‹ La locomotion chez les animauxChapitre 93 sur 130 · LE BALLON · texte numérisé non relu

LE BALLON

placée par le ballon à gaz hydrogène de MM. Charles et Robert, qui fut à son tour supplanté par le ballon à gaz ordinaire de M. Green. Depuis l'introduction du gaz de la houille à la place du gaz hydrogène, on n'a eiîectué aucune amélioration radicale, tous les essais faits pour diriger les ballons ayant échoué d'une manière éclatante. Ceci provient de la vaste étendue qu'ils offrent nécessairement, et qui en fait une conquête facile pour la moindre brise qui souffle, et de ce que le pouvoir qui les anime n'est qu'une force élévatrice, qui en l'absence de vent doit nécessairement agir en ligne verticale. Le ballon s'élève donc en l'air en opposition aux lois de la pesanteur, exactement comme un oiseau mort tombe, d'accord avec elles. N'ayant pas de prise sur l'air, il ne peut l'employer comme levier pour régler ses mouvements et de là la difficulté fondamentale de l'art du ballon.

Trouvant qu'aucun perfectionnement marqué n'avait été fait au ballon depuis son introduction (1782), les penseurs les plus avancés ont, dans ce dernier quart de siècle, tourné leur attention dans un sens opposé, et en sont venus à regarder les êtres volants qui sont tous plus lourds que Tair comme les véritables modèles des machines volantes. On attaque plus facilement une vieille doctrine qu'on no la déracine ; aussi trouvons-nous que l'on oppose aux disciples de la foi nouvelle Tassertion que les insectes et les oiseaux ont à l'intérieur de grandes cavités à air, que ces cavités contiennent de l'air chauffé et que cet air chauffé contribue au vol de quelque mystérieuse manière, s'il ne le produit effectivement lui-même. Il ne pouvait y avoii* d'argument plus trompeur. Beaucoup de voiliers admirables, comme les chauve-çouris, n'ont pas de cellules à air ;

tandis que beaucoup d'oiseaux, l'aptéryx par exemple, et plusieurs animaux qui ne volent jamais, comme l'orangoutan et un grand nombre de poissons, en sont munis. On peut donc conclure raisonnablement que le vol.peut parfaitement s'accomplir en leur absence.

Le plan incliné. — L'école moderne du vol est à quelques égards tout aussi irrationnelle que celle du ballon

L*idée favorite est de s'insinuer en avant à l'aide d'un plan incliné agissant sur l'air, poussé par une ^ vis a ter go, »

On peut faire avancer le plan incliné en ligne horizontale ou le faire tourner en forme d'hélice. Les deux manières ont leurs adhérents. L'une recommande une large surface %e support s'étendant de chaque côté du poids à élever; la surface de l'air de support faisant un petit angle avec Thorizon, et le tout étant poussé en avant par l'action d'hélices propulsives verticales. Tel est le plan suggéré par Henson et Stringfellow.

M. Henson a imaginé son aérostat en 1843. € Le trait principal de son invention était le grand développement des plans de support qui étaient plus grands en proportion du poids à élever que celui de beaucoup d'oiseaux. La machine avançait son bord antérieur faiblement élevé, ce qui avait pour effet de présenter sa surface inférieure à l'air sur lequel elle passait, lequel, par sa résistance, agissait sur elle comme un fort vent sur les ailes d'un mouUn à vent et empêchait la descente de la machine et de sa charge. La suspension du tout dépendait donc de la vitesse avec laquelle il voyageait à travers Vair, et de Vangle suivant lequel sa surface inférieure rencon'^

irait l'air en avant... La machine toute prête à voler était lancée du sommet du plan incliné, et en le descendant, elle atteignait la vitesse nécessaire pour la soutenir dans sa progression ultérieure. Cette vitesse devait être graduellement détruite par la résistance de l'air au vol progressif; c'était donc l'offlce de la machine à vapeur et des palettes de réparer simplement la perte de vitesse ; on ne leur avait donné que laforce et la puissance nécessaires pour ce faible effet (lig, 109). L'éditeur du Newtons Journal des arts et des sciences, en parle ainsi : a L'appareil consiste en un chariot contenant les marchandises, les passagers, la machine, le combustible, etc., auquel est attaché un cadre rectangulaire de bois ou de canne de bambou et couvert de canevas ou de soie huilée. Ce cadre s'étend de chaque côté du chariot de la même manière que les ailes étendues d'un oiseau, mais avec celte différence que le cadre est immobile.

Tolutfl ds M. HenHD.

Derrière les ailes sont deux roues verticales en éventail, munies de palettes obliques qui sont destinées & pousser l'appareil en l'air. Les roues circulaires en forme d'aiG-en-ciel sont les propulseurs, répondant aux roues

d'un bateau à vapeur, et agissant sur Vair à la manière d*un moulin à verit. Ces roues, à Taide de cordes et de poulies, reçoivent leur mouvement d'une machine à vapeur ou d'un autre engin contenu dans le chariot. A Taxe de l'arrière du chariot est attaché un cadre triangulaire ressemblant à la queue d'un oiseau, qui est aussi couvert de canevas ou de soie huilée. Il peut s'étendre ou se contracter à volonté, et on l'élève ou on l'abaisse pour faire monter ou descendre la machine. Au-dessous de la queue se trouve un gouvernail pour diriger la course de la machine à droite ou à gauche ; et pour faciliter la conduite, une voile est tendue entre deux mâts qui s'élèvent du chariot. La quantité de canevas ou de soie huilée nécessaire pour supporter la machine est, dit-on, égale à un pied carré pour chaque demi-livre de poids.

Wenham i a plaidé pour remploi de plans superposés^ en vue d'augmenter le support fourni, tout en diminuant l'espace occupé horizontalement par les plans. Wenham appela ces plans Aéroplanes. Ils étaient inclinés d'un très-petit angle sur Thorizon et poussés en avant soit par le poids à élever, soit par l'emploi d'hélices verticales. Le plan de Wenham fut adopté par Stringfellow dans un modèle qu'il exhiba à l'Exposition de la société aéronautique, tenue au palais de Cristal^ pendant l'été de 1868.

La gravure ci-jointe (fig. 110), faite d'après une photographie du modèle de M. Stringfellow, donne une trèsbonne idée de l'arrangement ; a b c représentent les plans superposés, d la queue, et e f , les hélices propulsives verticales.

1 a Locomotion aérienne, » par F. H. Wenham. --« Monde de ia

£de}2 ce, juin 1867.

Les plans superposés (a b c) de cette machine ont une surface de support de vingt-huit pieds carrés, non compris la queue (d).

M. Slringtello».

La machine était d'un tiers de cheval-vapeur, et le poids du tout (machine, bouilleur, eau, combustible,

plans superposés et propulseurs) étail Je moins de douze livres. Son aire de suspension en y comprenant celle de la queue [d) avait quelque chose comme trente-six pieds carrés, c'est-à-dire trois pieds carrés pour chaque livre, — la surface de support du fou , on se le rappellera (p. -185), ayant moins d'un pied carré d'aile par chaque double livre du corps.

Le modèle était poussé par ses propulseurs & grande vitesse, le long d'un fil de fer, mais, autant que j'ù pu le déterminer par l' observation, elle ne réussit pas à s'élever, malgré son extrême légèreté et la puissance comparativement très-grande que l'on employait '.

L'idée adoptée par Henson, Wenham et Stringfellow est tout à fait celle d'un cerf-volant d'enfant allant contre le vent. Le cerf- volant est toutefois un appareil plus parfait que ceux de Henson, Wenham et Stringfellow, d'autant plus que les plans inclinés formés par son corps frappe l'air à angles variés, — les angles variant selon la longueur de la corde, la force du vent, la longueur et le poids de la queue, etc. Les procédés de Henson, Wenham et Stringfellow, quoique soigneusement essayés, ont échoué jusqu'ici. Les objections sont nombreuses En premier lieu, les plans supportants (aéroplanes ou autres) ne sont pas flexibles et élastiques comme le sont les ailes, mais rigides. C'est un point sur lequel j'attire particulièrement l'attention. Ensuite ils frappent l'air sous un angle fixe. C'est encore un point de divergence avec la nature. Troisièmement, une machine ainsi construite doit être précipitée d'une hauteur, ou tirée le long d'une surface sur la terre ou sur l'eau avec une très-grande vitesse initiale, afin de lui fournir l'impulsion initiale. Quatrièmement, elle n*est pas faite pour voler avec du vent, à moins que sa vitesse n'excède notablement celle du vent. Cinquièmement, elle n'est pas faite pour voler en travers du vent à cause de la grande surface qu'elle expose. Sixièmement, les surfaces de soutien sont comparativement très-grandes. Ce sont de plus des surfaces mortes ou passives, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas de puissance pour se mouvoir ou s'accommoder aux circonstances changeantes. Les ailes na» I turelles, au contraire, présentent de petites surfaces vo- \ lantes, la grande vitesse avec laquelle les ailes sont menées convertissant l'espace dans lequel elles circulent en quelque chose qui est pratiquement une base de support,

comme on l'a expliqué p. 464, d65, 208 et 209 (voyez fig. 64, 65, 66, 82 et 83, p. 492 et 21 8). Cet arrangement permet aux ailes naturelles de saisir et d'utiliser Tair, et de dominer les courants accidentels. Les ailes naturelles opèrent sur l'air dans lequel elles se meuvent, mais à moins que Tanimal volant ne le désire, elles sont à peine, si elles le sont, influencées par les vents et les courants qu'elles n'ont pas formés elles-mêmes. Sous ce rapport elles diffèrent entièrement du ballon et des aéroplanes fixes. Dans la nature, de petites ailes poussées avec une grande vitesse produisent le même résultat que de grandes ailes poussées avec une faible vitesse (comparez la fig. 58, p. 173, à la fig. 57, p. 472). Dans le vol, un certain espace doit être couvert, soit par de grandes ailes étalées comme un solide (fig. 57, p. 472) ou par de petites ailes vibrant rapidement (fig. 64, 65 et 66, p. 492).

Vhélice aérienne. — Notre compatriote sir George Cayley, a donné le premier, en 4796, une démonstration pratique de l'efficacité de l'hélice appliquée à l'air. Il construisit cette année-là une petite machine consistant en deux hélices faites de plumes d'oie (fig. 444). Sir George écrit ce qui suit :

« Comme ce peut être un amusement pour quelquesuns de vos lecteurs de voir une machine s'élever en l'air par des moyens mécaniques, je vais terminer cette communication en décrivant un instrument de cette espèce, que chacun peut construire en dix minutes de travail. « a et 6 (fig. 444) sont deux bouchons dans chacun desquels on a planté quatre plumes d'ailes d'un oiseau, de manière qu'elles soient légèrement inclinées comme les

ailes d'un moulin à vent, mais dans des directions opposées pour chaque groupe. Un arbre arrondi est fixé dans le bouchon a, et se termine en pointe effilée. A la partie supérieure du bouchon b, l'on fixe un arc de baleine avec

FiG. 111. — Appareil volant de Cayley.

un petit trou au centre pour laisser passer la pointe de Tarbre. On joint alors l'arc par des cordes égales de chaque côté, à la partie supérieure de l'arbre, et la petite machine est complète. On monte le ressort en tournant les volants en sens contraire de manière que le ressort de

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