EXPLICATION DU VOL

olide. Un cycliste marchant à une vitesse de 12 kilomètres à l'heure contre un vent dont la vitesse est également de 12 kilomètres à Theure, éprouvera de la part de Tair, la même résistance que , s'il se déplaçait à raison d'une vitesse de 24 kilomètres à l'heure en air calme, ou à raison de 30 kilomètres à l'heure avec, dans le dos, un vent de 6 kilomètres à l'heure. De même, si un bateau monte ou descend un fleuve, sa vitesse relative par rapport au courant est la même dans les deux cas si la force motrice est la même ; sa vitesse par rapport aux rives ou vitesse absolue est égale à la somme ou à la différence de la vitesse relative et de la vitesse du courant.

Ce dernier exemple appelle deux remarques :

le principe de la relativité est, bien entendu, toujours vrai, que le courant soit horizontal, ascendant ou descendant; mais, dans les applications, il faut tenir compte du travail dû à la descente ou à la montée de l'esquif; par suite, pour que le dernier résultat énoncé soit rigoureusement exact, il faut que la pente du fleuve soit assez faible pour que le travail nécessaire à l'ascension de la pente soit négligeable par rapport à celui qui est absorbé par la résistance de l'eau ^ ; c'est ce qui a lieu, en général, dans les fleuves navigables ; mais c'est ce qui n'a pas lieu

I. Sinon, le travail dû à la résistance de l'eau reste bien le même, c'est-à-dire que le principe de relativité s'applique rigoureusement ; mais il faut, en outre, pour évaluer la force motrice nécessaire au mouvement du navire, tenir compte du travail nécessaire pour remonter la pente (travail positif à la montée et négatif à la descente) ; il en résulte que la force motrice est plus grande à la montée, pour une même vitesse relative.

VOL DES OISEAUX

dans le cas des courants d'aîr ascendants ; c'est pourquoi il sera commode de les considérer à part au lieu de leur appliquer purement et simplement le principe de relativité. La seconde remarque est la suivante : dans une rivière assez étroite par rapport aux dimensions du bateau, les remous qui se produisent sur les rives ne sont pas les mêmes quand le bateau monte ou descend le courant avec la même vitesse relative par rapport à Teau, car il n'a pas, comme nous l'avons vu, la même vitesse relative par rapport aux rives. Le principe de relativité ne peut donc s'appliquer complètement. Dans l'air, il en serait de même au voisinage du sol.

Le vol en air calme. — Nous étudierons seulement trois types principaux de vol en air calme : la descente planée; le vol orthoptère vertical; le vol ramé horizontal. Ces trois espèces de vol correspondent aux trois cas : l'oiseau veut s'élever (vol orthoptère vertical), descendre (descente planée) ou se déplacer à un niveau constant (vol ramé).

La descente planée. — Lorsque l'oiseau s'est élevé à une certaine hauteur au moyen du vol orthoptère vertical (ou du vol ornithoptère) , il peut redescendre sans remuer les ailes et utiliser le travail produit par sa chute pour acquérir une certaine vitesse parallèle au sol ; cette vitesse lui permet d'atterrir en un point éloigné de son point de départ. Voici quel est le principe de cette descente planée.

ft 28 €

EXPUCATION DU VOL

Nous allons Vétudicr dans 1(5 cas schématique où l'oiseau est réduit à un plan mince, reotan^^ulairc : MNPQ, dont les côtés MO et NP sont horizontaux. Nous prendrons pour i^lan de la iij^^ure un î)lan vertical passant î)ar la ligne de ])lus grande pente AB de ce rectangle (fig. 2) et nous représenterons ce rectangle par cette section Ali (fig. 3). Le centre de gravité O est sup-

l'ig. 3.

TiK- 3.

posé décrire la ligne inclinée OC, située dans ce même plan vertical et plus inclinée que AB.

Nous allons montrer que si l'inclinaison de OC et celle de A 13 sont convenablement choisies, la <lescentc suivant OC peut avoir lieu avec une vitesse uniforme.

La vitesse de AOB étant parallèle à OC, tout se passe, en vertu du princi])e de ndativité, comme si AB était frappé j)ar un vent dirigé suivant CO ; la résistance opposée au mouvement se traduit par une réaction C)R, pf;rj)endiculaire à AB. Cette réaction i)eut être décompo-

VOL DES OISEAUX

sée en deux forces : Tune verticale OV que Ton aura dû chercher à rendre égale au poids de l'appareil ; elle annulera donc TefFet de ce poids ; l'autre OK, dirigée suivant OC, aura pour effet de combattre les résistances passives, c'est-à-dire les résistances opposées par l'air au mouvement des parties de l'oiseau qui ne sont pas confondues avec le plan mince AB et que nous avons négligées dans notre figure. Si cette force OK équilibre exactement ces résistances, tout se passera comme si l'oiseau n'était soumis à aucune force et il se déplacera bien suivant OC d'un mouvement uniforme. Qu'arrive-t-il quand la vitesse augmente ou diminue?

Supposons que la vitesse augmente ; la résistance OR qui varie comme le carré de la vitesse augmentera donc ainsi que ses composantes OV et OK . Comme, d'autre part, les résistances passives augmentent aussi comme le carré de là vitesse, elles continueront à être équilibrées par OK, si elles Tétaient par hypothèse avant que la vitesse ait varié. Mais le poids n'a pas changé tandis que OV a augmenté ; il s'est donc développé une force verticale dont le résultat sera de relever la trajectoire, c'est-à-dire de diminuer Tangle de OC avec AB ; le vol devient plus /in; en d'autres termes, l'angle de Taile avec la direction de ce vol devient plus petit ; la résistance opposée à l'aile diminue de ce fait, ce qui peut compenser l'augmentation de résistance due à l'augmentation de vitesse. Si l'angle de OC avec AB devenait nul, OK se confondrait avec OH (fig. 3) ; en général OK est supérieur à OH.

EXPUCATIOS DU VOL

S'il n'y avait pas de résistances passives, on arriverait à ce résultat paradoxal que la vitesse pourrait augmenter indéfiniment à condition que le vol devienne assez fin, ou, comme Ton dit, que l'angle d'attaque soit assez petit. De sorte qu'un oiseau, arrivé à une certaine hauteur, pourrait descendre d'autant plus vite qu'il descendrait suivant une pente moins inclinée. En réalité, il n'en est rien, car les résistances passives augmentent très rapidement avec la vitesse et, d'autre part, la composante OK qui leur est opposée diminue lorsque l'angle d'attaque et l'inclinaison OC diminuent eux-mêmes*.

Vol orthoptère vertical. — L'oiseau abaisse et relève alternativement les ailes d'un mouvement de va-et-vient. Lorsque l'aile s'abaisse, la résistance de l'air se traduit par une poussée verticale, dirigée de bas en haut et ayant pour effet d'élever l'oiseau. Lorsque l'aile se relève, il se produit une poussée en sens inverse ayant par suite l'effet de précipiter l'oiseau vers le sol. Comme, d'autre part, la pesanteur tend

I . Ces explications ne rendent pas compte du cas où le vol plané serait horizontal. Certains naturalistes pensent que c'est par des vibrations des plumes qui garnissent les ailes que l'oiseau peut, dans certains cas où ses ailes paraissent immobiles, développer néanmoins une force propulsive appréciable. Exner a soumis cette théorie au contrôle de l'expérience (voir Lapicque, Revue du Mois^ 10 août 1908). Mais il s'en faut que la question soit élucidée. Elle appelle des recherches nouvelles. L'imitation mécanique de ces vibrations propulsives ne paraît pas avoir été tentée.

D'autre part, il semble certain, au moins dans certains cas, que la force propulsive est due à un mouvement spécial de relèvement des extrémités des ail«s.

VOL DES OISEAUX

aussi à ramener l'oiseau vers le sol, il est nécessaire que la poussée ascendante ou utile soit plus importante que la poussée descendante ou nuisible. Ce résultat est obtenu grâce à deux circonstances agissant dans le même sens :

1° L'aile est concave vers le bas et Texpérience prouve que la résistance de l'air est beaucoup plus grande pour une surface concave que pour une surface convexe ; l'air s'oppose donc moins au relèvement de Taile qu'à son abaissement : l'oiseau accentue d'ailleurs encore cette différence en modifiant, lorsqu'il élève son aile, la position des plumes, de telle manière, que la résistance de l'air soit diminuée comme Test la poussée, égale et opposée à la résistance. La poussée utile est supérieure, par conséquent, à la poussée nuisible.

2"" Le mouvement de l'aile est plus rapide pendant qu'.elle s'abaisse ; s'il était deux fois plus rapide, cola suffirait, indépendamment de la forme concave, pour que la résistance soit quatre fois plus grande ; l'eflFet nuisible au moment où Taile remonte, absorberait donc seulement le quart du travail dépensé pendant que Taile s'abaisse; les trois quarts restant utilement employés *.

L'obs(»rvati()n des oiseaux montre, comme il a été dit précédemment, que le vol orthoptère des oiseaux est très fatigant pour eux ; son imitation mérani(|U(* (exigerait, indépendamment des conditions de slal^ilité, une dépense de force

i. Pour plus de détails sur ce point, voir les calculs d* la page MO.

EXPLICATIOX DU VOL

beaucoup plus grande que le vol par aéroplane, à moins que Ton ne réalise des surfaces portantes considérables, animées de mouvements alternatifs, ce qui paraît être d'une réalisation mécanique difficile.

L'avantage principal du vol orthoptère, c'est de ne pas exiger de lancement. Cet avantage n'est peut-être pas suffisant pour compenser les inconvénients qui viennent d'être indiqués.

Vol RAïkiÉ. — La combinaison du vol orthoptère et de la descente planée est utilisée, avec des nuances, par les oiseaux qui volent peu et

qui passent fréquemment de Tun à l'autre de ces modes de vol. Les oiseaux qui parcourent de grandes distances recourent plus volontiers au vol ramé, sur lequel nous allons insister un peu, car c'est celui dont Taéroplane se rapproche le plus.

Nous admettrons comme un fait d'observation, sans entrer dans des détails, que l'oiseau développe avec une partie de ses ailes ou de sa queue, une force propulsive horizontale. Ce point étant admis, représentons (fig. 4) l'aile AB légèrement inclinée sur le trajet horizontal MC ; la résistance de l'air au mouvement de AMB suivant 31C est

^ 33 € PAISI.FVH et BORBL. 3

VOL DES OISEAUX

dirigée suivant la normale MR à AB et se décompose en une force verticale MV qui équilibre le poids et une force horizontale MH qui sera retardatrice du mouvement. La force propulsive horizontale MP devra être supérieure à MH, les différences étant employées à vaincre les résistances passives, c'est-à-dire la résistance opposée par l'air aux portions autres que AB du corps de l'oiseau.

On voit que la sustentation est obtenue grâce à la vitesse ; c'est là le principe fondamental que nous retrouverons dans l'aéroplane. La vitesse doit être telle que la composante verticale MV de la réaction MR équilibre précisément le poids de l'oiseau ; l'angle VMR étant pratiquement très petit, MV ne diffère pas sensiblement de MR ; d'autre part, MR dépend à la fois de la vitesse et de l'angle d'attaque. Nous reviendrons sur le détail du calcul à propos de l'aéroplane.

Le vol par un vent régulier.

Le cas du vent régulier horizontal est

LE MÊME QUE CELUI DE l'AIR CALME. — Lorsque le vent est horizontal et régulier, quelle que soit sa vitesse, tout se passe comme si l'air était calme, à condition que l'on étudie, non pas la vitesse absolue par rapi)ort à la terre, mais la vitesse relative par rapport à l'air, c'est-à-dire la vitesse qu'(;bserverait un aéronaute situé dans la nacelle d'un ballon sphérique emporté par le vent. On sait qu'un tel aéronaute ne s'aperçoit

LE VOL PAR UN VENT REGULIER

pas qu'il y a du vent, quelle que soit sa violence, si le vent est régulier et s'il passe au-dessus des nuages, entouré d'autres ballons emportés comme lui par le vent. La seule restriction à faire à ce principe de relativité concerne le départ du sol et l'atterrissage qui peuvent être facilités ou rendus plus difficiles par le vent ; il y a, par exemple, grand avantage à partir face au vent; mais sitôt que l'oiseau, ou l'aéroplane, ou le ballon se trouvent dans l'air, c'est uniquement leur mouvement par rapport à l'air qui doit être étudié et cette étude se fait exactement de la même manière que l'air soit immobile ou animé d'un mouvement de translation horizontal uniforme. Pour avoir ensuite le mouvement par rapport au sol, il faut composer les vitesses d'après la règle du parallélogramme.

Le simple bon sens montre sans qu'il soit nécessaire de recourir à un raisonnement géométrique classique, que si sa vitesse est supérieure à celle du vent, l'oiseau peut se déplacer suivant une direction quelconque par rapport au sol; il n'en est évidemment pas de même lorsque sa vitesse propre est inférieure à celle du vent : ne pouvant lutter contre le vent, il se trouve forcément entraîné.

Il se présente dans le calcul des vitesses lorsqu'il y a du vent, une petite difficulté qu'il est bon de mettre en évidence. Imaginons qu'un oiseau se déplace avec une vitesse propre de 30 kilomètres à l'heure dans un vent de 10 kilomètres à Theure ; il va d'abord dans la même direction que le vent, puis revient à son point de

VOL DES OISEAUX

départ en volant contre le vent. A l'aller, sa vitesse par rapport au sol est égale à sa vitesse propre augmentée de la vitesse du vent, c'està-dire à 40 kilomètres à l'heure. Au retour, sa vitesse est égale à la différence, c'est-à-dire à 20 kilomètres. Ce serait une erreur grave de conclure que sa vitesse moyenne pendant le trajet aller et retour est de 30 kilomètres à l'heure.

Supposons que la distance des deux extrémités de ce trajet soit de 20 kilomètres, il parcourt en tout 40 kilomètres et met pour cela une demiheure à Taller (20 kilomètres à une vitesse de 40 à Theure) et une heure au retour (20 kilomètres k une vitesse de 20 à l'heure), soit en tout une heure et demie. Parcourant 40 kilomètres aller et retour en une heure et demie, sa vitesse mo3'^enne est donc 26 kilomètres 666, et non pas 30 kilomètres. La diminution de la vitesse moyenne est due à ce que le traJQt prend un temps plus long quand la vitesse est plus faible ; l'influence retardatrice du vent se fait donc sentir plus longtemps que son influence accélératrice. Un peu de réflexion suffit à convaincre de la généralité du fait. Si un oiseau ou un appareil d'aviation décrit un circuit fermé, Teffet d'un vent régulier est de diminuer la vitesse moyenne par rapport au sol. Dans les concours d'aviation où quelques secondes gagnées sur un trajet suffisent à rapporter une coupe, ce n'est pas nécessairement le meilleur appareil qui gagne, mais celui dont l(î ])ilote a su choisir pour concourir un air parfaitement calme.

LE VOL PAR UN VENT REGULIER

Le vol par un vent ascendant régulier. — Il est évident que le cas d'un vent ascendant régulier ne peut être réalisé avec permanence dans un lieu étendu. Néanmoins son étude présente un réel intérêt; dans certaines conditions, un tel vent peut être à la fois sustentateur et propulseur sans que Toiseau ait à faire aucun effort, pourvu qu'il sache disposer ses ailes de

l'ig- 5-

façon telle que le vent fasse naître une force capable de le maintenir en Tair, au besoin de rélever, et aussi de vaincre la résistance que Tair oppose à son déplacement horizontal. Figurons en AB Taile représentée schématiquement comme plane (fig. 5).

Supposons d'abord l'oiseau immobile et soit CE la vitesse du vent (voir fig. 5, en faisant pour l'instant abstraction des points D, D', K, M) ; l'action du vent sur les ailes sera une force OR, normale à AB, que nous décomposons en une force verticale OV et une force horizontale

VOL DES OISEAUX

OH. Si la force verticale OV est égale au poids de l'oiseau, elle s'opposera à sa chute et la sustentation se trouvera réalisée. Quant à la force OH, si Taile AB est très peu inclinée sur l'horizon, elle sera très faible, comme l'indique la figure (elle pourrait même être nulle si AB était horizontal) et pourra ne pas produire un déplacement sensible : l'oiseau peut ainsi rester à peu près immobile.

Supposons maintenant que la force horizontale OH soit suffisante pour entraîner un déplacement horizontal de l'oiseau ; sa vitesse, sera dirigée dans le même sens que OH ; nous la représentons en OD, et remarquons qu'elle est de sens opposé à celui du vent (ou du moins à la projection horizontale du vent) ; cette vitesse propre de Toiseau aura pour conséquence de modifier le vent relatifs c'est-à-dire la direction du vent par rapport à Toiseau. Précisons ce point. Nous avons figuré en OD la vitesse horizontale de l'oiseau et CE la vitesse du vent ; la vitesse relative du vent s'obtient par la règle du parallélogramme : CD' étant parallèle et opposé à OD, on construit le parallélogramme CD'KE ; la vitesse relative du vent est CK ou MO parallèle et égal à CK. Il importe que l'aile AB soit comprise dans l'angle DOM, de manière que le vent relatif MO la prenne en dessous, il ne suffit pas que le vent absolu CO soit en dessous ; on remarquera que plus la vitesse OD est considérable, plus l'angle DOM est petit, et par suite plus Tangle d'attaque AOM est petit, Toiscau doit voler plus finement. l*ar contre, le vont relatif OM augmente en même

LE VOL PAR UN VENT REGULIER

temps que OD et la réaction OR qu'il produit peut rester notable malgré la diminution de Tangle d'attaque, surtout si Taile est concave et non pas plane*. Cette force OR normale à AB sera encore décomposée en une force verticale OV dirigée vers le haut et équilibrant le poids et en une force propulsive OH qui augmente la vitesse horizontale jusqu'au moment où elle est exactement équilibrée par les résistances passives opposées par Tair aux parties de l'oiseau autres que l'aile ^

Remarquons qu'en volant contre le vefity le vent relatif se trouve augmenté et par suite la poussée sus tentatrice. Si l'on cherchait à voler dafis le vent y le vent relatif serait diminué et deviendrait très faible si l'on atteignait une vitesse voisine de celle du vent et, par suite, la force sustentatrice ferait défaut et il y aurait chute. Ce n'est que par un vent extrêmement violent qu'un oiseau pourrait pratiquer le vol plané en se déplaçant vite dans le sens du vent, car, alors, il pourrait avoir une vitesse notable bien que sensiblement inférieure à celle du vent. Au contraire, contre le vent, la vitesse peut aisément

I. Voir la note I. Sans entrer ici dans le détail des calculs, observons que la réaction est proportionnelle au carré de la vitesse et au simple sinus de l'angle d'attaque. L'augmentation de la vitesse a donc une influence plus grande que la diminution de l'angle d'attaque.

3. On réserve habituellement le nom de traînée à la projection de la réaction totale OR sur la direction de la vitesse relative et celui de poussée à la projection de OR sur la normale à la vitesse relative dans leur plan. Dans le cas où la vitesse relative est horizontale, la poussée est verticale et équilibre le poids de l'oiseau (ou de l'appareil d'aviation).

atteindre et même dépasser celle du vent, du moment que le vent est ascendant. Nous avons négligé dans cette discussion la question de stabilité ; prenant les choses à ce point de vue on verrait qu'il y a également avantage à voler contre le vent.

Des remarques analogues peuvent être faites pour la navigation à voiles, mais elles restent sans utilité pratique à cause de Timportance considérable des résistances passives. Théoriquement, si Ton pouvait arriver à diminuer considérablement ces résistances, on pourrait aller beaucoup plus vite contre le vent que dans le vent * ; car, dans le vent, la vitesse devrait rester toujours inférieure à celle du vent. Il est à peine besoin d'ajouter que l'importance des résistances passives modifie entièrement ces conclusions : on navigue moins vite contre le vent que dans le vent.

Le vol par un vent irrégulier.

L'étude de ce cas présente de grandes difficultés. Il ne suffit pas d'observer les oiseaux et des photographies ou cinématographies de leurs

I. La question est assez délicate à cause de la nécessité de ne tenir compte, ici aussi, que du vent relatif; nous omettons la discussion complète.

Il est inutile de faire remarquer que, si l'oiseau (ou le navire) arrive à se donner au licpart un élan suffisant pour que sa vitesse initiale soit supérieure à celle du vent, et dirigée dans le même sens, le principe de relativité s'applique et tout se passe comme s'il Volait contre le vent, avec cette seule différence que sa vitesse réelle est plus élevée. En marche, on ne pourrait dépasser la vitesse du vent en volant dans le vent, qu'en passant par une vitesse relative nulle, ce qui serait plutôt critique.

LE VOL PAR ex VEST IRREGUUER

mouvements * ; ce qu'il faudrait pour que l'observation soit complète et efficace, ce serait connaître à chaque instant la direction et la vitesse du vent au point précis occupé par l'oiseau à cet instant même. Le procédé le plus simple consiste à observer, en même temps que les oiseaux, des objets inertes emportés par le vent, comme des feuilles mortes. Ces points de repère permettent à un observateur attentif d'obtenir quelques conclusions intéressantes : mais il y aurait beaucoup à faire pour donner à ce procédé la rigueur que Ton doit souhaiter dans les expériences scientifiques ; il serait nécessaire d'avoir, dans la région de Tair où l'on observe les oiseaux, des points de repère artificiels, les uns fixes et les autres mobiles, faisant connaître avec précision et exactitude, la direction du vent et aussi sa vitesse. De semblables recherches, tout à la fois expérimentales et d'observation, seraient longues et difficiles; elles ne paraissent cependant pas présenter des difficultés insurmontables et la question vaudrait qu'on s'en occupe.

Dans le voisinage des falaises ou de rochers surplombant une plaine, il existe parfois un régime relativement permanent de vents irréguliers ; en d'autres termes, la direction et la vitesse du vent varient beaucoup entre deux

1. Observons en passant que c'est pour étudier le vol des oiseaux qae Marey a imaginé les méthodes de photographies instantanées à courts intervalles qui, transportées du laboratoire dans l'industrie, ont donné le cinématographe. On sait d'ailleurs que l'utilisation industrielle pratique d'une méthode de laboratoire est souvent un pas difficile à franchir.

points voisins, mais, en un même point, restent sensiblement pareilles à chaque instant. De tels endroits, souvent fréquentés parles oiseaux, sont de précieux observatoires. Nous avons ainsi pu voir de très intéressants vols de corbeaux dans un cirque du causse Larzac. Le plateau sensiblement horizontal se termine brusquement à une sorte de falaise présentant fréquemment des à pics d'une centaine de mètres, dévalant ensuite

f/an

Coupe

Fig. 6.

en pente plus douce. Les corbeaux étaient fort nombreux en un point de la falaise où la découpure du plateau est sensiblement en angle droit. Le vent soufflant dans la vallée avec une direction régulière, indiquée par la flèche ffig. 6), venait se briser contre les hautes murailles verticales, en produisant des courants d*air ascendants, ainsi que des tourbillons et remous. Les corbeaux donnaient l'impression d'une véritable acrobatie en variant constamment la disposition de leurs ailes, tantôt horizontales, puis, la seconde d'après, verticales. De telles observations montrent nettement quelle importance a pour l'oiseau la direc-

LE VOL PAR L'y VEST IRREGULIER

tion du vent, lorsqu'il est violent et variable. Pour le terrien, il existe une direction privilégiée, celle de la pesanteur ; pour le marin, soustrait à la pesanteur, c'est la direction du vent qui est la direction fondamentale à laquelle il rapporte en son langage les relations de situation ; pour l'oiseau, les deux directions sont également importantes.

Il n'est pas vraisemblable que Thomme arrive de longtemps à acquérir la souplesse instinctive avec laquelle Toiseau sent à chaque instant le vent et modifie en conséquence la disposition de sa voilure. Pourra-t-il 'créer des mécanismes ayant la sensibilité qu'il n'a pas lui-même et exécutant automatiquement les manœuvres nécessitées par le vent? C'est sans doute moins impossible que la création chez l'homme d'une sensibilité spéciale et de réflexes nouveaux, mais ce n'est pas d'une réalisation prochaine.

L'Utilisation des pulsations périodiques.

— Laissant de côté les vents très irréguliers dont nous venons de parler et dont l'irrégularité est due aux accidents de terrain, on peut se borner à considérer les régions de l'atmosphère assez élevées pour que les irrégularités du terrain soient négligeables. Dans les pays de vastes plaines, il suffit peut-être pour cela de s'élever à une centaine de. mètres ; dans les régions très montagneuses, on ne peut fixer de limites précises.

Les observations sur le vent à une certaine altitude sont difficiles et, par conséquent, peu nombreuses. Un observatoire comme celui de la

tour Eiffel est à peu près unique à ce point de vue. Il semble néanmoins que Ton puisse tirer quelque certitude de la concordance entre les observations peu nombreuses, les considérations théoriques et aussi les observations faites en pleine mer, à une faible altitude bien évidemment, mais à Tabri des perturbations dues au sol. La conclusion à laquelle on est conduit est que le vent a souvent des pulsations périodiques assez régulières, assimilables grossièrement au mouvement des vagues de la mer. Si Ton admet l'existence de telles pulsations comme régime régulier pendant un temps assez long dans une région assez étendue, la question se pose de savoir si ron peut en tirer parti pour le vol. La réponse affirmative n'est pas douteuse au point de vue théorique. Nous n'entrerons pas dans le détail des calculs qui le prouveraient, car ces calculs paraissent encore bien éloignés de Tutilisation pratique. Une question plus intéressante que cette réponse théorique serait de savoir si les oiseaux utilisent effectivement ces pulsations. Ce serait là une explication plausible du vol plané accompli sans effort apparent pendant un temps très long. Mais, pour que cette explication fût acceptable, il faudrait, à défaut d'expériences décisives difficiles à faire, prouver que Ténergie qu'il est possible d'emprunter aux pulsations de l'air est effectivement suffisante.

Jusqu'à ce que cette preuve ait été faite, l'existence théorique certaine de cette énergie ne suffit pas ])()ur permettre d'affirmer la possibilité du vol i) lu voil(\ c'est-à-dire la possibilité de voler

LE VOL PAR UN VENT IRREGUHER

sans dépenser d'autre force que le très léger effort nécessaire pour modifier de temps en temps la disposition des ailes, de même que le navigateur à la voile modifie de temps en temps la disposition de sa voilure, mais ne dépense aucun effort pour propulser son bateau. Dans Tétude de cette question, il y aurait lieu de tenir compte, non seulement des inégalités de vitesse du vent, mais aussi des inégalités de direction, soit dans le sens horizontal, soit dans le sens vertical. Les oiseaux paraissent utiliser très bien ces divers phénomènes, qui sont encore très mal connus ; leur étude expérimentale présente de grandes difficultés, mais son importance serait assez grande pour qu'elle doive être tentée malgré ces difficultés K

I. La possibilité théorique de naviguer à la voile sans dépense d'énergie a été signalée depuis longtemps par Penaud (voir les premières années de VAéronatite) ; la question a été reprise par Langley; le cas qui paraissait le plus paradoxal était celui où la direction horizontale du vent est fixe, mais l'intensité variable; l'oiseau se laisse tomber bec au vent quand le vent faiblit et se cabre quand le vent forcit. On a aussi étudié depuis longtemps les orbes décrites sans dépense d'énergie et sans perte finale de niveau en utilisant deux couches horizontales superposées dont les déplacements uniformes font entre eux un certain angle. La question de la fréquence pratique de tels vols est subordonnée à l'étude du rapport entre deux forces : la variation géométrique de la poussée produite par le vent variable et la résistance de pénétration du corps de l'oiseau ; le vol à la voile peut être d'autant plus fréquent que la première de ces forces est plus grande et que la seconde est plus faible : elles sont toutes deux fort mal connues ; leur étude est évidemment plus difficile, mais serait aussi plus utile, que de vagues calculs n'ajoutant rien à la théorie classique.