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Pigeon sauvage.

Faucon pèlerin..

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Maintenant que nous sommes au courant des mouvements des oiseaux, que nous avons pour ainsi dire vécu de leur vie, que nous sommes édifiés en un mot, cherchons à comprendre la base du vol des voiliers, c'est-à-dire la sustention de l'aéroplane animé, ou de son imitation l'aéroplane mécanique.

Avant d'aller plus loin, je suis forcé d'énoncer une propriété de l'attraction sur les corps en mouvement: propriété qui est connue ou inconnue, je ne sais; mais qui en tout cas existe, c'est celle-ci :

Qand un corps se meut y son centre de gravité se déplace, et se transporte en arrière du sens du mouvement.

Pour démontrer cette propriété de l'attraction, il faut s'adresser à un corps de forme régulière. Prenons donc une surface rigide, une feuille de carton ayant la forme d'un parallélogramme rectangulaire, d'un carré long : par exemple une feuille de bristol, de la forme ci-dessous (fig. 20).

Son centre de gravité doit sensiblement correspondre avec son centre de figure ; il doit être en C, si le carton est bien homogène.

Si nous prenons l'appareil par le point P, que nous le tournions la tranche en bas, et que nous l'abandon-

nions à sa chute, pourquoi se produira-l-il un mouvement de révolution régulier du carton sur lui-même ? et dans quel sens se produira ce mouvement de rotation ? Dans le cas de la chute d'un corps présentant une grande surface, nous devons écarter la chute perpendiculaire, qui est impossible pratiquement, parce qu'il

Fio. 20.

se trouvera toujours quelque imperfection qui déséquilibrera l'action des surfaces sur la résistance de Tair, et donnera de suite naissance à un mouvement, soit dans un sens, soit dans un autre.

Ce cas éliminé, faisons intervenir une force qui le décide à aller dans une direction : soit une imperfection quelconque.

Sous l'action du mouvement donné par la chute, le centre de gravité qui était en C s'est déplacé ; il s'est transporté sur la ligne CP {d'une quantité que je crois proportionnelle à la vitesse)^ et est venu se fixer en C.

Les résistances que présentent les parties du carton séparées par ce nouveau centre de gravité ne sont plus les mêmes qu'auparavant; elles s'équilibraient sensiblement avec le centre en C, maintenant avec le centre en C; il est clair que la surface HABI est beaucoup plus grande que la surface HDIE ; par conséquent elles ne se font plus équilibre comme résistance.

Qu'arrive-t-il alors ?

Il arrive forcément que la plus grande surface restera en arrière de la petite, puisqu'elle sera plus retenue par l'air; la tranche AB se soulèvera, la tranche DPE prendra l'avance, le carlon finira par faire une révolution entière. Sous l'action du mouvement donné par la chute il y aura déplacement

FiG. 21.

constant du centre de gravité, et production d'un mouvement de rotation. — Ce mouvement une fois produit se répétera; c'est un véritable élancé de révolution, qui se poursuivra, entretenu qu'il est par chaque poussée produite par le déséquihbremenl. II s'accélérera même jusqu'au point oîi il sera équilibré par la résistance de l'air.

Nous avons remarqué que la chute du carton tournant sur lui-même n'est jamais verticale, mais qu'il se produit au contraire un écart constant de la perpendiculaire, soit dans un sens, soit dans un autre : ce sens est déterminé par l'accident quelconque qui en décide; mais ce sens de tournement a cela de particulier qu'il se produit toujours de la même manière. Étant donné le grand sens de direction, le mouvement

rotatoire a toujours lieu d'arrière en avant, comme dans la figure 21.

Le grand sens de mouvement qui est produit par l'accident peut l'être encore par une autre cause : il peut être fourni par l'inclinaison du carton au départ. Dans ce cas, la direction générale de la chute sera toujours la même que celle du carton. La rotation aura lieu ensuite, forcément et toujours, de dessous en dessus de ce sens, et jamais de dessus en dessous.

Si cependant nous prenons ce carton, et que nous le lancions fortement dans une direction, devant nous par exemple; mais en ayant soin de lui communiquer un mouvement de révolution dans lequel le haut doit passer en avant, c'est-à-dire une révolution contraire à celle que prendrait ce corps plat si nous n'intervenions pas, et que nous lui laissions choisir son sens de torsion : il arrive que le mouvement imprimé se continue ; mais, ce qu'il y a de particulier, c'est que c'est aux dépens du sens de direction. — Ainsi, on a lancé violemment la carte devant soi ; si on l'avait abandonnée à elle-même, en tournant d'arrière en avant, elle serait allée tomber à environ 2 mètres, tandis qu'elle revient sur elle-même, en décrivant une courbe, et tombe aux pieds de l'expérimentateur.

Dans les expériences qui précèdent nous avons admis que le corps plat a un centre de gravité qui correspond sensiblement à son centre de figure.

Examinons maintenant l'effet produit par le cas contraire, c'est-à-dire, par un corps à grande surface dont le centre de gravité s'éloigne fortement du centre de figure. — Qu'arrive-t-il à notre surface rigide de carton si nous reportons le centre de gravité de A en

B, au moyen d*un chargement qui Famène environ à ce point (fig. 22) ?

En Tabandonnant à Faction d'une chute, la tranche CD, en \ertu de la résistance de Fair sur cette surface inégalement chargée, tendra à tenir le devant ; mais,

Fig. 22.

SOUS Faction de la vitesse produite par la chute, le centre de gravité abandonnera le point B, il viendra environ en A ; si le poids n'est pas trop lourd et qu(' la vitesse soit suffisante, il reculera même au delà, et le carton tournera encore sur lui-même, de dessous en dessus : le dessous se dirigeant, bien entendu, toujours en avant, dans le sens du mouvement qui se produit, autre que la verticale.

Si le poids est trop fort, s'il ne permet pas au centre de gravité de se porter assez loin du côté de H sur la ligne GH, le carton cherchera bien à se retourner, mais il ne pourra y parvenir. Au lieu de faire une série de révolutions sur lui-même, il produira une série de ressauts.

A chacun de ces ressauts il y a arrêt de vitess(î de chute et de translation, car elle s'est consommée à faire d'abord changer de direction le carton, puis à le faire remonter. A ce moment d'arrêt, le centre de gravité retourne à sa place normale. Il se produit donc une nouvelle chute qui procure une vitesse

nouvelle, le centre de gravité recule de nouveau, la tranche CGD se relève jusqu'à équilibre, le carton s'arrête et retombe ; et ainsi de suite.

Le graphique de la marche est donc (fîg. 23).

FiG. 23.

A-t-on jamais vu un corps possédant une grande surface par rapport à sa masse suivre dans une chute une direction rectiligne, n'avoir pas de temps d'arrêt ou même de remontée ? ce genre de marche d'un corps ne peut se rencontrer ; cette loi de l'attraction s'y oppose. Ainsi, expérimentons avec la plaque de carton : nous aurons beau nous y prendre de toutes les manières possibles, nous n'arriverons pas à la faire tomber verticalement, pas plus que nous ne l'empêcherons de tourner sur elle-même; dans les deux cas elle prendra le mouvement de torsion donl nous avons déjà parlé.

On peut cependant y parvenir, mais pour cela il faut détruire Tefifet de cette loi en communiquant à la plaque un mouvement de rotation dans le sens de sa surface. Dans ce cas Taction du déplacement du centre de gravité n'a plus le temps de se faire sentir, et la loi semble détruite : elle n'est cependant qu*esquivée, paralysée.

Les ricochets que Ton fait faire aux pierres plates en les lançant horizontalement sur Teau offrent une démonstration de ce phénomène. On ne parvient à maintenir la face plate de la pierre parallèle à la surface de l'eau qu'en lui communiquant un mouvement de rotation qui empêche le déplacement du centre de gravité. En lançant la pierre'sans la faire tourner horizontalement, au moyen d'un coup violent par exemple, elle se met tout de suite à tourner verticalement ; ce qui rend le ricochet impossible.

Il resterait à parler, à propos de ces surfaces lancées avec un mouvement de révolution sur ellesmêmes, d'un autre mouvement lent de torsion qui se produit dans la marche de ces surfaces. Cette élude ne va pas jusque-là; puis, ce fait n'intéresse qu'incidemment la question qui nous occupe.

Cet effet produit par le déplacement du centre de gravité, qui est très facilement appréciable sur une feuille de carton, est beaucoup moins facile à saisir sur les corps qui s'éloignent de la forme plate. Cependant, cette loi une fois bien comprise, avec un peu d'attention on la voit se produire dans tous les corps en mouvement d'autant moins qu'ils approchent davantïige de la forme sphérique, et cependant la sphère elle-même y est soumise.

Ne serait-ce pas cette force qui communiquerait

aux astres leur mouvement de révolution sur euxmêmes ? Si l'éther est pondérable, s'il est matériel, cela pourrait devenir une explication de ce phénomène.

Question aux astronomes. — Y a-t-il des exceptions? Y a-t-il des astres qui tournent à contre-sens du mouvement indiqué par cette loi ?

Si maintenant, dans la chute de cette surface trop chargée à Tavant pour pouvoir se retourner sur ellemême, nous faisons intervenir une force correclive, qui ait pour action de faire remonter le carton : comme par exemple un pli que nous ferons sur la trancheEHF, nous arrivons à produire un mouvement qui aune tendance à Thorizontalilé, et cela d'autant plus exactement que la coupe de l'appareil sera plus parfaite et qu'il sera mieux équilibré.

Nous sommes donc arrivés à l'aréoplane.

Le vol des oiseaux voiliers repose exactement sur les faits que nous venons d'étudier : les plans de leurs ailes représentent la surface du carlon, et leur queue exerce la même action que le pli que nous venons de faire à Tarrière.

La marche de Taréoplane est donc devenue, grâce à l'action de ce pli correcteur, une série de chutes et de relèvements, tellement minuscules que la marche de l'appareil peut être représentée par une droite. C'est le mêfne ordre d'idées que celui de la ligne courbe qui est composée d'une série de droites, que la circonférence qui est un polygone, etc.

Très souvent un aréoplane produit, à part ces mouvements imperceptibles, on pourrait dire théoriques, d'autres grands mouvements de chutes et de relèvements : cela tient à ce que la correction du gouvernail n'est pas parfaite.

De quelle quantité Taréoplane tombe-t-il ? Quel est Tangle de celte chute?

Cet angle est variable, suivant : la perfection de la coupe, la surface et la masse de l'oiseau. — Il semble, d'après l'observation, qu'il puisse arriver jusqu'à n'être plus en grand qu'un angle de 10 degrés. — Un oiseau planeur parcourt ordinairement, dans le sens horizontal, cinq fois la longueur de sa chute.

Comme on le voit, il y a de la ressource dans un parcours pareil. On comprend comment avec le moindre secours du vent on peut réparer le déficit occasionné parla chute. On ne pense généralement pas h cette perfection dans le glissement ; un parfait planeur, bien lancée par un temps calme oîi il ne trouve aucune branche pour se raccrocher, pas la moindre brise pour s'aider dans la sustention, ne tombe cependant pas d'une quantité appréciable, surtout si on le voit de bas en haut ; il semble pouvoir tourner indéfiniment.

C'est cette faculté de ne presque pas perdre de terrain comme chute, qui permet, en utilisant bien les propriétés de Faéroplane et les accidenls du vent, de produire le bénéfice dans le vol à la voile.

Ce problème posé ainsi : Par un vent régulier et un

aéroplane fixe, serait un contre-sens, quelque chose de semblable au bénéfice de force que certaines personnes cherchent dans le mouvement perpétuel.

Je ne sais si je me suis bien fait comprendre à l'article Explication du vol des voiliers? — Il est bien entendu que l'aéroplane, oiseau ou machine, est placé à un point d'équilibre qui lui permet de tomber d'une quantité telle, que son centre de gravité en se portant à l'arrière arrive à relever l'appareil de la quantité nécessaire pour produire le glissement le plus horizontal possible. Qu'en d'autres termes la chute est réduite à son minimum.

Si maintenant, sous l'action de ce mouvement de translation, nous transportons rapidement très à l'arrière le centre de gravité en portant les pointes des ailes en avant, l'aéroplane sera donc forcé de monter : c'est la manœuvre de l'oiseau qui monte brusquement.

Si les pointes sont transportées en arrière, le centre de gravité porté en avant amènera la chute : c'est alors celle de l'oiseau qui plonge ; il le fait, au reste, toujours ayant les pointes des ailes très en arrière. Il n'y a pas d'oiseau qui plonge les ailes étendues, parce que le fait est impossible : c'est le cas du carton qui ne peut pas choir verticalement. S'il l'essayait, arrivé à une certaine vitesse, il serait forcé par le déplacement de son centre de gravité, par le déséquilibrement des surfaces, de remonter forcément. — Aussi, à quelque type qu'il appartienne, l'oiseau pique- t-il toujours les pointes très en arrière.

Les vieux fauconniers avaient remarqué que le faucon qui cherche à lier sa proie ne dépensait pas de force dans cet exercice, qui semble à première vue en exiger beaucoup. Ils s'en étaient assurés en étu-

diant la respiration de Tanimal qui n'est presque pas accélérée; qui en tous cas Test infiniment moios qu'elle ne l'est par des exercices bien moins rudes, tels que par un battement consécutif de quelques minutes. — L'explication qu'ils en ont donnée est naïve; ils attribuaient au violent courant d'air le pouvoir de rafraîchir l'oiseau.

Nous comprenons maintenant que ce calme deTanimal est naturel : il ne dépense, dans cet exercice épouvantable, exactement que la force nécessaire pour se porter sur ses deux ailes déployées ; le retournement est produit, aux^, par le déplacement du centre de gravité sous l'action de la vitesse.

Cette faculté de déformation possédée par l'aéroplane, qui permet de présenter des surfaces de grandeurs différentes, au lieu de compliquer ce problème, en facilite au contraire la compréhension. — Dans la partie oti il doit acquérir de la vitesse, l'oiseau ne présente que la surface nécessaire au parfait glissement. Dans la remontée, il peut offrir à ce parcours toute sa surface, ce qui aidera singulièrement cette opération. — Si maintenant nous nous remémorons ce qui a été dit de la brièveté de cette remontée comparée à la longueur de la carrière où s'acquiert la vitesse, de l'action génératrice du coup de vent, il sera facile de comprendre que, si on a l'adresse de choisir l'accalmie pour se procurer delà rapidité, et le coup de vent pour heurter cette vitesse acquise contre l'air animé, on aura rencontré une source de force capable de remonter l'aéroplane plus haut que le point d'oîi il est parti.

Cette périodicité du coup de vent est indéniable. II n'y a pas encore^ que nous sachions, d'appareils pour

Tenregislrer: ils seraient cependant bien simples à construire; mais, en leur absence, pour se pénétrer de ce fait, on n*a qu'à se souvenir des hurlements successifs de la bise d'hiver dans nos cheminées : cette harmonie lamentable est la meilleure démonstration qu'on en puisse donner.

Tout vent se meut par à-coup et non par une marche réguHère, depuis la modeste brise, presque insensible, jusqu'au khamsine rouge du désert et au tourbillon dil cyclone.