‹ La conquête de l'air: le problème de la locomotion aérienne - les dirigeables et l'aviationChapitre 8 sur 43 · LK8 DÉBUTS SQ · texte numérisé non relu

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de Gaston el Albert Tissandier. Tout d'abord ils exécutèrent un petit modèle de leur projet et le présentèrent à l'exposition d'électricité de 1881, où il se comportH remarquablement, en air absolument calme, il est vrai. Encouragés par cette première expérience, ils établirent le modèle véritable, de 38 m. de lonr|ueur, 1060 m> de

<i883) i moteur él«clriqi

volume. Le moteur, celte toïs, était un moteur élcclriquc, type Siemens, d'une lorce de i''',5 pour un poids de 45 kg. Les caractéristiques étaient à peu près les m<^mes que celles des aéronals que nous avons précédemment décrits, sauf que Tissandier, pour un modèle relativement aussi réduit, avait cru pouvoir se passer de ballonnet. Il

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employait Thélice unique placée à FaiTière d'une nacelle en bambou.

La première ascension eut lieu le 8 octobre i883, la seconde le 26 novembre; la vitesse propre qu'il put obtenir fut de 3 m. la première fois, de l^ m. à la. seconde ascension. Comme le vent était un peu supérieur, on ne put, sauf quelques instants où le vent se calma, marcher en sens contraire, mais on put évoluer avec une certaine sûreté.

C'était donc un nouveau progrès, mais encore bien faible !

A la même époque, les capitaines Charles Renard et Arthur Krebs, de l'établissement aérostatique militaire de Chalais-Meudon, après une longue série de travaux et d'expériences, construisaient pour le compte de l'Etat un aéronat avec lequel allait <*tre obtenu, pour la première fois, un résultat tangible.

Employant un moteur électro-dynamique dû au capitaine Krebs, puis, un peu plus tard, une machine un peu plus robuste de Gramme, le capitaine Renard avait imaginé, pour les actionner, une pile puissante beaucoup plus légère que tout ce qui existait.

La machine et les piles, capables de fournir pendant près de deux heures un travail de 8^'', 5 à 9 chevaux, pesaient au total 5oo kg, ce qui mettait leur poids au taux de 44 l^g P»r cheval-vapeur ou 25 kg par cheval et par heure.

C'était là un progrès de la plus haute importance, (piand on compare au moteur électrique de Tissandier employé l'année précédente, qui pesait 68 kg par chevalheure.

Le ballon de la France avait une forme dyssymétrique procédant de celle de la plupart des [loissons et du corps de l'oiseau : le diamètre maximum était beaucoup plus près de la pointe avant que de l'arrière, ce qui.

l'exp^rieiirc l'a prouvé, esl favnrahle à l'i'quililire i|énér..l|,e,Kl,„,ll;,|„„,„,lsi„„0.

La loni|ueur était de 5o"',/|2 el le diamèlre maximum «pMïtÎDD iTsi! ilé appliquée pour la premicrE Ton par Jullien

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de 8",4o, donnant un cube de i 86^ m', et par conséquent, avec le gaz hydrofjène pur, une force ascensionnelle brute de 2 000 kg (^).

La permanence de la forme était assurée par un ballonnet compensateur analogue à celui de Dupuy de Lôme, mais cloisonné en trois compartiments dans le sens de la longueur pour éviter le roulement de Tair d'une extrémité à l'autre, ce qui aurait accentué les mouvements de balancement.

La nacelle, allongée, de 33 m. de long, en bambou, était réunie au ballon par une suspension funiculaire croisée ne comportant aucun organe rigide.

L'hélice, de 7 m. de diamètre, était placée à l'avant de la nacelle, par conséquent tractive, disposition que nous trouvons pour la première fois dans cet aréonat. Certains ont voulu voir dans cette disposition une idée spéciale. C'est une erreur. Elle n'a d'autres motifs que des raisons de facilité de construction. Dans un aéronat, l'hélice et le gouvernail ont des dimensions proportionnées au ballon et cependant doivent être fixées à la nacelle, quand il n'existe pas d'autre carcasse rigide ; ils sont alors très grands [)ar rapport à cet organe de dimension réduite, et il est fort difficile de les placer l'un devant l'autre à l'arrière de la nacelle. Voilà la seule raison pour laquelle Renard a mis son hélice à l'avant.

Enfin, [)our la première fois, nous voyons apparaître la [)réoccupation de résoudre les difficultés de la stabilité longitudinale que nous étudierons ultérieurement : la nacelle, servant en même temps de poutre rigide, est [)Iacée le plus bas {)ossible et, à l'arrière de cette nacelle, est installé un petit {)lan horizontal, dont les dimensions allaient être augmentées l'année suivante.

I. Nous dénommerons force ascensionnelle brute celle qui provient de la difTcrencc entre le poids du gaz et celui de Tair déplacé par ce gaz, el force ascensionnelle neite ou poussée, cette force brute diminuée du poids total soulevé et qui constitue la force réelle à laquelle obéit le ballon en s*éleyant.

I.t; 9 août i884, pur un t<iiiips al)HoiiiiiieiiI cahur (M.^ril rie I m. ;'i i''.i)o). ta France sV'lcvnil |ioiir la preiiiiùrc

fois dans les airs, aver, à son liani, les ileux or/iciers ignï l'avaient conçue. Elle uLéissail |iaifaileiiienl à ses organes

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de propulsion et de direction. Après un parcours de y'^^^Boo en vingt-trois minutes, à 3oo m. environ de hauteur, elle revenait sans diffîculté alterrir au point de départ.

C'était la première Ibis qu'un ballon avait pu rentrer à l'endroit où il s'était enlevé, c'était donc le premier (jui avait pu être réellement dirif|é !

Cette ascension eut un retentissement énorme ! Mais l'opinion publique s'emballe presque toujours sans discernement sur des apparences. Bien peu de rédacteurs de journaux connaissent suffisamment des ({uestions aussi particulières que celle-ci pour émettre des appréciations exactes. En réalité, si le dirigeable des capitaines Renard et Krebs avait pu évoluer complètement et obéir aussi docilement à ses aéronautes, c'était, incontestablement, parce que tout y était très rationnellement conditionné, c'était parce que son inventeur avait su résoudre plusieurs des difficultés de détail du problème d*une façon satisfaisante, mais c'était aussi parce que, disposant de l'installation convenable, il avait pu attendre tranquillement tout monté le jour de calme absolu où sa vitesse propre, qui était à ce moment de 4°')8o, dominerait catégoriquement celle du vent. l/cs Giffard et les Tissandier eussent pu probablement arriver, sinon à un résultat analogue faute de moteur as$sez puissant, du moins à des retours au point de départ, s'ils avaient eu à leur disposition les movens matériels de choisir leur jour et de parfaire leur instrument.

Ce qu'il faut examiner en pareille matière, si l'on veut juger sainement, ce n'est pas seulement le résultat brutal qui apparaît aux foules, c'est aussi et surtout les circonstances qui l'ont entouré.

D'ailleurs, l'événement ne devait pas tarder à prouver la versatilité illogique de l'opinion : le ministre de la gu(Tre voulut voir Taéronat. Par malheur, le jour désigné, il fit un vent de 5 à () m., très voisin de sa vitesse

maximum. Pour une visite officielle comme celle-là, on n'osa pas remettre l'expérience. Le capitaine Renard voulut lutter ({uan<l même contre le vent, le domina <juelques instants. 11 aurait pu probablement y réussir jusqu'au bout et revenir atterrir devant le ministre, s'il n'était survenu un accident de détail, qui a eu des conséquences tout à fait disproporlionnées avec son importance : un des isolants de la dynamo s'étant trouvé insuffîsant, celle-ci a pris feu. Le capitaine Renard dut alors atterrir au plus près.

L'effet fut déplorable surl'opinipn publique, qui, bien entendu, ne distingua pas la cause et ne vil que l'échec de l'épreuve, alors que cette expérience, malgré son résultat apparent moins brillant rjue celui du 9 août, prouvait bien plus, car on avait fourni une vitesse propre supérieure et on avait surmonté des difficultés beaucoup plus grandes.

Nous ne citons cet incident que pour bien montrer aux personnes sérieuses, <lésireuses d'asseoir une opinion justifiée, la nécessité de se garer des appréciations hâtives et superficielles, et celle de rechercher toujours les causes réelles de la réussite ou des échecs.

En matière de locomotion aérienne, il faut avant tout voir trois choses, qui sont comme les caractéristiques essentielles de rinstrument : la vitesse propre obtenue, — le temps pendant lequel l'aéronat peut soutenir cette vitesse, — enfin, sans parler des multiples détails de construction, la 67^//>//zV^' longitudinale pendant la marche.

Ce qu'il y a d'intéressant dans les expériences de la France, c'est beaucoup moins le fait tout à fait nouveau des retours au point de départ, que la double constatntioii suivante : on avait pu, après quelques perfectionnements, atteindre une vitesse propre de 6",5o et, avec cette vitesse, le ballon s'était très bien comporté.

A la fin de l'année i884 le capitaine Krebs, qui avait très activement et heureusement collaboré à la création du dirigeable, ayant dû quitter l'établissement de Chà-

lais-Mcudon, était remplacé, comme second aéronaule du dirigeable, par le capitaine Paul Renard, frère de Charles Renard, et qui appartenait déjà depuis plusieurs années à rétablissement de ChAlais.

Le 2 2 septembre ï885, voulant prendre devant l'opinion publique la rovaiiche de l'écJiec de l'année précédente, la France se dirigeait sur Parii, par un léqer^venl contraire, et allait planer au-dessus de Boulogne el du Point-du-«Iour. Le lendemain le dirigeable recommençait avec succès la même excursion devant le ministre de la guerre,, le général Campenon, clôturant la série de ses sept sorties sur lesquelles il avait pu rentrer cinq fois au point de départ.

Les expériences de la France ont eu deux sortes de résidtats importants : résultats scientifiques, (piionl consisté d'abord à démontrer l'exactitude de la théorie de la navigation aérienne telle rjue Meusnier, Giffard, Dupuv de Lôme, Tissandier et le capitaine Charles Renard •l'avaient comprise, et telle que personne ou presque personne ne l'avait envisagée en dehors d'eux, et ensuite de permettre de mesurer les diflicultés du problème et d'en établir les formules.

Le capitaine Renard avait conclu que, pour arriver à des résultats vraiment pratiques, il était indispensable que la vitesse pût atteindre i3 à i5 m. à la seconde; or on en était encore loin : les moteurs de cette époque étaient absolument incapables de la fournir. Pour lui, le problème se concentrait donc désormais sur la question du moteur.

(4'est ce qui explique qu'après les expériences cependant si brillantes (jue nous venons de résumer, le capitaine Renard cessa ses ascensions, (jui n'auraient rien pu prouver de plus, pour se plonger, pendant de longues années, dans des études de laboratoire et d'atelier, s'efforçant d'abord de perfeclionner davantage les appareils électriques, puis, après Tapparition des moteurs à

pétrole, de chercher à en établir un remplissant bien les conditions voulues.

En même temps il continuait avec persévérance et méthode ses études sur la stabilité longitudinale, ainsi que ses calculs et ses expériences sur les autres parties secondaires du problème.

Ayant charge de n'entraîner TÉtat dans aucune grosse dépense qui ne fût justifiée par l'importance d'un résultat assuré, il avait résolu de ne construire un nouveau dirirjeable que lorsqu'il serait certain de pouvoir atteindre les vitesses utiles que nous venons d'indiquer comme objectif de ses travaux.

Il croyait le moment arrivé et se disposait à établir un nouvel aéronat, lorsque la mort vint interrompre son œuvre, en 1906.

A côté des résultats matériels, les expériences du colonel Renard ont eu un résultat moral : grâce à elles, on a cessé de regarder comme des fous ou des utopistes les adeptes de la navigation aérienne, on a considéré le ballon dirigeable comme réalisable et on l'a pris au sérieux.

Nous avons dit qu'un moteur d'un nouveau genre venait d'apparaître, qui allait entraîner une révolution capitale dans les modes de locomotion modernes et permettre en particulier la résolution du problème de la locomotion aérienne d'une façon satisfaisante.

Nous voulons parler du moteur à explosion à essence de pétrole, qui, grâce à Tautomobilisme naissant, grâce î\ ridée géniale de l'organisation de courses avec poids limité î\ I 000 kg, devait faire de si rapides et étonnants progrès.

Plus heureux que l'aéronat, l'automobile, d'un emploi si avantageux, non seulement comme instrument d'agrément, mais pour les relations industrielles et les transactions commerciales, devait se répandre dans une proportion sans cesse croissante, et par son développement

prodltpeux, par la concurrence qui devait en être la conséquence, stimuler les constructeurs et entraîner des profjrès constants des moteurs, en sécurité et en rendement, progrès dont son frère Taéronat, insuffîsant pour les provoquer, allait du moins profiter.

Le premier qui, en France, ait utilisé pour un ballon dirigeable le moteur à pétrole est M. Santos-Dumont, quelques mois après TAIIemand Wœlfert.

Malgré sa nationalité brésilienne, nous pouvons placer les efforts du jeune aéronaute parmi ceux des Français, car, Français de cceur et d'adoption, c'est en France qu'il est venu faire ses expériences et ses ascensions, au milieu de constructeurs français. T/est d'ailleurs sous pavillon français qu'ont flotté tous les aéronats qu'il a construits.

Porté par ses goiits naturels vers tous les sports, il s'était, dès sa plus tendre enfance, passionnément occupé surtout des choses de l'air ; aussi ne tarda-t-il pas à venir s'installer en France, la patrie de Taérostation.

Après de nombreuses ascensions libres, il rêva de ballons dirigeables et fit construire successivement en quelques années jusqu'à (juatorze aéronats de formes et dimensions différentes.

Le i8 septembre iSc^S \e Sanlos-Dumoni n^ i s'élance dans l'espace. Mais, manquant de stabilité et de rigidité, il allait bient^it se plier en deux et se précipitera terre de 4oo m. de haut. Le jeune aéronaute ne se lit aucun mal. Pendant toute sa carrière aéronautique il faillit se tuer continuellement, et fut continuellement sauvé comme par miracle (').

Le n° 2 n'eut guère de succès ; il ne sortit qu'à la corde.

Le n® 3, de 5oo m^ avec hélice à l'avant, put évoluer librement par temps calme, mais, très mal équilibré, il éprouva des effets de balancement terribles.

1. Nous renvoyons les lecteurs qui s'intéresseraient nux détails des aventures vraiuient extraordinaires de jM. Sanlos-Dumont à l'ouvrage de M. Lecornu déjà cité.

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I.ft riche pétrolier M. Deutsch de la Meurthe venait de verser à rAcro-Club de France une somme de looooo fr. destinée à constituer un grand prix pour le premier aéronaute qui, partant du parc d'aérostation de F Aéro-Club, à Longchamps, à bord d'un appareil aérien de nature quelconque, pourrait contourner la Tour Eiflel et revenir au point de départ en moins de trente minutes.

M. Santos-Dumont résolut d'enlever ce prix.

Le n° 3 n'ayant pu remplir les conditions de vitesse voulues et ayant montré son insécurité, Santos construisit un nouveau ballon ultra-léger sans nacelle ; Taéronaute se tenait sur une simple selle de bicyclette placée sur une quille en bambous.

En igoi le n° 5 comporte une poutre armée destinée à donner de la rigidité à l'ensemble ; Santos tente, le 12 juillet, de doubler la Tour Eiffel. Arrêté par un accident au gouvernail, il répare et recommence le lendemain ; cette fois il termine par un accident de moteur au moment de l'atterrissage, après un trajet de quarante secondes. Voulant à tout prix réussir, il recommence le 8 août, mais brise son aéronat contre les toits du grand hôtel du Trocadéro.

Enfin, le 19 octobre 1901, avec le n° 6, il parvient à conquérir le prix Deutsch, qui lui est attribué avec quelque hésitation, après un parcours de trente minutes trente secondes, mais non sans avoir beaucoup risqué, car l'aéronat avait tangué effroyablement.

Lauréat du prix tanl désiré, le vaillant aéronaute s'efforce désormais de varier ses exploits. Il va d'abord s'installer à Monte-Carlo et prépare un voyage maritime, mais, le i4 février 1902, le balancement est si accentué, que les fils de suspension détendus se prennent dans l'hélice, le ballon se déchire et s'abat dans la mer.

On venait d'organiser un concours de dirigeables en Amérique pour l'exposition de Saint-Louis. Santos-Dumont, pour y prendre part, construit un aéronat k grande

ri9- 19- — Santnvnnmont gagnant li? prix nfnWi-1. (iii nplol.rp iiiuiV

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vitesse, le ii° 7; mais, avant que les essais aient pu être tentés, TacTonat était lacéré d'une façon mystérieuse.

Revenu en France, Santos construit maintenant plusieurs aéronats fi la fois. Le n° to devait être un omnibus aérien pour quatorze personnes, mais les expériences n'ont pas été poussées jusqu'au bout. Le n° i4, de 4i wî. de loufj sur 3"',4o de larqe, est une « véritable périssoire aérienne », incapable d(* stabilité, suivant l'expression de M. Lecornu.

Seul le n° 9 s'est montré assez maniable. C'est un ballon automobile de promenade très petit (261 m^), de forme ovoïde peu allongé, avec lerpiel Santos-Dumont a fait pendant trois mois Tadmiration des Parisiens. Le 1 4 juin i()o'^ il va assister aux courses de Longchamps. Le 23 juin il atterrit avenue dos Champs-Elysées devant sa demeure. Le lendemain il fait une ascension nocturne. Le II juillet il va déjeuner au restaurant de la Cascade. Le T 4 juillet il assiste du haut des airs à la revue de Longchamps, et salue la tri hune présidentielle.

Mais, mahpé ces succès entremêlés d'accidents, M. Santos-Dnmont, à partir de i()o5, a interrompu ses U^ntatives aéronautiques, pour se livrer, comme nous le verrons plus loin, à la construction d'appareils d'aviation.

En somme, malheureusement, des nombreux aéronats <'onstruits, des très multiples ascensions exécutées, il ne r<*ste pas (jrand'chose. C(*rtes, il faut rendre justice au courage intrépide, à l'ardeur infatigable de l'aéronaute brésilien ; il faut s'incliner devant la chance incompréhensible à laquelle il doit de ne s'être pas tué dix fois, mais on ne peut retirer de toutes ses tentatives aucun enseignement positif, ni noter aucun progrès de la question aérienne.

C'est que iM. Santos-Dumont a été un très brillant sportsman, un vaillant amateur, et non un scientifique. Il n'a su profiter ni des leçons de ses prédécesseurs, ni de sa propre expérience, s'amnsant à varier sans méthode la

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forme et la nature de ses aéroiiats, au lieu de chercher à perfectionner ceux qui avaient donné des résultats relativement bons. 11 a pu établir divers modèles très petits, fonctionnant à peu près par un temps calme, mais a complètement échoué dès cpi'il a essavé de construire des aéronats de grande dimension ou à grande vitesse.

De plus, tous les modèles de Santos-Dumont ont un caractère commun, leur très grande instabilité : chaque fois qu'ils ont dépassé la vitesse de 4 in. à la seconde, ils ont éprouvé des mouvements de tangage qui, plusieurs fois, ont amené des chutes terribles.

Voici comment on peut expliquer ce phénomène. î Tout dirigeable se compose essentiellement de deux

Ij parties, un ballon et une hélice mue par un moteur placé

j dans la nacelle : le ballon, plus léger que Tair déplacé,

î indispensable pour équilibrer dans l'atmosphère le poids

! de tout l'appareil, est forcément très volumineux; non

seulement il ne peut servir à rien pour assurer le mouvement en avant, mais il est m^me un obstacle considérable à ce mouvement, car, malgré tous les moyens employés pour la réduire au minimum, l'air oppose une résistance d'autant plus difficile à vaincre que la vitesse est plus grande (*).

Pendant ce temps la force de propulsion s'exerce, elle, par Torgane d'une ou plusieurs hélices, qui, par nécessité de construction, sont le plus souvent placées à hauteur ou très près de la nacelle. Cette nacelle est ellemême en dessous du ballon et le plus loin possible, à cause du danger cju'il y aurait (les catastrophes de Wœlfert et de Sévéro l'ont assez prouvé !) à rapprocher un moteur, quel qu'il soit, de la masse inflammable du gaz. 11 s'ensuit que, tandis que la résistance s'exerce sur la partie supérieure du système, le ballon, la poussée vient

I. Celte résistance croît non pas en [u'oportion uritliinélique avec cette vitesse, mais avec le carit* de cette vitesse : |>our une vilei»se double elle est (juadruplc.

(te lu partie iiiférieure, l'hôlic*. On ci>tii;oil facilcmeiil <|u*il y ait ainsi, entre ces deux forces dv sens oppose mais qui ue sont pas applii|iiées à des points dn ml^ino axe de mouvemenl, nne iiitle i|ui tend à dést'quililircr l 'ensemble.

Ki cette Intte étail alisulument régidière il serait relativoinont l'acile d'y remédier par des artifices do forme,

mai» elle est au runtrairc assez irréijiiiiêrc : aucun ntuteur ne peut domicr utio constance parfaite de force, son clîort se modifie tout au moins à chaque changement de vitesse; d'autre part, l'air, aqitc souvent en remous de toutes sortes, oITre une résistance dont l'intensité varie. l*ar moment l'une des deux forcrs l'i'mpnrte donc sur l'autre, ce qui donne à l'ensemble du vélûcute aérien un

angie par rapport à la |)Osition d'équilibre, puis la cause se modifiant, l'appareil se redresse, mais, par un phénomène d'inertie bien connu, la position d'équilibre est alor^ dépassée : c'esl un balancement.

Les causes se renouvellent, et le balancement croît parfois d'une façon terrible. En effet, il se produit un nouveau phénomène qui ne tend qu'à l'augmenter.

On sait que, pour diminuer autant que possible la résistance de l'air, on est obligé d'employer non des ballons ronds comme des ballons libres, mais des ballons allongés. Quand le ballon se trouve incliné par suite d'une cause quelconque, s'il n'est pas assez plein pour que le gaz qu'il renferme le remplisse parfaitement, ce gaz, qui tend à monter par suite de sa légèreté, se porte vers la pointe la plus élevée, ce qui ne fait que la relever.

Ce mouvement de balancement, au lieu de diminuer, risque <lonc parfois d'augmenter au point de rompre complètement réipiilibre d'un appareil forcément assez fragile : bî ballon plie et crève, ou bien les cordes de suspension dont quelques-unes, dans la position anormale du ballon très incliné, supportent seules tout l'effort de traction, se rompent.

C\^M ce qui est arrivé au deuxième ballon de Giflfard, à plusieurs des dirigeables de Santos-Dumont et à un certain nombre d'aéronats étrangers.

11 faut remarquer que ce danger est d'autant plus grand (jue le ballon a une iorme plus allongée et que, d'autre part, il croît avec la vitesse et beaucoup plus vite qu'elle : le calc\d et l'expérience montrent qu'avec une vitesse <louble cette tendance au balancement est quadruple, c'est-à-dire qu'elle augmente avec le carré de la vitesse. C'est ce qui explique que ce fâcheux phénomène ne se soit <(ue peu manifesté, tant que l'imperfection des propulseurs a condamné les aéronats à des vitesses faibles, et qu'il soit devenu terrible dès que l'apparition

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du moteur à pétrole a permis de filer à plus de 5 ou 6 ni. à la seconde .

C'était donc dans la question de la stabilité de marche une nouvelle difficulté dont on n'avait pas pu se douter dans les débuts, et qui se révélait tout à coup comme un des éléments les plus gênants du problème, au moment où Ton se croyait sur le point d'atteindre le but.

Nous verrons plus loin comment cette difficulté devait être vaincue par l'ingénieur français M. JuUiot.

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