La construction d'une montgolfière

Présentation de la Construction Amateur - A Deramecourt - 27/03/2004 p 1/14

La construction d'une montgolfièreArnaud Deramecourt, [email protected]

Montgolfière France Records

Nombreux sont ceux qui se demandent comment et pourquoi on construitun ballon à air chaud. Voici en quelques lignes une esquisse de réponse

pour les éclairer.

Deux définitions préliminaires :

• construire : Assembler les différentes parties d'une machine, d'un appareil, etc.

• amateur : (latin amator) 1. Personne qui pratique un sport, qui s'adonne à un art, etc.,pour son agrément, sans en faire profession. 2. Personne qui a du goût, une attiranceparticulière pour qqch.

Galerie de ballons amateurs_________________________________ 3

Pourquoi construire ?______________________________________ 4

Quelles sont les qualités du constructeur ? _____________________ 4

Mûrir le projet____________________________________________ 5

Choisir le profil du ballon __________________________________ 5

Sélectionner les fournisseurs et acheter les matériaux ____________ 6

Réaliser le calcul des patrons ________________________________ 6

Découper le tissu__________________________________________ 7

Coudre l'enveloppe ________________________________________ 7

Assembler la nacelle (ou acheter d'occasion) ___________________ 8

Construire un brûleur (ou acheter d'occasion)__________________ 9

Faire construire ou acheter des bouteilles______________________ 9

Réaliser les démarches administratives _______________________ 10

Effectuer les tests en vol ___________________________________ 10

Obtenir le certificat de Navigabilité __________________________ 11

Forum aux questions _____________________________________ 11

Stage de construction amateur______________________________ 13

Pour plus d'informations __________________________________ 13


Galerie de ballons amateurs

Une petite galerie des ballons produits dans les salons des amateurs depuis 1996…

Votre projet ?

Ces ballons cubent de 1 500 à 3 000m3 et sont constitués de 8 à 20 fuseaux. Les décorations sontde plus en plus sophistiquées.


Pourquoi construire ?

Nous sommes tous guidés par des raisons différentes dans nos actions, alors je vais passer enrevue quelques motivations que je rencontre chez les constructeurs amateurs :

• Economiser de l'argent. Il est certain que payer une enveloppe neuve de 3 000 m3 4900euros (32kF) au lieu de 23 000 euros (151kF) est assez motivant.

• Etre indépendant : le constructeur est agréé pour toutes les réparations de son ballon.C'est lui qui en fait l'entretien (et ce quelque soit le niveau de l'entretien).

• Connaître parfaitement son aéronef. Il est de notoriété que les constructeurs amateurssont très attentifs à leur machine, et qu'ils la connaissent dans les détails.

• Ressentir le plaisir de voler sur une création personnelle. En effet, il est toujoursgratifiant intellectuellement de construire des objets, et surtout des objets qui volent (etavec lesquels on vole !). Sauf bien entendu pour les esprits chagrins qui méprisent touteactivité manuelle.

• Se faire plaisir.

Attention, la seule motivation d'économiser de l'argent ne me paraît pas suffisante.

Note : les ballons construits en amateur ne peuvent pas servir à but lucratif. En revanche, vouspouvez organiser des vols de découverte avec un tel ballon au sein d'une association loi 1901sans problème.

Quelles sont les qualités du constructeur ?

Quelques mots sur les compétences nécessaires pour construire un ballon. Un certain nombre depersonnes se demandent si elles sont capables d'effectuer une construction telle qu'un ballon.Certes, un ballon gonflé c'est impressionnant et cela paraît énorme, mais lorsque l'enveloppe estdans le sac, on trouve ça beaucoup plus petit.

Ceci dit, la construction nécessite tout de même un certain nombre d'heures de travail, comprisentre 100 et 200, selon votre rapidité et votre habileté. Il n'est pas nécessaire d'être une parfaitecouturière pour coudre un ballon (mais après avoir cousu un kilomètre de tissu, vous le serezdevenu !). Les qualités requises pour construire sont :

• aimer bricoler

• avoir un peu de temps

• avoir un certain sens de l'organisation

100 à 200 heures prennent facilement place sur 6 mois. Ne croyez pas certains vendeurs deballons qui parlent de "5 ans minimum, avec de lourdes contraintes". L'intérêt des vendeurs estque vous ne construisiez pas ! Il est manifeste que certains vendeurs de ballons n'ont pas comprisqu'il y avait de la place pour tout le monde, et pas seulement pour eux.


Mûrir le projet

Il est difficile de se lancer dans une construction suite à un coup de tête, en quelques heures. Selancer dans un projet de construction nécessite une certaine maturité du projet. Au début, on s'yintéresse, puis on va voir à quoi ressemble le ballon d'untel. Convaincu en discutant avec d'autresconstructeurs amateurs que ce n'est pas compliqué, que la nouvelle enveloppe est à portée demain, on assiste à la construction d'un autre ballon : la découpe n'a pas l'air bien compliquée et lacouture s'apprend vite.

L'idée fait son chemin alors que vouscommencerez déjà à vous surprendre en traind'échafauder des hypothèses sur lefournisseur du tissu, la forme du ballon, levolume ...

Cette phase de "mûrissement" peut prendrede deux mois à cinq ans. Le principal estqu'elle se déroule et que vous vous sentiezprêt à vous lancer dans la construction unjour.

Choisir le profil du ballon

Le ballon sera-t-il plat au sommet ou pointu ?Quel en sera l'usage et le volume ? Combiende fuseaux ? Galbé ou plat ? Autant dequestions existentielles auxquelles voustrouverez réponse petit à petit lors duprocessus de maturation exposéprécédemment.


Sélectionner les fournisseurs et acheter les matériaux

C'est l'une des étapes les plus importantes. Si pour les sangles, les câbles, le fil à coudre ... c'estassez facile, pour le tissu le choix est un peu plus dur : il faut choisir un produit de qualité à unprix intéressant. La phase de recherche peut durer assez longtemps. Se grouper pour faire des testsur les produits et faire baisser les prix est nécessaire dans cette optique. Si d'autres amateurssont en train de lancer une commande, profitez en pour acheter avec eux, sinon il vous faudralancer une commande indépendante.

Réaliser le calcul des patrons

Une fois le tissu en main (ainsi vous en connaissez la largeur exacte), vous pouvez réaliser ledessin et la préparation des patrons pour la découpe. Les patrons se font : soit d'après un logicielde calcul de patrons, soit d'après un tableau Excel assez simple. Vous pouvez aussi récupérer lataille des panneaux d'un ballon existant pour en faire une copie conforme.

Selon le type de découpe choisi, soit les patrons sont réalisés dans du papier kraft (découpemanuelle), soit ils sont mis sur disquette pour la machine (découpe automatique).

En général, c'est une activité stressante, car on n'a guère envie de se tromper, et il arrive parfoisde se réveiller en plein nuit en se disant : "mais est-ce que j'ai bien intégré la marge de couture ?Et l'ourlet du haut ?"

Lors de mon premier ballon j'avais effectué une maquette de 2m3 avec mon programme decalcul de patrons. Le mini ballon faisait 24 fuseaux et 11 panneaux par fuseau, soit 264 panneauxau total et j'avais passé 50 heures à le réaliser. Avec un certain soulagement, j'ai pu constaterqu'il avait bon aspect (mais cette vérification m'a demandé beaucoup de temps !). Ensuite leballon en taille réelle a montré un petit défaut (les panneaux ont un peu l'aspect "plat").

Pour la construction de mon deuxième ballon de taille réelle, j'ai modifié légèrement le procédéde calcul des panneaux et le résultat est impeccable.

tracé automatique des panneaux par logiciel


Découper le tissu

Découpe manuelle Découpe à la machine.Ça ne veut pas dire qu'il ne faut rien faire !

Première grosse étape de la fabrication, qui compte pour une cinquantaine d'heures. Un conseil :faites ça entre copains en un week-end. Ce sera fait et il n'y aura plus à en parler ensuite ! L'idéalpour une découpe efficace et rapide est de constituer deux équipes de trois personnes et d'alternertoutes les heures. Le travail avance alors vite et bien : c'est un vrai plaisir.

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

Il est aussi possible de confier la découpe du ballon à une société spécialisée dans la découpe devoiles...

Coudre l'enveloppe

Bienvenue dans le monde des couturières.C'est parti pour 50 à 150 heures de coutureselon votre habileté, votre rapidité, et dunombre de panneaux à assembler. Un1600m3 12 fuseaux avec un tissu en 1m60 delarge demandera moins de temps qu'un3000m3 24 fuseaux avec un tissu en 1m10 !

Pour cette phase, il est primordial de se faireaider pour apprendre à coudre avec un guidede couture. La prise en main en sera debeaucoup facilitée. Ensuite, votre rendementdépendra en grande partie du bon réglage dela machine. Il est donc essentiel de consacrerquelques heures à régler la machine dès ledébut pour gagner du temps ensuite. Selonles problèmes rencontrés par la suite, le gainpeut aller jusqu'à plusieurs dizaines d'heures. Couture de l'enveloppe,

on se sent seul parfois !


Assembler la nacelle (ou acheter d'occasion)

Si vous n'avez pas de nacelle, ou si vous souhaitez renouveler une nacelle, c'est possible. Il vousfaudra cependant travailler l'osier, le rotin, le bois ou, pour les nacelles expérimentales, le tissu,l'aluminium, les composites ...

Clichés de S. Rolland.

Nacelle tubulaire alu, contreplaqué,vue ici sans entoilage.

Une nacelle traditionnelle vous demandera de 100 à 250 heures de travail et environ 700 à 1000euros de matières (taille 120x140cm).


Construire un brûleur (ou acheter d'occasion)

La construction d'un brûleur est délicate etrequiert certaines connaissances etcompétences que nous ne possédons pas tous.La solution la plus simple est d'acquérir unbrûleur d'occasion (il s'en trouve à prixacceptable).

Pour le puriste, ou le "technicien" qui veut toutconstruire de ses mains, il est néanmoinspossible de fabriquer le brûleur. Ce seracependant un certain investissementsupplémentaire.

Cliché par Philippe Lusley,constructeur de ce brûleur

Faire construire ou acheter des bouteilles

L'achat d'occasion de bouteilles est la solutionappliquée par défaut par les constructeursamateurs. Cependant, si vous voulez faireconstruire des bouteilles Inox à un prixintéressant, c'est possible. Une étude est encours actuellement.

Étude de P Lusley pour la fabrication decylindres.


Réaliser les démarches administratives

L'ensemble des démarches administratives est assezsimple. Lors de la construction, vous déposez un dossierde demande de CNRA : description du ballon, desmatériaux, du calcul des forces, des conditions deconstruction. La procédure est simplifiée si vousconstruisez selon une liasse de plans. Ensuite, une fois leballon terminé, le ballon est "inspecté" par le GSAC (ex-Véritas). La visite prend une heure environ. C'est à cemoment que l'inspecteur du GSAC vous posera toutes lesquestions supplémentaires qu'il jugera nécessaires.

L'expert GSAC émet un avis, transmis à la DGAC, quidélivre alors une autorisation temporaire pour l'exécutiondes vols d'essai.

Toutes ces démarches consomment une quinzained'heures.

Effectuer les tests en vol

Le grand jour est venu. Autorisation de réaliser les vols d'essais en main, vous pouvez enfinessayer le ballon. La trame des vols d'essai comporte 5 heures de vol et 15 atterrissages, ce quiest vite réalisé (libre à vous de prolonger ce programme s'il vous paraît incomplet).

Pour effectuer les vols d'essai, vous devez avoir assuré le ballon. Les premiers vols sont un peuparticuliers. Est-ce que ce ballon va bien tenir la route ? Comment va-t-il se comporter en vol ?

Voler sur un ballon tout neuf est un peu particulier. Durant les premiers essais de mon ballon, cedernier était tellement étanche par rapport à mon vieux ballon précédent que je devais piloter à lafin du vol avec le parachute légèrement ouvert, sinon je n'arrivais pas à descendre !


Obtenir le certificat de Navigabilité

Une fois les vols d'essai terminés, il ne restequ'à compléter et retourner la fiche de testsen vol à la DGAC, qui délivrera alors peu detemps après le laissez-passer, puis le CNRAquelques jours plus tard. Le CNRA estvalable 3 ans (avant revente, sinon il passe àun an).

Ensuite, à vous de voler et d'épuiser la ballonjusqu'à une nouvelle construction !

Forum aux questions

Idées reçues, ouï-dire, rumeurs ... les réponses à quelques questions sur le sujet.

Avec un ballon en construction amateur, il est impossible de participer à des meetings.

FAUX . Tout aéronef construit en amateur (ballon, avion ou autre) possède un CDN particulier(le "CNRA" : CDN Restreint d'Aéronef) qui vous permet de voler en meeting comme tout autrepilote. Les portes des meetings ne vous sont absolument pas fermées.

Avec un ballon en construction amateur, il est impossible d'emporter des passagerspayants.

FAUX. Il est uniquement interdit d'exploiter un aéronef volant en CNRA à titre lucratif. Enrevanche, rien ne s'oppose à l'utilisation au sein d'une association loi 1901 (dont le but estclairement non lucratif) pour réaliser des vols de découverte.

Les ballons de construction amateur sont lourds et pénibles à manipuler.

FAUX. Comme il vous est possible de choisir le tissu que vous voulez pour la construction duballon, vous pouvez opter pour un tissu léger, moyen ou lourd. Ce qui aura un impact sur lepoids de l'enveloppe. Aux États-Unis, il est courant d'utiliser un tissu très léger (environ40g/m2), qui peut durer moins longtemps (250h) mais qui permettra d'avoir une enveloppelégère. Si vous optez pour les tissus utilisés par les fabricants de ballon, le poids de l'enveloppesera comparable à celui d'une enveloppe de fabricant. Enfin, si pour des raisons économiques,vous construisez avec un tissu bon marché et assez solide, cela aboutira à un ballon un peu pluslourd.


C'est compliqué de construire un ballon.

FAUX. Il suffit d'avoir un minimum d'organisation et d'aimer se servir de ses mains. Oui, lafabrication d'un ballon nécessite la mise en œuvre d'un nombre important de tâches, mais celles-ci sont simples. En se conformant à une certaine organisation et à certaines règles, laconstruction est un vrai plaisir.

Les ballons de construction amateur ne sont pas sûrs.

FAUX. Il est vrai qu'un ballon mal fabriqué, fait de bric et de broc, avec des matériaux nonadaptés pourra être dangereux mais si vous suivez une démarche de construction sérieuse (ce quevous ferez inévitablement si vous construisez dans l'optique de voler), votre ballon sera aussi sûrque celui d'un professionnel. Et par la suite, c'est avec l'œil d'un vrai connaisseur que vousl'inspecterez et l'entretiendrez. Un gage de sécurité important !

Les contraintes d'un ballon en construction amateur sont fortes.

FAUX. Mis à part les contraintes administratives liées à un dossier CNRA (qui sont peuimportantes), les contraintes sont mêmes plutôt moins fortes que pour un ballon de fabriquant :visite GSAC tous les trois ans, vous êtes agréé pour toutes les étapes d'entretien du ballon. Leprix de l'assurance est le même que pour un ballon sous CDN.

Construire un ballon, ça prend des années.

FAUX. Pour la majorité des ballons construits au cours des six dernières années en France pardes amateurs, environ trois à cinq mois se sont écoulés entre la découpe du tissu et la fin dela couture de l'enveloppe. Ensuite c'est le processus d'homologation qui peut prendre de deux àtrois mois. D'ailleurs, les fabricants (qui n'ont pas le processus d'homologation à repasser pourchaque ballon construit) construisent les ballons en quelques semaines.

La construction amateur fait concurrence aux fabricants de ballons.

VRAI et FAUX. Certes, un ballon que je construis et avec lequel je vole, c'est un ballon qui n'apas été construit par un fabricant. Mais l'aurait-il été si je n'avais pas construit ? Est-ce quej'aurais acheté un ballon à un fabriquant ? Je ne pense pas. Peut-être un ballon d'occasion aupotentiel déjà entamé. Plusieurs des constructeurs amateur font ce choix pour des raisonséconomiques. Il est intéressant de noter que plusieurs personnes sont venues au ballon car ellespouvaient construire. Chacun a sa place, que ce soit à la Fédération comme sur les terrainsd'envol, j'espère que tout le monde aura l'intelligence de le comprendre.

Vous voulez plus d'informations sur la construction amateur ?

Les ballons "construction amateur" participent fréquemment à des meetings. Vous pourrez ainsijuger sur pièce. Vous pouvez aussi choisir de participer au stage annuel de construction amateur.Enfin, le bulletin de construction amateur représente une riche source d'information.


Stage de construction amateur

Un stage construction amateur est organisé tous les ans, dans des localisations tournantes (2001 :Nantes, 2002 : Metz, 2003 : Toulouse), ceci afin de permettre une diffusion nationale.

Le prochain stage de construction amateur se déroulera les 3 et 4 avril 2004 (le week-endprochain !) dans la région centre. N'hésitez pas à vous inscrire. Ce stage est ouvert à tous et esttrès accessible.

Pour plus d'informations

L'association Montgolfière France Records a "relancé" le mouvement en 1997 en éditant le seulbulletin au Monde qui parle de construction amateur d'Aérostats. Parution trimestrielle (20euros/an).

MFR, 40, route de Labège, 31 450 Baziège, http://aerostation.free.fr/mfrTél. 05.61.81.04.57 / 06.70.87.60.24

Articles du bulletin de la construction amateur

CAAF#01 Éditorial de présentation. Les constituants d'une enveloppe de montgolfière. Quel volume choisirpour un ballon ? Présentation de l'atmosphère ARDC. Que valent les unités souvent rencontréesdans le monde industriel : unités anglaises, unités métriques, équivalences, ... La surface enfonction du volume. Comment choisir un tissu ? Une première liste de fournisseurs de tissus.

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CAAF#02 La machine à coudre. Groupons nos achats. Quel découpe choisir pour les panneaux ? Quelsprofils choisir pour un ballon, comment calculer ses fuseaux ? Compte-rendu de construction(découpe). Liste des abonnés au 1er mars 98. Quelques projets en cours. Le tissu DIM Spi52C.Les fournisseurs de tissus. Un résumé des formalités à accomplir tout au long de la constructiond'un ballon. Un fournisseur de sangles.

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CAAF#03 La couture (suite). Un fournisseur de tissu très intéressant. La porosité des tissus.Dimensionnement des éléments essentiels. Sangles : à l'intérieur ou à l'extérieur ? Mieux que leNylon ? Compte-rendu de construction (couture). Mise à jour de la liste des abonnés. Quelquesprojets en cours. Le point sur le processus CNRA. Marques d'immatriculation et plaqued'identité.

20p

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CAAF#04 Le vieillissement du Nylon aux UV. Récupérer des pièces sur un vieux ballon. Compte-rendu deconstruction du ballon Hennetier. Les fils à coudre. Les constituants d'un brûleur. Un portrait deDavid Barker, qui a construit six brûleurs. Compte-rendu de construction du ballon Deramecourt.Les outils nécessaires à la fabrication d'une enveloppe. Mise à jour de la liste des abonnés. Lescaractéristiques du fil à coudre. Quel est le volume d'un ballon ?

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CAAF#05 La découpe des panneaux d'un ballon de A à Z. Photo du ballon de Sébastien Rolland (3000 m3).Article sur la mini-montgolfière RC d'A. Fussel. Construction du brûleur "VULCAIN". Courrierdes lecteurs.

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CAAF#06 Le calcul des câbles de liaison enveloppe-cadre de charge. Fabrication d'une NacelleTraditionnelle. Le vieillissement de tissu aux UV (2). Doit on faire confiance aux fournisseurs ?La couture des sangles. Construction de nacelle, précision.

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CAAF#07 Les différents réglages de la machine à coudre ½. Fabrication d'un rebord de nacelle. Du Nomexdéclassé. Fabriquer un brûleur. Quelques projets en cours.

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CAAF#08 Les différents réglages de la machine à coudre 2/2. Aperçu du rebord de nacelle. Le régulateurd'une veilleuse en phase liquide. Construction du brûleur "VULCAIN" - suite. Quelques projetsen cours. Le premier ballon. Le formulaire de dépôt de CNRA. La confection de manchons de

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protection pour la connexion nacelle-enveloppe

CAAF#09 Les ballons de la classe "ULM". Questions à M Bezeau, du GSAC : la reconstruction. Rapportde construction du ballon Deramecourt D20/3000P no1 "F-PKAS". Gamme de travail :l'assemblage d'un ballon. La première montgolfière de construction amateur ?. Faire sous-traiterla découpe, c'est possible. Fabriquer ses câbles, c'est possible !. Quelques projets en cours.

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CAAF#10 Documents d'aide pour la réalisation d'un ballon. La reconstruction : suite. Le réseau de sanglesdu parachute. L'ajout d'une cordelette antiretournement. La fixation de l'anneau de couronne. Leprofil et la construction du parachute. La fabrication d'un scoop. Fabrication d'une NacelleTraditionnelle. Quelques projets en cours. Les Normes. La norme NF G 07 001.

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CAAF#11 Les ballons Boland. Le positionnement des sangles horizontales. Construction et revente. Unballon coréen. Un système de dégonflage rapide : le RDS de Sky Balloons. Libres propos. Lecalcul des forces dans une enveloppe. Compte-rendu de découpe du ballon de Philippe Lulsey.Quelques projets en cours. Courrier des lecteurs.

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CAAF#12 Construction de bouteilles - Appel d'offre. Nouvelles coordonnées. La porosité des tissus. LaNorme NF G 07-154. Présentation des ballons de la société Aérophile SA. La fixation descordelettes de traction. La qualité de la couture. La fabrication d'un scoop - suite. Un largueuravec des restes de construction. Les décalages de couture. Un système de dégonflage rapide : le"trivent" de Thunder & Colt. Un logiciel d'aide à la conception de ballons. Quelques projets encours.

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CAAF#13+14

Numéro double spécial nacelles. Compte-rendu de construction d'une nacelle traditionnelle.Construction d'une nacelle innovante. Présentation de la vannerie de rotin et d'osier. Les pointsde tressage d'une nacelle. Meeting et stage de construction amateur. Les nœuds dans laconstruction d'un ballon. Quelques projets en cours.

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CAAF#15 Les nouveautés du logiciel d'aide au calcul d'un ballon. Les banderoles. La différence dedémarche des constructeurs amateurs en France et aux USA. Le calcul du volume d'un ballon.Un 1600 prêt à construire. Le stage de constructeur amateur de 2001. Le stage de constructeuramateur de 2002. Astuce. La procédure d'homologation simplifiée. Courrier des lecteurs.Construction de nacelle - compléments.

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CAAF#16 La température du ballon. Le contrôle de la température. Astuces. Un système de dégonflement.L'évolution du profil des ballons. Les brûleurs de David Barker. Parachute : position des Velcros,calcul des cordelettes de centrage. Un cylindre de transport ? Ballons "ultra-légers" : une réponsede Cameron à la construction amateur. Quelques projets en cours.

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CAAF#17 Les ventaux de rotation. Réglementation radio, LSA, puissance. Un 2200 prêt à construire.Comportement des ballons en descente froide. Courrier des lecteurs. Ils construisent.

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CAAF#18 Les dangers du bruit du brûleur. Compte-rendu de construction de F-PCSB. La constructiond'une nacelle pliante. Conseils pour le tressage d'une nacelle en osier. Stage construction amateur2002. Stage construction amateur 2003. Ils construisent.

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CAAF#19 Un ventilateur original. Les facteurs de réserve. Compte-rendu de construction de F-PCSB,nacelle pliante suite. Des réalisations d'outre-Atlantique. Réparation d'une nacelle. Courrier deslecteurs. Un cloud-hopper motorisé. Reconstruction. Quelques projets en cours

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CAAF#20 La construction amateur GAZ. Les constituants d'un ballon à gaz. Peut-on se passer de pouliesdans une montgolfière ? Des ULMs classe V. Voyager avec un ballon CNRA. Réaliser un rackde transpondeur. Jean-Claude Talut, constructeur amateur. Quelques points à vérifier en cas deproblème de machine à coudre. Quelques projets en cours. Courrier des lecteurs.

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La construction d'une montgolfière

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