Les frères Montgolfier, Joseph-Michel (1740-1810) et Jacques-Étienne (1745-1799), sont les inventeurs du ballon à air chaud. Dès octobre 1783, ils multiplient les expériences de vol habité et permettent pour la première fois à un homme de monter dans le ciel. Les innovations des deux frères Montgolfier vont ouvrir la voie à l’utilisation de ballons dirigeables dans la météorologie, de ballons d’observation pendant la Première Guerre mondiale ou encore de ballons équipés d’une nacelle comme le Zeppelin.
Une famille d’industriels
Joseph-Michel de Montgolfier est né le 26 août 1740, son frère Jacques-Étienne, le 6 janvier 1745, tous deux à Vidalon-lès-Annonay. Ils faisaient partie d’une fratrie de seize enfants dont le père Pierre de Montgolfier était un riche fabricant de papier dont les papeteries sont dans la la famille Montgolfier depuis des siècles. Les deux frères montrèrent dès le plus jeune âge un intérêt pour les sciences et perfectionnèrent la fabrication du papier dans l’entreprise familiale.
Joseph-Michel Montgolfier se tenait au courant des recherches effectuées par Joseph Priestley en Angleterre sur les caractéristiques des gaz. Ces découvertes scientifiques lui donnèrent probablement l’idée de construire un ballon qui pourrait voler dans le ciel.
D’autre part, grâce aux travaux du physicien Henry Cavendish, Joseph-Michel compris qu’un gaz maintenu dans une enveloppe hermétique peut soulever une charge. A cette époque, il était difficile de produire l’hydrogène en grande quantité et aucun matière n’était assez étanche pour empêcher le gaz de s’échapper. Donc au XVIIIe siècle, les frères Montgolfier ont dû chercher une alternative à hélium, découvert 100 ans plus tard, ou encore au brûleur pour forcer l’ascension de aérostat.
Premiers essais avec de l’air chaud
Pour générer cette force ascensionnelle nécessaire à faire s’élever la nacelle, les frères Montgolfier décidèrent d’utiliser de l’air chaud pour le gonflage. En effet, l’air se dilate sous l’effet de la chaleur et devient plus léger que l’air froid extérieur à l’enveloppe du dirigeable. Pour mettre en application ce principe physique, un feu de paille sera allumé sous le ballon pour y collecter les gaz chauds.
Les premiers essais avec de petites modèles en soie ont été couronnés de succès. L’étape suivante fut l’amélioration de’ l’étanchéité du ballon en utilisant une enveloppe de lin doublée de papier. Le 5 juin 1783 à Annonay, les frères Montgolfier firent monter pour la première fois un ballon de neuf mètres dans le ciel. Lors de ce premier vol, la montgolfière parcourut près de deux kilomètres dans les airs pendant une période de dix minutes.
Rapidement la nouvelle de cet exploit se répand dans le royaume de France de l’époque et dès le 17 septembre 1789, les frères Montgolfier renouvellent l’expérience au Palais royal à Versailles en présence de Louis XVI et de Benjamin Franklin qui ont assisté au premier vol en montgolfière. Ces premiers pas de l’aviation civile sont d’ailleurs consignés dans un ouvrage dont le titre “expériences de la machine aérostatique” met en lumière le défi technologique relevé par les frères Montgolfier.
Naissance de l’aérostation
Au XVIIIè siècle, de nombreux savants pensaient qu’il était dangereux pour l’homme de s’aventurer dans les sphères de l’atmosphère. C’est pourquoi les premiers passagers à être envoyé dans les airs furent un mouton, un coq et un canard. Par la suite, des hommes comme par exemple Jean-François Pilâtre de Rozier et Joseph Montgolfier remplacèrent les animaux et prirent place dans la nacelle du ballon. Au fur et à mesure des innovations et des vols d’essai, la corde de sécurité reliée au ballon (ballon captif) fut abandonnée et les passagers réalisèrent le premier vol libre de l’humanité grâce à un feu qui se trouvait constamment sous la manche de gonflement du ballon.
L’invention de Joseph-Michel et Jacques-Étienne Montgolfier a été perfectionnée à de nombreuses reprises grâce aux avancées technologiques. Par exemple en 1783, Jacques Charles remplace l’air chaud par un ballon à hydrogène et réussi au cours de son premier voyage à parcourir 43 km en deux heures. Au XXè siècle, le voyage en montgolfière devient un loisir et un sport à part entière grâce à l’utilisation de bouteilles de gaz installés directement dans la nacelle. La découverte des frères Mongolfier permis aux hommes s’élever dans l’atmosphère et aboutira à l’utilisation de ballons dirigeables et d’aéronefs.