I. - HYDRODYNAMIQUE ET AÉRODYNAMIQUE

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80. 190D. Indétermination de la trajectoire limite des planeurs rigides. — 93. 1907. 97. 1908. Sur la résistance des fluides; les expériences nécessaires. — 98. 1909. 103. 1910. Stabilité des aéroplanes. Surface métaoentrique. — 99. 1909. Gyro-accélérométre.

L’apparition du Livre de Chanute m’avait fourni en 189$ l’occasion de parler des progrès des machines votantes (n» 39) et de formuler sur la stabilité de l’énorme machine de Maxim une opinion basée sur des considérations théoriques inédites. A la suite des remarquables travaux de Bryan (190')) et du regretté Capitaine Ferber, relatifs seulement à la stabilité étroite des planeurs rigides, c’est-à-dire à leurs petits mouvements autour de leur attitude permanente, il m’a paru utile de publier, en leur donnant plus d’étendue et de précision, les indications théoriques que j’avais obtenues autrefois, et qui sont relatives à une question sensiblement différente, celle de la stabilité étendue, pour des perturbations infiniment lentes (98-103). Aucune donnée ni expérimentale, ni théorique, ne permet encore de trouver, comme pour les navires, toutes les attitudes stables que peut prendre un planeur de construction donnée, ou plus généralement de construire la surface métacentrique correspondante. Les données connues sur la résistance de l’air permettent seulement de construire une courbe métacentrique correspondant à la translation de l’aéroplane dans un plan de symétrie. Les courbes que j’ai calculées ou construites dans divers cas montrent que, suivant la position du centre de gravité, il peut y avoir une, deux ou même trois attitudes stables de l’aéroplane, et autant d’instables.

L existence possible d’attitudes stables autres que l’attitude de service courant est très dangereuse; un coup de vent peut en effet faire passer de l’attitude de service à la deuxième ou à la troisième attitude stable, sans que la manoeuvre des gouvernails soit capable de ramener à l’attitude normale. La route permanente relative à la nouvelle attitude peut être très

différente de la première, surtout si, comme il est très probable, des circonstances analogues se présentent pour les inclinaisons latérales. Dans ce cas la cbute descendante en hélice de pas très court (80-103) peut devenir irrémédiable. Le danger général de l’existence de plusieurs positions d’équilibre stable se complique en effet d’un autre danger particulier aux aéroplanes qui ont un plan de symétrie vertical. Sous certaines conditions de construction, dont la définition dynamique est facile (103, p. ^o), il peut arriver qu’au lieu d’un mouvement permanent unique indépendant des conditions initiales, une infinité de mouvements hüicoldes permanents se rattachant d’une manière continue au mouvement rectiligne, et dépendant des conditions initiales, soient également possibles ; un changement d’inclinaison latérale une fois produit par un coup de vent latéral bref se conserve alors après cessation du coup de vent ; le coup de vent produit, outre des variations amorties, un changement permanent de trajectoire; c’est un défaut grave auquel on peut remédier au besoin à l’aide de pians de dérive.

Il est évidemment utilè que les manoeuvres de passage d’une allure ou d’une attitude à une autre se fassent sans oscillations. J’ai pu énoncer des règles relatives aux déplacements du métacentre par suite de ces différentes manoeuvres, qui permettront, à l’aide des eonstruetions dont j’ai indiqué le principe, de déterminer à l’avance la nature et la grandeur des déformations à faire subir à l’aéroplane pour éviter les oscillations. Pour y remédier efficacement, j’ajoute que le pilote doit s’exercer à percevoir les accélé-

Faute de documents expérimentaux suffisants, toutes ces considérations sont actuellement limitées aux mouvements de translation dans le plan de symétrie. Il rn’a paru nécessaire d’indiquer toute l’étendue des expériences indispensables pour que la stabilité étendue d’un aéroplane projeté puisse être prévue, car les expérimentateurs même les plus avisés ne parlent que d’un petit nombre de coefiîcients, tandis qu’il faudrait connaître i8 fonctions de quatre angles de direction, et du pas de la trajectoire hélicoïde permanente, pour un corps arrondi ; pour les surfaces portantes à bords minces, il y a en outre une délicate question de discontinuité de ces fonctions à discuter (97-103).

Il serait évidemment de la plus haute importance de reeueillir sur les aéroplanes en service des documents relatifs à leur stabilité. Pour la stabilité étendue, cela ne paraît pas possible jusqu’à présent ; pour la stabilité étroite, c’est-à-dire pour l’étude des petits mouvements qui succèdent à

une perturbation, j’ai fait construire un instrument très simple et robuste qui permet de voir ou à'enregistrer les accélérations angulaires, sans aucun repère extérieur. Ce gyro-accéléromètre, d’abord étudié au laboratoire, sera prochainement mis en essai effectif. La partie essentielle de l’appareil est un disque de grand moment d’inertie, mobile autour de son axe de symétrie, et maintenu dans sa position moyenne par un puissant ressort spiral ; en raison de l’inertie de la masse, le ressort s’enroule ou se déroule un peu (|uand une accélération angulaire est communiquée à la boîte de l’appareil ; une multiplication convenable met en évidence les moindres déformations dn ressort. L’appareil a fonctionné sous les yeux des membres de la Société de Physique (3 juin 1910). Si on le fixe sur un disque auquel on communique un mouvement de rotation uniformément accéléré, dès le début du mouvement l’aiguille saute instantanément à une déviation qu’elle couserve pendant tout le mouvement, même à la vitesse finale de Sou 6 tours par seconde. Avec cet instrument, que j’ai rendu enregistreur, on pourra déterminer les9 constantes qui définissent la stabilité dynamique étroite d’un aéroplane en service, et par conséquent reconnaître le bénéfice ou le danger de telle ou telle modification.