CERFS-VOLANTS MARGRAVE

Si les Chinois ou les Japonais sont les inventeurs du cerf-volant, c'est aussi d'une contrée lointaine que devaient venir les perfectionnements qu'ils ont

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reçus à l'époque actuelle» Un ingénieur australien, M. Hargrave, eut l'idée de constituer des cerfsvolants cellulaires connus aujourd'hui de tout le monde* La figure 69 représente un de ces appareils. Le cerf-volant Hargrave a la forme d'un parallélépipède rectangle; les grandes arêtes AB, CD, EF et G H ont une longueur égale au moins à trois fois celles des petites, telles que AG, BH, CE et DF; quant aux quatre arêtes, telles que AG, BD, GE et H F, leurs longueurs sont intermédiaires entre

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celles des précédentes. Toutes ces arêtes sont constituées matériellement par des baguettes en bois ou en métal rigide. L'ensemble est maintenu indéformable au moyen d'un croisillonnement lég*. r en fils d'acier; cette carcasse constitue donc une véritable poutre armée d'une grande solidité suus un faible poids; elle se présente sous l'aspect d*une sorte de boîte à claire-voie.

Une partie seulement de la boîte est recouverte d'étoffe, de papier ou de toute autre membraEie devant constituer les surfaces sustentatrices.

Les plus petites faces, telles que AGEG et BDFIf, sont librement ouvertes ; quant aux autres surfaces, elles sont garnies seulement sur la première et Li dernière partie de leur longueur, à partir de rextr<w mité des grandes arêtes. Si l'on suppose le ce rivolant couché horizontalement sur une de ses plus grandes faces, EFHG par exemple, il constituera une sorte de tunnel ouvert à ses deux extrémités et garni sur ses parois, sauf au milieu, de la longueur de celles-ci.

Les deux parties garnies constituent ce qu'un appelle la cellule avant et la cellule arrière : de hi le nom de cerfs-volants cellulaires donné à ces appareils.

Lorsqu'on vetit s'en servir, on les attache à »m câble de retenue au moyen d'une bride qui forme le sommet S d'une pyramide quadrangulaire, comme l'indique la figure 70, de manière que l'une di:? grandes faces EFHG soit légèrement inclinée^ la ligne ËG restant horizontale et perpendiculaire au vent; il en est naturellement de même des truis arêtes parallèles AC, BD et FH.

Dans ces conditions, les membranes qui garnissent le bois dans le voisinage des arêtes horizo létales que nous venons d'indiquer constituent des

Di'gitized

surfaces sustentatrices d'assez grande envergure par rapport à leurs dimensions longitudinales; quant aux surfaces qui garnissent les faces latérales de la boîte aux environs des arêtes A G, CE, BH et DF, elles sont verticales et servent à l'orientation de l'appareil.

Les cerfs-volants Hargrave présentent sur les autres des avantages importants.

En premier lieu, leur construction est extrême-

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ment solide sous un faible poids et les surfaces exposées aux courants d'air sont pratiquement indéformables. D'autre part, les faces verticales des cellules assurent leur orientation d'une façon beaucoup moins précaire que les queues en ficelle des cerfs-volants classiques; enfin, et c'est là le point important, leur inclinaison est assurée d'une manière convenable par l'emploi de la cellule arrière qui forme empennage stabilisateur. Lorsqu'on compte uniquement sur la position à l'arrière iin centre de gravité pour assurer une orientation

convenable, on peut obtenir ce résultat pour une vitesse de vent déterminée, mais, si le vent vient à augmenter, son action sur la surface croît proportionnellement au carré de la vitesse, tandis que l'action de la pesanteur reste la même; elle peut alors devenir insuffisante. Lorsque au contraire on cherche à assurer l'inclinaison simplement d'après la position et l'étendue des surfaces sustentatrices,. les efforts que ces surfaces subissent de la part du vent varient avec celui-ci d'une manière proportionnelle pour la cellule avant, comme pour la cellule arrière; il en résulte que l'équilibre n'est pas altéré par les variations du vent ; les efforts varient seulement d'intensité, ce qui peut augmenter ou diminuer la traction du câble, mais l'inclinaison reste la même. Aussi les cerfs-volants Hargrave sont-ils d'une stabilité très supérieure à celle des anciens types*.

Malgré leur aspect peu esthétique, les cerfsvolants Hargrave ont été adoptés partout, et tous ceux dont on se sert actuellement en sont des dérivés plus ou moins modifiés. C'est grâce au procédé Hargrave que les cerfs-volants sont devenus susceptibles d'applications pratiques ; il a fallu pour cela, dans certains cas, augmenter notablement leurs dimensions par rapport à celles des cerfs-volants jouets; mais on a pu aussi arriver à enlever des poids considérables en constituant ce qu'on a appelé des trains de cerfs-volants. On nomme ajnsi un

1. La question est analogue à la stabilité longitudinale des aérostats dirigeables. Voit C Aéronautique, chap. XI, pages 254 et suivantes.

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ensemble de cerfs-rolants attachés au même câble; on peut les disposer de plusieurs façons.

Le premier procédé, qu'on pourrait appeler Ica trains de cerfs-volants en chapelet, a été appliqué en Amérique par M. Rotch, et en France par M. Teisserenc de Bort pour les observations météorologiques;

ils sont ainsi parvenus à élever à plusieurs kilomètres de hauteur des instruments enregistreurs»

Un cerf-volant liargrave (fig. 7i) est ûxé à l'extrémité d'un câble léger; comme il ne s'agit pas ici d'assurer la sécurité d*ètres humains, ce câble est un simple fil d'acier qui travaille à la moitié ou au tiers de sa charge de rupture. L'instrument enregistreur est attaché au câble à proximité du cerf-volant. On

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déroule le câble au moyen d'un treuil ; lorsqu'on en a déroulé une certaine quantité, le poids de celui-ci est tel que la partie voisine du treuil devient sensiblement horizontale; cela prouve que le cerf-volant ne peut pas porter un poids supérieur à celui du câble déroulé. Si Ton continuait ainsi, on pourrait dérouler du câble indéfiniment, le cerf-volant s'éloignerait du treuil sans s'élever davantage, tout le câble déroulé à partir d'un certain point traînant sur le sol.

Avant d'en arriver là, on attache au câble un deuxième cerf-volant; le premier n'a plus rien à porter et la longueur de câble supplémeijtaire sera supportée par le deuxième. Lorsqu'on a déroulé assez de câble pour qu'il devienne de nouveau voisin de l'horizontale dans sa partie inférieure, on attache un troisième cerf-volant, chargé de porter la troisième partie de la longueur du câble, et ainsi de suite : on constitue ainsi une sorte de chapelet tel que le représente la figure 71, dans lequel chaque cerf-volant n'a d'autre fonction que de porter la longueur du câble qui le sépare du cerf-volant immédiatement inférieur.

Lorsqu'il "S'agit d'enlever des poids considérables, et des hommes en particulier, ce procédé serait extrêmement incommode, et on constitue le train de cerfs-volants en rassemblant tous ceux-ci vers l'extrémité supérieure du câble. Il y a pour cela deux procédés principaux. Une disposition qu'on pourrait appeler en bouquet, consiste à atteler tous les cerfsvolants à des câbles d'une longueur restreinte, qui viennent tous converger vers un même point G (fig. 72) auquel aboutit l'extrémité supérieure du câble principal; on attache ensuite à ce câble le poids à enlever. Ce procédé n'est pas recommandable, car les cordes individuelles de chaque cerf-volant, telles

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que G A, CBj peuvent s'embrouiller et compromellre la sust^utîiliou.

Aussi jiféTère-t-on placer les cerfs-votents îEen tandem, comme l'indique la %ure 73, Uti premier cerf-volant est flxé à Textréniité du câble; un cer-

Ftc. ?j.

Kl G* 73*

tain nombre d'autres y sont amarrés les uns à la

suite «Je H autres, mais tous dans la partie ^opérieuro, en 0<. Oa, 0^- etc. Grâce à des dispositions convenables de Ja bride, on peut placer les cerfs-volants de manière que le câble principal ne nuise pas à leur bonne orientation; la nacdle qui porte les voyageurs est ensuite amarrée au cible, à une faible distance du dernier cerf-voiant du train.

Les premières ascensions de cerfs-volants montés ont é\é eireetuées dans la marine russe; depuis

LES CERFS-VOLAKTS

quelque temps on a, dans l'armée française, étudié et perfectionné ces appareils, et les capitaines Saconney et Madiot* ont acquis, grâce à leur emploi, une notoriété justifiée.

Ajoutons que les cerfs-volants du typje Hargrave, plus ou moins modifiés, peuvent toujours être démontés facilement et réunis en paquets peu volumineux, ce qui, au point de vue de leur utilisation militaire, constitue un avantage sérieux-

On sait <[ue l'emploi des ballons captifs aux armées n'est commode que par les vents très faibles; les vents forts sont au contraire favorables à l'emploi des cerfs-volants; ces deux appareils se complètent donc l'un l'autre et leur adoption simultanée dans le matériel des armées constitue une solution de la question des observatoires aériens fixes, de beaucoup préférable au drachen-ballon, employé dans certaines armées étrangères 2.