vignette|Médaillon en bronze des frères Montgolfier, par Houdon (musée du Bourget). vignette|Description de la montgolfière de 1783 des frères Montgolfier : partie supérieure ornée de fleurs de lys avec en dessous les douze signes du zodiaque en couleur d'or sur un fond peint bleu azur, au milieu des chiffres de Louis XVI, les deux L entrelacés, quatre fois répétés et entremêlés de soleils éclatants et le bas garni de mascarons,
de guirlandes et d'aigles à ailes déployées..
Les frères Montgolfier, Joseph. (1740-1810) et Étienne (1745-1799), sont des industriels français, inventeurs de la montgolfière, ballon à air chaud grâce auquel a été réalisé en 1783 le premier vol d'un être humain.
Biographie Jeunesse et enfance des deux frères thumb|left|Plaque commémorative apposée sur la maison des frères Montgolfier à Vidalon. Leur père, Pierre Montgolfier (1700-1793), père de seize enfants, est papetier comme ses ancêtres depuis le .. Le moulin familial est installé à Vidalon-lès-Annonay, petit bourg de l'Ardèche de la commune de Davézieux, situé non loin du Rhône à au sud de Lyon. La papeterie a une réputation européenne.
Joseph est né à Vidalon-lès-Annonay, le . 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 monte un laboratoire de chimie, puis fait un séjour à Paris assez bref pour revenir travailler à Vidalon. Son père lui confie, avec sa sœur Mariane et son frère Augustin-Maurice, la nouvelle usine de Vidalon-le-Bas.
Étienne, né le également à Vidalon-lès-Annonay, est le quinzième. Il réussit mieux à l'école que Joseph et étudie l'architecture à Paris. Il travaille sous la direction de l'architecte Soufflot. Il réalise des bâtiments pour la papeterie de Jean-Baptiste Réveillon.
En 1772, le frère aîné des Montgolfier, Raymond, décède et son père rappelle Joseph au pays pour prendre en charge la papeterie. Finalement, en 1774, Pierre laisse la responsabilité de l'entreprise à Étienne et nomme Joseph responsable technique des ateliers de la papeterie Montgolfier. L'entreprise se développe, surtout par la mise au point, en 1777, par Étienne du premier papier vélin français. Une unité dirigée par Joseph s'ouvre en 1780, à Avignon, où un marché important existe, en raison du très grand nombre d'imprimeries locales : Avignon ne fait pas partie du royaume de France, mais dépend du Pape. De nombreux imprimeurs y travaillent donc pour éviter la censure royale et ne pas payer les droits sur des copies d'ouvrages. Joseph Montgolfier en profite donc pour passer une licence en droit, qu'il obtient en 1782, à 42 ans.
La papeterie compte à cette époque à peu près trois cents ouvriers, ce qui est un effectif important et les affaires marchent bien.
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.
Plusieurs hypothèses existent sur la naissance de l'idée de l'utilisation de l'air chaud. Dans une version, Joseph ayant jeté un papier dans la cheminée s’aperçoit que ce dernier est aspiré. Dans une autre, l'idée lui vint simplement en voyant monter la fumée ou une chemise de sa femme dans la cheminée. Sur cette origine, les sources ne sont pas sûres.
En novembre 1782, alors qu'il est à Avignon, Joseph fait une première expérience avec une chemise fermée, puis avec un « cube » de taffetas de soie d'un mètre cube environ qu'il parvint à faire monter au plafond de la cheminée. Cette expérience eut lieu dans la maison aux Ballons qui se situe au de la rue Saint-Étienne. Elle se distingue, entre toutes, par ses appuis de fenêtres en fer forgé portant, chacun en son centre, .
C'est ici que descendaient les frères Montgolfier quand ils venaient d'Annonay pour leur commerce de papier. Le Courrier d'Avignon du relate : . thumb|La cour d'honneur de l'hôtel de Villeneuve-Martignan, actuel musée Calvet d'Avignon, où les frères Montgolfier donnèrent une des premières séances d'aérostation.
Une autre relation de cet évènement est faite par Félix Dugonet, dans son ouvrage paru en 1903 L'invention de l'Aéronautique à Avignon en 1782. Il narre .
De plus, il est de tradition que les frères Montgolfier donnent une des premières séances d'aérostation dans la cour d'honneur de l'hôtel particulier des Villeneuve-Martignan, l'actuel musée Calvet d'Avignon.
En , 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 produit une épaisse fumée, car ils pensent, par analogie aux nuages, que la fumée est la responsable de l'élévation. Ils multiplient les expériences en mélangeant plusieurs combustibles, utilisant la combustion ignée de matières organiques telles que paille, foin, laine mouillée, fumier de mouton, vieilles chaussure et même viande pourrie..
Le , ils gonflent avec de l’air chaud une sphère de 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 (toile d'emballage) qu'ils doublent avec des feuilles de papier mince (le papier renforce la toile, l'imperméabilise et l'isole thermiquement), découpée en fuseaux assemblés ensuite entre eux et cousus sur un réseau de ficelles fixées aux toiles. Le poids du ballon était de pour . 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 .
Le , c'est avec ce ballon qu'ils font une démonstration aux états particuliers du Vivarais. Jean de Viguerie parle lui du . Il se serait élevé ce jour-là à mètres et se posa 10 minutes après l'envol à . Les députés font un rapport pour l'Académie des sciences de Paris. Le , le physicien Jacques Charles répète l'expérience au Champ de Mars à Paris mais préfère l'hydrogène, quatorze fois plus léger que l'air, à cause de sa meilleure force ascensionnelle. Dès lors, une compétition s'engage entre les montgolfières à air chaud et les charlières à hydrogène. Les deux frères songent à se faire connaître à Versailles pour obtenir du financement ; tous leurs essais ayant été payés jusqu'alors avec leurs propres deniers..
Les expériences à Paris thumb|Maquette d'une montgolfière avec sa plateforme encerclant le foyer, musée royal de l'armée et de l'histoire militaire, Bruxelles. thumb|Plaques commémoratives de la Folie Titon, 31 bis rue de Montreuil, à Paris.
L'information de l'expérience du est très vite arrivée à Paris. L'Académie des sciences forme 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, environ et . Le textile de base de l'enveloppe est 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 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 , 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 dans le parc de l'usine Réveillon. 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 , soit une semaine après.
Le ballon n'est malheureusement pas réutilisable. Un nouveau ballon est reconstruit en 5 jours. Et celui-ci fait , il est néanmoins moins haut, , moins lourd, et un peu plus sphérique. Il est essayé en vol captif le 18. Il est nommé Le Martial.
Le , 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 . 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 accourt. Les animaux sont vivants et bien portants. Le mouton qui broutait calmement la paille finit ses jours à la ménagerie royale en guise de récompense. Le canard et le coq paraissent n'avoir point souffert mais selon certains témoins, ce dernier a le bec cassé, le mouton s'étant assis dessus lors de l'atterrissage..
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.
Le premier vol d'un être humain thumb|Plaque commémorative au château de la Muette à Paris, à la lisière du bois de Boulogne.
thumb|Ascension captive du 19 octobre 1783.
Étienne se met donc à dessiner un nouveau ballon, d'une taille permettant d'emporter 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, de diamètre, de haut pour un volume de et une masse de . Il est également décoré pour la circonstance de fleurs de lys, des douze signes du zodiaque en couleur d'or, des chiffres de Louis XVI, les deux L entrelacés, de mascarons, de guirlandes et d'aigles à ailes déployées. Il est terminé dans les environs du . Le , 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 ». Étienne ne vola pas dans la montgolfière à cause des interdictions de son père.
Jean-François Pilâtre de Rozier fut choisi pour les essais suivants, le 15 (montée à , durée 4 minutes et 25 secondes) et le 17. La méthode de chauffage change, la paille sèche est utilisée : elle produit moins de fumée mais est plus efficace. Pilâtre commence à bien manier le ballon, maniement qui consiste à alimenter le feu du foyer avec de la paille pour contrôler la montée ou la descente du ballon.
Le a lieu le premier vol habité à la Folie Titon, manufacture royale des papiers peints, dans l'actuelle rue de Montreuil à Paris, dans le faubourg Saint-Antoine. Le premier vol s'élève à , avec Jean-François Pilâtre de Rozier seul, et le deuxième à , avec deux passagers : Pilâtre et André Giroud de Villette (durée 9 min). Ces deux vols eurent lieu en captif, c'est-à-dire que le ballon est attaché au sol par une corde solide reliée à une masse suffisamment importante pour le retenir. Il faut un équipier, après l'essai de Giroud de Villette, c'est le Marquis d'Arlandes qui sera choisi. Tout est prêt, mais il manque l'autorisation du Roi. Il préfèrerait proposer la vie à deux condamnés à mort volontaires pour l'expérience, mais finalement se laisse fléchir.
thumb|Plaque commémorative de l'événement.