter. . Les différences résident uniquement dans les matériaux utilisés pour la construction et dans le système adopté pour chauffer l'air : aujourd'hui, au lieu d'un brasero dans lequel brûlent de la paille et de la laine, on utilise des brûleurs au propane sophistiqués, résultat d'une recherche technologique minutieuse.

Aujourd'hui comme autrefois, une montgolfière vole portée par le vent et le pilote n'est pas en mesure de déterminer exactement où il va atterrir. Cependant, le pilote peut contrôler l'altitude de vol avec une grande précision : en suivant les courants aux différentes altitudes il peut donc, dans certaines limites et avec une grande approximation, prévoir la route mais rien n'est jamais établi avec précision, les conditions peuvent changer rapidement donc à tel point que deux ballons qui volent à proximité peuvent prendre des directions différentes bien qu'ils soient à la même altitude et sur le même itinéraire.

Une montgolfière se compose essentiellement de trois parties : le boîtier, le brûleur et la nacelle.

Le caisson doit contenir l'air chauffé par le brûleur. La structure est constituée de panneaux de nylon cousus sur des rubans verticaux et horizontaux. À Au sommet du ballon, les rubans verticaux sont rassemblés en un "anneau de couronnement" tandis qu'à la base ils sont prolongés par des câbles en acier qui à leur tour sont ensuite fixés au "panneau de charge" sur lequel est monté le brûleur. Le dessus du caisson est ouvert et est fermé de l'intérieur au moyen d'un panneau circulaire d'un diamètre plus grand que celui de l'ouverture. Grâce à la pression exercée par l'air chaud, le panneau est maintenu en position empêchant ainsi l'air chaud de s'échapper (des bandes spéciales "Velcro" facilitent l'étanchéité et empêchent les ouvertures accidentelles ou indésirables). Grâce à un système de tirants il est possible d'ouvrir le panneau pour accélérer la descente en vol ou pour faciliter le dégonflage du ballon après l'atterrissage. Compte tenu de sa forme, on l'appelle "valve parachute" ou même simplement "parachute" même si ce n'est évidemment pas sa fonction.

Le rôle du brûleur, comme nous l'avons vu, est de chauffer l'air à l'intérieur du caisson. Le brûleur, généralement double ou quadruple dans les ballons plus gros, est fixé au "panneau de charge" au moyen d'un cardan qui permet de diriger précisément la flamme à l'intérieur de l'enveloppe. Le brûleur est alimenté par du gaz propane liquide contenu dans des réservoirs spéciaux en acier ou en aluminium logés à l'intérieur du panier. En ouvrant les robinets, le propane atteint un serpentin par des conduites flexibles où, sous l'effet de la chaleur, le liquide revient à l'état gazeux, se mélange à l'air et s'enflamme de temps à autre par une veilleuse alimentée par le mêmes cylindres. L'alimentation en gaz du brûleur et donc les flammes sont régulées par la veilleuse à l'aide de papillons spéciaux.

INFORMATIONS GÉNÉRALES

Vol aérostatique: PRINCIPES

Le vol aérostatique est basé sur le principe d'Archimède selon lequel "Un corps immergé dans un fluide reçoit une poussée vers le haut égale au poids du fluide déplacé". Un ballon rempli d'air plus chaud que l'air extérieur reçoit donc une poussée vers le haut égale au poids d'une quantité d'air atmosphérique égale à son volume. Si cette poussée est supérieure au poids de l'aérostat, celui-ci se détache du sol et s'envole. Il poursuivra son ascension jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint entre la poussée aérostatique et la densité de l'atmosphère environnante. Pour reprendre le mouvement vertical d'ascension il faudra donc introduire de l'air chaud nouveau et rompre l'équilibre. Pour inverser la poussée et diminuer l'altitude, une diminution de la température de l'air contenu dans le ballon sera donc nécessaire. La différence fondamentale entre une montgolfière (ballon) et un ballon à gaz réside dans le système utilisé pour faire varier l'altitude. Alors que dans la montgolfière la variation s'obtient en chauffant et en laissant refroidir l'air à l'intérieur de l'enveloppe, le ballon à gaz monte en se débarrassant du sable contenu dans des sacs spéciaux qui font office de lest et descend en dispersant le gaz au moyen d'une valve.

LE BALLON

Le principe qui permet de voler les montgolfières modernes n'a pas changé par rapport à celui imaginé par les frères Mongolfières au XVIIIe siècle. Les différences sont dues aux matériaux plus sûrs et plus performants et au système adopté pour chauffer l'air. Les brûleurs à gaz remplaçaient les braseros par de la paille et de la laine. Aujourd'hui encore la montgolfière vole portée par le vent et le pilote écoute attentivement chaque variation climatique et actuelle sans pouvoir contrôler totalement sa progression et son atterrissage mais peut contrôler son altitude avec une précision modérée. La montgolfière se compose de trois parties principales : le boîtier (ballon), le vaisseau spatial (panier) et le brûleur. Le boîtier contient l'air chaud produit par les brûleurs et est constitué de panneaux de nylon cousus sur des rubans verticaux et horizontaux rassemblés en un couronnement au sommet. A la base, ils sont ensuite insérés dans des câbles en acier fixés au panneau de charge sur lequel est monté le brûleur. Grâce à un système de tirants, il est possible d'ouvrir un panneau, appelé parachute, pour accélérer la descente ou faciliter le dégonflage du ballon une fois qu'il a atterri.

Le brûleur peut être double ou quadruple. en fonction de la taille du ballon et du volume d'air chaud qu'il devra produire pour permettre le bon équilibre aérostatique. Il est fixé au panneau de chargement via un joint qui permet de diriger la flamme à l'intérieur du boîtier avec précision, évitant ainsi dommages et brûlures. Il est alimenté par du gaz propane liquide contenu dans des cylindres en acier spécial ancrés à l'intérieur du panier à partir desquels des tuyaux flexibles alimentent les brûleurs et permettent au pilote de contrôler le débit au moyen de papillons. La nacelle, de taille variable, est réalisée en osier tressé qui offre toujours une résistance, une légèreté et une élasticité extrêmes ainsi que le charme d'une structure ancienne. Il possède une structure portante composée de tubes métalliques recouverts d'un matériau souple qui le rend confortable et sûr. Les cylindres sont logés dans les coins du panier et les instruments de bord sont également placés. Le volume d'un une montgolfière de taille moyenne, capable de transporter trois ou quatre personnes, varie entre 2 000 et 3 000 mètres cubes de capacité. L'inertie considérable d'un ballon de taille moyenne rend indispensable l'habileté et la préparation du pilote, qui maîtrise sa masse en anticipant ses réactions de montée et de descente. L'autonomie de vol dépend du propane disponible dans les brûleurs, du poids emporté et évidemment des conditions météorologiques.

Lors de la préparation au vol, le ballon est sorti de son conteneur, "déroulé" et bien disposé le long du terrain choisi pour le décollage et ancré à la nacelle. À ce stade, le pilote introduit de l'air froid pour le premier gonflage au moyen d'un ventilateur dimensionné tandis que l'équipe d'assistance aide le ballon à se remplir. Une fois le ballon suffisamment gonflé, les brûleurs seront activés qui, en introduisant de l'air chaud, permettront de le soulever du sol. Le ballon reste ancré au sol jusqu'au moment de la portance maximale où les passagers seront invités à monter à bord du vaisseau spatial. Le ballon est prêt à décoller !

L'instrumentation embarquée essentielle pour le vol est l'altimètre qui mesure et indique l'altitude de vol du ballon, détectant la variation de la pression atmosphérique par rapport à la hauteur au-dessus du niveau de la mer. La pression atmosphérique étant influencée par les conditions météorologiques, il est nécessaire d’étalonner l’altimètre à une certaine fréquence. Le pilote saisit l'altitude du point de décollage et vérifie les règles régissant l'espace aérien.

Le variomètre est un autre outil indispensable pour voler et mesure et indique la vitesse verticale de la balle exprimée en pieds par minute ou en mètres par seconde.

Le GPS est un autre outil de vol utile qui est désormais couramment utilisé. Grâce aux données reçues au niveau satellite, il indique votre position, votre vitesse, votre altitude et votre direction. Il est possible de vérifier son itinéraire réel par rapport à celui établi et de calculer les temps de trajet et l'heure d'arrivée. Outil indispensable dans les situations où le pilote a besoin de connaître la position exacte et la vitesse de croisière comme les vols à haute altitude, en montagne, au-dessus des nuages et en compétition.

À bord du ballon, le pilote utilise également un équipement radio bidirectionnel. Le premier dispose d'une radio VHF aéronautique qui permet de maintenir le contact avec les organismes chargés du contrôle aérien. La deuxième radio vous permet de communiquer avec votre équipe au sol et avec les autres ballons.

Enfin, la sonde thermique nécessaire à la mesure de la température interne du boîtier, qui permet au pilote de vérifier et de ne pas dépasser les températures maximales établies par le constructeur.

LE BALLON À GAZ

Les ballons à gaz sont désormais l'apanage d'un petit nombre de passionnés qui poursuivent un chapitre de l'histoire du vol « plus léger que l'air », exprimée principalement tout au long du XIXe siècle et de la première moitié du XXe siècle. Les coûts d'exploitation très élevés dus au matériau utilisé pour son gonflage ne favorisent pas sa diffusion et les ballons, comparés aux montgolfières, ne sont que quelques milliers dans le monde. Cependant, la plus ancienne compétition de vol en aérostat se dispute avec des ballons à gaz, la Coupe Gordon Bennet, une compétition de distance née il y a plus d'un siècle et qui a lieu chaque année.

Le ballon à gaz est formé d'une enveloppe sphérique au-dessus de laquelle se trouve une grande valve très similaire à celle des montgolfières tandis qu'en dessous se trouve un manchon permettant au gaz de s'échapper. Le bateau en osier est suspendu au caisson. Pour voler, le ballon est rempli de gaz (hydrogène) afin d'obtenir une poussée vers le haut supérieure au poids total du ballon. Cette poussée est compensée par le poids du ballast (sacs remplis de sable) suspendu à l'extérieur de l'engin spatial. La navigation est le résultat de l’utilisation équilibrée des fuites de gaz pour descendre en altitude et des rejets de ballast pour monter. Le vol se termine lorsque le lest restant permettra une descente contrôlée. Une fois au sol, le gaz résiduel du ballon est complètement dispersé. Par rapport à la montgolfière, la montgolfière a des coûts d'exploitation plus élevés ainsi qu'une préparation plus complexe. Cependant, sa portée de vol dépasse largement celle d'une montgolfière et permet de voler dans un silence absolu.

LE DIRIGEABLE

Le dirigeable est un ballon en forme typique de torpille qui, contrairement aux ballons aérostatiques, peut être dirigé dans une direction et déterminé grâce à la poussée des moteurs et à la présence de gouvernails directionnels similaires à ceux des avions. Le premier dirigeable équipé d'une machine à vapeur a été construit par le Français Henri Giffard en 1852. Par la suite, des dirigeables électriques et à combustion interne ont été créés.

En 1898, le premier Zeppelin remplit le ciel d'histoire. Les dirigeables ont connu leur expansion maximale entre le début du XXe siècle et la Seconde Guerre mondiale, étant à cette époque le moyen de transport le plus rapide sur de longues distances. Ils étaient utilisés pour transporter des passagers et des biens précieux afin de rapprocher l’Europe et les États-Unis. La création du premier dirigeable a été l'œuvre des Français, mais les Italiens ont toujours été à l'avant-garde en matière d'étude et de conception, même s'ils n'ont pas pu achever les prototypes en raison du manque de fonds et d'infrastructures inadéquates.

Les premiers dirigeables avaient des structures rigides, semi-rigides ou flexibles et le boîtier était constitué de couches de tissu et recouvert de caoutchouc. De très grande taille, ils nécessitaient d'immenses hangars (les plus grands Zeppelins atteignaient 270 mètres de longueur et 45 de hauteur) et rencontraient d'importants problèmes de maniabilité et de gestion météorologique. Sans compter le danger de l'hydrogène avec lequel ils étaient entièrement gonflés. L'histoire des grands dirigeables se termine tragiquement en 1937 avec le désastre du Hindenburg, fierté de l'aviation au temps du Reich, détruit par un grave incendie qui cause la mort de plus de 36 des 97 passagers à bord. L'histoire des dirigeables connaîtra un revers important après la guerre lorsqu'ils furent remplacés par de nouveaux avions, devenus plus rapides et plus sûrs.