Les montgolfières sont la preuve que la science n’a pas de sens. Je veux dire, ce sont d’énormes sacs en nylon avec un trou en bas et en haut qui volent quand même. Alors que fait exactement ce trou au sommet d’une montgolfière ?
Le trou au sommet de l’enveloppe d’une montgolfière s’appelle la valve du parachute. Lorsqu’elle est ouverte, elle permet à l’air chaud de s’échapper, entraînant la descente de la montgolfière. Le pilote peut ouvrir la valve du parachute en tirant sur une corde qui va de la valve à la nacelle. Sinon, la valve reste fermée, emprisonnant l’air chaud à l’intérieur de l’enveloppe.
En réalité, la valve du parachute est l’une des pièces les plus géniales d’une montgolfière. Avant qu’elle ne soit ajoutée à la conception du ballon, les pilotes n’avaient qu’à atterrir lorsque la physique le leur disait, c’est-à-dire, en ayant plus de carburant! Voici un article que j’ai écrit qui parle du type de carburant utilisé par les Montgolfières.
Comment Ce Véhicule Aérien Fonctionne
Il y a à la fois de la beauté et de la puissance dans la simplicité. Aussi étranges et obtuses que soient les montgolfières, elles sont très simples. Dans mon esprit, cela les rend à la fois simples et puissantes.
La valve du parachute est vraiment, mais vraiment simple. En fait, c’est l’une de ces inventions qui semble aujourd’hui assez évidente. Personne n’y a vraiment pensé plus tôt ?
Eh bien, c’est ainsi qu’il en va de la simplicité. Les humains sont parfois enclins à essayer de trouver des solutions grandioses et géniales. La valve du parachute est un témoignage du fait que, parfois, les solutions grandioses et géniales sont simples.
Les premières montgolfières avaient un problème : l’atterrissage était difficile. Vraiment difficile.
Pour atterrir, le pilote attendait simplement que l’air contenu dans l’enveloppe se refroidisse. Cela signifie qu’il n’y avait pratiquement aucun moyen de contrôler la vitesse de descente lorsque l’on voulait atterrir.
Bien sûr, ces premières montgolfières ont rapidement perdu de leur popularité pour d’autres raisons. Elles n’étaient pas vraiment l’invention la plus sûre qui soit. Mais finalement, les montgolfières étaient prêtes à faire leur retour! Si jamais cela vous intéresse, dans cet article, je parle de l’invention des Montgolfières par les frères Montgolfier.
Mais la question restait en suspens : comment obtenir un meilleur contrôle sur le processus d’atterrissage ? La réponse était simple. Faire un trou dans le haut de l’enveloppe.
Bien sûr, il y a plus que cela. J’ai dit que c’était simple, mais pas tant que ça. Examinons ci-dessous les mécanismes de fonctionnement de la valve du parachute.
La Mécanique Derrière La Montgolfière
Faire un trou dans la partie supérieure de l’enveloppe, aussi appelée couronne, était une excellente idée ! Tout comme il y avait un trou en bas qui permettait à l’air chaud d’entrer, il était logique d’avoir un trou en haut qui laissait sortir l’air chaud!
Mais il fallait un moyen de contrôler la quantité d’air chaud qui quittait l’enveloppe. En effet, cet air chaud était la seule chose qui maintenait le ballon en l’air ! Donc le laisser sortir dès qu’il est entré n’était pas possible.
Alors que fallait-il faire ? Faire un très petit trou ? Mettre un filet dessus ? Mettre de l’air chaud dans l’enveloppe très très vite ?
Eh bien, une fois de plus, la réponse était simple. Gardez le trou couvert jusqu’à ce que vous vouliez faire sortir l’air chaud. Si vous vouliez monter, l’air chaud était bloqué dans l’enveloppe ! Mais quand tu voulais descendre, tu pouvais juste découvrir le trou !
Mais il y avait alors un autre problème. Comment couvrir et découvrir le trou ? La plupart des montgolfières sont assez hautes, il serait donc difficile pour un pilote d’atteindre le sommet de l’enveloppe.
De plus, pour atteindre le sommet, il faut passer les brûleurs. Aïe !
La solution ? Un simple système de poulies et de leviers. Une corde attachée à la valve du parachute va jusqu’à la nacelle. Lorsque vous tirez sur la corde, la valve s’ouvre. Quand tu ne tires pas sur la corde, la valve reste fermée.
Et c’est à chaud que la valve du parachute fonctionne ! C’est vraiment aussi simple que ça ! Tirez sur la corde pour laisser sortir l’air chaud, ne la tirez pas pour garder l’air chaud à l’intérieur !
Pourquoi ça marche
Savoir comment fonctionne la valve parachute, c’est bien et tout, mais comment fonctionne-t-elle ? Eh bien, contrairement au fonctionnement de la valve de parachute, le pourquoi de son fonctionnement est beaucoup plus compliqué.
Mais nous allons rester très simples ! Si tu as terminé le collège, tu ne devrais pas avoir de problème avec ça. Si tu n’as pas terminé le collège, tu n’es pas encore assez grand pour naviguer seul sur Internet !
La plupart des grandes inventions et découvertes sont faites en essayant de résoudre un problème. La valve de parachute en est un excellent exemple, mais la science qui se cache derrière la valve de parachute l’est tout autant !
Nous allons voir ci-dessous comment la flottabilité a été découverte et comment elle est liée à la valve de parachute d’une montgolfière moderne !
La Découverte d’Archimède
L’histoire raconte qu’il y a longtemps, dans la Grèce antique, un roi voulait une nouvelle couronne. Un nouveau temple était sur le point d’être construit, et il voulait être le plus beau possible pour la cérémonie !
Il a chargé un orfèvre local d’utiliser un de ses morceaux d’or pour fabriquer la nouvelle couronne. Quelques jours plus tard, l’orfèvre lui rendit une magnifique couronne!
Mais le bruit courut que l’orfèvre avait mélangé l’or avec d’autres métaux pour le rendre plus souple. Cela déplaisait au roi, qui demanda donc à Archimède, le je-sais-tout local, de découvrir la vérité!
Selon Archimède, un objet placé dans l’eau déplace la même quantité d’eau, quelle que soit la forme de l’objet!
Archimède a donc pris la couronne et l’un des autres morceaux d’or du roi et les a placés dans des bacs d’eau. Il était temps de voir si la couronne contenait ou non des métaux supplémentaires!
La couronne faisait déborder plus d’eau que le morceau d’or, et tout le monde savait donc que l’orfèvre avait ajouté d’autres métaux à la couronne !
La Flottabilité Et Les Ballons
Le principe découvert par Archimède est aujourd’hui appelé principe d’Archimède, ou loi de la flottabilité.
Le principe d’Archimède stipule qu’un objet complètement ou partiellement immergé dans un fluide (liquide ou gaz) est soumis à une force ascendante égale à la quantité de fluide déplacée par l’objet.
C’est pourquoi une boule de plomb coule directement au fond de la piscine, alors que les humains peuvent flotter. Nous pesons peut-être plus que le plomb, mais nous déplaçons également plus de liquide que le plomb. Ainsi, la force ascendante qui agit sur nous est supérieure à celle qui agit sur la boule de plomb !
Tant que la force ascendante (flottabilité) et la force descendante (gravité) sont égales, un objet flotte. Si la force descendante est plus grande, il coule. Si la force ascendante est plus grande, il vole!
C’est exactement ce qui se passe dans une montgolfière. Tout l’air à l’intérieur de l’enveloppe s’élève lorsqu’il est chauffé. Comme il est piégé dans l’enveloppe, il exerce une traction sur l’ensemble du ballon.
Lorsque la force ascendante devient supérieure à la force descendante, la montgolfière s’envole! Mais qu’en est-il lorsque vous voulez atterrir ?
Eh bien, la force descendante doit être supérieure à la force ascendante. Tu pourrais simplement attendre que l’air se refroidisse, mais tu ne pourrais alors pas contrôler ta descente. C’est là que la valve du parachute entre en jeu!
Lorsque tu es prêt à atterrir, tu peux laisser l’air chaud s’échapper en “rafales” de l’enveloppe. Cela te permet de contrôler la force ascensionnelle.
Tu peux faire en sorte que la force ascendante soit légèrement inférieure à la force descendante, ce qui te permettra de descendre lentement. Finalement, vous atterrirez en toute sécurité!
Est-Ce Que Cela Marche Vraiment ?
Vous vous demandez peut-être maintenant : est-ce que ça marche vraiment comme le dit cet homme ? Cela semble un peu vague.
Pour répondre à votre question : absolument ! Il fonctionne à merveille ! Si vous ne me croyez pas, considérez simplement les milliers, voire les millions, de montgolfières qui ont atterri en toute sécurité en utilisant une valve de parachute !
En fait, la montgolfière est une activité incroyablement sûre, et les valves de parachute la rendent encore plus sûre ! Cette excellente invention est l’une des nombreuses qui ont propulsé la montgolfière dans la culture populaire des temps modernes.
Vous n’avez plus à vous demander comment une montgolfière peut voler avec deux énormes trous, en dessous et au sommet!
