‹ Notice sur le travaux scientifiquesChapitre 9 sur 11 · LEGENDE · texte numérisé non relu

LEGENDE

B, Bac à acide.

C, Bac à eau.

l), Vase de mélange.

E, Boite à mousses.

F, Laveur.

K, Sécheur.

L, Cloche d'épreuve.

Mj Sortie du gaz.

minutes, la vitesse de régime est atteinte. Tant qu'on fait circuler Feau acidulée, cette vitesse se maintient et augmente même peu à peu par suite de réchauffement de l'appareil. Lorsqu'on veut arrêter l'opération, il suffit d'intercepter l'arrivée de l'acide; le liquide restant dans le générateur est promptement neutralisé et, au bout de 4 à /> minutes, l'opération est pratiquement interrompue.

» 3^ Il est facile de comprendre que, dans la méthode des tonneaux, le liquide acidulé, d'abord très riche en acide sulfurique, attaque vivenn»nt le fer, mais que l'action s'affaibUt peu à peu à mesure que l'acide se neutralise.

Dans un générateur d'appareil à circulation, où le liquide circule de bas en haut, la partie inférieure contient un mélange très riche en acide, mélange qui s'appauvrit à mesure qu'il s'élève dans le récipient. Si, par la pensée, l'on partage le générateur en tranches horizontales, chacune d'elles sera le siège d'une réaction plus ou moins active suivant qu'elle sera plus ou moins rapprochée de l'orifice d'introduction de l'acide, et l'allure du dégagement dans chaque tranche sera la même ]que celle qu'on pourrait observer dans

Fig. 5.

Générateur mobile. — Vue.

un des tonneaux de la méthode ancienne à un moment donné. Le générateur présente donc simultanément les différentes phases que l'on obtient successivement dans chaque tonneau. La vitesse moyenne est, par conséquent, à quantité de fer égale, à peu près la même dans les deux méthodes. Elle est même supérieure dans un appareil à circulation où le liquide en contact avec le métal est constamment renouvelé, tandis que dans un appareil à tonneaux les couches inférieures du fer en contact avec un hquide à peu près stagnant ne produisent qu'une quantité de gaz insignifiante et que les parties réellement attaquées sont les couches supérieures où le liquide

est agité par suite du bouillement de Thydrogène produit. Ainsi, une batterie de 20 tonneaux d'un cube total de i4"', contenant 4600*^8 de fer, produira en 3 heures 230™' d'hydrogène. Théoriquement, dans le même temps, la même quantité de gaz devra être produite par un générateur à circulation contenant également 40oo''s de fer, c'est-à-dire cubant 5" à 6"*. Mais, en réalité, grâce au renouvellement du liquide, les 25o"' de gaz peuvent être obtenus en moins d'une heure, en sorte que, comme puissance de production, un générateur de 5"' sera équivalent à une batterie de Go tonneaux cubant 4'-^™') c'est-à-dire 8 à 9 fois plus volumineuse.

)) 4^ Enfin, le gonflement au moyen d'un appareil à circulation est une opération facile qui consiste à ouvrir le robinet à acide au commencement du gonflement, à le fermer à la lin; pendant la marche, à régler l'arrivée de l'eau de manière à obtenir un mélange en proportions convenables et à accélérer ou modérer la vitesse de circulation du liquide suivant la quantité d'hydrogène qu'on désire produire. Telle est la manière peu compliquée de conduire l'appareil. Pendant tout le gonflement, quelques hommes versent de l'acide dans le bac destiné à recevoir ce liquide et y maintiennent un niveau constant; là se bornent les opérations matérielles. Si l'on se rappelle à quelles manœuvres compliquées et fréquemment répétées donne lieu la méthode des tonneaux, on voit que les deux procédés présentent des dilTérences considérables. Ajoutons que si, par suite d'un incident quelconque, il y a lieu d'interrompre le gonflemetit, le procédé des tonneaux ne permet pas d'éviter la production du gaz, et l'on n'a d'autre ressource que de laisser celui-ci se dégager dans l'atmosphère jusqu'à complet épuisement de la batterie actuellement en action; avec un appareil à circulation, au contraire, il suffît de fermer le robinet d'acide pour que le dégagement de l'hydrogène cesse au bout de quelques instants.

M Ainsi, diminution considérable du volume des appareils, augmentation de la vitesse de production du gaz, extrême régularité du dégagement, facilité et simplicité de manœuvres : tels sont les avantages que présentent les appareils fondés sur le principe de la circulation.

» L'application de ce principe aux appareils à hydrogène fut donc une véritable révolution dans les méthodes de production de ce gaz en grande quantité.

» Aussi, avant de décrire les divers appareils fondés sur ce principe, croyons-nous devoir donner quelques détails sur l'histoire de la question, afin d'établir à qui revient le mérite de cette invention.

» Dans une Note adressée en 1875 à la Commission d'Aérostalion mili-

lairc dont M. le colonel Lausscdat (Hait le Président, le capitaine Renard exposait ainsi le but qu'il avait poursuivi : « Simplifier le matériel servant » à la préparation du gaz hydrogène; réduire ce matériel à un poids et à » un volume tels qu'il puisse être installé sur un seul wagon de chemin de » fer et être conduit aussi prés que possible du théâtre des opérations » aérostatiques militaires »

» Le but modeste que se proposait l'inventeur a été atteint et dépassé par lui; car, en dehors du matériel fixe installé aujourd'hui dans les parcs aérostatiques îles places fortes, il a été construit des appareils réduits aux proportions d'une simple voiture qui suit les troupes d'aérostiers.

» Henry Giffard ayant appliqué le principe de la circulation à son générateur, lorsqu'il s'agit de gonfler le grand ballon captif de l'Exposition de 1878, cette éclatante mise en lumière d'une invention qui n'avait servi jusque-là qu'aux expériences peu connues du capitaine Renard a pu faire illusion sur la question de priorité. Il n'est donc pas inutile de préciser ici, a l'aide de quelques dates, qui constituent les meilleurs arguments et les plus décisifs dans ces sortes de questions.

» Le Mémoire dans lequel la capitaine Renard exposait le principe et formulait le projet de son appareil à circulation est du i4 août 1870!; ce Mémoire a été présenté le même jour à la Commission d'Aéroslation présidée par M. le colonel Laussedat.

» M. Laussedat crut devoir prendre l'avis de praticiens et s'adressa à Henry Giflard auquel les dessins du projet furent remis.

M Sur ces entrefaites survint l'accident du ballon IJUnwers (8 décembre 1875), où furent blessés la plupart des membres de la Commission dont les séances durent être forcément interrompues pendant un temps assez long. Ce ne fut donc qu'au bout de plusieurs mois que GiiTard rendit le dossier en formulant son avis : le procédé y disait-il, était impraticable.

» Une nouvelle tentative fut faite auprès de M. Flaud, le constructeur bien connu des injecteurs Giflard, pour obtenir son concours. Le rapport du 4 jtiin 1876 à la Commission d'Aéroslation constate un nouvel échec : M. Flaud, après examen des dessins qui lui avaient été confiés, refusait de se charger de la construction. Avec l'obstination quelquefois salutaire des inventeurs, le capitaine Renard persista dans l'application de son idée qui revêtait une forme pratique dès cette même année 187G; un petit appareil fut construit et fonctionna; le procédé permit enfin de gonfler de gros aérostats, en 1877, à Chalais.

» Les faits sont donc précis : Giffard, lorsqu'il construisit ses générateurs

à circulation en 1877 et en 1878, connaissait, par les dessins explicites qui lui furent remis en 1873, le procédé de la circulation proposé par le capitaine Renard (procédé qu'il avait déclaré impraticable) et l'appareil imaginé dans ce but par le même inventeur.'

» Le capitaine Renard a d'ailleurs établi la priorité de l'invention, dès l'année 1876, au Congrès de l'Association française pour l'avancement des sciences, tenu au Havre à cette époque, et Giffard ^st lui-même assez brillant inventeur pour qu'il soit inutile de lui attribuer les découvertes d'autrui. »

2" Expériences du ballon « La France » (1884 et 1885).

{Comptes rendus du i8 août i884 cl du 7 décembre 188 >. —Conférence du commandant Cil. Renard à la Sociélé de secours des Amis des Sciences, le 8 avril 18^6.)

Le ballon La France, que j'ai construit à Ghalais en i883 et 1884 avecla collaboration de M. A.JCrebs et qui fut expérimenté en 1884 et i885, est le premier appareil de ce genre qui ait pu être effectivement dirigé.

Les sept ascensions où il a pu atteindre une vitesse propre maxima de 6'",:u) environ par seconde ont donc dans Thistoire de TAérostation une importance parliculicre. L'effet moral qu'elles produisirent fut considérable et l'opinion, qui de tout temps avait assimilé le problème de la direction des ballons à celui du mouvement perpétuel, en fut complètement retournée. Elle devint brusquement aussi favorable à ce genre de recberches qu'elle lui avait été contraire et crut à l'avenir prochain de ce nouveau genre de locomotion.

Aujourd'hui, njalgré ce premier succès, la navigation aérienne par ballons n'est pas encore entrée dans le domaine de la pratique et nous savons quels nouveaux obstacles nous séparent du succès final. Nous espérons qu'ils seront bientôt surmontés en raison des progrès des moteurs et de la connaissance plus complète que nous avons des conditions de stabilité en marche des ballons dirigeables.

Au moment où de nouveaux appareils se construisent avec des succès divers, il nous semble utile de rappeler brièvement les conditions dans lesquelles se sont faites les expériences de La France et les causes auxquelles il a dû ses succès.

L'épure géométrique {fig- 6 et PL /et //) du ballon montre très clairement et sa forme particulière et les principales dispositions qui le caractérisent.

Le ballon proprement dit affectait une forme très allongée (allongement G, diamètre 8™,4o, longueur 5o™,4o, capacité 1864"'").

Cette forme est dissymétrique, le bout le plus renflé à l'avant (ce qui diminue un peu le couple perturbateur.) La nacelle est une longue poutre en bambous et cables d'acier de 32'" de longueur suspendue au ballon par un système funiculaire croisé assurant, dans certaines limites d'inclinaison, sa solidarité complète avec le ballon ("disposition empruntée à Dupuv-de- Lôme). Le résultat de cette solidarité est de donner au ballon le maximum de stabilité statique possible. Le ballonnet, séparé comme dans l'aérostat

dcDupuy-dc-Lôme du ballon principal par un simple diaphragme, est très |ong, afin d'altérer le moins possible la répartition régulière de la force ascensionnelle dans le sens longitudinal. Pour limiter les mouvements longitudinaux de l'air dan^ le ballonnet dans le cas où il n'est pas complètement plein ou vide, 2 diaphragmes trans\>ersaux le partagent en 3 compartiments distincts ne communiquant entre eux que par le ventilateur dont la manche se divise en trois pour les alimenter séparément.

Dessin géomélriquc de l'aérostat.

Le ventilateur est une hélice à 4 branches à axe vertical de o™,4o de diamètre tournant à une vitesse réglée par le potentiel de la pile qui Talimente et qui est absolument indépendante de celle du moteur principal. Il en résulte que ce ventilateur fonctionne à une pression maxima qu'on a choisie un peu inférieure à celle qui serait nécessaire pour faire refluer l'hydrogène jusqu'au bas de la manche qui sert de soupape de sûreté au ballon. Ottc disposition dispense de l'emploi des clapets à ressorts, dont le fonctionnement est délicat et souvent infidèle. Elle a donné d'excellents résultats.

Le moteur est électrique. Celui de 1884 avait été construit à Cbalais par M. Krebs; celui de i885, de même poids à peu près, a été fait spécialement pour nous par M. Gramme. Ils pesaient tous deux \i^^ par cheval environ. La difficulté était de trouver un générateur d'électricité assez léger pour développer la puissance de 8 chevaux aux bornes que nous jugions indispensable pour la réussite. Nous ne disposions que de ^oo*"^ à joo**^ pour

celte pile. Il fallait donc une pile pouvant développer un cheval aux bornes sous So^^^î environ et nous estimions qu'elle devait marcher 2 heures environ.

Après des recherches assez laborieuses, j'imaginai la pile tubulaire chlorochromique qui réalise assez complètement les desiderata qui précèdent. Elle ne pèse que 44^^ P^^ cheval réellement recueilli sur l'arbre moteur et peut fonctionner dans ces conditions plus d'une heure et demie.

Actuellement elle est encore de beaucoup (après 9.0 années) le générateur chimique d'électricité le plus léger qui existe.

C'est surtout à cette pile et à la construction rationnelle de tout l'ensemble que le ballon La France a dû de réaliser ce qui avait été vainement tenté jusqu'alors.

Dans notre conférence de 1 886 nous montrions que, grâce à elle, nous pouvions disposer de iG chevaux environ par are de section transversale, tandis que, dans les ballons de Gifl'ard, Dupuy-de-Lôme et Tissandier, la puissance par are s'élevait seulement à 3'*'*, 8, o*^**,38 et 2 chevaux.

Aussi pouvait-on espérer doubler à peu près la vitesse de ce dernier ballon, qui devait être un peu supérieure à 3"* par seconde et c'est ce que l'expérience a prouvé. Avec notre vitesse de 6"', 5o les chances de trouver un temps maniable augmentaient considérablement et l'on put effectivement les rencontrer.

Avec les vitesses si faibles des ballons antérieurs, ces chances étaient a peu près nulles et il fut impossible en fait de les trouver.

En résumé, le succès du ballon La France, succès auquel on doit la première démonstration expérimentale de la possibilité de diriger un aérostat et de le ramener à son point de départ, est dû surtout à l'emploi d'une force motrice suffisante, et Ton put disposer de cette force motrice à cette époque, o;râce à la pile chlorochromique tubulaire que je venais d'imaginer.

Le succès à été rendu possible, d'ailleurs, par les bonnes dispositions générales du ballon, par sa forme très allongée et très peu résistante, parie soin apporté à la construction de la nacelle et de la suspension croisée à la Dupuy-de-Lôme, par Temploi d'un ballonnet très allongé et cloisonné dans le sens transversal, par l'emploi d'un ventilateur à pression constante et mû par un moteur absolument indépendant de celui de Phélice propulsive, par les dispositions rationnelles et le choix judicieux des dimensions de cette hélice, par les qualités du gouvernail parfaitement rigide, et manœuvré par des drisses inextensibles afin d'éviter les temps perdus et les embardées, enfin, par l'emploi en i88.> d'un empennage, insuffisant il est vrai (mes ré- H. 6

contes recherches l'ont démontré), mais qui a cependant contribué à hmiter le tanj^aji^e pour les vitesses relativement grandes atteintes en i88i avec une pile renforcée.

J'ai apporté à cette œuvre la pile chlorochromique, et, pour tout le reste de Tétude, la part qui revient à M. Krebset à moi dans Tœuvre commune a été définie dans la Communication faite à F Académie le i8 août 1884 {Comptes rendus).

Fig. 7.

Vue rJc Im Fronce ;i trrrr (en long).

En i885, mon frère P. Renard m'a puissamment aidé pour l'exécution des quelques améliorations qui furent apportées à notre ballon et qui nous permirent de prendre à bord un aéronaute de plus et d'exécuter des mesures.

Ces mesures furent très importantes. (Test M. Paul Renard qui en était chargé.

La vitesse était mesurée par un ballon-loch en baudruche incomplètement gonflé et juste en équilibre dans l'air. Il déroulait un fil de 100" de longueur.

En négligeant Vinertie du loch, la vitesse V était donnée en fonction de la durée du déroulement en secondes / par la formule expérimentale

Vr--+o,,.7;

0,117 ^^^ '^ dérive du loch sous faclion de Tefibrl de déroulement de la bobine. Le calcul des effets de Tinertie introduit une correction addilive d'environ 6 pour 100.

Fig. 8.

Vue de La France à Icrrc (vue de boul ).

La résistance du ballon était mesurée indirectement par l'intensité du courant moteur; des expériences à poste fixe avaient permis de tarer ainsi

le, courant. Le travail dépensé aux bornes était mesuré électriquement, comme d'habitude.

Les résultats de ces mesures très importantes ont été donnés dans ma Communication du 7 décembre i885; nous les rappelons ici, ainsi que le Tableau des sept expériences de La France, dans lequel nous avons introduit une colonne des vitesses corrigées en raison de Tinertic du loch.

Formules de la résistance et du tra^'all dépensé.

Si Ton désigne par :

H, la résistance de Tair ou mouvement du ballon en kilogrammes,

V, sa vitesse propre en mètres par seconde;

0, le travail de Iraclion directe (6 =: RV) en kilograinmètres ;

T, le travail sur l'arbre de Thélice en kilogrammètres;

D, le diamètre du ballon en mètres.

on aurait, pour un ballon du type France :

(1) R=:o,oi685Dn'*,

(s?) e -:o,oi685D«V»,

(3) Tzz:o,o326D»V».

Tableau récapitulatif des résultats obtenus dans les sept ascensions de La France

en 1884 et i885.

Vitesse

Vitesse

Tours

du

corrijîce

Numéros

d'hélice

ballon

en raison

des

par

publiée

de l'inertie

Ascensions

Dates.

niinule.

en i88:>.

du loch (•).

in

9 août 1884..

4si

12 septembre 1884.

8 novenibre 1

id.

25 août i885.

22 septembre

23 septembre

Ohhcr\aLioAS.

Le ballon rentre à Ghalais.

Avarie de machine (descente à Velizy ).

Le ballon rentre à Chalais.

id.

Vent de 6'",5o à 7"»(,desc.à Villacoublav).

Le ballon rentre à Chalais.

id.

(*) Les vitesses n'ont été mesurées au loch que pour les cxpérirnces u'" G et 7 ; les autres vitesses ont été calculées d*après celles-là, on admettant la proportionnalité de la \itesse propre au nombre de tours d'hélice par minute.

^ fc

'Ml

Carte des voyages du ballon.

Remarque. — Les formules (i), (2) et (ii) ont été établies en partant des vitesses non corrigées de la colonne ( { ).

Vax employant les vitesses corrigées de la colonne ( j ) les coeflicients sont

divisés par y — g j , soit par 1,12 environ et deviennent

Rzr:o,Ol5D«V*,

e zz:0,0l5D«\S

Nous joignons à celte courte Note quelques vues du ballon La France et la carte de ses voyages {fig- 7> 8? 9 ^^ PI- III)-

kl -

3® Piles tabulaires chlorochromiques employées comme générateur d'électricité à bord du ballon « La France » (i883).

Monograpilie de ces piles sous le litre : Les pi/es légères du ballon dirigeable « La France w» parle Commandant Renard; bibliothèque de la Revue de r Aéronautique^ 1890.

Nous avons dit que le succès du ballon La France a olé dû surtout à l'emploi de la pile chlorochromique et à la légèreté de cette pile.

La légèreté d'une pile peut être considérée à deux points de vue :

1° Capacité en joules sous un poids donné;

9J^ Activité en Kvatts sous un poids donné.

A partir de 1882 j'ai entrepris à Chalais de très nombreuses recherches sur les piles primaires en vue de réaliser à la fois la plus grande capacité et la plus grande activité spécifiques. La pile chlore-zinc serait l'idéal si l'on pouvait dissoudre le chlore en abondance à la pression ordinaire dans un liquide conducteur.

En présence de Timpossibilité d'obtenir une pareille dissolution de chlore, je m'étais d'abord arrêté à une pile brome-zinc d'une construction très simple, le brome se dissolvant en très grande abondance dans les bromures. Mais les dangers d'une pile semblable, où il faudrait emporter une centaine de kilogrammes de brome, étaient tels que, malgré le succès de mes premiers essais, je dus chercher autre chose.

Je pensai alors à produire une dissolution de chlore à Vétat naissant en associant l'acide chlorhydrique à un corps peu stable riche en oxygène.

L'acide chromique libre me sembla très avantageux, car il est très soluble et très instable en présence de l'acide chlorhydrique.

J'obtins bientôt des liquides chlorochromiques équivalents à une dissolution très riche en chlore, et pour ainsi dire tout prêts à le dégager à la première occasion. Le liquide normal qui me donna les meilleurs résultats présente la composition suivante :

Acide chlorhydrique dilué à 1 1° Baume aoo*^"*'

Acide chromique cristallisé Oo»

Ce liquide donne 5o watts-heure par litre, ce qui met le volume du liquide par cheval-heure aux bornes à 1 5' environ.

Mais il a en outre une activité spécifique considérable et peut dégager à

peu près cinrj fois plus (rrnorgie p«ir socondo daus lo mémo rlômenl que les liquides ordinaires dos [)ilos au hichromalo do pelasse.

Nous avons pu eonslruiro d(\s ôI/mucmiIs |>osant \\^^ par ehoval sur V arbre moteur, soit ?)V^^ <»nviron par elioval aux hormis, el à peu près 2 S*'^/)^/* ehe\'al'heure sur Varhre.

Ces chiflVos suffisent pour montrer la faraude supériorilo de cette pile sur les accumulateurs et les autres piles primaires. Le seul inconvénient qu'elle prosente, c'est le prix élevé do la force motrice, mais cotte considération était de peu d'importance dans Tapplication (pie nous voulions en faire, car il fallait avant tout réussir, et d'ailleurs la dépense de la pile ne représentait qu'une bien faible partie di? la dépense totale de ronsemble de la construction.

Pour obtenir le maximum de légèreté possible il fallait renoncer aux vases poreux et au système à deux liquides.

Les premiers essais do |)iles plates à un seul liquide analogues à certaines piles au bicbromato i\(' potasse ne réussiront pas.

Lu raison de sa grande activité spécifique le liquide s'échaufTait jusqu'à l'ébullition.

FiL'. 10.

Je reconnus alors la nécessité do diviser la masse liquide et d'adopter un dispositif (jue j'ai appelé (uhuhtiiv, cha<[uo élément se présentant sous la forme d'un tube vertical de faible diamètre et d'assez grande baulour séparé du tube voisin par un inlorvallo où l'air pouvait circuler.

Je (lus renoncer aussi au cliarbon connue électrode positive c\\ raison de son poids d'aboid, el do sa fiagiiilé ensuite. Je trouvai une électrode parfaite dans Targout plaliiic par laminage, de y^ de millimètre d'é[)aisseur

totale et renfcrniant le dixième de son poids de platine rê[)arli snr les deux faces. L'épaisseur de la couche de platine très adhérente était ainsi d'environ ^*^ de millimètre, soit 2**, :>.

Chaque élément se présente sous la forme d'un tube comprenant de Textérieur à Fintérieur (y/^*'. io) :

l ne vase cylindrique en verre ou ébonite A ;

Fiîï. 1 1

Une électrode tubulaire d'argent platiné B ayant un diamètre égal aux ^ environ de celui du vase A;

In crayon de zinc non amalgamé G (l'amalgamation étant de nul effet dans notre liquide) ayant environ le ^ du diamètre du tube A.

Ces éléments donnent en circuit ouvert un voltage de 1,93 environ et fournissent leur énergie maxima en watts-heure quand on les décharge au voltage de i,25.

La figure 1 1 représente un groupe de 1 2 éléments de la pile de la France. Les 12 éléments sont réunis par 6 en surface et 2 en tension sur un socle léger en bois.

L'ensemble do ce groupe pèse lo*^*^' et donne 80 ampères sous q, ]! volts soit 200 watts.

On emportait en général 'V>. groupes de ce genre pouvant développer R. 7

G/|Oo watts et marcher i heure 4o minutes environ. (Le poids n'était que de 320^6.)

Ce poids et cette puissance ont été légèrement dépassés dans les dernières expériences (22 et 23 septembre i885) où Ton a obtenu la plus grande vitesse :

mm

Le diamètre des éléments (vase A) élait de 4o

Celui de Télectrode d'argent platiné 3a

Celui du zinc 6, '1

Une des particularités remarquables de cette pile c'est la fixité du courant et l'absence presque complète de toute polarisation. La décharge est aussi régulière et aussi fidèle que celle d'un bon accumulateur.

Dans notre publication de 1890 nous avons signalé la possibilité A' atténuer l'activité spécifique de la pile chlorochromique en remplaçant atome pour atome une partie de l'acide chlorhydrique par de l'acide sulfurique.

La capacité totale n'est pas changée, mais le courant normal de décharge est diminué el la durée augmentée. Ce procédé permet d'employer la pile chlorochromique à des usages très divers.

J'en ai fait un grand usage à Chalais pour des expériences de laboratoire et notamment pour la propulsion de mes premiers modèles de trains automobiles à propulsion continue.

La pile chlorochromique est encore à l'heure actuelle le plus léger des générateurs chimiques d'électricité tant au point de vue de sa capacité totale par kilogramme que de son activité spécifique.

4" Cours de Navigation aérienne professé à Chalais (en grande partie inédit) (1886-1901).

L'enseignement supérieur des officiers d'aérosliers que j'ai organise à Chalais comprenait deux parties distinctes qu'on pourrait appeler aèronavigation rationnelle et aéronaii galion appliquée.

J'ai enseigné pendant i5 années Vacronavigation rationnelle à l'txole de Chalais et j'ai dû créer ce cours en l'absence de tout précédent.

J'en donne ici le programme sommaire (celui des dernières années) :

l^iiEMiÈuE LEÇON : Problème de la Navigation aérienne. — Sa division en deux parties : sustentation et direction. Sustentation dynamique. Principe d'Archiméde appliqué au gaz. Première approximation. Définition d'un aérostat, définition de la force ascensionnelle d'un gaz. Comme première approximation, elle est la diflercnce entre deux nombres qui sont le poids spécifique a de l'air et le poids spécifique b du gaz du ballon A=^a — ù.

Poids de l'air et ses variations. Variations dues à la pression, à la température, à l'état hygrométrique, à Tintensité de la pesanteur. (]ette dernière cause n'a aucune influence sur la quantité de matière que le ballon peut enlever. Limites extrêmes des variations relatives du poids de Tair dans un méjne lieu.

Poids des gaz légers susceptibles d'être enqjloyés en aérostation. Varialions relatives de ce poids. Varialions de la force ascensionnelle.

Deuxième leçon : Niçelleinent barométrique. — Loi de Halley. Hauteur homogène : c'est celle qu'aurait l'atmosphère au-dessus du point d'observation si, pour la même pression à ce point, elle était formée d'un fluide incompressible ayant un poids spécifique égal à celui de l'air en ce

môme point. Cette hauteur I est donc égale au quotient - de la pression par

le poids spécifique. Pratiquement I est sensiblement égal à 8000"*. La hauteur homogène est indépendante de Taltitude. Quel ipie soit le point d'observation, il est toujours surmonté d'une colonne d'air dont la hauteur homogène est 800:)"*, chaque mètre d'ascension correspond donc à une diminution n»lative de -—^^ dans la pression et la densité de l'aia^ en tous lieux.

L'altitude, en négligeant les corrections, est donnée par la formule

Il ' P^ y — 1 lo^- nep ^

(ju'on peut écrire

dans cette dernière formule, on emploie les logarithmes vulgaires.

1,0 est la hauteur au dixième, c'est celle dont il faut s'élever pour que le poids spécifique de l'air soit réduit au dixième de sa valeur initiale.

Formules pratiques pour le nivellement barométrique en ballon. Fermeture de ce nivellement.

Pressions apparentes dans les ballons. — Leur théorie approchée. Conséquences des pressions apparentes : i*' tension superficielle des enveloppes; 2® vilesse d'écoulement du gaz ou de l'air à travers un orifice percé dans l'enveloppe.

Tensions superficielles. Tensions autour d'un point. Tensions principales. Ellipse directrice. Ellipse des tensions. Il ne saurait y avoir de tensions négatiNcs dans les enveloppes. Réciprocité des fentes et des tensions. Les directions réciproques sont celles des diamètres conjugués de l'ellipse directrice. Un contour limité par une ellipse directrice n'est soumis qu'à des forces rayonnantes passant par le centre de cette ellipse. Tissus réticulés. Dans un tissu à deux nappes, sans frottement, les directions des nappes sont des directions réciproques. Importance de cette remarque. Conséquence pour les filets et les tissus des enveloppes de ballon. Détermination des tensions principales dans les ballons. Théorème des trois prèssions. Il ne donne qu'une équation entre les deux tensions inconnues. Il ne suffit pas de connaître la pression apparente et les deux rayons de courbure de l'enveloppe dans les directions principales pour connaître les deux tensions principales. Détermination des tensions principales dans les surfaces cylindriques et dans les surfaces de révolution à pression constante. Surfaces noyaux. Surfaces genre tore, t^as où la ])ression apparente esl variable comme dans les ballons. Principes du calcul des tensions dans les ballons de révolution autour d'un axe vertical. Ballons cyUndriques à génératrices horizontales.

Écoulement de l'air et des gaz à travers les enveloppes. Coefficients de vitesse. Fuites de gaz et rentrées d'air. Importance des rentrées d'air qu'il faut éviter à tout prix. Clapets inférieurs. Manches d'appendice. Soupapes.

Calcul de leurs dimensions rationnelles. Perforations accidentelles. Effets des projectiles sur les ballons.

Troisième leçon. — Loi des mouvements verticaux des aérostats. Equilibre unilatéral de Taérostat plein. Indifférence de l'équilibre entre la zone d'équilibre et la terre. La zone d'équilibre est celle où le ballon est à la fois en équilibre et entièrement gonflé. Entre la zone d'équilibre et la terre le ballon est prêt à osciller comme une balance folle. Variations accidentelles de la force ascensionnelle. Effets thermiques, ils tendent à donner un peu de stabilité au ballon flasque, mais en pratique ces effets sont masqués par d'autres causes. Moyen de combattre les variations accidentelles de la force ascensionnelle. Procédés statiques, procédés dynamiques. Énoncé des principes généraux de la conduite des ballons libres. Navigation près de la zone d'équilibre, cette zone s'élève sans cesse au cours du voyage. Moyens d'éviter cet inconvénient. Emploi du ballonnet pour obtenir un ballon à volume maximum variable. Le ballonnet permet d'abaisser à volonté la zone d'équilibre unilatérale. Importance de cette faculté. Quelques 'mots des autres procédés qui permettraient d'abaisser à volonté la zone d'équilibre.

Étude dynamique des mouvements verticaux. Mise en train, régime. Ballon plein gagnant sa zone d'équilibre. Quelle que soit la loi suivant laquelle le lest est projeté, la fin de l'ascension est toujours la même, elle se termine par un arc de parabole dont le sommet est à une hauteur détermiuée assez faible au-dessus de la zone d'équilibre. Travail du capitaine Voyer sur cette question. Vitesse de dilatation et de contraction des ballons. C.alcul des appendices et clapets inférieurs comme conséquence des notions qui précèdent.

(Quatrième leçon : Les ballons dirigeables. — Principes généraux. Angle abordable, maximum de déviation, discussion. Définition d'un navire aérien dirigeable. Dispositions générales des ballons dirigeables. Formes allongées de moindre résistance. Stabilité longitudinale statique. Nécessité du ballonnet. Nécessité des cloisons transversales dans le ballonnet. Le couple perturbateur dû au déplacement longitudinal de l'air dans le ballonnet est à peu près en raison inverse du nombre de cloisons. Solidarité du ballon et de la nacelle. Nécessité des suspensions à réseau triangulaire ou à système funiculaire croisé (système appliqué pour la première fois par Dupuy de Lôme).

Stabilité en altitude. Propulseurs verticaux, expériences de Chalais sur

CCS propulseurs, conséquences. Propulseurs horizontaux. Théorie approchée de la propulsion. Uésisloncc des carènes aériennes. Expériences de la France et formules qui en résultent. Travail dépensé à différentes vitesses pour ce type de ballon.

Moteurs aéroslaliques, choix du moteur. Limite des vitesses de progression des ballons dirigeables. Olte limite, dans Télat actuel des choses, n'a aucun ra{)porl avec la puissance maxima des moteurs. Elle est actuellement due à rinslabilité longitudinale du ballon en marche, ou instabilité aérodynamique. Vitesse criticjue. Démonstration expérimentale de son existence, (louples perturbateurs, leur mesure. Poussée latérale des ballons inclinés. Difficulté du problème du mouvement d'un ballon instable en marche. Tangage et ondulations de la trajectoire. Nécessité de rendre les carènes stables. Empennage. Empennage strict. Empennage surabondant. Moyens pratiques de le réaliser.

Du vent, — Vitesse des venls classés d'après leur degré de probabilité. Probabilité de direction en fonction de la vitesse propre. Mesure de la vitesse propre : i" directe, loch aérien, anémomètre; 2** indirecte, méthode du commandant P. Renard, Notions d'aéroplanimétrie (loi des mouvements horizon laux des ballons à propulseur dans un courant d'air uniforme). Vitesse qu'on doit exiger des ballons dirigeables.

(léométrie des ballons dirigeables. Méthodes de construction employées pour. la France, Simplification : ballons de la famille sphêrique.

Histoire et avenir des ballons dirigeables.

CiNQLiKMK LEÇON : Lcs naiîrcs aériens plus lourds que Vair, — Conditions générales du problème. Sustentatioa et direction. Sustentation indépendante ou dépendante du mouvement horizontal. Orthoptères, hélicoptères, aéroplanes.

Résistance de l'air. Lois générales. Plans orthogonaux, plans obliques, carènes aériennes. Qualité sustentalrice d'un plan mince animé d'un mouvement rectiligne ou circulaire. Démonstration expérimentale de Taugmentalion de qualité résultant de l'attaque oblique. Çwa///c' des ailes courbes. Interprétation des expérience» de Lilienthal. Sustentation orthogonale. Son impossibilité pratique. Sustentation hélicoïdale. Calcul du travail. Maximum absolu du poid^d'un hélicoptère en fonction du poids spécifique des hélices et du moteur. Solidité des hélices, moyens d'en reculer les hinites. Sustentation aéroplane, ses avantages. Calcul du travail. (^)ualité

globale (Fiin <ieroplaiie. Angles du minimum de travail par seconde et par mètre. Théorème des routes ondulées. Vitesse de progression de l'aéroplane, elle est indépendante de la force dépensée et de la pente. Pour modifier cette vitesse il faut changer Tangle d'attaque. Lignes de niveau du travail dépensé. Parachutes dirigeables.

Stabilité des aéroplanes : longitudinale, latérale. Un aéroplane doit être une flèche empennée, munie d'un plan suslenlateur. Emploi du parachute dirigeable ou aéroplane sans moteur pour l'étude pratique de ces appareils. Départs et atterrissages. Utilité des hélices pour ces manœuvres. Hélicoaéroplanes.

Moteurs. — Légèreté actuelle des moteurs, légèreté désirable pour permettre la réalisation vraiment pratique des appareils volants. Comparaison entre les ballons et les appareils d'aviation.

Coup d'œil général sur l'état actuel et sur l'avenir de la navigation aérienne.

C]e cours, avons-nous dit, n'a pas été publié en entier. En 1 88 1 j'ai publié, dans VAéronaute^ sous le titre : Etudes sur les ballons à volume maximum variable^ un travail dans lequel se trouve une partie de la matière de la deuxième et de la troisième leçon. En ce qui concerne les lois élémentaires des mouvements verticaux que je croyais avoir entrevues le premier, j'ai appris récemment que j'avais eu dans la personne de Meusnier un illustre devancier. Je crois cependant qu^on jugera que ma situation m'a permis de pousser cette étude plus loin qu'il n'avait pu le faire, ce qui d'ailleurs n'a rien d'étonnant, Meusnier ne s'étant occupé (ju'accidentellement de cette intéressante question et n^ayant jamais fait d'ascension libre.

Dans ses leçons sur l'Aérostation, le distingué professeur de la Faculté de Bordeaux, M. Marchis, a proposé de donner à ces lois le nom de Lois de Meusnier-Renard. Je serais très fier que cette appellation fût adoptée par les savants et les aéronautes.

On trouve dans le cours de M. Marchis quelques passages empruntés à mes leçons ; il a toujours eu le plus grand soin de signaler ces emprunts, qu'il a d'ailleurs faits après s'en être entretenu avec moi.

Les leçons rédigées en 1886 par mon ami le lieutenant-colonel Espitalier, alors capitaine de la Compagnie d'Aérostiers de (irenoble et qui n'ont paru ([u'à l'état de cahiers lithographies, renferment une partie de la matière des trois premières leçons de mon Cours, plus quelques nations sur la (léo-

me trie des ballons dirigeables avec des développements excellents du capitaine Voyer sur les ballons de la famille sphérique

Je me propose de faire paraître le plus tôt possible tout l'ensemble du (]ours dont je viens d'indiquer le programme.

Je comptais terminer cette Notice par quelques monographies de divers appareils construits à ( '.balais sous ma direction et par l'exposé sommaire de diverses recherches inédites, mais je crois devoir y renoncer en raison du développement déjà assez considérable de cet exposé de mes principales études.

Les divers travaux que je laisse momentanément de côté seront d'ailleurs l'objet de publications prochaines, et il me sera plus facile alors de les résumer en renvoyant aux Ouvrages ou Articles parus. J'ai, du reste, indiqué par quelques mois la plupart des sujets dont il s'agit, au cours de l'exposé général qui forme la première partie de celle Nolice.

35898 Paris. — Imprimerie GAUTHlEll-VILLARS, quai des Grands-Auguslins, 55.

Cil. Rknard. — Travaux scienlihques.

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