LES MONTGOLFIERES
Comment fonctionnent-elles?
Basé sur le principe que, sous l'action de la chaleur, l'air se dilate, les montgolfières exploitent également la loi d'Archimède.
La masse volumique de l'air diminue: donc, à pression constante, l'air chaud prend plus de place pour le même poids, ou pèse moins lourd pour le même volume que l'air froid. On peut vérifier ce phénomène, dans une pièce calme, en plaçant un thermomètre au sol et un autre au plafond. On constate ainsi qu'il y a une légère différence de température et que l'air au plafond est plus chaud que l'air au sol.
Le poids de l'ensemble {ballon + air} dépend du poids de l'air contenu dans l'enveloppe. Si l'on diminue la masse volumique de l'air contenu dans l'enveloppe, le poids de l'ensemble diminue et le ballon peut « flotter dans l'air », car le poids va devenir inférieur à la poussée d'Archimède qui est une force constante et dirigée vers le haut (poids de l'air déplacé).
Trois éléments prinpaux composent une montgolfière : l'enveloppe, le brûleur et la nacelle.
L'enveloppe :
Elle est faite de nylon traité avec un vernis de polyuréthane pour le protéger des rayons ultraviolets et améliorer la capacité thermique.
Le brûleur :
C'est l'unité qui propage la chaleur très haut dans l'enveloppe. Le gaz utilisé est le propane.
La nacelle :
C'est le panier qui contient les pasagers, le pilote et les bouteilles de gaz qui alimentent le brûleur.
Pour faire monter le ballon
Le pilote libère le propane et crée ainsi une flamme montante dans l'enveloppe. Plus il libère le gaz, plus la flamme grandit, exactement comme dans votre four ! Et, plus ce gaz est libéré, plus la flamme grandit et réchauffe l'air contenu dans le ballon, plus le ballon s'élève dans les airs.
Pour faire descendre le ballon
La diminution de la température par arrêt de l'alimentation en air chaud suffit à faire aterrir la montgolfière lorsqu'il y a peu de vent. Les ballons sont également équipés de systèmes permettant de vider leur air très vite. Plusieurs types existent mais le principe reste le même:
A l'aide de cordages, le pilote manoeuvre, depuis la nacelle, des soupapes. Par exemple, une soupape circulaire est située dans la partie supérieure de l'enveloppe. Cette soupape libère l'air chaud à volonté et se referme automatiquement lorsque la corde est lâchée, sous l'action de la pression interne.
La navigation
Faire monter et descendre le ballon à volonté est un jeu d'enfant, mais comment le ballon navigue-t-il de place en place ?
La réponse est tres simple, le pilote peut manoeuvrer horizontalement en changeant la position verticale de son ballon. En effet, le vent souffle dans différentes directions en fonction des altitudes. Si le pilote veut aller dans une direction particulière, il descend ou monte au niveau approprié et peut, pour ainsi dire, ''surfer'' sur le vent !
La nacelle
La nacelle est un panier placé sous le ballon qui porte les passagers, le pilote et les bouteilles contenant le gaz.
Elles sont pratiquement toutes en osier. Beaucoup d'autres matériaux ont été utilisés, mais on est toujours revenu à l'osier : le plus souple, le plus fiable et le plus durable. Sauf pour la fabrication du constructeur Français « Ballons-Chaize » qui utilise le rotin et le constructeur Britannique « Cameron Balloons » qui utilise une combinaison d'osier et rotin de Kooboo, Palambang et Tahiti, dont le brin est plus régulier et plus résistant.
Il existe trois tailles et formes de nacelles. Certaines sont dédiées aux vols privés (2 ou 3 personnes) ; les autres, plus grandes et dédiées aux vols commerciaux, peuvent contenir jusqu'à 30 personnes.
Depuis la taille des parois en hauteur et en largeur en passant par le matériau utilisé au sol jusqu'aux ceintures des passagers, il est possible de faire concevoir votre propre nacelle sur mesure.
Il existe deux principaux types de panier : Le panier dit ''ouvert'' et le panier dit ''en T''. La différence est simple à expliquer, le premier panier contient les passagers, le pilote et les bouteilles de gaz dans le même espace.
| Una sola canasta Open |
Una sola T-particionado cesta
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Un doble T-particionado cesta |
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Le second répartit les passagers dans des espaces différents de l'endroit où se trouve le pilote et les bouteilles se placent.
Nos nacelles sont pour la plupart ''en T'' pour la raison suivante : répartir le poids et ainsi garantir un équilibre égal est primordial sur des vols à grand nombre de passagers et rend également la structure plus forte.
Le brûleur
En quelque sorte, il est le moteur du ballon.
Le gaz utilisé est le propane. Ce gaz est contenu à état liquide dans des bouteilles cylindriques en aluminium (ou acier, mais c'est plus lourd.), placées dans la nacelle.
Le propane est envoyé au brûleur où il se vaporise et se réchauffe dans un serpentin. Le mélange air-propane est enflammé par une veilleuse continue. La longue flamme, juste sous l'ouverture de l'enveloppe, réchauffe l'air contenu dans le ballon, ce qui permet son ascension.
Única unidad quemador
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Válvula de propano |
Quemador de bobina |
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On trouve une grande variété de brûleurs. En additionnant le nombre de brûleurs et en les reliant entre eux, on peut tripler, même quadrupler leur puissance. L'alimentation en chaleur dépend de la taille de l'enveloppe. Les brûleurs dits ''simples'' sont utilisés pour les vols de 2 à 3 passagers. Nous dédions les systèmes plus puissants aux vols commerciaux contenant un plus grand nombre de personnes.
Brûleur - unité simple
Valve de diffusion du propane
L'enveloppe
On parle d'enveloppe pour désigner le ballon. Elle a pour rôle d'emprisonner l'air réchauffé par le brûleur. Sa structure est constituée de sangles horizontales et verticales formant un globe, sur lequel sont cousus des panneaux de nylon traité. Les sangles horizontales ou circonférentielles sont aussi appelées sangles "anti-éclatement". En effet, elles sont destinées à empêcher un éclatement du ballon dans des conditions difficiles (turbulences). Les sangles verticales ou méridiennes sont aussi appelées sangles "de charge" puisque ce sont elles qui supportent le poids de la nacelle et de ses passagers.