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seau voilier. Entre les deux phases opposées, où l'oiseau vole vent arrière, puis vent debout, il y a des phases intermédiaires où il reçoit le vent de côté. C’est à ces instants, que l'oiseau exécute les mouvements qui changent la direction de sa force vive par rapport à celle du vent. Or, tandis qu'il franchit les portions de son orbe perpendiculaires à la direction du vent, quelle est la force qui le soutient ?
Les observateurs s'accordent à admettre que, dans son parcours circulaire, l'oiseau est incliné comme un cavalier dans un cirque, c'est-à-dire que l'aile tournée vers le centre de l’orbe est plus basse que l’autre. S'il en est ainsi, l'oiseau présentera au vent sa face ventrale, à l’un des instants considérés, et alors il sera soutenu par le vent; mais, à l'extrémité diamétralement opposée de son orbe, l'oiseau recevra Le vent par sa face dorsale, ce qui aura pour effet de le faire descendre’. Échappera-t-il à cette chute par l’extrème rapidité de son mouvement pendant ce passage dangereux? C’est là ce qu'il est important de connaître; et comme l'observation semble insuffisante, il y a lieu d'instituer certaines expériences pour déterminer les conditions véritables du vol à voile. |
La forme réelle de la trajectoire de l’oiseau, sa vitesse, ses attitudes aux différents points de son parcours, enfin la direction du vent, tels sont les différents points qu'il est indispensable d'établir.
Dans les publications relatives au vol à voile, on trouve souvent la trajectoire du vol par orbes représentée en plan et en élévation?. Mais si ces figures, tracées sans points de repèresfixes, expriment l’aspect général des orbes décrits, on ne saurait avoir une pleine confiance dans leur fidélité. Kt même, en admettant
4. J'ai dit $ 12 comment l'oiseau qui vole en orbes change brusquement l’inclinaison du plan de sa queue aux deux diamètres opposés du cercle parcouru, cette inclinaison étant telle, que le vent soulève toujours la queue et la partie postérieure du corps.
2. Cette double représentation se trouve dans le travail de Basté et dans les mémoires inédits de Bazin et de Bretonnière.
qu'un observateur exercé puisse tracer avec une précision suffisante la trajectoire de l'oiseau voilier, il manquera toujours, dans cette figure, une notion importante, celle des positions de l’oiseau à des intervalles de temps égaux, d’où l’on puisse déduire les phases de sa vitesse.
On a vu $ 92 que les trajectoires photochronographiques
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E, élévation (figure théorique).
renseignent complètement sur les phases du mouvement d’un point; une telle trajectoire exprimerait complètement les mouvement de l'oiseau voilier. Mais il n’est pas possible de recourir à la photochronographie ordinaire, puisque l'oiseau planeur se détache en noir sur le fond éblouissant du ciel ; l'emploi des chambres noires et du style chronographique (& 171) répondra à tous les besoins.
La figure 164 représente théoriquement les trajectoires chronographiques de l'oiseau, en projection verticale et en projection horizontale. En P, l'oiseau volait au zénith de l’observateur; en E, la trajectoire a été obtenue par un observateur placé à la
même hauteur que l'oiseau. Si les points qui composent chacune de ces trajectoires ont été produits par le style à des intervalles d’une seconde, on verra, d’aprèsl’écartement différent de ces points sur la trajectoire P, que la vitesse de l’oiseau, dans son parcours
sous le vent, était plus grande que dans son parcours contre le vent. Cela donnera déjà la notion des vitesses relatives.
La trajectoire E, en projection verticale, se prête mal à l’estimation des vitesses, car l’écartement des points y est altéré par la perspective; mais, en revanche, les différences de niveau sont très sensibles dans cette figure : on y voit, par exemple, que l’oiseau monte contre le vent et descend quand il à vent arrière.
La combinaison des trajectoires P et E permettra d'estimer géométriquement les dimensions des orbes, et par conséquent, la vitesse absolue de l'oiseau, à chaque instant de son vol.
Quelques photographies instantanées, prises à différents points du parcours dé l’oiseau, renseigneront au besoin sur ses changements d’attitudes. Enfin, si l’on voulait connaître exactement la vitesse et la direction du vent, j'imagine qu’en lançant quelques petits ballons perdus, l’un d'eux au moins aurait chance de parcourir le champ observé, et l’on en pourrait également tracer la trajectoire chronographique.
Ce plan d'expérience est fort simple, en principe, mais la réalisation en sera peut-être difficile. Avant tout, il faudra que l’expérimentateur se transporte, avec ses appareils, dans les pays où les Aigles, Les Vautours et les Pélicans donnent le spectacle du vol à voile. Mais l'importance des résultats qu'il s’agit d’ob-
tenir mérite bien qu’on ne s'arrête pas aux difficultés de l’expérence.
Définition du travail mécanique. — Estimation du travail dépensé dans le vol ramé; insuffisance des données expérimentales sur les mouvements de l'oiseau. — Travail moteur mesuré d’après les données cinématiques de la photochronographie. — Le travail, à l'essor, est plus grand qu’en plein vol. — Travail dans le vol ascendant et dans le vol descendant. — Travail relatif des grands et des petits oiseaux. — Pendant la remontée de l'aile, les muscles pectoraux font du travail négatif. — Tout le travail dépensé dans le vol ramé se produit dans le coup d’abaissement de l’aile. — L'oiseau dépense-t-il du travail dans le vol plané et dans le vol à voile?
$ 197. Beaucoup de problèmes de mécanique animale pourront être résolus par les méthodes exposées dans les précédents chapitres.
En ce qui concerne la locomotion aérienne, il est une question qui, plus que toutes Les autres, préoccupe Les esprits : Quel est le travail que l'oiseau dépense pour voler? Suivant la réponse qui leur sera faite, ceux qui cherchent à créer des appareils volateurs sauront s'ils peuvent trouver, dans la force musculaire de l’homme, ou dans les machines dont on dispose aujourd'hui la production de travail nécessaire pour réaliser leurs projets.
$ 198. Définition du travail mécanique. — Jusqu'au commencement de ce siècle, on ne savait pas estimer la force des moteurs animés ni celle desïmachines. La commune mesure est fixée aujourd'hui ; c’est le #ravail mécanique dont la définition ordinaire est /e produit d’une force par le chemin qu'a parcouru son point d'application". L'unité de force, ou ki/ogrammiètre, est
1. La force ou l'effort F multiplié par l’espace parcouru E, c’est-à-dire le produit FE, exprime le travail effectué. Cette formule a une autre expression, quand le travail est produit par la pesanteur ou contre la pesanteur. Quand un corps, par exemple, a été élevé à une certaine hauteur, il à fallu