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Les montgolfières fonctionnent, d’une part suivant le principe d’Archimède et, d’autre part la caractéristique de gaz selon laquelle le produit de la pression du gaz par son volume est toujours proportionnel à sa température.

La poussée d’Archimède est la force reçue d’un corps plongé dans un gaz, égale au poids du volume déplacé de ce gaz.

Sous l’action de la chaleur, l’air se dilate. Sa masse volumique 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. Pour résumer, l’air chaud est donc plus léger que l’air froid. La température à l’intérieur du ballon est régulé grâce au brûleur et à la soupape, ce qui permet de monter ou de descendre et donc d’effectuer un vol en montgolfière.

Constitution d'une montgolfière

Constitution d’une montgolfière

 

L’aérostat est remarquablement simple dans sa conception et son emploi. II se compose de trois parties principales: enveloppe, système de carburant (brûleur avec cadre de charge et réservoirs de carburant) et finalement une nacelle.

L’enveloppe

L’enveloppe est constituée par un certain nombre de fuseaux. Elle est faite en tissu polyamide de haute résistance renforcé par des sangles en polyester. Ces sangles supportent les forces dues à la charge et les transmettent au cadre de charge via des câbles en acier inoxydable. La partie inférieure de l’enveloppe est faite en Nomex, tissu résistant à la chaleur.

Au sommet de l’enveloppe se trouve une large ouverture, dépourvue de tissu, où le réseau de sangles se poursuit. Cette ouverture est obturée, depuis l’intérieur du ballon par un panneau mobile en tissu, centré par un système de suspentes, le faisant ressembler à un parachute. II est maintenu fermé par la pression interne du ballon, de manière à être étroitement en contact avec l’ouverture et le réseau de sangles. L’ouverture est commandée depuis la nacelle en tirant sur une corde; ce processus est complètement réversible car quand on relâche la cord, le parachute obture à nouveau l’ouverture.

La taille de l’enveloppe varie suivant la charge que celle-ci devra supporter.

Le brûleur

Le brûleur est un dispositif permettant de convertir en chaleur l’énergie du carburant (propane liquide) stocké dans les réservoirs. Cette énergie est utilisée pour chauffer l’air à l’intérieur de l’enveloppe, fournissant ainsi un moyen de gonflement et de contrôle de l’altitude pendant le vol.

Le carburant est fourni au brûleur au moyen de tuyauteries flexibles. Le carburant entre dans un corps usiné de vannes; il est ensuite réparti entre les différentes vannes et manomètres en vue de son utilisation. Le débit de carburant est commandé par une vanne  » tout ou rien «, appelée vanne principale.

Double brûleurs Ultramagic modèle Mk21

Double brûleurs Ultramagic modèle Mk21

 

On dispose toujours d’au moins deux vannes principales et de deux alimentations en carburant. Avec un brûleur double, triple ou quadruple, chaque brûleur dispose de sa propre vanne principale et de sa propre alimentation, alors qu’avec un brûleur unique les deux arrivées de carburant sont reliées au même serpentin de brûleur mais en passant par des vannes principales distinctes.

Les vannes principales permettent au carburant de passer au travers du serpentin pour y être réchauffé puis brûlé à la sortie des diffuseurs. Cette partie du brûleur fournit la puissance maximale.

Le brûleur est la partie d’une montgolfiere qui subit le plus d’amélioration technologique toujours dans le but d’avoir un rapport consommation puissance le plus écologique.

Cadre de charge

C’est un cadre en acier inoxydable établissant la liaison entre l’enveloppe, le brûleur et la nacelle. Le brûleur est monté au centre du cadre grâce à des cardans. Le cadre est supporté par des cannes en nylon, insérées dans des logements, qui sont soudés aux quatre coins du cadre. La nacelle et l’enveloppe sont reliées par des câbles aux coins du cadre avec des mousquetons fixés aux pattes de fixations. Ces pattes de fixations sont soudées au cadre.

La nacelle

La nacelle est construite en osier et rotin tressés. D’autres matériaux ont été utilisés, mais on est toujours revenu à ces matériaux naturels, qui offrent une souplesse et gardent un charme inconditionnel.

Nacelle 6 personnes

Nacelle 6 personnes

 

La nacelle est reliée au cadre de charge par au moins quatre câbles en acier inoxydable qui descendent à travers les parois puis dans et sous la base. Ces câbles sont d’un seul tenant. Des renforts et des emplacements tubulaires sont tressés en plusieurs endroits, suivant la taille et le type de nacelle. Ces emplacements reçoivent des cannes en nylon, qui supportent le cadre de charge. Ces tiges de support, câbles et tuyauteries sont protégés à l’intérieur de fourreaux capitonnés maintenus par des fermetures éclair.

Le bord supérieur de la nacelle est garni de mousse puis recouvert de cuir, à la fois pour en améliorer l’aspect et aussi pour protéger les passagers. La nacelle, comme l’enveloppe, varient suivant le nombre de passagers. Lorsque le nombre de passagers est supérieur à 5 personnes, les nacelles sont compartimentées.

Toujours dans l’optique de la montgolfière pour tous, une nacelle est équipée d’une porte et d’un siège permettant l’accès aux personnes à mobilité réduite.