STABILITE LONGITUDINALE II

tout, et au bout de quelque temps d'observation on s'aperçoit que Ton peut reproduire à volonté Tune quelconque d'entre elles soit par des déplacements du centre de gravité, soit par l'orientation de la queue.

En fait, en air calme, l'équilibre longitudinal est à peu^ près semi-automatique, parce que le centre de pression, au lieu d'être fixe, se porte vers l'avant à mesure que l'incidence diminue (loi d'Avanzini). Si donc une cause quelconque fait diminuer l'incidence, la pression de l'air

Fig. 4. — Trajectoire d'un mauvais appareil. — Deux cas :

A. — La queue est prise par-dessous.

B. — La queue est prise par-dessus.

se porte en avant de la pesanteur, la surface alaire se redresse, par conséquent s'oppose au mouvement et vice versa. Il reste à parer aux variations brusques de vitesse, provoquées, par exemple, par une saute de vent. Lilienthal déplaçait dans ce but le centre de gravité en portant plus ou moins ses jambes en avant.

Quand l'aéroplane est muni d'un moteur, les mêmes trajectoires se produisent, il peut simplement s'en produire un type nouveau. Quand il y a excès de force, on

observe une trajectoire ascendante ayant sa concavité tournée vers le ciel (fig. 5) :

Arrivé en un point B où l'action de la pesanteur domine de plus en. plus celle de Thélice, la vitesse horizontale diminue avec rapidité et l'aéroplane se retrouvant dans le cas des figures précédentes commencera une abatée pour retrouver sa vitesse perdue.

La queue fixe intervient dans tout ceci comme organe de la plus haute importance, en déterminant la stabilité

Fig. 5. — Trajecloire d'un appareil à moteur donnant un excès de force.

de l'angle d'attaque. Elle est d'autant plus active naturellement qu'elle est plus longue. Le premier qui ait expliqué ce résultat est Penaud (Voir YAéronaute de janvier 1872), mais J. Pline avec de petits planeurs en papier l'avait déjà trouvé empiriquement (^).

Stabilité latérale

Quant à l'équilibre latéral, il est clair qu'en plaçant les ailes en V (fig. 6), comme le font certains pigeons par exemple, on a une forme stable en air calme ; mais, si le vent se met à souffler, même très peu, par le travers, l'aile de ce côté reçoit toute la surpression, l'aéroplane

(i) Penaud a rendu justice à sir G. Gaylcy qui avait posé la question en (809 dans Nicholson's Journal.

STABILITÉ DE ROUTE l3

prend une bande inquiétante et tourne sous le vent pour commencer une volte. Cette forme peut même rendre difficile le départ de terre, car malgré l'empennage d'arrière l'aéroplane désire commencer immédiatement sa volte pour fuir le vent, et il faut des gouvernails latéraux très puissants pour l'en empêcher.

Fig. 6. Fig. 7.

Les oiseaux qui planent par gros temps, comme les mouettes et les goélands, se tiennent au contraire en accent circonflexe (fig. 7), parce que, si le grain vient par le travers, l'aile de ce côté est prise par-dessus, l'aéroplane tourne naturellement et rentre le nez dans le vent. C'est un grand avantage parce que la vitesse relative par rapport aux molécules d'air étant augmentée, l'oiseau peut gagner de la hauteur (').

L'inconvénient de ce dernier mode est que l'équilibre n'est pas automatique; si l'aéroplane se met à pencher, il continuera à pencher : l'aviateur doit intervenir comme à bicyclette par un coup de barre.

Stabilité de route

Enfin il y a encore une troisième stabilité à assurer : c'est la stabilité de route. L'aéroplane doit marcher droit, sans faire d'embardées et sans déraper. On y parvient en installant des plans verticaux formant quille, principalement à l'arrière. Un aéroplane sans quille n'a aucune stabilité latérale.

Il résulte de la forme linéaire des équations que les mouvements se superposent et que par exemple une rotation commencée subsiste jusqu'à ce qu'elle soit amortie.

(i) Explication donnée par M. Bazin du vol à voile. Comptes rendus, 17 avril 1905, p. 1096.

i4 l'aviation

Sur terre, les frottements du sol nous masquent ce phénomène qui surprend tous les débutants, encore que Tautomobile nous ait enseigné le dérapage. En un mot, dans l'espace, le dérapage est la règle et non l'exception ; or, il est encore singulièrement plus désagréable dans l'espace que sur terre. Il en est de même naturellement en ballon dirigeable et en sous-marin.

En résumé, un aéroplane :

1° Autour duquel l'air s'écoule librement (sans pulsations ni tourbillons),

2** Qui a de l'empattement ('),

3° Dont le centre de gravité est un peu au-dessous du centre de sustentation pour l'angle d'attaque optimum,

4° Dont le centre de gravité est à hauteur du centre de résistance à l'avancement,

5° Dont l'effort de propulsion passe par le centre de gravité Q,

6° Enfin qui possède les trois V, est stable automatiquement, sauf dans les cas où il a perdu sa vitesse. Encore ce dernier cas n'est-il pas désespéré puisqu'il a une (endance à la reprendre. Que veut-on de plus? et pourquoi chercher des gouvernails automatiques ou des dispositifs soi-disant stabilisateurs ? La foule même des gens instruits ne s'est pas encore rendu compte que l'équilibre d'un aéroplane résultait des mêmes faits que l'équilibre d'un bateau à la surface de l'eau et que c'était une question de carène. Un aéroplane doit comme une carène posséder les trois V, le V latéral pour répondre au roulis, le V longitudinal pour répondre au tangage et le V horizontal d'une flèche pour « éviter » et venir au vent. La foule n'a pas trouvé cette analogie parce qu'elle voit avec ses yeux la

(i) Expression empruntée à rautomobilisme et qui signifie qu*il s'étend en longueur en prenant appui sur deux points extrêmes. (2) En somme, il faut annuler tous les couples nuisible*.

STABILITÉ DE ROUTE l5

surface de séparation de l'eau et de l'air qui, par sa réaction, stabilise le bateau, et qu'elle n'a pas vu avec ses yeux la surface de séparation qui divise l'air en deux parties et stabilise aussi l'aéroplane par sa réaction.

Elle n'en existe cependant pas moins, et sa présence sera comprise de tous ceux qui ont l'habitude du langage mathématique. C'est le passage de l'aéroplane qui crée cette surface de séparation. Pour résoudre le problème par l'intégration des équations de l'hydrodynamique, il faudrait d'abord en écrire l'équation, parce que c'est une surface « aux limites ». Elle dépend de la forme de l'aéroplane, car il faut écrire qu'aucune molécule du fluide ne peut y pénétrer.

Dans le mouvement permanent, cette surface aux limites emprunte à sa permanence plusieurs des propriétés des corps indéformables, dont une réaction contre les objets qui s'y appuient. Plus tard, on cherchera avec soin tous les défauts de la forme de l'aéroplane, qui peuvent créer des tourbillons. Ces tourbillons, en eflet, emprisonnant à leur tour dans leur enceinte des molécules de fluide, prennent une existence propre, forment dans l'ensemble du fluide un corps défini dont les réactions peuvent être funestes à l'aéroplane. Pour se rendre compte de ce qui précède, imaginez l'aéroplane en mouvement permanent, considérez les lignes d'air autour de lui, puis, appliquant un procédé cher aux physiciens, solidifiez cet air par la pensée et enlevez l'aéroplane : vous avez la surface limite en question qui joue, par rapport à l'aéroplane, le rôle que joue la surface libre de l'eau par rapport au bateau.

Un exemple d'une surface limite semblable nous est donné par un jouet connu : une petite pipe et une balle de celluloïd sur son foyer. Si l'on souffle dans la pipe, la balle monte et se tient en équilibre à quelques centimètres au-dessus. La présence de la balle a simplement séparé dans le courant d'air une surface limite, qui a la

l6 L^AVIATION

forme d'une coupe- de Champagne ou mieux d'une tulipe, et c'est la réaction de cette surface limite, réelle, mais invisible, qui soutient la balle.

Le vent

Depuis que les aéroplanes flottent, une quantité d'erreurs sont répétées journellement, au sujet du vent, par les personnes qui de plus en plus nombreuses sont acquises à l'aviation sans avoir eu le temps de s'assimiler les notions nouvelles inconnues aux citadins. Lorsqu'on demande à un citadin d'où vient le vent, il regarde au loin comment marchent les fumées et les nuages ; souvent il constate ainsi un temps passé, il ne corrige pas les effets de la perspective et vous annonce avec gravité un vent contraire à celui qui soufQe sur sa joue. Un marin ne se tromperait pas ainsi, car il sait toujours d'où vient le vent et il sait aussi qu'au vent arrière on ne le sent presque plus. Mais il faut être aéronaute pour savoir que lorsqu'on fait partie du courant d'air il n'y a plus de vent du tout et que c'est uniquement la terre qui fuit au-dessous. Aussi les aéronautes seuls ontrils traité la question avec justesse et parmi eux le colonel et le commandant Renard ('). Si le vent était continu et uniforme, on ne sentirait aucune fluctuation, on serait emporté comme on l'est dans la cabine d'un steamer naviguant sur les eaux calmes d'un lac, où l'on est libre d'aller, de venir et de vaquer sans trouble à ses occupations. Quand on est plongé dans un air animé d'une vitesse uniforme, on se trouve habiter une cabine comme la précédente, mais dont les parois ont reculé jusqu'à l'infini Q. Si l'on se déplace avec rapidité dans n'importe quelle direction,

(i) Voiries articles du commandant Renard dans Omnia, 1908, et la Revue du Génie, 1889.

(2) Nous vivons aussi à la surface de la terre libres de noua déplacer dans n'importe quelle direction sans avoir la notion des mouvements fort compliqués qui agitent notre globe à travers l'espace.