L'ÉTUDE DES QUESTIONS AÉROSTATIQUES

Par m. L. FRANCHOT,

(Extrait du Bulletin de la Société aérostatique et météorologique de France, janvier i853.)

Il y a deux opinions divergentes sur la solution du problème de la locomotion aérienne ;

L'une, ayant pour elle tout le prestige d'un commencement d'expérience, et avec laquelle le public est familiarisé, a pour base l'aérostat ou la pesanteur de l'air;

L'autre* encore timide, peu étudiée, manquant de données suffisantes (mais qu'on pourrait se procurer par des expériences peu coûteuses), connue seulement par quelques tentatives incertaines ou malheureuses, se fonde sur les facultés dont la nature a pourvu les oiseaux, ou, en d'autres termes, sur l'inertie de l'air, sur la résistance que ce fluide oppose au déplacement.

J'ai dit deux opinions divergentes. L'expression n'est pas rigoureuse : car le premier système emprunte beaucoup au second; il emprunte tout le système de propulsion nécessaire pour vaincre la résistance que l'air oppose à la marche de l'aérostat.

Or cette résistance peut devenir assez considérable, à une vitesse à laquelle on doit nécessairement prétendre» pour que l'auxiliaire de légèreté spécifique, le ballon, soit plus nuisible qu'utile.

Sans entrer dans les calculs fort élémentaires qui démontrent cette proposition, supposons le problème de locomotion aérienne résolu; supposons un véhicule aérien quelconque s' avançant horizontalement avec une vitesse de 40 kilomètres ( 10 lieues à l'heure) par rapport à l'air ambiant. N'est-il pas apparent, dans cette

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hypothèse, qu'un plan incliné, une espèce da cerf-volant à simple courbure disposé au-dessus du véhicule, aurait pour efTet de le soutenir aussi bien qu'un ballon?

Or ce cerf-volant, ce parachute, d'ailleurs peu incliné k Tborizon, offrirait évidemment moins de prise à la résistance de l'air que le ballon, même de forme allongée, qu'il remplacerait.

Par conséquent la force motrice pourrait être d'autant diminuée ou la vitesse accrue.

Maintenant on se demande s'il est possible d'atteindre à une telle vitesse, et, subsidiairement, quelle est la loi de la résistance de l'air, dans le mouvement rectiligne :

i"* Contre des ballons sphériques, oblongs ou pisciformes; a^ Contre des plans diversement inclinés ou à courbure; £t dans le mouvement curviligne :

Quel est \ effet utile d'un moteur agissant dans l'air sur des propulseurs hélicoïdaux ou autres, pour en déduire le rapport du poids du moteur et de ses agrès au poids qu'il peut enlever?

Chacune de ces questions principales est susceptible de se décomposer en plusieurs autres, qui doivent être résolues expérimentalement si l'on veut posséder les ressources disponibles pour aborder le problème de la locomotion aérienne d'une manière rationnelle; puisque, à l'exception peut-être de la résistance de l'air contre un ballon sphérique, les archives de l'expérience ne fournissent que des données insuffisantes sur les autres questions.

Or, pour favoriser la solution du problème de locomotion aérienne, sans prévention, sans parti pris d'avance, il faudrait tracer un programme rigoureux, et engager les chercheurs dans une voie rationnelle par un appui prudent et judicieux.

L'aérostation n'aurait d'ailleurs qu'à y gagner, car, indépendamment de son incontestable importance en météorologie, n'est-elle pas, quant à la direction, à la merci des questions précédentes? n'a-t-ellepas d'ailleurs k remplir le rôle important de nourrice pour les premiers véhicules aériens, dont elle tiendra les lisières jusqu'à ce qu'ils soient assez forts pour prendre d'eux-mêmes leur essor?

Mais, à l'égard des tentatives de direction faites d'amblée en grande échelle, la société pourrait se montrer d'une extrême réserve jusqu'à ce qu'on eût élucidé, par des expériences simplifiées et faites en détail, les questions préjudicielles.

En efTet, ces dernières pourraient être traitées d'une manière à peu près satisfaisante et à moins de frais qu'une seule grande expérience en casse-cou, dont on ne peut tirer aucune conclusion positive, et qui serait plutôt de nature, en cas de catastrophe, à décourager pour longtemps les chercheurs et le public.

Remarquons d'ailleurs que, quels que fussent les résultats isolés trouvés dans les expériences de détail ou analytiques, ils resteraient^ s'ils étaient bien observée,

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comme des faits acquis à la science; tandis que d'une expérience complexe on ne peut tirer que des conclusions vagues et incertaines.

Pénétré depuis longtemps de cette manière de voir, j'ai cherché à composer, en prévision de leur service futur, deux instruments de précision destinés principalement à la mesure des résistances que Ton doit connaître pour aborder le problème de la locomotion aérienne.

Le premier est une balance anémomètrique rectilignef pouvant être placée sur l'impériale d'un wagon de chemin de fer, et propre à mesurer pour différentes vitesses, dans le mouvement rectiligne et par un temps calme :

i^ La résistance de l'air contre des ballons de formes diverses;

0? Les effets de cette même résistance contre un plan incliné, c*est-à-dire le rapport entre la résistance et la force ascensionnelle, en faisant varier l'inclinaison et la courbure du plan résistant. .

Le même appareil, étant fixé, peut également servir à mesurer les effets de la force du vent, dont les résultats, dans les mêmes circonstances réciproques, àïfte^ rent des premiers.

Le second instrument est une balance anémomètrique circulaire^ propre à mesurer les effets de la résistance de l'air contre des plans inclinés à simple ou double courbure, hélices, ailes de rechange, etc., mues circulairement autour d'un axe vertical, sous des vitesses et des inclinaisons variables.

L'appareil enregistre sur papier, pour un système d'ailes quelconque :

i^ La vitesse, a^ la force motrice dépensée dans l'unité de temps, 3^ la force ascensionnelle correspondante.

Ne pouvant, en ce moment, accomplir par moi-même les expériences en vue desquelles j'ai étudié les appareils ci-dessus spécifiés, j'ai cherché à démêler d*avance par induction, sur des données d'ailleurs insuffisantes, les résultats en question, qui demanderaient évidemment k être confirmés par des expériences directes et variées.

Voici le tableau qui présente en résumé quelques-uns de mes calculs.

INSTRUMENTS PROPOSÉS

TABLEAU DU TRAVAIL DES HÉLICaBS CONSIDÉRÉES OOMBIE PROPULSEURS