ÉTUDES PRELIMINAIRES

Le petit aérostat électrique de l'Exposition d'Électricité.

Les perfectionnements apportés aux machines dynamo-électriques m'ont, dès le commencement de Tannée 1881, donné l'idée de les employer à la direction des aérostats , concurremment avec des couples secondaires de M. G. Planté, qui, sous un poids relativement faible, emmagasinent une grande somme d'énergie ou des piles primaires suffisamment énergiques.

Un semblable moteur attelé à une hélice de propulsion offre sur tous les autres des avantages consi-

dérables au point de vue aérostatique : il fonctionne sans aucun foyer et supprime ainsi le danger du feu sous une masse d'hydrogène ; il offre un poids constant et n'abandonne plus à l'air des produits de combustion qui délestent sans cesse l'aérostat et tendent à le faire monter dans l'atmosphère. 11 se met en marche avec une facilité incomparable par le simple contact d'un commutateur (*).

Afin de me rendre compte des résultats que l'on pouvait obtenir, j'ai voulu d'abord entreprendre des expériences en petit, et j'ai fait confectionner un aérostat allongé terminé par deux pointes, ayant 3'°,5o de longueur et i™,3ode diamètre au milieui Cet aérostat, qui rappelle le type de l'aérostat allongé de M. H. Giffard, a un volume de 2200^" environ- Gonflé d'hydrogène pur, il a un excédent de force ascensionnelle de 2^^.

M. G. Trouvé a construit, avec une remarquable habileté, une petite machine dynamo-électrique, genre Siemens, pesant 220^^, et dont l'arbre est muni, par l'intermédiaire d'une transmission, d'une

( ' ) Les idées théoriques qui précèdent ont été développées en détail dans le Brevet que j'ai pris à la date du 9 juin 1881, soub le titre : Application de l* Électricité à la Navigation aérienne. Dans une addition prise à la date du 3o juillet de la même année, j*ai donné la description d'un aérostat allongé à hélice de 3ooo "% ayant comme moteur une machine dynamo-électrique et des accumulateurs; dans une autre addition du 12 mai 1882, j'ai indiqué l'emploi de piles au bichromate de potasse, et j'ai décrit la batterie d'essai que j'ai construite à cet effet, et qui, dès cette époque* m'a donné d^s résultats très satisfaisants.

hélice à deux branches, très légère, deo™,4o de diamètre (i;oï> le frontispice). Ce petit moteur est fixé à la partie inférieure de Taérostat ; il fonctionne dans d'excellentes conditions pendant quelques minutes avec un élément Planté de 220^^; avec un couple secondaire pesant i'**^,3oo,la durée de sa rotation est considérable. L'hélice, dans ces conditions, tourne à six tours et demi à la seconde ; elle agit comme propulseur et imprime au petit aérostat, dans un air calme, une vitesse de i™à la seconde, pendant plus de quarante minutes. Avec deux éléments secondaires montés en tension et pesant Soo»"" chacun, je puis adapter au moteur ime hélice de o™,6o de diamètre, qui donne à l'aérostat une vitesse de 2" environ à la seconde, pendant dix minutes environ. Avec trois éléments, la vitesse atteint 3™. J'ai d'abord voulu constater quelle était l'influence de la résistance de l'air, et j'ai exécuté un grand nombre d'expériences en attelant l'aérostat à un manège très léger, installé dans une des salles du Conservatoire des Arts et Métiers, où M. Hervé Mangon, alors directeur de cet établissement, a bien voulu m'autoriser à prendre momentanément asile. Un peu plus tard j'ai gonflé le petit ballon d'hydrogène, et je suis arrivé à le faire fonctionner en liberté, en laissant traîner à l'arrière un fil mince servant de guide-rope {fie- 3)- L^^ expériences ont été faites dans les ateliers de M. Lachambre, à Vaugirard. L'aérostat minuscule se déplaçait aussi très facilement, mais un peu plus lentement, quand il était guidé par un

fil tendu, ce qui permettait encore de bien mesurer sa vitesse propre.

Après ces premiers essais, j'ai mesuré le travail produit par le petit moteur dynamo-électrique de M. Trouvé. J'ai employé la méthode la plus simple,

Fig. 3.

Petit aérostat dirigeable électrique de M. Gaston Tissandier, construit en 1881, et fonctionnant gonflé d'hydrogène pur.

en faisant soulever directement des poids au moteur. Ces expériences ont été exécutées avec l'aide de mon ami, M. E. Hospitalier, qui, pendant toute la durée de mes essais, m'a sans cesse donné le précieux concours de sa grande compétence d'élec-

tricien. Nous avons relié au moteur un élément secondaire, puis deux éléments en tension, et nous avons fait successivement varier les vitesses , en augmentant ou en diminuant la valeur des poids soulevés. Le petit moteur qui, nous le répétons, pèse 220^^, produit, dans des conditions de travail maximum, go^"*™ ( * ) avec un seul élément et une vitesse de 5 tours par seconde. Avec deux éléments en tension et une vitesse de 12 tours par seconde, le travail atteint 420^''™; avec trois éléments, on atteint environ i*^™, ce qui est considérable.

Avec les deux éléments en tension, si la vitesse s'abaisse à 5 ou 6 tours par seconde, le travail n'est plus que de 278^''™; si la vitesse est supérieure à celle qui correspond au maximum et atteint par exemple i4 tours à la seconde, le travail n'est plus que de S^S*"*™. Ces expériences montrent que, conformément à la théorie, les moteurs électriques attelés à un générateur donnent un travail maximum qui correspond à une certaine vitesse (2).

Pendant toute la durée de l'Exposition d'Élec-

( » ) irta — grammètre.

(*) Ma première Note sur l'application des moteurs électriques à la direction des aérostats, a été lue par moi à l'Académie des Sciences dans sa séance du i"' août 1881 (voir les Comptes rendus âes séances). — L'illustre et regretté secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences, M. J.-B. Dumas, m'avait vivement encouragé dans mes essais, et il me demanda de faire fonctionner le petit moteur de mon aérostat minuscule, pendant la séance. M. Dumas m'engagea à poursuivre ces études, auxquelles il attachait un grand intérêt.

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tricité, du i®' août au i'''^ décembre 1881, un petit aérostat semblable à celui que je viens de décrire, fonctionna au Palais de l'Industrie, à Paris. Ce petit ballon, gonflé d'air, était disposé au milieu de la grande nef et attelé à un manège, -comme le représente la fig, 4« Sous l'action de son moteur, actionné par deux couples secondaires Gaston Planté montés en tension, j'obtenais, par la rotation de l'hélice de propulsion, une vitesse de translation de 3°* environ à la seconde. Lors de la séance d'ouverture de l'Exposition d'Électricité, le 1 1 août 1 88 1 , mon petit aérostat dirigeable fonctionna dans ces conditions, guidé par un fil métallique qui lui permettait de traverser la grande nef du Palais de l'Industrie (* ).

Ces premières expériences réalisées, je pris la résolution de construire un moteur électrique très léger, de la force d'un cheval et demi, et de le faire fonctionner au mojen d'un générateur d'électricité, réduit à son minimum de poids , afin de continuer à étudier en grand les nouvelles ressources que pouvait offrir la Mécanique électrique contemporaine, en vue de la navigation aérienne. On va voir comment j'ai été amené à confectionner d'abord une pile au bichromate légère et à grand débit, dans la pensée qu'il en est de la Méca-

(•) A la suite de l'Exposition d'Électricité, le petit aérostat électrique à hélice a obtenu une médaille de bronze.

nique électrique comme de la Mécanique à vapeur, où le générateur offre en quelque sorte l'importance capitale.

Pile au bichromate de potasse pour la navigation aérienne.

Les piles à grand débit ne sont guère qu'au nombre de trois : la pile Bunsen, la pile Daniell (modèle Thomson ou modèle Reynier) et la pile au bichromate de potasse. Cette dernière est de beaucoup la plus avantageuse dans le cas qui nous occupe. C'est celle que j'ai étudiée. A la suite de nombreuses expériences pour déterminer la meilleure composition du liquide excitateur, la nature des récipients légers et solides, les épaisseurs limite que l'on pouvait donner aux charbons et aux zincs, le nombre de ceux-ci dans chaque élément, afin d'avoir un débit maximum sous un poids minimum, j'ai confectionné un modèle à grande surface qui m'a donné, comme on va le voir, des résultats préliminaires satisfaisants.

J'ai eu l'idée de ces expériences en voyant fonctionner les piles au bichromate employées en 1881 par M. G. Trouvé dans son canot électrique, et mes premiers essais ont été précisément exécutés avec quatre batteries que cet ingénieux constructeur a bien voulu mettre à ma disposition.

Quatre batteries de piles au bichromate de potasse, modèle Trouvé, formant vingt-quatre éléments montés en tension actionnaient un petit moteur Gramme d'un demi-cheval. Le travail produit, mesuré au frein Raffard, a été de i4*^'°* par seconde pendant une heure, et de lo"^^™ pendant l'heure suivante. Le moteur Gramme que nous avons employé n'avait nullement été construit pour fonctionner avec les piles, et l'expérience était assurément faite dans de mauvaises conditions pour celles-ci, mais il n'en était pas moins démontré que les piles au bichromate oflfrent beaucoup plus de constance qu'on ne le croyait communément.

Le nouveau type de pile que j'ai construit dès le mois d'avril 1882 (*) se compose d'une auge d'ébonite de 3™™ d'épaisseur, mesurant o™,35 de longueur, o™,i6 de hauteur, sur o™,i4 de largeur. Dans cette auge sont placés verticalement treize charbons et douze zincs amalgamés disposés alternativement en regard les uns des autres. Les lames de charbon ont 2™™, 5 d'épaisseur, les lames de zinc I™™ environ. Ces lames sont fixées par des pinces à des bandes de cuivre longitudinales, qui sont elles-mêmes vissées sur les bords extérieurs de l'auge d'ébonite. Malgré sa légèreté, l'élément ainsi monté est très solide^ et il peut être secoué

(') Comptes rendus de V Académie des Sciences, 1882.

~ il —

violemment sans que les charbons ou les zincs soient en aucune façon dérangés {^fig^ 5).

Le vase d'ébonite est muni à sa partie inférieure d'une tubulure qui, à l'aide d'un conduit de caout-

Fig. 5.

Élément de pile au bichromate de potasse à grande surface. Modèle pour les expériences d'études préliminaires.

chouc, communique à un récipient contenant la solution de bichromate* En levant ou en abaissant ce récipient au-desâuâ Oïl àU^dessOus de l'élémeût de pile, on peut remplir ou vider celui-ci d'après le principe des vases communiquants, c'est-à-dire le faire fonctionner ou l'arrêter. L'élément contient environ 4^^* de liquide très chargé de bichromate et

d'acide sulfurique ; la solution étant ainsi très con^ centrée, sa résistance électrique est moins grande, ce qui diminue la résistance intérieure de la pile au profit de son débit; le poids total n'atteint pas 8^^.

Le débit de cette pile est très variable et peut devenir tout à fait considérable quand la résistance extérieure est très faible. Dans une expérience exécutée avec un liquide chaud et très concentré, on a obtenu pendant vingt minutes un courant moyen de iio*™P, avec une différence de potentiel aux bornes de i^°^S68. Cela représente un débit en travail disponible de i8^»°* par seconde. L'ébuUition était si impétueuse que le liquide s'est échappé violemment en dehors du vase, ce qui a mis fin à l'expérience. Dans ces conditions, l'énergie électrique disponible correspondait à un cheval-vapeur sous un poids de SS"*^. Il serait assurément difficile d'obtenir ce résultat pratiquement, mais le rendement dont on peut disposer dans les conditions normales sont encore assez favorables avec un débit moindre, et alors la pile peut fonctionner d'une manière continue et constante pendant une heure et demie à deux heures.

Voici des chifires qui donneront une juste idée de ce qu'il est permis d'obtenir; ces chifires sont la moyenne d'une série d'expériences faites sur des résistances de décharge variable.

Une batterie de dix-huit éléments montés en tension pèserait i /^o^^. Sur un circuit de o°'^™,54 de résistance, elle donnerait une énergie électrique dis-

ponlble de i35'*^'" par seconde pendant une heure et demie environ , avec un courant de 5o^™p.

(( Un moteur convenablement approprié , disionsnous dans notre journal la Nature, à la date du 20 mai 1882, pourra rendre au frein 100"^°^ sur les i35 dont on dispose dans le circuit extérieur. Le moteur pèserait environ So''^, le résultat acquis aujourd'hui est donc le suivant :

<( Avec un poids de 200"^^, piles et moteur, il est possible de produire un travail continu et constant de 100^^™ par seconde pendant une heure et demie à deux heures.

(( Mais ce résultat obtenu dans mes recherches préliminaires est loin d'être le dernier mot de la solution des piles légères à grand débit. Quelques expériences déjà exécutées me permettent d'affirmer que l'on peut prolonger la production d'électricité : 1® en agitant le liquide, ce qui est facilité par l'emploi des vases communiquants; 2® en ajoutant de nouvelles quantités de bichromate de potasse dans le liquide chaud et épuisé ; 3® en essayant le cloisonnement du négatif préconisé par M. Reynier.

« Une batterie de dix-huit éléments pesant \\o^^, le poids de deux hommes, pourrait ainsi fournir, de deux heures à trois heures même, un travail de 1,25 cheval à i,5 cheval, ou de douze à quinze hommes vigoureux. »

En même temps que j'ai étudié la batterie, c'està-dire la chaudière du moteur électrique, j'ai aussi voulu me rendre compte du mode de fonctionne-

ment d'une hélice attelée à un moteur dynamoélectrique.

Une hélice de 2", 80 de diamètre a été fixée par rintermédiaire d'une transmission, à un petit moteur dynamo-électrique Siemens pesant 65"* et monté sur un grand escabeau. L'hélice destinée à ces études d'essai se composait de deux palettes pianos formées par des supports de bois de cornouiller, où de la soie vernie à la gomme laque était tcîudue de manière à former une surface lisse et rijçide. Des bandes de fer mince consolidaient Faxe lie bois, et des fds tendeurs empêchaient l'hélice dtî HC déformer pendant la rotation. Les palettes oirniicîut une inclinaison de 35® environ. Le moteur «Huit uclionné par des accumulateurs Faure^ con- Ktruils par Mé Rcyniei". Les expériences ont été l'uiloH dans les ateliers de la maison Siemens, de Pui'iw» Avec quarante accumulateurs montés en Iflunion^ l'hélice faisait cent tours à la minute, Ifii hohino du moteur en faisant mille; lé travail était d(i H«''«'" environ {voir PL 1).

DauM ces conditions, il est facile de se rendre fliniiplo, par la colonne d'air déplacée^ que l'hélice Ugit (l'une façon très énergique; le courant d'air, à I'" ou u*" de l'appareil, était intense, et il se faisait H(Uitlp nettement jusqu'à 10™ de distance; on a, d'ailhîur», constaté le fait à la grande soirée (lo l'Observatoire, oCi le système était exposé le t.'i uuivH i8Hu.

A la Huite de ces expériences, vers le milieu de

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Tannée 1882, je cherchai à formar une Société au capital de 200 000 francs, pour construire un grand aérostat de 3ooo™^, qui devait être remisé dans un hangar assez vaste pour Fabriter tout gonflé ; malgré mes efforts et mes démarches, il me fut impossible de trouver assez de capitalistes ayant confiance dans l'avenir de la navigation aérienne pour tenter une pareille entreprise. C'est alors que mon frère et mon compagnon de voyage aérien , Albert Tissandier, qui avait suivi toutes les expériences précédentes, associa ses efforts aux miens, pour la construction en collaboration et à frais communs, d'un aérostat d'essai cubant 1000™ et pouvant enlever deux ou trois voyageurs. Nous nous décidâmes à faire nous-mêmes les frais de cette entre» prise, en sacrifiant une partie de notre avoir. Nous nous installâmes dans un terrain situé à Auteuil, et tandis que je m'occupai spécialement de la construction du moteur électrique et de l'appareil à gaz hydrogène nécessaire pour gonfler rapidement notre navire aérien, mon frère s'attacha spécialement à la confection de l'aérostat proprement dit. Nos ressources ne nous permettaient malheureusement pas de songer à construire un hangar d'abri pour remiser l'aérostat gonflé.

Nous allons continuer à décrire nos nouvelles constructions, en commençant par le moteur.

l'aérostat électrique a hélice

DE Hlf. TISSANDIER FRÈRES.

Le moteur dynamo-électrique. — Son essai dans l'atelier aérostatique d'Auteuil.

Le moteur qui a servi à nos expériences de navigation aérienne, et qui a été construit en 1882, se compose de trois parties distinctes :

I® Un propulseur à deux palettes hélicoïdes de 2™, 85 de diamètre, construit sur les plans de M. Victor Tatin ;

2® Une machine dynamo-électrique Siemens , nouveau type réduit à son minimum de poids;

3® Une batterie de piles électriques légères au bichromate de potasse, faite sur le type de la pile d'essai qui vient d'être décrite précédemment.

Le propulseur à deux palettes hélicoïdes est formé d'un moyeu métallique entièrement creux, dans lequel sont fixées deux longues tiges de bois de sapin, bien sec et de bonne qualité. Ces tiges servent de support à des lattes préalablement gauchies suivant épure géométrique {fig* 6); les rebords extérieurs sont en rotin mince, les palettes, recouvertes de soie vernie à la gomme laque, sont maintenues à l'état de fixité à l'aide de tendeurs en fil d'acier.

Celte hélice, qui a été confectionnée avec beaucoup de soins, ne pèse que 7"^^.

La machine dynamo-électrique a été construite

Fig. 6.

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Épure pour la construction de Thélice.

sur un nouveau modèle par la maison Siemens, de Paris, dont le directeur, M. Georges Boistel, ingénieur des Arts et Manufactures, a bien voulu m 'apporter son concours avec la plus gracieuse obligeance.

On compte dans cette machine, dont les pièces de montage sont en acier fondu, trente-six faisceaux

sur la bobine et quatre électros dans le circuit. La bobine est très longue par rapport au diamètre. Les balais maintenus parallèles, sont montés à calage variable. Toutes les pièces accessoires ont été rédui-

Fig. 7.

Moteur dynamo-électrique de l'aérostat à hélice, de MM. Tissandier frères.

tes à leur minimum de volume et de poids, et le mécanisme est monté sur un châssis à jour. L'appareil pèse 55*^^ {^fig- 7)-

La machine commande Fhélice par l'intermédiaire d'une transmission par engrenage dans le rapport de Y^; quand la bobine fait 1200 tours à la minute, l'hélice en fait par conséquent 120.

La nouvelle machine Siemens a été d'abord essayée à l'aide d'accumulaleiirs Faure, dans les ateliers de la Société Force et Lumière; les mesures ont été faites par MM. Hospitalier et RafFard, ingénieurs, et par moi ( ^ ) .

A l'aide de vingt accumulateurs Faure en tension, on a pu obtenir un travail effectif d'un chevalvapeur à la vitesse de 1 200 à i4oo tours ; eji forçant la vitesse et en augmentant le nombre des accumulateurs, la machine a pu fournir jusqu'à loo***™ par seconde, avec un rendement de 55 pour 100. Le courant était alors de 45^°^^, et la différence de potentiel aux bornes de 4o^<*"^.

Pendant la durée de ces constructions et de ces essais, mon frère Albert Tissandier, architecte, faisait construire dans un terrain situé avenue de Versailles, près du Point-du-Jour, une maison de bois qui devait nous servir d'atelier aérostatique pour la suite de nos expériences. J'ai disposé dans cet atelier ma batterie de piles au bichromate de potasse formée de quatre séries de six éléments pe-

(') La méthode suivie consistait à mesurer l'énergie élec-

EI

trique fournie à la machine par la formule W = — ^(W représentant le travail en kilogrammètres, E la différence de potentiel aux bornes de la machine en volts, I l'intensité du courant en ampères) et à déterminer le travail mécanique produit par le moteur en faisant absorber ce travail par la balance dynamométrique de M. Raffard. L'énergie électrique était mesurée à l'aide d'un ampèremètre et d'un voltmètre de M. Marcel Deprez, instruments qui m'ont été confiés très obligeamment par la maison Breguet.

sant chacun 'j^^, soit en tout vingt-quatre éléments pesant au total 168*^^ (^). La machine dynamoélectrique, avec le propulseur qu'elle commandait, était pendue à une poutrelle du plafond, et agissait par sa rotation sur un peson fixe qui permettait de mesurer l'efTort de traction en kilogrammes.

hdi Jig, 8 donne la disposition complète de l'expérience. La batterie de piles est représentée en P, un seau d'ébonite S renferme le bichromate de potasse et communique par un tube ramifié avec les six éléments d'une batterie. Il suffit de lever un de ces seaux à l'aide d'une cordelette enroulée sur des moufles , pour faire fonctionner la batterie , et de l'abaisser pour en faire écouler le liquide. Le courant de chaque batterie passe dans la machine à l'aide d'un commutateur à godets de mercure C ; les mesures électriques sont faites à l'aide d'un ampèremètre A et d'un voltmètre V. La machine, pendue par des cordes, est représentée en M, Thélice en HH; le peson D, fixé à une poutre rigide, est relié à l'hélice par l'intermédiaire d'un fil métallique et d'un émerillon E. Des dispositions

(') Voir pour la description de ces piles le Chapitre précédent, page 9, — L'expérience m'a conduit à modifier quelque peu mes premières piles au bichromate, en diminuant la surface des zincs par rapport à celle des charbons, ce qui diminue le poids des éléments, augmente la durée de fonctionnement de la pile, sans faire varier le débit. Chaque auge d'ébonite est toujours formée de 11 à i3 charbons minces, dont les dimensions sont restées les mêmes, mais les auges ne sont plus indépendantes les unes des autres, et forment les compartiments isolés d'une grande caisse.

sont prises pour que le centre de gravité de la machine reste toujours dans le plan vertical passant par les points de suspension, quelle que soit la poussée.

Avec douze éléments en tension, l'hélice tourne

Fig. 8.

Expérience pour l'essai du propulseur.

avec une vitesse de 80 tours à la minute, et la traction sur le peson est de 5"^^. Avec dix-huit éléments, la vitesse de rotation est de 120 tours, et la traction est de 7*^^ environ ; avec les vingt-quatre éléments en tension, on a pu obtenir un effort de 12"^^, avec une vitesse de rotation de l'hélice de 180 tours à la

minute (^). La PL 11 montre l'ensemble de l'expérience exécutée dans notre atelier aérostatique. Le 26 janvier i883, un grand nombre d'invités, parmi lesquels nous citerons plusieurs notabilités scientifiques, assistèrent à une expérience exécutée dans notre atelier d'Auteuil, et plus de cent personnes prirent part à ces premiers essais.

« Il résulte de nos essais, disions-nous dans une Note adressée à l'Académie des Sciences, dans sa séance du 22 janvier i883 (2), que le moteur que nous employons, sans dépasser avec son générateur le poids total de trois hommes, est capable de fournir régulièrement pendant une durée de trois heures consécutives (2) le travail de douze à quinze hommes, c'est-à-dire ^S**^™ à loo^^^™. Ce moteur ne

( ' ) Je crois devoir faire observer qu'à la suite de nombreuses expériences exécutées à l'aide de mes piles au bichromate, j'ai constaté que le débit de ces piles est très variable, suivant le degré de concentration et de température du liquide employé. Avec une solution de bichromate de potasse faite à chaud, très acide, et employée à une température de 60**, j'ai pu obtenir avec 18 éléments, un débit presque égal à celui que fournissent 24 éléments dans les conditions normales à la température ordinaire. L'addition d'acide chromique dans la dissolution me donne aussi le même résultat, tout en prolongeant la durée du débit. Dans ces conditions, il me suffirait d'emporter seulement 18 éléments dans la nacelle de l'aérostat ; soit un poids total de 126 kilogrammes seulement pour le générateur d'électricité.

(•) Comptes rendus, i883. •

(') Mes piles fonctionnent régulièrement avant l'épuisement de la solution de bichromate pendant deux heures trente minutes ; par l'addition d'acide chromique, on peut prolonger ce débit au delà de trois heures.

G. TiSSANDIER.

Le moteur et rhélice du premier aérostat électrique. — Expérience •

Igeables.

P/. 7/ (Page 22.)

lelier aérostatique de MM. Tissandier frères, à Auteuil^ en janvier i883.

nécessite, pour être enlevé dans Tatmosphère avec deux ou trois voyageurs, qu'un ballon d'un petit volume, de 900™*^ environ. Un aérostat allongé de 9™ de diamètre à Féquateur et de 27™ de longueur, construit en soie, gonflé d'hydrogène pur, suffirait amplement. Sous l'action de notre propulseur, un tel aérostat aurait dans un air calme une vitesse propre de 4™ environ à la seconde, ou 1 5*"* à l'heure en nombre rond. »

« S'il nous était possible, comme noua l'avions proposé d'abord, ajoutions-nous dans le journal la Nature à la date du 27 janvier i883, de con-^ struire un aérostat plus volumineux, dont la surface par conséquent serait plus petite par rapport à la capacité, et dont le moteur de 6 à 8 chevaux- Vapeur agirait dans des conditions beaucoup plus favorables, puisque la résistance de l'air serait proportionnellement moindre, en raison de la diminution relative de la surface, le succès de l'expérience serait encore moins douteux. — Mais, mon frère et moi, nous exécutons ces expériences^ longues, difficiles, onéreuses, à l'aide de nds proprés ressources^ et la dépense en aérostatidn, comme en mécanique ^ s'accroît d'autant plus que l'on veut donner pluâ d'importance aux constructions. — Agissant par nous-mêmes, nous sommes contrainte de procède^ avec lenteur et par des essais faits en petit ( ' ). i>

(') Voir la Nature^ i" semestre i883.

Appareil pour la fabrication du gaz hydrogène

destiné à gonfler

le premier aérostat électrique à hélice.

Le gaz hydrogène bien préparé a une force ascensionnelle qui peut dépasser i i8o*^ par mètre cube, le gaz de l'éclairage en a une qui, sous le même volume, atteint seulement 780*^ à 740**^- Ces chiffres suffisent pour montrer l'avantage que présente, au point de vue aérostatique, le premier gaz sur le second.

Si la production en grand de l'hydrogène intéresse les aéronautes, elle n'est pas sans offrir quelque importance, au point de vue des laboratoires de chimie construits loin des usines à gaz, et de certaines industries de luxe qui font usage du chalumeau à gaz oxhydrogène pour la fusion des métaux; c'est à ces titres différents que nous donnerons ici une description assez détaillée de notre nouvel appareil.

Cet appareil est construit sur un principe analogue à celui que notre regretté maître et ami Henri Giffard avait installé en 1878 dans la cour des Tuileries pour le gonflement de son grand ballon captif à vapeur (* ) ; mais il en diffère consi-

(') Voir n" 222 de la Nature, i" septembre 1877.

dérahlement dans les détails et dans le mode de construction. L'hydrogène, (Jans notre appareil comme dans celui de M. Giffard, se produit par la décomposition de l'eau sous l'influence du fer et de l'acide sulfurique, mais, au lieu d'employer un générateur unique de grand volume fait en tôle garnie intérieurement de feuilles de plomb épaisses d'un prix très élevé, j'ai fait usage de tuyaux Doullon en terre de Londres, de ceux-là même dont on se sert habituellement pour les conduites d'eau. Ces tuyaux résistent très bien à l'action des acides, même à chaud ; en lés superposant verticalement, et en les soudant les uns avec les autres à l'aide d'un mastic spécial, il est possible de s'en servir pour faire des réservoirs cylindriques de grand volume et d'un prix beaucoup moindre que celui de réservoirs métalliques. Après avoir fait des essais sur des tuyaux de petite dimension, j'ai construit un générateur, formé de huit tuyaux Doulton, de o™,45 de diamètre intérieur et de o™,76 de hauteur. On obtient ainsi une colonne de plus de 6°* de hauteur capable de contenir 1000^6 de tournure de fer tamisée. Quatre générateurs distincts, dont l'ensemble est représenté ci-contre (^fig* 9), sont capables de produire un volume considérable de Soo™*^ de gaz hydrogène à rheure, c'est-à-dire d'opérer la dissolution de looo'^f de fer dans 1 5oo*^ d'acide sulfurique étendu de trois fois son volume d'eau.

Les quatre générateurs sont identiques ; il nous

suffira donc d'en décrire isolément un seul. C'est ce que nous allons faire aussi succinctement que possible en reportant le lecteur à la coupe cicontre {^fig* I o). IjC générateur formé de tuyaux en grès Doulton est figuré en G ; le cylindre est fermé à sa partie inférieure par une maçonnerie de briques faite à chaud avec un ciment de soufre fondu additionné de résine, de suif et de verre pilé. Ce même ciment a été employé pour garnir les joints des tuyaux et les souder les uns avec les autres. Le tuyau de grès inférieur, que nous appellerons le n® 1, le tuyau n° 4 et le tuyau n® 6 en comptant de bas en haut, sont des tuyaux à deux tubulures qui permettent de ramifier à l'appareil les tubes plus étroits, servant : à l'entrée dans l'appareil de l'eau additionnée d'acide sulfurique, à la sortie du liquide chargé de sulfate de fer après la réaction opérée, et au dégagement du gaz hydrogène formé.

Le générateur étant rempli de tournure de fer, l'eau additionnée d'acide sulfurique arrive par le tuyau A, et pénètre à la partie inférieure du récipient. Il traverse un double fond percé de trous, et il s'élève à travers une colonne de tournure de fer, qui se dissout dans le liquide en décomposant l'eau dont il fixe l'oxygène en formant du sulfate de fer et dont il détermine le dégagement du gaz hydrogène. Ce gaz se dégage par le tuyau T; le liquide chargé de sulfate de fer s'écoule en B par le tuyau BC en forme d'U, et arrive dans un canî-

veau qui le mène dire^ctement à Fégout ( * ). L'écoulement de l'eau chargée d'acide sulfurique étant co.ntinu, la production de l'hydrogène est également continue; au fur et à mesure que le fer se dissout dans la partie inférieure du générateur, il est sans cesse renouvelé par la réserve contenue dans la partie supérieure du tuyau. Cette réserve de fer, qui alimente le générateur, est placée dans un tube supérieur métallique, légèrement tronconique : la partie inférieure de ce tube est en cuivre plombé et elle pénètre de quelques centimètres dans le liquide où se produit la réaction; la dissolution de sulfate de fer, en s' échappant en B, n'entraîne pas ainsi de tournure de fer.

Le générateur à. sa partie supérieure est bouché à l'aide d'une fermeture hydraulique qui, au cas d'obstruction, forme soupape de sûreté. Mon appareil, comme je l'ai dit, comprend quatre générateurs qui peuvent à volonté fonctionner ensemble ou isolément; il est facile de les séparer du circuit de tuyaux de dégagement, à l'aide de robinets de o"*,o8 de diamètre intérieur; on peut ainsi remettre de la tournure de fer dans un générateur,

(') On peut recueillir le liquide chargé de sulfate de fer et faire cristalliser ce sel qui a une certaine valeur commerciale, mais il faudrait encore à cet effet disposer de grands réservoirs, évaporer les eaux, etc.; les frais d'installation pour une production faite à de rares intervalles, dépasseraient de beaucoup le faible bénéfice que l'on pourrait retirer de la vente du sulfate de fer.

procédera son nettoyage en cas d'obstruction des tuyaux, etc., sans interrompre la production des trois autres générateurs.

Le gaz hydrogène, produit par une réaction énergique, se dégage avec des torrents de vapeur d'eau; il est en outre légèrement acide : il faut le refroidir et le laver. Le laveur, presque entièrement semblable à celui de M. Giffard, est représenté en L; le gaz arrive à la partie inférieure d'une masse d'eau sans cesse renouvelée par un écoulement continu ; il traverse le liquide en se divisant à travers un grand nombre de tubes, percés de trous, ramifiés au tuyau adducteur; après s'être lavé, le gaz traverse deux épurateurs EE' remplis de soude caustique, et de chlorure de calcium (*); il passe enfin à travers un'globe de verre H contenant un hygromètre et un thermomètre qui indiquent si le gaz est bien desséché et bien refroidi. Dans ces conditions, je produis un gaz presque complètement sec ayant une force ascensionnelle de iigo**^ par mètre cube, chiffre qui n'avait jamais été obtenu

(') Dans les appareils précédemment construits, on a toujours fait usage de la chaux vive pour sécher le gaz hydrogène. Cette substance offre un grand inconvénient; en absorbant l'humidité, elle se délite, elle se gonfle et se transforme en une poussière, très ténue qui peut boucher les tuyaux ou être entraînée avec le gaz dans l'aérostat, dont elle brûle le tissu. Le chlorure de calcium est d'un excellent emploi; j'y ai ajouté de la soude caustique, afin que le gaz soit rendu alcalin ; s'il était encore quelque peu chargé d'acide sulfurique, il pourrait donner naissance, avec le chlorure de calcium, à des traces d'acide chlorhydrique qui seraient très nuisibles.

Fig. II.

Le premier aérostat dirigeable électrique vu dç côté. Fiff. 12.

Le même vu en dessous.

Fig. i3.

Cône d'appendice et soupape inférieure.

( D'après les épures de M. Albert Tissandier. )

dans les préparations aérostatiques faites en grand. Après avoir traversé la cloche de verre H, le gaz arrive dans l'aérostat par l'intermédiaire d'un tuyau de gonflement.

Les quatre générateurs de l'appareil à gaz sont

Fig. i4.

Le premier aérostat dirigeable électrique vu par la pointe^avant.

alimentés du liquide acide qui les fait fonctionner, par de grands réservoirs de 8™*^ ^fig* 9) ; ce sont des cuviers de bois très épais bien goudronnés à l'intérieur et munis à leur partie inférieure de quatre robinets en grès Doulton.

Chacun de ces réservoirs peut contenir 3o tou-

ries d'acide sulfurique à 53®, ou 3ooo** délayés dans 6000*^ d'eau ordinaire. Il y a là, dans chaque cuvier, une réserve capable de fournir à la production de 35o"^ à 4oo™^ de gaz hydrogène. Pendant que l'un des cuviers se déverse dans les quatre générateurs, l'autre cuvier peut être rempli, et ainsi de suite alternativement.

Les générateurs sont entourés d'une solide charpente, munie d'une plate- forme supérieure où l'on peut faire monter, à l'aide d'une moufle, les touries d'acide sulfurique et les sacs de tournure de fer nécessaires à l'alimentation de l'appareil.

Le grand appareil que nous venons de décrire a fonctionné à plusieurs reprises, et outre trois gonflements du premier aérostat électrique à hélice, il a déjà fourni le gaz de quelques ascensions exécutées au moyen de ballons sphériques ordinaires.

Construction du premier aérostat électrique et de sa nacelle.

La construction d'un navire aérien de forme allongée offre de sérieuses difficultés; elle ne pouvait avoir pour guide, au moment où nous l'avons entreprise, que deux expériences antérieures, celle de M. Henri Giffard, en i85a, et celle de M. Dupuy de Lôme, en 1872. Dans le petit modèle que j'ai

G. TiSSANDIER.

Le premier aérostat électrique à hélice v.

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3ables«

PL m (Page 37.)

r frères. — Expérience du 8 octobre i883.

G. TiSSANDIER.

Les bail

Le premier aérostat électrique à hélice «i^

eables*

PL m (Page 37.)

r frères. — Expérience du 8 octobre i883.

fait lonclionner, lors de FExposition d'électricité, j 'ai adopté, comme mode de suspension de la nacelle, une perche longitudinale inférieure, analogue à celle du navire aérien à vapeur de M. Giffard. 11 nous a semblé depuis, qu'il y aurait avantage à placer l'hélice à l'arrière d'une grande nacelle parallélépipédique, ayant une hauteur suffisante pour protéger le propulseur contre le danger d'un choc à la descente. La nacelle dans ce cas serait reliée à l'aérostat par des cordes de suspension obliques, et les déformations du système seraient évitées au moyen de brancards flexibles fixés des deux côtés de l'aérostat.

La construction de l'aérostat, ainsi comprise, a été exécutée avec beaucoup d'habileté par mon frère, qui a mis à profit ses talents d'architecte. Cette construction a été exécutée dans les ateliers de M. Lachambre, qui s'est chargé de la confection du nouveau navire aérien. Un petit modèle de iS™^ a d'abord été exécuté par mon frère, et ce n'est qu'après en avoir étudié le fonctionnement à l'état captif que la construction du grand aérostat a été commencée.

L'aérostat électrique a une forme semblable à celle des ballons de M. Giffard et de M. Dupuy de Lôme ; il a aS"* de longueur de pointe en pointe et g"*, 20 de diamètre au milieu {^fig* 11 et i4 et PL III). 11 est muni, à sa partie inférieure, d'un cône d'appendice terminé par une soupape automatique (Jig* i3et i4). Cette soupape, très légère,

est formée d'une membrane de baudruche tendue sur un cercle de fer galvanisé ; elle est soutenue par des ressorts de caoutchouc, qui la maintiennent contre l'ouverture inférieure de l'aérostat, et lui permettent de s'ouvrir sous l'action de la poussée du gaz {^fig* i5). Le tissu est formé de percaline

Fig. i5.

Coupe. Façade latérale

Détail de la soupape automatique de l'appendice de l'aérostat.

rendue imperméable par un nouveau vernis d'excellente qualité (*). Le volume du ballon est de io6o"^

La housse de suspension est formée de rubans cousus à des fuseaux longitudinaux qui les maintiennent dans la position géométrique qu'ils doivent occuper. Les rubans, ainsi disposés, s'appliquent parfaitement sur l'étoffe gonflée et ne forment aucune saillie, comme le feraient les mailles d'un

( * ) Ce produit est préparé par M. Arnoul, fabricant de vernis à Saint-Ouen-rAumône.

filet. Nous reproduisons ci-dessous l'épure qui a servi à tailler les fuseaux de l'aérostat et les différentes parties de la housse {fig- i6).

La housse de suspension est fixée sur les flancs

'Fig. i6.

Développement des fuseaux du premier aérostat électrique â

hélice indiquant le tracé des rubans de suspension.

AA tracé de l'équateur. — BB tracé de la courbe de Tappendice.

(Épure de M. Albert Tissandier.)

de l'aérostat, à deux brancards latéraux flexibles, qui en épousent complètement la forme, de pointe

en pointe, en passant par Téquateur. Ces brancards sont formés de minces lattes de noyer adaptées à des bambous sciés long^itudinalement ; ils sont consolidés par des lanières de soie {fig* 17). A la partie inférieure de la housse, des pattes d'oie se terminent par vingt cordes de suspension qui s'attachent par groupe de cinq {Jig- 18) aux quatre angles supérieurs de la nacelle. Les pattes d'oîe se ratta-

Fig. 17.

Détails de construction des brancards latéraux flexibles de

l'aérostat, formés de planchettes de noyer ou de demi-bambous

recouverts de lanières de soie.

chent à la housse par des œillets fixés à la partie inférieure de celle-ci, dont le rebord est consolidé par des petits cylindres légers en bois de sapin, cousus dans l'étoffe {Jig> 19).

La nacelle a la forme d'une cage ; elle a été construite, à l'aide de bambous assemblés, consolidés par des cordes et des fils de cuivre, recouverts de gutta-percha {fig» 20). La partie inférieure de la nacelle est formée de traverses en bois de noyer qui servent de support à un fond de vannerie d'osier. Les cordes de suspension enveloppent entièrement la nacelle ; elles sont tressées dans la vannerie infé-

Fig. i8

No 1. Pattes d'oie de cordes du premier aérostat électrique à

hélice, groupes de cinq cordes, — N» 2. Développement

des génératrices du cône d'appendice.

(Épure de M. Albert Tissandier. )

Fig. 19'

Détail de la construction de la housse, avec les sangles de suspension, et les points d'attache des pattes d'oie.

rieure et ont été préalablement entourées d'une gaine de caoutchouc, qui, en cas d'accident, les

Fi g. 20.

Plan

Coupe suivant £.F.

La nacelle du premier aérostat électrique à hélice. (Plan de M. Albert Tissandier.)

préserveraient du contact du liquide acide contenu dans la nacelle pour alimenter les piles.

Les cordes de suspension sont reliées horizontalement entre elles par une couronne de cordage, située à 2" au-dessus de la nacelle.

Les engins d'arrêt pour la descente, guide-rope et corde d'ancre, sont attachés à cette couronne,

qui a en outre pour but de répartir également la traction à la descente. Le gouvernail formé d'une grande surface de soie non vernie, maintenue à sa partie inférieure par un bambou, y est aussi adapté à l'arrière.

La batterie électrique. — Sa disposition sa nacelle. — Poids du matérieh

La batterie électrique que Ton peut appeler le générateur de l'aérostat à hélice, comprend à peu près la même surface de zincs et de charbons que dans notre batterie d'essai dont nous avons fait les mesures : même nombre de piles, même volume de liquide. Je suis arrivé à réduire considérablement son volume en employant quatre auges d'ébonite à six compartiments, au lieu de vingt-quatre récipients isolés les uns des autres. J'ai, en outre, donné un peu plus de hauteur aux vases, ce qui m'a permis de gagner ainsi sur leur largeur. La iig. 21 représente une des quatre batteries employées dans l'aérostat électrique, telle qu'elle a été essayée dans le laboratoire. Elle comprend, comme on le voit, une grande auge à six compartiments; chaque compartiment formant un élément de pile, renferme, montés sur des tîges de cuivre plombé, onze charbons minces et dix zincs, placés alternativement les uns à côté des

Une des quatre batteries de piles à bichromate, employée dans le premi^ aérostat électrique a hélice.

autres. — Les zincs sont tenus à leur partie supérieure dans des pinces flexibles qui permettent de les renouveler facilement après chaque expérience; ces zincs ont o™,ooi5 d'épaisseur pour faire fonctionner la pile pendant trois heures. Ils doivent être parfaitement amalgamés. Chaque compartiment est muni, à sa partie inférieure, d'un mince tube d'ébonite qui communique à un conduit latéral, relié par l'intermédiaire d'un tube de caoutchouc à un grand seau d'ébonite très léger, contenant la solution acide de bichromate de potasse. Quand on lève le seau, à l'aide d'une cordelette passant dans des moufles, au-dessus du niveau de la batterie, celle-ci se remplit par le principe des vases communicants, le liquide agit sur les zincs, le courant passe; quand on baisse le seau au-dessous, de telle façon qu'il occupe la position de la fig* 2 1 , le liquide y rentre par le tube de caoutchouc, la pile se vide et cesse de fonctionner. On voit que par ce système^ les piles communiquent entre elles, mais uniquement par des conduits étroits; la résistance du liquide est assez grande pour que cette communication n'ail aucune influence sur le débit, quoique les éléments soient montés en tension* Dans la nacelle de l'aérostat électrique, il y avait quatre batteries semblables à celle de \^fig* 21, soit vingt-qiJatre éléments montés en tension, alimentés par quatre seaux d'ébonite contenant chacun trente litres de la dissolution de bichromate de potasse. ( Voir le plan de la nacelle, ^g. 20.)

I^a batterie est arrimée dans la nacelle qui a i '", 90 de longueur et 1°*, 45 de largeur, de manière à occuper le moins de place possible. Deux auges d'ébonite formant douze éléments sont placées transversalement à o™,35 du fond de la nacelle, et les deux autres se trouvent fixées à 0°*, 1 5 au-dessus; ces auges sont placées sur des traverses de bois et consolidées par des fils tendeurs; les réservoirs d'ébonite des deux angles postérieurs de la nacelle alimentent les piles du haut, les deux autres réservoirs placés plus près de la batterie, alimentent les piles inférieures {Jig» 20 et PL IV). Un espace libre est réservé entre les quatre seaux pour l'opérateur qui peut tout faire fonctionner lui-même, ayant sous la main les cordelettes pour lever les seaux, les crochets pour fixer ces cordelettes à hauteur voulue, le commutateur à godet de mercure pour faire passer le courant, et les cordes du gouvernail de l'aérostat.

La dissolution de bichromate de potasse employée pour faire fonctionner la pile est très concentrée et très acide ; elle est versée dans les seaux à 4o® environ de température, ce qui permet d'augmenter considérablement la quantité de sel dissous, et d'accroître sensiblement le débit. Quand les 24 éléments montés en tension agissent sur le moteur, le travail effectif produit, est de loo''»"*

Le commutateur à godet de mercure . employé est disposé de telle sorte qu'il permet de faire passer à volonté le courant de 6, 12, 18 ou 24 élé-

ments et d'avoir ainsi quatre vitesses de l'hélice. La fig. 22 donne le schéma du montage de la batterie et du commutateur à godets de mercure. Les quatre auges de la batterie sont représentées en ABGD en haut de la figure; chaque auge formant six couples, est reliée à la suivante par ses

Fig. 32.

Machine

Schéma du commutateur a godets de mercure.

pôles extrêmes, 2, 3, 4. Le commutateur à godets de mercure, confectionné en buis, est représenté au bas de la figure, en M. Des fils conducteurs mettent en communication les bornes 1, 2, 3, 4, Î5, avec les godets de mercure, figurés en noir, 1, 2, 3, 4, 5. Les pôles de la machine communiquent avec les godets de mercure E et F. Pour faire passer le courant de six éléments, il suffit, à Taide de deux fourchettes de cuivre rouge, de mettre en communication le mercure du godet A et celui du godet E,

et en même temps le mercure du godet B avec le mercure du godet F; le circuit se trouve fermé. En déplaçant la deuxième fourchette, de manière à faire plonger successivement Tune de ses branches dans les godets 3, 4, 5, on fait passer le courant de 12, 18 ou 24 couples. Cette disposition permet en outre de se servir indifféremment de l'une quelconque des auges que Ton veut faire fonctionner.

Les quatre seaux d'ébonite^ formant réservoirs, sont recouverts d'une feuille solide de caoutchouc percée d'un petit trou pour laisser passer Tair quand le liquide s'écoule, et ligaturée autour du seau à l'aide d'un fil de cuivre entouré de guttapercha. Ce mode de fermeture est très sûr, et, en cas de choc, pas une goutte de liquide ne peut jaillir au dehors. Les seaux d'ébonite vides ne pèsent que i^^ chacun ; ils sont consolidés par une vannerie qui leur sert de support; des cordelettes passant dans des poulies à moufle servent à les lever au-dessus des piles pour les remplir et à les descendre au-dessous, pour les vider. Le fond de la nacelle est garni d'une fcilvette de caoutchouc, qui recevrait le liquide en cas d'accident. La pile toute chargée avec le liquide pèse 180*^ environ.

Un petit panier d'osier, bien visible dans notre grande gravure {PL 7 F), a été placé sous le moteur; il contient la burette à l'huile pour le moteur, une petite bouteille contenant du mercure pour remplir les godets du commutateur; il renferme en outre les outils nécessaires à démonter la pile en cas

d'accident. Toute cette partie de la nacelle forme l'arrière. A l'avant, la place est réservée aux sacs de . lest et aux engins d'arrêt, et à celui qui les manœuvre à la descente.

Voici les poids des différentes parties de ce matériel :

Aérostat, avec ses soupapes i7o''g

Housse^ avec le gouvernail et les cordes

de suspension 70

Brancards flexibles latéraux 34

Nacelle 100

Moteur, hélice, et piles avec le liquide pour

les faire fonctionner pendant 3^ 280

Engins d'arrêt (ancre et guide-rope) 5o

Poids du matériel fixe 704'^s

Deux voyageurs avec instruments i5o

Poids du lest enlevé 386

Poids total 1240'^s

Lors de notre première ascension, la force ascensionnelle était, en comptant lo"*^ d'excès de force pour l'ascension, de 1 25o**^. Le volume du ballon étant de 1060™, le gaz avait donc une force ascensionnelle de iiSo^"* par mètre cube.

RO

Première expérience de MM. Tissandier frères, le 8 octobre 1883.

Depuis la fin de septembre ï883, l'appareil à gaz était prêt à fonctionner; l'aérostat était étendu sur le terrain, sous une longue tente mobile, afin de pouvoir être étalé comme l'indique le plan ci-contre {fig* 23) et être gonflé immédiatement; la nacelle et le moteur étaient tout arrimés sous un hangar qui les contenait; mon frère et moi, nous n'attendions plus que le beau temps pour exécuter notre expérience.

Dès le samedi 6 octobre, une hausse barométrique a été signalée; le dimanche 7, le temps s'est mis au beau, avec vent faible : nous avons décidé que l'expérience aurait lieu le lendemain, lundi 8 octobre i883.

Le gonflement de l'aérostat a commencé à 8** du matin et a été continué sans interruption jusqu'à 2^3o™ de l'après-midi. Cette opération a été facilitée par des cordes équatoriales qui pendaient à droite et à gauche de l'aérostat, et le long desquelles on descendait les sacs de lest. Ces cordes n'ont pas été dessinées sur les figures qui représentent l'aérostat fusiforme, parce qu'après le gonflement, elles sont réunies entre elles et ramenées dans la nacelle. Le navire aérien étant tout à fait gonflé, il a été procédé de suite à l'installation de la nacelle et des réservoirs d'ébonite contenant

chacun 3o^*' de la dissolution acide de bichromate de potasse. A 3^ 20", après avoir entassé le lest dans la nacelle et avoir procédé à l'équilibrage,

Fig. 23.

Avenuq;

VersAtlIes

Plan de Fatelier aérostatique d'Auteuil (94, avenue de Versailles) avec remplacement occupé par l'aérostat.

nous nous sommes élevés lentement dans l'atmosphère par un faible vent E. S. E.

A terre, le ven^ était presque nul, mais comme cela se présente fréquemment, il augmentait de vitesse avec l'altitude et nous avons pu constater, par la translation de l'aérostat au-dessus du sol,

qu'il atteignait à Soo" de hauteur une vitesse de 3™ à la seconde.

Mon frère était spécialement occupé à régler le jeu de lest, dans le but de bien maintenir l'aérostat à une altitude constante et peu éloignée de la surface du sol. L'aérostat a très régulièrement plané à une hauteur de quatre ou cinq cents mètres au-dessus de la terre; il est resté constamment gonflé, et le gaz en excès s'échappait même par la dilatation, en ouvrant sous sa pression la soupape automatique inférieure dont le fonctionnement a été très régulier.

Quelques minutes après le départ, j'ai fait fonctionner la batterie de piles au bichromate de potasse, composée des quatre auges à six compartiments que j'ai décrites, formant vingt-quatre éléments montés en tension. Le commutateur à mercure nous a permis de faire fonctionner à volonté, et avec la plus grande facilité, six, douze, dix-huit ou vingt-quatre éléments, et d'obtenir ainsi quatre vitesses différentes de l'hélice, variant de soixante à cent quatre-vingts tours par minute. Avec douze éléments en tension, nous avons constaté que la vitesse propre de l'aérostat dans l'air était insuffisante, mais au-dessus du Bois de Boulogne, quand nous avons fait fonctionner notre moteur à grande vitesse, à l'aide des vingt-quatre éléments, l'effet produit s'est trouvé beaucoup plus favorable. La translation de l'aérostat devenait subitement appréciable, et nous sentions un vent frais produit par notre

déplacement horizontal. Quand l'aérostat faisait face au vent, alors que sa pointe de l'avant était dirigée vers le clocher de l'église d'Auteuil, voisine de notre point de départ, il tenait tête au courant aérien et restait immobile, ce que nous pouvions constater en prenant sur le sol des points de repère au-dessous de notre nacelle. Malheureusement, il ne restait pas longtemps dans cette position favorable, et quand il avait bien fonctionné pendant quelques instants, il se trouvait soumis, tout à coup, à des mouvements giratoires que le jeu du gouvernail était impuissant à maîtriser complètement.

Malgré ces rotations que nous avons trouvé le moyen d'éviter complètement dans notre deuxième expérience , nous avons recommencé la même manœuvre pendant plus de vingt minutes, ce qui nous a permis de stationner sensiblement au-dessus du Bois de Boulogne.

Quand nous avons essayé de nous déplacer en coupant le vent dans une direction perpendiculaire à la marche du courant aérien, le gouvernail se gonflait comme une voile 'et les rotations se produisaient avec beaucoup plus d'intensité. Nous estimions, d'abord, d'après ces faits, que la position que doit occuper un navire aérien doit être telle que son grand axe ne fasse avec la ligne du vent qu'un angle de quelques degrés, mais notre expérience du 26 septembre 1884 nous a montré que lorsque le navire aérien a une bonne stabilité

(le route, il peut naviguer dans toutes les directions par rapport au sens du courant aérien.

Après avoir procédé aux expériences que nous venons de décrire, nous avons arrêté le moteur, et l'aérostat a passé au-dessus duMont-Valérien. Une fois qu'il eut bien pris l'allure du vent, nous avons recommencé à faire tourner l'hélice, en marchant cette fois dans le sens du courant aérien; la vitesse de translation de l'aérostat était accélérée; par l'action du gouvernail nous obtenions' facilement alors des déviations à gauche et à droite de la ligne du vent. Nous avons constaté ce fait en prenant comme précédemment des points de repère sur le sol ; plusieurs observateurs l'ont, d'ailleurs, vérifié, à la surface du sol.

A 4** 35™, nous avons opéré notre descente dans une grande plaine qui avoisine Croissy-sur-Seine ; les manœuvres de l'atterrissage ont été exécutées par mon frère avec un plein succès. Nous avons laissé l'aérostat électrique gonflé toute la nuit, et, le lendemain, il n'avait pas perdu la moindre quantité de gaz ; il était aussi bien gonflé que la veille. Peintres, photographes ont pu prendre l'aspect de notre navire aérien au milieu d'une foule nombreuse et sympathique que la nouveauté du spectacle avait attirée de toutes parts {Jig^ 24).

Nous aurions voulu recommencer le jour même une nouvelle ascension ; mais le froid de la nuit avait déterminé la cristallisation du bichromate de potasse dans nos réservoirs d'ébonite, et la pile, qui

Fîg. 2^

Le premier aérostat électrique à hélice le lendemain de son

atterrissage, à Croissy-sur-Seine (9 octobre j883).

(D'après une photographie de M. Duconi.)

était loin d'être épuisée, se trouvait cependant ainsi hors d'état de fonctionner. Nous avons fait conduire l'aérostat à l'état captif sur le rivage de la Seine près du pont de Croissy, et là, à notre grand regret, nous avons du procéder au dégonflement, et perdre en quelques instants ce gaz que nous avions mis tant de soins à préparer.

Nous avons été aidés dans toutes ces opérations, avec la plus aimable obligeance, par la population de la localité et par plusieurs propriétaires des villas voisines.

Sans entrer dans de plus longs détails au sujet de notre retour (*), nous pouvons conclure de cette première expérience :

Que l'électricité fournit à l'aérostat un moteur des plus favorables, et dont le maniement dans la nacelle est d'une incomparable facilité ;

Que dans le cas particulier de notre aérostat électrique^ quand notre héliCef de a™j8o de diamètre tournait avec une vitesse de i8o toilrs à la minute, avec un travail effectif de loo'^s:™, nous arrivions à tenir tête à un vent de 3™ à la seconde et en descendant le courant à nous dévier de la ligne du vetit avec une grande facilité ;

Que le mode de suspension d'une nacelle à un

( ' ) Nous dirons ici que notre matériel a pu être ramené si Paris sans que rien absolument ait subi la moindre avarie; grâce au mode de fermeture de nos réservoirs d'ébonite, pas une seule goutte de liquide n'a été répandue dans la nacelle, fet pas un seul charbon mince dfc la pile n'a été cassé.

aérostat allongé, par des sangles obliques maintenues au moyen de brancards latéraux flexibles, assure une stabilité parfaite au système.

<( Nous devons ajouter^ disions-nous le i5 octobre i883 (*), que notre ascension du 8 octobre ne doit être considérée que comme une expérience d'essai préliminaire qui sera renouvelée avec les améliorations que comporte notre matériel. Nous ferons observer surtout que nous avions dans la nacelle un excès considérable de lest et qu'il nous serait facile, dans la suite, d'employer un moteur beaucoup plus puissant.

(( La navigation aérienne ne sera pas créée en une seule fois ; elle nécessite des essais nombreux, des efforts multipliés, et une persévérance à toute épreuve. »

Deuxième expérience de HH. Tissandier frères, le 26 septembre 1884.

A la suite de l'ascension que nous avons exécutée le 8 octobre i883, nous nous sommes immédiatement occupés à modifier quelques parties du matériel et refaire notamment de toutes pièces le gouvernail, dont le rôle n'est pas moins important •que celui du propulseur.

(^') Comptes rendus de V Académie des Sciences. (Séance du i5 octobre i883.)

Nous avons exécuté, le vendredi 26 septembre 1884, un deuxième essai; il a donné tous les résultats que nous pouvions attendre d'une construction [faite exclusivement dans un but d'étude expérimentale. Cet essai a été exécuté deux mois après la première expérience de MM. Ch. Renard et A. Krebs; mais des retards absolument indépendants de notre volonté ne nous avaient pas permis d'être prêts avant cette époque (* ). Notre aérostat, dont la stabilité, comme on Ta vu précédemment, n'a jamais rien laissé à désirer, obéit à présent avec la plus grande sensibilité aux mouvements du gouvernail, et il nous a permis d'exécuter au-dessus de Paris des évolutions nombreuses dans des directions différentes, et de remonter même, à plusieurs reprises, le courant aérien avec vent debout, comme ont pu le constater des milliers de spectateurs.

L'aérostat a été gonflé avec le grand appareil à gaz hydrogène, dont nos lecteurs ont eu précédemment la description (2). A4** de l'après-midi, il était entièrement arrimé et prêt à partir. Nous avons essayé à terre la machine dynamo-élec-

( * ) Au mois de juillet i883, nous avons gonflé notre aérostat électrique, mais à la'fin de l'opération un fort vent s*est élevé et nous avons dû renoncer à notre expérience. L'aérostat est resté gonflé jusqu'au lendemain, mais le vent n'avait fait qu'augmenter d'intensité; l'essai devenait impossible, et nous dûmes procéder au dégonflement.

(») Voir page q4-

— 62 -~ trique; mon frère et moi, nous sommes montés dans la nacelle avec un ancien marin, notre cordier, M. Lecomte, qui, ayant bien voulu se charger des manœuvres du gouvernail^ a pris place à la partie supérieure de la cage de bambou, sur im petit banc de vigie construit spécialement à cet effet. L'ascension a eu lieu à 4** 20™, au milieu des applaudissements et des clameurs d'une foule considérable réunie dans les environs (*). Mon frère Albert s'était chargé du jeu de lest, destiné à maintenir l'aérostat au même niveau; M. Lecomte, tenant de chaque main les drosses du gouvernail, faisait virer de bord selon la direction que nous voulions prendre; quant à moi, je m'occupais spécialement de faire fonctionner le moteur et d^ prendre le point.

A 4oo" d'altitude, nous avons été entraînés par un vent assez vif du N.-O. et aussitôt l^hélice a été mise fen mouvement, d'abord à petite vitesse; quelques minutes après, tous les éléments de la

( ' ) Nous sommes heureux d'adresser tous nos remerciemeals à tous ceux qui ont bien voulu nous prêter leur concours pour l'arrimage de l'aérostat et l'équilibrage, au moment de l'ascension. M. Lechevalier, entrepreneur, qui a construit notre appareil à gaz, M. Comme, qui a confectionné la nacelle, et M. Lecomte, cordier, nous ont obligeamment aidés pendant le gonflement. M. Lachambre, aéronaute constructeur, et ses aides nous ont tout particulièrement été utiles. Nous remercions aussi M. Gabriel Yon, le praticien bien connu, et M. Louis Godard jeune, qui ont exécuté l'équilibrage au moment du départ, avec M. Lachambre et i ombre de spectateurs sympathiques et dévouéâ.

pile, montés en tension, ont donné leur maximum de débit. Grâce aux dimensions plus volumineuses de nos lames de zinc et à l'emploi d'une dissolution de bichromate de potasse plus chaude, plus acide et plus concentrée, il nous a été donné de disposer d'une force motrice effective de i cheval et demi, avec une rotation de l'hélice de 190 tours à la minute.

L'aérostat a d'abord suivi presque complètement la ligne du vent, puis il a viré de bord sous l'action du gouvernail, et décrivant une demi-circonférence, il a navigué vent debout. Nous sentions alors un air. très vif qui soufflait avec assez de force et nous indiquait que nous luttions contre le courant. En prenant des points de repère sur la verticale, nous constations que nous nous rapprochions très lentement, mais sensiblement, de la direction d'Auteuil, ayant une complète stabilité de route. La vitesse du vent était environ de 3™ à la seconde, et notre vitesse propre, un peu supérieure, atteignait à peu près 4" à la seconde. Nous avons ainsi remonté le vent au-dessus du quartier de Grenelle pendant plus de dix minutes; le tracé du voyage que nous publions ci-contre {fig- 25), indique ce mouvement d'évolution, qui nous conduisit jusqu'au-dessus de l'église Saint-Lambert.

Nous avions constaté avant notre ascension, par le lancement de petits ballons d'essais, et par l'observation des nuages, que les courants aériens supérieurs étaient trop rapides pour qu'il puisse

nous être permis de revenir au point de départ ; il nous eût été d'ailleurs de toute impossibilité de descendre dans notre terrain très exigu, et tout entouré d'arbres élevés ou de constructions.

Après notre première évolution, la route fut changée et l'avant du ballon tenu vers l'Observatoire ; on nous vit recommencer dans le quartier du Luxembourg une manœuvre de louvoyage tout à fait semblable à celle que nous avions exécutée précédemment, et l'aérostat la pointe-avant contre le vent, a encore navigué quelques' minutes à courant contraire pour remonter ensuite d'une façon très appréciable dans la direction du Nord.

Après avoir séjourné pendant quarante-cinq minutes au-dessus de Paris, l'hélice a été arrêtée à la hauteur du pont de Bercy, et l'aérostat laissé à lui-même, tout en étant maintenu à une altitude à peu près constante, a été aussitôt entraîné par un vent assez rapide. Il passa au sud du bois de Vincennes. A partir de cette localité, il nous a été facile de mesurer encore une fois, par le chemin parcouru au-dessus du sol, notre vitesse de translation et d'obtenir ainsi très exactement celle du courant aérien lui-même. Cette vitesse n'était pas constante; elle variait de 3™ à 5™ par seconde, et a changé fréquemment pendant le cours de notre expérience. Arrivés au-dessus de la Varenne- Saint-Maur, à 5**5o™, nous avions tout disposé pour la descente, devenue nécessaire par l'approche dcf la nuit. Le soleil se couchait au-dessus

des brumes, quand nous remarquâmes que lèvent diminuait sensiblement de vitesse. Mon frère me fit observer que, puisque notre pile était loin d'être épuisée, nous pourrions profiter de cette accalmie

Fig. 26.

aérostat électrique à hélice de MM. Tissandier frères, avec la nouvelle disposition de son gouvernail. (Expérience du 26 septembre 1884.)

pour recommencer de nouvelles évolutions, ne serait-cç que pendant quelques minutes. Aussitôt je pris mes dispositions pour remettre la machine en mouvement; nous vîmes alors Taérostat obéir facilement à son action, et remonter, avec beaucoup plus de facilité que précédemment, le courant aérien devenu momentanément presque nul.

Si nous avions eu encore une heure devant nous, il ne nous aurait pas été impossible de revenir vers Paris.

Notre carte montre la rétrogradation de route exécutée au-dessus de la Marne, que nous avons traversée successivement deux fois en sens contraire. Cette manœuvre, à notre grand regret, dût être arrêtée promptement ; il ne fallait pas songer à retarder plus longtemps la descente à cause de la nuit.

L'atterrissage eut lieu près du bois Servon, à MaroUes-en-Brie, canton de Boissy- Saint-Léger (Seine-et-Oise), à une distance de 25""° du point de départ, après un séjour de deux heures consécutives dans l'atmosphère.

Le vent de terre était assez vif; notre guide-rope fut incapable de nous arrêter. Il fallut jeter Fancre qui ne mordit pas immédiatement, et notre nacelle eut à subir l'action de deux légers chocs qui nous permirent d'éprouver la solidité de notre matériel. Il n'y eut absolument rien d'endonMnagé(').

(•) Nous ferons remarquer ici que, si les aérostats allongés ont une forme favorable à leur translation au sein de Tair, ils obéissent aussi beaucoup moins facilement à l'action du vent, à la descente, que ne le font les aérostats sphériques. Si le point d'attache des cordes d'arrêt, guide-rope et corde d'ancre, est placé dans le voisinage d'une pointe de l'aérostat, le navire allongé fait en quelque sorte girouette sous l'action du vent, et, offrant dans ce cas moins de surface qu'un ballon sphérique de même volume, il est arrêté avec beaucoup plus de facilité. Les aérostats fusiformes bien construits, loin d'être dangereux, offrent toute sécurité au point de vue du voyage aérien proprement dit.

La nouvelle disposîtîon que nous avons adoptée, mon frère et moi, pour le gouvernail nous paraît devoir être signalée, comme très favorable à la station de route. Cet organe, confectionné en tissu de percaline lustrée, est placé à la pointe arrière extrême et il fait sensiblement saillie au delà de celte pointe. Il est divisé en deux parties bien distinctes ; la moitié de sa surface environ, est maintenue rigide, et constitue la quille du navire aérien^ tandis que le gouvernail proprement dit qui forme la suite de cette quille peut être incliné à droite et à gauche {fig* 26 et 27), et déterminer, quand l'hélice est en rotation, un mouvement correspondant de tout l'appareil. Le gouvernail et la quille tendus par des cordelettes, sont montés sur un châssis de bambou, relié d'une part aux brancards longitudinaux de l'aérostat, et d'autre part à une pièce de bois de noyer très solide fixée au-dessous de l'hélice, à la partie inférieure de la nacelle. La surface du gouvernail et celle de la quille sont à peu près égales; elles ont onze mètres carrés.

La translation de l'aérostat dans l'air est facilitée par la rigidité de sa surface, et un ballon dirigeable doit être toujours bien gonflé. Notre navire aérien, comme nous l'avons dit précédemment, est muni à sa partie inférieure d'une soupape automatique qui favorise ces conditions. Elle est réglée de telle sorte qu'elle augmente sensiblement la pression intérieure, tout en permettant à l'excès de gaz formé parla dilatation de s'échapper au dehors.

a L'ascension du 26 septembre 1884, avons-nous écrit le 29 du même mois (*), aura donné une démonstration expérimentale de la direction des

Fig. 27.

- .- drti.-i- A-

Détail du gouvernail et de la quille avec le châssis de bambou servant de support au système.

aérostats fusiformes symétriques avec hélice à Tarrière; et cela sans qu'il ait été nécessaire de rapprocher dans la construction, les centres de traction et de résistance. La disposition que nous

(') Comptes rendus de r Académie des Sciences. (Séance du 29 septembre 1884.)

avons adoptée favorise considérablement la stabilité du système, sans exclure la possibilité de confectionner des aérostats très allongés et de t^i-ès grande dimension, qui pourront seuls assurer l'avenir de la locomotion atmosphérique.

« MM. les capitaines Renard et Rrebs ont brillamment démontré d'autre part que l'hélice pouvait être placée à l'avant et qu'il était possible de rapprocher considérablement la nacelle d'un aérostat pisciforme auquel elle est attachée ; ils ont obtenu, grâce à l'emploi d'un moteur très léger, une vitesse propre qui n'avait jamais été atteinte avant eux*

« Nous rendons hommage au grand mérite de Poeuvre de MM* Renard et. Krebs, comme ces savants officiers l*ont fait eux-mêmes à Pégard de ^antériorité de nos essais, en ce qui concerne l'application de Télectricité à la navigation aérienne. »