NATURE DES FORGES

C'est de cette manière qu'un insecte peut commencer à voler en faisant faire à ses ailes des boucles horizontales en forme de 8 (fig. 71, p. 199), peut changer graduellement la direction des boucles, et les faire de plus en plus obliques jusqu'à ce qu'elles soient à peu près verticales (t)g. 73, p. 199). Au commencement d'un tel vol, l'insecte se visse à peu près verticalement vers le haut; au milieu, il se visse en haut et en avant; vers la fin du vol l'insecte avance en ligne ondulée presque horizontalement {voyez q' r 's' de la fig. 72, p. 199). Les muscles de l'aile sont arrangés de manière qu'ils peuvent la pousser dans une direction oblique, verticale ou horizontale. C'est une. affaire de la plus haute importance que la direction du coup et la nature des angles faits par la surface de l'aile pendant sa vibration avec l'horizon, soient bien distinctement compris; car c'est d'elles que dépendent tous les êtres volants quand ils cherchent à éviter la résistancede Tair, à s'assurer le maximum de force élévatrice et propulsive, et le minimum de glissage.

Nature des forces requises pour animer les ailes artificielles, — Borelli, DurkheimetMarey affirment qu'il suffit que l'aile s'élève et s'abaisse d'un mouvement rhythmique dans une direction perpendiculaire, tandis que Chabrier pense qu'un mouvement d'abaissement seul est nécessaire. Tous ces observateurs s'accordent à croire que les détails du vol sont dus à la réaction de l'air sur la surface de l'aile. Des expériences répétées m'ont ce-

côté à Tauire avec une égale facilité. La main peut aussi tourner sur son grand axe, de manière qu'elle représente virtuellement tous les mouvements de Taile à sa racine*

pendant convaincu que Taile artificielle doit être complètement soumise au contrôle, à la fois pendant les coups ascendant et descendant, — les détails du vol étant dus en grande partie aux mouvements communiqués à Taile par un agent intelligent. Afin de reproduire le vol à l'aide d'ailes artificielles, je trouve qu'il est nécessaire d'employer une puissance qui varie d'intensité à chaque plan des coups descendant et ascendant. La puissance qui convient le mieux est celle qui agit tout d'un coup et avec force au commencement du coup descendant; et qui, graduellement, diminue d'intensité jusqu'à la fin du coup descendant où elle cesse d'agir de haut en bas. La puissance agit alors de bas en haut, et décroît graduellement jusqu'à la fin du coup ascendant. La force s'applique ainsi d'une manière plus ou moins continue; son énergie augmente ou diminue selon la position de l'aile, et le montant de la résistance qu'elle éprouve de la part de l'air. La nature flexible et élastique de Taile ondulée, aidée par certains ressorts dont j'ai présentement à parler, assure une vibration continue où il n'y a ni haltes ni points morts. J'obtiens le pouvoir variable nécessaire d'une action directe de piston, et du travail d'expansion de la vapeur. La puissance employée est matériellement assistée, surtout pendant le coup ascendant, par la réaction de l'air et les structures élastiques que je vais décrire. Une aile artificielle, poussée et réglée par les forces que je recommande, est à quelques égards aussi complètement soumise au contrôle que Faile de l'insecte, de la chauve-souris et de Toiseau.

Nécessité de munir la base des ailes artificielles de

structures élastiques en imitation des muscles et des ligaments élastiques des animaux volants, — Borelli, Durkheim etMarey, qui plaident la vibration perpendiculaire des ailes, ne font pas attention, à ce qu'il me semble, à l'élan de raile suivant une courbe en avant pendant les coups ascendant et descendant. En conséquence, dans leurs modèles, Taile est articulée à la charpente par une simple jointure qui ne se meut que dans une direction, c'est-à-dire de haut en bas et vice versa. L'observation et l'expérience m'ont pleinement convaincu que l'aile artilicielle, pour être efficace comme élévateur et propulseur, doit pouvoir se mouvoir non-seulement en haut et en bas, mais aussi en avant, en arrière et obliquement ; et, de plus, qu'elle doit être libre de tourner le long de son bord antérieur dans la direction de sa longueur; en fait, que ses mouvements doivent être universels. Ainsi elle doit pouvoir s'élever ou tomber, avancer ou reculer, se mouvoir à tout degré d'obliquité, et tourner autour de son bord antérieur. Pour assurer les divers mouvements en question, je munis la base de l'aile d'une articulation en boule et emboîture, c'est-à-dire universelle (voyez n de de la fig. 122, p. 324). Pour régler les divers mouvements quand l'aile vibre, et pour donner à l'aile les divers degrés d'inclinaison requis pour le vol aussi bien que pour laisser à l'aile aussi peu que possible à faire, j'emploie un système transversal de bandes élastiques. Ces bandes varient en longueur, en force et en direction, et sont attachées à la bande antérieure de l'aile (près de sa racine) et au cylindre (ou à la baguette s'étendant du cylindre) du modèle (voyez m n de la fig. 122, p. 324). Les principales bandes sont au nombre de quatre, — une

supérieure, une inférieure, une antérieure et une postérieure. La bande supérieure (m) s'étend entre la partie supérieure du cylindre du modèle et la surface supérieure de la marge antérieure de l'aile, la bande inférieure (n) s'étendant entre la partie inférieure du cylindre ou de la chaudière, et la surface inférieure de la marge antérieure de l'aile. Les bandes antérieures et postérieures sont attachées aux portions postérieures de l'aile et à des tiges s'étendant du centre et des portions antérieures et postérieures du cylindre. On ajoute des bandes obliques arrangées de manière à donner à l'aile pendant sa descente et son ascension les angles précis que fait l'aile dans le vol naturel. Les bandes supérieures sont plus fortes que les inférieures, et sont en état de tension pendant le temps descendant. Ainsi elles aident l'aile à dépasser le poiat mort à la fin du coup descendant, et aident, d'accord avec la rcaclion de l'air, à son élévation. Les bandes postérieures sont plus fortes que les antérieures pour restreindre dans certaines limites la grande tendance qu'a l'aile à s'élancer en courbe en avant vers la fin des coups descendant et ascendant. Les bandes obliques, aidées par l'air, donnent à l'aile le degré de rotation nécessaire dans la direction de sa longueur. Cet effet peut cependant être produit indépendamment par les quatre bandes princi* pales. D'après ce qui a été dit, il devient évident que les bandes élastiques exercent une influence limitatrice, et qu'elles agissent à l'unisson avec le pouvoir moteur et avec la réaction fournie par l'air. Elles contribuent puissamment à la continuité de la vibration de l'aile, la vibration ayant cette particularité de varier en rapidité à chaque phase des coups ascendant et descendant. Je tire,

comme je Tai déjà dit, le pouvoir moteur de l'action directe d'un piston, le piston étant mû soit par la vapeur agissant par expansion, soit par la main, s'il ne s'agit que de donner un exemple. Dans les modèles à la main, le « sens musculaire y> informe tout de suite l'opérateur de ce qu'il faut faire. Ainsi, si l'une des ailes ondulées, munie d une articulation en boule et emboîture, d'un système débandes élastiques comme on l'a expliqué, reçoit une impulsion soudaine communiquée au commencement du coup descendant, l'aile s'élance en bas et en avant en courbe (voyezacdelafig. 81, p. 216), et en le faisant elle élève et porte en avantle piston et le cylindre. La force employée à abaisser l'aile est en partie dépensée à tendre la bande élastique supérieure, l'aile se ralentissant vers la fin du coup descendant. A l'instant où la force abaissante cesse d'agir, la bande supérieure élastique se contracte et l'air réagit ; les deux ensemble, s'unissant à la tendance qu'a le modèle à tomber en avant pendant le coup ascendant, élèvent l'aile. L'aile en descendant décrit une courbe en haut et en avant , comme on le voit en c e de la fig. 81, p. 216. L'ascension de l'aile tend la bande élastique inférieure de la même manière que la descente de l'aile tend la bande supérieure. Les bandes supérieure et inférieure se font opposition l'une à l'autre et alternent avec vivacité. Pendant que ces changements ont lieu, l'aile se tord et se détord dans la direction de sa longueur et développe des courbes en figures de 8, le long de ses bords (p. 324, fig. 122, ab, cd) et dans toute sa substance, semblables à ce que l'on observe dans des circonstances analogues dans Faile naturelle (voyez fig. 86, p. 223; fig. 103, p. 255). Déplus les angles faits parla surface inférieure de

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l'aile avec l'horizon pendant les coups descendant et ascendant varient conUnuellement, — les ailes agissant tout ce tenips coiiiuie un cerf- volant qui vole avec fermeté en haut et en avant (fig. 88, p. 229). Gomme les bandes élastiques, ainsi qu'on l'a déjà partiellement expliqué, sont d'action opposée, l'aile oscille constamment dans quelque direction ; il n'y a pas de point mort à la fin ou au commencement du coup ascendant. Comme conséquence, les courbes faites par l'aile, pendant les coups descendant et ascendant respectivement, passent Tune dans l'autre, de manière à former une courbe ondulée continue, comme le représente la fig. 81, p. 216, et 88, p. 229. Un mouvement continu fournit constamment la faculté de se soutenir, et il est tout à fait remarquable de voir à quel point des ailes construites et appliquées à l'air d'après les principes expliqués, élèvent et poussent, — combien peu de force elles demandent, et combien peu de pouvoir est perdu en glissage.

Si le piston qui, dans l'expérience décrite, a opéré verticalement est mis en mouvement horizontal, on obtiendra une série de résultats essentiellement semblables. Quand le piston opère horizontalement, les bandes élastiques anlérieures et postérieures doivent être à peu près de la même force, tandis que la bande inférieure élastique doit être beaucoup plus forte que la supérieure, pour contrebalancer la tendance très-décidée qu'a l'aile à voler vers le haut. La puissance doit être aussi apphquée quelque peu différemment. Ainsi, il faut avoir communiqué à l'aile une violente impulsion, quand elle commence le coup de droite à gauche, et aussi quand elle commence le

coup de gauche à droite (les parties pleines de la ligne spirale représentée fig. 71, p. 199, indiquent les points où se communique Timpulsion). L'aile est alors laissée à ellemême, les bandes élastiques et la réaction de l'air faisant le reste de l'ouvrage. Quand Taile est forcée par le piston de droite à gauche, elle se lance en avant en double

FiG. 127. Fig. 128.

Fig. 127. — Trajectoire décrite par Taile artificielle ondulée de droite à gauche, x, x\ Horizon, m, n, o, parcours ondulé suivi par Taile de droite à gauche, p, Angle fait par l'aile avec l'horizon au commencement du coup, q, Id. fait au milieu du coup. 6, Id. vers la fin du coup, c, l'Aile en train de so renverser; à cette période l'aile fait un angle de 90* avec l'horizon et sa vitesse est moindre qu'en tout autre point de son parcours. d, Aile renversée et en train de s'élancer vers u, pour commencer le coup de gauche à droite. (Voy, u de la fig. 128.) — Originale.

FiG. 128. — Parcours décrit par l'aile artificielle de gauche à droite, a?, «• Horizon. «, v, to, Courbe ondulée décrite par l'aile de gauche à droite. ty Angle fait par l'aile avec l'horizon au commencement du coup, y y Id. au milieu du coup. -?, Id. vers la fin du coup, r, Aile dans l'acte du renversement; à ce moment l'aile fait un angle de 90» avec l'horizon, et sa vitesse est moindre qu'à tout autre point de son parcours. «, Aile renversée, et dans l'acte de s'élancer vers m, pour commencer le coup de droite à gauche. (Voy. m de la fig. 127.) — Originale.

courbe comme on le voit fig. 127; les surfaces diversement inclinées faites par Taile avec Thorizon changeant à chaque phase du coup.

Au commencement du coup de droite à gauche, l'angle fait par la surface inférieure de Taile avec Thorizon (xx') est quelque chose comme 45 degrés (p), tandis qu'au milieu du coup, il est réduit à 20 ou 25 degrés (q) . A la fin du coup, l'angle augmente graduellement jusqu'à 45 degrés (5), puis jusqu'à 90 degrés (c), après quoi l'aile fait une culbute soudaine (d), et se renverse précisé ment comme

le fait Taile naturelle, enefg des fig. 67 et 69, p. 195. L'aile artificielle se retourne avec une merveilleuse facilité, et de la manière la plus naturelle possible. Les angles faitâ par sa surface inférieure avec l'horizon dépendent particulièrement de la vitesse que Taile possède aux diverses phases du coup : Tangle décroissant quand la vitesse augmente, et vice versa. Gomme conséquence Tangle est le plus grand quand la vitesse est la moindre.

Quand l'aile atteint le point b, sa vitesse est beaucoup plus petite qu'elle ne l'était en q. L'aile, en effet, se prépare à se retourner. En c, l'aile est dans l'acte du retournement (comparez c des fig. 84 et 85, p. 221) et, comme conséquence, sa vitesse est minimum, et l'angle qu'elle forme avec Thorizon maximum. En d, l'aile est renversée, sa vitesse accrue et l'angle fait avec l'horizon diminué. Entre les lettres d et u, l'aile s'élance soudain comme un cerf- volant dans l'air, et en u, elle est en position de commencer le coup de gauche à droite, comme on l'indique en w, fig. 128, p. 339. Le parcours décrit et les angles faits par l'aile avec l'horizon pendant le coup de gauche à droite, sont représentés fig. 128 (comparez aux fig. 68 et 70, p. 195). Le coup de gauche à droite est, sous tous les rapports, l'inverse du coup de droite à gauche, de sorte qu'une description séparée n'est pas nécessaire.

Vaile artificielle ondulée peut être mue avec une vitesse quelconque j — elle peut créer ses propres courants ou utiliser ceux qui existent, — Le trait remarquable de l'aile artificielle ondulée est sa facilité d'adaptation. On peut la mouvoir lentement ou avec une étonnante rapidité. Elle n'a pas de points morts. Elle se retourne instantané*