‹ Le problème de l'aviation: sa solution par l'aéroplane; conférence faite le 16 février 1908 auChapitre 30 sur 44 · FIG. H. — COUPE DU MOTEUR ESNAULT-PELTERIE · texte numérisé non relu

FIG. H. — COUPE DU MOTEUR ESNAULT-PELTERIE

Le desideratum, comme Ta très bien dit M. Esnault-Pelterie, dans sa remarquable communication à la Société des Ingénieurs civils, doit donc être d'égaliser le couple moteur qui, dans les moteurs à explosion, n'a d'action que pendant une petite fraction du temps total. A cet effet, il faut disposer le plus grand nombre de cylindres autour du même manneton en les plaçant par conséquent en étoile autour de l'axe de rotation.

Dans le type de moteur qu'il a construit jusqu'à présent et qui a donné d'excellents résultats, M. Esnault-Pelterie répartit les cylindres de son moteur radialement ou en étoile dans deux plans verticaux parallèles, de manière qu'ils soient situés tous au dessus du plan horizontal passant par l'arbre du moteur. Ce moteur est théoriquement équivalent a un moteur dont tous les cylindres seraient radiaux et situés dans un même plan, maie l'inventeur a préféré les placer tous au-dessus de façon à leur assurer un graissage parfait. Ainsi, sur les sept cylindres

qui composent le moteur, tel qu'il est représenté au dessin, il y a un premier groupe de quatre cylindres et un second de trois, et seulement deux manivelles pour les sept bielles. On économise donc cinq manivelles sans diminuer en rien la solidité de l'arbre.

Une autre particularité de ce système est, qu'ainsi que l'indique la théorie, pour répartir d'une manière uniforme les explosions ou les temps moteurs, le nombre de cylindres doit être un nombre impair. La disposition en étoile complète de ces cylindres permettrait de faire la distribution avec une seule came, mais elle se trouve dédoublée en deux cames décalées à 180®, puisqu'il y a deux plans de cylindres.

Faisons remarquer en outre que chaque cylindre est muni d'une soupape unique à double levée qui produit successivement l'aspiration et l'échappement. Le refroidissement des cylindres est opéré par des ailettes; le modèle 30-35 chevaux pèse nu 47 kg. 500, soit 1 kg. 36 par cheval, et en ordre de marche 52 kg., soit par cheval 1 kg. 500.

Ce moteur a été fait plus spécialement pour servir à l'aviation; lorsqu'il est muni de ses accumulateurs, de sa bobine et de son hélice, son poids n'atteint pas tout à fait 60 kilos, soit moins de 2 kilos par cheval.

^ Les expériences qu'a faites M. Esnault-Pelterie sur le terrain de Bue près Versailles, ont démontré le bon fonctionnement de son moteur. Aux essais au banc, c'est-k-dire à terre, le moteur a tourné plus d'une heure sans s'échauffer, le tourbillon d'air produit par l'hélice étant suffisant pour provoquer le refroidissement.

Je partage complètement l'avis que M. Soreau a émis à la fin de la remarquable communication qu'il vient de faire à la Société des Ingénieurs civils. Il ne faut pas trop maintenant chercher à réaliser une grande légèreté dans les moteurs, si elle devait être obtenue au détriment de la solidité et du bon fonctionnement. Cependant, ainsi que cela résulte de la discusssion qui a eu lieu à la suite de cette communication entre MM. Limet, Périsse, Guillet,... on pourra encore gagner sur le poids en employant l'aluminium, métal extra-léger, pour certaines parties du moteur, notamment pour les pistons ou en ayant recours à un des aciers nouveaux à coupe rapide qui sont d'une dureté

exceptionnelle, par exemple les aciers au vanadium. On pourra peut-être améliorer dans ce sens les organes de carburation et d'allumage.

L'hélice pourra être également perfectionnée dans la nature de sa surface. A vrai dire, comme le pense le capitaine Ferber, le rendement de Thélice n'est pas si mauvais qu'on le croit.

Après avoir donné les formules destinées à établir un projet d'aéroplane, le capitaine Ferber indique, pour le calcul du rendement de l'hélice, les formules suivantes :

(1) F = aArn*d*

(2) T=2(PAV+PVd«

a^p' sont des coefficients d'expériences dont les valeurs moyennes sont égales à 0,033, 0,027, 0,003.

F désignç la force de traction, T le travail dépensé, r le recul relatif, h le rapport du pas au diamètre rf, V la vitesse d'avancement de l'hélice, n le nombre de tours par seconde.

A propos des hélices je me permets d'attirer l'attention sur un genre de construction d'hélices en bois qui sont extrêmement légères; le modèle que je vous présente a été construit par M. Lucien Chauvière, ingénieur-constructeur, qui jouit d'une réputation méritée pour le modelage et la construction des appareils d'aviation. C'est lui qui veut bien m'assister dans ma conférence pour les démonstrations.

Pour les aéroplanes à deux ou plusieurs personnes il y aura sans doute avantage à employer deux hélices au lieu d'une. Mais l'attention, à mon sens, devra être portée sur les organes sustentateurs ou planeurs. Ces organes devront-ils être monoplans, biplans ou multiplans?

Examen des organes sustentateurs et stabilisateurs.

Les expériences concluantes de MM. Santos-Dumont, Delagrange et Farman, ont démontré que les appareils biplans ofiTraient déjà au double point de vue de la stabilité et de la diri-

geabilité des garanties sérieuses. Certains aviateurs cependant ont jugé utile, en se basant sans doute sur la théorie des surfaces lamellaires du colonel Renard, d'ajouter un troisième plan sustentateur analogue aux deux premiers. Tel est le type de l'aéroplane de l'ingénieur danois Ellehammer qui aurait fait quelques essais sur lesquels manquent des détails précis. Cet aéroplane rappelle, en général, par la disposition de sustentation et de stabilisation, l'aéroplane Stringfellow imaginé en 1848. Ce qu'il y a de très remarquable, c'est que cet aéroplane ne pèse

que 125 kilos, soit 205 kilos en ordre de marche. Le moteur très léger actionne a 900 tours une hélice à quatre branches eu aluminium. La particularité la plus intéressante de cet appareil semble résider dans les procédés employés par l'inventeur pour obtenir un équilibre automatique. Il compte y arriver par deux moyens : 1® l'abaissement du centre de gravité à 1 m. 50 au-dessous du centre de résistance des plans; 2® un gouvernail de profondeur dont le jeu complètement automatique peut seulement être corrigé par l'aviateur.

Mais aujourd'hui, il y a une tendance, en ce qui concerne les plans sustentateurs, à se rapprocher le plus possible de la forme de la libellule comme dans l'aéroplane Blériot ou de celle de l'oiseau comme dans l'aéroplane Esnault-Pelterie. Il est donc a

présumer que Taéroplane de l'avenir sera monoplan et affectera Tune ou l'autre de ces formes types.

La stabilité serait alors obtenue de deux façons différentes :

Dans le premier cas, la libellule corrige la position de son centre de gravité en déplaçant plus ou moins les anneaux mobiles dont son corps est constitué. On peut donc supposer qu'une disposition analogue appliquée au corps principal d'un aéroplane de même forme donnerait de très bons résultats.

Dans le second cas, chez l'oiseau, l'équilibre est obtenu à chaque instant par le déplacement rapide de sa queue en tous sens. Cet organe joue en effet dans le vol un rôle considérable, ainsi que l'ont fort bien démontré certains auteurs et en particulier M. le D' E. Gachassin-Lafite dans une communication qu'il a faite à la Société française de Navigation aérienne en 1877. Les conclusions auxquelles aboutit cet auteur sont les suivantes :

« Dans tout système traversant le milieu aérien, la queue n'a qu'une puissance aviatrice insignifiante k côté des ailes ou des plans antérieurs, mais en revanche son rôle est à la fois directeur et modérateur. La queue exerce une fonction rectrice dans tous les sens, et notamment dans celui de la rotation autour du centre de suspension dans un plan vertical; ses pennes élastiques se prêtent admirablement k cet objet, et son étroitesse relative est compensée par sa longueur qui lui permet de réagir avec une vitesse angulaire très grande contre les causes perturbatrices. Elle est, de plus, le principal facteur de l'insymétrie du corps de l'oiseau, sans laquelle il ne saurait y avoir de stabilité, et sa grande légèreté spécifique a pour conséquence de rendre très voisines les deux verticales du centre de gravité et du centre de la pression soulevante, conformément aux exigences du fonctionnement.

(( Mais son rôle ne se borne pas Ik et se manifeste aussi bien dans le sens bilatéral que dans le sens antéro-postérieur.

« Supposons un système rectangulaire ahcd{&.g, 12), dépourvu d'appendice caudal et se mouvant dans l'espace, dans la direction F; si ce plan subit l'influence du vent F' normal k sa ligne de rhumb, il arrivera, pour peu qu'il soufBe obliquement, ce qui est d'ailleurs la règle générale, que l'équilibre bilatéral sera détruit, la composante normale du courant gazeux ayant son point

d'application au poiat c. Bref, il se produira un mouvement de bascule bilatéral d'autant plus prononcé que le vent est plus fort et le bras de levier co plus long.

« Maintenant, si au lieu de cet appareil, nous envisageons un

plan trigone abcde (fig. 13), les résultats dynamiques en seront profondément modifiés, car la force c aura à se composer avec celle qui agit en c', centre de la pression développée sur la portion caudale ef^ pression d'autant plus considérable que la tranche ef'est cinq ou six fois plus longue que la tranche ac. La résultante de c et de c' sera donc en un certain point I plus rapproché du point c' que du point c et tel que le bras du levier LI est beaucoup plus court que co.

« Dans ces circonstances, la force perturbatrice du vent sera sinon tout à fait neutralisée, du moins fort amoindrie et parviendra d'autant plus difficilement à déranger l'équilibre qu'elle est contrariée par l'influence rectrice engendrée par les deux surfaces du plan aviateur, influence d'autant plus énergique que la vitesse est plus grande.

« Toutefois, bien que dans une mesure assez faible, le mouve-

ment de bascule bilatéral se produira et fera plus ou < moins dévier le système de la ligne de rhumb. D'un autre côté, il y aura dérive par translation sous le vent, et leffet de ce double processus sera d'entraîner le système à l'opposé du vent.

« La queue, pour remplir utilement le rôle qui lui est assigné ne doit pas dépasser une certaine longueur, en rapport pour

FIG. 14. ÂÈKOWLkKE, FÂBHÂN ifi 1. TUE EH iLÉTATIOlT.

Ps, plans sastentatenrs; Gp, gouTeniail de profondeur; M, moteor; H, hélice.

chaque groupe zoologiqne, avec les autres éléments de stabilité.

Il ne faut pas en conclure cependant que l'appendice caudal soit absolument nécessaire à la fonction du vol, car on trouve à la suite de types parfaitement équilibra et possédant les meilleures conditions de stabilité, comme les rapaces et les passereaux, des types proprement dits anormaux, chez lesquels le vol, bien qu'imparfait, est néanmoins rendu possible, grâce à certains artifices spéciaux. De ce nombre sont les oiseaux à queue très courte, tels que les canards et surtout les échassiers.

Dans cet ordre d'idées on peut volontiers comparer les trois types d'aéroplanes expérimentés jusqu'à ce jour avec succès à des genres d'oiseaux correspondants. Ainsi par exemple, Taéroplane de M. Santos-Dumont avec sa poutre armée terminée par le gouvernail cellulaire à double direction représente le type du canard avec son cou allongé.

La caractéristique de l'appareil construit avec tant d'habileté par M. Voisin pour MM. Farman et Delagrange (voir fig. 14 et 15), est qu'il comporte comme sustentateurs des plans superposés (ils sont biplans) fixés, comme deux ailes, de part et d'autre au corps de l'appareil qui est une poutre effilée portant l'aviateur et le moteur avec Thélice. En avant sont deux

petits plans articulés formant gouvernail de profondeur; k l'arrière est Tappendice également sustentatenr consistant en

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