CHAPITRE DIX-HUITIÈME

Lea fialiooB dirigeables. — Le premier aèroatat dirigeable électrique. Ascensions du 8 octobre 1883 et du 20 septembre 1886.

Avant de dire dans quelles circonstaDces je construisis à l'expoai- >' *

tion d'électricité, en 1889, le premier modèle d'un aérostat dirigeable électrique, je crois devoir résnmer les travaux exécutés précédemment par mon maître dans la voie qu'il m'a tracée.

Enl851, HenryGilïard, âgéseuleraentde 26 ans, prenait un brevet d'invention qui avait pour tilie : Applicalion de la vapeur à la navigation aérienne. Quand on lit ce brevet où l'auteur décrit magistralement le premier aérostat â vapeur et à hélice, en donnant les calculs mathématiques de sa construction dans son ensemble et dans ses détails, on est frappé de la netteté de vue et de la précision de ce travail.

« Que faire, dit le jeune ingénieur, en parlant pât exemple, dans son premier paragraphe, de la iorme qu'il faut donner à l'aérostat pour réduire au minimum la résistance du milieu, ou, en d'autres termes, pour faciliter au plus haut point le passage de cette masse i travers l'atmosphère? La réponse se fait naturellement, et d'ailleurs les peuples les plus anciens et le moins civilisés, en construisant leurs flèchea on leurs canots, nous en ont fourni le moyen : il faut donner au volume gazeux le plus grand allongement possible dans le sens de son mouvement, de telle sorte que l'étendue transversale qu'il offre, et de laquelle dépend en grande partie la résistance, soit diminuée dans la môme proportion. >

L'inventeur fait remarquer que le cylindre se termine par deux surfaces

■JiH HISTOIRE DE MES ASCENSIONS

planes qui n'entameraient pas le mîUenet qui se déformeraient ; il adopte le Yolnme formé par la révolution d'un arc de cercle autour de sa corde ; c'est, en quelque sorte,un cylindre muni de deux pointes dont la jonction se fait progressivement et sans déviation brusque. Mais un aérostatj de cette forme allongée se tiendra-t-il en équilibre dans l'atmosphère ? Dans quelles conditions agira l'hélice mise en mouvement par une puissante

machine à vapeur? L'expérience seule pouvait répondre à ces questions. Henry Gifîard ne tarda pas à y avoir recours. Il étudia un moteur très léger, marchant à grande vitesse. Quelques-uns de nos contemporains, se rappellent encore avoir vu le jeune ingénieur exiiiber une petite machine à vapeur qu'il avait construite avec M. Flaud, et qui,

pesant 45 kilogrammes, avait mie force de trois chevaux et faisait 300 tours par minute.

En 1852, Henry Gifïard, avec le concours de deui de ses amis, ingénieurs de l'École Centrale, MM. David et Sciama, avait construit le premier aérostat sdirigable à vapeur.

Ce navire avait 44 mètres de longueur et son diamètre, à l'équateur. était de i'-i mètres. Il cubait :i500 mètres. L'aérostat était enveloppé de . toutes parts, sauf à sa partie inférieure et aux pointes, d'un lllet dont les extrémités se réuniasaientà une traverse rigide en bois. A l'eictrémité de cette traverse, une voile triangulaire mobile autour d'un axe de rotation, servait de gouvernail et de ijuille. A 6 mètres au-dessus de la traverse

uaC HISTOIRE DE MES ASCENSIONS

la machine à vapeur, montée sur un braDcard de bois, était suspendue avec ses accessoires. Le propulseur, formé de deux grandes paletleâ planes, avait S" 40 de diamètre et faisait 110 tours à la minute. La mnchine et la chaudière vides pesaient I;jO kilogr. Avec l'eau et le charbon ils étaient du poids de 210 kilogrammes les accessoires de la machine, les provisions d'eau et de charbon pesaient en outre 420 kilogr.

Henry Giffard n'avait alors aucune ressource de fortune; il dut 3'engager à faire sa première ascension à jour fixe et à l'Hippodrome de Paris. L'expérience s'exécula le 20 septembre 18,V2. Le ballon conduit par M, Giffard, s'éleva pour la première fuis au sifflemeut aigu de la vapeur; arrivé à une certaine hauteur, il pivota sous le jeu de son gouvernail ; il se maintint dans un état de stabilité absolue au sein de l'atmosphère; il se dévia sensiblement de la ligne du vent. Sa vitesse de transport en tous sens était de 2 à ;J mètres par seconde. Celle du vent, ce jour-là, était de beaucoup supérieure ; l'inventeur savait d'après ses calculs qu'il ne pouvait obtenir la direction absolue.

En 1855, Henry Giffard avait construit un second navire aérien plus grand, plus allongé encore; il cubait ;J200 mètres, et était muni d'une machine à vapeur plus puissante. II s'éleva de l'usine de Gourcelles, et, malgré la fatale violence du vent lors de cette deuxième expérience, les spectateurs virent par instants le navire aérien tenir tête au courant aérien, qui devait cependant l'entraîner encore.

Après ces expériences, Henry Giffard inventa Ylnjecteur des machines à vapeur, admirable appareil qui fit sa gloire et sa fortune. 11 reprit plus tard son projet de direction des aérostats, et il s'exer<.'a bientôt à de grandes constructions aéronautiques par la création des ballons captifs que nous avons décrits précédemment. Giffard démontra par son ballon captil de 1878 que la conlection des aérostats de très grand volume, restant gonflés pendant plusieurs mois, n'était ni un rêve ni une utopie. « Avec le système d'étoffes en caoutchouc, que j'ai adopté, nous a souvent dit notre regretté maître etauiî, je puis entreprendre la construction de ballons de ."iO 000 mètres et de 100 000 mètres cubes. »

G"estce qu'il voulait faire pour Texpérieiice décisive qu'il ne cessa d'étudier pendant trente ans. Il avait le projet de construire un immense aérostat, parcelle raison, que les surfaces ne croissent pas avec les volumes, et que plus un ballon est gros, plus fort il est.

Henry Giffard avait tout étudié, tout préparé; le plan de son naTire aérien était prêt, et le million qu'il voulait y consacrer était déposé à l'avance dans quelques-unes des grandes maisons de banque de Paris. Giffard me disait parfois qu'il était tellement sur de réussir qu'il se pro-

litlg^nble à bélice da Diipuy

mettait, lors de sa première ascension, d'aller déposer une couronne d'immortelles sur la croix qui domine le sommet extrême du Panthéon. Le grand ingénieur qui n'omettait rien dans ses calculs, oubliait qu'il y a au-dessus de la prévoyance humaine les lois fatales de la destinée; les plus forts doivent s'y soumettre. La maladie est venue vaincre l'inventeur : sa vue s'affaiblit, il lui devint impossible de lire ou d'écrire, et ce travailleur infatigable lut contraint de rester oisif. Il en ressentit une douleur extrême, il y avait un peu de l'athlète dans i'àme de Giffard, il était inconsolable de se sentir vaincu. Il s'enferma, et lui qui avait tant

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aimé la lumière, l'indépendance et l'action, il vécut dans l'omire et U

solitude, jusqu'au moment où, désespéré, il se donna la mort.

L'œuvre de Henry Giflard survit après lui: sans parler ici de sesiû- Tentions mécaniques qui lui assurent l'immortalité, on peut affirmer que les progrès immenses dont il a doté l'aéronautique, marqueront une ère nouvelle dans l'histoire de la navigation aérienne. Giffard a démontré que les aérostats allongés étaient stables dans l'air, et qu'ils s'animaient d'une vitesse propre sous l'action, d'un propulseur mécanique; après ses essais. on n'était plus en droit de considérer la direction des aérostats comme une utopie.

Les efforts faits dans cette voie ont du reste 'été consacrés par l'expérience exécutée par M. Dupuy de Lôme, le 3 février 1873.

Le talion de M. Dupuy de Lôme avait 36 mètres de longueur et !5 mètres environ de diamètre à l'équateur. Il cubait 3500 mètres et fut gonflé par l'hydrogène pur. L'hélice de propulsion avait 6 mètres de diamètre, elle était actionnée par sept hommes de manœuvre dans la nacelle. Le moteur était assurément insuffisant, mais M. Dupuy de Lôme, sous l'intluence de son hélice, n'en obtint pas moins une déviation appréciable de la ligne du vent'.

Ces faits expérimentaux, cette déviation de la ligne du vent sous l'action du propulseur, répondent victorieusement aux objections faites par les savants, de moins en moins nombreux, il faut le reconnaître, qui nient la possibilité de faire progresser un aérostat contre un courant aérien. On a dit que le ballon dans l'air n'avait pas lie point d'appui, mais cela est absolument inexact; l'aérostat immergé dans l'air, peut être comparé à un bateau sous-marin entièrement immergé dans l'eau; il n'y a qu'une diiTérence dans la densité des milieux. L'hélice de l'aérostat allongé trouve son point d'appui dans l'air, exactement comme celle du bateau sousmarin le trouve dans l'eau.

1. jVole tur Vaérostal à hélice construit pour le ciimpif ilr l'Iiiat sur les [ilane et sous la <}irection dt M. Dupuy do Lùnie. 1 vol. in-4" avec plauclies. Paris. Gaulhier- Villars, 1872.

On a dit aussi que le ballon muni d'un propulseur et animé d'un mouvement rapide, ne serait pas assez solide pour résister au frottement de l'air. On oublie que la surface des aérostats de grand volume peut être très épaisse, très consistante et offrir autant de solidité que l'enveloppe de nos gazomètres. L'aérostat dirigeable d'ailleurs, doit être toujours gonflé afin que son étoffe soit sans cesse tendue et qu'il ne s'y forme point dérides et de cavités où l'air aurait prise. Mais il est facile de munir l'aérostat d'un ballonnet compensateur intérieur rempli d'air, qui assure la permanance de sa forme. On peut encore, quand le ballon sedégonfle en partie, relever la partie inférieure de son éto^e par' des sangles élastiques qui assurent la rigidité de sa surface. Dans ces conditions, pour que le ballon soit réellement dirigeable, il sufïït qu'il se meuve dans un courant d'une -vitesse inférieure â celle dont il est lui-même animé.

On se trouve conduit avec un aérostat d'un volume déterminé à chercher à lui donner une vitesse aussi grande que possible, et cela ne peut être obtenu en raison de la résistance de l'air, qu'avec une machine puissante. Mais comme le poids à enlever dépend d'une torce ascensionnelle limitée et relativement restreinte, on doit s'efforcer d'obtenir le masimutn d'effort sous un minimum de poids; il s'agit donc d'employer des moteurs légers.

Jusqu'ici, on ne pouvait guère s'adresser qu'aux moteurs à vapeurs, mais ces moteurs offrent, au point de vue de la navigation aérienne, plusieurs inconvénients très sérieux.

La machine à vapeur nécessite l'emploi d'une chaudière qui exige ellemême un foyer, c'est-â-diro du feu. On a dit avec raison que placer une machine à vapeur sous un ballon gonflé d'hydrogène, c'était mettre le feu soua un baril de poudre. Il y a là, en eflet, un danger permanent d'incendie, un péril sans cesse menaçant, dont l'esprit des aéronautes et des voyageurs ne saurait se soustraire et qui pourraient se traduire souvent par d'épouvantables catastrophes auprès desquelles les drames de la mer ne sont rien.

La machine ft vapeur olfre un autre inconvénient non moins important.

Elle ne ionctionne pas SOUS un poids constant; il faut, pour la faire Iwvailler, briller un coinbustil)le solide ou liquide qui se convertit en produits gazeux; il faut en outre évaporer de la vapeur d'eau. Eléments de la combustion et vapeur d'eau se perdent dans l'air et diminuent constamment le poids de l'aérostat. Une machine à vapeur de petite force consomme pour le moins 15 à 18 kilogrammes de vapeur d'eau par heure. et 4 à 5 Idlogrammes de charbon dans le même espace de temps. Quand un ballon est équilibré dans l'air, il suffit d'une perte de poids très mi-

nime pour le faire monter; le moteur à vapeur, en fonctionnant, délesterait donc constamment l'aérostat et tendrait à le faire monter sans cesse. Pour arrêter le mouvement d'ascension, on pourrait, il est vrai, perdre du gaz, mais on diminuerait alors constamment la force ascensionnelle et l'on réduirait singulièrement la durée du voyage. Danger d'incendie, perte de poids, tels sont les inconvénients de la machine à vapeur au point de vue de la navigation aérienne. Ce sont ces inconvénients qui ont assurément empêché M. Dupuy de Lôme d'employer un moteur à va-

peur dans son expérieDce de 1872, et qui l'ont décidé à recourir au moteur animé.

M. Henry Giflai'd, dans son grand projet, évitait quelques-uns de ces inconvénients de la machine à vapeur, par divers procédés ^des plus remarquables et des pluï; iugénieux. Il se promettait de munir la macbine à vapeur d'un condensateur à grande surface, et de liquétier la vapeur

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d'eau dégagée de la chaudière, afin de la recueillir à nouveau et d'utiliser presque indéfiniment le même liquide. Il voulait enfin chauffer la chaudière avec le gaz hydrogène pur du ballon lui-même, dont une partie, on le sait, se perd pendant l'ascension par le fait de l'augmentation de volume déterminée par la diminution de pression avec l'altitude. Employant l'hydrogènepurcommecombustible, M. Giffard formait, parla com bustîon, de la vapeur d'eau qu'il pouvait encore condenser et recueillir à

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l'état liquide. Ces conceptions étaient remarquables et, mises à exéculiOD par l'inveoteur de l'iojecteur, je suis persuadé qu'elles eussent conduilà de grands résultats. Mais leur exécution nécessitait un ballon de grand volume '.

A coté des moteurs à vapeur, en eat-il d'autres qui puissent être coiumodément utilisés dans la nacelle d'un aérostat ! Les moteurs à gaz? Ils sont lourds et ils ne fonctionnent bien que montés sur des piliers massifs qui résistent à leurs brusques mouvements d'oscillation. Les moteurs à air comprimé ? Ils nécessitent des réservoirs très résistants et pur conséquent, ils sont très lourds; quant aux moteurs à acide carbonique liquide et autres, on en entend parler parfois, mais où les voit^on fonctionner Existent-ils réellement en tant qu'appareils ayant fait leurs preuves, pouvant pratiquement être utilisés?

Le moteur de l'aérostat dirigeable, sou moteur par excellence, nous a été donné par une JiouveJlo branche de la physique, dont les progrès prodigieux nous étonnent sans cesse : ilnour; est fourni par l'électricité, sous forme de machine dynamo-électrique,

Les premières études que j'ai faites à ce sujet, remontent au commencement de l'année iJjJHI, époque à laquelle, pour m'assurer la priorité de monidée, j'ai pris un brevet sous le titre : Application d£ Véleclrialie à la navigaiiiin aérienne. J'expose, dans ce brevet, que j'ai le projet de reprendre les expériences de direction aérienne de mon illustre maître Henry Giffard, mais que je veux le faire à l'aide de certaines dispositions nouvelles et au moyen d'un moteui" dynamo-électrique.

Dans une note présentée à l'Académie des sciences, au sujet d'expériences préliminaires exécutées en petit, j'exposais en même temps les avantages incomparables offerts par les moteurs dynamo-électriques au point de vue de la navigation aérienne. Ces avantages sont les suivants : le moteur électrique fonctionne sans aucun foyer, et supprime ainsi le

1. Le moteur ù vapeur ne doit [ninâtre absolument exclu du ballon dirigeablo; il peut oBsurément étru uliliHé dans des conditioua coiivenabltïX, tiolu.mmoiil avoc des (aytra à pétrole, comme on se propose de le Faire aulueUenieot.

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danger du feu sous une masse d'hydrogène ; il offre un poids constant, et n'abandonne plus à l'air des produits de combustion qui délestent sans cesse l'aérostat et tendent à le faire monter dans l'atmosphère. 11 se met en marche avec une facilité inconnue jusqu'ici, par le simple contact d'un commutateur.

Afin de me rendre compte des résultats que l'on pouvait obtenir, j'ai voulu d'abord entreprendre des expériences en petit, et j 'ai fait confectionner un aérostatalloiigè terminé par deuxpointes,ayant 3",ô0 delongueuret l^iSO de diamètre au milieu. Cet aérotitat, qui rappelle le type de l'aérostat allongé de H. Giffard, a un volume de 'JSOQ litres environ. Gonflé d'hydrogène pur, il a un excédent de force ascensionnelle de 2 kilogr.

M. G. Trouvé a construit, avec une remarquable habileté, une petite machine dynamo-électrique, genre Siemens, pesant 9-JO grammes, et dont l'arbre est muni, par l'intermédiaire d'une transmission, d'une hélice à deux branches, très légère , de .0™,40 de diamètre. Ce petit moteur est fixé à la partie inférieure de l'aérostat ; il fonctionne dans d'excellentes conditions pendant quelques minutes avec un élément Planté de 2"^ gr. ; avec un couple secondaire pesant 1 kg, 300 la durée de sa rotation est considérable. L'hélice, dans ces conditions tourne à six tours et demi à la seconde ; elle agit comme propulseur et imprime au petit aérostat, dans un air calme, une vitesse de 1 m. à la à la seconde, pendant dix minutes environ. Avec trois éléments, la vitesse atteint 3 m. J'ai d'abord voulu constater quelle était l'influence de la résistance de l'air, et j'ai exécuté un grand nombre d'expériences en attelant l'aérostat à un manège très léger, installé dans une des salles du Conservatoire des Arts et Métiers, où M. Hervé Mangon, alors directeur de cet établissement, avaitbien voulu m'autoriser à prendre asile. Un peu plus tard, j'ai gonflé le petit ballon d'hydrogène, et je suis arrivé à le faire fonctionner en liberté, en laissant traîner à l'arrière un fil mince servant de yuide-vope (page 3iO). Les expériences ont été faites dans les ateliers de M. Lachambre, à Vaugirard. L'aérostat minuscule so déplairait aussi très facilement, mais un peu plus lentement, quand il

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était guidé par un £1 tendu, ce qui permettait encore de bien mesitrer sa

vitesse propre,

Après ces premiers essais, j'ai mesuré le travail produit par le petit moteur dynamo-électrique de M. Trouvé. J'ai employé la méthode la plus simple, en faisant soulever directement des poids au moteur. Ces expériences ont été exécutées avec î'aide de mon ami, M. K. Hospitalier, qui, pendant toute la durée de mes essais, m'a sans cesse donné le précieux concours de sa grande compétence d'électricien. Nous avons relié au moteur un élément secondaire, puis deux éléments en tension, et nous

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avons fait successivement varier les vitesses, en augmentant ou en diminuant la valeur des poids soulevés. Le petit moteur qui, nous le répétons, pèse 220 gr., produit dans des conditions de travail maximum, 90 grm.* avec un seul élément et une vitesse de 5 tours par seconde. Avec deux éléments en tension et une vitesse de 1^ tours par seconde, le travail atteint 4:^ grm.; avec trois éléments, on atteint environ 1 kgm., ce qui est considérable.

Avec les deux éléments en tension, si la vitesse s'abaisse à 5 ou 6 tours par seconde, le travail n'est plus que de 378 grm.; si la vitetise est supé-