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Fig. 15 i. — Appareil planeur, avec effet de gouvernail ascendant.
la pesanteur, qui était la force accélératrice du glissement de l'appareil dans l'air, est devenue retardatrice : le planeur, s'élevaiit d'un mouvement diminué, est arrivé à l'immobilité. Si nous suivions plus longtemps l'expérience, nous verrions une nouvelle descente se produire; une série d'oscillations de ce genre s'observe parfois, avant que le mobile tombe sur le sol.
Enfin, si Ton donne à la courbure du papier une forme concave par en bas (fig. loo), on voit, à un certain moment de sa descente oblique, le mobile infléchir brusquement sa trajectoire en bas et frapper le sol avec violence. Dans ce cas, au moment où l'effet de gouvernail s'est produit, la direction nouvelle s'est trouvée favorisée par la pesanteur, qui a précipité la chute, tandis que tout à l'heure elle ralentissait la remontée.
Fig. 135. — Appareil planeur, avec effet de gouvernail
descendant.
Ces évolutions du petit appareil en papier ne ressemblent-elle pas h colles des oiseaux? £t si l'appareil était capable, h u moment donné de sa trajectoire dans l'air, de modifier sponU Dément la courbure de ses surfaces, ne le verrait-on pas effectue des plongées ou des ressources pareilles à celles qu'Hubert a d^ crites dans le vol du Faucon?
On a construit des planeurs de diverses formes et de taille difTércntes. Cayley en décrit un qu'il nomme aéroplane et qui lesté d'un poids de 200 livres, descendit du haut d'une collia dans la plaine, sous un angle de 10° avec l'horizon. J. Pline, il a une vingtaine d'années, construisit des appareils d'une légèret extrême; il leur donnait à peu près la forme d'oiseaux ou d papillons et, moyennant de légers déplacements du centre d gravité ou de légères torsions de la surface des ailes, il leur fai sait faire des parcours lents ou rapides, uniformes ou saccadés rectilignes ou infléchis en divers sens.
L'extrême légèreté de ces petits objets donne & leurs meuve ments une grande lenteur, car la pesanteur qui. représente h force motrice est très faible en comparaison de la résistance di l'air. Cependant, malgré cette lenteur, l'œil est encore incapabl< de suivre exactement tous lesdétails du phénomène, d'appréciei toutes les inflexions de la trajectoire, toutes les accélérations ei les ralentissements du mouvement ; or, c'est là ce qu'il fau drait conni^tre, pour comprendre réellement le mécanisme du vol plané. Les méthodes basées sur l'emploi de la photographie analysent les évolutions des appareils planeurs avec toute la précision désirable.
§ 184. Emploi de la photochronographie pour suivre lea évolutions des appareils planeurs. — On fait tomber un des appareils de J. Pline* devant un fond obscur sur lequel un
1. Sous la forme véritable que J. Pline leur a donnée, les appareils planeurs ppésententt'aspcct représenté fi;;. (56. Deux ailes symétriques, taillées d'un seul coup de ciseaux dans une feuille Je papier pliée en deux, sont prolongées, en arrière, par une sorte de queue taillée de la même façon. Le tout forme un angle dièdre ouvert en haut et dans le fond duquel on
réseau do fils, croisés à angle droit, forme une échelle graduée pour mesurer les déplacements horizontaux et les déplacements
verticaux du mobile. L'écartement de ces lignes est de 10 centimètres en tous sens.
lo||;e une paille ou même une aiguille d'acier terminée à l'une de ses extrémités par une boule Je cire. Ce petit lest peut glisser le long de la tige, de manière à porter le centre de gravité du système plus ou moins loin en avant des ailes. La queue peut, de son côté, être modifiée dans sa Torme, étalée horizontalement ou innëchie, soit en haut soiL en bas, de manière à produire les effets d'un gouvernail. Enfin, les ailes peuvent également être courbées de diverses façons, afin de se présenter sous des angles variables. Tous ces changements modifient la trajectoire parcourue.
La symétrie parfaite des deux moitiés de l'appareil planeur est indispensable, si l'on veut que la trajectoire ne dévie ni à droite ni à gauche, quelles que soient d'ailleurs les sinuosités qu'elle présente dans le plan du roouveraent. Si l'on tord légèrement l'une des ailes, de telle sorte que sa projection normale à l'axe du vol ait un peu plus de surface que celle de l'aile opposée, aussitôt on voit la trajectoire du planeur s'infléchir du côté où l'aile présente le plus de résistance. Cette petite expérience justifie complètement l'opinion des anciens auteurs (§24) sur l'effet du changement n de l'une des ailes, dans les mouvements tournants de l'oiseau.
Le mobile, qui était suspendu par l'anse de fil adaptée à sa queue, tombe d'abord presque verticalement et d'un mouvement accél(5ré; bientôt, par l'efl'et de gouvernail que produit la queue de l'appareil légèrement courbée vers le haut, la trajectoire s'infléchit, le plan des ailes se couche presque horî/ontalement sur
l'air, et la translation, suit une direction voisine de 1 lité. Dans la figure 137, une légère disaymétrie de l'app imprimé un mouvement de côté, par suite duquel il t peu sa face inférieure vers l'observateur.
Un ingénieux constructeur, M. Bègue, a réalisé, il y a années, un jouet fort amusant avec des appareils plai
papier. Ces objets avaient des formes variées ; celle d'une Chauvesouris était particulièrement curieuse. On plaçait le planeur sur une sorte d'écran ou d'éventail qui servait à le lancer ; arrivé à une certaine distance, l'appareil se retournait et revenait vers son point do départ. Avec un peu d'exercice, on arrivait à recevoir le planeur sur l'éventail lui-même et à le lancer indéfiniment.
§ 185. Position du centre de pression de l'air sous les ailes, dans le vol plané ; lois d'Avanzini. — Quand un oiseau tient les ailes horizontalement étendues et se laisse descendre suivant une ligne verticale, le centre de pression de l'air sous chacune des ailes coïncide avec leur centre de figure. Mais il n'en est plus de même quand l'oiseau se déplace obliquement avec une grande vitesse ; le centre de pression de l'air se rapproche alors du bord antérieur de l'aile, d'autant plus près de ce bord, que la translation est plus rapide et que la surface de l'aile fait avec l'axe du vol un angle plus aigu. Ce déplacement du centre de pression a été découvert par Avanzini, dans ses expériences sur la résistance que l'eau présente au mouvement de surfaces diversement inclinées*.
De Louvrié admet qu'une action semblable doit se produire quand une surface inclinée se déplace dans l'air. Et en effet, on a observé qu'un oiseau qui plane avec une grande vitesse porte ses ailes en arrière. Or, puisqu'il n'y a pas alors rupture d'équilibre et culbute en avant, il faut admettre que la résistance de l'air n'a pas sa résultante au centre de la surface de l'aile, mais près du bord antérieur de celle-ci.
1 . D'après Avanzini {Istituto nazionale Italiano, t. I, part. I), il y a coïnciilence parfaite du centre de pression avec le centre de la surface, quand celle-ci se déplace normalement à son plan ; mais la coïncidence cesse quand le plan est oblique par rapport à la direction de son mouvement. Le centre de pression se rapproche alors du bord antérieur du plan, et cela d'autant plus que rincidence du plan est plus oblique et sa vitesse plus grande. Gayley [VAéronaute, 1877, p. 260) indique ce déplacement du centre de pression de Tair sous les ailes de Toiseau, quand celles-ci forment un angle très aigu avec la trajectoire.
Marey. — Vol des oiseaux. 20
D'autre part, les observations de Mouillard^ nous apprennent que la direction des ailes change suivant la rapidité plus ou moins grande du planement. Chez les oiseaux qui planent avec
Fig. 198. — Aspect d'un oiseau qui plane lentement; la pointe des ailes est portée en mvaAt
(Mouillard).
une grande lenteur, les ailes sont portées en avant et forment entre elles un angle rentrant au fond duquel se voit la tête (fig. 158). D'autres oiseaux, à planement plus rapide, portent
Fig. 159. — Aspect d'un oiseau qui glisse rapidement sur l'air; la pointe des ailes est portée
en arrière (Mouillard).
leurs ailes en arrière, de manière à former en avant un angle saillant (fig. 159).
Le déplacement du centre de pression sous l'aile, pendant la translation rapide, tend, avons-nous dit, à détruire l'équilibre de Toiseau dans l'air. Mais cet équilibre se rétablit par différentes manœuvres: soit par l'action de la queue agissant à