HISTOIRE DE L'AVIATION

LES AEROSTATS



Introduction

Le principe de l’ascension d’un corps dans l’air au moyen d’un fluide moins dense est venu à l’esprit de beaucoup de chercheurs. L’air « inflammable » appelé hydrogène par Lavoisier en 1790 a été analysé, déterminé et fabriqué en Angleterre par Henry Cavendish qui en 1766 démontrait la densité relative de ce gaz et de l’air. Le physicien italien Cavallo publia en 1781 un traité sur la nature et les propriétés de l’air ou il décrit pour la première fois l’expérience de bulles de savon remplies d’air « inflammable » et s’élevant dans l’air.

Les ballons à air chaud ... ou Mongolfières

La montgolfière est un aérostat dont la sustentation est assurée par de l'air chauffé contenu par une enveloppe. La différence de masse volumique avec l'air environnant, plus froid, crée une poussée assurant la sustentation (poussée d'Archimède). Le maintien en température de l'air de l'enveloppe nécessite l'emport d'un carburant et d'un brûleur.( Définition Wikipedia)

Ballon Freres Mongolfier Joseph et Etienne Montgolfier se livrent en 1782/1783 à des essais de ballons captifs à air chaud. La première expérience publique, officielle, a lieu dans la cour du couvent des Cordeliers à Annonay, le 4 juin 1783, devant les membres des États du Vivarais. Le ballon s'élève à 1000 mètres environ, pendant dix minutes et parcourt 2,5 kilomètres. Le 19 Septembre 1783, ils font voler un ballon à air chaud, en présence du roi Louis XVI et la famille royale, dans l’avant-cour du Château de Versailles. Par précaution, les premiers passagers sont un canard, un mouton et un coq. Le ballon s’élève et monte à environ 500 mètres. Il descend lentement et atterrit huit minutes plus tard, dans les bois de Vaucresson après avoir parcouru 3,5 km.
Un mois plus tard, le 19 octobre 1783, le premier vol humain est effectué par Pilatre de Rozier qui monta à 320 pieds (120 mètres environ) au-dessus de la terre. Pour plus de sûreté, son ballon était retenu par une corde. Il fut le premier homme à s'élever au dessus du sol. Louis XVI avait commencé par s'y opposer, ne voulant y faire monter que des condamnés à mort, qui seraient graciés en cas de réussite. Le 21 Novembre 1783, accompagné du Marquis d'Arlandes il survola Paris dans un autre ballon fabriqué par les frères Montgolfier. Le départ a lieu du château de la Muette et après vingt minutes de vol, la montgolfière se posa à la Butte aux Cailles, à proximité de la Place d’Italie.
Le principal danger était alors constitué par le foyer au-dessous de l'enveloppe en papier.
Ballon DeRozier et Arlandes

Premier vol humain par Pilatre de Rozier accompagné du marquis d'Arlandes

Les Ballons à gaz

Contrairement à la montgolfière, dont l'enveloppe est gonflée d'air chaud, le ballon à gaz contient un gaz moins dense que l'air à température identique, en général du l'hydrogène, du gaz d'éclairage ou de l'hélium.

Ballon JacquesCharles et un frere Robert

Le physicien Jacques Charles fit construire par les deux frères Robert un ballon fait d'une étoffe de soie imperméabilisée par un vernis à base de caoutchouc. C'était un petit ballon sphérique de 4 mètres de diamètre et d'un volume de 33 m3. Le gonflement du ballon démarra le 24 août 1783 et dura quatre jours. Le 27 août 1783, le ballon s'envola vide du Champ-de-Mars et parcourut seize kilomètres jusqu'à Gonesse. Le 1er Décembre 1783 les frères Robert effectuent une ascension au Jardin des Tuileries. Immédiatement après, le physicien Charles effectue seul une seconde ascension. Dès le premier vol, le ballon à gaz de Jacques Charles dispose de tous les instruments utilisés jusqu'à nos jours sur ce type de machine (enveloppe vernie, filet, panier en osier, soupape, lest et ancre)
Le ballon était gonflé à l'hydrogène, gaz plus léger que l'air qu'il avait obtenu à partir de l'acide sulfurique. En 1821, on remplace l'hydrogène par le gaz d'éclairage, moins coûteux mais tout aussi inflammable.
Le 7 janvier 1785, le Français Jean-Pierre Blanchard et le physicien américain John Jeffries accomplissent pour la première fois la traversée de la Manche dans un ballon gonflé à l'hydrogène. Ils rallient Douvres (Angleterre) à Guînes sur la côte française en 2 heures 25 minutes. Leur exploit ne se déroule pourtant pas sans difficulté : les deux aventuriers doivent larguer dans le vide la corde de leur nacelle ainsi qu'une partie de leurs vêtements afin de maintenir leur altitude jusqu'au bout. Ballon Traversée Manche

Le 15 juin 1785 eut lieu la première catastrophe aérienne. Jean-François Pilâtre de Rozier, qui tentait également de traverser la Manche mais dans le sens inverse, c'est-à-dire contre les vents dominants, se tue avec Pierre-Ange Romain à bord d'un ballon mixte, montgolfière et ballon à gaz.

Les années 1790

En octobre 1793 le Comité de salut public décide de lancer la construction d'un ballon neuf « aisément utilisable en campagne et capable d'emporter deux observateurs » à des fins militaires. Le ballon, L'entreprenant, est prêt le 29 mars 1794 : construit en taffetas recouvert d'un vernis, il a un diamètre de neuf mètres et est gonflé en une cinquantaine d'heures avec de l'hydrogène fabriqué sur place à l'aide de fourneaux.

Ballon ObsGuerre.png Le 2 avril 1794 une loi créant la compagnie d'aérostiers est adoptée. L'unité est composée d'un capitaine, un lieutenant, un sergent-major et un sergent, deux caporaux et vingt soldats. Tous les hommes doivent avoir les compétences nécessaires, que ce soit en chimie ou en menuiserie. Coutelle est nommé capitaine et Lhomond lieutenant.
Le 24 ,le 25 et le 26 juin 1794, les deux aérostiers Coutelle et le général Morlot renseignent l'état-major français sur les mouvements des Autrichiens du champ de bataille. Le ballon participe ainsi pour la première fois à la capitulation d'une armée lors de la bataille de Fleurus. L'ennemi autrichien est désorienté et démoralisé de voir toutes ses actions à découvert.
Le 22 octobre 1797, ou plutôt le 1er brumaire de l'an VI du calendrier républicain, André-Jacques Garnerin s'élance en ballon du parc Monceau, à Paris, devant une foule admirative et effrayée. Arrivé à l'altitude de 700 mètres, il actionne un mécanisme qui déchire le ballon pendant qu'il coupe la corde qui maintient son parachute sous l'aérostat. Mais l'aéronaute se pose avec difficulté, comme l'atteste une entorse à la cheville lors de l'impact. Quelques gravures retracent cet exploit. Parachute Garnerin

En fait, le parachute a été inventé par Léonard de Vinci (dessin) et, réalisé dans le respect du croquis initial, il ne sera testé, avec succès qu'en 2008.

Parachute Essai Vincien 2008 Parachute de Vinci

Mais Bonaparte, adepte d'une guerre de mouvement qui s'accorde mal de ballons très statiques, démantèle les compagnies d'aérostiers le 28 janvier 1799 et ferme l'école. Les ballons ne seront réutilisés qu'une quarantaine d'années plus tard.

Les années 1850

Dirigeable Giffard Le vendredi 24 septembre 1852 à 17 h 15, Henri Giffard décolle de l'enceinte de l'hippodrome de l'Étoile, non loin de l'actuelle place Charles-de-Gaulle et se pose à Elancourt soit environ 27Km. L'aérostat Giffard est le premier ballon dirigeable à hélice et gouvernail. Avec ses deux pointes pour un diamètre maximal de 12 mètres au milieu avec une longueur de 44 mètres, cet aérostat contient environ 2 500 m3 de gaz d'éclairage. Il est enveloppé d'un filet réuni à une série de cordes, fixées à une traverse horizontale en bois de 20 mètres de longueur, portant à son extrémité une voile triangulaire faisant office de gouvernail. En dessous, à 6 mètres de la traverse est fixée la chaudière à vapeur, à foyer renversé, à laquelle est reliée une hélice à deux pales de 3,40 m de diamètre, qui tourne à 110 tours par minute. Le combustible employé est du coke.

Les années 1870

En 1870 après le désastre de la défaite de Sedan la ville de Paris est assiégée le 23 septembre 1870 par les troupes prussiennes. Alors dans la lignée revendiquée des aérostiers de 1793, des ballons captifs sont installés en divers points de la capitale pour effectuer des observations militaires.Les liaisons postales étant coupées entre Paris et la province, Nadar, photographe et aérostier, s’associe à deux aérostiers confirmés Camille Dartois et Jules Duruof. Ils constituent la « Compagnie d’Aérostiers », qui s’engage à construire plusieurs ballons dirigeables et à les mettre à la disposition du gouvernement de la Défense nationale Ballon Neptune
Tenue des aérostiers Tenue de aérostiers 1870/1871:
Capitaine, Chef d'équipe, matelot et aide-manoeuvre

Le premier ballon, le Neptune, quitte Paris le 23 septembre 1870. Duruof était seul à bord avec 125 kg de lettres et dépêches destinées aux délégués du gouvernement repliés à Tours. Après un vol de 3h15 il atterrit dans le parc du château de Cracouville, près Évreux. Il a parcouru 104 kilomètres. Deux décrets du 27 septembre 1870 de l'Administration des Postes du Gouvernement de la Défense Nationale autorisent officiellement l'expédition du courrier par voie d'aérostats. C'est la naissance de la poste aérienne ! Du 23 septembre 1870 au 27 janvier 1871, il y aura 67 départs, 56 transporteront officiellement du courrier.
Des personnalités politiques vont pouvoir aussi « s'échapper » de Paris comme Léon Gambetta le 7 octobre 1870 pour rejoindre l'Armée de la Loire à Tours. Dessin ci-contre. Départ de Gambetta
Le 29 octobre 1870 dans Paris assiégé le gouvernement de la Défense nationale confie à Henry Dupuy de Lôme la construction d'un ballon dirigeable pour rétablir les relations avec le territoire français. Henry Dupuy de Lôme construit un dirigeable à propulsion humaine mais la rigueur de l'hiver puis la Commune empêchèrent la réalisation de cet objectif, qui fut néanmoins poursuivi à Vincennes. Il est dommage qu'à aucun moment Dupuy de Lôme fasse référence à Henri Giffard.
Dupuy de Lome
L'aérostat part du cirque des artilleurs de Vincennes le 2 février 1872. Huit matelots manœuvraient le treuil à bras, activant l'hélice par équipe de quatre, se relayant toutes les demi-heures. Le vol d'essai de Dupuy de Lôme est un succès, mais on se rend compte qu'il est impossible de se déplacer sur longue distance uniquement avec la force humaine. Nacelle Dupuy

Les années 1880

L'aérostat dirigeable des frères Tissandier avait la forme d'un ellipsoïde comme ceux de Giffard et de Dupuy de Lôme. 28 mètres de longueur ; 9m,20 de diamètre au milieu ; volume 1,060 mètres cubes. Ils s’envolèrent de Auteuil le 8 octobre 1883, survolèrent le Bois de Boulogne pour atterrir vingt minutes plus tard à Croissy-sur-Seine. Le 26 septembre 1884 un deuxième essai est effectué, leur dirigeable est propulsé à une vitesse de 14Km/h. Les possibilités de manœuvre sont correctes, mais malheureusement le manque de puissance ne leur permet pas de remonter le vent.
Dirigeable Tissandier
Pour palier les risques d'explosion toujours présents avec un moteur à combustion interne, les frères Tissandier utilisèrent une dynamo-électrique Siemens de 1,5 cv alimenté par une batterie de 24 éléments de piles au bichromate de potassium. La dynamo-électrique pesait 55 Kilogrammes et entraînait deux palettes hélicoïdales.
La nacelle construite avec des bambous avait la forme d'une cage. Sa partie inférieure était en osier.
Nacelle Dupuy

Les années 1900

Dirigeable Tissandier Photo tentative précédente avec le N° 5 qui fut détruit en accrochant un immeuble.
Alberto Santos-Dumont construit de nombreux ballons à bord desquels il vole et conçoit le premier dirigeable pratique. Henri Deutsch de La Meurthe offre, en 1900, un prix de 100 000 F au premier dirigeable ou engin volant qui entre mai 1900 et mai 1904, effectuera le trajet St-Cloud /Tour Eiffel/ St-Cloud en une demi heure. Après plusieurs essais infructueux, le 19 octobre 1901, Santos Daumont réalise ce trajet avec le ballon N° 6 et remporte le Prix.
Santos Daumont dessinera et fera construit plusieurs dirigeables, puis se tournera vers la construction d'aéroplanes.
Le LZ 1 Zeppelin allemand est le premier dirigeable rigide expérimental à voler. Il effectue son premier vol à partir d'un ponton flottant au-dessus du lac de Constance le 2 juillet 1900. La structure du LZ 1 est cylindrique, son ossature constituée de 16 cadres polygonaux transversaux haubanés et de 24 longerons est recouverte d'une enveloppe en toile de coton lisse. L'intérieur comprend une rangée de 17 cellules de gaz. Le bâtiment est propulsé par deux moteurs Daimler de 14ch chacun actionnant deux hélices montées sur l'enveloppe. Dirigeable LZI zeppelin

Le Lebaudy "La Patrie".

Dirigeable Lebaudy
Les Français développent des dirigeables semi-rigides à ventre élastique. Son enveloppe asymétrique, gonflée à l’hydrogène, est attachée par des cordages à une plateforme en tubes d’acier à laquelle est suspendu un panier en forme de bateau pour 3 personnes, également en tubes d’acier. Un unique moteur Mercedes de 40CV entraîne 2 hélices latérales à environ 1.200 t/min. Des plans stabilisateurs et un gouvernail complètent la plateforme du dirigeable. Ce sera le 1er dirigeable au monde à entrer en fonction dans une armée et le prototype d’une série d’appareils qui connaitra le succès.
En 1909 le comte Zeppelin avait créé une société aéronautique civile, la Deutsche Luftschiffahrts Aktien Gesellschaft, plus connue sous le sigle DELAG, et destinée à l'exploitation commerciale et touristique du « plus léger que l'air ». A partir de 1910 et jusqu'à ce que la guerre éclate, la DELAG organisa des croisières, des voyages d'agrément et des vols réguliers sur des aéronefs. Durant ces années, ces vols rencontrèrent une grande faveur auprès du public allemand.

Juin 1910 - Le "Deustschland" transportant 32 passagers .

Dirigeable Deutschland


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