L'A. B. C. de l'aviation: Biplans et monoplans
Part 11
Dans l'état actuel de nos connaissances sur l'aviation, il est à supposer que cette flotte militaire sera plutôt composée de biplans et de monoplans que de triplans. Néanmoins l'aéroplane de Grade, qui n'avait d'ailleurs rien de très particulier, a parcouru le 18 février 1908, à Magdebourg, une distance de 400 mètres qui démontre bien sa réelle capacité aviatrice[35].
[Note 35: Depuis cette époque, Grade a fait construire un monoplan avec lequel il a accompli des aviats très intéressants.]
L'Amérique, sans parler des Wright, est la nation qui se place en tête des pays étrangers par le nombre et les bons résultats de ses tentatives.
On connaît malheureusement fort mal ce qui se fait dans la patrie des Wright par défaut d'informations d'abord, puis, peut-être aussi parce que l'Amérique n'est pas encore en état de lutter assez avantageusement contre nos constructeurs.
Néanmoins les essais d'une importante Société placée sous la direction de Graham Bell: «l'Aérial expériments Association» ont été signalés par H. Dumas dans son «Stud book de l'aviation». Ils débutèrent en 1908 par un biplan nommé l'_aile rouge_ (_Red wing_), dont les surfaces légèrement cintrées s'opposaient l'une à l'autre par leur concavité. Cet appareil, muni d'une queue stabilisatrice, ne portait pas sur un train de roues, mais sur patins, parce qu'il s'enlevait sur la glace. Ses caractéristiques, sauf les détails pré-signalés, étaient celles de nos biplans classiques.
L'_aile blanche_ (_White wing_), deuxième type de l'«Aérial expériments Association», possédait un train de roues pour le départ et l'atterrissage. Quatre ailerons manoeuvrés par des mouvements de torse du pilote et placés aux extrémités des surfaces portantes contribuaient à la stabilité transversale. Ce second modèle, expérimenté en mai 1908, à Hammondsport, vira et fit divers parcours de 310 mètres, mais il fut brisé dans un atterrissage.
Sur le _Gune Bug_, troisième appareil de la même société, semblable au _White wing_, mais de moindre surface totale, M. Glenn H. Curtiss gagna la Coupe du _Scientific Américan_ (12.900 fr.) le 14 juillet 1908, par un trajet de 1.600 mètres accompli en 1' 42", et le 30 août suivant, il parcourait 3 kilomètres 200 mètres en 3'.
Détruit accidentellement comme ses aînés, le _Gune Bug_ fut remplacé en 1909 par le _Silver Dart_ qui fit dès le mois de mars, sur le lac Baddeck, des circuits de 13, 25, puis 32 kilomètres.
Le _Herring Curtiss_, cinquième modèle de «Aérial expériments Association», fut un nouveau progrès. En juin, juillet et août 1909, à Morris Park et à Mineola surtout, il accomplit des aviats superbes (45 kilomètres d'étendue, 50 mètres de hauteur), qui décidèrent l'«Aérial expériments Association» à envoyer Glenn Curtiss en France pour y rivaliser avec les Wright et les biplans ou monoplans français.
Quelque audacieuse qu'elle fut, cette prétention n'était pas outrée puisque le 28 août, à Bétheny, Glenn Curtiss conquit sur Blériot la Coupe Gordon-Bennett par 20 kilomètres en 15' 50", et le lendemain le prix de la vitesse par 30 kilomètres en 24' 39".
À Brescia, le mois suivant, il obtint le grand prix du circuit par 50 kilomètres en 49' 24", et le _record du monde de lancement_ par une envolée en 80 m. (le 9 septembre 1909); mais ce dernier triomphe devait lui être superbement ravi six jours plus tard par notre Santos-Dumont, quittant la terre en 70 mètres de course avec son _Baby_, le 15 du même mois.
Les divers appareils de l'«Aérial expérimenta Association» n'avaient guère qu'une particularité bien spéciale: la courbure des plans opposés l'un à l'autre par leurs concavités. Or, dans les derniers modèles avec lesquels Glenn Curtiss a moissonné les prix en Amérique, en France et en Italie, ces courbures sont supprimées. Les _Herring Curtiss_ ne se distinguent plus des autres biplans que par la manoeuvre de leurs ailerons stabilisateurs transversaux commandés par des mouvements du torse du pilote. Mais cette disposition n'est pas une création personnelle des constructeurs. On la retrouve dans plus d'un autre type d'appareils, et notamment dans le _Baby_ de Santos-Dumont qui détermine ainsi le gauchissement des ailes de son petit monoplan pour sa stabilisation transversale.
Si l'«Aérial expériments Association» est ainsi revenue finalement au type classique du biplan français créé par Voisin, M. Wilbur R. Kimball a récemment créé en revanche un type de biplan: le _New-York Ier_ qui s'écarte franchement des données consacrées par ses proportions, sa gouverne et son mode de déplacement.
Les figures 124 et 125, pages 176 et 177, donnent la curieuse physionomie de ce biplan que nous allons préciser pour l'énumération de ses principales caractéristiques.
Les _surfaces portantes_ sont constituées par deux plans horizontaux parallèles, à légère incurvation, de 11 m. 80 d'envergure, et de 1 m. 97 de profondeur, distants l'un de l'autre de 1 m. 30 seulement. Surface totale, 23 mètres carrés 24. À l'arrière, sur une zone de 45 centimètres de profondeur, ces surfaces supportées par des lattes flexibles peuvent fléchir dans une mesure déterminée.
STABILISATION.--Comme le type de biplan Wright, le _New-York Ier_ est dépourvu de queue stabilisatrice. Il n'a pas même un gouvernail arrière pour la direction latérale. Celle-ci doit être donnée par des séries de 4 lames verticales disposées chacune aux extrémités avant des surfaces portantes (celles du côté gauche du biplan sont bien visibles à droite de la fig. 125). Selon qu'elles se présentent par la tranche ou par le plat, ces lames font, ou non, une résistance capable, théoriquement, d'entraîner le virage de l'appareil.
À chaque extrémité des surfaces portantes se trouvent, en outre, deux plans horizontaux: _ai_, parallèles de 1 m. 24 × 1 m. 24, articulés au bout de ces surfaces de façon à créer par leur inclinaison en sens contraire des résistances redressant le biplan dans les virages. C'est l'équivalent du gauchissement des plans du _Wright_ et des ailerons du monoplan Blériot par un autre genre d'organe dont la pratique démontrera la supériorité ou l'infériorité.
Situé à 2 m. 98 en avant des surfaces portantes, le gouvernail de profondeur est formé de deux plans horizontaux superposés, distants l'un de l'autre de 0 m. 93, qui ont 3 m. 72 d'envergure sur 0 m. 77 de profondeur.
FORCE MOTRICE.--Un moteur _spécial_ à deux temps, de 41 HP (4 cylindres, 1.400 tours) actionne, par l'intermédiaire d'un câble _spécial_, un fil d'acier d'une exceptionnelle souplesse et d'une exceptionnelle solidité, huit hélices _spéciales_ à quatre pales de 1 m. 18 de diamètre et de 1 m. 24 de pas, tournant à mille tours. Ces huit hélices sont disposées côte à côte d'un bout à l'autre de l'envergure du biplan.
Un train de roulement amortisseur central facilite le départ et l'atterrissage de cet aéroplane, mais, en raison de sa grande envergure, il est encore muni à ses extrémités de roues plus petites qui cessent de porter dès que l'appareil acquiert une certaine vitesse et va pouvoir s'enlever.
On démonte cet appareil en cinq parties pour faciliter son transport.
Ces dispositions, quoique nouvelles, et bien différentes de celles des types de biplans américains et français, sont fort rationnelles, séduisantes même... Néanmoins il convient d'attendre les nouvelles des essais pour les mieux apprécier, car la valeur du système dépendra certainement aussi de l'harmonie de ses composantes.
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Devancée par la France et l'Amérique dans la conquête de l'air, l'Angleterre s'efforce de rattraper le temps perdu. Secondé par le département de la guerre, le colonel Cody créa, en 1908, un biplan militaire nommé _Tonilea_ qui parcourut 500 mètres à son premier aviat, mais fit une chute et se brisa (15 octobre 1908).
Un second modèle, peu différent de nos biplans, fut aussitôt mis en chantier aux frais de l'État, et put accomplir en 1909 (janvier, février et mars), des parcours de 260 à 400 mètres à Farnborough et à Aldershot, mais les fâcheux atterrissages de ce deuxième biplan entraînèrent le colonel Cody à en créer un troisième qui décourageait déjà le gouvernement anglais, lorsque le persévérant aviateur et constructeur, au moment où les crédits et les champs d'expériences d'Aldershot allaient lui être supprimés, accomplit plusieurs aviats avec passagers sur des étendues de 4 à 13 kilomètres, s'éleva jusqu'à 35 mètres de hauteur, et fit enfin, en pleine campagne, une randonnée de 70 kilomètres qui triompha des mauvaises dispositions dont il allait être victime.
Le biplan _Cody_ se rapproche beaucoup du type américain des Wright. Il n'a pas de queue stabilisatrice. Sa gouverne est produite, pour la direction latérale, par un grand plan vertical arrière de 3 mètres de hauteur sur 1 mètre de profondeur et, pour la montée ou la descente (stabilisation longitudinale), par deux larges plans horizontaux, mobiles ensemble ou séparément, qui s'étendent côte à côte en avant des surfaces portantes. Deux petits plans, également horizontaux et mobiles, situés entre les plans sustentateurs, mais débordant de chaque côté de ces plans, ajoutent leurs effets à ceux des larges plans d'avant au point de vue de la stabilisation transversale, car si ceux-ci agissant simultanément dans le même sens peuvent combattre le tangage et provoquer la montée ou la descente, en agissant simultanément en sens contraire ou isolément, ils peuvent combattre le roulis ou réduire l'inclinaison de l'appareil dans un virage.
En outre de cette disposition, l'aéroplane Cody se distingue des autres biplans par ses grandes dimensions. Il a 15 mètres d'envergure et 2 m. 30 de profondeur. Ses plans sont distants de 2 m. 75. Sa surface totale atteint 70 m. carrés et son poids en ordre de marche, 1.050 kilogrammes.
Il est mû par un moteur E. N. V. de 50 HP (8 cylindres), actionnant comme dans le _Wright_, deux hélices, mais de 2 m. 50 de diamètre et de 2 m. 50 de pas. Il n'est pas surprenant qu'avec un tel engin les atterrissages soient brusques.
En même temps que le colonel Cody, un autre Anglais, M. A. V. Roe, poursuit des essais d'aviation qu'il applique à la forme d'aéroplane triplan, et semble obtenir des résultats satisfaisants, contrairement à l'ensemble des expériences un peu décourageantes qui font délaisser généralement ce type d'avion.
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Enfin, dans la série étrangère, le Portugal est représenté par les tentatives de M. Gomez da Sylva, et la Roumanie par les études du lieutenant Goliesco dont un appareil réduit fit de très intéressants essais à la fin de 1909 à Levallois-Perret.
L'appareil de M. Gomez da Sylva est un biplan de dimensions réduites que la figure 126, page 179, explique fort bien. Sa valeur se révélera au cours de ses essais en préparation à Issy-les-Moulineaux.
Quant au type d'aéroplane du lieutenant Goliesco, il repose sur des principes d'aéro-dynamisme nouveaux, dans le détail desquels on ne saurait entrer ici, cet A. B. C. de l'aviation faisant systématiquement abstraction des calculs mathématiques ardus, parce qu'il doit être compris de n'importe quel lecteur.
|Les aéroplanes multiplans.|
À la longue série des précédents appareils,--dont nous avons éliminé pourtant une foule de modèles plus ou moins originaux, parce qu'ils n'étaient pas aussi caractéristiques que les types signalés ou décrits,--il faut ajouter les principaux ou les plus curieux multiplans de l'aviation moderne.
Farman conçut peu après ses brillants débuts dans la conquête de l'air, un aéroplane très allongé muni de cinq paires d'ailes. Dans son étude sur _le Problème de l'aviation_, M. Armengaud jeune, qui reproduit ce dispositif de Farman d'après l'_Aérophile_, en approuve les principes. Mais les études pratiques de ce multiplan n'ayant pas été poursuivies, il faut se contenter de le signaler.
Ses mérites furent pourtant en quelque sorte vérifiés par les essais du multiplan de MM. Koechlin et de Pischoff établi sur des données très analogues.
Cet aéroplane (figure 127, page 181), comporte, en effet, trois paires d'ailes disposées en escalier, mais d'une grandeur décroissante, le long d'un fuselage quadrangulaire complètement enveloppé. À l'arrière, la figure montre une quille verticale terminée par le gouvernail de direction latérale, et, à l'avant, _sous le fuselage_, le gouvernail de profondeur et de stabilisation longitudinale, composé de deux plans, _en arrière de l'hélice tractive_.
À Villacomblay, le 29 octobre 1908, cet appareil a démontré ses capacités sustentatrices par un aviat de 500 mètres.
Le «défaut d'essais connus» empêche d'apprécier le multiplan du capitaine Hayo, représenté schématiquement par les figures 128, 129 et 130, assez claires par elles-mêmes pour dispenser d'une analyse. Il suffit d'ajouter que les quinze surfaces portantes de ce multiplan divisées en cinq groupes de trois plans superposés, deux à l'avant, deux vers le milieu et deux à l'arrière, donnent une surface totale de 60 mètres carrés. L'appareil, qui doit porter normalement un passager et le pilote, est mû par un moteur Dutheil et Chalmers de 60 HP, actionnant une hélice Chauvière de 3 m. 20 (600 tours).
On voit par la figure 130, représentant l'appareil de face, que la multiplicité des plans a permis au capitaine Hayo de donner à ceux-ci une faible envergure (4 mètres) qui rend l'ensemble plus logeable (largeur 4 mètres, hauteur 6 mètres, longueur 11 mètres).
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Tout autre est la disposition des plans de sustentation imaginée par M. le marquis d'Equevilly dans l'appareil ellipsoïdal que représente la figure 131, page 185. Ici, les surfaces portantes les plus étendues ont 5 mètres d'envergure, et l'ensemble donne une surface portante totale de 25 mètres carrés. Cet aéroplane est à l'essai comme les précédents. Espérons qu'il justifiera les prévisions de son inventeur.
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Une disposition plus curieuse encore est celle du multiplan Carron, dont le modèle fut présenté à l'Académie des sciences par M. Painlevé au commencement de 1909 (fig. 132, page 187). Là, les surfaces portantes sont des lames étroites superposées comme celles d'une persienne, sur trois rangs, dans un cadre rigide de 2 mètres de large, sur 4 mètres de hauteur. Avec ces dimensions, elles donnent une surface totale de sustentation égale à 16 mètres carrés.
Au lieu d'une ou deux hélices, deux roues à aubes tournant en sens contraire, entraînent le chariot rouleur de l'appareil sur lequel le cadre à lames de persienne est rabattu.
Quand la vitesse de roulement est suffisante, le cadre est relevé par la résistance normale de l'air agissant sur les lames de persienne, et le châssis prend une position qui se rapproche de plus en plus de la verticale, sans toutefois jamais l'atteindre. Il enlève alors l'ensemble du système avec une force d'au moins 12 kilogr. par mètre carré de surface (soit 192 kilogr. pour les 16 mètres carrés de surface totale des lames du châssis) et avec une vitesse de progression de 460 kilomètres à l'heure... Telles sont du moins les prévisions de M. Carron, dont l'appareil n'a pas encore été construit aux dimensions d'«usage pratique» indiquées ci-dessus.
En 1892, M. Horatio Phillips, ingénieur anglais, construisit un multiplan analogue, mais ses essais ne furent point satisfaisants.
Dans la courte série des multiplans, on peut enfin classer l'aéroplane Givaudan, construit par M. Vermorel à Villefranche (fig. 133, page 189), qui se compose de deux cellules cylindriques doubles; c'est-à-dire, formées de deux cylindres concentriques séparés par huit plans rayonnant du centre aux circonférences, mais seulement entre les deux cylindres concentriques de chaque cellule.
Les deux cellules placées aux extrémités d'un fuselage entretoisé qui porte le pilote, le moteur, les organes de commande et l'hélice tractive à l'avant de l'appareil, sont toutes deux _surfaces portantes_, mais, tandis que celle d'arrière, fixée sur le fuselage, joue en même temps le rôle de stabilisatrice, celle d'avant, orientable dans une large mesure à la volonté du pilote, forme, à la fois, gouvernail de direction latérale et gouvernail de profondeur.
On attend les essais de cet aéroplane si particulier pour connaître sa capacité de sustentation et sa stabilité.
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Bien qu'ayant donné des résultats d'enlèvement et de sustentation probants, les hélicoptères, notamment celui de M. Cornu, et les gyroplanes, particulièrement étudiés par MM. Bréguet et Richet, sont des appareils encore trop peu entrés dans le domaine des réalisations pratiques pour être le sujet d'une description dans cet A. B. C. sommaire. L'appareil mixte, à la fois aéroplane et hélicoptère des frères Dufaux, est aussi dans ce cas.
Pour le même motif, il n'y a pas lieu d'analyser ici l'ornithoptère de M. de la Hault, le très distingué aviateur belge, qui réalise par un dispositif mécanique spécial le mouvement en forme de huit (8) ou «lemnicaste» des ailes des insectes.
Ces derniers types de «plus lourd que l'air» écartés, si l'on se borne à considérer l'ensemble des monoplans, biplans, triplans et multiplans énumérés dans ce chapitre, on remarque que l'ingéniosité des inventeurs et des constructeurs a déjà embrassé presque toute la série des dispositifs qui semblent actuellement rationnels.
La plupart des appareils cités se sont élevés, ont parcouru des espaces notables, et l'on peut prévoir que la majeure partie de ceux qui n'ont pas encore été expérimentés en grandeur normale d'exécution, accompliront des aviats quelconques.
Mais il ne suffit plus qu'un modèle nouveau quitte le sol et accomplisse un trajet aérien de 5, de 50 ou de 500 mètres; il importe que ce modèle effectue des évolutions au moins équivalentes à celles des meilleurs types d'aéroplanes consacrés pour prétendre les remplacer. L'aviation se débattant encore dans un empirisme laborieux, les démonstrations par le fait s'imposent et priment les théories les plus séduisantes en principe.
VII
Le bilan de l'Aviation
|Épreuves.--Créateurs.|
|Constructeurs.--Pilotes.|
Pour faciliter l'examen du bilan de l'aviation, nous avons réuni sous forme de tableau le relevé de tous les progrès accomplis, mais en élaguant, pour abréger ce tableau, les redites ou répétitions, ainsi que les bons résultats obtenus par les appareils et les aviateurs de second plan jusqu'à la fin de 1909.
Le 10 octobre 1908, par exemple, Wilbur Wright au camp d'Auvours fait, avec un passager, M. Painlevé, membre de l'Institut, un aviat de 1 h. 9' 45" qui est _record du monde_ à cette date pour la durée de sustentation dans l'air d'un aéroplane quelconque, portant en plus de son pilote un passager.
Nous notons soigneusement cet exploit, parce qu'il marque un progrès sur les précédentes prouesses de même nature, et en particulier sur l'aviat similaire exécuté par le même pilote et le même appareil le 6 du même mois, parce que cet aviat précédent, également record du monde, à la date du 6, n'avait été que de 1 h. 4' 26" (passager M. Fordyce).
Mais nous ne mentionnons pas dans notre tableau les nombreux autres aviats avec passagers accomplis après le 10 octobre, par Wilbur Wright, parce qu'ils ont tous été d'une durée inférieure à 1 h. 9' 45".
Dans le même but de simplification et pour abréger, nous ne portons sur ce tableau aucun des aviats des appareils de la Herring-Curtiss C^o parce qu'ils ont été, soit comme durée, soit comme distance, soit comme hauteur, accomplis avant ceux de ces appareils par d'autres aéroplanes, et ne constituent pas des progrès. Mais nous signalons au contraire scrupuleusement l'aviat de Glenn-Curtiss, lorsqu'à Bétheny, le 28 août 1909, il gagne la Coupe Gordon-Bennett par un aviat d'une vitesse sans précédent, qui constitue l'une des étapes des progrès obtenus dans les augmentations de vitesse des aéroplanes.
Nous signalons de même, dans ce tableau, son record du monde pour le lancement établi par 80 mètres à Brescia, le 9 septembre 1909.
Nous ne mentionnons pas les voyages du _Baby_, de Santos-Dumont, parce que d'autres voyages analogues, plus saillants, ont été accomplis auparavant par d'autres aéroplanes, mais nous notons le lancement en 70 mètres par lequel Santos, sur ce minuscule monoplan, reprend à Glenn-Curtiss, le 15 septembre 1909, le record du monde de lancement que l'Américain avait conquis à Brescia six jours auparavant.
Grâce à ces suppressions de redites, le tableau du bilan de l'aviation met en évidence, sans prendre un trop grand développement, tous les progrès obtenus par les aviateurs, constructeurs et pilotes d'aéroplanes. Il suffit de l'examiner, de l'analyser pour apprécier exactement ces prodigieux progrès (jusqu'à la fin de 1909).
Néanmoins, comme certains lecteurs pourraient n'avoir pas le temps ou la patience de faire acte d'analyse, nous la traçons à grands traits à la suite du tableau.
L'examen de ce tableau montre que le premier appareil plus lourd que l'air ayant fait avec un moteur et un pilote un trajet dans l'air, après s'être élevé par sa propre force, est l'_Éole_ d'Ader, aviant le 9 octobre 1890, en France, à Armainvilliers.
L'année suivante, au camp de Satory, un autre appareil, de l'ingénieur Ader, amélioré et dénommé l'_Avion_, s'élève encore, et fait dans l'air un parcours de 100 mètres.
Si l'on écarte comme insuffisants les essais de Sir Hiram Maxim (1894-1895) et ceux de M. Langley (1896-1903), bien que ce dernier soit arrivé fort près de la solution du problème, on voit que les études de vol plané de Lilienthal, l'éminent continuateur de Le Bris, perfectionnées par Chanute et ses élèves, empruntant le dispositif de Hargrave, ont été les éléments des travaux des frères Wright et de ceux du capitaine Ferber, inspirateur et même créateur de l'école française d'aviation avec Voisin et Blériot, secondés par Archdeacon.
Quant aux progrès accomplis, ils sont positivement merveilleux.
À la fin de 1903, le biplan Wright quitte le sol et se soutient 12", puis 59" dans l'air; il parcourt 260 mètres.
L'année suivante, à Springfield (États-Unis), il fait 300 mètres, 400 mètres, puis 4.500 mètres (si l'on néglige les aviats de distances intermédiaires, car les grandes étapes, caractéristiques, sont seules mentionnées ici pour abréger).
En 1905, les frères Wright sont déjà maîtres de leur appareil. Leurs principaux aviats en septembre et octobre ont été de 6, 17, 19, 24, 33 et enfin 39 kilomètres 956 mètres à Springfield.--Ils sont restés dans l'air 18, 19, 25, 33 et 38 minutes, parcourant l'espace à une vitesse de 16 mètres environ par seconde; soit 57 à 58 kilomètres à l'heure.