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Fig. 128. — Appareil inscripteur des réactions verticales du coup d'aile et de leurs variations suivant le poids à soulever et suivant la force du ressort moteur.

La figure 128 montre l'oiseau artificiel, monté sur une longue tige Tl de bois léger T{, articulée par une charnière en haut d’une colonne; de cette facon la machine sautera dans un plan parfaitement vertical. La tige se continue en avant de l'oiseau, et se termine par une plume, pour tracer sur un cylindre enfumé les hauteurs de soulèvement. Une goupille g repose sur un arc de fer et soutient la machine à une hauteur constante

DORE End

soulever, la surface des ailes, etc. On peut, de cette manière, se rendre compte des conséquences mécaniques des différentes conformations de l'oiseau décrites au chapitre V.

S 148. L'expérience montre que, pour une même force du ressort, si l'on augmente régulièrement le poids à soulever, la hauteur du soulèvement diminue, mais ne suit pas, en sens inverse, la variation du poids. —

La figure 129 représente la courbe | de ces variations ; les ordonnées correspondent aux hauteurs du soulèvement, les abscisses aux variations du poids à soulever.

Mais si l’on multiplie le poids soulevé, dans chaque expérience, par la hauteur du soulèvement, le produit décroît d'une manière régulière et sa valeur est inversement proportionnelle à celle du poids soulevé. Or, le produit d’un poids par la hauteur à laquelle il 93 405. 145 125. 455. 145. 155, 165. 475 est élevé n’est autre chose qu'un 12: — Heuteurs auxquelles Le coup

d’aile soulève l'appareil sous des charges

travail. On doit donc conclure graduellement croissantes de 95 à 175

grammes.

que la réaction d'un même coup

d’aile, c’est-à-dire la détente d'un même ressort, ou {4 méme dépense de travail moteur transmet, à la masse de la machine, une quantité de travail d'autant moindre, que cette masse est plus grande. Or, comme il ne peut pas y avoir de travail perdu, il faut que la masse de l'air ait reçu plus de travail quand celle de l’oi-

qui représente les minima à partir desquels les sauts s’éléveront plus ou moins haut, suivant la force du ressort mm par rapport au poids soulevé.

Enfin, une précaution indispensable pour que les ailes aa soient toujours également élevées, et les ressorts également tendus, dans chaque expérience, consiste à fabriquer à l’aide d’un mandrin de bois les anneaux en fil f qui relieront les ailes et tiendront l'appareil tendu, jusqu’à ce qu'on les brûle. On obtient ainsi des anneaux semblables entre eux; les ailes sont toujours également élevées, et les ressorts tendus au même degré.

seau en a reçu moins. Cela conduit à examiner comment se partage le travail d’une force entre deux masses inégales.

$ 149. Du partage de la force musculaire de l'oiseau entre la masse du corps et celle de l'air déplacé. — La balistique résout un problème du même genre, quand elle calcule la manière dont se partage la force de la poudre entre la masse d’un canon et celle du projectile. Elle nous apprend que la grande et la petite masse reçoivent toutes deux la même quantité de mouvement : c’est en cela que l’action est égale à la réaction, mais le travail communiqué à la pièce, c’est-à-dire à la grande masse, est trèsfaible, en comparaison de celuiqui estcommuniqué à la masse beaucoup plus petite du boulet’. En effet, la formule du travail

mv reçu par une masse en mouvement est —- ; ce travail sera donc

proportionnel au carré de la vitesse dont chacune des masses est animée, et si le boulet pèse 300 fois moins que la pièce de canon, il aura reçu 300 fois plus de travail qu'elle.

Dans le cas du vol, plus la masse de l’oiseau sera grande

4. Voici la solution de ce problème donnée par Poncelet (Introduction à la mécanique industrielle, p. 174).

Soit F, à un instant donné, la force motrice qui pousse en avant le bouletet qui est censée pousser en sens contraire, et avecune intensité égale, le fond de l’âme de la pièce; soient P et P’ les poids du boulet et de la’ pièce y compris son affût, etc. ; soient V et V' respectivement les petits degrés de vitesse qui leur sont imprimés à un instant quelconque et dans la durée de l'élément de temps {, on aura la proportion

Fipis V0 ou PY=T OL.

On aura de mème, pour la pièce et son affût :

PP: Ver ou PV == FSCUL

Ainsi :

PV ou TND r.

Par conséquent, les degrés de vitesse imprimés au boulet et à la pièce, dans un temps infiniment petit, sont réciproquement proportionnels aux poids de ce boulet et de cette pièce.

De même, les vitesses finies, imprimées à la pièce et au boulet, à linstant où celui-ci a acquis tout son mouvement, sont réciproquement entre elles comme le poids de cette pièce est au boulet.

par rapport à celle de l'air mis en mouvement, plus sera faible la quantité du travail moteur de l'aile qui s’appliquera à la masse du corps, et plus sera grande la part qui s’appliquera au déplacement de l'air.

$ 150. Inîluence de la force motrice sur la hauteur à laquelle l'oiseau est soulevé. — L'appareilreprésenté (fig. 128) m'a encore servi à rechercher ce qui se passe, quand on fait varier la force

a RS m a -500gr. 400 gr.

Fig. 130. — Différences de hauteur auxquelles est soulevé l'appareil, suivant son poids et suivant la

force du ressort moteur. Dans chacune des deux séries, la force décroit comme les nombres 3, 2,1.

du ressort moteur. Le but des expériences était de savoir comment se comporteraient des oiseaux de même poids, mais pourvus de muscles d’inégale puissance.

La figure 130 montre qu’à poids égal de la machine, la hauteur du soulèvement croit plus vite que la force du ressort'. En effet, tandis que la force du ressort moteur croissait à peu près suivant une progression arithmétique, la hauteur du soulèvement croissait plus rapidement.

1. Voici comment on faisait varier la force du ressort moteur. Un tube de caoutchouc bien homogène développe toujours la même traction quand on en prend un tronçon d’une longueur donnée, et qu’on le soumet à la même élongation ; je prenais donc 3 morceaux de ces tubes semblables en longueur et, dans mes expériences successives, j'employais d'abord un seul de ces ressorts, puis deux à la fois, puis trois, pour produire l’abaissement des ailes de la machine. Chacun des ressorts développait un effort statique de 900 grammes.

$ 151. Influence de l'étendue de la surface des ailes sur la hauteur de soulèvement de l'oiseau. — Une première série d'expériences fut faite avec des ailes dont la surface totale était de 700 centimètres carrés, le ressort moteur étant constant, et Les charges graduellement croissantes. J’obtins (fig. 131) la série des ordonnées représentées par des lignes pleines. J’accrus alors la surface des ailes, et la portaï à 1 092 centimètres carrés. Les hau-

Fig. 131. — Effet des changements de la surface de l'aile sur la hauteur du soulèvement, Les points expriment les hauteurs de soulèvement avec une grande surface d’aile et des poids croissants. Les lignes pleines expriment les hauteurs de soulèvement avec les mêmes poids croissants, mais avec une surface d'ailes d'une fois et demie moindre,

teurs des nouveaux soulèvements sont représentées par des points qui en marquent les sommets.

On voit que l’accroissement de la surface des ailes n’amène pas un accroissement proportionnel dans la hauteur à laquelle se soulève la machine. En outre, la différence de hauteur du soulèvement obtenu avec des surfaces d'ailes inégalement étendues diminue graduellement, à mesure que le poids de l’appareil augmente; elle était sensiblement nulle, dès la septième expérience.

On conçoit que la diminution de la surface des ailes soit compensée par un accroissement de la rapidité de leur abaissement, et qu’un oiseau dont on a rogné les rémiges puisse voler encore, en frappant l'air avec plus de rapidité‘.

1. La résistance d'inertie des ailes intervient pour fournir un point d’ap-

$ 152. Rapidité excessive de l'abaissement de l'aile artificielle, — L'appareil artificiel imite les effets du coup d’aile d’un oiseau véritable, sauf sur un point : c’est que le coup de l'aile artificielle est d’une extrème rapidité, en comparaison du coup d’aile de l’oiseau ($ 70).

On dirait, si la supposition ne paraissait absurde, que l'air résiste moins à l’aile factice qu’à l’aile véritable. Cette absurdité n’est qu'apparente; on verra, au chapitre prochain, comment et pourquoi l'oiseau trouve sur l’air bien plus de résistance que n’en trouvait le petit appareil qui vient d’être décrit.

pui aux muscles, quand la surface est trop réduite pour trouver un appui sur l'air. Ainsi, avec des ailes massives, j'ai obtenu un notable soulèvement de la machine, même quand toute la surface membraneuse avait été enlevée. Il va sans dire qu’un tel soulèvement était bientôt suivi d’une violente réaction inverse.