COEFFICIENT FONDAMENTAL DE LA RÉSISTANCE DE L'AIR

De nombreuses expériences ont été faites pour déterminer ce coefficient fondamental; les plus anciennes remontent au xviii® siècle, et le premier chiffre était de 0,122. Chaque expérience nouvelle amenait un nouveau chiffre, et au fur et à mesure que les déterminations se succédaient, on trouvait généralement des chiffres de plus en plus faibles.

t. On désigne généralement dans les formules, ce coefficient par la lettre K, au lieu de 9 qui s'applique à tous les corps autres que le plan mince orthogonal.

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58 LE VOL MÉCARIQCE. — LBS AÉROPLANES

D* après les expériencesies plus récentes, le coefficient serait compris entre 0,080 et 0,070; on peut adopter comme chiffre moyen 0,075. Cela veut dire qu'un plan mince de 1 mètre carré, frappé par ub courant d'air orthogonal de 1 mètre par seconde, éprouve une résistance kg. 075 ou de 75 grammes. Nous ne pouvons 4ci citer les différents expérimentateurs ; nous nous bornerons à indiquer parmi les expériences les plus récentes et les plus dignes de foi celleade l'abbé Le Dantec, qui dpéra par la méthode de la chute libre uniforme (Conservatoire des Arts et Métiers); et celles de M. Eiffel, qui employa le procédé de la chute à vitesse variable du haut de la seconde plate-forme de la tour; il put ainsi obtenir des vitesses atteignant 40 mètres à la seconde ce qui n'avait jamais été fait précédemment en mouvement rectiligne^.

Ces expériences ont démontré que jusqu'à 40 mètres à la seconde la loi du carré de la vitesse ne fléchissait pas d'une manière sensible; nous pouvons donc continuer à l'admettre sans aucune hésitation. Quant à la proportionnalité de la résistance à la surface du plan mince, elle n'est vérifiée qu'approximativement, et il semble que les grandes surfaces ont proportionnellement plus de résistance que les petites; un plan mince de 1 mètre carré résiste plus de quatre fois plus qu'un plan carré de m. 50 de côté frappé par un courant d'fiir de même vitesse; mais, la différence n'est pas, très sensible; le fait peut d'ailleurs s'expliquer parce que les molécules d'air frappant un plan de petite dimension ont plus de facilité à gagner les bords de la surface par lesquelles elles doivent s'échapper.

Si ces différences sont de peu d'importance, au

1. Pour les détails de ces expériences, consulter nos Conférences sur l'Aviation à la Société d'Encouragement.

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LES CABÈNES AÉRHUOTES 59

moins dans les limites dcB mesures faites jusqu'ici, il est' téméraire d'admettre, d'après des expériences en petite que cette proportionnalité existe pour des surfaces beaucoup plus grandes^ et il est très désirable que des essais, soient exécutés à grande échelle pour savoir jusqu'à quel point on peut croire à cette proportionnalité. C'est une des expériences qui pourraient être faites dans les laboratoires d'aérodynamique qu'on est en train d'organiser dans différents pays ; si on ne l'a pas exécutée jusqu'aujourd'hui, ce n'est pas faute d'en avoir compris la nécessité, mais en raison d« prix des recherches de cette nature.

Quoi qu'il en soit, en admettant provisoirement cette loi de proportionnalité, nous allons voir par un exemple numérique les applications qu'on peut faire du coefficient de la résistance de l'air. Supposons un plan mince circulaire) analogue comme forme à un disque de chemin de fer, ayant 12 mètres de diamètre, ce qui correspond à une surface de 113 mètres carrés. Si ce disque est frappé par un courant d'air de 45 naètres par seconde, il faut multiplier cette surface par le carré de 15, c'est-àdire par 225, et le produit ainsi obtenu par le coefficient de la résistance de l'air, que nous admettons être égal à 0,075; on obtient ainsi le chiffre 1.908 kg. 562. Il est évidemment puéril de compter des grammes en pareille matière, mais en arrondissant les chiffres, il peut être intéressant de savoir qu'un semblable disque, frappé par un vent de 15 mètres à la seconde, subirait de la part de ce vent un effort de 1.900 kilogrammes, tendant à le coucher par terre. Un tel chiffre donne une idée des conséquences de la loi du carré de la vitesse, car si le vent ne ftiisait qu'un mètre par seconde, l'effort supporté par le disque serait réduit au produit de

113 mètres carrés par 75 grammes, soit environ 8 kg. 500.

§ 4. — INFLUENCE DE LA FORME DES CARèNES

Si nous supposons le coefficient fondamental de la résistance de Fair suffisamment connu, il nous reste à voir comment on peut obtenir le coefficient de résistance des carènes de formes diverses. '

Ici, le problème est plus simple. On place dans des conditions analogues au point de "vue de la vitesse, un plan mince orthogonal d'une surface déterminée, et un corps de la forme à essayer, dont la maîtresse-section est égale à là surface du plan mince ; frappée par un courant d*air de même vitesse que le plan, cette carène éprouve une résistance différente; on divise la résistance mesurée pour la carène par la résistance du plan mince, et on obtient ainsi le rapport entre la résistance de la forme essayée et de celle de la surface-étalon. En multipliant ce rapport par le coefficient de la résistance de Tair c'est-à-dire par 0,075, on obtient le coefficient de résistance correspondant à la carène étudiée. Comme on se contente de simples rapports, on peut supposer qu'on les obtiendra avec une exactitude suffisante, à la condition que le plan mince et la carène étudiée aient été placés exactement dans les mêmes conditions; mais il n'est pas indispensable que les chiffres obtenus pour l'un ou pour l'autre soient rigoureusement exacts; s'il y a des causes d'erreur, la seule chose dont on doive s'inquiéter, c'est qu'elles affectent dans la même proportion le plan mince et la carène. Les chiffres absolus ne nous intéressent pas, car, pour les obtenir, nous prendrons pour base le coefficient fondamental qui, lui, a été déterminé par des méthodes plus précises.