THÉORIE
entre les deux planchettes sert k enrouler la corde. Il est très commode de fixer la ficelle sur le dévidoir à l'aide d'une estrope et d'un cabillot afin de pouvoir, lorsque toute la ficelle est déroulée, la détacher sans la couper, pour y passer des anneaux, afin d'envoyer des postillons, récréation dont nous parlerons plus loin, et qui permet, dans un ordre d'idées plus sérieux, de réaliser certaines expériences.
Enfin, pour manœuvrer des appareils de
Pio- 39- grandes dimensions, il est nécessaire de faire
usage de véritables treuils montés sur un axe et munis de
manivelles (fig. 4o). Le treuil lui-même est fixé sur un socle
F», io.
1 bois retenu avec les pieds, ou même fixé au sol à l'aide de
crampons de fer. Un frein sert à modérer la vitesse du débobinage pendant l'ascension ; il se compose d'un ruban d'acier fixé en A au bâtis du treuil, enroulant les 2/3 de la circonférence d'une des joues de la bobine, et fixé en B à la petite branche OB d'un levier CB articulé en 0. Pour freiner, il sufiQt d'appuyer légèrement sur le grand bras du levier pour que le ruban d'acier étreigne énergiquement la joue de la bobine, et ralentisse ou arrête complètement le déroulement de la corde. Dans certains cas, on emploie des treuils actionnés par un moteur à vapeur ou à pétrole. Nous en verrons plusieurs exemples.
Nous allons maintenant décrire en détail la construction de
quelques types usuels de cerfs-volants se prêtant à la plupart des expériences que l'on peut faire, et chacun, en suivant ces indications, sera à même de construire lui-même à peu de frais un cerf-volant réalisant les conditions d'un excellent volateur.
La première forme que nous allons étudier est celle du cerf-volant allongé, dit en poire (fig. 4i) ; c'est le plus anciennement employé dans nos pays, et maintenant encore l'un des plus répandus, bien que ses qualités soient très ordinaires.
La carcasse se compose d'un axe ou épine dorsale en bois bien droit AB, et d'un arc CD en châtaignier bien homogène et «ans nœuds, que l'on amincit aux deux extrémités. On fixe le milieu de l'arc à quelques centimètres au-dessous du sommet A, à l'aide d'une forte ligature faite avec un fil de fouet ciré.
46 TBÉOniE ET CONSTBL'CTIO» DES CERFS-VOLANTS
On maintient alors la courbure de l'arc au moyen d'une ficelle partant du sommet A (fig. ^2), venant en C, allant de U à la partie inférieure B pour venir ensuite se fixer en D, d'où la ûcelle va en C former la corde de l'arc : on la ramène en vers le milieu de l'épine dorsale, puis en D et enfin en A. Lorsqu'on s'est assure que tous les brins sont bien égaux deux à deux, AC — AD, CO = OD, CB — BD, etc., on arrête définitivement la ficelle en mettant un peu de colle forte sur toutes les ligatures. La ficelle est ainsi immobilisée et ne peut plus glisser jamais. Le rapport de la longueur AB à la largeur CD doit être d'environ i,35.
Ceci fait, il s'agit de recouvrir le cerf-volant de papier : on
clioisira un papier léger et
très solide se rapprochant du
papier écolier : on étend pour
cela la carcasse à plat sur le
papier, qu'on taille avec des
C ciseaux en le laissant de 3
ou 4 centimètres plus large ;
on rabat alors le papier le
long du pourtour de Ja car~
casse en faisant dea coches
autour de l'arc pour éviter
des plis, et on colle à la pAte.
Puis, à l'aide de bandes
de papier, on fixe l'épine dor-
" sale et les ficelles OC et OD
sur la surface du cerf-volant,
de façon que le papier fasse bien corps avec la carcasse. On
laisse alors sécher le tout avant d'y toucher.
En même temps, on aura préparé une queue ayant 12 h i5 fois la longueur du cerf-volant ; les brins de papier ou d'étoffe qui la composent sont passés dans des boucles que l'on fait sur la ficelle de la queue, tous les S à 10 centimètres. Ces boucles sont faciles à faire en suivant la figure 43 ci-contre. Lorsque le
CONSTRUCTION DES CERFS-VOLANTS t^J
papier est engagé jusqu'au milieu dans la boucle, on serre fortement la ficelle, et on forme une nouvelle boucle quelques centimètres plus bas, pour y placer un nouveau morceau de papier.
A l'extrémité de la queue, on placera un panache fait de papier ou d'étoffe découpée en lanières de 20 à 25 centimètres, de largeur, et noué fortement à une extrémité ; ou bien, ce qui est préférable, on fixera à l'extrémité de la queue un sac en toile que l'on
lestera avec du sable ou de la terre, en plus ou moins grande quantité, suivant la violence du vent.
Reste à déterminer l'attache. On fera pour cela une bride à deux brins fixés,
l'un au — de la hauteur à
FiG. 43.
partir du sommet, et l'autre au — de la hauteur à partir
du bas, en M et N (fig. 44)- Les deux brides MO et NO sont inégales. On les prend de telles longueurs qu'en rabattant la patte d'oie MON sur le plan du cerf-volant, l'œillet d'attache O, sommet de la patte d'oie, tombe, sur la verticale abaissée de l'extrémité B de Taxe, un peu au-dessus de la perpendiculaire PP'
élevée sur le milieu P de MN, soit à peu près au niveau du quart de la distance PM.
Le cerf -volant ainsi construit doit être parfaitement équilibré sur son axe CD, c'est-à-dire qu'en suspendant l'appareil par sa bride d'attache, il ne doit pencher ni à droite ni à gauche. Si l'équilibre n'est pas parfeit, mais dans ce cas seulement, on pourra corriger ce défaut en munissant le cerf-volant de deux oreilles en A et B, de poids inégaux, la plus légère étant du côté où penche le cerf-volant, et tels que l'équilibre soit parfait.
Une variante de ce type est dans le cerf-volant représenté cicontre (fig. 45), et qui en diffère très peu. L'ovale du miUeu est
généralement en osier et est fixée sur l'épine dorsale en A et B, à
de la longueur à partir
et
lO
lO
du haut. Sa largeur est des
lO
de la hauteur totale. On bride en A et C, ce dernier point étant à la
division -2- .
lO
Fig. 45.
Le point P, sommet de la bride rabattue sur le cerf-volant, doit venir au milieu de l'ovale.
On doit à M. Esterlin, professeur au collège de Bazas, une heureuse modification de ces cerfs-volants allongés, qui conduit à des résultats excellents au point de vue de la stabilité de l'appareil. Le cerf-volant Esterlin est un quadrilatère ABCD (fig. 46), dont la carcasse se compose d'une épine dorsale AC et d'une traverse horizontale BB. L'épine dorsale est en roseau ; la vergue, en deux morceaux, est en osier. La longueur de l'épine dorsale étant lo, les deux parties de la vergue DB ont chacune pour longueur 5,5 et sont
CONSTRUCTION DES CERFS-VOLANTS 4j
liées l'une sur l'autre de façon que la longueur totale soît 7. Une corde de ceinture entoure toute la carcasse. La voilure est en papier léger: En D est une corde DF qui sert, lorsqu'on lance l'appareil, ] à cintrer le cerf-volant en
^ arrière, en fixant le bout F à l'extrémité B de la vergue. Ainsi cintré, le cerfvolant fonctionne comme un dièdre, et, dans ces conditions, la queue n'est pas nép cessaire. La bride se fixe en
2 et 7, et reïtrémité de l'estrope, la bride étant rabattue, vienten 0, un peu au-dessous du point B.
Ces genres de cerfs-volants '"' ne présentent qu'un seul axe
de symétrie. Il est bien préférable d'adopter des appareils à plusieurs axes de symétrie, comme le carré, l'hexagone, l'octogone, etc.
Ces types sont beaucoup plus faciles à construire et à équifibrer exactement, parce qu'on n'emploie que des baguettes droites qu'il est aisé de fabriquer bien calibrées.
Le plus simple des cerfs-volants de
ce type est le cerf- volant rectangulaire,
dont le cerf-volant russe nous offre un
exemple. Il se compose (fig. ^7) d'une
voilure en papier léger sur laqiielle
"""■ "'■ on colle quatre légères réglettes en
bois AB, BF, FE et EA, et deux diagonales AF et BE.
Les bouts de tous ces bois sont liés avec de la ficelle cirée.
Lecurnu. — Le« Ccrfpi-VnlaDts. j
5o THÉORIE ET COSSTRIIGTIOS DES CE
Le rapport de la longueur à la largeur est de i,a5 à i,5o.
La bride est à trois brins : le brin central 'a pour longueur CD et chacun des deux autres est égal à AC. Ils sont attachés enA,BetC(fig.48).
La queue, très longue (i3 à i5 fois la hauteur du cerf-volanl), est iixée à une hrîde attachée en Eet F, et dont les brins ont une longueur égale à ED. Une corde fixée en A et B cintre fortement en arrière la surface du cerfvolant, îs cerfs-volants russes, on un merceau de papier plié e sous l'action du vent, et e, pareil à un boiirdonneuieui, qui s ifiiieiiu de fort loin.
M. F. Pottier, ingénieur des arts et manufactures, a donné dans La Nature (i) la description d'un ceif-volant polygonal, dit cerf-volant américain, d'une forme excellente, très simple à construire et d'une grande docililé à l'enlevage et à la manœuvre. Sa forme est celle d'un hexagone irrégulier, plus haut que large (fig. ig). Les proportions du triangle BCD sont, en effet, de 3 pour la base et ^ pour la hauteur. Nous prendrons donc, par exemple, BC = o'°,3o et BF ^ o^jSo.
Les baguettes dépassent la surface du cerf-volant de i cenlimètre.
Elles auront donc pour longueurs :
HK = o",62, BG = CF = o",865.
Les baguettes sont rondes, ont 6 millimètres de diamètre, et
sont faites en poirier passé à la filière, et très droit de fil.
Les trois baguettes sont liées en leur centre, mais sans entailler le bois ; la ligature est enduite de colle forte pour la fixer. A chaque extrémité des baguettes, on perce à i centimètre du bout un petit trou dans lequel on passe une ficelle servant à raidir la carcasse et à lui donner une forme bien régulière. Une goutte de colle forte empêche la ficelle de glisser.
La surface est faite d'un papier mince et résistant, consolidé aux six coins et
Fl6. ^9.
au centre par des renforts en toile collée sur le papier.
L'attache est composée d'une bride à trois brins, OB, OC et OD en bon fouet : chaque brin, d'égale longueur, est égal à CD. La queue est attachée en P à une patte d'oie dont les brins ont la même longueur que ceux de la bride. La ficelle et la queue sont fixées au cerf- volant au moyen d'un cabillot passant dans une estrope.
La queue est en ficelle et calicot, et composée de quatre tronçons qui peuvent s'adapter les uns aux autres au moyen d'un bouton et d'une boucle, ou simplement à l'aide de petits cabil-
53 TfléORtE
lois. Le premier tronçon a 6 mètres de longueur, et pèse 95 grammes. Il suffit pour un vent faible. Les trois autres tronçons ont chacun i mèlre de longueur, en sorte que la queue totale a 9 mètres de longueur. Voici les combinaisons que l'on obtient :
1" tronçon 6' de long, pè» Ç|5"', pour vent faible;
I " >t 3* tronçon 7 — iiS , pour vent mojen soutenu
i*. a' et 3' tronçon. . , ■ 8 — 137 , pour vent asseï Tort:
La queue est construite de la façon suivante. Nous supposons qu'on la fasse d'un seul morceau, soit 9 mètres de longueur totale.
On prend une corde de ig mètres de longueur, pesant 65 grammes, et on la tord à refus après l'avoir tendue ; on la plie alors en deux, et on l'abandonne'à elle-même. Elle se tortille, et sa longueur totale n'est plus que de 9 mètres : elle pèse alors 7 grammes au mètre courant.
Le calicot qui doit la garnir est de l'étoffe pesant 100 grammes le mètre carré. On la coupe en morceaux rectangulaires allant en diminuant de largeur par série de mètre en mètre, conformément au tableau suivant :
i. de U queue, haat. du n
'. l»rg. ;
Il y a donc 81 morceaux de calicot ainsi préparés.
Chaque morceau d'étoffe est refendu en languettes de a timètres de largeur, jusqu'à 2 centimètres de l'axe du n il reste donc 4 centimètres non fendus, jusqu'au 7^ métré (fig. 5o). Les morceaux des 7°, 8' et 9* mètres sont fendus
.4jf
FiG. 5o.
jusqu'à I centimètre de l'axe, et il ne reste donc que 2 centimètres non fendus. Les morceaux étant ainsi préparés, on les
fixe sur la corde tor- ^ due, en détordant
celle-ci sur un peu plus de 10 centimètres de long à l'aide de deux clous fixés sur une planchette ; le morceau est mis bien en place suivant l'axe, et on laisse revenir la corde qui, en se retordant, enserre l'étoffe ; on laisse i centimètre entre chaque morceau. La queue terminée, on fixe ces morceaux d'étoffe à l'aide d'un fort fil cousu à grands points.
Cette queue est excellente et ne se prête pas à s'emmêler comme les queues en papier. Elle est donc à recommander pour tous les cerfs-volants à queue.
Le cerf-volant lui-même peut être serré dans un grand portefeuille en carton ayant la même forme, mais un peu plus grand, et s'ouvrant suivant deux grands côtés consécutifs qu'on ferme à l'aide de deux cordonnets.
L'appareil ainsi construit a une surface de o'°',36. Il pèse :
Poids des 3 baguettes ^ .
Poids de la carcasse et des brides. . .
Poids du papier et des renforts
Poids total du cerf- volant terminé et paré.
ao
La densité de l'appareil — est donc de ' ^^
Ce cerf-volant est d'origine américaine, et est très en faveur parmi les amateurs du Nouveau continent.
Le seul inconvénient d'un pareil cerf-volant est de n'être pas démontable, ce qui rend son transport moins aisé. Aussi, nous
TBÉOnlE ET COSSTRUCtION I
conseillerons toujours la construction de cerfs-volants démontables et en étoffe.
Voici un exemple d'appareil très simple à fabriquer : c'est un hexagone régulier en andrinople (fig, 5i). La carcasse se compose de trois baguettes que l'on peut faire simplement en ^pm, ou mieux en frêne, choisi sans nœuds et droit de Ql. On fait débiter ce bois en lattes minces de o"" , yS de longueur, 4 millimètres d'épaisseur, et 1 2 millimètres de largeur. Au milieu, ^"'- ^' lalargeursera por-
tée i i8 millimètres, et c'est en ce point que sera percé au fer rouge un trou de 3 millimètres dans lequel on passera une tige de cuivre traversant les trois baguettes. Cette tige de cuivre est rivée, en sorte que les baguettes peuvent être repliées l'une sur l'autre, ou développées comme un éventail, suivant les trois axes de l'hexagone régulier.
La surface du cerf- volant est faite d'un morceau d'andrinople ourlé tout autour, et à chaque angle on rapporte un gousset en toile forte ou en peau, dans lequel on introduit l'extrémité des baguettes ; celles-ci donnent alors la rigidité nécessaire à l'appareil. On voit combien le montage et le démontage sont faciles. Pour le transport, on replie les baguettes sur ellesmêmes, et on roule la toile autour.
La bride se fixe au centre et aux deux sommets du haut ; les brins AO et BO ont pour longueur le côté de l'hexagone AB, et le brin OM est un peu plus long. La queue se fixe à l'extrémité
d'une patte d'oie, dont les brins ont pour longueur le côté de l'hexagone,
A lieu des goussets que nous avons décrits, on peut encore percer à chaque extrémité des baguettes un petit trou et coudre sur la toile de petits cordonnets à chaque angle. On fixe alors la toile sur la carcasse en passant ces cordons dans les trous et en nouant.
Dans de très grands appareils, on obtient plus de solidité, pour le cerf-volant hexagonal, en constituant la carcasse au moyen de deux triangles équilatéraux ABC et DEF B réunis en MNOPQR
(fig. 52).
Mi H. Magron, ingénieur à Caen, a construit de cette manière run cerf-volant dont le diamètre était de à mètres. La surface était, en chiffres ronds, de lO mètres carrés. Les baguettes en sapin ■— étaient plates et s'as-
"■ '' semblaient au moyen
de boulons et d'écrous en cuivre. Sur tout le pourtour de la toile était un ourlet dans lequel passait une forte corde présentant une boucle à chaque angle : cette boucle servait à fixer la toile sur la carcasse en la serrant entre deux rondelles de cuivre sous l'écrou qui réunissait les lattes formant la carcasse.
La bride était fixée en A, D, et Q, les brins AS et DS étant égaux aux côtés de l'hexagone, et .les deux autres brins égaux à AQ. La queue, longue de 4o mètres, s'attachait en G et E.
Cet appareil, déjà fort respectable comme dimensions, était encore loin de certains de ses congénères. Nous citerons plus loin le cerf-volant américain de Dudley-Hill, qui a la forme d'un hexagone irrégulier et qui atteint 6"", 60 de hauteur et 4"", 80 de largeur, et celui de M. Maillot, en France, de forme octogonale, qui couvrait une surface de 70 mètres carrés. Mais sans aller jusqu'à ces dimensions qui rendent la manœuvre fort dilTicile, nous conseillerons aux amateurs de construire des appareils de i^gSo à 2 mètres de hauteur comme donnant d'excellents résultats, et déjà capables de réaliser un grand nombre d'expériences.
Nous avons dit que nous employons avec succès des baleines de parapluie en acier, pour faire la carcasse de petits cerfs-volants. On peut faire ainsi un cerf-volant octo- H C gonal en étoffe : celle-ci est
ourlée tout autour, comme nous l'avons vu plus haut, et on coud les goussets aux (j f, huit angles. On introduit
alors dans ceux-ci les extrémités des baleines de parapluie qui sont disposées deux à deux parallèles, et se coupant naturellement au 1/3 de leur longueur.
On fixera l'étoffe sur les ''"■*^- baleines en M, N, 0, P
(fig. 53) à l'aide de cordons cousus sur l'étoffe et noués sur les baleines. La bride est fixée en A, B, 0, P, les brins AX et BX ayant une longueur égale à AH, et QX et PX unelongueur égale à AP.
La queue se fixe à une patte d'oie FYE, dont les brins sont égaux à ED. Ce petit appareil constitue un excellent volateur,
COHSTHtlCTION DES CEBPS-VOLANTS 67
fort peu encombrant, et d'uoe grande stabilité dans l'air par un vent modéré.
Un cerf-volant non démontable, maïs pliant et trèsoriginal est le suivant (fîg. 5^): sur une épine dorsale AB en jonc peut coulisser un petit tube cylindrique M sur lequel sont fixées les extrémités de deux tiges d'acier ME et o D MF, articulées en E et F
sur deux baleines de parapluie AEG et AFD, fixées en A sur l'épine dorsale :
on reconnaît la monture ordinaire d'un parapluie.
R est un ressort d'arrêt maintenant le cylindre M en place lorsque le cerfvolant est ouvert. Une toile de calicot est tendue sur l'appareil, qui s'ouvre et se ferme absolument comme F"8. 51. un parapluie quelconque.
L'attache de ce cerf-votant parapluie est celle que nous avons décrite pour les cerfs-volants en poire.
La queue a dix fois la longueur AB.
Citons encore le cerf-volant de M. Biot, qui offre un exemple remarquable de l'application des poches trouées, et qui porte en plus un dispositif très curieux que nous ne connaissons qu'à lut : une hélice folle k sa partie inférieure.
Ce cerf-volant, que son auteur présenta le 8 juillet i88o à la Société française de Navigation aérienne, se compose d'un plan fixe allongé ABCD (fig. 55), et de deux cônes G et K placés de chaque côté et un peu en tête, formant poches trouées à l'extrémité, pour laisser issue à l'air. Au bas, et sur le pro-
longement de ]a ligne médiane du plan, se trouve une hélice foUe sur son axe, à deux branches très arquées, remplaçant la queue et produisant le mSme eflet par la roUtion très rapide qu'elle prend sous l'adjon du vent ; elle fait frein sans entraver la montée ; de plus, elle présente toujours un plan de résistance en rapport avec l'angle formé par le pian, ce qui maintient l'appareil parfaitement droit.
En somme, cette hélice semble agir à la façon d'un gyroscope. Les cônes latéraux équilibrent la pression en formant opposition au balancement. La hauteur du plan est de o'",38; les cônes ont o", 20 de diamètre à la base, et leur profondeur est de o", 18; l'hélice à o°,3o de diamètre, et chaque aile a o'",o35 de largeur.
Cet appareil s'est montré parfaitement slable avec des vents de 6 à i5 mètres, et s'est enlevé jusqu'à 2 000 et 2 5oo mètres de hauteur.
