Par Arnaud Deramecourt

Six heures trente. Dans la brume matinale, le rugissement des ventilateurs se fait entendre. Les masses informes de tissu s’agitent et prennent vie, lentement. Quelques minutes plus tard, les premiers brûleurs crachent leurs flammes pour ranimer les enveloppes de tissu encore au sol. Sous l’effet de la chaleur, les machines se relèvent doucement, indolentes, majestueuses, et rêveuses.

Alors que les derniers équipages installent leur matériel, les premières montgolfières s’élèvent paisiblement au-dessus du mince manteau de brume. Au-dessus, le paysage est féerique : le fond des vallées est noyé dans une ouate silencieuse, duquel les points hauts émergent. Clochers, collines environnantes, sommets des autres ballons. Ils semblent tous sortis d’un univers onirique. Une vingtaine de ballons décolle tout autour de nous, dans une ambiance irréelle.

A l’évocation de cette situation, le praticien averti des sports aériens rétorquera : quoi de plus banal qu’un ballon qui décolle ?

Oui d’accord, mais trois de ces ballons sortent du lot. Ils ont été construits par les pilotes eux-mêmes. Ces derniers ont choisi la voie peu courante de la construction amateur, afin de conjuguer plaisir, performance, budget et satisfaction de voler sur une machine construite de leurs propres mains. Présentons cette activité.




Quelques mots d’histoire

Le ballon à gaz a vu le jour en 1783. Ce fut le type de ballon le plus employé durant près de deux siècles, notamment dans l’armée et pour les expériences scientifiques. Son usage en France est malheureusement aujourd’hui très confidentiel. L’usage voulait que de nombreux clubs construisent leurs ballons eux-mêmes. Ainsi "l’Association Aérostatique du Nord de la France", qui existe et construit depuis 1886 ... bien avant la création de nombre d’administrations ou d’institutions aéronautiques !

Ballons à gaz en gonflement de nuit


Inventée par les frères Montgolfier en 1782, le ballon à air chaud ou "montgolfière" est resté pendant plus de cent quatre vingt ans un aéronef peu maniable, peu fiable et à durée de vol très courte. En particulier à cause du système de chauffage à la paille... La montgolfière a depuis beaucoup évolué.


La montgolfière moderne

La montgolfière a vécu un renouveau impulsé par des recherches militaires états-uniens dans les années 1950. Ces derniers souhaitaient développer un système permettant aux pilotes d’avion éjectés de retarder leur chute pour choisir le site d’atterrissage. Le système était constitué d’une voile (hybride de ballon et de parachute, qui se gonflait en vol) accompagnée d’un réservoir et d’un brûleur.

Le programme fut abandonné par l’armée, mais pas par l’entreprise ayant mené l’étude qui vit dans ce système une opportunité pour l’aérostation de loisir. De ces études, la montgolfière moderne était née : enveloppe en nylon renforcé, brûleur au propane, cylindres en aluminium...

Etat des lieux

Quelques rouleaux de tissu, de sangles, des kilomètres de fil à coudre et de l’organisation : le ballon est un des aéronefs les plus faciles à construire. Pourtant, peu de français s’y essayent, essentiellement par manque de connaissance ou d’information : seulement trois montgolfières immatriculées en amateur de 1975 à 1997.

Fin 1997, une revue apparaît : "Le Bulletin de Construction Amateur d’Aérostats". Le mouvement se développe aussitôt pour atteindre une douzaine de machines immatriculées en FoxPapa entre 2001 à 2003. Fox-Papa ou F-P sont les premières lettres de l’immatriculation d’un aéronef volant sous le régime du Certificat de Navigabilité Restreint d’Aéronef (CNRA), autrement dit un appareil en construction amateur.

Dans d’autres pays (Etats-Unis en particulier), le mouvement de construction amateur a pris une ampleur tout autre, avec un taux voisin de 30% des machines. Pourquoi la France, pays favorisant la statut de construction amateur (c’est le deuxième pays au Monde en nombre de machines concernées, 5000ème dossier CNRA déposé en 2003), et nation riche d’une culture aéronautique pionnière, ne suit-elle pas cet exemple ? La situation évolue lentement et ce taux sera peut-être atteint chez nous d’ici quelques années...


Pourquoi construire ?

Dans nos motivations de construire, nous sommes tous guidés par des raisons différentes : économie financière, indépendance pour l’entretien, connaissance approfondie de l’aéronef sur lequel on vole, plaisir de voler sur une création personnelle, plaisir de construire et enfin possibilité de réaliser un ballon répondant à un besoin particulier, sur mesure. Attention ! La seule motivation d’économie financière ne me paraît pas suffisante pour se lancer dans l’aventure.


Comment commencer ?

Il est risqué de se lancer dans une construction suite à un coup de tête. La construction d’un aéronef nécessite une certaine maturité du projet. Au début, on s’y intéresse : on va voir à quoi ressemble les ballons construction amateur. En discutant avec d’autres constructeurs on se convainc que c’est possible, que la nouvelle enveloppe est à portée de main. On assiste alors à la construction d’un ballon : la découpe n’a pas l’air bien compliquée et la couture s’apprend vite... L’idée fait son chemin et on commence déjà à échafauder des hypothèses sur le fournisseur du tissu, la forme du ballon ... Cette phase de "mûrissement" peut prendre deux mois ou cinq ans. Le principal est qu’elle se déroule et que l’on se sente prêt à se lancer dans la construction un jour.


stage construction 2005

Quand vous êtes prêts, vient l’une des étapes les plus importantes : l’achat des matières. Si pour les sangles, les câbles, le fil à coudre... c’est assez facile, le choix du tissu reste un point dur sur lequel il ne faut pas se tromper. Le prospect dure parfois assez longtemps. Se grouper à plusieurs pour faire des test sur les produits et faire baisser les prix se révèlera très utile voire nécessaire. Pour vous aider, une liste de discussion sur Internet a été créé à cet effet.

Très souvent, les constructeurs amateurs de ballon construisent l’enveloppe, quelquefois la nacelle, et achètent le reste en neuf ou d’occasion (brûleur, cylindres de gaz, ventilateur, remorque).


La construction de l’enveloppe

La construction d’une enveloppe nécessite entre 100 et 200 heures de travail, selon votre rapidité et votre habileté. Il n’est pas nécessaire d’être une parfaite couturière pour coudre un ballon (mais après avoir cousu un kilomètre, vous serez devenu bon !). Les qualités requises sont d’aimer bricoler (dans le sens noble du terme), d’avoir un peu de temps et le sens de l’organisation. Cent à deux cents heures prennent facilement place sur six mois. Ce type de projet est beaucoup plus léger que la construction d’un avion ou de certains ULM.

La partie qui semble la plus ardue au novice est le calcul des patrons de l’enveloppe. Plusieurs solutions existent et quelques constructeurs diffusent leurs plans. J’ai développé depuis 1996 un logiciel ("panneau.exe") permettant de faire le calcul complet d’une montgolfière : tailles des panneaux, calcul des forces, quantités des matières, coût total, sortie sous forme de fichier ".dxf" pour utilisation d’une machine de découpe... Ce logiciel est disponible gratuitement sur Internet. Avec lui, le calcul d’un ballon est enfantin, ou presque !

Une fois le tissu livré (vous connaissez alors la largeur exacte du tissu), vous pouvez réaliser le dessin et la préparation des patrons pour la découpe.

Une alternative est de récupérer les dimensions des panneaux d’un ballon existant pour en faire une copie conforme (ou homothétique pour changer le volume). Selon le type de découpe choisi, les patrons sont réalisés dans du papier kraft, dans l’optique d’une découpe manuelle, ou transmis sous forme électronique (disquette) pour la machine de découpe automatique (fichiers ".dxf" ou formats propriétaires).



La mini-montgolfière : idéale pour se lancer et initier les enfants



Note : vous pouvez commencer par une mini-montgolfière (6 mètres tout de même !) ou une maquette pour vous faire la main et vous assurer de l’aspect final du ballon.



Découpe et couture

La découpe des panneaux est la première grosse étape de la fabrication, qui compte pour une cinquantaine d’heures de travail. Un conseil : faites ça entre copains sur un week-end. L’idéal pour une découpe efficace et rapide est de constituer deux équipes de trois personnes et d’alterner toutes les heures. Le travail avance alors vite et bien : c’est un vrai plaisir. La découpe nécessite un local approprié avec une table de travail de surface suffisante pour découper et manipuler des panneaux de plusieurs mètres carrés. Il est aussi possible de confier la découpe à une société (spécialisée dans la découpe de voiles par exemple).

Le tissu découpé, il faudra numéroter et ranger les panneaux dans des sacs selon leur position sur le ballon. Le rangement est primordial pour gagner du temps lors de la couture.




Découpe manuelle ou automatique



Ensuite vient la couture : de 50 à 150 heures de couture selon votre habileté et le nombre de panneaux à assembler. Un 1600m3 de 12 fuseaux avec un tissu en 1m60 de large demandera moins de temps qu’un 3000m3 de 24 fuseaux avec un tissu en 1m10.

Il faut ajouter à ce temps passé quelques heures pour les fixations de cordelettes à l’intérieur du ballon, la réalisation d’une écope pour les gonflements par météo ventée, les finitions, la couture d’un sac de rangement...

Il est primordial d’être aidé pour apprendre à coudre avec un guide de couture et une machine professionnelle. La prise en main en sera de beaucoup facilitée. Ensuite, votre rendement dépendra en grande partie du bon réglage de la machine. Il est donc également essentiel de consacrer quelques heures aux réglages dès le début pour gagner du temps par la suite. Sur la couture d’un ballon, le gain peut aller jusqu’à plusieurs dizaines d’heures !





L’espace nécessaire n’est pas très important si vous êtes organisés. Le luxe est de disposer de 20m2 ou plus. Les phases qui nécessitent un peu plus de place sont la fermeture de l’enveloppe, la pose des sangles horizontales ou l’étalement pour travailler sur des décorations.

Mais il est possible de coudre le ballon dans un espace plus réduit. Mon premier ballon, un 1600m3, était constitué de 700m2 de tissu (environ 180 panneaux) et fut cousu dans un appartement de 16m2, qui me servait aussi de lieu d’habitation.



Construire les autres éléments

Il est possible de construire assez facilement la nacelle, le ventilateur ou encore la remorque. Une nacelle traditionnelle en osier ou rotin nécessite un outillage et des connaissances peu spécialisés. Une nacelle de ce type représente une centaine d’heures de travail et environ 600 à 900 euros de matériaux : du rotin, du bois et quelques câbles. On peut aussi décider de construire une nacelle pliante (structure bois et aluminium) pour des raisons de facilité de transport et d’encombrement (utile pour ceux habitant en appartement).





Le ventilateur et la remorque demandent essentiellement de connaître le travail du métal (découpe, cintrage, soudure, peinture), ainsi qu’avoir des bases de mécanique. Notez qu’avec un petit ballon ayant une nacelle pliante, on peut s’affranchir de la remorque.

La construction d’un brûleur exige des connaissances particulières dans le domaine du travail de l’Inox (cintrage, soudure TIG). Un brûleur est simple par principe, mais nécessite une mise au point précise pour être exploitable en vol en toute sécurité dans un large domaine de vol (par domaine, j’entends altitude, plage de température, tenue de la veilleuse au vent). Les matériaux utilisés sont de l’Inox AISI 316 et 321 (réfractaire), des conduites de gaz basse et moyenne pressions et des vannes.

Enfin, concernant les cylindres de propane, pour l’instant aucun constructeur amateur ne s’est penché sur le problème. Les compétences pour cette réalisation dépassent le cadre et les outils de l’amateur. Du moins, tant que nous décidons de voler avec du propane (cylindres en aluminium ou en acier). Avec un autre carburant (kérosène par exemple), il serait possible d’envisager des réservoirs souples. Cela exigera d’autres développements, aussi bien pour le brûleur que pour les réservoirs.


Pour en savoir plus.

Vous désirez vous renseigner plus avant sur la construction de ballon (informations techniques, photos des ballons construits, téléchargement de logiciel de calcul de profil, de modèles de documents administratifs...) ? Consultez le site puis la rubrique "pour plus d’information technique".

En France (et même au niveau mondial), le seul bulletin traitant du sujet est "Le bulletin de la Construction Amateur d’Aérostats" édité par l’association Montgolfière France Records (dont le site web est celui signalé ci-dessus). Dans ce bulletin, qui paraît quatre fois par an, vous trouverez des plans, des coordonnées de fournisseurs, des astuces de construction, la présentation des projets des autres constructeurs...

Montgolfière France Records
40, route de Labège
31450 Baziège

Tél. 05.61.81.04.57

MAIL

Cette association organise tous les ans un stage de construction amateur (généralement en période creuse pour les vols, soit entre novembre et avril).



Les démarches administratives sont elles simples ?

L’ensemble des démarches administratives pour l’homologation d’un ballon en construction amateur est assez simple. Lors de la construction, vous déposez un dossier de demande de CNRA (Certificat de Navigabilité Restreint d’Aéronef) : description du ballon, des matériaux, du calcul des forces, des conditions de construction. La procédure est simplifiée si vous construisez selon une liasse de plans ayant déjà servie à homologuer un ballon. Une fois le ballon terminé, le GSAC inspecte l’aéronef puis émet un avis. La DGAC, informée de cet avis, délivre alors une autorisation temporaire pour l’exécution des vols d’essai. Toutes ces démarches nécessitent une quinzaine d’heures pour le constructeur amateur.

Autorisation de réaliser les vols d’essais en main, vous pouvez enfin tester le ballon. La trame des essais comporte cinq heures de vol et quinze atterrissages, ce qui est vite réalisé (libre à vous de prolonger ce programme s’il vous paraît incomplet ou si des réglages supplémentaires s’avèrent nécessaires). Il y a obligation d’assurance avant le premier vol d’essai.

Les premiers gonflements et vols sont particulièrement émouvants. A quoi ressemble la machine terminée ? Est-ce que ce ballon va bien tenir l’air ? Comment va-t-il se comporter en vol ? Une fois les vols d’essai terminés, il ne reste qu’à compléter et retourner la fiche de tests en vol à la DGAC, qui délivrera alors le CNRA. Le CNRA sera à renouveler tous les trois ans.

Ensuite, à vous de voler et d’épuiser votre ballon jusqu’à une nouvelle construction ! Notez que selon les tissus utilisés, le style de pilotage, le chargement du ballon (en limite de surchauffe, ou toujours avec une marge), le type de rangement adopté (enveloppe stockée sèche ou humide), l’exposition aux UV, une enveloppe a une durée de vie de 200 à plus de 1000 heures de vol. Il n’y a pas de règle de calcul de potentiel établie.

Rappel : les aéronefs construits en amateur sous le régime du C.N.R.A. ne peuvent pas servir à but lucratif. Ils sont limités à quatre places, mais ont accès à tous les espaces aériens où le VFR existe.



Le budget

Un ballon complet comportant une enveloppe en CNRA et le reste de l’équipement acquis d’occasion (brûleur, cylindres, nacelle, remorque, ventilateur de gonflement et instruments) reviendra entre 8000 et 12000 euros.
Cette somme est à comparer aux 30000 euros minimum pour un ballon de fabricant professionnel. Pour l’enveloppe seule, l’achat des matières coûte entre 3000 et 6000 euros, selon la taille du ballon et la technicité des produits. Le poste le plus lourd reste le tissu.

Certains outils sont indispensables pour la réalisation d’une enveloppe : ciseau de découpe électrique, machine à coudre professionnelle à double aiguille et point noué, pince à manchonner, fer à souder. Il est possible de louer ce type de matériel pour une durée déterminée. L’achat d’occasion est aussi envisageable. Pour un ciseau électrique et une machine à coudre d’occasion, comptez environ 1000 euros.



La montgolfière, qu’est ce que c’est ? Comment devient-on pilote ?

Le ballon est l’aéronef le plus ancien. Son principe est simple : une nacelle en rotin est suspendue sous une enveloppe renfermant un certain volume d’air chaud. Sans action, l’air se refroidit naturellement et le ballon descend. En dosant "la chauffe" de cet air, le ballon va descendre moins vite, rester en pallier, ou même monter. La machine présente une certaine inertie et si le principe est simple sur le papier, tout l’art du pilotage consiste à anticiper sur l’inertie du ballon et à effectuer un vol en toute sécurité grâce à une connaissance pointue de l’aérologie.

Le pilotage d’une montgolfière requiert un brevet et une licence. Le brevet est acquis définitivement tandis que la licence est valide deux ans, renouvelable sous condition d’avoir réalisé cinq ascensions durant les deux dernières années. Pour la formation, il faut s’adresser à un instructeur et effectuer au minimum douze heures de vol dont deux en solo, ainsi qu’une ascension à plus de mille mètres.

Le talent du pilote tient essentiellement à une connaissance approfondie de la météorologie et de l’aérologie, un bon sens physique, et (de plus en plus) la bonne connaissance des espaces aériens. En effet, le ballon s’intègre dans les espaces aériens, croisant les autres catégories d’appareils, usant de la VHF aéronautique quand il le faut (voire transpondeur).

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En ballon, il y a un seul moyen de voler : être en harmonie avec les airs. Plus question d’exploiter la puissance d’un moteur pour lutter contre le vent. Le ballon permet une découverte poétique de la nature, mais avec la contrainte de devoir parfaitement la lire.

Lire la nature, c’est connaître la météorologie au niveau national, régional et local, c’est découvrir les terrains qui déclenchent des thermiques dès 9 h 30 l’été, suivre les lits des rivières tôt le matin pour accompagner la mince couche d’air qui se déplace avec l’eau, c’est exploiter les petites brises de pente, c’est savoir qu’après la perturbation, les vents tourneront à gauche... Bref, pour voler en ballon, il faut déchiffrer les cartes météorologiques et topographiques, les nuages et le mouvement des feuilles des arbres. Une approche passionnante de l’environnement.

Une grande souplesse d’emploi

Un week-end entre amis à la campagne ? Une prairie jouxte le lieu de vacances et vous avez le ballon dans la remorque ? C’est l’été, les conditions sont idéales ? En quelques minutes la montgolfière est gonflée et vous décollez tranquillement pour découvrir les alentours d’un angle plus "aérien".

En ballon, il est possible de décoller de n’importe où, sous réserve d’avoir l’autorisation du propriétaire du terrain et de respecter les règles de l’air. Vols en bord de mer et en montagne sont aussi pratiqués par tout pilote un peu expérimenté.Une remorque de taille moyenne ou une fourgonnette suffisent pour transporter le matériel "aérostatique". Se déplacer avec un ballon est donc facile.

Le(s) ballon(s) en France

Environ un millier de pilotes brevetés évoluent en France. La licence ne fait pas le distinguo entre amateur et professionnel. Les personnes vivant du ballon sont relativement peu nombreuses.

Un peu plus de six cents montgolfières ont un Certificat de Navigabilité valide. La moyenne annuelle des heures de vol de pilotes français est assez faible (environ une dizaine d’heures, ce qui équivaut à une dizaine de vols).

La Fédération Française d’Aérostation est l’entité représentant l’activité des plus légers que l’air auprès des autorités. Les ballons ULM (nouvelle classe apparue en 1998 et peu développée) dépendent en revanche de la FFPLUM (pour ces ballons, la procédure d’homologation est plus simple que pour les ballons volant sous certificat de navigabilité).

Quarante nouveaux ballons apparaissent en France tous les ans, dont plus de 10% en construction amateur. Ces ballons proviennent des fabricants français (Annonay Air Concept, Ballons Llopis) ou anglais (Cameron et ses marques) pour la majorité. Il existe plus de quarante fabricants de ballons dans le monde.



Présentation, rédaction : Arnaud DERAMECOURT

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Bonjour à tous,

Le prochain stage de construction amateur de Montgolfières se déroulera dans quelques semaines à Saint-Romain sur Cher (41) les 18 et 19 mars 2006.

Désormais calquée sur une formule bien rodée, la formation comprendra une partie théorique très complète, présentant un projet de A à Z, ainsi qu’une partie pratique, qui permettra à chacun de s’essayer aux travaux de découpe de tissu, de couture, de vannerie...

Enfin, la présence de personnes ayant des projets en cours ou terminés, permettra d’amorcer d’intéressantes discussions.

Que vous vouliez construire un ballon (voire une mini-montgolfière) ou simplement si vous êtes curieux de connaître la technique du ballon, participez ! Ce stage est ouvert à tout public. Il ne nécessite pas de connaissances particulières en aérostation ou en construction. La région est sympa, et l’aubergiste est viticulteur, ce qui ne gâche rien.


Pour plus d’informations et le bulletin d’inscription puis suivre les indications

Arnaud Deramecourt
Mobile 06.33.49.13.54

J’en profite pour souhaiter bonne année à tous !
Arnaud

Arnaud Deramecourt, Toulouse, France