LES CARÈNES AÉRIENNES
Ces considérations permettent, pçir exemple, de ne pas se préoccuper de la température et de la pression de Tair au moment de Texpérience, pourvu qu'elles soient les mêmes pour le plan mince et pour la carène; les chiffres de résistance obtenus pour les deux surfaces ne seront pas ceux des conditions normales, mais ils leur seront proportionnels, ce qui nous suffît. C'est pour le même motif également que, si Ton estime avec raison que les méthodes fondées sur remploi du mouvement circulaire ne sont pas acceptables pour la détermination du coefficient fondamental, leur emploi est parfaitement légitime lorsqu'il s'agit de mesures comparatives.
Parmi les instruments employés dans ce but, nous
citerons la balance dynamométrique du colonel Gh. Renard.
Cet instrument, représenté figure 1, consiste en une balance munie d'un fléau auquel sont suspendus deux bassins P et F pouvant recevoir des poids. Au-dessus de ce fléau, et supporté par les mêmes couteaux, est placé un plateau surmonté d'une dyliamo, sur l'axe de laquelle est fixé un moulinet, décrivant un plan vertical. Aux deux extrémités de ce moulinet, et à égale distance de l'axe de rotation, sont placées deux carènes identiques. La figure représente deux sphères mais à leur place on pourrait
FiG. 1.
fixer deux fuseaux plus ou moins allongés, des plans minces orthogonaux et, en général, des objets de toute forme. Tout cet ensemble, — fléau, plateau, dynamo, — oscille autour de rai'ête des couteaux ; une aiguille verticale a, mobile en face d'un cadran, indique rincfrnaison du fléau. L'appareil est complété par un cei*tain noinbre de pièces accessoires, parmi lesquellesnous citerons un compteur ky permettant de connaître le nombre de tours de la dynamo dans un temps donné ; un contrepoids Q, permettant d'équilibrer l'appareil, est fixé à une tige filetée solidaire du fléati et du plateau ; et, enfin, à l'extrémité de cette tige, une palette p plongeant ' dans un liquide renfermé dans un récipient C et destinée à amortir les oscillations de l'appareil. Un rhéostat R sert à faire varier le courant envoyé da^is la dynamo : des dispositions de détail permettent à ce courant d'agir,- quelle que soît l'inclinaison du fléau, et sans que la raideur des fils conducteurs puisse gêner ses déplacements.
Cela posé, voici comment on opère. Il y a, fixés aux extrémités du moulinet, deux modèles identiques de la carène à étudier; on amène l'aiguille A au zéro du cadran, en plaçant des poids convenables dans les bassins P ou F; on fait ensuite passer le courant. Immédiatement, le moulinet se met en marche avec une vitesse croissante, mais grâce à la résistance de l'air, au bout d'un certain temps la vitesse devient uniforme. En vertu du principe de l'action et de la réaction, si le moulinet tourne de droite à gauche, comme l'indique la flèche non empennée, la dynamo, et avec elle le plateau, le fléau, l'aiguille, etc., tendra à tourner en sens inverse, dans le sens de la flèche empennée. Ce mouvement est arrêté par des buttoirs convenablement disposés, et son seul effet est d'incliner le fléau
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«t toutes les pièces qui lui sont solidaires ; on rétablit l'équilibre en ajoutant des poids dans le bassin P qui s'est relevé, jusqu^à ce que l'aiguille revienne auû; au moyen du rhéostat R, on fait légèrement varier le courant, ce qui permet de ramener l'aiguille au avec plus de facilité que par la seule manœuvre des poids.
Lorsqu'on a ainsi obtenu le mouvement uniforme et rhorizontalité du fléau, on sait que le moment qui tend à faire tourner la dynamo en sens inverse du moulinet est égal au moment moteur de ce même mouljnet*; le premier de ces moments, que nous appellerons moment de réaction, est facile à mesurer : il est égal au produit de la longueur du fléau par le poids ajouté dans le bassin P. Quant au moment moteur du moulinet, puisque la vitesse est devenue uniforme, il est égal au moment résistant; or, ce moment est égal à deux fois le produit de la résistance que l'air exerce sur une des sphères, par le bras de leviers du moulinet, c'estrà-dire la longueur qui sépare le centre de la sphère de l'axe de rotation. Cette résistance est proportionnelle au carré de la vitesse et à la maîtresse section, c'est-à-dire au grand cercle de la sphère. La vitesse est mesurée au moyen du compteur de tours K et d'une montre à secondés ; nous pouvons savoir ainsi combien l'appareil fait de tours dans un temps donné, et comme nous connaissons la longueur du bras du moulinet et, par suite, la circonférence décrite par le centre de chaque sphère, nous avons le chemin parcouru.
On peut faire plusieurs expériences sur le même corps à des vitesses différentes; on peut aussi
1. Je suppose leç lecteurs familiarisés avec la mécanique élénjenlaire; quant à ceux qui désireraient s'en remémorer les ootioDs, Je ne puis mieux faire que de les renvoyer à l'ouvrage déjà cité .de M. Ch.-Ed. Guillauiïb^ Initiation à la Mécanique.
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essayer successivement des carènes diverses et, en particulier, le plan mince. Cet appareil peut servir à vérifier la loi du carré de la vitesse et la loi de proportionnalité des surfaces; mais sa principale utilité est de connaître les résistances comparatives de différentes carènes; il suffît pour cela d'essayer successivement à la même vitesse un plan mince et une carène de même section, et de diviser Tune par Tautre les résistances obtenues. C'est par ce procédé que le colonel Renard a pu déterminer les résistances de quelques carènes en les comparant à celle du plan mince orthogonal. Il a étudié en parti-
FiG. 2.
FiG. 3.
FiG. 4,
culier la sphère (fig. 2), la demi-sphère creuse ayant sa concavité en avant (fîg.S), la demi-sphère creuse ayant sa concavité en arrière (fîg. 4), un fuseau
FiG. 5.
allongé à 2 pour 1, c'est-à-dire dont la longueur de pointe en pointe est le double du grand diamètre (fig. 5), un fuseau allongé à 3 pour 1 (fig. 6), le
