ESS

Les expériences de Monaco et le projet Léger

L'expérience dont S. A. S. le prince deMonaco a fait part à l'Académie des Sciences, dans la séance du 15 mai dernier, a des analogies marquées avec celle que nous avons faite précédemment et publiée dans l’« Aérophile » de janvier 1903.

Il est peut-être utile de comparer ces deux essais faits à 3 ans d'intervalle.

Pas plus dans l’une de ces expériences que dans l’autre, l'appareil n’a enlevé son moteur qui, dans les deux cas, était un moteur électrique, moteur d'expérience s’il en füt, quand on veut déterminer d'une façon précise, la puissance utilisée par rapport au poids soulevé, et surtout en établir la progression comme nous avons pu le faire.

Au lieu de deux hélices de 6 m. 25 de diamètre, nous ne disposions pour notre expérience, au-dessus de notre bâti triangulaire, que d'une hélice de 6 mètres de diamètre (1); aussi les resultats restèrent-ils au-dessous de ceux que signale le mémoire du 15 mai dernier.

Quoi qu'il en soit, en 1902, l'expérience donne 33 kg. d'effort axial pour 2 chevaux, et 66 kg d'effort axial pour 8 H. P.

En suivant la progression déterminée par notre expérience, moins favorable que la progression théorique, la même hélice aurait donné 132 kg d’allégement pour 32 chevaux utilisés.

En triplant à la fois la surface alaire et la puissance, on triplerait l’allégement. Autrement dit, deux hélices de 7 m. de diamètre actionnées par un moteur de 100 chevaux souleveraient 400 kilos ; le poids réuni de nos hélices brevetées de semblable diamètre et du moteur de 100 chevaux n'’atteint pas les : de ce chiffre.

En 1905, l'hélicoptère construit par l'ingénieur du Prince de Monaco, donne 110 kilos d'allégement pour une puissance utile de 6,1 chevaux.

Cet appareil, nous dit-on, est une réduction en demi-grandeur de l'appareil définitif et pèse 85 kilos sans moteur ni pilote.

Les poids du mécanisme (et non pas le poids soulevé), croissant comme le cube des longueurs, l'appareil en vraie grandeur, construit dans les mêmes conditions, sera d’un poids de 85 kgr x (2) =680 kilos.

Par contre, les surfaces ne croissant que comme le carré des longueurs, la nouvelle surface alaire constituée par ? hélices de 12 m. 50 de diamètre, semblables aux précédentes. déjà expérimentées, sera seulement quadruple de la surface alaire de l'appareil en demigrandeur.

Si l’on quadruple en même temps que la surface alaire, la puissance du moteur, on obtiendra un effort vertical quadruple.

En effet PSE SES .

K'X AS QUAT 2; (Hp)5 L'effort axial était de 110 kilos avec le modèle demi-grandeur, expérimenté ; il sera de 410 kilos avec le modèle en vraie grandeur.

D'autre part, la puissance du moteur sera portée de 6 HP, 1, à 24 HP, 4. Nous aurons

à ee : F 410 : :

bien alors pour chaque unité de 75 kilogrammètres soulevant — =18 kilos, une force

ascensionnelle disponible de 16 kilos par cheval, quand le moteur pèsera 2 kilos par cheval.

On disposera donc de 16 x 24.4 = 390 k. 4 d’allègement pour un appareil pesant 680 kilos sans son pilote ; ce serait assurément insuffisant. Force sera par suite d'augmenter la puissance du moteur.

Mais, à moins d'augmenter encore en même temps, dans les mêmes proportions, la surface alaire, ce qui ne rentrerait plus dans les données du projet, cette nouvelle augmentation de puissance ne correspondra plus à une augmentation proportionnelle du pouvoir porteur.

Quand la surface alaire reste constante, en admettant la progression théorique qui est,

la plus favorable, on a . = <- :

autrement dit le carré des puissances utilisées est proportionnel au cube des efforts axiaux. En d’autres termes, en quadruplant encore la puissance, en la portant de 24 H. P., #4 à IR 24,4) :

97 HP,6, on aura (4107 = ee , d'où P =: 1.168k5. L'on soulèvera 1.168 kilos, au lieu de 439k52 — 390k54 1 48ke8, que l'on soulevait avec 24 H P,4 e

. Comme l'appareil, en vraie grandeur, doit peser 680 kilos sans moteur ni pilote, si l’on #joute le poids du moteur de 97 H. P. 6 à raison de 2 kilos par cheval, on atteint le poids

(11 Voir la gravure, page 303, numéro de décembre 1902, de ’Aéroplile.

global de 680+195k£, 2 — 875 ka,2 qui, déduit du pouvoir porteur égal à 1.168 kz, laisse une marge de 292k3,8 de poids utile (4), quand l'axe des hélices reste vertical ; mais si M. Léger les incline à environ 45° sur l'horizontale comme il en a le projet, il diminuera son pouvoir porteur de 30 0/0 et n'aura plus qu'un effort d'allégcement de 817k86, insuffisant non seulement pour lui laisser un poids utile quelconque, mais insuffisant même pour enlever son moteur.

Ces réflexions que nous a suggérées la communication du 15 mai dernier, ne nous paraissent pas devoir être infirmées, en quoi que ce soit, par la seconde communication, faite au nom de M. Léger, cette fois, le 5 juin dernier, sur la suite de ses expériences. Cette seconde note ne nous donne qu'une appréciation du rapport du nouveau poids soulevé à la puissance utilisée, et nous ne saurions accepter sans réserve, des chiffres ne reposant pas sur des données expérimentales précises. D'autre part, si rien n'a été modifié dans l'appareil entre les deux expériences, et qu'on se soit contenté d'augmenter la puissance, en maintenant la même surface alaire agissant avec le même rendement mécanique, l'appareil de M. Léger qu donnait 110 kilos d'effort axial avec 6 H P,1 ne peut donner 185 kilos qu'avec 13 HP,3 au minimum, d'après la loi de la proportionnalité du carré des puissances au cube des efforts. Ce serait déjà un résultat intéressant et nous aurions mauvaise grâce à le contester ici; seulement, il serait exactement du même ordre que le résultat de la première expérience.

Si M. Léger pense pouvoir enlever un homme avec son appareil demi-grandeur, muni du moteur nécessaire pour obtenir cette sustentation, comme il semble le laisser entendre, sans fausser son mécanisme, en équilibrant mieux les efforts, on conçoit, d’après ce que nous avons dit précédemment, qu’il serait plus près du but en améliorant l'appareil expérimenté qu'en en construisant un plus grand, laissant comme poids utile une marge moitié moindre, par cheval effectif.

En tout état de cause, nous ne saurions trop insister sur ce fait que 100 kilos de poids mort enlevés par l'appareil demi-grandeur ne sauraient en aucune façon, correspondre, comme l'écrit M. Léger, à 800 kilos pour l'appareil en vraie grandeur projeté. Pour atteindre ce but, il faudrait, en octuplant la puissance disponible, octupler également la surface alaire qui serait seulement quadruplée, d'après le projet de M. Léger.

Si nous examimons à un point de vue plus général le projet en question, nous remarquerons que {a combinaison de l’aréoplane et de l'hélicoptère dont M. Léger fait l'éloge a déjà été préconisée par nous dans l’hélicoplane. Elle nous paraît toujours excellente mais nous n'avons pas trouvé, dans les dessins qui nous ont été communiqués, l'indication de la place réservée par l'inventeur à ses surfaces de planement.

Par contre, l’idée d'utiliser les hélices de sustentation comme moyen de propulsion, grâce à l’inclinaison de leur axe sur l'horizontale, ne nous parait pas absolument pratique ; elle n'est pas nouvelle d’ailleurs, car, avant même qu'il fut question de Lilienthal, nous pouvons citer, en France, un inventeur, M. Emile Veyrin, qui faisait breveter dès le 19 février 1892, un appareil aviation comportant une hélice à axe oblique, s’avançant horizontalement, en même temps qu’elle donnait la sustentation nécessaire.

M. Hureau de Villeneuve nous avait signalé les essais de M. Veyrin, il y a plus de dix ans ; mais nous pensons toujours que les hélices de sustentation ne sauraient utilement être employées, en même temps, au déplacement horizontal, à une vitesse suffisante d'un appareil d'aviation, parce que les hélices destinées à produire un effort axial considérable n'atteignent ce but, à rendement égal, qu'au détriment de la vitesse.

Prenons comme exemple, une hélice de 6 m. 25 de diamètre tournant à 60 tours par minute comme celles de M. Léger ; elle donnera, avec un pas égal au diamètre (il est difficile d'admettre une proportion plus élevée), une vitesse théorique de 6"25 par seconde quand son axe sera horizontal et son pouvoir porteur nul. Si cet axe est incliné de 45° sur l'horizontale, la vitesse théorique sera réduite à 6,25x0,707=4"42 et le pouvoir porteur de l'hélice représentera seulement 70 0/0 de ce qu'il serait si l'axe était maintenu dans la verticale. Ou diminution considérable du pouvoir porteur, ou vitesse horizontale insuffisante, tel est le dilemne qui se présente à nous, et l’on voit par l'exemple ci-dessus qu’une bonne hélice de sustentation, à surface constante, ne saurait donner un résultat satisfaisant au point de vue de l'avancement horizontal.

L'on aurait beau changer le pas à volonté, cet expédient n'aurait pas l'effet qu'on en pourrait attendre à première impression ; en diminuant le pas, l’on augmente bien le nombre de tours par seconde, mais on réduit, par contre, l'avancement théorique par tour. C'est donc bien la surface alaire qu’il faut modifier en cours de route. Dans ce but, nous avions imaginé, il y a quelques années, un dispositif qui permettait de faire varier la surface alaire du simple au double sans arrêter le mouvement de l'hélice.

Il est utile de le faire remarquer ici: pour que la variation de la surface alaire soit

(1) Dans le poids utile nous comprenons le poids donl on peut disposer pour enlever le pilote.

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pratique autant qu'elle nous semble indispensable, tant pour le succès complet du projet de M. Léger que pour celle du projet de MM. Dufaux, il faut que cette variation s'opère progressivement, au fur et à mesure de l’inclinaison de plus en plus accentuée des hélices de sustentation vers l'horizontale ; sans cela, il se produirait des à-coups plutôt dangereux, malgré le deuxième moteur prévu par M. léger comme garantie contre les pannes. du premier. Si cette garantie n’était pas d’une complète efficacité, elle serait pour le moins onéreuse, et nous en préférerions pour notre part une autre, n'obligeant pas l'expérimentateur à s'encombrer d’une surcharge de 200 kilos au minimum, sans parler de la dépense supplémentaire considérable qui en résulterait.

Il est vrai qu'en aviation surtout on fait comme l’on peut, et la meilleure combinaison, en définitive, sera celle qui donnera un premier résultat effectif, Même chèrement acheté.