LE
L'on prétend que, lorsqu'il s'est agi sérieusement pour la première fois de construire un pont près de Québec, l’on a consulté à ce sujet le fameux ingénieur français Eiffel, l’auteur de la tour qui porte son nom ; celui-ci aurait répondu que le projet était réalisable, mais que l’on rencontrerait de sérieuses difficultés dans la pose de la travée centrale, à cause de la profondeur du flsuve et de la rapidité du courant.
L'entreprise était, en effet, très délicate et exigeait, pour être menée à bonne fin, de minutieuses précautions.
La travée centrale, longue de 640 pieds et large de 88, a été construite, dans l’anse de Sillery, à trois milles de l’endroit où elle devait être posée, sur six piliers en béton qui la supportaient, deux au centre et deux à chacune des extrémités. Il fallait la placer ensuite sur des pontons flottants et la remorquer jusqu’au pont lui-même, pour la hisser finalement à 150 pieds de hauteur.
Les pontons ou chalands qui devaient soulever la travée de dessus ses piliers et la transporter à trois milles de distance étaient au nombre de six ; on devait en placer trois, unis par des poutres de fer, à chaque extrémité. Pour arriver à ce résultat,ona appliqué le principe bien connu qui régit tous les corps immergés dans l’eau et les corps flottants, c’est-à-dire le principe d’Archimède.
L'on sait que tout.corps plongé dans un liquide subit de la part de ce dernier une poussée égale au poids du liquide qu’il déplace ; il en résulte que cette poussée est inférieure au poids de ce corps, si celui-ci est plus lourd, à volume égal, que le liquide dans lequel il est plongé, et le corps s’enfonce alors avec une force égale à la différence des poids en présence. D’autre part, si c’est le liquide qui est le plus lourd, à volume égal, le corps immergé subit une poussée supérieure à son poids ; il s'élève dans le liquide, et il sort en partie de l’eau jusqu’à ce que la portion immergée déplace un volume d’eau dont le poids égale le sien.
C'est le cas de tous les navires et en général de tous les corps flottants. Un navire s’enfoncera donc dans l’eau d’autant plus profondément qu'il
sera lui-même plus lourd :t plus louriement Chargé. Si, dans ces conditiurs on lu: enlève une partie de se charge, il va sortir quelque peu de l’eau avec une force irrésistible.
C’est cette force de poussée de l’eau que l’on emploie pour le sauvetage des épaves, pour le renflouement des navires naufragés et la mise en cale sèche. C’est aussi cette force que l’on a mis en œuvre pour installer la travée centrale du pont de Québec sur ses pontons flottants.
Ceux-ci, en effet, au moyen de portes que l’on pouvait ouvrir à leur intérieur, furent remplis d’eau et introduits sous la travée, trois à chaque extrémité. On les a vidés ensuite par le jeu de puissantes pompes, ce qui provoqua une énorme poussée égale au poids du liquide déplacé, suffsante pour souleverla pesante masse de la travée centrale, et celle-ci, appuyée sur ses chalands, devenait tout simplement un corpsflottant. Ilneres-. tait plus qu’à la transporter jusqu’au site du pont.
L'opération fut exécutée, comme on le sait, le 17 septembre 1917, aux petites heures du jour, par un temps splendide et en présence d’une foule
immense, spectacle d’une grandiose solennité dont
le souvenir restera ineffaçable dans l'esprit de ceux qui en furent les témoins émus et charmés.
Le succès de l’entreprise ne pouvait être obtenu qu'au prix de précautions particulières.
Le départ s’effectua vers la fin de la marée montante et à l’époque des grandes marées, afin de profiter du maximum de niveau de l’eau. A cause de l’équilibre précaire de la travée, haute de 120 pieds au-dessus des échafauds par lesquels elle reposait sur les poñtons, il fallait éviter toute secousse et toute ondulation de la mer capables de produire des oscillations dangereuses. Une mer calme et une atmosphère à peu près en repos étaient donc de rigueur. Pour procéder avec toute la lenteur nécessaire, à cause de la vitesse du courant, on eut recours à deux équipes de remorqueurs tirant en sens inverses, la première déplaçant la truvée vers le site du pont, l’autre jouant le rôle d’ancres mobiles et limitant de la sorte la vitesse du déplacement. Après un temps relativement court et à l’heure exigée pour utiliser le niveau calculé de l’eau, le cortége majestueux était rendu à destination, avec un plein succès,
à quelques centaines de pieds du pont.
L'opération la plus délicate et la plus aléatoire, c’est-à-dire placer la travée exactement en ligne avec les cantilevers, l’y maintenir malgré le courant, et fixer solidement, aux quatre coins, les quatre lames d’acier qui devaient la soulever jusqu’au niveau du tablier du pont, et cela très rapidement, avant que le niveau du fleuve ne se soit trop abaissé par suite du retrait de la marée, allait maintenant commencer.
On donna congé au remorqueurs, on fixa aux quatre coins de la travée de puissants câbles d’acier, et la manœuvre d'approche fut effectuée par des treuils, que l’on voyait sur les deux extrémités du pont, et par des palans installés sur des constructions métalliques spéciales accrochées aux deux bras cantilevers. Le rôle de ces espèces de passerelles suspendues était donc purement temporaire, et elles ne devaient servir, avant que d’être supprimées complètement, que de support aux palans et aux câbles qui devaient placer la travée dans la position voulue pour l’ascension.
Sous la direction d’habiles ingénieurs et d’intrépides ouvriers, toutes ces difficiles et délicates opéra-
tions furent exécutées avec un rare bonheur, et, vers
9 heures 30 m. du matin, les quatre coins de la travée étaient solidement chevillés aux lames d’ascension, les pontons se détachaient d'eux-mêmes sous Tue d’un rapide courant, et l’immense structure restait suspendue aux bras cantilevers.
Comwme on peut en juger par ce que nous venons de dire, le succès de cette première partie des travaux du parachèvement du pont de Québec supposait le concours de plusieurs conditions favorables qu’il était presque téméraire d’espérer. Outre le beau temps, l’absence du vent et le calme de la mer, il fallait éviter à tout prix le moindre retard, soit dans le transport de la travée, soit surtout dans sa mise en position et dans le chevillage des lames d’ascension aux quatre angles, ce qui exigeait un fonctionnement parfait de toutes les machines et une sûreté d’exécution vraiment remarquable.
On peut se demander ce qui serait arrivé si, par suite d’un défaut de coïncidence parfaite à l’un des angles de la travée, ou à cause de la difficulté de manier rapidement de lourdes pièces métalliques, on n’avait pu effectuer l’accrochage de l’une
des lames d’ascension en temps voulu, et si, dès
lors, la travée était restée, par l'effet de l’abaissement du niveau de l’eau, suspendue par trois points seulement... Il est mieux de ne pas essayer de deviner ce qui serait arrivé! Les ingénieurs qui dirigeaient ces travaux ont dû vivre de terri-
bles minutes d’angoisse !
Les journaux nous ont appris que la travée centrale du pont de Québec avait été soulevée au moyen de machines appelées hydraulic jacks.
Appelons ces machines, en français, des vérins ou crics hydrauliques ; ce sont tout simplement des presses hydrauliques et voyons en peu de mots en quoi elles consistent.
Nous croyons qu'il est à peu près impossible de donner sans figure schématique et sans vignette une description claire et complète de ces machines: nous nous contenterons d'exposer le ;rincipe physique sur lequel elles reposeat, en laissant de côté la plupart des détails de leur construction. Ce principe est celui de l’égale transmission des
Pressions dans les liquides, ou principe de Pascal,
du nom du grand savant français qui l’a énoncé. Voici ce principe, qui est fondamental en hydrostatique :
Toute pression exercée sur une portion quelconque de la surface d'un liquide se transmet, avec la même intensité et dans tous les sens, à toute surface égale prise dans le liquide ou sur la paroi du vase qui le contient.
I! en résulte que toute portion plane, sur la paroi du vase, sera pressée proportionnellement à sa surface.
La presse hydraulique, imaginée par Pascal, est une application directe du principe que nous venons d’énoncer. Imaginons deux cylindres ou corps de pompe, de diamètres très inégaux, dans lesquels peuvent se mouvoir deux pistons. Les deux corps de pompe sont réunis par un tube, et le tout est entièrement plein d’eau. On conçoit facilement que toute pression exercée sur l’eau par le petit piston vase transmettre intégralement dans toute la masse liquide et sur le grand piston, et ce dernier sera poussé de dedans en dehors avec une force d'autant plus grande qu’il y aura plus
de différence entre les diamètres des pistons. Si,
par exemple, la surface du grand piston est 100 fois plus grande que celie du petit et qu’on abaisse ce dernier avec une force de 10 livres, le grand piston subira une pression de 1,000 livres, et l’on arrive, de cette manière, à développer, avec une pression initiale très restreinte, une force de poussée extraordinaire.
L'organe essentiel des crics hydrauliques employés au pont de Québec était un cylindre d’acier très résistant, plein d’eau, et qui contenait un piston de plus de deux pieds de diamètre pouvant sortir à l'extérieur de la longueur de deux pieds : c’est le grand corps de pompe de la presse et c’est le mouvement d’ascension de ce piston qui devait, sous la pousée de l’eau, soulever la travée centraie. Le petit corps de pompe était installé sur le tablier du pont et communiquait avec le premier au moyen d’un petit tube métallique de moins d’un pouce de diamètre. Disons tout de suite qu’il y avait quatre crics hydrauliques, correspondant aux quatre angles de la travée à soulever, et que chacun de ces appareils était double, c’est-à-dire possédait deux pistons pouvant déployer une force de 1,000 tonnes chacun. Lorsque les quatre
presses fonctionnaient ensemble, on pouvait donc soulever un poids de 8,000 tonnes.
La mise en œuvre de ces appareils est maintenant facile à comprendre. Sur le tablier du pont, on faisait mouvoir, au moyen de l’air comprimé, le petit piston de la presse. Celui-ci, par son mouvement de va-et-vient, aspirait l’eau d’un réservoir et la refoulait ensuite, par le petit tube métallique, — en réalité il y en avait deux, — dans le grand corps de pompe. A cause de la grande différence des diamètres des deux pistons, une force relativement faible pouvait soulever le grand piston, grâce au principe de Pascal, avec une énergie extraordinaire ..
Quant à la manière dont cette force a été utilisée, qu'il nous suffise de dire que le mouvement du piston ou plutôt des pistons était communiqué aux lames d’ascension par l’intermédiaire d’énormes chevilles d’acier implantées dans des ouvertures de douze pouces de diamètre et disposées à une distance de 6 pieds les unes des autres. Quand les pistons étaient rendus au bout de leur course, et cela pour les quatre machines fonction-
nant de concert, on suspendait momentanément
la travée au moyen d’une deuxième série de chevilles, on abaissait les pistons, on fixait de nouveau les premières chevilles après avoir enlevé les autres, une nouvelle poussée des pistons soulevait la travée, et ainsi de suite, de deux pieds en deux pieds, jusqu’à ce qu’elle fût élevée au niveau du tablier du pont.
Ces opérations ont été exécutées avec une précision remarquable. Deux conditions de succès étaient absolument indispensables : une très grande lenteur et un synchronisme parfait dans le mouvement des quatre presses.
En effet, il fallait éviter tout choc, toute secousse qui aurait pu être désastreuse, et, d’autre part, il était essentiel de soulever les quatre coins de la travée avec une égale vitesse et de la même longueur dans le même temps ; s’il n’en avait été ainsi, un excès de traction en un point aurait produit une torsion dangereuse dans la structure métallique de la travée.
Aussi cette dernière a été montée, pour ainsi dire, pouce par pouce, ligne par ligne ; il fallait 15 à 20 minutes et même plus pour chaque course de deux pieds des pistons. De même aussi, pour
obtenir un ensemble parfait dans le mouvement ascensionnel des pistons, les ingénieurs préposés à chacune des machines se contrôlaient mutuellement par téléphone. Grâce à ces précautions et à bien d’autres sur lesquelles nous ne pouvons insister, cette merveilleuse opération de génie civil, presque sans exemple, croyons-nous, dans l’histoire des grandes constructions, a été couronnée d’un plein succès.
Une fois la travée resdue au niveau du tablier du pont, il fallait la fixer définitivement. Quelques-uns ont pensé qu’elle devait s’appuyer par ses deux extrémités sur les bras cantilevers et se dem:ndaïent avec inquiétude comment on allait l’introduire dans un espace plus court que sa longueur. Il suffit de dire, pour dissiper cette inquiétude, que la travée ne devait pas s’appuyer sur le tablier du pont, puisqu'elle était plus courte, d’une dizaine de pieds à chaque bout, que la distance en question, mais qu’elle était construite pour être suspendue par ses quatre coins.
Pour arriver à cette fin, on avait fixé, aux quatre angles supérieurs des bras cantilevers,
une double série de treize lames d’acier terminées
tr
Le
chacune par ur œilleton de douze pouces de diamètre. Une double série analogue de douze lames était également fixée aux quatre angles de la travée. Lorsque celle-ci fut rendue à destination, les lames supérieures et inférieures s'étaient entre-croisées, les œilletons étaient en coïncidence parfaite, et, en y introduisant de puissantes chevilles, la travée était finalement et restera pour toujours suspendue par 104 lames d’acier.
Quant à la force motrice utilisée pour le fonctionnement des vérins hydrauliques, on prit comme point de départ l'énergie électrique des secteurs des rives nord et sud. Le courant, par la rotation de moeurs électriques actionnant des pompes de compression, fournissait l’air comprimé qui, amené par des tuyaux de fer aux extrémités des arches du pont, mettait en mouvement les petits pistons des presses et par suite les grands p'stons avec une force notablement multipliée.
Ajoutons que, par mesure de précaution, on avait installé des machines à vapeur pour suppléer l’énergie électrique, en cas d’accidents toujours possibles. l‘aur la même raison, on avait
disposé, près des pistons des presses, de puissantes
vis mues à la main par des ouvriers et qui auraient pu, à elles seules, soutenir la travée, si une fissure dans les cylindres eût fait subitement cesser la pression de l’eau.
Voilà les quelques remarques bien incomplètes que nous nous étions proposé de donner au sujet du pont de Québec. Cette question, pour être traitée comme elle le mérite, demanderait de longs développements et des détails techniques fort compliqués. Comme nous le disions au début de cette étude, nous n’avons voulu que mentionner les principaux principes physiques que l’on a appliqués dans cette remarquable construction. Nous croyons en avoir dit assez pour faire au moins soupçonner les nombreuses difficultés que l’on a heureusement vaincues et faire apprécier tout le mérite et l’honneur qui reviennent aux ingénieurs pour avoir mené à bonne fin une si
cclossale entreprise.
Avant de terminer cette étude, nous tenons à signaler un fait qui ne manque pas d'importance. Les directeurs de la compagnie du pont et les
2h da 1 RIRE art mi
Ds a PR ru
ingénieurs n’ont pas voulu entreprendre les derniers travaux de parachèvement du pont de Québec sans implorer le secours du ciel et les bénédictions divines. L'on sait que le pont et la travée centrale, avec la permission de S. E. le cardinal Bégin, ont été solennellement bénis par M. l'abbé Maguire, curé de Sillery. Ce dernier a bien voulu prendre place sur la travée centrale, lorsqu'on a effectué son transport jusqu’au site du pont. Nul doute que sa présence ne pouvait manquer de stimuler la foi et le courage des ouvriers dans leur difficile et périlleuse besogne.
Les directeurs de la compagnie du pont ont compris qu’il est toujours bon de se mettre, comme le disait Lincoln, du côté du bon Dieu. Le bon Dieu n'est pas l'ennemi de la science, puisque celle-ci n'est que l’étude et l’application des lois de la nature qu’il a lui-même posées avec infiniment de sagesse. L’acte solennel de la bénédiction du pont proclame bien haut que la Providence régit toute chose et que Dieu est le souverain maître de l'Univers.
LES A ÉROPLANES(
L'homme a toujours été tourmenté du désir de voguer dans les airs, et, dans les dix ou quinze dernières années surtout, ce désir est devenu de plus en plus pressant. Mattre des continents par les chemins de fer, les automobiles et autres moyens de transport, maître des bcéans que les navires les plus perfectionnés sillonnent en tous sens, à la surface ou sous les eaux, il ne pouvait abandonner à l’oiseau le domaine de l’atmosphère ; il devait employer les ressources variées de son génie à la solution si captivante du grand problème de la navigation aérienne.
Un premier pas dans la conquête de l'air avait été fait, à la fin du XVIIIe siècle, par les frères Montgolfier, avec les ballons à air chaud, par Charles et Robert, avec les aérostats à hydrogène, et surtout, au commencement du présent siècle, par les dirigeables français et allemands.
() La Nouvelle-France, janvier 1917.
Malgré les perfectionnements de ces machines plus légères que l’air et les résultats importants qu’elles ont permis de réaliser, l’homme se sentait encore bien inférieur à l’oiseau plus lourd que l’air,
- et, pour imiter le plus parfaitement possible la rapidité, la souplesse et l’élégance de ses mouvements, il fallait simplifier la construction des énormes machines aériennes, il fallait supprimer les
- encombiantes enveloppes souples ou rigides, gonflée: ::» quantités immenses d’un gaz inflammable et dispendieux, il fallait faciliter le ravitaillement et diminuer les dangers d'atterrissage,
-en un mot, il fallait réduire au minimum les complications des organes tout en conservant le maxi- -mum de puissance.
La solution d’un tel problème, le problème du plus lourd que l'air, était-elle possible? En vue du poids à soulever et à maintenir dans les airs, pourrait-on construire des moteurs capables de développer des forces comparables à celle de l’oiseau ? Pourrait-on imiter ses évolutions gracieuses et compliquées, atteindre une vitesse suffisante
pour résister à la violence des vents, enfin pro-
curer aux appareils d’aviation un équilibre assez
rat rh Vs enduit ni
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LES AÉROPLANES 43 ne parfait pour leur assurer une stabilité à peu près complète ?
L'on sait que ce problème si délicat et si complexe est, de nos jours, en grande partie résolu. L'histoire des sciences offre peu d’exemples de progrès aussi rapides et aussi merveilleux. L'aviation, après une certaine période de tâtonnements et d'essais, est devenue brusquement, presque sans transition, un fait accompli, et la grande guerre qui afflige le monde depuis plus de deux ans, vrai fléau de l'humanité mais en même temps si féconde en inventions et en perfectionnements de de toutes sortes, n’a pas peu contribué à l’épanouissement de cet art nouveau dont les résultats splendides nous frappent d’autant plus d’étonnement qu'ils ont été plus inattendus.
On se rappelle l'enthousiasme des fervents du plus lourd que l'air, lorsque Santos-Dumont, en novembre 1906, gagna la coupe Archdeacon accordée au premier aviateur qui parcourrait 150 mètres en ligne droite.
Le 13 février 1908, Farman, montésurun biplan
de son inv=ntion, volait un kilomètre en circuit
fermé, gagnant haut la main la coupe Deutsch- Archdeacon.
Le 27 mai, à Rome, Delagrange faisait dix fois le tour de la Place-d’Armes, parcourant ainsi une dizaine de kilomètres en quinze minutes.
Le 4 juillet, Farman, dans un vol de 17 kilomètres en 20 minutes, bouclait 12 fois le terrain d'Issy -les-Moulineaux et gagnait le prix de 10,000 francs offert par M. Armangaud ; le 30 octobre de la même année, Farman, franchissant une longueur de 7 lieues, accomplissait, en 20 minutes et à 200 pieds de hauteur, le premier voyage aérien.
Ces résultats furent bientôt dépassés par l’Américain Wilbur Wright. Le 24 septembre de la même année, il battait Delagrange pour le record de la durée, et le 18 décembre, dans un vol merveilleux pour l’époque, il franchissait 28 lieues en 1h. 54 m., 45 tours de l’aérodrome d’Auvours, et gagnait la coupe Michelin ; le soir du même jour, Wilbur Wright remportait le prix de hauteur, en passant par-dessus une corde tendue à 100 mètres au-dessus du so).
Ces succès, quelque importants et quelque honorables qu’ils soien t pour les premiers oiseaux rai-
anses tasses
À nm re mer mentor
Été at or
ra 303 om
D SE ane en di
sonnables, nous apparaissent bien maigres si on les compare à ceux des aviateurs d’aujourd’hui. Les distances franchies se comptent maintenant par centaines de lieues et les hauteurs atteintes par milliers de pieds. On n’opère plus dans les champs de course ou dans les aérodromes, maison traverse de France en Angleterre, on survole l’Europe d’un seul trait, on franchit les Alpes dans la région ou au-dessus des nuages, bref, l’aéroplane est devenu un véhicule aussi maniable que le torpilleur ou l’automobile.
La guerre actuelle a été l’occasion d’un développement extraordinaire de la science de l’aviation. Grâce à de nombreux perfectionnements dont les détails ne seront connus qu'après la conclusion de la paix, grâce aussi à l’intrépidité et à l’audace prodigieuses des pilotes, l’avion a révolutionné complètement les méthodes jusque-là en usage de la tactique militaire. C’est lui qui, du haut des airs, pénètre les secrets des tranchées ennemies, et découvre la position de la mitrailleuse traîtresse et des batteries abritées. C’est lui qui, par la télégraphie sans fil ou autres signaux, permet aux artilleurs de pointer leurs pièces sur
des buts invisibles, et qui, par là-même, donne aux canons à longue portée la maîtrise des champs de bataille. C’est lui, enfin, qui, au moyen de bombes incendiaires tombées du ciel, sème en arrière des lignes de combat le désorire et la destruction dans les dépôts de munitions, disperse les convois de ravitaillement, et dirige, par les précieuses indications qu’il fournit, ces terribles feux de barrages, vérita-
bles rideaux enflammés derrière lesquels l’infan-
terie s’avance en sécurité et qui paralysent l’inter-
vention des réserves ennemies ; il est, en un mot, comme on l’a si pittoresquement qualifié, l’œil de l’artillerie.
Et que dire de ces terrifiants combats aériens dont les seuls récits nous glacent d’épouvante ! Que dire de ces avions blindés, portant canons et mitrailleuses, tellement souples, si bien équilibrés que les pilotes peuvent quitter le volant pour ne s’occuper que de faire feu sur l’ennemi ! Que dire de ces manœuvres stupéfiantes dans la région des nuages, de ces descentes en feuille morte, en vrille, de ces chutes simulées de plusieurs milliers de pieds pour mieux tromper l’adversaire ! +
Oui, nous pouvons le répéter, l’histoire des
ml bons lobes
na ventilo |
sciences offre peu d'exemples de progrès plus rapides et plus inattendus.
Sans entrer dans des détails techniques qui n’intéresseraient pas la majorité des lecteurs, proposons-nous seulement, dans cette modeste chronique, de déterminer les principes sur lesquels s’appuie le fonctionnement des aéroplanes, ainsi que de signaler les obstacles qu'il a fallu vaincre pour réaliser le vol mécanique.
Nous croyons, pour atteindre plus facilement notre but, qu’il importe avant tout de décrire un appareil connu de tout le monde et qui contient en entier le principe de l’aéroplane : cet appareil est le cerf-volant.
Le cerf-volant, dans sa forme”essentielle et pour À P
ainsi dire classique, est un quadrilatère de papier collé sur une croix de bois à bras inégaux ; des cordelettes, partant des sommets du quadrilatère, aboutissent en un point convenablement choisi où l’on attache une longue corde qui le fixera au sol : à sa partie inférieure on suspend une queue qui sert à le lester. Le cerf-volant, grâce à cette
dernière, se tient obliquement par rapport au vent, et celui-ci agit sur son plan comme sur les voiles d’un navire. La force du vent, par suite de la règle du parallélogramme des forces, déve-
loppe une composante verticale qui le soutient
malgré son poids et le fait monter très haut, si la vitesse du courant aérien est assez considérable.
Le cerf-volant en équilibre dans l’air est alors soumis à trois forces, celle de la corde qui le retient, celle du vent qui le soutient et celle de son poids qui tend à le faire tomber. Il suffit donc, pour faire monter un cerf-volant, que la composante de la force du vent soit supérieure au poids de l’appareil.
Or,comment varie la force du vent par rapport à sa vitesse, ou, ce qui est la même chose, quelle est la résistance que l’air oppose au déplacement d’une surface quelconque dans sa masse? Cette résistance est donnée par la loi suivante, énoncée par Newton, et qui constitue le principe du cerfvolant : la résistance de : air est proportionnelle à cette surface, et proportionnelle également au carré de la vitesse dont elle est animée. D’après
cette loi, la pression du vent sur une surface aug-
mente très rapidement, à mesure que sa vitesse s'accélère : pour une vitesse double, cette pression
devient quadruple et, pour une vitesse triple, neuf
fois plus considérable.
On comprend alors pourquoi le cerf-volant peut se soutenir et monter dans l’air, malgré son poids ; on comprend également qu'il sera impossible de le lancer en l’absence du vent, à moins de le déplacer rapidement à la surface du sol, comme le font les enfants.
Dans ces dernières années, on a beaucoup perfectionné le cerf-volant, au double point de vue de la puissance et de la stabilité. On a remplacé l’antique quadrilatère de papier par de véritables boîtes ouvertes formées d’un cadre léger recouvert de toile : ce sont les cerfs-volants cellulaires, simples ou doubles, qui peuvent monter jusqu’à 15,000 pieds de hauteur et auxquels on confie des instruments enregistreurs pour l’exploration de la haute atmosphère. Ils servent aussi de soutien aux antennes de télégraphie sans fil des postes
militaires.
Du cerf-volant à l’aéroplane la transition est naturelle : tous les deux, ils appliquent de la même manière la loi de la résistance de l’air. Le vent, en effet, est quelque chose de relatif ; au point de vue de la pression que subit une surface quelconque de la part de l’air, l’effet produit est le même, soit que l’air en mouvement frappe cette surface supposée immobile, soit que cette même surface se déplace dans des couches d’air en repos. Le cerf-volant, retenu du sol par une longue corde, utilise la force développée par le mouvement de l'air ; l’aéroplane, par la vitesse propre que lui donne un moteur actionnant un propulseur, donne naissance, dans l’air qu’il comprime, à une force
qui peut le soutenir malgré son poids.
Ce principe de la résistance de l’air est appliqué principalement dans l’aéroplane, mais ce n’est pas la seule tentative qui ait été faite pour résoudre le problème des machines volantes.
On distingue trois espèces de ces machines : les ornithoptères, ou machines à deux ou plusieurs ailes battantes ; les hélicoptères où machines utilisant les propriétés de l’hélice pour soulever l’aéronaute avec son matériel, en même temps que
pour la propulsion dans l'air, une fois le premier résultat atteint ; les aéroplanes, imitant le vol plané des oiseaux, sans aucun mouvement des ailes.
Les aéroplanes seuls ont donné des résultats positifs et ce sont les seuls dont nous dirons maintenant quelques mots.
Comme nous l’avons exposé plus haut, un aéroplane n’est rien autre chose qu’un cerf-volant qui, grâce à un moteur actionnant un propulseur, se déplace rapidement par rapport à l’air et rencontre, de la part de ce dernier, une résistance supérieure à son poids. Il imite les oiseaux de proie qui, après s'être élevés à une certaine hauteur, glissent, les ailes étendues et immobiles, sur les
couches d’air comme sur un plan incliné, puis
s'élèvent de nouveau par quelques légers coups d’ailes, pour recommencer le même mouvement de descente insensible, comme on voit les hiboux décrire des courbes nombreuses et patientes audessus des basses-cours.
Les aéroplanes, puisqu'ils doivent se déplacer rapidement dans l’air, ne sont devenus possibles qu'après l'invention et le perfectionnement des
moteurs à explosions, lesquels développent une force considérable sous un poids relativement très restreint. C’est cette force qui fait tourner une hélice ordinairement à deux ailes, l’organe essentiel de la propulsion, dont l’effet dans l’air s’explique de la même manière que dans l’eau.
Pour utiliser la résistance de l’air, l’aéroplane est muni de surfaces sustentatrices simples ou doubles, suivant que l’appareil est un monoplan ou un biplan. On a reconnu par l'expérience qu’elles doivent être beaucoup plus longues que larges et qu’elles doivent aussi se déplacer dans l'air perpendiculairement à leur longueur.
Supposons maintenant que les ailes de l’aéroplane soient légèrement relevées vers le haut d’un
- certain angle qu’on appelle angle d'attaque: le mouvement de la machine développe alors dans les couches d’air deux forces, l’une dirigée en sens contraire du déplacement, appelée résistance à l'avancement, l’autre agissant sur les ailes de bas en haut et qu’on pourrait appeler composante de sustentation. Pour que l’aéroplane progresse et se soutienne dans l’air, il suffit, d’une part, que
l'effort de propulsion de l’hélice puisse vaincre la
première force, et que, d’autre part, la composante de sustentation soit au moins égale au poids total de l’appareil.
L'expérience a fait voir que, pour un angle d’attaque de 5° environ, la résistance à l’avancement est très faible, et que l’autre force, presque verticale, produit, pour une valeur réduite, son maximum d'effet.
Mais ce n’est pas tout de réussir à soulever et à déplacer un aéroplane dans l'air ; il faut aussi pourvoir à son équilibre et à sa stabilité, car les couches d’air, rarement immobiles, sont le plus souvent traversées par des courants et des remous fort compliqués. Il en résulte des mouvements de roulis et de tangage qu’il faut éviter à tout prix. On y arrive soit par le gauchissement des ailes, ce qui permet de faire varier la résistance de l’air sur l’une ou l’autre de leurs extrémités, soit, pour atténuer le tangage, par l’emploi de surfaces horizontales dont la queue de l’avion est munie.
Les évolutions à droite ou à gauche et les virages sont obtenus par des gouvernails de direction, c’està-dire des plans verticaux mobiles qui fonction-
nent comme les gouvernails des navires.