L'EMPLOI DES CERES-VOLANTS EN MÉTÉOROLOGIE

(Suite) (1)

La ligne. — Lorsqu'il s'agit d'essayer un cerf-volant ou de le faire monter seulement à deux ou trois cents mètres, on se contente de l'attacher à une cordelette suffisamment solide. Si l’on désire atteindre de plus grandes hauteurs, il faut remplacer la corde par un fil métallique. C'est le fil d'acier de piano que l’on a adopté. Au Blue Hill, on se sert du fil n° 14, d'un diamètre de0,0325 pouce (omm83), pesant 15 livres (6 kgr 804) par mille (1609 " 3) ou 4 kgr 228 par kilomètre, et qui se rompt sous un effort de 300 livres (136 kilogrammes). On ne l’emploie habituellement que sous une tension qui est la moitié de la charge de rupture; il a eu à supporter cependant, dans quelques ascensions, une tension de 80 kilogrammes.

Le fil métallique a sur la corde plusieurs avantages. Son poids n'est que la moitié de celui d'une bonne corde d'égale résistance. En outre, son diamètre n'atteint pas tout à fait le quart de celui de la corde, ce qui, joint à l'absence d’aspérités à sa surface, fait qu'il donne beaucoup moins de prise au vent et que le cerf-volant peut atteindre une plus grande hauteur angulaire.

Pour que la pression sur les cerfs-volants ne dépasse pas une certaine limite, même par les vents tempétueux, on a recours, au Blue Hill, à une bride dont les brins se placent dans un plan vertical, comme c'est le cas pour le type malais et le carreau; la branche inférieure est élastique et, en s'allongeant, permet au cerfvolant de se placer de plus en plus obliquement, à mesure que le vent augmente de vitesse. Pour montrer par un exemple l'efficacité de cette importante innovation, nous citerons une expérience faite au Blue Hill. Par une tempête de 80 kilomètres à l'heure ou de 22 mètres à la seconde, ce qui correspond à une pression de 50 à 60 kilogrammes par mètre carré, on lança deux appareils. Le premier, qui était le plus grand, avait une demi-bride élastique, grâce à laquelle la pression totale du vent ne dépassa pas 14 kilogrammes (5 kilogrammes par mètre carré). Le second, dont la bride était entièrement rigide, accusa des pressions totales de 27 à 49 kilogrammes, en moyenne de 40 kilogrammes par mètre carré.

Malgré les avantages que présente le fil métallique, une longue ligne deviendrait une charge trop lourde pour le cerf-volant qui doit porter encore un météorographe. Aussi recourt-on à plusieurs cerfs-volants auxiliaires, espacés à quelque distance les uns des autres sur la ligne.

La forte traction exercée par les cerfs-volants employés à la météorologie empéche de les tenir à la main. Le maniement du fil d'acier serait, du reste, impossible sans un appareil spécial. Aussi se sert-on constamment d’un treuil, sur le tambour duquel s'enroule la ligne. Il est commode de le monter sur une brouette. Le treuil du Blue Hill est activé par une machine à vapeur de deux chevaux, celui de Trappes par une dynamo.

Lorsqu'on veut unir plusieurs portions de fil d'acier, il est nécessaire de le faire avec de grandes précautions, pour que le joint ne soit pas faible. La figure 21 représente un mode de jonction qui a fait ses preuves au Blue Hill. On juxtapose les deux bouts à unir sur une longueur de 0"30 environ. On leur donne une légère torsion, puis on les maintient par du fil métallique fin, en f. On enroule ensuite à

(1) Voir l’Aérophile, n° 5, mai 1000.

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tours serrés l'extrémité de chacune des pièces autour de l’autre. Cette dernière opération exige des outils spéciaux, qu’on trouvera décrits dans le Monthly Weater Review de 1896. Le joint ainsi fait, il faut le souder. Pour cela, dans une pièce de bois dur on pratique une rainure, où l’on maintient en fusion de la soudure au moyen du fer à souder ; on fait passer tout le joint dans cette soudure sans lui faire toucher le fer.

S'il s'agit de raccorder le fil d'acier à de la corde, on termine le fil par un œæillet à gorge (fig. 22).

Enfin, pour attacher à la ligne d’acier un cerf-volant auxiliaire, on se sert d'une pince en aluminium (fig. 23). On y a pratiqué deux fentes trop étroites pour recevoir le fil ; on les écarte de force pour l’y intercaler, puis on serre davantage au moyen de vis. Le cerf-volant s’attache à la pince au moyen d'une corde.

Les observations à faire au moyen de cerfs-volants. — On peut déjà, par la simple ascension d'un cerf-volant, mettre en évidence plusieurs faits intéressants, S'il arrivait, par exemple, que la direction suivie par l'air changeât à partir d’un certain niveau, l'appareil se déplacerait vers la gauche ou vers la droite de l'observateur, à mesure qu'il monterait. Il existe dans l'atmosphère de ces superpositions de courants, et parfois même ceux-ci ont des directions tout à fait opposées.

Les brises de terre et de mer, que l’on observe au bord de la mer et des lacs, sont des phénomènes limités à la portion la plus inférieure de l'atmosphère, et l’on pourrait les étudier d’une manière complète en établissant quelques stations munies de cerfs-volants. M. Cleveland Abbe a ouvert la voie de ces sortes de recherches, il y a plus de vingt ans.

Si l’on veut aller plus loin, si l’on désire, par exemple, recueillir des renseignements sur la température et l'humidité de l'air, il faut naturellement munir les cerfs-volants des appareils nécessaires. On a autrefois fait monter des thermomètres à maxima et à minima. Actuellement on fait supporter par les cerfs-volants des météorographes légers, qui fournissent des inscriptions continues de la température, de l'humidité, de l'altitude (au moyen d’un baromètre anéroïde), de la vitesse du vent. Ces appareils ne pèsent qu’un peu plus d'un kilogramme; dans leur construction n’entrent, autant que possible, que des matériaux légers, tels que l'aluminium. On attache les météorographes à la ligne, au point où viennent aboutir les brins de deux cerfs-volants de tête. Actuellement, cependant, le Weather Bureau place le météorographe dans l’intérieur du cerf-volant.

Pratique des ascensions. — Lorsqu'il s'agit de faire monter un seul cerf-volant, par exemple pour l'essayer, on se sert d’une corde longue de 100 à 200 mètres. Une personne élève le cerf-volant, tandis qu'une autre tient la corde à l’autre bout. Si le vent est suffisamment fort, le cerf-volant monte presque tout seul. Cela arrive lorsque la vitesse du vent est de 7 à 8 mètres à la seconde au moins; c’est un vent qui agite fortement les rameaux des arbres.

Un cerf-volant d'une surface de 2 à 3 mètres carrés, lancé par un vent un peu supérieur à 8 mètres à la seconde, ne peut être retenu que difficilement par une seule personne ; il faut alors recourir au treuil.

La partie supérieure de la ligne se compose, en tout cas, d’une partie de corde, le fil d'acier n'étant pas assez maniable pour l'opération du lancement.

Comme exemple de conduite d'une ascension à grande hauteur, nous citerons celle du 9 septembre 1807 effectuée à l'Observatoire du Blue Hill, et au sujet de laquelle nous reproduisons les détails ci-après, empruntés à un article de M. Fergusson, l’un des assistants de M. Rotch.

« Le 19 septembre 1897, le météorographe s'éleva à la hauteur de 2,831 mètres au-dessus du sommet du Blue Hill, soit à 3,013 mètres au-dessus du niveau de la

mer. Le cerf-volant le plus élevé était à 40 mètres plus haut que le météorographe, ou à 3,053 mètres au-dessus de la mer.

« A l'extrémité de la ligne se trouvaient deux cerfs-volants Hargrave avec bride ajustable, ayant une surface de 3,34 et de 3,81 mètres carrés. Cinq autres cerfsvolants de même modèle, ayant une surface de 2,13 mètres carrés chacun, étaient attachés respectivement aux distances de 500, 1,500, 2,500, 3,500 et 5,000 mètres à partir de l'extrémité. La longueur de la ligne employée fut de 6,300 mètres, d’après l'indication de l’enregistreur fixé au treuil. Le poids de la ligne était de 27 kilogrammes, et la tension, après une longueur de câble de 5,000 à 6,300 mètres, varia de 47 à 69 kilogrammes, ce dernier poids était environ la moitié du poids de rupture du câble.

« L'instrument quitta le sol à midi une minute; il atteignit sa plus grande hauteur à 4 heures 17 minutes. À ce moment la hauteur angulaire du météorographe, observée au moyen d'un théodolite géodésique, était de 2606. La hauteur angulaire de la ligne au treuil n’était qu'un peu inférieure à celle du météorographe. On commença à enrouler à 4 heures 30 minutes et le météorographe revint à terre à 6 heures 40 minutes, après être resté en l’air durant 6 heures 39 minutes, et environ 5 heures à une hauteur d'un mille (1,600 mètres) ou plus au-dessus du niveau de la mer. Il y eut des arrêts de 3 à 15 minutes après chaque longueur de ligne de 500 mètres de déroulée ou enroulée; un arrêt de 20 minutes eut lieu aux environs du point le plus élevé.

« La vitesse du vent à la surface de la terre a varié de 30 milles, vitesse à midi, à 20 milles, vitesse à 6 heures du soir (de 48 à 32 kilomètres à l'heure, de 13 à 9 mètres à la seconde.) »

BLUE-HILL. — Nombre d'ascensions par niveaux.

1-1,5 km 1,5-2 km, Au-dessus TOTAUX MOYENNE des maxima atteints Maxima

Pour que l'on puisse atteindre des hauteurs aussi élevées, il faut des circonstances tout particulièrement favorables. Le vent doit être suffisamment fort durant plusieurs heures, depuis le sol jusqu'à l'altitude extrême; d'un autre côté, il ne faut pas que la pluie ou la neige contrarie trop les opérations; or le vent ne souffle d'ordinaire avec force que lorsque le temps est mauvais. La statistique des ascensions de l'Observatoire du Blue Hill est fort instructive à cet égard. Malgré le désir du directeur de cet établissement de faire monter les météorographes à de grandes hauteurs, on n'y est parvenu que lentement (voir le tableau ci-après.) Toutes ces hauteurs sont celles du météorographe. Les cerfs-volants eux-mêmes se sont élevés plus haut de 15 à 50 mètres. L'Observatoire est à l'altitude de 192 mètres; il est situé à 10 kilomètres de la mer,

Re L'AEROPHILE 79 PE PR PR PP ET

Il est, sans doute, hautement désirable que l’on porte les appareils enregistreurs aux plus hautes altitudes possibles. Ce n'est pas à dire pourtant que ce soit là le but à se proposer pour ceux qui s'occupent de construire et de faire monter des cerfs-volants. On pourra faire à des niveaux de 1,000 à 2,000 mètres d'intéressantes constatations. Le Service météorologique des États-Unis se propose d'établir un assez grand nombre de stations d'où l’on fera monter tous les jours des cerfsvolants jusqu’à l’altitude d'un mille (1,600 mètres). Or les ascensions aérostatiques ont souvent démontré que les conditions de vent et autres éprouvaient, à des niveaux inférieurs à celui-là, des modifications considérables. On pourrait donc, dès maintenant, organiser un système d'observations qui ferait faire à la météoro-

logie de nouveaux progrès.