CHAPITRE V

LA MANŒUVRE DE L'AÉROPLANE

La stabilité.

On sait que Ton distingue les oscillations d*un bateau en deux catégories, le roulis et le tangage : dans le roulis, le bateau oscille autour d'un axe dirigé dans le sens de sa longueur, de sorte qu'il s'incline tantôt à droite, tantôt à gauche; dans le tangage, il oscille autour d'un axe perpendiculaire au premier, c'est-à-dire dirigé suivant la largeur du bateau ; dans ce mouvement, l'avant et l'arrière s'inclinent alternativement. Pour Taéroplane, il y aura lieu de considérer aussi le roulis, ou inclinaison alternative des ailes droite et gauche ; le tangage, ou inclinaison alternative de l'avant et de l'arrière; et enfin, un troisième élément, la gyration autour d'un axe vertical. Dans le cas de la navigation maritime, ce dernier élément n'est pas à considérer, car une expérience séculaire nous a appris à construire des bateaux pour lesquels ce phénomène ne se produit pas ; nos connaissances sur ce sujet sont d'ailleurs surtout empiriques. Il y a donc lieu de considérer pour l'aéroplane trois sortes de stabi-

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LA STABILITÉ

lité : la stabilité contre le roulis ou stabilité latérale ; la stabilité contre le tangage ou stabilité longitudinale ; la stabilité contre la gyration ou stabilité de route.

Nous étudierons en détail dans la note II, les conditions mécaniques de ces diverses stabilités ; à défaut de formules précises, nous devons nous borner ici à quelques considérations qui ne peuvent prétendre à la rigueur mathématique d'une théorie mécanique.

Stabilité latérale. — Nous ne nous occuperons que de la stabilité latérale en marche normale, réservant la question des virages. Il est tout d'abord nécessaire que l'appareil soit bien équilibré, c'est-à-dire que la position dans laquelle son plan de symétrie est vertical soit une position (T équilibre ; il faudra s'occuper ensuite de la stabilité de cet équilibre, c'est-àdire de la tendance que l'appareil .doit avoir à revenir spontanément vers cette position d'équilibre s'il en a été écarté momentanément par une cause quelconque ; à la stabilité se rattache la notion de sensibilité qui doit en être cependant distinguée ; l'appareil ne doit pas être trop sensible, c'est-à-dire qu'une faible cause perturbatrice ne doit produire qu'une faible déviation à partir de la position d'équilibre.

Occupons-nous d'abord de la condition d'équilibre ; si l'on suppose l'appareil en marche normale et s'il n'y a pas de vent oblique, l'action du vent sur les deux ailes est la même et par suite la condition d'équilibre est évidemment que le

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LA MANOEUVRE DE L'AÉROPLANE

centre de gravité soit dans le plan de symétrie. Il faut bien observer que ce raisonnement n'est correct que si l'appareil propulseur est symétrique lui-même par rapport à ce plan, condition réalisée dans le type Wright.

Dans les appareils à une seule hélice, cette condition de symétrie n'est pas remplie, parce que Thélice tourne nécessairement dans un sens déterminé; par exemple, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre pour un observateur vers lequel se dirige Tappareil ; sa symétrique par rapport à un plan ou, si Ton veut, son image dans une glace, tournerait en sens inverse et ne coïncide donc pas avec elle * ; Thélice introduit donc une dissymétrie par son mouvement ; au point de vue mécanique, il est clair qu'une rotation de l'hélice dans un sens doit produire par réaction une tendance à la rotation de l'appareil en sens opposé", c'est-à-dire que si l'hélice tourne dans le sens indiqué tout à l'heure, un observateur qui verra venir Taéroplane vers lui devra constater une tendance de l'appareil à tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire un abaissement de l'aile qui est à sa gauche, c'e.st-à-dire de l'aile qui est à la droite du pilote.

D'ailleurs, une fois le régime régulier établi, il ne se produira plus de couple accélérateur et

I. Il suffit d'avoir observé Timage d'une montre dans une glace pour savoir que, dans cette image, les aiguilles tournent en sens inverse du sens habituel.

3. Ceci se traduirait analytiquement par l'équation des moments cinétiques par rapport à l'axe passant par le centre de gravité de l'appareil et parallèle à l'axe de rotation de l'hélice.

LA STABILITE

un état d'équilibre pourra s'établir, dans lequel l'appareil supposé parfaitement symétrique, sera incliné vers la droite du pilote ou, plus brièvement, vers la droite. Cette inclinaison présenterait de multiples inconvénients ; on pourrait y remédier par un petit déplacement du pilote^ (ou d'un poids quelconque voisin de lui) immédiatement après la mise en marche ; on préfère généralement introduire une petite masse compensatrice placée, dans notre hypothèse, à la gauche du pilote ; cela revient à contrebalancer une dissymétrie par une autre dissymétrie. L'inconvénient de cette méthode est que l'appareil est dissymétrique une fois le moteur arrêté, ce qui pourrait avoir des inconvénients pour la descente planée si cette dissymétrie n'était pas faible.

C'est alors pendant la descente, moteur arrêté, que le pilote doit compenser cette dissymétrie par un déplacement de son corps ou par une manœuvre dissymétrique des ailes. Ceci se rattache à la stabilité latérale proprement dite, dont nous allons maintenant parler.

Nous supposons désormais que la position dans laquelle le plan de symétrie est vertical est une position d'équilibre ; il s'agit de rechercher si cet équilibre est stable, c'est-à-dire si l'appareil tend à reprendre spontanément cette position lorsqu'il en a été écarté par une cause accidentelle quelconque.

Supposons donc que l'appareil s'incline, par

i.Il est clair, en effet, que nous avons implicitement écarté l'hypothèse d'un tel déplacement.

LA MANOEUVRE DE VAÉROPLANE

exemple, vers la droite du pilote, en restant symétrique par rapport au plan de symétrie qui s'incline par conséquent lui aussi. S'il n'y a pas de vent latéral, il est clair que la seule modification produite dans les actions du vent sur les ailes est une inclinaison de la poussée, mais les poussées sur les deux ailes restent symétriques, et il n'y a par suite aucune raison pour que l'appareil se relève. L'inclinaison de la poussée aura pour conséquence une dérive de l'appareil vers la droite, de sorte que le phénomène devient rapidement plus complexe et ne peut plus être analysé sans le secours des équations de la mécanique* ; mais, à supposer même que la stabilité latérale puisse être ainsi obtenue, à la suite de la dérive, ce ne serait pas là une solution très heureuse, puisqu'elle exigerait une déviation préalable de la direction ; il est plus naturel, pour de petits écarts du moins, d'admettre que le pilote doit arriver à rétablir l'équilibre par un déplacement convenable de son corps ; il est facile d'ailleurs de constater que la tendance naturelle à maintenir le corps vertical conduit précisément, au moins d'une manière qualitative, au redressement de l'appareil. La stabilité latérale deviendra donc rapidement, sinon auto* matique, du moins instinctive, c'est-à-dire que les réflexes du pilote seront aisément éduqués à la maintenir. Pour des déviations plus importantes, dues par exemple à une rafale imprévue, il y aurait lieu d'utiliser un mécanisme agissant d'une