KS
Je le répète avec insistance, le problème ne diffère en rien du problème maritime; la valeur de p, à nombres égaux, s'améliore un peu, parce que le
rapport -^ est plus faible dans l'air que dans l'eau, eu égard au frottement
de l'air qui est presque négligeable, tandis que dans l'eau le frottement n'est pas négligeable et fournit même une part sérieuse de K,.
Avec une hélice de 25 mètres de rayon, il suffirait, avec une machine suffisante, de soixante tours à la minute pour franchir 100 mètres par
seconde. Cette hélice, à quatre ailes, avec une hauteur y = 2, spfiBrait pour donner à /» la valeur 0,75 avec un ballon fin de plus de 400 mètres de maîtresse section. Si une hélice de cette taille effraie quelque lecteur, je l'engage à se munir d'un appareil pharmaceutique connu pour aller éteindre une incendie. D'ailleurs, je donne les chiffres nécessaires, et rien de plus.
Pour exprimer la force de la machine en chevaua>métrique8, on pi'endra le tiers en sus du nombre KjSjn*, ce qui revient à diviser par 0,75 ou p. On sait que les chemins de fer ont pu donner des vitesses supérieures à 30 mètres par seconde; le train-poste, pour la malle de l'Inde, parcourt plus de 20 mètres; les trains express ordinaires vont à i5 mètres; les trains omnilms vont à 10 mètres. Ce ne serait presque pas la peine d'aller en ballon avec des vitesses de ce genre; de plus, le vent très frais, ou déjà très violent, franchit 20 à 25 mètres; l'ouragan ne dépasse pas 40 à 50 mètres; le ballon ne s'apercevra pas de ce vent; il ne sentira que celui qui proviendra de sa propre vitesse, vitesse qui se combinera avec celle du courant aérien, absolument comme dans le cas d'un navire qui se meut dans un courant aqueux. On ne peut mesurer l'influence du courant que par le changement sur les points d'arrivée avec le parallélogramme des vitesses ou loi de Gahlée.
Soit une surface S, de 100 mètres, formant la maîtresse section d'un ballon composé de la réunion de deux conoïdes reliés par des surfaces de raccordement, à étrave et étambot droits, ayant une longueur égale à dix ou douze fois sa plus grande largeur; on peut aflirmer, non pas d'après des hypothèses, mais d'après les chiffres fournis par la pratique navale, que K, ne surpassera guère 0^2, ou 2 grammes par mètre carré de surface. Si ce chiffre était jugé trop faible, on verra facilement le genre d'augmentation qui devrait en résulter pour la forcîe motrice. Tai la hardiesse d'alflrmer que K^ sera certainement inférieur à 0^003, dans l'hypothèse d'un ballon fin.
D'après la formule F = /).KiSin% on voit qu'une machine inférieure à 3 chevaux métriques suffira pour atteindre 10 mètres par seconde ; pour n = 20, il faut une machine huit fois plus forte, ou 22 chevaux; pour w = 30, il faudrait 72 chevaux; pour w=î60, il faudrait 576 chevaux. Mais, dira-t-on, ce dernier chiffre est déjà énorme, et ce n'est pas sérieusement qu'on peut le proposer. Pestime que demain on parlera de 1,000 chevaux comme aujourd'hui de 500, comme hier de 40; demain, aujourd'hui, hier, étant, si l'on veut, des jours bibliques. En dehors de cette opinion que l'on est en droit de considérer comme un shnple espoir, je vais examiner ce que l'on peut espérer réaliser de pratique, aujourd'hui même, avec les moyens dont on dispose actuellement.
J'ai fait les calculs et les croquis pour une série de ballons ayant tous une longueur égale à dix ou douze fois leur plus grande largeur; quelques-uns sont vraiment colossaux, attendu la faiblesse du tonnage, qui n'est guère que de 1^2 par métré cube. Je me borne à citer les chiffres suivants pour le type le plus petit, ayant 200 mètres de maîtresse section, 120 mètres de longueur, 15 tonnes environ de jauge, filant 40 mètres par seconde, avec une machine de 360 chevaux, au moyen d'une hélice à quatre ailes, de 15 mètres de rayon, faisant environ 45 tours à la minute.
Admettons, pour un instant, la possibilité de réaliser ce type, soit à la vitesse de 40 mètres, soit à une vitesse inférieure. Lorsque l'on marchera
contre le vent, et que le vent aura une vitesse inférieure, on gagnera là différence; à vitesse égale, on restera en place; à vitesse supérieure, on sera eutrainé, sans avoir aucune espèce de danger à courir de ce chef. Le vent fût-il un ouragan, on ne s'apercevra pas de sa présence, contrairement à ce qui se passe à bord des navires, où le danger provient de ce que Ton se trouve à Vintersection de deux fluides. On s'élèvera, on s'abaissera, soit par les moyens indiqués au premier problème, soit en utilisant la vitesse de translation pour réagir contre une toile inclinée à volonté; on aura un gouvernail pour suivre sa route dans le sein du courant aérien, cette route et le courant étant totalement indépendants l'un de l'autre ; on devra raser la terre pour jalonner sa route, sans qu'il soit nécessaire de s'élever, à moins que ce ne soit dans l'espoir de trouver un courant favorable.
Examinons la question des poids, qui est le véritable nœud gordien. Sans entrer dans les nombreux détails de construction, ce qui exige plusieurs feuilles de dessins, je me contente de dire que la carcasse du ballon, ou squelette rigide, est basée sur le principe tubulaire de Stéphenson. D'après des hypothèses probables, mais non certaines, je crois que l'on peut arriver à obtenir une résistance sufiSsante avec un poids moindre que cinq tonnes; il est certain que la réalisation pratique exigerait, au préalable, des expériences précises sur la résistance, afin de connaître la limite extrême dans la possibilité de diminution des poids. Je ne sais ce qu'on pourrait faire avec de l'aluminium, ne connaissant pas ses coefficients de résistance. Le ballon serait formé d'une enveloppe extérieure bien lissée et gommée, et d'une enveloppe intérieure contenant l'hydrogène; le tout est partagé en compartiments étanches et isolés; V air extérieur entre au fur et à mesure de l'allégement du ballon, par suite de la consommation du combustible, de môme que l'on peut faire entrer de ïeau dans les soutes d'un navire, pour remplacer le poids du combustible évacué et conserver la même jauge. L'arbre de l'hélice traverse de bout en bout les divers compartiments de l'avant, par l'intermédiaire de butées à collet bien graissées, qui servent à la fois de fermetures et de points d'appui. Si l'on admet l'hypothèse, non certaine, mais plus que probable, d'un maximum de cinq tonnes pour le poids total, il reste dix tonnes environ pour les navigateurs, la machine ordinaire à cylindres, l'eau, le combustible. Si l'on se reporte aux poids actuels des machines marines, on est bien loin de compte; mais il est bien évident que l'on peut alléger considérablement le poids par cheval pour un but spécial. En supposant une machine à haute pression de dix atmosphères, on peut affirmer que le poids brut de la machine, cylindres, bielles et pistons, chaudière vide,,., sera inférieur à 100 kilogrammes par cheval, ou du moins on arrivera à cette limite. Je ne doute même pas que l'on ne puisse réaliser certainement nne machine motrice à très haute pression, du poids de 50 kilogrammes par cheval; mais je ne crois pas qu'il en existe actuellement d'aussi légères parmi celles qui sont puissantes. En admettant l'hypothèse plus que probable, et même réservée, (Je 100 kilogrammes, on voit que six tonnes permettront d'employer au service du ballon une machine de soixante chevaux au moins, oe qui produira une vitesse de 20 à 25 mètres par seconde. Cette vitesse est déjà celle d'un vent très frais, dénommée grande brise. Il resterait quatre tonnes, dont une tonne serait le poids des navigateurs et de l'eau, et dont trois tonnes représenteraient le poids possible du combustible;
ce qui permettrait de marcher pendant cinquante heures, à raison de 1 kilogramme par heure et par cheval. Or, Tutilisation du ballon à la vitesse 'de 25 métrés permettrait, en général, sauf le cas de vent violent, d'atteindre des points de ravitaillement situés à des distances bien plus rapprochées que celles qui correspondent à cinquante heures de marche. On pourrait hardiment se contenter de dix à douze heures de chauffe, ce qui laisserait une latitude beaucoup plus grande pour le poids brut de la machine. Mais Tappareil étant tel que je viens de l'indiquer, on voit que, aujourd'hui même, on pourrait, ou du moins il n'y a aucune impossibilité A^aucun genre, on pourrait aller de Paris à New- York avec le vent pour soi. Et ce n'est pas une assertion hasardée, utopique ou téméraire : c'est une solution que chaque lecteur peut vérifier chiffres en mains, le chiffre étant d'ailleurs le seul genre de littérature que l'on puisse se permettre en pareille matière. Les chiffres que j'indique, surtout poiir la machine^ me paraissent pouvoir être notablement abaissés.
Quand les constructeurs de machines auront cherché pendant quelques années dans cette voie, je crois que l'on peut raisonnablement espérer qu'ils réussiront à produire' des types de machines à très haute pression, atteignant la force de 400 chevaux, et ne pesant pas plus de 5 à 6 tonnes; alors on sera certain de réaliser des sillages aériens de 40 mètres par. seconde au moins, en ayant une provision de combustible suffisant à sept ou huit heures de route, ce qui sera une solution fort satisfaisante pour tous les points où il n'y a pas d'immenses intervalles océaniques.
Cet espoir, fondé ou irréalisable, n'est aujourd'hui qu'une hypothèse sur laquelle je n'ai pas voulu appuyer mon affirmation; le seul côté numérique où le lecteur pourra asseoir un doute sera le poids de cinq tonnes relatif à l'appareil. 3i on suivait la voie des hypothèses, ou si l'expérience devait prononcer prochainement en faveur de l'emploi des forces motrices dont j'ai parlé, on aurait des résultats autrement importants; si la turbine à vapeur peut s'utiliser, surtout en employant la roue hélicoïdale motrice à deux fins, on aura déjà Féconomie de poids des cylindres, bielles et pistons, glissières ; si l'on réussit à produire abondamment la vapeur avec les
bouilleurs de platines à injection (page 63), on pourra consacrer au combustible une partie de tonnage considérablement augmentée; si enfin on réussit à utiliser les turbines à poudre, l'homme sera véritablement maitre de l'air, et il pourra ne pas reculer devant des sillages aériens de 100 mètres par seconde, avec une journée entière d'approvisionnement.
J'ai tenu, avant tout, à présenter la solution de ce problème en dehors de toute hypothèse, avec un caractère essentiellement pratique; avec un appareil aérien moyen ou même réduit en dimension autant que le comporte la nature du sujet; avec des vitesses relativement lentes; avec des machines identiques à celles que l'on utilise partout : on voit que le succès est certain, c'est-à-dire que le problème ne présente aucune impossibilité numérique; on voit encore que les navires aériens seront obligés de faire relâche par les vents très violents, comme les navires à voiles qui restent au port ou fuient devant le temps, mais non point par le fait du danger, mais par le fait de ce que leur puissance serait inférieure au vent d'orage, pour des vitesses réduites à 20 mètres, et que le^navire aérien reculerait au lieu d'avancer. Dans le présent, ou ne pourrait utiliser ces sillages que pour des temps ordinaires,
et on ne pourrait pas ou presque pas transporter dé marcliandises ehcom^ brantes; Phomme ne serait pas encore capable d'écraser les lignes de douanes, sauf pour les objets de luxe, et d'imposer le libre échange. Les questions de stabilité, de vitesse, de direction, d'arrimage..... ont été de ma part l'objet d'un examen attentif; je me suis môme amusé, ce qui est oîseuX d'ailleurs, à rechercher les procédés propres à déterminer la position, en se supposant loin de terre et de tout objet connu.
Quoique ce ne soit point ici le lieu de développer les grandioses conséquen- ^ces sociales qui résulteront forcément tôt ou tard de la locomotion aérienne, môme dans les limites restreintes de 20 à 25 mètres de vitesse, et qu'il failleattendre la réalisation pratique pour se laisser glisser sur la pente des rêves brillants, il est un point qu'un homme de science doit toucher, sous peine de manquer à son devoir. J'ose espérer que le lecteur est convaincu, comme je puis l'être, que l'on peut réussir dés demain' à donner un sillage de 20 métrés par seconde à un ballon fin; un navire identique, avec la môme machine de 60 chevaux, filerait 2 mètres ou environ 4 nœuds; cette coïncidence pra^gi*^ sur laquelle j'insiste est un gage pratique. En affirmant ainsi, je ne crois point me départir de la réserve qui convient en pareil cas. C'est une question d'argent; l'initiative privée saura suffire à cette tâche, en dehors de l'État, sinon en France, du moins en Angleterre et en Amérique. Or, pour l'œil attristé qui suit les événements européens, il semble que bien prochainement la guerre générale va éclater. La puissance et la direction du vent vont jouer un rôle tout nouveau dans les guerres; le vent ordinaire est toujours fort inférieur à 20 mètres; le navire aérien sera donc un nouvel et formidable engin de guerre, surtout pour indiquer l'emplacement des corps d'armée et pour guider dans la concentration des masses ' militaires; plus encore pour incendier les villes î ! Tout honnête homme doit demander avec ardeur que l'on proclame d'une manière absolue la neutralité de Vmr; ce sera peine inutile, et l'on échouera dans cette demande, de laéme que pour obtenir la neutralité des mers; mais cela doit être dit, et dit ' aussi haut que possible, quoique cette demande soit une utopie, utopie au même titre que les vœux ardents et encore illusoires de tous ceux qui rêvent la cessation de l'état de guerre. Au reste, même avec cette solution embryonnaire du problème aérien, le 89 terrestre qui résultera forcément tôt ou lard de cette nouvelle voie d'échange, débordera quelque peu notre petit 89 français. On peut dire avec simplicité, sans aucune espèce d'emphase, que l'industrie humaine sera vraiment la reine du monde, et la première dispensatrice . de gloire^ sinon la seule.
Troisième problème. — Le vol mécanique, — Lorsque, en 1857, j'entrepi^e- ' nais mes recherches générales sur les fluides et sur le mouvement des corjps - plongés, je croyais, je l'avoue, sur la foi des Traités, que la navigation
aérienne était impossible, et que l'on devait réussir par le vol mécanique,
puisque les oiseaux le réalisaient tous les jours. Après examen, j^ai vu que ' l'inverse était vrai pour le temps présent. On ne peut espérer réaliser le toi
mécanique qu'à la condition de réussir, au préalable, dans la recherche des '• forces motrices puissantes dont j'ai parlé : turbines à vapeur, et surto^ut
turbines à poudre, le mot de poudre étant pris dans le sens généi'al lie
jiécomposilion rapide d'un magasin quelconque de gaz, entre autres Peau, toutes choses liypothétiques.
Celui qui a osé écrire : Si Vhélice enlève une souris^ elle enlèvera plus facilement un éléphant ^ celui-là avait raison, s'il s'agit de faire miroiter des chiffres ; mais il a grandement tort, si l'on considère la puissance motrice nécessaire à l'enlèvement des grands poids. J'ai dit que : l\=iO,3.e.r.P 'P = O^Oi^yr^b*Ly étaient des équations relatives aux meilleures surfaces à choisir pour utiliser le mouvement de rotation. Ces surfaces ne sont pas des hélices linéaires orthogonales. Je puis admettre volontiers que la valeur pratique de P soit double de la valeur théorique ci-de^us, quoique, à mon sens, elle soit plutôt exagérée; mais le rapport théorique de T, à P est certainement égal ou supérieur à sa valeur expérimentale. On voit que de très petits poids seront soulevés par un travail relativement très faible ; mais le rapport de Tj à P croit avec P, puisque, pour obtenir de grands efforts de soulèvement, il faut de grandes valeurs pour o et r. Actuellement, il n'y a pas une machine à cylindre qui soit capable de développer assez de puissance pour soulever son propre poids. En opérant sur de petites valeurs de r^ on peut réussir avec des ressorts d'horlogerie. Une souris possède assez de puissance dynamique pour enlever son propre poids; il faudrait peut-être à l'éléphant une puissance musculaire cinq cents fois plus grande que la sienne pour soulever son poids.
J'ai fait des calculs pour des appareils de toute forme : des cerfs-volants^ des hannetons de taille gigantesque; partout, je me suis trouvé en face d'un travail mécanique beaucoup trop fort relativement à la force de soulèvement qui en résulte; et le poids exigé par la constitution des appareils? et les moments de rupture ? e t. . .
J'ai dit (page 67) que Y aile était plus favorable que Vhélice pour le soulèvement des poids; mais pour de grands appareils nécessitant une envergure gigantesque, il ne paraît guère possible de combiner les installations pour dominer le moment de rupture. Les appareils qui m'ont paru les moins désavantageux, et à propos desquels il n'y a pas d'impossibilité mathématique, se composent de six, huit, dix roues accouplées, dont les mouvements . de rotation sont alternés pour avoir sur l'air des points d'appui qui empêchent de pivoter sur place. Je vais décrire sommairement le plus petit de ces appareils, en faisant les très longs détails techniques d'exécution pratique.
Je suppose que l'on dessine, à une certaine échelle, quatre circonférences de 10 mètres de rayon, presque tangentes; les lignes des centres formeront un carré ; deux autres circonférences de même rayon sont disposées aux extrémités, presque tangentiellement aux deux dernières circonférences. Les cercles seront les projections de roues motrices à deux ailes, que je suppose mues par un mouvement de turbine à vapeur ou à poudre. Les centres sont reliés par un châssis de 80 mètres de long sur 40 de large, construit en lames tubulaires. Dans les intervalles des ailes motrices sont disposés des pieds^ qui permettent au châssis de reposer à terre sans faire toucher les roues. Chaque hélice est calculée dans des conditions de maximum; chacune d'elles concourt au soulèvement, d'après les formules indiquées. Pour la somme des efforts, on voit que Tj reste proportionnel à P, sans croître plus rapidement que P. Pour & = 1, chaque roue à deux
ailes seulement donne 50 kilogrammes, ce qui donne 300 kilogrammes de puissance ascensionnelle pour une force de 9 chevaux métriques. Le poids des ailes motrices et du châssis exige de choisir des valeurs de ô plus grandes que l, ce qui fait accroître le rapport de T» à P. En admettant B = 4, il faudra 576 chevaux métriques pour soulever 4,800 kilogrammes; en admettant e = 5, il faudra 1,125 chevaux métriques pour soulever 7,500 kilogrammes. Pour = 10, ou cent tours à la minute, on aura trente tonnes de puissance ascensionnelle, à l'aide d'une machine de 9,000 chevaux métriques, ou 12,000 chevaux ordinaires. La plume à la main, on peut obtenir les chiffres que Ton veut; mais ils ne sont pas acceptables," et je crois avoir forcé les chiffres dans un sens beaucoup trop favorable (Voir § IX). Pour = 1, on voit que 12 chevaux ordinaires donnent 300 kilogrammes, ce qui impose 25 kilogrammes par cheval. Pour $ = 10, chaque cheval ne donne plus que 2''5 de puissance de soulèvement. Les grandes vitesses nécessaires aux grands poids, avec des appareils réduits, sont donc très désavantageuses.
On sait que le principe tubulaire de Stéphenson se base sur le rapport entre la longueur et la hauteur des pièces métalliques résistantes. Pour alléger le châssis, tout en lui donnant une résistance suffisante, il lui faudra une certaine hauteur. En recouvrant ce châssis, avec les tiges tubulaires, d'une enveloppe renfermant de l'hydrogène, on pourra alléger le poids total de l'appareil de deux ou trois tonnes, sans accroître sensiblement la résistance au mouvement de translation; cela ferait un -supplément fort désirable, en tout dix tonnes pour 1,125 chevaux métriques. Hé bien, en acceptant môme la possibilité d'enlever le poids de cet appareil et de sa machine, il faut encore obtenir une vitesse de translation au moyen d'une hélice de vitesse; or, le facteur K, qui correspondra à la surface Si d'immersion aérienne, sera quinze ou vingt fois plus grand que le facteur K, qui correspondait à la surface Sj d'un ballon fin; cela enlève l'avantage d'avoir un S, plus réduit; il faudrait donc ajouter encore une force motrice égale ou supérieure à celle que l'on peut utiliser dans le deuxième problème. Avec des turbines à poudre, ce qui est hypothétique aujourd'hui sinon vrai demain, on peut admettre la possibilité de faire marcher un appareil de ce genre, grand ou petit; mais on ne peut pas affirmer, comme pour le cas du ballon, cas qui sera plus avantageux, par cela seul que toute la force motrice s'utilise powr la vitesse. Ainsi, 2,600 chevaux de force suffiraient à douer le ballon fi,n dont j'ai parlé d'une .vitesse de 100 mètres par seconde! Le tuyautage serait renfermé dans l'intérieur du ballon châssis, et la chaleur dégagée servirait à dilater le gaz inclus. Cette petite bonification est négligeable pour l'hydrogène. Le châssis, au moyen de butées circonférentielles de roulement, sert à dominer le moment de rupture dû à l'élévation du poids, et c'est là le caractère véritable de l'appareil, caractère essentiel en tant que pratique.
J'ai dit qu'il faudrait une nouvelle force motrice presque égale à celle qui ' servirait au deuxième problème, afin de donner la vitesse de translation ; il est vrai qu'une fois en marche, l'appareil, en glissant sur les couches d'air, en planant, permettrait une économie considérable sur la force d'élévation. Le moment pénible, c"est l'ascension au départ. La consommation du combustible ou de la force motrice emmagasinée servirait aussi à alléger ou à diminuer l'effort moteur nécessaire. Là encore une observation importante :
Pour que Tappareil puisse se poser à terre, il faudrait que l^éliee â&^itesse^ n'eût que deux ailes, et que Ton eût soin de repérer cette hélice horiasontaleipent, à moins de disposer l'appareil sur des béquilles à demeure ou pieds de grande hauteur. Quelque chose d'analogue se présente pour le ballon fin pu navire aérien : Si ce ballon élait plat^ cela reviendrait au môme, théoriquement, pour la valeur de K,; mais cela présenterait le premier inconvénient de ne pouvoir utiliser que des hélices à deux ailes, et un inconvénient bien plus grave relativement à l'allégement de la carcasse métaUique tubulaire* En prenant deux conoïdeSy disposés efa lentilles verticales^ on a une grande hauteur tubulaire très favorable à la légèreté de la construction ; puis, je le répète, les hélices de vitesses peuvent avoir quatre ou six ailes, sans gêner, à l'arrivée et au départ, pour se poser. . En résumé, tout en réservant la possibilité du vol mécanique pour l'avenir, pn voit que Ton peut dès aujourd'hui profiter des sillages aériens moyennement rapides par. la locomotion d'un ballon fin. On peut monter ou descendre à volonté, avec un ballon quelconque, en développant à bras une petite différence de force ascensionnelle. On doit s'efforcer de fabriquer des poudres à bases d'hydrogène, afin d'obtenir un dégagement de ce gaz aussi rapide que Ton peut le désirer. On doit s'efforcer d'utiliser les travaux mécaniques dus aux énormes vitesses qui résultent de la décomposition rapide de tout -réservoir gazeux ; ces derniers seraient peut-être préférables, dans le cas de l'air, à l'emploi de la vapeur instantanée^ dont je crois possible : et la .production différentielle et l'utilisation.
S XVII. — Gonclusions*
La théorie que j'offre au lecteur, pour expliquer toutes les particularités du mode d'action des moteurs plongés, est spéciale, surtout à la valeur de />, à la valeur de n , et au rôle du rayon. On est certain d'être dans le vrai pour interpréter la marche générale du phénomène; quant aux membres isolés, on ne peut pas y avoir une confiance entière, eu égard à la nature de la variation des coefficients Kj et K : ces coeflQcients sont spéciaux à chaque appareil agissant sur un corps déterminé; ils varient certainement avec la vitesse, et cette variation altère légèrement la valeur de p dans le cours du mouvement. Une théorie n'étant acceptable et juste que quand elle rend compte des conditions de la pratique, il me parait nécessaire d'instituer des expériences préliminaires dans le but d'obtenir la confrontation expérimentale, dans le cas de r^ = o^ pour : ,
1° — La résistance opposée à la rotation.
2° — La résistance ou pression de poussée.
3® — Les moments de rupture.
'. Ces expériences doivent être entreprises sur de grands modèles, et non point sur de petits appareils pour lesquels l'action des forces troublantes .secondaires a un rôle trop prépondérant qui dissimule, en quelque sorte, la véritable nature des forces agissantes.
Pour l'eau, ces expériences seraient faciles à in&tituer sur le littoral de la : Manche, entre Saint-Malo et Granville, parce que le marnage de la mer qui
aWeînt prés de fô mètres dans les fortes eauxsimpfiiïerait toutes les installa^ tiens. Sans m^appesantir sur ce point particulier qui aura surtout pour but de déterminer la résistance à la rupture des hélices à formes tubnlaireSj afin d'obtenir une énorme diminution de poids dans la construction des appareils moteurs, je vais indiquer sommairement ce qui me paraît devoir être fail pour l'air. Le dispositif des expériences aurait d'ailleurs beaucoup d'analogie, sauf la présence d'une caisse appliquée contre la paroi véritable d'un mur de bassin, caisse contenant l'extrémité de Tarbre, les renvois de mouvement, et les appareils dynàmométriques.
On disposera dans une grande cour une charpente destinée à porter les paliers de l'arbre de rotation à 12 métrés du sol. L'arbre sera coupé en trois pièces reliées par des tourteaux ; la pièce dumilîeuserasuccessivement : une lanterne de grand rayon pour enrouler le cordeau communiquant par des poulies coupées à un poids de sonnette tombant de grande hauteur, variant de 100 à 1,000 kilogrammes; une pièce à manivelle permettant d'appliquer directement à l'arbre la force due à une machine à vapeur ; une pièce à forme de butée à collet servant à établir la communication entre une chaudière à vapeur et la partie creuse de l'arbre tenant à l'hélice, pour essayer d'utiliser la roue hélicoïdale en mouvement de turbine à vapeur; dans les mêmes conditions, après des expériences préliminaires sur la combustion graduée de diverses poudres, on pourra remplacer le flot de la vapeur évacuée par le flot des gaz provenant de ces poudres.
Les expériences seront faites avec des hélices de 10 mètres de rayon, dont on variera successivement les formes constitutives, tg^^ y, L, en opérant avec diverses forces, ce qui fera varier 0. On lancera en l'air des flocons de plumes légères pour juger de la direction des courants aériens qui naissent du mouve*ment; dans un espace étroit, on produira en réaction une sorte de vent plus ou moins violent qui diminuera notablement la mesure des efl'orts et qui troublera la nature de l'expérience, sans toutefois la vicier d'une manière absolue.
Pour mesurer les forces de réaction, avec toutes les natures de forces employées, on peut avoir recours à nombre de procédés dynamométriques. Voici le procédé que je préférerais : L'extrémité de l'arbre opposée à celle qui porte l'hélice est armée d'une butée déroulement qui vient presser contre un piston qui se meut dans un cylindre horizontal rempli d'eau, cylindre dont l'axe coïncide avec l'axe de l'arbre; un dispositif accessoire permet de remplacer l'eau de suintement. L'extrémité du cylindre communique à un tube vertical qui s'appuie sur un bain de mercure renfermé dans une caisse en tôle de force suffisante; une tubulure de cette caisse correspond à un tube de verre d'un centimètre de section. Quand l'effort pot*5«^^ dans le sens de l'arbre vient presser le piston, le mercure monte dans le tube de verre; on a ainsi une balance manométrique qui permet de mesurer l'effort de poussée dû à la rotation de l'hélice, sans que l'arbre se déplace sensiblement dans le sens de sa longueur; l'ascension de la colonne de mercure sera donnée par le rapport de 0,01 à 13,59. ttR», R étant le rayon du cylindre rempli d'eau. Lorsque le mouvement est devenu uniforme, la colonne mercurielle reste stationnaire; une tige très menue, en bois léger, repose sur le sommet de la colonne mercurielle; cette tige porte à son sommet un crayon qoî frc^te contre unr cylindre vertical recouvert de papier et^arâné
d'un mouvement de rotation uniforme par Tintermédiaire d'un poids et d'ua pendule régulateur; le crayon dessine sur le papier une ligne qui sera droite quand le mouvement sera uniforme, en déroulant le papier, et dont les sinuosités permettront de suivre les nuances du mouvement. En plus, un système de roues dentées communiquant à l'arbre fait tourner d'un mouvement variable ou uniforme comme le mouvement môme de l'arbre , mais réduit à une certaine échelle, fait tourner, dis-je, un cercle métallique de 0,21 de rayon recouvert de papier blanc, horizontal ou vertical ; horizontal vaut mieux, ce qui dépend d'une transformation facile de rouages coniques. Sur ce cercle, on décrit deux circonférences concentriques, Tune de 0,0S, l'autre de 0,20 de rayon, présentant ainsi une couronne annulaire de 0,i5 de large. Un autre cercle de 0,15 de diamètre, dont le centre est à 0,125 du premier centre, est doué d'un mouvement régulier et uniforme par un mécanisme d'horlogerie. Le bord de ce cercle mobile porte un crayon à boudin qui trace sur le papier du grand cercle un trait sinueux dont les variations donneront la clef du mouvement de l'arbre à hélice. La courbe décrite sera une espèce de sinusoïde dont la ligne des abcisses est une circonférence, et' qui est renfeimée entre les deux circonférences du papier qui recouvre le cercle conjugué à l'arbre; cette courbe a une équation complexe qu'il convient de laisser sous la forme de deux équations à trois variables; elle permet de saisir toutes les particularités du mouvement par une simple construction graphique. .
Pour n quelconque, dans le cas de l'air et dans le cas de l'eau, ces expériences n'apprendront qu'une seule chose : c'est une approximation suffisante pour juger de la puissance de construction des ailes hélicoïdales afin de lutter contre les moments de rupture.
Pour le cas de l'air, ces expériences indiqueront les formes qui produisent le maximum de poussée pour le travail minimum de la machine; on saura alors à quoi s'en tenir, en dehors de toute théorie, sur la possibilité du vol mécanique. En dehors de ces préliminaires indispensables, de cette voie droite et sûre, il n'y a que leurre, déception et chimère, sinon charlatanisme.
Je supprime, au dernier moment, la majeure partie de ce paragraphe, qui était consacré à l'exposition de procédés que je croyais pouvoir proposer pour essayer d'utiliser la puissance dynamique des poudres, et pour indiquer quelques expériences nouvelles sur leâ forces motrices. Je me contente de rappeler que Wœlher, pour isoler Paluminium, avait, en quelque sorte, ajouté les puissances de disjonction chimique du carbone et du chlore; de même, eu forces motrices, je propose^rai plus tard des appareils où l'on utilise à la fois la vapeur, V électricité^ lés poudres,,,., sans se bornera Faction isolée de l'une quelconque de ces puissances.
J'arrive à une proposition pratique dont l'importance, à mes yeux, est plus considérable encore que la solution môme du problème aérien; et je désire ardemment que ma voix trouve assez d'écho pour amener à sa réalisation.
S XVIII. — Proposition pratique.
Dans le but d'étudier les questions relatives à la locomotion mécanique dans l'air; dans le but d'instituer sur une grande échelle les expériences pré-
liminaires qui doivent préciser les données numériques pour lés forces motrices nécessaires au vol mécanique; dans le but de construire un premier navire aérien, ou ballon fin, à sillage plus ou moins rapide, construction pour laquelle le succès semble certain, d'après la pratique navale; pour opérer au moyen de l'initiative libre, en dehors du concours de l'État ou de ce que l'État pourra désirer faire de son côté, il y aurait lieu de constituer une société par action, sous le titre de Société pour la locomotion aérienne. Il serait émis un nombre de 5,000 actions, à 100 fr. par action. Les actionnaires, agissant en assemblée générale, personnellement ou par délégation, nommeraient une Commission de dix membres, je suppose, pour mener à bonne fin les expériences indiquées dans le cours de ce Mémoire, non moins que toutes les autres expériences, peut-être préférables ou mieux conçues, qui pourraient être proposées. Il faudrait bien que les actionnaires sachent qu'il ne s'agit point pour eux d'une affaire lucrative, mais d'argent jeté dans l'air, si l'on peut ainsi parler. Trouvera-t-on, en France, 5,000 individus capables d'un sacrifice léger pour vider à fond une question aussi sérieuse? Se laissera-t-on distancer par les Anglais ou les Américains? Pour ces derniers, malgré tous les vœux du monde, le navire aérien à vitesse secondaire servira bientôt, par temps calme, de nouvel et formidable engin de guerre. Mais ce ne peut pas être l'objet d'une opération lucrative pour une société d'étude, attendu que l'exploitation de navires aériens desservant des lignes fixes pour transporter des voyageurs, exigerait la constitution de sociétés autrement puissantes, avec un capital d'émission considérable. Ne put-on obtenir, au début, que des appareils portant seulement pour quatre ou cinq heures de chauffe, et ne dépassant pas 20 ou 25 mètres à l'heure, que ce serait déjà suffisant. pour jBxercer une influence grave et prochaine sur les rapports nationaux.
Les hommes honorables et distingués qui se sont résolument placés à la tête d'une sorte de croisade moderne, en faveur du vol mécanique, devraient naturellement prendre l'initiative d'une proposition de- ce genre, proposition . nécessaire si Ton veut réaliser. S'il fallait citer un nom comme devant avoir le principal honneur, ce serait, il me semble, le nom de M. de Ponton d'Amécourt, parce que c'est lui qui, le premier, a montré au public des mouches artificielles, à ressort d'horlogerie.
Mais quelque importante que puisse être la réalisation plus ou moins éloignée d'une idée destinée à changer la face du monde, tant au point de vue matériel qu'au point de vue de la dignité morale, je crois devoir formuler une proposition plus générale et plus haute.
Chaque fois que les matières spéciales et techniques de ce Mémoire m'ont permis de le faire^ j'ai insisté sur le côté tout moderne, presque contemporain, des connaissances humaines. La jeunesse de l'homme s'est écoulée dans une espèce de somnambulisme mystique ; l'homme encore engagé dans les brumes du passé a traversé, d'hier à peine, par quelques lumineuses éclaircies le brouillard intellectuel qui lui voile les grandes lois de la nature. Le peu que nous savons, nous l'avons appris dans ce siècle; nos progrès ont été rapides; nous commençons à balbutier le langage de la vérité. Ceux-là qui cherchent des voies nouvelles sont souvent écrasés par la misère, et se rongent dans leur impuissance. 11 faudrait que toute idée heureuse et juste puisse obtenir immédiatement la sanction d'un jugement et d'une application; il faudrait
«8 qvte toute idée erronée pût. être condamnée expérimentalement, sans que Ton pût se bercer d'illusions, et crier après les sourenirs doulourenK de Galilée, Fulton, etc..
Le Cercle de la Presse scientifique me paraîtrait dans des conditions excellentes pour conduire à bien la réalisation de ce que je propose. Si les membres de ce Cercle accueillaient avec faveur la pensée d'une utila création, je leur soumettrais un projet qu'ils pourraient discuter, remanier et amender. En voici les bases succinctes :
Sous le titre de : INSTITUT INDUSTRIEL, il est créé une Société par actions de 10,000 actions de 100 francs, dont le premier quart est seul exigible.
Une assemblée générale, composée de 200 membres, possédant chacun 80 actions, soit personnellement, soit par délégation, se réunit annuellement.
L'assemblée générale désigne pour Tannée une Commission composée de 15 membres, dont 5 sont compétents en sciences mathématiques et mécaniques, 5 en sciences physiques, 5 en sciences chimiques. 11 y aurait lieu de se rappeler la fable d'Hercule et d'Antée pour choisir les membres de cette Commission, et de ne pas séparer les gens de pratique des gens de théorie.
L'assemblée générale désigne, en outre, un avocat pour suivre les affaires litigieuses, et un banquier pour le mouvement des fonds.
Le bureau central se compose uniquement^d'un secrétaire général nommé en assemblée générale, et de trois commis. Ce bureau établit un correspon- ; dant, parmi les membres de la Société, dans toutes les villes où il peut se manifester un mouvement scientifique et industriel.
Tout inventeur se croyant en possession d'une idée juste et heureuse, envoie les pièces justificatives, description, croquis, etc., au bureau central. La prise, au préalable, d'un brevet d'invention, suivant la loi, donne toute sécurité à l'inventeur, sans qu'il puisse accuser le bureau de prévarication morale ou de vol d'idée.
La Commission de 15 membres se réunit tous les huit jours sous la présidence d'un de ses membres. Le secrétaire général communique les projets proposés. Si la Commission adopte, on commence immédiatement les expériences préliminaires aux frais de la Société. Si la Commission juge défavorablement l'invention, les pièces sont renvoyées à l'inventeur, qui agit à son gré.
Les expériences décident du mérite et de la portée de l'invention. Tout inventeur qui consent à voir entreprendre les expériences en sa faveur, fait abandon de son brevet, avec tous les droits afférents, à la Société.
Le bureau central ne manie jamais d'argent. Tous les comptes se règlent par chèques et virements, ou bordereau de compte sur le banquier désigné. Les mandats sont signés par le secrétaire géinéral et par le président de semaine.
Chaque invention a son compte à part. L'exploitation de chaque brevet donne lieu à un bénéfice brut, sur lequel il est prélevé 60 0/0 au compte de l'inventeur. Les 40 0/0 restants sont attribués à la Société.
En défalquant le traitement du secrétaire général et des commis, les jetons
'. de présence des membres de la Commission, les frais de bureau, on a le
bénéfice net, sur lequel on prélève 5 0/0 pour intérêt des actions. Ce qui reste
sert à former. un fonds de réserve pour entreprendre les expériences nouvelles et pour donner des dividendes. La Commission est autorisée à atteindre
un chiffre de Pour des recherches très coûteuses, la Commission en
réfère à l'assemblée générale, qui décide, s'il y a lieu, de suivre les expériences ou de rejeter l'invention.
Chaque année, l'assemblée générale vérifierait les comptes, changerait ou conserverait le secrétaire général et les membres de la Commission, provoquerait l'examen de points scientifiques
En dehors d'un puissant levier d'action, levier bienfaiteur en tout genre, une Société, centralisant ainsi toutes les inventions qui tendent ou qui tendront à se produire, serait fort lucrative. Quelques années après sa fondation, cette Société verrait décupler la valeur de ses actions non libérées. Elle enrichirait ses actionnaires en aidant les inventeurs, en dégageant le bloc de la carrière, et souvent en doublant le mérite original de l'invention. Il faut remarquer qu'une idée éclose dans le cerveau d'un homme ne lui appartient jamais en entier. Les inventions véritablement grandes n'ont, pour ainsi dire, pas de nom propre. Le nom qui sert à les baptiser n'est pas toujours justement choisi. Dans la grande société humaine, si l'on représente par 1,000 la valeur d'une invention, on peut croire que l'inventeur définitif peut revendiquer 10 au plus pour sa véritable part, et que 990 sont réellement en domaine public ; c'est l'accumulation des recherches d'un grand nombre qui finit par aboutir.
Un projet définitif, patroné par le Cercle de la Presse scientifique^ réunion qui contient précisément des éléments de tout genre, pratiques et théoriques, serait communiqué à tous les grands journaux quotidiens , imprimé à très grand nombre d'exemplaires, et distribué dans toutes les villes où peuvent sfe recruter des actionnaires et des adhérents. La Presse scientifique d^s Deux- Mondes, revue de quinzaine, publierait les procès-verbaux hebdomadaires de la Commission.
Sous son apparence humble, ce projet n'est rien moins qu'une tentative d'organisation libre de la France scientifico-industrielle.
Je souhaite que ma voix soit entendue.
Gustave LAMBERT.
Bayonne, octobre et novembre 1863.