En luftballon er en aerostat, der består af en nacelle, der er omgivet af en lyshylster, og hvis løft tilvejebringes af den opvarmede luft, som den lukker, i henhold til Archimedes 'kraft . Styring af lufttemperaturen i huset kræver transport af et brændstof og en brænder, hvilket begrænser autonomien med den tilsvarende vægt.
Hvis vi bortset fra den påståede flyvning fra Kriakoutnoï, der blev gennemført i 1731, er det almindeligt accepteret, at ballonen blev opfundet af Montgolfier-brødrene , Joseph-Michel og Jacques-Étienne , i 1782. Men de blev faktisk forud for demonstrationerne fra portugiserne opfinder Bartolomeu Lourenço de Gusmão , der fløj små luftballoner og en første aerostat ( Passarola ) iAugust 1709i Portugal .
Den første officielle flyvning af Montgolfier-brødrenes luftballon finder sted på Place des Cordeliers i Annonay ,4. juni 1783. Det19. septemberi samme år oplevede en hane, et får og en and den første bemandede flyvning i Versailles foran kong Louis XVI : deres ballon flyver op til ca. 550 meter i højden. Det19. oktober, ved Folie Titon , i dag beliggende rue de Montreuil i Paris , på det tidspunkt stadig en landsby Saint-Antoine, fandt den første menneskelige flyvning sted, udført af Jean-Baptiste Réveillon , Jean-François Pilâtre de Rozier og Giroud de Villette . Ballonen er derefter fangenskab, det vil sige bundet til jorden af et reb. Den første gratis flyvning finder sted den21. novemberDernæst "drop", der finder sted på kanten af Bois de Boulogne , og lander i den aktuelle placering af sted Paul Verlaine i 13 th arrondissement , et fly af ni kilometer.
Den første kvinde, der flyvede , var Elisabeth Tible4. juni 1784i Lyon på La Gustave .
Det 6. august 1784I Rodez ( Aveyron ), afholdt den 4. th menneskelige flyvning med ballonen byen Rodez . Om bord på to mænd, Charles Carnus og Louis Louchet.
Historien om de første luftballonflyvninger er også historien om videnskabelig udforskning. At få bolden til at stige er en ting, det var en anden at vide, hvorfor den flyver. Den Journal de Paris i 1784 rapporterer flere vidnesbyrd om erfaringer, der viser denne manglende forståelse. "Mysteriet" ser ikke ud til at forsvinde før i midten afJuni 1784 :
”(...) Vi meddelte endda i den første del af vores protokol, der er trykt, en formodning fra vores kollega, far de Virly, om at det måske ikke ville være umuligt at fremstille en ballon, der fyldte til tre fjerdedele af fælles luft, steg med den eneste sjældenhed, der blev forårsaget af solens varme; vi forventede ikke at se den mest komplette verifikation (sic) med det samme. "
- Fra et brev fra hr Morveau, Dijon , 1 st juni 1784 Journal de Paris , den 13. juni, 1784 n o 165, s. 712 .
Pilâtre de Rozier mistede livet i 1785 under forsøget på at krydse Kanalen fra Frankrig, da hans rozière , en hybrid aerostat bestående af en gas ballon indesluttet i en luftballon kuvert (i denne type konvolut, varmen i pejsen udvider gassen og undgår således at bære ballast), antænder og styrter ned på jorden. Den første passage af kanalen fandt sted samme år af Jean-Pierre Blanchard , men i retning England til Frankrig og med en ballon oppustet med brint .
De første varmluftsballoner var vanskelige at sætte op med ildstedet, der skulle fodres uden at sætte ballonen i brand, med slagger eller en balle halvt forbrugt halm. Efter lovende begyndelse erstattes de derfor af charlières , gasballoner, hvoraf den første, oppustet med brint, flyver væk.1 st december 1783med ombord på selve opfinderen af ballonen, fysikeren Charles og Robert-brødrene. Brint, dyrt, vanskeligt at forberede og ekstremt brandfarligt, erstattes derefter af billig lysgas.
I nedgangsperioden er luftballonerne ikke længere udstyret med pejse, de pustes til jorden på jorden, så får de lov til at flyve frit. Luftballonen stiger meget hurtigt og falder derefter ned med den gradvise sænkning af lufttemperaturen i ballonen i en flyvning på omkring ti minutter.
Den 11. november 1906 er det den første passage af Alperne i en ballon, underskrevet af italienerne Celestino Usuelli og Carlo Crespi , mellem Milano og Aix-en-Savoie (i dag Aix-les-Bains).
I slutningen af 1950'erne ville brugen af en syntetisk fiber til kuvert ( nylon ) og af en flydende petroleumgas ( propan ) som brændstof genoplive varmluftballonen, hvilket muliggør en fleksibel anvendelse og sikret. De første moderniserede luftballoner fløj først i USA. De ankom til Frankrig i 1972.
Hvert år i juni er der en luftballonfestival, der finder sted i Annonay, sted for oprettelse, udvikling og første start af brødrene Montgolfier.
En moderne luftballon består af tre hovedelementer: kabinettet, brænderen forbundet til brændstoftankene (flydende propan) og nacellen.
Montgolfier-ballonen havde udviklet deres første papir og stof ( taft af silke ), nu er konvolutten lavet af et stof (typisk nylon eller polyester ) belægning ( polyurethan , silikone ...) for at beskytte strålens ultraviolette lys og reducere hastigheden af lækage af varm luft. Konvoluttens design kan være glat eller flettet. I begge tilfælde er konvolutten lavet af spindler, der sys sammen. Spindlenes form ændres afhængigt af den ønskede kugletype.
Afhængigt af modellen er volumenet af den oppustede konvolut mellem 250 m 3 for at tage en enkelt person under meget gunstige meteorologiske forhold til mere end 24.000 m 3 for den største, der tillader transport af 45 personer.
Faldet i temperatur ved at stoppe varmluftsforsyningen er tilstrækkelig til jord, når der er lidt vind. Ballonerne er også udstyret med systemer, der gør det muligt at tømme dem meget hurtigt. Der er tre deflationsmetoder, to reversible og en permanent:
Fastgjort til en ramme, der understøttes af fire stænger, der understøtter den på nacellen, er den placeret under "mundingen" af huset, over passagererne, og leverer en lang flamme (3 til 6 m ). Det kan være enkelt eller mere generelt dobbelt for at give piloten større reaktivitet ved således om nødvendigt at have en dobbelt opvarmningseffekt, der sikrer en hurtigere stigning.
Propan i flydende tilstand er indeholdt i cylindriske aluminiumscylindre (eller stål , tungere eller titanium , lettere men meget skrøbelig og dyr), placeret i nacellen. Den fører brænderen gennem rør (takket være gastrykket), hvor den fordamper i en ekspansionsspole, der generelt er placeret omkring brænderen. Luft-propan-blandingen antændes af et kontinuerligt pilotlys . Den lange flamme, lige under konvoluttens åbning, varmer luften i ballonen op, hvilket tillader dens opstigning.
Det er oftest lavet af kurveflet eller rotting med et krydsfinergulv. Mange andre materialer er blevet brugt, men vi er altid vendt tilbage til disse naturlige materialer, som giver væsentlig fleksibilitet, især under noget sportslige landinger. For at bære 3 personer og flaskerne er den klassiske dimension 1,15 m i højden, 1,20 m i længden og 1,10 m i bredden.
Varmluftsballoner udnytter på den ene side Archimedes-princippet og på den anden side det karakteristiske ved gasser, ifølge hvilke produktet af gasens tryk ved dets volumen altid er proportionalt med dets temperatur. Dette andet princip beskrives ved tilstandsligningen af idealgas .
Den flydende kraft er den kraft, der modtages af et legeme nedsænket i en væske (væske eller gas) svarende til det modsatte af vægten af legemets fortrængte væskevolumen.
Under påvirkning af varme ekspanderer luften. Densiteten falder: Derfor er varm luft ved samme tryk lettere (for det samme volumen) end kold luft. Vi kan verificere dette fænomen i et stille rum (trykket er derfor konstant indeni), at luften i loftet er varmere end luften på jorden: den er lettere og akkumuleres i højden.
Archimedes 'princip indikerer, at hvis volumenet af enheden (ladet ballon + luft indeholdt i konvolutten) er lettere end det tilsvarende volumen af den omgivende luft, stiger ballonen i luften.
Da atmosfærisk tryk falder med højden (ca. 1 hPa pr. 28 fod ved havoverfladen eller ca. 1 mbar pr. 8,53 m ), reduceres luftens masse, som ballonen fortrænger med kuglens højde. Ligevægtspunktet vil blive nået, når vægten af ballonen er lig med vægten af den fortrængte luft (ved dens tilstedeværelse). Ballonen siges at være "åben" i modsætning til en gasballon, hvis gasmasse er konstant, og ligevægtshøjden afhænger af temperaturen på den luft, der er indeholdt i konvolutten, hvis volumen er konstant.
Den laterale forskydning af en luftballon afhænger kun af vinden i det område, hvor den er placeret. Under visse meteorologiske forhold kan vinden i højden være meget forskellig fra den på jorden: denne funktion bruges af piloter til at navigere og for eksempel at nå et givet mål ved at variere maskinens højde.
Anvendelsen af aerostater i militær sammenhæng vedrører hovedsageligt gasballoner , hvis flyvetid ikke er begrænset af vægten af brændstoffet om bord. Den første militære brug af en gasballon fandt sted under slaget ved Fleurus : Iværksætteren blev indsat for at observere fjendens indsættelse. Der er ingen anden brug før borgerkrigen . Briterne brugte balloner på den vestlige front af Anden Boerekrig , især under slaget ved Magersfontein i 1899 .
Under første verdenskrig blev den brugt intensivt til artillerijusteringer. De sættes i konkurrence med luftfarten, som stadig er i sin barndom.
Den Anden Verdenskrig markerer afslutningen på denne type brug. Gasballonerne har snarere en defensiv anvendelse for at forhindre luftfartens bevægelser.
Kommercielle virksomheder med transportlicensen tilbyder korte luftballon-ture, normalt omkring en times flyvetid. Det er en ret dyr hobby.
At flyve uafhængigt er en lille investering, da en trailer (eller en varevogn) er vigtig for at transportere både kuvert foldet i en stor pose, kurven og dens brændere, propanflasker og kl. mindst en magtfuld autonom ventilator. Efter landing skal det samme køretøj afhente luftballonen, piloten og eventuelle passagerer.
Den største luftballon i verden kan bære 32 passagerer.
Det er også muligt at erhverve din egen luftballon, ny eller brugt, alene eller sammen med andre, med dine egne midler eller ved hjælp af en sponsor, idet ballonerne tilbyder et stort overfladeareal, ofte brugt til reklame.
Et alternativ er at praktisere selv- konstruktion ved at gøre din egen ballon, for et beløb langt lavere end markedspriserne, men til gengæld for omkring 200 timers arbejde.
Mark Dworski's aquaballoon
Den Internationale Aeronautical Federation (FAI), aerostation kommission, genkender femten kategorier klassificeret i henhold til mængden af kuverten:
| Klasse | Skære |
| AX01 | mindre end 250 m³ |
| AX02 | 250-400 m³ |
| AX03 | 400-600 m³ |
| AX04 | 600-900 m³ |
| AX05 | 900-1.200 m 3 |
| AX06 | 1.200-1.600 m 3 |
| AX07 | 1.600-2.200 m 3 |
| AX08 | 2.200-3.000 m 3 |
| AX09 | 3.000-4.000 m 3 |
| AX10 | 4.000-6.000 m 3 |
| AX11 | 6.000-9.000 m 3 |
| AX12 | 9.000-12.000 m 3 |
| AX13 | 12.000-16.000 m 3 |
| AX14 | 16.000-22.000 m 3 |
| AX15 | mere end 22.000 m 3 |
Hvert år om sommeren er der de franske mesterskaber i balloner. Og hvert andet år finder Europa- og verdensmesterskaberne sted. I dag er de mest succesrige franske piloter: François Messines og Stéphane Bolze . Den franske Hélène Dorigny og Michel Arnould var verdensrekordindehavere i alle kategorier af flyvetid (40 h 12 min 5 s på6. juli 1984), tilbagelagt afstand (1.154,75 km videre26. november 1981) og højde (12.301 m den 18. juli 1980 i kategori AX08).
På 23. august 2018, er de validerede verdensrekorder som følger:
| Posttype | Værdi | Dateret | Holder |
| Højde | 21.027 m | 26. november 2005 | Vijaypat Singhania (Indien) |
| Afstand | 7.671,91 km | 15. januar 1991 | Per Axel Lindstrand (Storbritannien) |
| Varighed | 55 timer 10 | 9. februar 2017 | Ivan Menyaylo (Rusland) |
Verdensrekorden for samtidig flyvning blev afholdt i Frankrig den 28. juli 2017i anledning af Mondial Air Ballons de Chambley med en line-start på 456 luftballoner.