SURFACE

DES TIGES par m.2

diamètre longueur

mm, Ge kilogr. : m.

d'archer ne nuit en aucune façon à la résistance d'une corde; il peut se défaire très facilement, même après qu’on l'a soumis à de fortes tractions ; il est précieux pour unir des cordes, particulièrement lorsqu'elles ont des épaisseurs différentes (fig. 7).

Le cerf-volant malais peut fonctionner sans queue. Ce qualificatif de malais sert précisément à désigner un cerf-volant dépourvu de cet appendice. Les exemplaires construits par Eddy étaient dans ce cas. Pour obtenir alors la stabilité de l'appareil, il faut, sans négliger de courber en arrière la latte transversale, faire en sorte que la surface qui s'étend sous elle puisse céder sous le vent et se creuser, ce qui exige que les bords ne soient pas rigides. Il n’en est pas moins certain que l'on sera beaucoup plus sûr de la stabilité si l’on munit d'une queue le cerf-volant malais. Elle peut se faire de la manière habituelle, en munissant une longue ficelle d'un grand nombre de petites traverses en papier. Mais on peut aussi se servir de cônes de canevas, maintenus ouverts par des anneaux de fil métallique. Un ou deux cônes suffisent (fig. 2). Ces cônes tournent sous l'action du vent et tordent la ficelle qui les porte. Pour éviter cet inconvénient, on peut remplacer celle-ci par du fil métallique. E. Douglas Archibald les montait de manière qu’ils pussent tourner sans communiquer leur mouvement à la corde.

Voir le tableau indiquant les dimensions des tiges de la charpente et des cônes de la queue, telles qu’elles ont été employées à l'Observatoire du Blue Hill.

La longueur de la queue doit être trois ou quatre fois celle du cerf-volant.

Au Weather Bureau, on a fait des essais avec des modèles Eddy dont la tige verticale avait pour dimensions 1520 X 16 X 13 millimètres, la traversée ayant 1730 X 16 X 13 millimètres. Le point de croisement était à 28 centimètres du som-

met, ce qui fait les 18 centièmes de la tige verticale ; c'est la proportion employée au Blue Hill.

Le bois de ces constructions, comme de toutes celles dont nous parlerons plus loin, doit être du sapin, qui est léger et suffisamment solide. Dans une même pièce de ce bois, on trouve des parties rougeâtres et d’autres blanches. Ces dernières sont à préférer, car elles sont les plus légères. Le fil doit être bien droit.

L'emploi d'une queue a pour conséquence de diminuer la hauteur atteinte par le cerf-volant. C'est un défaut du type malais. Mais ce qui a fait surtout rejeter l'emploi des cerfs-volants à une seule surface utile, c'est la déformation asymétrique qu'ils éprouvent sous l’action d’un vent fort. Ils cessent alors de planer tranquillement, malgré l'intervention de la queue, et ils ne peuvent plus enlever d'instruments.

On rend le type malais moins déformable en construisant la tige transversale au moyen de deux demi-tiges inclinées l’une sur l’autre et solidement fixées à une pièce supplémentaire (fig. 8, s). On peut en outre maintenir les deux bras en place au moyen d’une troisième tige de bois transversale #.

Ainsi que nous venons de le dire, on a renoncé, provisoirement du moins, à l’emploi des cerfs-volants à une seule surface, et l’on se sertuniquement de modèles dits cellulaires. Ils sont constitués essenticllement par deux cellules séparées par un espace vide. Les sufaces portantes sont situées sur deux plans parallèles ou peuvent se ramener à de semblables plans; dans le premier cas, des faces latérales s'ajoutent aux autres et contribuent pour une large part à la stabilité des appareils. Nous décrirons d’abord le modèle Hargrave. L'ensemble d’un cerf-volant de cette espèce est un parallélipipède droit à base rectangle. Les proportions peuvent varier, ainsi que le mode de construction. Nous choisirons un modèle adopté par M. Teisserenc de Bort pour son observatoire de météorologie dynamique de Trappes (Seine-et- Oise). La figure 9 présente un croquis de la charpente avec les dimensions (1). Pour la construire, on commence par confectionner quatre châssis rectangulaires, ayant 1927 de longueur et 475 millimètres de largeur intérieurement. Les tiges employées ont une section qui rappelle celle des poutrelles à double T employées dans la construction des bâtiments (fig. 10). On les place sur champ. Aux angles des châssis, les tiges, munies d’entailles convenables, sont emboïtées et collées. On consolide les angles au moyen de petites pièces de fer-blanc mince et de gros fil. La figure 11 représente une de ces pièces de fer-blanc en demi-grandeur. Des entailles et des plis faits comme il est indiqué l'amènent à la forme de la figure 12. Enfin la figure 13 la montre appliquée sur un angle et maintenue par deux ligatures. On encolle cellesci. On intercale les tiges a (fig. 9), dont les bouts sont pareillement maintenus par des lames de fer-blanc et des ligatures. On tend alors en diagonale, dans tous les compartiments des châssis, des fils d'acier de 4 ou 5 dixièmes de millimètre d'épaisseur (on n’a pas représenté ces fils dans la figure 9; on en voit quelques-uns sur la figure 14).

Comme il est essentiel, dans cette opération, de ne pas altérer la forme rectangulaire des châssis, il est bon de les fixer dans un gabarit formé de bouts de lattes cloués sur une table. Enfin on attache les quatre châssis sur les tiges X au moyen de ligatures et l’on intercale les pièces à, qu'il suffit de maintenir en place par une pointe à chaque bout. Les tiges X ont une section rectangulaire de 8X18 millimètres; les antérieures présentent leur tranche en avant, les autres ont la position contraire.

Si l’on a pris les mesures exactement et si les ligatures des angles du châssis sont plates et minces, on obtient un appareil assez symétrique déjà, mais encore

(1) L'expérience nous a montré que, par un vent assez fort, il est nécessaire que l'intervalle entre les cellules soit plus grand; on pourrait le porter, par exemple, à 60 centimètres.

facilement déformable. Pour lui donner exactement la forme d’un parallélipipède et une grande rigidité, on tend d’abord des fils d’acier en diagonale dans chacun des trois rectangles latéraux et l'on termine par quatre fils reliant deux à deux les huit sommets du solide et se croisant au centre de la figure.

Le fil métallique employé dans cette construction doit être du fil d'acier comme nous l'avons indiqué. On ne peut le remplacer par du fil de fer, car celui-ci s’allonge et se relâche sous les efforts qui tendent à déformer l'appareil. Pour fixer le fil d'acier, on fore dans le bois des trous très fins ; on y fait passer un bout du fil, on le ramène et on le tord sur le grand bout. Une soudure l'empêche de glisser. On trouve dans le commerce une sorte d'huile qui remplace la résine et le chlorure de zinc et au moyen de laquelle le fer et l'acier se soudent très facilement. La soudure très riche en étain est à conseiller.

La charpente étant confectionnée, on l'entoure de deux bandes d’étoffe, que l’on coud, la première sur les deux châssis supérieurs, la seconde sur les deux châssis inférieurs (fig. 14). Il faut choisir une étoffe à la fois légère et d’un tissu serré. Le nansouk et le cambric sont excellents. Les coutures terminées, on peut rendre l’étoffe complètement opaque pour le vent et en même temps imperméable à l'eau, en la recouvrant d’un mince vernis que l’on compose en faisant dissoudre de la résine finement pulvérisée dans l'essence de térébenthine légèrement chauffée. On ajoute un peu d’huile de lin bouillie. On peut aussi se servir de parañine, que l'on étend au moyen d’un fer à repasser.

La bride s'attache aux X d'avant, immédiatement sous la cellule supérieure (fig. 14). On donne à chacun de ses deux brins une longueur de 1"10. Les tiges sont renforcées en cet endroit par des pièces qui en doublent l'épaisseur sur une longueur de 45 centimètres et que l’on fixe par de la colle et du fil.

Un cerf-volant de Trappes, ayant les dimensions de la figure 9, pèse 1 kil. 900. La surface portante est de 2M:57, et le poids par mètre carré de o kil. 74.

Nous croyons utile de donner aussi quelques renseignements sur les modèles Hargrave employés à l'Observatoire du Blue Hill. Ils se rapportent à des appareils construits avant 1807.

Les sections des tiges étaient rectangulaires ou elliptiques.

Ces appareils s’enlevaient par un vent de 6 mètres à la secondeet fonctionnaient encore bien par une vitesse de 20 mètres. La hauteur angulaire atteinte par les deux premiers était de 45 à 500 ; celle des deux autres était de 50 à 600.

Par un vent de 10 mètres à la seconde, la tension produite était d'environ 5 kilogrammes par mètre carré.

Au Blue Hill, où l’on s'était d’abord servi de plaques d'aluminium pour unir les tiges de bois des cerfs-volant, on a fini par rejeter complètement l'emploi de pièces métalliques. On y donne actuellement aux tiges une section pyriforme (fig. 15). Des entailles convenables permettent de les emboîter les unes dans les autres (fig. 16). On les maintient par de la colle forte et des ligatures faites au moyen de fil de lin. Une petite bande de toile £ facilite le montage. C'est avec des appareils ainsi construits que l’on a atteint, au commencement de l'année 1899, des hauteurs de près de 4,000 mètres.

Les appareiïls Hargrave jouissent d'une très grande stabilité, grâce à leurs faces latérales, et n’ont point de queue. Ilsse tiennent presque immobiles dans l'air, montant seulement ou descendant lorsque le vent vient à augmenter ou à diminuer, ou se portant vers la gauche ou vers la droite lorsque la direction du courant aérien change. On peut démontrer par une expérience très simple l'efficacité des surfaces latérales. Prenez un carré de papier de 15 centimètres de côté ; tenez-le horizontalement à une hauteur de 2 mètres, puis laissez-le tomber. Avant d'atteindre le sol,

il se mettra à osciller et se retournera plusieurs fois. Repliez les bords à angle droit vers le haut, sur une largeur de 15 millimètres ; ainsi modifiée, la feuille de papier descendra beaucoup plus tranquillement.

Il est une remarquable amélioration apportée par Hargrave au cerf-volant qui porte son nom: elle consiste à courber l'avant des surfaces portantes, ainsi qu’on le voit sur la figure 24. On y parvient par l'emploi de minces feuilles de bois d’ébénisterie, comme celles dont on fait les placages. La courbure aïnsi obtenue donne naissance à des tourbillons, qui fournissent une composante de bas en haut (fig. 25). On a, mis en usage, au Blue Hill, en 1898, des cerfs-volants ainsi modifiés. Leur hauteur angulaire moyenne a atteint 62°; un exemplaire a fourni même, une fois, pour dix observations, une moyenne de 66°.

On a cherché à perfectionner encore le cerf-volant Hargrave en plaçant une

SECTION des tiges

(mm. carrés) | se