Technique

Une montgolfière est composée de trois éléments principaux : l'enveloppe, brûleur et la nacelle.

L'enveloppe

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.
Toutes les sangles verticales sont rassemblées au sommet sur un anneau de "couronne", et reprises à la base par des câbles d'acier qui viennent se fixer sur le "cadre de charge". Le sommet de l'enveloppe, qui est ouvert, est obturé de l'intérieur par un panneau circulaire amovible, appelé "parachute". Ce dernier, sous la poussée de l'air chaud, se plaque sur la bordure du sommet de l'enveloppe, assurant ainsi son étanchéité. Il peut aussi faire office de soupape.
Le volume des montgolfières actuelles varie entre 600 et 10 000 mètres cubes, le plus courant étant de 2 200 mètres cubes. Ce volume permet d'emporter une charge totale de l'ordre de 500 kilogrammes, un mètre cube d'air porté à 100°C pouvant soulever une charge de 250 grammes dans un air ambiant normal et à pression normale. La masse totale d'une montgolfière de 2 200 m3 est alors de l'ordre de 2 500 kilos ce qui représente une inertie importante, et tout l'art du pilotage consiste à anticiper sur les réactions de l'appareil. L'autonomie dépend bien sûr des réserves de gaz que l'on peut embarquer à bord de la nacelle ; la durée moyenne des vols se situe aux alentours de 60 minutes (on remarquera que l'autonomie du ballon à gaz est beaucoup plus importante).
Comme il y a plus de deux siècles, la montgolfière actuelle ne se dirige pas, elle vogue au gré des vents. L'aéronaute sait d'où il décolle, il ne sait jamais à l'avance où exactement il va atterrir. C'est peut-être un des derniers refuges pour quelques sensations et quelques aventures. Par contre, l'aéronaute expérimenté contrôle parfaitement son altitude au centimètre près, ce qui permet, par vent calme, des survols extraordinaires de la nature, et des atterrissages en douceur. Lors de ces derniers, le pilote ouvre en grand la partie supérieure du ballon (le panneau-parachute faisant office de soupape), et libère ainsi l'air chaud contenu dans l'enveloppe. Le ballon se dégonfle et se couche doucement sur le sol.

Le brûleur

Il délivre une flamme dirigée avec précision de 3 à 6 mètres de haut rentrant à l'intérieur de l'enveloppe par la partie inférieure ouverte ("bouche"). Placé sur le cadre de charge, le brûleur est orientable. Une canalisation souple le relie à des réservoirs cylindriques en aluminium ou en acier, quicontiennent chacun de 20 à 35 kg de propane liquide. L'ouverture des vannes libère le propane, qui circule dans un serpentin et, sous l'effet de sa détente, le distribue aux gicleurs, d'où il se diffuse pour se mélanger à l'air ambiant et s'enflammer au contact d'une veilleuse.

La nacelle

Sa construction en osier et en rotin tressés lui confère
robustesse et souplesse, protégeant ainsi l'équipage des chocs à l'atterrissage. Aux quatre coins sont fixés les "cylindres ' de propane et sur les côtés les instruments de bord. Des cannes semi rigides supportent le cadre de charge, fixé à des câbles d'acier qui assurent la suspension de la nacelle.

La pratique

Il faut savoir que les saisons ont une influence sur le vol.
En été, à cause du réchauffement solaire, l'air devient rapidement instable, ce qui justifie des décollages tôt le matin ou en fin d'après-midi. En hiver, la période de vol est plus importante.

La préparation

A défaut d'un terrain homologué, on choisit un terrain approprié au décollage (avec l'accord du propriétaire), dépourvu d'obstacles dans la direction qu'empruntera le ballon. Avant la mise en œuvre, le pilote s'assure qu'il est dans les limites d'emploi fixées dans le manuel de vol (force du vent au décollage et courbe de charge), s'informe de la situation météorologique et de son évolution.
Il procède à l'assemblage des différents éléments, effectue les essais et vérifie les instruments de bord.
La nacelle est couchée sur le sol dans l'axe du vent. L'enveloppe est attachée au cadre de charge. Les équipiers étendent l'enveloppe. De l'air froid y est insufflé à l'aide d'un ventilateur. Après avoir fixé la "soupape" au sommet de l'enveloppe et l'avoir bien ventilée, il réchauffe l'air intérieur à l'aide du brûleur. Par coups successifs, l'air chaud emplit l'enveloppe qui se redresse ainsi que la nacelle. Après les dernières vérifications, les passagers sont embarqués et le pilote continue à chauffer l'intérieur de l'enveloppe jusqu'à ce que la température équilibre le poids de l'ensemble (force aérostatique).

L'envol et le vol

Pour quitter le sol, il suffit d'élever la température de l'intérieur de l'enveloppe. Le pilote, par chauffes successives maintient un taux de montée constant et stabilise ensuite le ballon en palier. A tout moment, en décidant de chauffer ou de ne pas chauffer, on peut changer d'altitude, et modifier sa trajectoire en trouvant des courants d'air différents.

L'atterrissage

En régulant le temps de chauffe, le pilote diminue la portance aérostatique du ballon et engage une descente contrôlée. Après avoir choisi un terrain approprié (nature, superficie, voies d'accès), il procède à son 'approche". En phase finale, à quelques mètres du sol, il éteint les veilleuses, coupe l'alimentation de propane et ouvre la "soupape" qui contrôle l'ouverture du parachute qui libère l'air chaud. Le contact au sol sera fonction de la vitesse du vent. Pour libérer l'air chaud, le pilote ouvre complètement le parachute. L'enveloppe s'oriente dans le sens du vent. Il suffit alors de la replier, la remettre dans son sac et de désassembler les différents éléments du ballon et placer le tout dans le véhicule de récupération, qui suit le vol.

Et l'avenir

Un équipement de ballon à air chaud est proposé actuellement sur le marché français ou étranger pour un prix de l'ordre de trente mille euros.
Grâce aux progrès importants accomplis dans la technologie des matériaux depuis quelques années, il est possible d'envisager des montgolfières plus petites pouvant enlever le même poids qu'aujourd'hui. De nombreuses firmes mettent au point des matières très légères, extrêmement résistantes, et possédants un coefficient de résistance thermique excellent. Actuellement, la température intérieure d'une montgolfière est de l'ordre de 80°C. Des tissus résistants à 300°C ou plus et possédant une très bonne isolation thermique, évitant ainsi les échanges calorifiques entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe, permettraient de diminuer sensiblement les dimensions de l'enveloppe et, partant, les coûts de fabrication. Pour le brûleur et le combustible employé, on peut raisonnablement penser à augmenter de façon notable le rendement et la performance du combustible.
Il nous semble que la montgolfière actuelle est promise à un bel avenir car, outre ses possibilités de développement, elle peut être mise en ascension beaucoup plus facilement et rapidement qu'un ballon à gaz. Une équipe de quelques personnes peut faire décoller un ballon à air chaud en 10 à 15 minutes alors qu'un ballon à gaz nécessite de 4 à 6 heures de préparation. Des compétitions nationales sont organisées, des championnats du Monde et d'Europe se déroulent alternativement tous les deux ans. Les premiers eurent lieu à Albuquerque (Nouveau Mexique Etats-Unis).

Le brevet de pilote

Grâce aux matériaux et aux technologies modernes, le vol libre en montgolfière est devenu très sûr et procure des joies et des sensations immenses aux nouveaux adeptes, de plus en plus nombreux. Presque tous les pays possèdent actuellement des montgolfières.
Dans de nombreux pays, il faut, pour piloter un ballon, être titulaire d'une licence de pilote de ballon libre, délivrée en France par le ministère des Transports. L'examen pour l'obtention du brevet comporte une partie pratique, au minimum seize heures de vol dont deux en solo, et une partie théorique portant sur la technologie de l'aérostat, la météorologie et la réglementation aérienne. Le brevet est délivré par des instructeurs nationaux au nombre d'une centaine en France. Ce brevet permet au titulaire d'exercer les privilèges de la licence qui doit être renouvelée tous les deux ans Tous les cinq ou deux ans, les pilotes doivent passer une visite médiale auprès d'un médecin habilité à examiner le personnel navigant non professionnel, l'aptitude décernée par cette visite est nécessaire pour utiliser la licence. Les ballons àgaz et à air chaud sont des aérostats rentrant dans la catégorie des aéronefs, et à ce titre ils possèdent un certificat de navigabilité (C.D.N.), un certificat d'immatriculation (laquelle immatriculation doit être portée d'une façon très lisible sur l'enveloppe). Ils doivent être vérifiés tous les ans par un organisme homologué. Par ailleurs, le pilote de ballon doit se conformer à la réglementation aérienne : ne pas pénétrer dans des zones interdites, respecter les planchers et les plafonds de vol des zones réglementées, porter la plus grande attention lorsqu'il pénètre dans un couloir aérien. La radio VHF (Very High Frequency) n'est pas obligatoire à bord dans l'espace aérien non contrôlé, mais elle est nécessaire dans les espaces contrôlés (régions à circulation aérienne dense) car il est demandé au pilote d'entrer en contact radio avec les centres de navigation aérienne afin de les prévenir de sa présence. Les pilotes de ballon libre doivent respecter les règles élémentaires de circulation aérienne.

La réglementation européenne est en cours de validation, actuellement les règles nationales sont applicables.