PORTER

mots la phase à laquelle correspond chacune d'elles. Les six

premières appartiennent à l’abaissement, et les cinq dernières à l'élévation des ailes.

Fig. 85. On a choisi arbitrairement, pour origine du coup d’aile, l'instant où commence son abaissement. Les deux ailes sont largement déployées, et l’on voit que les rémiges s'infléchissent déjà sur la résistance de l'air.

Fig. 86. La torsion de l'aile par la résistance de l’air est encore plus marquée ; l'oiseau étale largement sa queue et laisse pendre ses pattes.

Fig. 87. L'abaissement des ailes continue, avec la torsion des rémiges. L’aile gauche est vue en raccourci, mais la droite montre à la fois sa face inférieure et sa face supé-

Fig. 88.

Fig. 89.

rieure, par suite de la torsion qu’elle éprouve. On voit aussi

tées d’une fraction de période. Ces phases peuvent être très nombreuses, puisque le nombre des images représentées en série sera d'autant plus grand que la fraction qui s'ajoute au nombre entier de périodes contenues

entre deux images successives est plus petite.

que les ailes se portent en avant et commencent à s'approcher l’une de l’autre.

Fig. 88. La torsion de l'aile commence à diminuer par suite du ralentissement de la descente, mais l’adduction se prononce encore.

Fig. 89. Les aïles continuent à se rapprocher l’une de l’autre; leurs faces internes se regardent.

Fig. 90. L’adduction est à son maximum. Sur des images prises d'en haut, en projection horizontale, on verra que les pointes des ailes arrivent à se toucher en avant de la poitrine de l'oiseau.

Fig. 91. Commencement de la phase de remontée ;

l'oiseau a tout le corps en-

fermé entre ses. ailes; sa tète seule apparaît un peu, à leur bord supérieur. L'angle obtus que les ailes font, en haut et en arrière de la tête, correspond à la région carpienne qui commence à se plier.

Fig. 92. Les articulations de l’aile sont fléchies et les grandes rémiges se portent en dehors; en même temps qu'elles pivotent sur elles-mêmes et laissent passer l'air dans leurs intervalles.

Fig. 92.

Fig. 93. L'abduction de l'aile se prononce de plus en plus; les rémiges sont franchement séparées les unes des autres: le bord antérieur de l'aile s'élève.

Pendant ce temps et pendant celui qui précède, les articulations du coude et du carpe sont fléchies.

Fig. 94. On voit l’élévation de l'aile s’accentuer davantage ; ses articulations s'étendent, et celle du carpe, qui est seule visible, forme déjà un angle plus obtus que dans les images précédentes. Les rémiges recommencent à se rapprocher les unes des autres.

Fig. 95. Lei les ailes, tout à fait relevées et étendues, se touchent par leur face dorsale; c’est à ce moment que se produit le choc sonore signalé par Virgile.

Les pattes sont pendantes encore à cet instant final de la remontée de l'aile:

l'oiseau les retirera brusquement au début de la phase prochaine qui commencera le battement suivant.

MarEy. — Vol des oiseaux.

$ 103. Analyse d’une photochronographie. — Soit, figure 96, une série d'images d'un Goéland dans un vol descendant.

La ligne qui passe par le milieu du corps des deux images extrêmes représente l'axe du vol; l'échelle métrique horizontale, placée au-dessous de la figure, montre que cet axe fait, avec l'horizon, un angle de 9° environ.

Fig. 96. — Goéland, vol descendant suivant l’axe AB. L’échelle métrique exprime en centimètres les espaces parcourus horizontalement à chaque instant.

Fréquence des battements de l'aile. — Le nombre des images contenues dans une révolution de l’aile, entre À et B, est de dix et une fraction, ee qui, à raison de cinquante images par seconde, donne pour un battement complet, ou révolution de l'aile, 1/5 de seconde environ.

Vitesse de l'oiseau. — Mesuré sur l'échelle métrique, le parcours de l’oisean pendant un battement d’ailes est de 1,371, soit 6",82 par seconde, ou 411 mètres à la minute ou 24 kil. 660 mètres à l'heure. Cette vitesse est faible, pour un bon volateur; mais n'oublions pas que les images ont été prises au début du vol, au moment où le Goéland vient d’être lâché et prend péniblement son essor. Du reste, quand on examine une longue série d'images, on voit la vitesse s'accélérer sensiblement, du commencement à la fin de la figure.

Si l’on veut apprécier les variations périodiques de la vitesse pendant la durée d’un coup d'ailes, il faut choisir, sur chaque image, un même point qui ne soit jamais caché, quelle que soit la position de l'aile; l'œil de l'oiseau est un très bon

point de repère pour ces mesures. La vitesse estimée d’après l’espace parcouru entre deux éclairements consécutifs, c’està-dire en 1/50 de seconde, se mesure, soit sur la trajectoire de l'œil, soit sur la projection horizontale de cette trajectoire. En adoptant cette dernière mesure, on trouve les valeurs suivantes : maximum 0,16 en Æ de seconde, soit 8 mètres à la seconde; minimum, 0",12 dans le même intervalle de temps, soit 6 mètres à la seconde. La vitesse atteint son maximum à la fin de l’abaissement de l’aile, son minimum à la fin de la remontée.

Oscillations verticales du corps. — Mesurées d’après le déplacement de l'œil, au-dessus et au-dessous de l’axe du vol, ces oscillations ont une amplitude de 0,08, soit 0",04 de chaque côté de cet axe. Les deux phases, soit positive, soit négative, de l'oscillation ont sensiblement la même durée, car toutes deux contiennent le mème nombre d'images. La phase positive, ou convexe par en haut, correspond à l’abaissement de l'aile; la phase négative ou convexe par en bas, à son relèvement.

Changements d’inclinaison du corps. — L'axe longitudinal de l'oiseau, c’est-à-dire la droite qui le traverserait du bec à l’extrémité de la queue, est sensiblement horizontal dans l'intervalle des deux oscillations dont nous venons de parler. Mais pendant l’'abaissement de l'aile, l'extrémité antérieure de l’axe du corps se relève légèrement; elle s’abaisse au contraire, quand l'aile remonte. |

Trajectoire de l'aile. — Comme les articulations du coude et du carpe s'ouvrent et se ferment tour à tour; comme d'autre part la surface des rémiges se courbe et s'incline en sens divers, il est nécessaire de spécifier le point dont on veut déterminer la trajectoire. Le earpe est celui que j'avais choisi dans certaines expériences graphiques ($ 79); nous le suivrons également sur les images photographiques, il y est en effet toujours visible !.

1. Ce point présente encore un intérêt particulier : c'est d’être très

voisin du centre d'action de l'air sur l’aile, ainsi qu'on le verra plus tard.

On a indiqué, sur chaque image, la position du carpe au moyen d'un point; puis, en joignant tous ces points entre eux, on à obtenu une courbe sinueuse que l'axe du vol partage assez inégalement : la partie située au-dessus de cet axe est en effet notablement plus grande que celle qui est au-dessous.

Cette énumération des renseignements fournis par les photochronographies pourrait être complétée par l'indication des trajectoires de différents autres points du corps, mais cela n'aurait pas d'intérêt pour le moment. Il suffit d'avoir montré comment on peut tirer de ces images les éléments nécessaires pour une étude cinématique du vol des oiseaux.

$ 104. Reproduction synthétique de l'apparence des mouvements du vol au moyen du phénakistiscope. — Tout le monde connaît l'ingénieux instrument imaginé par Plateau et auquel il a donné le nom de phénakistiscope. Il est formé d’un disque tournant sur son axe et à la circonférence duquel sont tracées une série d'attitudes correspondant aux différentes phases du mouvement qu'on veut reproduire. Ce disque est placé devant un miroir qui en renvoie l’image, et l'observateur regarde par une série de trous à travers lesquels il perçoit les images représentées dans la série des attitudes successives de l’objet. La persistance des impressions lumineuses sur la rétine fait que cet objet paraît exécuter des mouvements continus à retours régulièrement périodiques.

Les onze images représentées fig. 97 ont été agrandies et disposées circulairement sur un disque de carton. Des fenêtres convenablement espacées ont été percées dans le disque et celui-ei, misen mouvement devant un miroir, a donné l'illusion parfaite d'un oiseau qui bat des ailes.

On sait que, pour avoir une sensation visuelle continue au moyen d'impressions successives, il faut que ces impressions se renouvellent environ 10 fois par seconde. Le disque ci-dessus représenté donne donc l'illusion d'un mouvement continu, à la

condition de faire un tour à la seconde. Or, si chaque tour du

disque fait assister l'observateur à toute la série des phases d'un

SUCCESSION DES MOUVEMENTS DU VOL. 163 battement d'ailes, et s'il faut une seconde pour que cette série se déroule, le mouvement qu'on aperçoit dans le phénakistiscope est 5 fois plus lent, et par conséquent plus facile à observer, que

Fig. 97. — Onze images du vol d'un Goéland, disposées pour le phénakistiscope.

dans la nature, puisque le Goéland donne cinq coups d'ailes par seconde.

Avec un plus grand nombre d'images, et un plus grand nombre de fenêtres, on pourrait produire l'illusion d'un mouvement continu, tout en ralentissant plus encore les mouvements apparents de l'oiseau. Cest ce ralentissement des mouvements qui rend précieux l'emploi de phénakistiscope, en permettant à l'œil de suivre facilement toutes les phases d’un acte qui échapperait à l'observation directe. Peu à peu, on imprime au disque une

rotation plus rapide, et l'œil, familiarisé avec le mouvement quil

vient d'observer, continue à en discerner les phases, malgré leur brièveté croissante. On arrive de la sorte à faire l'éducation de sa vue, et l’on saisit bientôt, dans l’observation directe des mouvements des êtres animés, certains détails qui échappaient auparavant.

C’est ce que j'ai constaté sur moi-mème, à propos des allures du cheval, de la course de l'homme et même du vol de certains Oiseaux.