AU BUREAU DES ANNALES DE LA SCIENCE ET DU DROIT C6MMERGIAI
llUE DE LA bOURDlàRE, N<^ 19 ^
HARVARD COLLEGE LIBRARV DEGRAND FUNO
BeaugeDcy. — Imp. Laffray.
La présente notb a poar objet :
La direction des aéroztais ;
La consirwiiion d'un ctérostat de forme nouvelle ;
L'application à Vaérostat d'ane hélice propulsew, d'une hélice gouvernail, d'une hélice ascensionnelle et d'un parachute, le tout faisant corps avec le ballon et ayant, par suite, sur tous les mouYemcnts de l'aérostat une aclion beaucoup plus grande ;
L'examen des moyens employés jusqu'ici pour la direction des aérostats et la démonstration de Vinutilité de ces moyens tels que application des organes du mouvement à la nacelle et non au ballon lui-même. Voile-gouvernail attachée au ballon et qui ne fait que donner plus de prise an yent et emporter avec plus de rapidité l'aérostat en dehors de la ligne de direction à Sftiyre dans le yent, et aulre3 moyens semblables ;
Les Efforts faits pendant le siège de Paris de 4870 par l'auteur de la note pour amener à faciliter, au moyen d'un aérostat dirigeable, les relations, par la correspondance, entre Paris et le reste de la France et démontrer que les moyens proposés auraient pu conduire au succès.
L'étade de la question de savoir si des Corps longs emportés par un courant marchent en longueur dans le courant ou s'ils y marchent en travers, c'est-à-dire en formant avec le courant une ligne approchant de la perpendiculaire.
§ I*'. Moyen de direction des aérostats. Application à Vaé^ rostat d'une hélice propulseur, d'une hélice gouvernail, d'une hélice ascensionnelle et £wn parachute^ le tout fai^ sant corps avec le ballon et ayant par suite sur l'aérostat une action beaucoup plu>s grande. Voile-gouvemail et aU' très moyens s&mblables employés jusqu'à présent^ inutiles tt mêmes nuisibles. Machine motrice. Moyen de faire sou* tenir par le ballon tout le système locomoteur. Nécessité de maintenir toujours la toile du ballon dans wn état de tension convenable. Ballon supplémentaire. Réserve de gaz.
En fait de direction des a]£rostats on peut poser d'ahord en principe que les conditions les meilleures, et même les conditions indispensables pour qu'un aérostat puisse être dirigé dans l'air» sont que l'appareil de locomotion et de di' rection, ou, sinon l'appareil tout entier, du moins les agents qui, en dehors du vent, influent sur la locomotion et la direction^ fassent corps avec le ballon.
On comprend que si les agents de mouYement sont appliqués à la nacelle, celle-ci- étant attirée et dirigée dans uh sens par ces agents pendant que le vent pousse le ballon dans un autre sens, le ballon et la nacelle ne seront jamais dans un même plan yertical, ce qui nuira à l'entraînement du ballon par la nacelle. Et ce qui rendra surtout absolument nul Teffet des agents de mouyement et de direction attachés à la nacelle, c'est qu'il sera impossible de modifier
par enx la situation de TaréoBiat dans le Tent. Or, Jamais on ne dirigera nn aérostat si l'on ne peut pas le placer conyenablement dans le sens de la ligne obliqae qu'on Yondra lui faire sniyre. Ponr obliquer dans le courant d'air, il faut, rien n'est plus clair et plus évident, que l'on puisse, pendant que l'aérostat poussé dans l'air présente, par exemple, sa plus grande section au vent, l'établir et le maintenir dans une position telle qu'il présente sa plus petite section, sa pointe, au courant formé par la rotation de l'hélice propulseur, de manière qu'il soit entraîné par ce courant en même temps que le yent le pousse dans sa propre ligne.
Dans les hautes régions de Pair, le cours du yent change souyent. Il est donc de toute nécessité que l'on puisse fréquemment et facilement aussi faire tourner le ballon, ce qui sera, on le répète, absolument impossible si les agents par lesquels ces mouyements s'opèrent ne font pas corps ayec le ballon lui-même.
J'ajoute que, quelque force que l'on imprime à des hélices adhérentes à la nacelle, elles ne lui feront pas ou elles lui feront à peine changer de position et de direction. Contrariée par ses rapports avec le ballon, tenue dans un assujettissement absolu, dans une position forcée, relati- ' yement au ballon, par les cordes et les cordages qui la suspendent, la nacelle est en quelque sorte enchaînée dans cette position. D'ailleurs en supposant même qu'on pût lui appliquer une force assez puissante pour la faire se mouvoir en dehors du sens des cordes de suspension, elle n'entraînerait en rien le ballon dans ce sens : le défaut de rigidité des liens qui la retiennent opposerait, à lui seul, un empêchement invincible. La nacelle ne saurait donc être dans une position, dans une direction, et le ballon
dans ane autre ; la position dn ballon ne dépend pas de la nacelle^ mais la position de la nacelle esl absolument commandée par celle dn ballon. Si l'on yent diriger an aérostat, c*est donc évidemment sur le ballon qu'il faut agir et non sur la nacelle.
Frappé de ces conditions qui m*ont toujours paru fondamentales^ Je formulai et publiai, en 1855, mon système de direction des aérostats établi sur ces bases.
Ce systèmCi ainsi formulé et décrit, a été copié depuis» mais non dans ses parties essentielles ; et même les copistes» suivant d'anciens errements on ne peut plus erronnés, ont ajouté, à l'extérieur de leurs ballons, des voiles, un gouvernail, semblables à ceux des navires, que le directeur du ballon remue avec une corde, et d'autres appendices qui, sans avoir aucune action sur . l'air, ne font qu'augmenter la surface de l'aérostat, et, par conséquent, que donner plus de prise au vent, ce qu'il faut par dessus tout éviter.
Dans le système que Je propose, la toile du ballon est disposée de manière que, étant gonflée par le gaz^ elle forme un ellipsoïde également allongé des deux bouts : qu'on se figure un œuf tout en longueur^ c'est-à-dire sans gros bout, ou, pour mieux encore fixer les idées» un volume engendré par la surface d'un arc de cercle de 10 mètres de flèche tournant autour de sa corde de 40 mètres de longueur^ longueur d'arc réduite, en réalité, à 36 mètres par la substitution de deux calottes spbériques, ou plutôt elliptiques» aux pointes des extrémités.
Le ballon ainsi conçu est tsaversé dans son milieu par un tubo vertical et par un tube horizontal, se coupant l'un et l'antre en croix, ainsi qu'il arriverait d'un fruit de forme
semblable que Ton percerait de part en part, dans sa haatear et dans sa longueur^ par deux tubes» yertical et horizontal, qui se rencontreraient au centre du fruit. Ce qui formerait dans le fruit la pulpe entourant les deux tubes et remplissant^ en dehors de ces deux tubes» le fruit tout entier» est» dans le ballon gonflé» remplacé par la toUe et par le gaz, formant également les parois des deux tubes et remplissant le reste du ballon.
Telle est la forme extérieure et intérieure du ballon : on en déduira facilement la manière de dépecer la toile» de rassembler et la coudre pour obtenir ces dispositions.
Le long du tube vertical s'élève une échelle en bois léger ou mieux une gaule en fer également aussi légère que possible» qui dépasse le dessus du ballon, et» se terminant en tige, porte une hélice horizontale» destinée à faire monter ou descendre l'aérostat dans Tair» suivant le sens qu'on imprimera à la rotation de cette hélice. L'échelle verticale ou la gaule en fer descend, au-dessous du ballon» Jusqu'au fond de la nacelle, sur lequel elle est fixée et rivée.
Dans le tube horizontal se trouve une autre échelle ou un autre système d'arbre en fortes triugles de fer, également aussi légères que possible, se terminant encore en pointes à ses deux extrémités en dehors du ballon. La tige de droite porte une hélice perpendiculaire à la tige» c'està-dire que la tige elle-même forme l'axe de l'hélice. Cette hélice de droite a pour fonction de faire marcher le ballon, en taraudant l'air suivant le sens de la ligne de marche que l'on veut suivre.
La tige de gauche porto» sur un axe horizontal qui la coupe perpendiculairement à son extrémité» une autre hélice destinée à placer ou à maintenir» s'il en est besoin» le ballon» pendant sa marche» dans une position oblique» ou
mémB« dans sa longaear, perpeadioalaire au vent, de manière qae^ lorsqu'on yeut le diriger dans un autre sens que celui du yent» on le fasse avancer, en obliquant dans ce sens. Si Ton parvient à maintenir le ballon dans cette position et dans cette ligne do marche* ce qui a lieu lorsque le vent n'est pas trop fort, car un vent trop fort pourrait presque annuler l'effet des hélices et même emporter ("sauf la descente à temps) tout le système» il est évident que l'aérostatf soutenu en bonne situation par Thélice d'arrière et attiré par l'hélice d'avant en dehors de la fausse direction dans laquelle le pousse le vent, sera ramené vers la direction voulue et se rapprochera du point qu'il s'agira d'atteindre.
Id se présente, dans l'intérêt du système proposé, une observation de la plus haute importance : c'est qu'un corps plus long que haut et que large, dont les diverses portions, dans le sens delà longueur^ s'équilibrent, c'est-à-dire dont l'un des bouts n'est pas très-sensiblement plus lourd, ou l'une des moitiés très-sensiblement plus lourde que l'autre, marchera^ en sa plus grande longueur, horizontalement dans le courant et en formant avec le courant une ligne à peu près perpendiculaire. Ainsi, que l'on Jette un bâton dans la Seine, ses deux bouts, pendant qu'il sera entraîné» seront tournés vers les deux bords. Cette loi nous sera du plus grand secours.
Notre ballon» en effet, est, on l'a vu, de forme longue ; il s'équilibre, ou à peu près, dans toutes. les parties de sa longueur ; le courant d'air le frappera donc dans sa plus grande section ; il formera donc horizontalement^ dans sa longueur, avec le courant d'air^* une ligne à peu près perpendiculaire. Si donc le vent chasse de l'est» par exemple»
le ballon sera emporté presque à angle droit vers l'ouest» et l'une des extrémités de son long axe se trouvera dirigée yers le sud^ l'autre vers le nord. Or, soit que l'on veuille faire obliquer» dans le vent, l'aérostat vers le nord : si Thélice perpendiculaire à l'axe, celle qui doit tarauder l'air * dans le sens de la marche à suivre» n'a pas été» au point de départ» tournée vers le nord» on l'établira» au moyen de l'hélice gouvernail d'arrière^ dans le sens du nord : pendant que le ballon sera emporté vers l'ouest par le courant d'air» l'hélice de direction» par son mouvement de rotation fortement prononcé, l'attirera par le nord» et ainsi l'aérostat tout entier» entraîné par elle» obliquera vers le nord, et se dirigera vers lebut à atteindre.
Cependant le vent» prenant le ballon dans sa plus grande section» agissant sur la moitié de la surface tout entière et le poussant avec d'autant plus de force et de rapidité, Théllce pourra-t-elle lutter» son effet pourra-t-il même se faire sentir contre cette puissance ? Nous n'hésitons pas à répondre oui» pourvu que le vent» toutefois» ne souffle pas en ouragan et ne dépasse pas les limites de sa force ordinaire ou moyenne.
n est reconnu» en effet, qu'un courant à plus ou moins d'action sur les corps qu'il chasse devant lui» ou que les corps présentent plus ou moins de résistance à la force qui les entraîne soit dans l'eau» soit dans l'air, suivant que la section du c(»rps chassé ou entraîné est plus ou moins grande ; d'où suit que si le vent d'est» pour nous replacer dans notre première supposition» soufflant sur notre ballon» pesant sur lui en toute sa longueur dans sa plus grande section» le pousse avec une grande puissance, l'hélice» chargée, de son côté^ de l'entraîner vers le nord» l'attirant» dans sa plus petite section» dans le sens où le ballon offre
le moins de résistance, aara proportionnellement beaucoup moins de force à yainore, de telle sorte qae, si le vent, agissant sar la plus grande section du ballon ( plan coupant le ballon dans le sens de son grand axe), y trouve une force considérable, l'hélice de propulsion, l'attirant dans la plus petite section (cercle central perpendiculaire au grand axe), éprouvera proportionnellement une plus faible résistance.
Après ces explications sur les e£fets des hélices dans le yent, nous revenons à la construction du ballon luimême.
Ainsi que nous l'avons dit plus haut, le long du tube vertical s'élève une échelle en bois léger, ou mieux un mât en fer aussi mince et aussi léger que possible, et cependant d'une suffisante résistance. Ce mât dépasse le dessus du ballon et, se terminant en pointe, porte un parachute et une hélice horizontale, hélice destinée à faire monter ou descendre l'aérostat dans l'air, selon le sens du mouvement de rotation qu'on imprimera à cette hélice au moyen d'une communication avec la nacelle. Une communication sera également établie (voir ci-après, p. 17, 18) pour que le parachute puisse être ouvert ou fermé à volonté. Le mât descend Jusqu'au plancher de la nacelle auquel il doit être fortement soudé.
Dans le tube horizontal, se trouve une autre échelle en bois léger, ou plutôt encore un système de traverses en fer^ également de la plus grande légèreté possible, n faut que cette traverse du tube horizontal destinée à soutenir sans fléchir les deux hélices propulseur et gouvernail^ placées à ses deux extrémités, ait, malgré sa légèreté, une grande force de résistance et qu'elle puisse, en outre, fournir les moyens de mettre en mouvement les hélices.
Quant à sa réâistance, elle sera augmentée par deux tringles minces en fer» qui descendront dn haut du mât vertical en. dehors du ballon, aax extrémités de la traverse elle-même.
Quant au mouvement à donner aux hélices^ nous allons en décrire les moyens.
La longue traverse du tube horizontal, en vue du mouvement que par son moyen Ton devra transmettre à l'hélice de marcho et à l'hélice gouvernail et aussi en vue de son iufiiexibilité» se composera de deux longues barres superposées l'une à l'autre, qui traverseront le ballon dans toute sa longueur, et seront même conduites au-delà, des deux côtés. Ces barres seront liées entre elles par des petits supports verticaux d'environ quatre centimètres de hauteur, rivés à chacune des deux barres.
L'hélice de droite de l'aérostat, hélice propulseur, est destinée, ainsi que nous l'avons dit plus haut, à tourner dans un sens perpendiculaire à l'axe du ballon et à tarauder l'air pour entraîner l'aérostat suivant la ligne de direction à suivre.
L'hélice de gauche remplit, comme nous l'avons dit encore, les fonctions de gouvernail^ c'est-à-dire que, tournant dans un sens perpendiculaire au plan du mouvement de rotation de l'hélice de droite, son office consiste à placer et à maintenir l'aérostat tout entier dans la direction de marche voulue.
Le mouvement sera donné à l'hélice propulseur par l'axe même de cette hélice qui se prolongera du point où l'hélice doit être fixée en dehors du ballon, jusque vers le point central de rencontre de l'arbre vertical et de l'arbre horizontal.
A ce point central sera établie une poulie de petit rayon
rivée à rexlrémité de la tige axe de Thélicc elle-même. Cette longue tige traversera toas les supports verticanx qu'elle rencontrera entre les deux barres horizontales, et elle sera soutenue par ces supports dans lesquels elle tournera.
La poulie de son extrémité sera mise en rapport au moyen d'une corde avec une autre poulie d'un bien plus fort rayon fixée au pied de l'arbre vertical et que l'on fera tourner par une manivelle à manche coudé; et ainsi, le mouvement de rotation voulu sera imprimé à Thélice de marche destinée, comme nous l'avons dit, à tarauder l'air et à entraîner Taérostat, maintenu dans la position favorable par l'effet de l'hélice de gauche, gouvernail, suivant le sens de la ligne de direction à suivre.
Quant à cette hélice de gauche, le mouvement lui sera imprimé par une autre poulie placée comme l'hélice ellemême dans un plan perpendiculaire au plan de l'hélice propulseur et de la poulie de cette hélice.
La poulie de l'hélice de gauche, également de petit rayon, sera à trois gorges. Une corde placée dans la gorge du milieu communiquera avec une autre poulie d'un rayon bien plus fort établie aussi au bas de Tarbre vertical et que l'on fera mouvoir également par une manivelle à manche coudé.
A l'autre gorge, celle d'arrière, de la poulie, sera adaptée une seconde corde qui tournera sur cette gorge, et, en même temps, sur l'axe de l'hélice gouvernail. De la poulie à triple gorge au dit axe, la corde sera soutenue par d'autres petites poulies qui tourneront elles-mêmes dans les supports entre les deux barres .horizontales, ainsi que c'est figuré au dessin de la coupe intérieure de Taérostat.
Le mouvement de rotation étant donné à la forte poulie du bas de l'arbre vertical» ce mouvement» par la corde de rapport entre cette poulie, fixée au-dessus d'elle sur Tarbre horizontal» se communiquera à cette poulie. La corde allant de la seconde gorge de cette derniàre poulie à Taxe de rhélice de gauche» gouvernail» fera tourner cet axe dans le sens voulu» et ainsi l'on établira facilement l'aérostat dans la position exigée pour qu'il reste toujours placé en longueur dans le sens de la ligne de marche que l'hélice propulseur de droite aura à lui imprimer.
L'hélice gouvernail, sera double afin que la corde qui lui imprimera le mouvement puisse facilement tourner sur son axe» et que la tringle de soutien qui descend du haut de l'arbre vertical puisse trouver à s'établir au bout de l'arbre horizontal en position facile entre les ailes d'avant et les ailes de derrière de l'hélice et que l'hélice elle-même soit en équilibre.
La troisième gorge de cette dernière poulie est destinée à une troisième corde qui correspondra avec un système d'engrenage servant à donner le mouvement à l'hélice horizontale du haut du mât vertical» ayant pour objet de faire monter le ballon sans perte de lest ou de le faire descendre sans perte de gaz» pour faciliter^ suivant l'occasion» la recherche dans les différentes couchés de l'air des courants favorables» et de modérer la descente de l'aérostat à l'attérissage. On rendra au besoin le mouvement de l'hélice d'en haut indépendant» par intervalle» de celui de l'hélice gouvernail^ par l'embrayage ou le débrayage.
Le mouvement sera donné à la manivelle du bas de l'arbre vertical par six hommes ou par une machine à vapeur telle que celle d'une force de trois chevaux, qui a
été déjà employée par M. Giffard dans xxu ballon semblable (1).
(1) Presque toute cette partie de notre traYail d'aujourd'hui est
extraite d'une lettre datée de Paris, 4 décembre 1870, que nous
écriyioDs à cette époque au journal La Patrie, A propos de la ma«
chine à yapeur de Phonorable M. Giffard, nous ajoutions en note,
dans cette même lettre:
a La description de la machine et de l'aérostat de H. Giffard se trouYe dans un article donné par M. Giffard lui-même au journal la PressBj numéro du 25 septembre 1852, article communiqué par M. de Fonvielle à l'Académie des sciences, bulletin du 14 novembre 1870, page 683. Nous en extrayons les détails suivans :
ce Le ballon de M. Giffard avait une forme allongée, 44 mètres de longueur sur 12 mètres de diamètre; il contenait environ 2,500 mètres cubes de gaz. Le filet venait se raccorder à une traverse horizontale en bois, de 20 mètres de longueur, portant à son extrémité une voile triangulaire servam^t de gouvernail.
« A six mètres au-dessous de la traverse était suspendue la nacelle, espèce de brancard soutenu aux quatre coins par les cordes de suspension, et dont le milieu, garni de planches, portait les personnes, la machine à vapeur et rapprovisionnement d'eau et de charbon.
« La chaudière était verticale et à foyer intérieur sans tubes, avec enveloppe de tôle pour mieux utiliser le calorique et permettre au gaz de combustion de s'écouler à une plus basse température. La cheminée était dirigée de haut en bas, et le tirage s*y opérait au moyen de la vapeur qui s'y élançait avec force à sa sortie du cylindre, et qui, en se mélangeant avec la famée, abaissait encore sa température, tout en la projetant dans une direction opposée à celle de l'aérostat : combustion du coke sur une grille complètement entourée d'un cendrier, de sorte qu'il était impossible d'apercevoir extérieurement la moindre trace de feu.
« La vapeur produite se rendait aussitôt dans la machine proprement dite, simple cylindre vertical dans lequel se mouvait un piston qui, par Tintermédiaire d'une bielle, faisait tourner l'arbre coudé placé au sommet*
» Celui-ci portait à son extrémité une hélice à trois palettes de
On pourrait adapter à la partie snpârieure de l'arbre vertical, au-dessus de Tarbre horizontal, quelques bar-
3 m. 40 de diamètre, destinée à prendre le point d'appui tnr Tair et à faire progresser Tappareil. La Yitesse de l'hélice était d'en- Tiron 110 tours par minute, et la force que développait la machine pour la âtire tourner, de trois chevaux, ce qui représentait la puissance de vingt- cinq à trente hommes.
« Le poids du moteur, indépendamment de l'approvisionnement et des accessoires, était de 100 kilog. pour la chaudière, et de 58 pour la machine, en tout 158 kilog., soit 50 par force de cheval, ou 5 à 6 par force d'homme.
« Voici le poids des diffférentes parties de l'appareil : aérostat avec soupape, 320 kilog. ; filet, 150 ; traverse, cordes de suspension, gouvernail, cordes d'amarrage, 300; machine et chaudière vides, 160; eau et charhon contenus dans la chaudière au moment du départ, 60: châssis delà machine, brancard, plancher, roues mo^ biles, b&ches à eau et à charbon, 420 ; corde traînante pour ar« rèter l'appareil en cas d'accident, 80; poids de la personne conduisant l'appareil, 70 ; force ascensionnelle nécessaire au départ, 10 ; total. 1,560 kilog.
tt Or, le volume de 2,500 mètres cubes, en adoptant la densité du gaz d'éclairage, donne une force ascensionnelle de 1,800 kilog.; il restait donc à disposer d'un poids de 240 kilogrammes, que M. 6if« fiiird affectait précisément à l'approvisionnement d'eau et de charbon, approvisionnement représentant en môme temps la quantité de lest dont il -était indispensable de se munir pour parer aux fuites du gaz par les pores du tissu, de sorte que la dépense de la machine, loin d'être nuisible, avait pour effet très-avantageux de délester progressivement l'aérostat sans avoir recours aux projections de sable ou à tout autre moyen employé habituellement dans les ascensions ordinaires, et, par conséquent, de lest »•
Combien il est à regretter que ces dispositions si heureuses et la machine à vapeur de M. Giffard n'aient pas été appliquées à son ballon lui-môme, au lieu de l'être à sa nacelle. Le problème de la direction des aérostats se fût trouvé ainsi résolu autant qu'U peut rét.re.
reaax pour permettre de monter aa haut de l'arbre rertical et de développer à la maia le parachute en cas de descente trop prëeipitée.
Tels sont les agents de locomotion et de direction, leur position et lears moyens d'action sur l'aérostat.
Mais la partie la pins importante peut-être du problème à résoudre est de soutenir dans te ballon lui-même tout ce système d'arbre vertical» d'arbre horizontal, d'hélices^ puisque c'est là la condition première de leur action sur l'aérostat. On y parviendra par une disposition particulière à donner au réseau et aux cordages et en usant de la force toute entière de ces cordages et du réseau pour soutenir à la fois le système locomoteur et la nacelle.
Au lieu que dans les aérostats ordinaires le réseau et les cordages enveloppent le ballon entier sur toute sa surface extérieure, dans l'aérostat que nous proposons, tous les fils verticaux du réseau liés entre eux par les fils horizontaux, après avoir entouré de bas en haut et de haut en bas la surface extérieure seulement en sa moitié, viendront se résumer au haut et au bas du tube vertical, et les cordes qui résulteront de ces deux résumés descendront du haut OU remonteront du bas dans ce tube pour aller s'accrocher à la barre horizontale. Quelques-unes des cordes descendant de la partie supérieure seront de distance en distance fixées an mât vertical avant de parvenir à l'arbre horizontal afin de maintenir le mât vertical en bonne position^ et, encore à cet effet, quelques liens spéciaux appuieront cette position du mât vertical à son entrée dans le ballon, c'est-à-dire an niveau supérieur du ballon à cette entrée.
La toile du ballon devra être coupée de manière que les entrées du tube vertical, au haut et au bas, soient convenablement évasées afin que l'enveloppe ne soit pas, en ces
endroits^ conpée par les cordages. Elle y ponrra» d'aillears être renforcée au moyen d'une doublure et même d'une espèce de bourrelet.
Ainsi tout le système locomoteur se trouvera soutenu par le réseau et par les cordages qui, après avoir entouré la moitié du ballon de bas en haut et de haut en bas à l'exlérieur, descendront et remonteront dans Tintérieur pour rejoindre la barre horizontale, à laquelle leur extrémité se trouvera fixée.
Et cependant ce n'est pas ^ar les cordages intérieurs seulement que seront soutenus le mftt vertical, la barre horizontale et les hélices. Le tout reposant sur la nacelle par le bas du mât vertical rivé à la barre horizontale, participera encore de la force des cordages qui, descendant de l'extérieur du réseau, supporteront la nacelle. Il serait même nécessaire qu'une véritable solidarité fut établie entre les cordages qui descendront de l'extérieur à la nacelle et ceux qui supporteront le système à l'intérieur pour que les efforts des uns s'unissent toujours aux efforts des autres et que l'aérostat ne fût jamais uniquement soutenu seulement par une partie des forces qui lui sont destinées.
Ainsi, tous les moyens de force seront utilisés ensemble et d'ensemble; et le système tout entier suspendu dans le ballon se trouvera suffisamment étayé.
A l'intérieur du ballon, la toile des tubes est écartée et soutenue à une distance convenable du mât vertical et de l'arbre horizontal par des manchons faits d'une matière souple et légère et cependant suffisamment résistante (Voir le dessin et la légende du dessin).
Il y aurait, en outre encore, nécessité de parer à un
autre inconvénient grave qui pourrait se présenter. La position des cordages intérieurs et du réseau extérieur da ballon dépendra beaucoup de ce que le ballon sera plus ou moins tendu par la quantité de gaz qu'il contiendra ou de rétat de dilatation plus ou moins grande du même gaz, c'est-à-dire que la tension du ballon et des cordage^ sera subordonnée au plus ou moins de perte ou au plus ou moins de dilatation du gaz. Il serait donc à craindre que l'appareil locomoteur, par suite de la déperdition du gaz et de l'afbissement du ballon, ne vint à baisser outre mesure et ne causât des déchirures dans la toile. Il va sans dire que beaucoup de place et de jeu devront être laissés à l'arbre horizontal^ surtout au bas et dans toute la longueur du tube.
De plus au ballon principal pourrait être ajouté un ballon supplémentaire destiné à recevoir, en cas de dilatation, le gaz du ballon principaUet, en cas de déperdition et de dégonflement, à lui transmettre une partie de son propre gaz. Un robinet de communication existerait à cet ciîet entre les deux ballons. Le jeu des cordages serait disposé de telle sorte que, quand l'appareil intérieur baisserait par suite du dégonflement du ballon principal, les cordes tireraient sur le ballon complémentaire, et, pesant ainsi sur le gaz y contenu, elles feraient entrer ce gaz dans le ballon principal. Quant au moyen de soulager de son trop plein le ballon principal sans perte de gaz, il consisterait tout simplement à ouvrir le robinet, à travers lequel le gaz serait poussé par l'effet de sa dilatation même dans le ballon complémentaire, dont l'enveloppe aurait été laissée tant soit peu flottante.
D'autres ont proposé pour parer à la disette de gaz dans les ballons, d'emporter en une caisse en métal une réserve
comprimée à Tingt«cinq atmosphères. Ce moyen pourrait également être employé. Il serait possible encore d'établir dans la nacelle nn appareil pour refaire du gaz : mais la réserve comprimée paraîtrait préférable. .
§ IL Démarches faites par l'auteur de la préserUe note, pendont le siège de Paris de iS70 pour faire admettre Vaé^ rostat qu*il propose et qu'il proposait dès lors, comme moyen de communication et de transport de Paris à Vextérieur et de Vextérieur à Paris, et comme moyen de surveiller l'armée ennemie. Objections de M. Ddaunay, directeur de l'Observatoire en 4870, aux moyens de direction des aérostats proposés. Reporte à ces objections. Différences qui existent entre les moyens de direction des navires dans la mer et les moyens de direction des aérostats dans l'air. Problème de la direction des aérostats non ré* solu par les seuls moyens de les faire mouvoir dans le sens voulu en un air absolument calme. Direction des aérostats au moyen de cadres en toile descendant dans le vent et remontant par la force d'impulsion de la descente, — Delà loi d'après laquelle les corps longs emportés par un courant marchent en travers dans le courant et en formant avec le courant une ligne approchant de la perpendiculaire.
Enfermé dans Paris comme tant d'antres, pendant le siège de 4 870^ j'ai en recours à tous lés moyens possibles pour faire admettre ce que je croyais ôtre un bon s^yslème de direction des aérostats. Je le présentai à Tadoi&iistration des Postes^ à la Préfecture de la Seine, à l'Académie des sciences. L'Académie dos sciex^çes était alors encombrée d'une foule de propositions toutes plus vaines les unes quo
— soles autres, relalives au môme objet. Elle avait chargé le savant M. Delaunay, directeur de l'Observatoire^ de Juger du mérite des aérostats proposés et même de diriger quelques expériences.
J'avais vu M. Delaunay lui-même à TObservatoire et je lui avais exposé n)on système; il y avait fait des objections desquelles j'aurai à parler un peu plus loin. Un jour j'appris qu'il avait appelé tous ceux qui avaient fait des propositions à l'Académie à exposer leurs aérostats dans l'établissement Gail» de Grenelle; je me rendis comme curieux à cette exposition et ce qui me frappa tout d'abord, c'est qu'il n'y avait pas un seul des aérostats exposés qui ne portât sa voile^gouvernail et les appendices ordinaires de nature à les faire emporter plus rapidement par le vent et à ôter tous les moyens de maîtriser ou de diriger sa course : L'un d'eux, en forme de poisson, était armé d'une grosse et énorme queue destinée apparemment à être mue par les habitants de la nacelle et à faire l'effet de la queue dans la natation des poissons.
M. Delaunay voulut bien me demander ce que Je pensais de cette exhibition : Je lui répondis que pas un seul de ces ballons ne se dirigerait dans l'air et que ma curiosité était satisfaite. Un vent d'une certaine force existait dès le matin, on rejeta sur le vent l'insuccès ou plutôt la nullité de l'expérience, car pas un seul aérostat ne fui mis en mouvement; on ne dressa même pas procès- verbal du moindre essai; et depuis il n'a jamais été question de celle exposition si radicalement avortée.
Quant aux discussions et aux travaux auxquels se livra TAcadémie des sciences, ils vinrent^ en définitive, se résumer dans l'alarostat d'un honorable membre de l'Académie elle-même, qui était en même temps membre de la com-
mission académîqae des aérostats et dont nous aurons quelques mots à dire, en cette note même.
Cependant, las de m'adresser à toutes les Administrations^ je pris le parti de publier dans les journaux mon système. Le journal la Patrie voulut bien mettre ses colonnes à ma disposition : dans une première lettre, du 6 décembre 1870, j'exposai, tels que je les ai décrits cidessus, les moyens de construction et de direction qui me paraissaient les meilleurs, et comme tout dans mon esprit et dans mes démarches se rapportait au siège et aux moyens de délivrance que pouvait nous procurer la direction des aérostats, je terminai ainsi cette première lettre :
« J'ai supposé, dans la description que j'ai donnée, que l'aérostat à construire serait dans de grandes dimensions. Mais un aérostat destiné au service de la Poste ou au service de la Guerre pourrait être construit dans des conditions plus modestes, et alors il suffirait de donner au tube vertical la seule largeur indispensable pour y faire passer les câbles formés par les cordages et la tige de Thélice supérieure surmontée de Thélice et d'une simplcflamme. Le tabe horizontal ne laisserait aussi que le passage strictement nécessaire aux agents destinés à mettre en mouvement les hélices de marche et de direction.
« L'aérostat pourrait être, au besoin, garanti contre les effets de la balle par un fort doublage, dans les parties basses, en étoffe de soie, moyen signalé récemment comme ayant cet effet préservatif.
« Un équipage d'aérostats tant soit peu dirigeables serait de la plus haute utilité pour la surveillance de l'ennemi et de ses mouvements, et surtout pour la défense do Paris. N'arrivftt-on, par les moyens que jo: propose, qu'à diriger, dans un temps calme, un aérostat à une grande
hauteur tout à Tentonr de Paris, que le résultat serait considérable. On pourrait, en outre, marcher en obliquant, suivant un angle de 20 à 35 degrés, dans un air de vent d'une force moyenne, et enfin aller chercher, au moyen de l'hélice horizontale supérieure, dans les diverses couches de l'air, des courants favorables.
a J'ai dit plus haut que le système][des hélices de mouvement et de direction faisant corps avec le ballon lui' même est le seul qui puisse donner quelque résultat soit dans l'état actuel de la scieuce, soit même dans le cas où l'on parviendrait à découvrir un jour un moteur d'une puissance et d'une légèreté suffisantes. Au seul aspect de la figure d'un aérostat, et lorsqu'on voit que la force de marche et de direction, non solidaire avec le ballon, est placée dans la nacelle, on peut affirmer que l'effet sera nul» Si, au lieu d'être attachée à la nacelle, Thélice directrice était placée entre la nacelle et le ballon, l'effet serait plus nul encore.
a La plupart des inventeurs de ballons prétendus dirigeables no paraissent pas se douter de la différence qui existe entre les conditions de direction du navire sur l'eau et celles de l'aérostat dans l'air. L'eau, beaucoup plus dense que l'air, soutient le navire et l'empêche d'être emporté par le vent : le gouvernail et les voiles agissent sur la direction parce que, pour combattre ou modifier l'effet du courant d'air^ du vent sur les voiles, le gouvernail peut s'appuyer sur l'élément beaucoup plus résistant daos lequel il plonge. L'aérostat, au contraire, no vogue que daus un seul élément; c'est donc dans cet élément seul aussi qu'il faut trouver le point d'appui, la force nécessaire pour résist^^r au courant qui l'emporte, ou pour obliquer et former angle avec ce courant. On ne peut diriger
un aérostat dans l'air que comme an navire sous l'eau, et cette observation senle suffit pour faire comprendre combien il est contraire au succès d'ajouter à Taérostat des voiles et un gouvernail qui ne font qu'augmenter la prise au vent et que multiplier , par suite, des difficultés déjà si nombreuses et si redoutables ».
 cette lettre en succédèrent deux autres qui parurent dans les numéros du journal du 3 et du 17 janvier. Comme elles contiennent dos détails qui sont de nature à jeter encore du jour sur la question, je crois devoir en reproduire ici plusieurs passages :
Dans ma lettre du 3 janvier, je disais que les moyens proposés par moi pour la direction des aérostats avaient été approuvés par des personnages très-haut placés dans la science, et aussitôt j'ajoutais : « Toutefois, une exception s'est présentée : et comme je tiens par-dessus tout à compléter cette étude, comme j'ai la ferme confiance que l'honorable M. Delaunay, Téminent directeur de l'Observatoire, membre de l'Académie des sciences et de la commission nommée par l'Académie pour examiner les divers systèmes de direction des aérostats soumis à l'Académie, voudra bien ne pas s'offenser de ce que j'ose, chétif ignorant, prendre pour sujet de mes dernières observations les motifs sur lesquels il s'est fondé pour repousser l'application de mes moyens, je citerai ces motifs, et j'essaierai d'y répondre.
« Les approbations que j'ai reçues d'autres parts, les services si précieux que, dans l'état de guerre où nous sommes, rendraient pour la surveillance ou la destruction de l'ennemi, des aérostats tant soit peu dirigeables, les facilités qu'ils fourniraient à l'administration des Postes et des Télégraphes pour porter à la connaissance du gouver-
-finement de Parb ce qui se passe à Toars^ à Bordeaux et et dans le reste de la France et pour calmer la fiéyreose anxiété avec laquelle nous attendons tous des nouvelles de nos familles^ seront d'ailleurs mon excuse.
« Voici donc ce que m'oppose M. le directeur de TObseryatoire :
« 1^ L'aérostat^ d'après la règle des courants, ne marcherai ni en long» ni en travers, dans le vent : il tournoiera sur lui-même ;
« 2* Les hélices» organes du mouvement propre de l'aérostat, résoudraient le problème de la direction, appliquées à la nacelle, tout aussi bien que si elles étaient appliquées au ballon, que si elles faisaient corps avec le ballon;
c Z^ Le problème de la direction des aérostats sera résolu dès qu'on aura fait marcher dans un air absolument calme un aéroslat eu suivant une ligne voulue. Or, ce résultat s'obtiendrait par des hélices appliquées à la nacelle.
« Je reprends et Je discute, dans leur ordre, chacune de ces propositions :
« 1* L'aérostat ne marchera ni en long ni en travers dans le vent : il tournoiera sur lui-même.
« Le lecteur voudra bien se rappeler que mon système de direction des aérostats est principalement basé sur ce que le ballon doit être poussé par le vent dans sa largeur, c'est-à-dire en travers. Par l'effet de cette position qu'il occupe dans le courant d'air, l'hélice de propulsion qui y est appliquée l'attire par son mouvement de rotation, en le faisant obliquer, dans sa marche^ vers le point à atteindre; et comme la forme déliée du ballon à l'extrémité de son grand axe, où l'hélice est placée, oppose beaucoup moins do résistance à l'air, il en résulte que peu d'efforts de cette hélice de marche suffisent pour contrebalancer
une puissance de vent beaucoup plus grande. Si donc> an lieu de marcher en travers dans le vent» le ballon tournoyait sur lui-même, les moyens que j'ai proposés seraient privés d'une de leurs bases.
(( Mais l'importance même de cette base m'avait porté à la vérifier par une expérience facile. Ainsi que Je l'ai dit dans ma première lettre, un Jour de crue, J'avais Jeté dans la Seine, de dessus et du milieu de l'arche principale du pont de Solferino, une douzaine de bâtons ou tringles de divers calibres et de diverses longueurs; Je les avais suivis des yeux, à l'aide d'une lorgnette, aussi loin que possible : tous sans exception, aussitôt qu'ils avaient atteint l'eau, avaient pris la position en travers et avaient constamment gardé cette position, les deux bouts tournés vers les quais de la Seine.
u Cette loi, au reste, due plutôt, peut-être, à des accidents constants qu'à une cause purement naturelle, se
comprend et s'explique : le courant d'eau (et n'en est-il pas de même du courant d'air) peut être considéré comme composé d'une quantité innombrable de petits filets parallèles, qui tous frappent le corps qui se présente sur leur passage. Si ce corps est long et qu'on le place en longueur dans le courant, un des petits filets, par suite du défaut d'homogénéité complète entre eux tous, ou d'équilibre parfait dans toutes les parties du corps long lui-même, l'aura bientôt fait pencher à droite ou à gauche, et, une fois la ligue droite en longaeur abandonnée, le corps sera battu par tous les filets qui l'amèneront à la position en travers et l'y maintiendront ou à peu près par leurs forces presque égales et parallèles (1).
(1) Voir plus loin, page 42, cet expédient dés filets d'eau aban-
« Cependant, Je suis loin d'affirmer qa'un long ballon poassé par un courant d'air restera toujours régulièrement et mathématiquement en travers dans le courant. Le défaut d'un équilibre absolu dans toutes ses parties^ les variations dont le courant d'air peut se trouver affecté^ les tourbillons, les changements mêmes de courant imposent la nécessité d'un agent» d'un organe qui maintienne» au besoin, le ballon, et, avec lui, l'aérostat tout entier» dans la direction de la ligne à suivre. Cette fonction est remplie par l'hélice d'arrière, dont le mouvement est perpendiculaire au mouvement de l'hélice d'avant, et elle ne peut être remplie que par Thélice d'arrière.
« 2^ Les hélices, organes du mouvement propre de l'aérostat, résoudraient, prétend-on, le problème de la direc-' tion, appliquées à la nacelle, tout aussi bien que si elles étaient appliquées au ballon, que si elles faisaient corps avec le ballon lui-même.
€ Après que j'eus expliqué à M. le directeur de TObservatoire les moyens que j'avais imaginés pour suspendre dans l'intérieur du ballon l'appareil du mouvement propre et de la direction, et pour obtenir que Thélice propulseur et rhélice gouvernail, opposées l'une à l'autre, aux deux bouts d'un long arbre ou levier, fissent corps avec le ballon, il me dit : Je crains que vous ne vous soyez donné là bien de la peine pour arriver à un résultat qui n'était nullement nécessaire, les hélices attachées à la* nacelle devant produire un effet semblable, un effet suffisant.
Je crois avoir irréfragablement établi, dans ma première lettre, que, appliquât-on à la nacelle une hélice de
donné et la marche naturelle des corps longs en largeur dans les couranls» préférablement adoptée.
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propulsion et une hélice de direction^ absolament pareilles à celles que j'applique au ballon , employât-on toute la force possible pour placer et entraîner la nacelle dans la direction de la ligne à suivre, cette nacelle, suspendue au ballon par de longs cordages qui n'offriraient aucune rigidité, n'emporterait Jamaisdansla même direction le ballon» corps essentiellement léger, d'une grande surface et sur lequel le vent aurait nécessairement beaucoup plus de prise •
« Mais bien mieux , dans l'état actuel des choses et de tous les aérostats prétendus dirigeables jusqu'à ce Jour, il n'y a pas même un seul véritable agent de direction appliqué à Taérostat. Chaque auteur do système se ûe, pour la direction, à un gouvernail, espèce de voile encadrée, placée à l'une des extrémités, soit du baUon^ soit de la nacelle, soit de l'un et de l'autre à la fois, et que fait mouvoir, au moyen d'une corde légère, le conducteur de la
nacelle.
« Or, lorsque l'on nage ou que l'on navigue dans an plein et seul milieu, on ne peut évidemment trouver pour se mouvoir d'un mouvement propre, pour se conduire, pour se diriger, d'autre point d'appui que dans le milieu même. Que le conducteur d'un aérostat fasse donc battre l'air par des roues à aubes dont il réglera la position et l'effet suivant la direction de la ligne à suivre, ou qu'il se seifve de doux hélices, dont l'une taraudera en avant, pen« dant que l'autre, agissant en arrière et s'appuyant sur le seul et môme élément, maintiendra le taraud, l'hélice d'avant dans le sens de la ligne qui conduit au but à atteindre, cela se conçoit : mais ce qui ne se conçoit pas, c'est que l'on attende quelque résultat d'une voile-gouvernail inerte, qui n'aura aucune action sur l'air et qui ne
fera qu'augmenter la surface sur laquelle souffle le yent^ et, par conséquent, la force à yainore.
« 3* Le problème de la direction des aérostats sera, prétend-on encore, résolu, dès qu'on aura fait marcher dans un air absolument caime un aérostat, en suivant une ligne voulue. Or ce résultat, dit M. le Direteur derObservatoire, s'obtiendrait par des hélices appliquées à la fuicette,
« Je réponds d'abord qu'avec les simples hélices de mouvement ou de propulsion, appliquées à la nacelle et le seul gouvernail-voile auquel on a recours, on ne dirigiera pas plus un aérostat dans l'air le plus calme que dans l'air agité.
« Mais en supposant, contre toute raison, que cela fût, ce serait, à mon sens, une grave erreur de croire que là se trouvât tout le problème de la direction des aérostats, n m'avait semblé, au contraire, le but de l'aéronaute étant de se transporter au loin à travers les diverses couches et les différentes régions de l'atmosphère, ce qui exclut toute supposition d'un air absolument et uniformément calme sur ce long parcours, que la solution du problème consistait tout particulièrement à diriger, dans les limites du possible, l'aérostat contre le vent, ou à lui faire au moins suivre, dans le venly une diagonale d'un écart suffisant, et que la légèreté obligée du ballon, l'étendue de sa surface, à laquelle on est forcé de donner des proportions considérables pour peu qu'on veuille le douer d'une certaine force ascensionnelle et le mettre à même de supporter le poids de l'appareil de locomotion propre et de direction, l'absence autour ou à côté de l'aérostat d'un élément plus dense sur lequel il fût possible de s'appuyer pour faciliter la direction dans l'air, toutes conditions et circonstances se rapportant à la conduite et à la direction dans un
air agité, étaient les difûcoltés qa'il y avait à vaincre. Et je ne suis pas le seul qui aie envisagé la question sons ce point de vae, car certains esprits auxquels les difûcultés signalées ont apparu comme des impossibilités, ont été par là même conduits à imaginer» comme seul dirigeable, l'aérostat plus lourd que Tair» ce qui est une insigne folie.
n est temps de finir. J'abuse de l'hospitalité si généreuse que veut bien m'accorder la Patrie, et cependant je voudrais signaler encore l'inanité d'un moyen connu sous le nom de plan incliné, auquel ont recours quelques-uns de ceux qui prétendent arriver à l'aérostat dirigeable :
a On a remarqué que l'oiseau, lorsqu'il vole dans Tair, n'affronte jamais horizontalement un vent tantsoit peu fort. Profitant des lois de la pesanteur, il les combine avec celles du vent, et, lorsqu'il veut, par exemple, gagner un point de niveau avec celui duquel il part, au lieu s'y rendre directement, il suit une courbe descendante puis ascendante, et profitant, pour remonter, de l'élan que lui a donné la descente, il arrive au but sans fatigue et sans peine. C'est par imitation de cette manière, de cet art de l'oiseau, que des chercheurs d'aérostats dirigeables ont imaginé, pour lutter plus facilement contre le vent, de lancer aussi l'aérostat vers la terre, pour le faire remonter ensuite; et, afin d'y parvenir, ils ont adapté à leur nacelle un ou deux larges cadres en bois et toile, horizontalement placés, et à l'aide desquels , en les inclinant et en les relevant sans doute, ils espéraient faire décrire à leur aérostat les courbes nécessaires.
<( Il faut être d'une naïveté grande pour croire qu'en maniant ainsi ces cadres en toile, pendant que l'aérostat sera emporté par le vent, on produira sur sa marche et surtout sur la direction de sa marche un effet quelconque.
Il en est da cadre plan incliné comme da cadre gouvernail : Tun et Tautre ne peavent servir qn'à augmenter la snrface sur laquelle frappe le vent, et, par snito» qu'à multiplier les entraves de la direction, qu'à empâclier de détourner l'aérostat du courant d'air et de le placer dans le sens do la ligne de marche à suivre.
(I D'ailleurs^ n'est-ce pas encore folie que de vouloir copier les mouvements de l'oiseau avec nos machines grossières ? L'oiseau a été doué des organes ot des instruments les plus parfaits. Celui qui l'a créé lui a donné avec la vie» la volonté» le savoir et l'intelligence nécessaires pour appliquer, dans son vol, en somme et en détails, les forces les plus déliées, à l'ensemhle et à toutes les parties de sa structure si délicate et si compliquée : maître de tous ses mouvements, il fait agir en même temps et dans le même hut, ses ailes, son cou, son hec, sa queue, ses pattes, ses plumes et jusqu'aux barhes les plus ténues do chaque plume de son corps et de ses ailes. Sans doute il sait se donner, surtout lorsqu'il veut lutter contre le vent, ces formes fines et sveltes, sur lesquelles glisse l'ouragan bien mieux que sur les flancs des navires les plus fins voiliers que l'homme puisse parvenir à construire : Mais que les prétendus directeurs d'aérostats cessent donc de se livrer à ces chimères ; qu'ils étudient les lois naturelles des courants, la combinaison des forces des hélices, rinfluence contre le vent des formes sur lesquelles il exerce son action : là, pourvu qu'ils ne prétendent pas arriver à de trop grands résultats, ils trouveront la solution du problème.
(( Une commission a été nommée à l'Académie des sciences pour examiner les divers systèmes proposés sur la direction des aérostats; Tadministration des Postes et l'ad-
minîslralîon dos Télégraphes se sont adjoint une anlre commission d'hommes spéciaux ponr l'étode des mêmes systèmes : la qaeslion est brûlante ; six mois se sont bientôt écoulés depuis que la Guerre est commencée ; depuis plus de trois mois Paris est cerné : quant à moi, j'ai proposé dos moyens approuvés à TAcadémio des sciences^ au ministre de la Guerre, au ministre des Travaux publics, au directeur général des Postes, au directeur général des Télégraphes ; je n'ai pas reçu une seule réponse et je suis fondé à croire que mes moyens n'ont pas été l'objet du moindre examen: N'estil pas profondément regrettable que tant de commissions nommées n'aient pas su, dès le principe^ en présence de si grands intérêts, faire un choix entre les divers systèmes et même diriger les inventeurs dans les bonnes conditions de la solution du problème I
« Aujourd'hui, une idée féconde vient de surgir: l'administration des télégraphes veut, en plaçant des aérostats dans en vent favorable, les diriger vers Paris du point de la province le plus opportun ; aux approches de Paris, les pigeons seraient lâchés, et ils reviendraient ainsi plus facilement à leur gîte.
<c Le succès de l'expérience serait assuré et l'aérostat arriverait à Paris même, ou du moins dans le Cercle des forts détachés, si, usant des moyens que je propose, après avoir lancé l'aérostat dans le vent, on avait la faculté de le faire obliquer de 25 à 4S degrés, même plus, selon la force que Ton appliquerait à l'hélice de propulsion.et à l'hélice directrice.
« Agréez, monsieur le rédacteur en chef »
« Enfin, dans ma troisième lettre, celle du 17 janvier, à M. le rédacteur en chef de la Patrie, je disais encore : tt Après les deux longues lettres auxquelles vous avez
bien voula faire si bon accneil, Je croyais en avoir fini avec la question des aérostats, lorsque j'ai appris qu'un point essentiel, l'un de ceux sur lesquels repose tout entier le système que Je propose, avait été mai interprété. Ainsi, J'ai dit, dès le principe, et J'ai toujours répété depuis que (c les conditions indispensables pour qu'un aérostat puisse être dirigé dans l'air sont que l'appareil de locomotion et de directiofif ou, sinon l'appareil tout entier, du moins les agents qui, en dehors du vent, influent sur la locomotion et la direction, fassent corps avec le ballon » ; que « si «les agents sont placés dans une nacelle suspendue au ballon, il faudra un effort et une force impossibles pour entraîner le ballon, corps léger et d'un grand développement à la suite de la nacelle, corps lourd et de dimensions très^bomées et dans le sens de la marche que Von voudrait imprimer à la nacelle » •
« On voit que dans ces passages, que j'extrais textuel-* lement de mes précédentes lettres, je ne parle que de la direction et non du mouvement à imprimer à l'aérostat.
(( En effet, un corps quelconque, à quelque point de ce corps que l'on applique la force qui le pousse, qui l'attire ou qui l'entraîne, sera, toutes autres conditions d'ailleurs restant les mêmes ^ poussé, attiré ou entraîné par cette force, sans égard au point sur lequel elle frappe ou auquel elle est appliquée ; et les mêmes effets se produiront sur un ensemble de corps liés entre eux, formant, par leur liaison et dans les circonstances où ils se trouvent, un seul corps, ^ ainsi qu'il en est notamment de l'aérostat dans l'air^ composé du ballon, de la nacelle, des cordages, enchaînés les uns aux autres, se portant les uns les autres, et dont l'ensemble tout entier doit nécessairement subir l'effet de la force, le mouvement imprimé à une seule de ses parties.
« Je spécifie toutes autres conditions d'ailleurs restant les mêmes, c'est-à-dire qae» pour que Teffet de la force soit le môme en quelque point du corps qu'elle soit placée, il faut que le corps^ poussé ou entraîné, par exemple» par un courant» offre toujours la même section et aussi la môme forme au courant qui l'entraîne.
« Donc» quant à ce qai est du mouvement, uniquement du mouvement, et dans les conditions de position invariable données, il est certain que» si on applique une hélice à la nacelle du ballon et si l'on fait touraer cette hélice, Taérostat tout entier» ballon» cordages» nacelle» seront mis en mouvement par l'hélice, selon sa force, selon l'effet qu'elle produira» aussi bien que si l'hélice était appliquée au ballon lui-môme.
« Et il n'y a pas à opposer que» lorsque l'hélice est attachée à la nacelle» la nacelle» obligée d'entraîner le ballon» a à vaincre» outre la propulsion du vent qu'elle subit» l'action beaucoup plus puissante du courant d'air sur le ballon : par là même que la nacelle est moins emportée par le vent» l'hélice qui lui donne le mouvement a plus de puissance : c'est cet excédant de puissance qui vient se reporter sur le ballon en se répandant sur toutes les parties de l'aérostat selon qu'elles opposent à la force du vent plus ou moins de résistance.
« S'il ne s'agissait donc que d'imprimer un mouvement propre à un aérostat dont la position devrait rester invariable dans le vent^ il n'importerait en rien» comme le disait M. lé Directeur de l'Observatoire» que l'hélice de propulsion fût appliquée au baUon ou qu'elle fût appliquée à la naceUe, Mais, dans le problème que Je me suis proposé de résoudre» .■ il s'agit non d'imprimer à un aérostat un mouvement propre, mais de le faire marcher dans une direction donnée.
« Or» la sitaatton da ballon dans le Tent et rapplication toute nouvelle de mon hélice*gouyernail deslinée à le placer dans la position Tonlne» sont les moyens principaux, les seuls moyens même de résoudre le problème. J'ai dit. Je répète et Je maintiens « qu'un aérostat ne sera jamais (c DIRIGÉ tant que l'appareil de locomotion et de direction (c sera appliqué à la nacelle, et non au ballon lui-même ». C'est donc de la direction qu'il s'agit et de la direction d'un ballon aUongê, car on peut concevoir qu'un ballon rond ou piriforme» qui présente toujours, dans sa course, une même section au vent, pût être convenablement entraîné par une nacelle à laquelle on imprimerait un mouvement quelconque ; mais ces ballons» appliquftt-on même à la nacelle rhélice-gouvernail que j'applique au ballon allongé, ne sont pas sensiblement dirigeables.
« La direction des ballons présente de grandes difficultés. A la différence du navire» qui» ainsi que je l'ai déjà dit» vogue dans deux éléments» dont l'un» beaucoup plus dense que l'autre, sert de point d'appui pour louvoyer» au besoin, dans un sens» puis dans un autre sens, l'aérostat ne marche que dans un seul élément ; la différence de densité entre l'air et le gaz hydrogène dont le ballon est rempli est bien plus grande qu'entre l'eau et le bois dont le navire est construit et la cargaison dont il est rempli ; le ballon » pour qu'il ait la force ascensionnelle nécessaire à l'enlèvement de son moteur» de l'appareil de locomotion propre et de direction» des conducteurs» des passagers» du chargement» du lest» doit avoir une capacité» et» par suite» une étendue de sur-
face qui donne au vent une prise énorme ; il faut donc user pour le diriger de toutes les ressources possible. Les ressources que j'ai indiquées sont : l** Une hélice propul**
seor d'avant, qui pousse ou atlire Taréostat dans la ligne de direction conduisant au but ou aussi près que possible du but à atteindre ; 2** une hélice- gouvernail d'arrière, qui tournant dans un sens perpendiculaire à l'hélice d'avant, sert à placer ou à maintenir l'aérostat dans la même ligne ; 30 une hélice horizontale supérieure, servant, au besoin, à monter sans perdre de lest ou à descendre sans perte de gaz, pour aller chercher dans les différentes couches do l'air les courants favorables.
« Et il faut de toute nécessité que ces hélices, les deux premières du moins, soient appliquées au ballon lui-môme, car le résultat cherché ne sera obtenu que si le ballon étant, selon la loi des courants, poussé en travers par le vent ou placé et maintenu dans cette position par l'hélicegouvernail d'arrière , l'un des pôles de son grand axe, partie du ballon dont la forme svelte et déliée offre le moins de résistance, est établie, avec l'hélice de propulsion, dans la ligne de direction à suivre : or cette position ne sera Jamais commandée par des hélices attachées à une nacelle suspendue au ballon par des cordes flexibles et par des liens sans aucune rigidité*
« On n'arrivera donc à rien par des hélices adaptées à la nacelle, et c'est pourquoi j'ai dit qu'un aérostat ne sera ja- .mals suffisamment dirigé^ tant qiie l'appareil ou les organes de locomotion seront attachés non au ballon, mais à la naceUe.
(( Tout, dans le système que je propose, e&ipossible, tout est favorable. Il est certain que, selon l'état qu'ont présenté les vents dans ces derniers mois, on aurait pu facilement, par les moyens que j'ai indiqués, faire obliquer un aérostat dans un secteur de 90 à 120 degrés, peut-être même dans la moitié du cercle, et l'on aurait eu ainsi des moyens puissants de surveillance et de destruction de
rennemli et la correspondance entre les GouTernements de Tours et de Bordeaux et le Gouvernement de Paris n'aurait pas été si désastreusement arrâtëo depuis le commencement du siëge^ et nous ne serions pas, la plupart de nous tous, privés, depuis si longtemps^ de nouvelles de nos familles.
« Agréez, monsieur le rédacteur en chef, etc.. »
Tous les efforts, dans ce malheureux siège de Paris de 1870, eurent une déplorable fin : ce ne fut certainement pas le bon vouloir qui, pour parvenir à un heureux résultat dans ses recherches sur les aérostats dirigeables et pour faciliter l'arrivée jusque dans Pari» ou dans sa zone interdite à l'ennemi de la correspondance extérieure, manqua à l'Académie des sciences : et cependant elle finit par adopter, par faire même construire à ses frais ou avec les fonds mis à sa disposition par l'État, un aérostat gui lui était présenté par un de ses membres même , membre, en même temps, de la commission des aérostats que quelque temps avant le siège elle avait nommée. L'honorable M. Dupuy de Lomé, dans la description de son aérostat, insérée aux comptes rendus des séances de l'Académie, séance du 17 octobre 1870, et occupant vingt-cinq pages entières dans le volume du deuxième semestre de cette année, s'appuie pour démontrer l'efficacité desmoyens qu'il propose, sur des raisonnements qui paraissent peu fondés : et notamment il soutient a que la Pression d'un courant d'air comme d'un courant d'eau diminue dans une très-grande proportion quand ces courants n'ont qu'à contourner des solides façonnés de manière à faciliter le mouvement du liquide ou du gaz autour d'eux : Il est des navires, ajoute-t-il, où la résistance, par suite de la
forme de leurs contours descend à un quaire-vingtièmo ; et elle ne ressort pas^ en général, à moins de un quarantième de la résistance du mètre carré àxiplan mince frappé perpendiculairement à sa surface » . Or n'aurait-il pas àd dite, au contraire , que c'est tout justement au plan mince, soit au plan de la plus grande section d'un objet emporté par le vent qu'il fallait s'attacher pour mesurer la résistance au vent de cet objets que l'objet soit carré ou rond, qao sa surface se compose de contours ou de rainures ou qu'elle offre de nombreuses aspérités ?
Dans le modèle d'Aérostat que l'Académie des sciences a accepté, on retrouve, comme toujours, le Gouvernailvoile indispensable : « La nécessité, lit-on encore dans la description de M. Dnpuy de Lomé, de maintenir la direction de l'aérostat sensiblement en ligne droite et de faire qu'elle ne se modifie qu'à la volonté de l'aéronaute, agiS' sant sur le gouvernail, exige que l'ensemble de l'appareil présente d'une façon très-caractérisée un axe horizontal de moindre résistance, ainsi qu'une surface de résistance latérale placée à l'arrière du centre de gravité ». Le Gouvernail dndit Aérostat modèle consistait dans une voile encadrée, de forme de long triangle, placée verticalement derrière et entre le ballon et la nacelle. Il n'existe pas un seul mot dans la description qui indique comment on fera agir cette voile. Le Gouvernail est nommé dans le passage que nous venons de transcrire : son nom ne se retrouve môme plus ailleurs.
Quant au système de locomotion, il consistait dans une seule hélice placée aussi entre leballon et la nacelle. L'axe de l'hélice, horizontal, et parallèle à l'axe longitudinal da ballon, était à 6 mètres 20 au-dessus du fond de h na-
colle ; sa distanco en oontre-bas de Taxe da ballon était de 16 mètres 80.
Dans une de nos lettres à la Patrie, nous nous plaignions de ce que rAcadémie des sciences n'eût para s'arrêter à aucune de nos communications et de nos observations sur la direction des aérostats. Nous devons aujourd'hui reconnaître que tôt après, dans sa séance du 23 janvier 1871» l'Académie voulut bien s'occuper de notre système : On lit en effet» dans le compte-rendu de la séance de ce jour (!•' semestre de 1871, p. 122) :
€ M. Le Hir adresse une nouvelle note relative à Taérostation.
(c L'aérostat modifié (1) de M. Le Hir consiste dans un ballon de forme allongée de 44 mètres de longueur sur 1 6 mètres de hauteur.
« Au ballon sont adaptées trois hélices faisant corps avec lui : 1** Une hélice de propulsion ou de marche, à l'une des extrémités du long axe, tournant perpendiculairement à celui-ci et destinée à tarauder l'air dans le sens de la ligne de direction à suivre; 2^ Une autre à l'extrémité opposée du long axe, tournant dans un sens perpendiculaire à celui de l'hélice de marche, chargée de placer et de maintenir toujours le ballon dans cette même ligne de direction et servant de gouvernail ; 3^ Une troisième hélice tournant horizontalement au dessus du ballon, servant à le faire monter sans perdre de lest ou à le faire descendre saos perte de gaz. Elle facilite suivant l'occasion, la recherche dans les différentes couches de l'air, des courants
(1) Notre nouvelle note ne contenait^ en réalité, aucune modification importante aux précédentes ou au système que nous avions décrit dans le journal la Patrie,
favorables, et modère la descente de l'aérostat à ratterrlssage.
« M. Le Hir fonde le succès du système qu'il propose sur cette Loi d'après laquelle les longs corps emportés par un courant marchent en travers dans le courant, c'est-àrdire en formant avec le courant une ligne transversale approchant d'autant plus de la perpendiculaire que les portions corres^ pondantes du corps long s'équilibrent plus symétriquement entre elles » •
Cette note résume complètement et dans les termes les plus clairs et les plus concis les moyens de direction des aérostats que nous avions présentés à l'Académie des sciences» et elle nous est d'autant plus précieuse que, du commencement de l'année 1870 à ce jour, on ne trouverait pas dans les comptes-rendus des travaux de la savante Assemblée un résumé de mémoire sur la direction des aérostats aussi détaillé, ou même contenant les moindres détails. L'Académie avait, comme nous Tavons dit, nommé, quelque temps avant le siège, une commission spéciale pour l'examen de ces questions. Tous les systèmes qu'on lui préseatait, excepté celui de l'honorable M. Dupuy de Lomé étaient, sans discussion, même sans le moindre rapport, renvoyés à cette commission, et ils le sont encore. Comme on l'a vu par le texte de la note des comptesrendus des séances de l'Académie des sciences dont nous venons de reproduire le texte, le rédacteur de cette note paraît admettre comme positive « la Loi d'après laquelle les « longs corps emportés par un courant marchent en travers « dans ce courant, c'est-à-dire en formant avec le cou- « rant une ligne transversale approchant d'autant plus de « la perpendiculaire que les portions correspondantes du « corps s'équilibrent plus symétriquement entre elles » .
Nous ii*avioD8 pas osé, dans Texamen que non s avions fait de la question en nos lettres à la Patrie, ériger en Loi cet effet qui s'était manifesté dans la Seine : Nous Tayions attribué, an contraire, au défaut d'équilibre parfait entre les diverses parties des gaules qui avaient servi à notre expérience et d'homogénéité complète entre les filets dont nous avions supposé le courant composé :
Aujourd'hui, après nouvelle étude, nous arrivons aussi à reconnaître une Loi dans l'effet découvert et constaté ; et voici sur quoi notre opinion se fonde :
D'abord sur le fait : le Jour ou pendant le siège de Paris nous avons jeté de dessus le pont de l'Aima les longues gaules dans la Selue, le courant était rapide : l'influence que la rapidité pouvait avoir sur la position des gaules en long et non en travers dans le fleuve n'était donc pas douteuse, et elle devait l'être d'autant moins que jetées du dessus d'une des arches du milieu du pont, les gaules se trouvaient soumises à un plus fort courant par suite du passage de la couche d'eau supérieure sous l'arche ellemême. Cependant, comme nous l'avons dit plus haut, toutes les gaules, aussitôt Peau atteinte, se placèrent dans la position transversale^ l'un des bouts tourné vers la rive gauche et l'autre vers la rive droite de la Seine; et elles gardèrent la même position tant que nous pûmes les apercevoir à l'afde d'une lorgnette dont nous nous étions muni.
Pour expliquer cette position en travers, nous avions supposé que le courant était composé d'innombrables filets d'eau non parfaitement homogènes et parallèles et qu'en se dérangeant, ces filets influaient sur la po.ilion en travers des gaules : Mais nous croyons aujourd'hui, d'après l'effet même qui se produisit, que c'est plutôt de nappes que
de filets que la surface du courant est formée ; et il en doit être ainsi surtout lorsque cette surface en largeur offre comme la Seine une grande étendue.
Lès vagues de la marée des côtes de l'Océan amènent beaucoup de menu yarech sur le rivage : or le varech est toujours entraîné et déposé par lignes transversales, c'està-dire dans le sens de la largeur de la vague et à peu près perpendiculairement à sa marche et à son cours.
n n'y a pas de raison pour que la loi qui régit et détermine la position des corps longs dans les courants d'eau ne détermine aussi leur position dans les courants d'air.
Quant à l'opinion d'après laquelle les corps longs emportés par un courant seraient amenés à tourner sur euxmêmes^ elle ne paraît pas pouvoir se soutenir :
Dans ses travaux récents sur la théorie des tempêtes et des tourbillons, le savant académicien M. Faye» attribue ces tourbillons et leur mouvement giratoire en forme de cône, animé d'une translation rapide» à des courants horizontaux qui vont de l'équateur aux pôles et qui contrarient les vents alizés lesquels souflent entre les tropiques» de l'est à l'ouest, suivant le mouvement journalier de la terre. Ces vents contre-alizés occuperaient les régions supérieures de l'atmosphère : « Il y a toute vraisemblance» dit Tillustre savant» que les cyclones sont des cônes giratoires venant des régions élevées de l'atmosphère entraînés dans la direction des contre-alisés et animés d'un mouvement de translation curviligne » .
On comprend ces mouvements giratoires dans l'air» produits par deux courants» par doux forces qui ainsi se contrarient : mais que dans un seul courant» dans un air qui n'est bouleversé ni par un tourbillon» ni par des courants contraires» un aérostat construit en longueur so njiette
ainsi à tourner sur lui-même» à oa/<er suivant l'expression pittoresque qu'applique Téminent académiden aux tourbillonsy cela ne saurait se eonceyoir. Il est plus naturel de penser qu'à part toute espèce de dérangement et de contradiction ou de contrariété^ dans les courants de l'atmosphère, un corps long emporté par ces courants se comporterait comme il se comporte dans les courants d'eau.
Quoi qu'il en soit, et indépendamment du secours que la loi des courants, de quelque manière qu'on l'interprète ou qu'on l'applique, pourrait apporter à la direction des aérostats, la nécessité absolue s'impose d'un agent ou d'un organe spécial qui place ou replace et maintienne le ballon, et avec lui l'aérostat tout entier, dans la direction de la ligne à suivre : c'est cette fonction qui est remplie, dans le système que nous proposons, par l'hélice d'arrière dont le mouvement est perpendiculaire au mouvement de l'hélice d'avant et qui attire ou repousse l'extrémité du grand axe de manière que la position voulue de l'aérostat dans la ligne de dbection soit toujours observée.
En terminant cette note nous croyons devoir revenir sur la difficulté que nous avons signalée plus haut, page 18 , celle de soutenir dans le ballon lui-même, le système tout entier d'arbre vertical, d'arbre horizontal, d'hélices, etc. L'honorable M, Dupuy de Lomé ne plaçait pas ses agents locomoteurs dans le ballon : mais ayant compris que les mouvements de la nacelle n'auraient aucune influence, même la plus légère, sur ceux du ballon qu'à la condition qu'une véritable solidarité existât entre les mouvements du ballon et les mouvements de la nacelle, il avait adopté l'emploi de brancard et d'un cadre rigides et d'étals placés horizontalement ou se croisant
entre le ballon et la nacelle « ce qui donnait à porter an ballon, en nacelle, en agrès, en yergoes, en hélice, un poids d'environ 385 kilogrammes, plus pour six ma« nœnvres, un timonier, un aéronaute et un passager, 630 kilogrammes.
Les dimensions du ballon de M. Dupuy de Lomé étaient de 40 mètres de longueur et de 14 mètres de diamètre : le dimensions du nôtre (yoir ci-dessus, p. 6) , sont do 36 mètres de longueur et de 20 mètres de diamètre. La différence de cubage du gaz entre les deux pourrait être compensée par la place que tiendraient dans Tintéricur du nôtre les tubes horizontal et vertical. Le poids à supporter par chacun des ballons serait donc à peu près le même. Mais la forme de la nacelle de M. Dupuy de Lomé et la direction de ses cordages, du moins dans Tune de ses dispositions (car il présente deux dispositions différentes) paraîtraient plus favorables. La nacelle était beaucoup plus allongée : au lieu de descendre en biais du ballon à la nacelle les cordages descendaient perpendiculairement et ils avaieot, par conséquent, beaucoup plus de force pour la soutenir. La mén^e disposition, si on le croyait nécessaire, pourrait être adoptée pour les cordages extérieurs de notre ballon.
