Frères Montgolfier
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On entend par frères Montgolfier, Joseph-Michel Montgolfier, appelé souvent Joseph, et Jacques-Étienne Montgolfier, appelé souvent Étienne, son cadet de cinq ans, tous deux fils de Pierre Montgolfier, papetier à Vidalon-lès-Annonay (actuellement sur la commune de Davézieux), (1700-1793), père de seize enfants.
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[modifier] La jeunesse
Leur père, Pierre, est papetier comme son père et son grand-père, ce qui est une tradition dans la famille qui remonte au XIVe siècle. Le moulin est installé à Vidalon-lès-Annonay, petit bourg de l'Ardèche situé non loin du Rhône à 75 kilomètres au sud de Lyon. La papeterie a une réputation européenne.
Joseph est né le 26 août 1740 à Vidalon-lès-Annonay. C'est le douzième enfant de Pierre. Curieux et inventif, il n'est pourtant pas un très bon élève, ne se faisant pas à la discipline de l'époque. Il s'intéresse néanmoins aux sciences physiques et naturelles. Une fois ses études terminées, ne voulant pas intégrer la papeterie familiale, il va monter un laboratoire de chimie, puis faire un séjour à Paris assez bref pour revenir à Vidalon travailler à la papeterie. Avec son frère Augustin, il fonde une papeterie à Rives où il essaye d'améliorer les techniques papetières de l'époque.
Étienne est né le 6 janvier 1745 également à Vidalon-lès-Annonay, c'est le quinzième. Il est assez différent de Joseph. Il réussit mieux à l'école et il étudie l'architecture à Paris. Il travaille sous la direction de l'architecte Soufflot. C'est ainsi qu'il réalisera des bâtiments pour la papeterie de Jean-Baptiste Réveillon que l'on retrouvera plus loin dans l'histoire. Mais en 1772, le frère aîné des Montgolfier, Raymond, décède et son père le rappelle au pays pour prendre en charge la papeterie.
En 1774, Pierre laisse la responsabilité de l'entreprise à Étienne et nomme Joseph responsable technique des ateliers de la papeterie Montgolfier.
En 1777, Étienne met au point le premier papier vélin français.
En 1780, Joseph s'installe à Avignon qui à cette époque ne fait pas partie de la France, mais dépend du Pape. De nombreuses imprimeries y sont installés pour éviter la censure française et pour ne pas payer les droits sur des copies d'ouvrages.
Joseph en profite pour passer son baccalauréat et une licence de droits, qu'il a en 1782, à 42 ans.
La papeterie compte à peu près à cette époque trois cents ouvriers, ce qui est un effectif important et, les affaires marchent bien.
[modifier] Les premières expériences
La découverte de l'hydrogène par Henry Cavendish date de 1766. Il découvre ainsi que « l'air inflammable » est un gaz 11 à 12 fois moins dense que l'air. En 1782, les frères Montgolfier avaient fait des expériences en produisant de l'hydrogène, en versant du vitriol sur de la ferraille, et en tentant de l'enfermer dans des sacs en papier, mais sans succès.
Cela serait en jetant un papier dans la cheminée que Joseph s’aperçoit que ce dernier est aspiré, ou alors en voyant monter la fumée dans la cheminée, les sources ne sont pas sures. En novembre 1782, alors que celui-ci est à Avignon, il fait une première expérience avec une chemise fermée, puis avec un « cube » de taffetas de soie d'un mètre cube environ qu'il arriva à faire monter au plafond de son logement.
En décembre, les deux frères sont réunis à Annonay, et la même expérience est refaite : une enveloppe cubique d'un mètre cube gonflée par un feu de laine et de paille mouillée s'envole à une trentaine de mètres d'altitude. Le feu produisait une épaisse fumée, car ils pensaient, par analogie aux nuages, que c'était la fumée la responsable de l'élévation.
Le 14 décembre 1782, ils gonflent avec de l’air chaud une sphère de 3 m³ qui parvient à s'envoler elle aussi. Ils décident donc de faire un ballon plus gros, d'une douzaine de mètres de diamètre. Ils utilisent de la toile en coton qu'ils doublent avec des feuilles de papier mince, découpée en fuseaux assemblées ensuite entre eux. Le poids du ballon était de 225 kg pour 800 m³. Le ballon est prêt en avril 1783 et quelques essais captifs sont réalisés. Le 25, le ballon est lâché et il monte à une hauteur estimée de 400 mètres.
Le 4 juin 1783, c'est avec ce ballon qu'ils font une démonstration aux États particuliers du Vivarais. Il se serait élevé ce jour-là à 1 000 mètres et se posa 10 minutes après l'envol à 2 kilomètres. Les députés firent un rapport pour l'Académie des sciences de Paris. Les deux frères songent à se faire connaître à Versailles pour obtenir des financements. Tous leurs essais avaient été payés jusqu'alors sur leurs fonds propres.
[modifier] Les expériences à Paris
L'information de l'expérience du 4 juin est très vite arrivée à Paris. L'Académie des sciences forma une commission pour réaliser une démonstration à Paris en participant aux frais. C'est Étienne seul qui se rend à l'invitation.
Joseph et Étienne après avoir hésité à réemployer le ballon d'Annonay, décident de construire pour cette expérience un nouveau ballon d'une plus grande taille, 1 000 m³ environ et 450 kg. Le textile de base de l'enveloppe fut encore de la toile de coton encollée sur ses deux faces avec du papier. Il est formé de 24 fuseaux, ce qui lui donne une allure biconique assez allongée de 24 mètres de haut.
Barthélemy Faujas de Saint-Fond, qui avait lancé une souscription pour l'expérience du ballon à gaz de Jacques Charles, qui se déroula le 27 août 1783, en lance une nouvelle pour les Montgolfier.
Étienne s'installe à la papeterie de son ami et ancien client Jean-Baptiste Réveillon, la Manufacture royale des papiers peints, la Folie Titon, dans l'actuelle rue de Montreuil à Paris. Il faut deux mois pour assembler le ballon cousu à la main. Dans l'équipe, on note également la présence du Genevois Ami Argand, spécialiste des phénomènes de combustion.
Le premier essai captif a lieu le 11 septembre 1783 dans le parc de l'usine Reveillon. La Commission académique vint assister le lendemain à une deuxième expérience toujours avec le ballon captif. L'enveloppe détrempée à cause de la pluie de la veille se déchire. La commission ne considère pas que c'est un échec et fixe la démonstration devant le roi au 19 septembre, soit une semaine après.
Le ballon n'est malheureusement pas réutilisable. Un nouveau ballon est reconstruit en 5 jours. Et celui-ci fait 1 400 m³, il est néanmoins moins haut, 19 m, moins lourd, 400 kg et un peu plus sphérique. Il est essayé en vol captif le 18. Il est nommé Le Reveillon.
Le 19 septembre 1783, c'est donc à Versailles devant Louis XVI qu'a lieu la démonstration avec un mouton, un canard et un coq comme passagers. Ils furent enfermés dans un panier rond en osier accroché par une corde au ballon. Une fois lâché, celui-ci monta à une hauteur estimée de 500 mètres. Handicapé par une déchirure causée au départ, le ballon vole huit minutes et parcourt trois kilomètres cinq cents.
À l'atterrissage, Jean-François Pilâtre de Rozier est accouru. Les animaux sont vivants et bien portants. Le mouton finit ses jours à la Ménagerie royale en guise de récompense.
L'expérience est un succès : il est possible d'emporter une charge importante et on peut survivre au séjour en altitude. L'étape suivante était le vol habité...
[modifier] Le premier vol d'un être humain
Étienne se met donc à dessiner un nouveau ballon, d'une taille permettant d'emporter de deux personnes. Il faut également un autre système qu'un panier fermé accroché par une corde et il pense à une plate-forme circulaire encerclant le foyer.
Inspiré du ballon précédent, l'aérostat a une forme ovoïde, 13 mètres de diamètre, 21 mètres de haut pour un volume de 2 200 m³ et une masse de 500 kg. Il fut également décoré du chiffre du roi sur fond bleu, plus des signes du zodiaque, des fleurs de lys, etc. Il est terminé dans les environs du 8 octobre.
Le 12, les essais captifs ont commencé. Ils se font dans les jardins de M. de Réveillon, ce qui fait que la machine est nommée « Le Réveillon ». Malgré l'interdiction de son père, Étienne fait son baptême de l'air à cette date. Apparemment c'est la seule fois qu'il vola.
Jean-François Pilâtre de Rozier fut choisi pour les essais suivants, le 15 (montée à 26 mètres, durée 4 minutes et 25 secondes) et le 17. La méthode de chauffage change, la paille sèche est utilisée qui produit moins de fumée mais est plus efficace. Pilâtre commence à bien manier la ballon, maniement qui consiste à alimenter le feu du foyer avec de la paille pour contrôler la montée ou la descente du ballon.
Le 19 octobre 1783 a lieu le premier vol habité à la Folie Titon, manufacture royale des papiers peints, dans l'actuelle rue de Montreuil à Paris, alors bourg de Saint-Antoine. Le premier vol s'élève à 81 m, avec Pilâtre seul, et le deuxième à 105 m, avec deux passagers : Pilâtre et Giroud de Villette (durée 9 mn). ces deux vols eurent lieu en captif.
Il faut un équipier, après l'essai d'André Giroud de Villette, c'est François Laurent Marquis d'Arlandes qui sera choisi.
Tout est prêt, mais il manque l'autorisation du Roi. Il préférerait proposer la vie à deux condamnés à mort volontaires pour l'expérience, mais finalement se laisse fléchir.
Le vol avec humain a lieu le 21 novembre 1783, avec Jean-François Pilâtre de Rozier et le Marquis d'Arlandes. Le « lâcher tout » est donné du château de la Muette à Paris, à la lisière du Bois de Boulogne. La ballon qui pèse dans les 850 kg s'élève sans problème. Il file vers Paris, et c'est au-dessus des Tuileries qu'ils atteignent leur altitude maximale : 1 000 mètres. Puis ils commencent à perdre de l'altitude en quittant Paris par la barrière d'Italie. Ils atterrirent sur la Butte aux Cailles, aujourd'hui place Verlaine, dans le XIIIe arrondissement. La distance parcourue fut de neuf kilomètres, en vingt-cinq minutes. Le feu fut alimenté uniquement par le marquis, guidé par Pilâtre qui avait cassé sa fourche.
Le 10 décembre 1783, Joseph et Étienne furent nommés membres correspondants de l'Académie des sciences à titre exceptionnel. Le père Pierre reçut des titres de noblesse et sa papeterie devint Manufacture royale, le 15 avril 1784. Les deux frères eurent donc le titre de chevalier, leur devise étant sic itur ad astra, « nous irons ainsi jusqu'aux astres ».
[modifier] Dans le même temps à Lyon
Pendant qu'Étienne est à Paris, Joseph est lui à Lyon pour des raisons professionnelles. Les deux frères correspondent par courrier, ce qui incite probablement Joseph à tenter des expériences également de son côté.
Il fabrique un petit aérostat en papier à la demande de Jacques de Flesselles, intendant de Lyon (équivalent à l'époque de préfet). Ce petit ballon fut lancé le 31 octobre 1783. Il est équipé d'un petit brûleur grillagé alimenté avec du papier froissé imbibé d'huile d'olive.
Un second ballon est construit, plus important, 340 m³, fait de papier rouge, chauffé à la paille puis entretenu avec le même système de réchaud grillagé. Il est lâché à la tombée de la nuit du 18 novembre, ce qui donne un spectacle assez inattendu, d'autant plus qu'il est équipé de deux feux d'artifices qui se déclenchent en altitude.
Joseph veut construire un énorme ballon, pour pouvoir couvrir de longues distances, de Lyon à Paris par exemple. Le succès de ses premières expériences lui permet d'ouvrir une souscription.
Un ballon de 23 270 m³, un des plus grands jamais construits, d'un poids de sept tonnes, capable d'emmener sept personnes, est mis en chantier. La construction est assuré par un ami de Joseph, un dénommé Fontaine, avec sous ses ordres 150 tailleurs et couturiers.
Jean-François Pilâtre de Rozier arriva à Lyon en décembre, appelé par Jacques de Flesselles et/ou recommandé par Étienne. Il y eut quelques frictions entre lui et Joseph, entre l'aéronaute expérimenté et l'inventeur.
Les essais captifs ont lieu du 7 au 15 janvier 1784. Le ballon a souffert de l'hiver rigoureux cette année-là. De plus, du fait de sa taille, le gonflement est très délicat, surtout avec des aides aérostiers peu expérimentés. Le temps peu favorable et une lutte entre les souscripteurs pour savoir qui volerait faillit faire capoter le projet.
Enfin, le 19 janvier, le temps est propice et les esprits calmés, 100 000 Lyonnais sont présents et même Pierre, le père des deux inventeurs est là. Prennent place à bord du Flesselles, Joseph dont c'est le seul et unique vol, Pilâtre, le comte de Laurencin qui avait amené une grande partie des fonds, le comte de Dampierre, le marquis de Laporte d'Anglefort, le prince de Ligne et le jeune Fontaine. Un resquilleur est évacué tel un sac de sable.
Le décollage est laborieux mais il se déroule normalement tout de même. Au bout de douze minutes de vol, le vent change et ramène le ballon au point de départ. C'est alors qu'une déchirure apparait au sommet, le ballon perd rapidement de l'altitude et atterrit brutalement à une centaine de mètres de son point de départ. Les voyageurs sont choqués mais indemnes, ce qui n'est pas le cas du ballon à moitié brûlé qui est irrécupérable.
[modifier] La fin de l'histoire
Étienne revient à Annonay au printemps 1784 pour s'occuper de la papeterie qui, négligée pendant tout ce temps, se porte assez mal.
Étienne est nommé Membre associé à l’Académie des sciences en juin 1796. Il continue à s'intéresser aux ballons et fait construire une montgolfière par Réveillon à des fins scientifiques, elle est d'ailleurs utilisée par Jean-François Pilâtre de Rozier, le 23 juin 1784, où elle bat un record d'altitude mais ne peut être récupérée.
Étienne et Joseph, plus leur frère Alexandre, essayent de 1785 à 1787 d'obtenir des fonds pour construire un ballon qu'ils veulent diriger. Mais le projet s'enlise.
Réformateurs, ils ne sont pas inquiétés durant la Révolution française. Mais ils n'obtiennent pas des différents gouvernements qui se succèdent alors des moyens pour développer leur invention.
Joseph continue d'inventer pour la papeterie et en 1792, il invente notamment le bélier hydraulique qui permet d'élever un volume d'eau à partir d'une chute.
Joseph reçoit la Légion d’honneur de Napoléon Bonaparte, qui le nomme administrateur du Conservatoire national des arts et métiers. Il participe à la création de la Société d'encouragement pour l'industrie nationale. Il est reçu à l’Académie des sciences en 1807.
Étienne meurt à Serrières le 1er avril 1799. Joseph s'installe alors à Paris, et meurt à Balaruc-les-Bains dans l’Hérault, lors d'une cure, le 28 juin 1810.
[modifier] Bibliographie
- Marie-Hélène Reynaud - Les Frères Montgolfier, et leurs étonnantes machines, 1982, Vals-les-Bains
- Pierre-Louis Clément – Les Montgolfières : Leur invention, leur évolution du XVIIIe à nos jours, 1982, Paris.
