‹ Dictionnaire des sciences mathématiques pures et appliquées (volume 3)Chapitre 20 sur 346 · AE · texte numérisé non relu

AE

âge avait empruntés aux poétiqiès täiditions de l’Arabie, Réritèrent de ce privilége, qu'ils partagèrent avec les anges : Le christianisme, en conservant l'antique croyance, a su au moins borner l'intervention des êtres spirituels, dans les choses humaines, à quelques rares circonstances, où la bonté de la Providence envers les hommes avait besoin de se manifester.

Il parait néanmoins que l'antiquité, tout en n’accordant qu’à des intelligences supérieures la faculté de se mouvoir dans l’espace atmosphérique, ne renonça pas pour l'humanité à la conquête de cette merveilleuse puissance ; l’idée de s'élever dans l'air au moyen d’un appareil aérostatique , comme des ailes d’une envergure assez grande pour supporter le poids d’un homme, se retrouve dans quelques anciens écrits. Mais ces rares tentatives qui se rattachent toutes, pour la plupart, à des fictions poétiques comme l'aventure fabuleuse de Dédale et d'Icare, sont demeurées sans résultat et sans intérêt pour la science. On est donc fondé à dire que les hommes ne possédaient aucun moyen pour résoudre ce grand problème avant la découverte dont Joseph Montgolfier, né à Darvezieux près Annonay, le 6 août 1740, fit à Avignon la première expérience au mois de décembre 1782, expérience qu'il renouvela à Annonay le 5 juin 1783.

Les Anglais ont voulu ravir à la France l'idée première de cette découverte, dont ils racontent ainsi l'origine : Quelque temps après que Cavendish eut étudié et fait connaitre les propriétés du gaz hydrogène, le docteur Black assura que si un appareil mince et léger, comme une vessie, était rempli de ce gaz, il formerait une masse moins pesante qu'un égal volume d’air atmosphérique, et pourrait, par conséquent, s’y élever et s’y soutenir, L’honorable docteur développa cette idée davws ses cours publics en 1563 et 1768, ct il annonça mème une prochaine expérience par le procédé qu’il avait indiqué; mais de nombreuses occupations l’empéchèrent de mettre ce projet à exécution. La possibilité de construire un appareil qui, rempli de gaz hydrogène, s'élevât dans l'atmosphère, se présenta aussi à l'esprit de M. Cavallo. C’est à lui qu’il faudrait accorder le mérite des premières expériences faites à ce sujet, et qu'il aurait exécutées au commencement de l’année 1782, expériences sur lesquelles un rapport fut lu à la Société royale de Londres, le 20 juin de la même année. M. Cavallo se servit inutilement de plusieurs vessics; la plus mince de toutes celles qu’il essaya, quoique préparée avec le plus grand soin, se trouva encore trop pesante. Il employa ensuite du papier de Chine ; mais l'air inflammable s'échappait par les pores de cette matière, comme l’eau passe au travers de la toile d’un tamis. Après avoir échoué dans ces diverses

entreprises, quoiqu'il eût tour à tour enduit ses appareils

AE

de gomme, de vernis et de couleurs à l'huile, il fut obligé d'exécuter ses expériences avec des bulles de savon, qu'il chargeait d'air inflammable au moyen d’une vessie pleine de ce gaz.

En admettant comme certains tous ces faits, que nous n'avons aucune raison pour révoquer en doute, on voit du moins que l'aéronautique germait, pour ainsi dire, en Angleterre au moment où Montgolfer achevait en France une expérience concluante. Nous devons aussi faire observer en passant, que la découverte de Cavendish ne paraît pas avoir inspiré à Montgolfer l’idée de la sieone, puisqu'elle reposait entièrement sur Ja puissance qu'il attribuait à la raréfaction de l'air : ce fut en brülant du papier au-dessous du globe en taffetas qu'il avait fait préparer, que Montgolfier en obtint l’ascension. Et c’est en énonçant seulement ce procédé, que l'intendant de la province du Vivarais transmit la nouvelle de la découverte à l'Académie des sciences. Lalande, en rendant compte de cet événement, ajoute : « Nous dimes tous, cela doit être; comment n’y a-t-on pas pensé? » On voit qu'à cette époque il n’était nullement question des propriétés de l’air inflammable et de son application à l'aéronautique, puisque le simple procédé de Montgolfer parut à un corps savant, qui comptait dans ses rangs des mathématiciens et des physiciens célèbres, le seul à l’aide duquel on püt résoudre le problème de la navigation dans l'air.

La nouvelle d’un événement aussi extraordinaire se répandit rapidement en France, etelle y futaccueillieavec un enthousiasme difficile à décrire. On ne douta pas dès ce moment qu’il ne füt facile d'imprimer aux aérostats une direction utile, en maîtrisant leur marche dans les airs, et que par conséquent la navigation aérienne ne devint bientôt aussi commune que celle de l'Océan. L'homme crut avoir fait une immense conquête, et l’Académie des sciences invita Montgolfier à venir à Paris renouveler ses expériences, à ses frais et sous les yeux de ses membres. Ce fut Étienne Montgolfer , frère de l'inventeur des aérostats, et qui paraît avoir pris une assez grande part à ses études sur cet objet, qui se rendit aux vœux de l’Académie. Les expériences qui furent’ aussitôt tentées, sur une échelle plus grande que celle qui avait eu lieu à Avignon, paraissent avoir été faites dans le sens de ces espérances. Il était d’abord im" portant de constater la puissance de l’aérostat sur des poids étrangers à sa masse. Le premier appareil construit dans ce but était une sorte de sac en toile doublé de papier, et d’une capacité d'environ 23,000 pieds cubes. On adapta à cette machine un poids qui en éleva la pesanteur totale à 500 livres, et une certaine quantité de laine ct de paille hachée fut brülée à son ouverture inférieure. Elle ne tarda pas 4 s'enfler et à s'élever dans l'atmosphère; en moins de dix

AE

minutes l’aérostat atteignit une hauteur de 6000 pieds; et quand sa force ascensionnelle ne fut plus en proportion de la résistance qu’il éprouvait , il retomba sur la terre à une distance de 7668 pieds du lieu où il avait été lancé.

Diverses expériences de ce genre, quoique souvent contrariées par l’état de la température, permirent de croire à la réalité de cette découverte. Les mémoires du temps, écrits par des savans distingués, retracent la naïve admiration qu’elle inspira, et l’exagération des espérances dont elle fut l’objet. Une cage renfermant divers animaux avait été attachée à un ballon de forme elliptique d’une assez grande capacité, et quoiqu’un violent coup de vent eût considérablement endommagé la machine, elle ne s’éleva pas moins, avec ses passagers, destinés à ouvrir les premiers à l’homme un chemin dans les airs, à une hauteur de 1440 pieds; elle s’y soutint environ huit minutes, et tomba à une distance de 10,200 pieds du point où avait eu lieu son ascension. Les animaux n'éprouvèrent aucun accident.

La puissince des machines aérostatiques étant ainsi constatée, et la graduation avec laquelle s’opérait leur descente éloignant toute idée de danger pour l’observateur qui s’éleverait dans l’air avecelles, Pilatre des Rosiers s’offrit le premier pour faire l'essai .de cette navigation. Son nom mérite d’être transmis à la postérité, car il y avait de l’audace et de la grandeur à s’exposer, dans un léger esquif, au sein de l’immensité des airs, et à aller ainsi, nouveau Christophe Colomb, prendre possession, au nom de l'humanité, de cette région orageuse où elle devait peut-être découvrir de grands mystères qui étaient demeurés cachés aux générations passées. Après plusieurs essais de Pilatre, qu’il tenta d’abord seul, ensuite avec un compagnon de voyage, Giroud de Villette, essais qui eurent pour but de s'assurer des moyens de diriger l’aérostat, et de le faire descendre à volonté, une expérience décisive fut tentée le 21 novembre 1783. Comme elle occupe une place importante dans l'histoire de l'aéronautique, nous croyons devoir en rendre compte avec quelques détails.

La machine construite au faubourg Saint-Antoine, chez Réveillon, dont le nom devint tristement célèbre quelques années après, était de forme ovale, et avait environ 48 pieds de diamètre sur 54 de hauteur; on la chargea de toutes sortes d'ornemens et d’élégantes peintures qui représentaient les signes du zodiaque et les armes royales. Une galerie pourvue d’un treillage avait été pratiquée autour de l'appareil, pour que l’aéronaute eût toutes les facilités possibles d'entretenir le feu ou de le diminuer suivant qu'il voudrait monter ou descendre, Le poids de cet appereil, combiné avec celui des deux hardis observateurs qui allaient en faire usage, était d'environ 1600 livres.

Ce fut le marquis d'Arlandes qui accompagna Pilatre.

dé

AE 29 L'aérostat, parti du jardin de Réveillon, s’éleya rapidement à une prodigieuse hauteur, et vingt-cinq ou trente minutes après, il descendit à terre à cinq lieues de Paris, Le marquis d’Arlandes nous a laissé un récit de ce voyage aérien qui est rempli d'intérêt. I] paraît que les aéronautes rencontrèrent différens courans d'air qui influèrent sensiblement sur la marche de la machine, La direction des divers chocs qu’elle éprouva sembla s’opérer de haut en bas. Le ballon faillit devenir la proie des flammes : Ce ne fut pas sans éprouver une vive terreur que le marquis aperçut dans la partie inférieure de l'appareil plusieurs trous occasionnés par le feu. L'intrépide Pilatre reconnut aussitôt la justesse des observations de son compagnon de danger; mais il arrêta facilement les progrès de l’incendie au moyen d’une éponge mouillée, et toute apparence de danger s’'évanouit.

C'est à ce dernier voyage de Pilatre et du marquis d’Arlandes que finit l’histoire de la découverte de Montgolfier, c’est-à-dire celle des machines aérostatiques s’élevant par le secours du feu. Pour mieux comprendre l'emploi de l’air inflammable qui fut substitué à ce procédé par le célèbre physicien Charles et son frère Robert, nous croyons utile d'entrer ici dans quelques détails sur la théorie de l'aéronautique.

Les principes de cette science reposent entièrement sur les lois de la pesanteur, de la pression, de l’élasticité de l'air, sur celles de la pesanteur spécifique de ce fluide et des corps destinés à voguer dans l’espace qu’il occupe. Il est établi d’une manière absolue, par l’ensemble de ces lois, que tout corps qui est spécifiquement, ou à égalité de volume, plus léger que l'air atmosphérique, doit s’y élever et y être soutenu à peu près comme le bois ou le liége s'élèvent et se soutiennent dans l’eau. Mais comme il existe une progression décroissante dans Ja densité de l'atmosphère, qui est en raison de la diminution de la pression de l’air supérieur, le corpsqui s'élève ne peut continuer son ascension au-delà du point où l'air environnant égale sa pesanteur spécifique; parvenu à cette hauteur, il flotterait ou serait poussé dans la direction des courans d’air avec lesquels il entrerait en contact. Un aérostat ou ballon est un corps de ce genre, dont toute la masse doit être d’une pesanteur spécifique moindre que celle de l’air atmosphérique dans lequel il doit s'élever.

On sait que la chaleur appliquée à l'air le raréfie, le dilate , et en diminue par conséquent la pesanteur spécifique. Cette diminution de la pesanteur s'effectue en proportion du degré d'intensité de Ja chaleur. Pour chaque degré du thermomètre de Farenheit, la chaleur parait dilater l'air d'environ 5 ainsi 400 degrés de chaleur, ou plus exactement 435, doubleront juste le volume d'une masse d’air. Si donc l’air renfermé dans

uu appareil quelconque, est modifié par la chaleur, et

AE

se trouve dilaté, par conséquent, au point que sa pe-

santeur soit moins considérable qu'une masse d’air égale, cet appareil doit s'élever dans l'atmosphère jusqu'à ce que l'air qu’il contient devienne plus froid et se condense davantage , où bien que l'air environnant devenant moins dense, ces deux espèces d'air aient atteint une pesanteur spécifique égale. Dans cette circonstance, l'appareil doit redescendre graduellement si la chaleur n’est renouvelée et ne diminue de nouveau sa pesanteur. Mais si, au lieu d'avoir recours à ce moyen, dont les procédés fort difficiles ne sont pas sans danger, l'appareil était rempli d’un fluide élastique, plus léger que l'air atmosphérique, il continuerait à s'élever jusqu'à uné hauteur où les couches d’air environnantes auraient le même degré de pesanteur spécifique.

Ce dernier problème fut résolu par l'emploi du gaz hydrogène. Comme nous l'avons dit plus haut, le physicien Charles et son frère Robert s’exposèrenrt les premiers aux hasards de cette expérience. L'appareil qu'ils firent construire , à l’aide d’une souscription qui fut immédiatement remplie, différait sous beaucoup de rapports des montgolfières. Il était de forme sphérique, en taffetas enduit de vernis de caoutchonc, d'un diamètre de 27 pieds et 1/2. Un filet fut tendu sur l’hémisphère supérieure de ce ballon et assujéti au cercle qui en marquait le milieu;il était terminé par des cordes auxquelles on suspendit une nacelle dans laquelle les aéronautes devaient se placer, et d’où ils pouvaient faire manœuvrer une soupape pratiquée au sommet de l'appareil, au moyen d’une corde dont l'extrémité était entre leurs mains. Cette disposition avait pour bat de permettre aux voyageurs, sinon de diriger le ballon, au moins de le rendre plus lourd à volonté, en donnant issue à une certaine quantité de gaz. ( PL.T, fig. 1.) |

Ce fur le 1°* décembre 1583, que cette expérience eut lieu dans le jardin des Tuileries. Les deux frères montèrent dans la nacelle à quatre heures moins un quart , et s'élevèrent rapidement dans l'air aux applaudissemens et aux cris de joie d’une foule immense, accourue de toutes parts dans la capitale de la France, pour jouir de ce spectacle si étrange et si nouveau.

Nous n’entreprendrons point de rapporter toutes les expériences qui furent tentées depuis cette époque pour améliorer cette découverte. Quelques-unes ont eu des suites funestes; Pilatre des Rosiers, qui avait attaché son nom à la premiére de toutes, périt avec Romain, son compagnon, le 14 juin 1585. MM. Biot et Gay-Lussac, et ensuite M. Gay-Lussac seul, entreprirent, en 1804, des expériences d’aéronautique dans un but tout scientifique; car jusqu’alors cette découverte n’avait guère servi qu'a exciter la curiosité publique, et à augmenter l'attrait des fêtes populaires. Les Français crurent cependant

pouvoir appliquer l'aéronautique à l’art de la guerre ;

AE

mais l'essai qu’on en fit à la bataille de Fleurus n'a pas été renouvelé depuis, ce qui prouve suffisamment qu’il fut à peu près infructueux.

Ce fut seulement le 15 septembre 1784 que l'italien Vincent Lunardi essaya en Angleterre un voyage aérien. Le célèbre Blanchard, accompagné de M. Sheldon, professeur d'anatomie à l'Académie royale, y renouvelèrent Ja même expérience le 16 octobre suivant. Nous ne devons pas oublier que Garnerin y fit pour la première fois, le 21 septembre 1802, l'expérience audacieuse de monter dans un ballon et d’en descendre à l'aide d’un parachute , appareil qui avait été imaginé par Blanchard. Le parachute n’est autre chose qu'un vaste parapluie en toile, d'environ 30 pieds de diamètre , mais sans baleine et sans poignée, disposé de manière qu’il puisse être ouvert par l’aéronaute qui se place, alors au’il veut faire usage de l’appareil, dans un panier d’osier qui y est attaché. Quand le parachute se trouve séparé du ballon, il s'ouvre nécessairement en raison de la résistance de l'air, et permet à l’aéronaute de descendre graduellement à terre. Cette expérience reussit complètement à Garnerin. Lorsque ce célèbre aéronaute coupa la corde pour la séparer du ballon et descendre en parachute, il tomba d’abord avec une grande rapidité, mais quelques nstans après, quand la machine s’ouvrit, il descendit très- doucement et graduellement. En arrivant à terre, Garnerin éprouva plusieurs chocs : il avait les traits décomposés au moment où on l’aida à sortir de son panier, mais il reprit bientôt connaissance. CRT fe 051)

On ne fait plus aujourd'hui aucune expérience aéronautique sans employer l’insufflation du gaz hydrogène dans le ballon. Ce moyen est fort coûteux, et rend par conséquent assez difficiles les progrès dont cet art est peut-être susceptible.

JL existe plusieurs moyens de préparer le gaz hydrogène qui sert à remplir les ballons. Tous sont plus ou moïns coûteux. Celui qu'on obtient par l’incinératiou du charbon de terre, nécessite une perte de temps qu’il est convenable d'éviter dans ces sortes d'expériences , et d’ailleurs exige l'emploi d’un appareil trop embarrassant. On se sert généralement du gaz obtenu par la décomposition de l’eau à l’aide de l'acide sulfurique et de la limaille de fer, et c’est à ce procédé qu'est employé l'appareil dont nous donnons la figure ( PL. T, fig. 4).

B, B, sont deux réservoirs entourés de tonneaux qui contiennent l’eau et la limaille de fer; ces tonneaux ont à leur partie supérieure des tubes d’étain qui plongent au fond des réservoirs. À, A, sont deux appareils qui recouvrent les réservoirs B, B, et qui donnent passage au gaz par deux autres tubes d’étain, auxquels on adapte des tubes flexibles qui pénètrent dans l’intérieur du ballon. Lorsqu'on verse l'acide sulfurique

AF

dans les tonneaux, ce qui se fait par des trous placés à leur partie supérieure, qu'on ferme exactement après cette opération, l’eau se décompose, et le gaz produit dans les divers tonneaux se rassemble dans les réservoirs B, B, d’où il est conduit dans l’intérieur du ballon par les tuyaux’ flexibles dont nous venons de parler.

Nous croyons avoir exposé dans ce rapide résumé de l'histoire de l’aréonautique tout ce qui peut intéresser plus directement la science , et nous n'avons pu nous livrer à des considérations spéculatives sur cette découverte. Elle n’a fait que peu de progrés depuis l'expérience de Charles, et le problème de la navigation dans l'air est demeuré à demi résolu. Il reste maintenant à découvrir les moyens de diriger l’aérostat : aucune des expériences entreprises dans ce but n’a réussi jusqu’à ce jour. Mais ce n’est pas une raison pour désespérer du succès, et d’un moment à l’autre une nouvelle combinaison de la science peut enrichir l'humanité de la solution complète de cet important problème.

AÉROSTATIQUE (De éhp air et de raw je m'arréte). Science de l’équilibre de Pair. Les lois principales de l’hydrostatique s'appliquent à l’air considéré comme un fluide pesant. ( Voyez HyprosTATIQUE. ) On peut donc poser les principes suivans :

1°. Chaque pression se propage également dans tous les sens.

2°. La pression est égale sur tous les points de chaque plan horizontal ; mais à cause de la grande légèreté de l'air, cette pression diminue beaucoup plus lentement que dans les liquides, à mesure qu’on s'élève, et suit d’ailleurs une autre loi de décroissement.

- 3°. Chaque corps qui se trouve dans l'air perd autant de son poids que pèse Le volume d'air qu'il déplace,

4°. Un corps plus léger qu’un égal volume d’air afmosphérique, s'élève dans l’atmosphère jusqu’à la hauteur où 1l se trouve en équilibre avec l'air environnant, la densité de l'air diminuant en raison de sa hauteur audessus de la surface de la terre. C’est sur ce principe qu’est fondée la théorie des aérostats ou ballons. Voyez AËROSTATION.

5. L'air étant non-seulement un fluide pesant, mais encore un fluide élastique, et l’élasticité des fluides tendant constamment à augmenter leur volume, il est nécessaire, pour que l’équilibre puisse subsister , que la pesanteur soit égale à la force élastique : ainsi, comme la pesanteur augmente ou diminue avec la densité, lélasticité de l'air augmente ou diminue dans le même rapport. Voyez Arr.

AFFECTÉ ( 4lg.). Terme qu'on emploie pour ex-

primer qu'une quantité est modifiée par le concours

d’une autre quantité où d’un signe particulier. Par

Page 1