L'A. B. C. de l'aviation: Biplans et monoplans

Part 9

Chapter 93,525 wordsPublic domain

Dans l'énoncé des caractéristiques, on a coutume d'ajouter les surfaces des plans horizontaux de cette queue à celles des surfaces portantes proprement dites, ce qui démontre bien qu'on les tient pour sustentatrices... Des essais comparatifs,--qui sont encore à faire,--avec des moyens de mesure _ad hoc_, pourront seuls déterminer avec précision, si la neutralité de la surface ou des surfaces stabilisatrices, en tant que soutènement, doit prévaloir contre l'opinion qui tend à les faire concourir à la sustentation par leur incidence et par leur incurvation.

Assis au milieu du plan inférieur de sustentation, près du bord antérieur, le pilote occupe une position très rationnelle, puisqu'il repose au point où le maximum d'effort de sustentation se produit. Ses organes de gouverne sont devant lui, et, derrière lui, le moteur.

DIMENSIONS EXTRÊMES.--Envergure: 10 m. 20. Longueur totale: 12 mètres.

FORCE MOTRICE.--Moteur _Antoinette_ de 40/50 HP (8 cylindres); nombre de tours: 1.000 (80 kilogr.) _Emplacement_: derrière le pilote.

Ce moteur actionne une hélice _Voisin_ métallique à deux branches de 2 m. 10 de diamètre et de 1 m. 10 de pas, en prise directe sur l'arbre du moteur; elle donne donc 1.000 tours à la minute, derrière les surfaces portantes et entre elles.

POIDS TOTAL EN ORDRE DE MARCHE: 520 kilogrammes.

DISPOSITIF DE DÉPART ET D'ATTERRISSAGE.--Un châssis de roulement amortisseur formé de tubes d'acier portant sur deux roues de bicyclette, à bandages pneumatiques (diamètre 0 m. 50), sous le plan sustentateur inférieur, et deux roues semblables mais plus petites (0 m. 30 c. de diamètre) placées sous l'avant de la cellule stabilisatrice caudale.

Cet appareil a fait jusqu'à 770 mètres à Issy dans ses premiers essais (26 octobre 1909). Puis 1.030 mètres en circuit fermé (9 novembre 1907.) Enfin 1.500 mètres avec virage en 1 h. 33, le 15 janvier 1908 (à Issy).

Sur un autre type de biplan _Voisin_, très peu différent de celui de Farman, Léon Delagrange, dès 1908, accomplit des aviats qui enthousiasmèrent le monde de l'aviation et même le grand public.

Les figures 100, 101 et 102 représentent schématiquement ce type d'aéroplane biplan qui eut deux modèles presque identiques: le _Delagrange II_ et le _Delagrange III_, dont les caractéristiques sont (p. 134):

SURFACES PORTANTES.--Envergure, 10 mètres; profondeur, 2 mètres; distance verticale des plans, 1 m. 50; soit 40 mètres carrés de surfaces portantes proprement dites.

On remarquera que les deux plans sustentateurs sont cellulaires; c'est-à-dire réunis aux extrémités et à environ 2 mètres de celles-ci par des plans verticaux (_cccc_) formant cellules.

Si l'on ajoute à ces 40 mètres carrés de surfaces portantes proprement dites, les surfaces horizontales de la cellule stabilisatrice arrière, qui a 2 m. 10 d'envergure et 2 mètres de profondeur, on obtient le total de 48 mètres carrés.

DIMENSIONS EXTRÊMES.--Largeur ou envergure, 10 mètres. Profondeur ou étendue totale de l'aéroplane, 12 mètres.

DIRECTION.--Les organes de direction des _Delagrange II_ et _III_ sont les mêmes que ceux du _Farman I_, mais un seul volant permet de manoeuvrer le gouvernail de profondeur, monoplan, formé de deux parties situées de chaque côté de l'extrémité avant du fuselage, et le gouvernail de direction latérale situé dans la cellule stabilisatrice arrière (_plan vertical_).

Le pilote est assis dans le fuselage, en avant des surfaces portantes.

STABILISATION.--La stabilisation est la même que dans le biplan _Farman I_.

FORCE MOTRICE.--Constituée par un moteur _Antoinette_ à 8 cylindres de 40/50 HP qui tourne à 1.050 tours et se trouve placé derrière le pilote, la force motrice actionne une hélice _Voisin_ à 2 pales, de 2 m. 31 de diamètre, et de 1 m. 40 de pas, en prise directe sur l'arbre du moteur (1.050 tours). Cette hélice est propulsive derrière les surfaces portantes.

LE POIDS TOTAL EN ORDRE DE MARCHE atteint 530 kilogrammes.

LE DISPOSITIF DE DÉPART ET D'ATTERRISSAGE est un châssis amortisseur analogue à celui du biplan _Farman I_.

Avec ces types de biplans, Delagrange a conquis, le 11 avril 1908, la Coupe Archdeacon par un aviat de 3.925 mètres en 6'30" à Issy.

Sur le même champ de manoeuvres, il couvrait le 30 mai suivant, 12 kilomètres 750 mètres en 15'25". Un peu plus tard, le 23 juin, à Milan, 14 kilomètres 270 mètres en 18'30".

Le 4 février 1909, le capitaine Ferber pilota ce biplan avec Legagneux.

* * * * *

La plupart des biplans français sont des copies ou des dérivés plus ou moins directs des types de biplans précités construits par les frères Voisin. Ceux-ci créent sans cesse des aéroplanes qui se signalent par les aviats de leurs pilotes et que le public ne connaît point sous d'autres noms que ceux de ces aviateurs plus ou moins célèbres. On dit: le _biplan Farman 1 bis_; le _biplan Delagrange III_; le _biplan Gobron_; l'_Octavie nº 3_ (Paulhan); le _Daumont I_ (Gaudart), etc... Un grand nombre de ces appareils ne diffèrent d'ailleurs les uns des autres que par quelques détails: tel est muni d'un _moteur Gnome_ au lieu d'un _moteur Voisin_; tel autre emprunte sa force à un _moteur Itala_ (_R. Henri Fournier_), à un _Vivinus_ (_B. Hansen_), à un _Renault_, ou à un _E. N. V._ (_G. Rougier_).

Les frères Voisin se prêtent à toutes les combinaisons qui leur sont demandées, s'appliquent à réaliser les modifications ou les innovations qu'on veut étudier dans leurs ateliers, et recherchent eux-mêmes constamment de nouveaux dispositifs.

MONOPLANS BLÉRIOT.--Entre l'_Avion_ d'Ader et les premiers aéroplanes de Blériot, il convient de signaler suivant le «Stude Book de l'Aviation»[30], le _Vuia nº 1_ et le _Vuia nº 1 bis_, monoplans conçus et construits par M. Trajan Vuia, docteur en droit de la Faculté de Budapest (Hongrie), qui effectuèrent à Montesson, à Issy et à Bagatelle quelques petits parcours de 4 à 24 mètres en 1906.

[Note 30: A. DUMAS. _Ceux qui ont volé et leurs appareils._ Stude Book de l'Aviation.]

Louis Blériot, déçu par de vains essais d'aviation au moyen d'ornithoptères, revint pourtant à l'étude des aéroplanes biplans avec Voisin, puis essaya seul une série de monoplans, tels que le _Blériot IV_, dont les aviats furent insignifiants et qui se brisa dans un atterrissage, le _Blériot V_ (type de monoplan de Langley), qui parcourut jusqu'à 150 mètres en 10' le 25 juillet 1907, et le _Blériot VI_ qui fit 184 mètres le 17 septembre de la même année, à Issy.

Deux mois plus tard, ces encourageants résultats furent dépassés à Buc, par l'aviat de 600 mètres (16 novembre 1907) d'un monoplan construit par M. Robert Esnault-Pelterie, type d'aéroplane sur lequel nous reviendrons plus loin.

Mais le même jour, à Issy, et le 6 décembre 1907, un nouveau monoplan du persévérant constructeur: le _Blériot VII_, couvrait 500 mètres en ligne droite, puis avec virage (6 décembre).

Presque en même temps, le 17 novembre, sur le même champ de manoeuvres, Santos-Dumont parcourait 200 mètres avec un tout petit monoplan: le _Santos-Dumont XIX_, premier type de la _Demoiselle_ qui devait accomplir de si beaux aviats en 1909.

L'ordre chronologique des expériences appelle encore la mention d'un monoplan de M. de la Vaulx, construit par Mallet et expérimenté à St-Cyr (50 et 70 mètres de parcours en novembre 1907). Puis celle du monoplan de MM. Gastambide et Mangin (Levavasseur), construit par la Société Antoinette (150 mètres le 13 février 1908 à Bagatelle), qui fut le premier type de la série si triomphante des _monoplans Antoinette_.

À Buc, le 8 juin 1908, un second modèle de M. Robert Esnault-Pelterie, le _R.E.P. II_, parcourut 800 mètres. Mais ce «record» ne fut pas longtemps en sa possession: les types de monoplans _Blériot VIII_ et _VIII ter_ couvrirent bientôt 700 mètres (29 juin 1908 à Issy); 900 mètres (10 septembre 1908 à Issy); 4 kilom. 500 (le 9 octobre). Enfin, le voyage Toury-Artenay et retour, avec deux escales, représentant un parcours de 14 kilomètres exécuté en 11 minutes, consacra les mérites du modèle Blériot le 31 octobre de la même année[31].

[Note 31: Le premier voyage de ville à ville avait été effectué un mois auparavant, le 30 septembre 1908, par Farman, de Châlons à Reims, sur le biplan _Farman 1 bis_, dix jours après un aviat de 16 kilomètres à Bourg.]

«À partir du _nº VIII_, dit Ferber, qui se réjouissait autant des succès de ses concurrents que des siens, les monoplans Blériot volent dans la perfection.»

Pour éviter des redites, il convient pourtant de ne pas s'arrêter à ces modèles et de passer d'emblée au _Blériot XI_ qui effectua le 25 juillet 1909 la traversée de la Manche (Calais-Douvres, en 27') et se trouve désormais au Conservatoire des Arts et Métiers.

Les figures 104 et 105 représentent schématiquement ce glorieux monoplan dont les caractéristiques sont:

CORPS DU MONOPLAN.--Un fuselage de poutres ou langerons entretoisés, recouvert dans sa partie antérieure d'un entoilage, et portant: en avant les surfaces sustentatrices ou ailes, le moteur, le pilote et l'hélice, ainsi que le train de roulement amortisseur; et en arrière les plans stabilisateurs, les organes de gouverne pour les directions dans l'espace, ainsi qu'une roulette de soutènement sur le sol[32].

[Note 32: Ce fuselage en bois de frêne et de peuplier pèse 20 kilogr. 500 et peut supporter en son milieu une charge de 300 kilos.]

SURFACES PORTANTES.--Deux ailes fixes, presque droites, mais auxquelles la résistance de l'air, en marche, donne un très léger relèvement au-dessus de l'horizontale; de telle sorte que ces ailes forment un angle extrêmement obtus, à peine visible. Ces ailes découpées aux extrémités à droite et à gauche du monoplan, suivant une courbe qui réduit leur surface d'avant en arrière, ont en totalité 7 m. 20 d'envergure et 2 mètres ou 2 m. 50 de profondeur au fort, c'est-à-dire dans leur partie la plus profonde, contre le fuselage. Leur surface totale est de 12 à 14 mètres (suivant les modèles peut-être, car les indications données à ce sujet varient).

Incurvées, ces ailes ont un angle d'attaque de 7°. Elles se terminent aux extrémités par des parties articulées ou ailerons (_a' a_), sur lesquelles nous reviendrons à propos de la gouverne du monoplan.

STABILISATION.--À l'arrière du fuselage et de chaque côté de celui-ci, deux plans fixes d'une surface totale de 2 mètres carrés formant empennage horizontal, incurvés et orientés comme les ailes du monoplan, assurent la stabilisation longitudinale, et en partie la stabilisation transversale (Armengaud, v. p. 73). Par leur orientation (à 7°) et leur incurvation, ils démontrent qu'ils sont considérés par le constructeur comme supplément de surfaces portantes. Si l'on ajoute leur étendue (2 mètres carrés) à celle des ailes ou plans sustentateurs proprement dits (12 mètres carrés environ), on voit que le total des surfaces sustentatrices atteindrait bien la somme de 14 mètres carrés indiquée par beaucoup d'auteurs.

Au-dessus de l'avant du fuselage, au niveau de l'avant des ailes et entre elles, un petit plan de dérive, triangulaire mais arrondi à sa partie avant, et très apparent dans la figure 34, page 49, qui représente le monoplan vu de trois quarts en avant, sert de point d'appui à l'action du gouvernail de direction latérale. (Voir aussi fig.-schéma 53, page 62, profil).

DIRECTIONS:--_Les directions latérales_ sont commandées par un gouvernail vertical placé à l'extrémité arrière du fuselage, en partie au-dessus des plans stabilisateurs fixes.

Dans les virages, le monoplan s'incline forcément du côté où le virage se fait, mais la commande du gouvernail de direction latérale par le pilote déplace en même temps les ailerons articulés des extrémités des ailes, qui s'orientent alors en travers du sens de la marche en sens contraire, de telle sorte que l'un tend à relever l'aéroplane du côté où il s'abaisse, tandis que l'autre tend à l'abaisser du côté où il se relève. Cette double influence combat et restreint l'inclinaison transversale née du virage; elle contribue à la stabilisation du monoplan.

C'est l'équivalent du gauchissement de la partie arrière des surfaces portantes du biplan Wright, mais par une solution du problème qui semble «mécaniquement» plus «élégante».

LA DIRECTION EN ÉLÉVATION OU PROFONDEUR est donnée par des ailerons (_a' a'_) plus petits que ceux des ailes, placés à chaque extrémité des plans stabilisateurs arrière du monoplan. Ils concourent à favoriser l'essor du monoplan lors de son lancement. En cours de marche ils forment, par leur orientation, une résistance qui modifie l'angle d'attaque des ailes et des plans stabilisateurs arrière et produit la montée ou la descente.

La commande de ces divers organes est effectuée par un dispositif extrêmement ingénieux, en forme de dôme, qui réalise par ses mouvements la commande simultanée des organes dont les actions peuvent être concordantes.

FORCE MOTRICE.--Le _Blériot XI_ a effectué la traversée de la Manche, actionné par un moteur Anzani (3 cylindres) de 22/25 HP (105 millim. d'alésage et 130 millim. de course) donnant 1.350 tours à la minute. Il était tiré par une hélice intégrale Chauvière à deux pales, de 2 m. 08 de diamètre et de 0 m. 85 de pas, calée directement sur l'arbre du moteur et donnant par conséquent le même nombre de tours (1.350). Cette hélice était située à l'extrémité antérieure du fuselage.

Depuis, moteur et hélice ont été changés à plusieurs reprises pour divers essais, mais nous ne décrivons ici que le modèle de la célèbre traversée.

POIDS TOTAL EN ORDRE DE MARCHE: 310 kilogr.

DISPOSITIF DE DÉPART ET D'ATTERRISSAGE.--Un train de deux roues avec ressorts amortisseurs, précédemment décrit p. 102, et une 3e roue arrière située sous le fuselage entre les ailes et les plans stabilisateurs.

Rappelons incidemment qu'avant d'accomplir la traversée de la Manche, le _Blériot XI_ avait effectué deux voyages plus intéressants et plus probants que cette traversée: Toury-Château-Gaillard et retour (le 3 mai 1909) et surtout: Mondésir (Étampes), Chevilly (Orléans), avec escale à Arbouville (41 kilom. 200 m. en 44').

Pendant l'année 1909, M. L. Blériot fit en outre de nombreux aviats avec un modèle plus puissant: le _Blériot XII_, construit pour transporter plusieurs personnes. Mais ce dernier type de monoplan ne diffère du _Blériot XI_, que par ses proportions et quelques détails qui ne modifient point le principe de l'appareil.

L'envergure des ailes est augmentée (10 mètres au lieu de 7 m. 20). Une quille entoilée surmonte le fuselage. La force motrice est produite par un moteur E. N. V. de 30/35 HP à 8 cylindres et l'hélice, de 2 m. 70 de diamètre, en prise directe, ne fait que 500 tours. La surface portante du _Blériot XII_ atteint 22 mètres carrés, mais son poids s'élève en ordre de marche à 620 kilogrammes.

* * * * *

Le _R. E. P._ (Robert Esnault-Pelterie) est un monoplan qui diffère assez sensiblement du type créé par Blériot.

Quoique ses divers modèles: _R. E. P. I_, _II_ et _II bis_ n'aient pas été vulgarisés par des triomphes éclatants, ses aviats progressifs ayant atteint jusqu'à 8 kilomètres (le 22 mai 1909 à Buc), démontrent qu'il faut attendre pour le mieux apprécier, les perfectionnements que son inventeur-constructeur saura certainement lui donner.

Les figures schématiques 106 et 107 montrent que les ailes de ce monoplan sont réellement les seules surfaces portantes, car le vaste plan stabilisateur pentagonal situé à l'arrière n'ayant point l'incidence des ailes, et n'étant point incurvé (fig. 107) mais parfaitement horizontal (théorie de Tatin), ne produit, en marche, aucune résistance, sauf en cas d'inclinaison de l'appareil. En revanche, sa large surface exerce évidemment une forte action stabilisatrice, non seulement dans les inclinaisons accidentelles longitudinales du monoplan (tangage), mais aussi dans ses inclinaisons latérales (roulis), soit lors des virages, soit pour toute autre cause d'inclinaison (théorie d'Armengaud, citée page 73).

La quille (Q), qui domine le fuselage en arrière des ailes et la disposition et la forme du gouvernail de direction latérale situé en dessous du plan stabilisateur dans le prolongement du fuselage, constituent, en direction rectiligne, un empennage vertical qui augmente la stabilité du monoplan. Mais, en outre, les ailes sont gauchissables par la traction de haubans.

Les caractéristiques suivantes sont celles du dernier type de ce monoplan, le _R. E. P. II bis_:

CORPS DE L'APPAREIL.--Un fuselage en tube d'acier complètement recouvert, à l'avant duquel se trouve le pilote au milieu des ailes.

SURFACES PORTANTES.--Deux ailes fixes, mais gauchissables d'une envergure totale de 8 m. 60. Profondeur des ailes: 2 m. 25 au fort. Totalité des surfaces portantes: 15 m. 75.

STABILISATION.--La stabilisation du _R. E. P. II bis_ est réalisée par un plan pentagonal horizontal situé en arrière de l'appareil; par le plan vertical formant quille au-dessus du fuselage derrière les ailes; par le gouvernail de direction latérale, en marche rectiligne, et par le gauchissement des surfaces portantes.

DIRECTION.--Le pilote placé dans le fuselage, entre les ailes, commande au moyen de deux leviers le gouvernail de direction latérale, le plan pentagonal ou gouvernail de profondeur, qui est en même temps le plan stabilisateur et le gauchissement des ailes.

FORCE MOTRICE.--Un moteur R. E. P. de 7 cylindres ayant une force de 30/35 HP (68 kilogr.) placé en avant du monoplan, donne 1.400 tours à la minute.

Il actionne une hélice métallique R. E. P. à 4 branches, en prise directe sur l'arbre du moteur (1.400 tours) qui mesure 2 mètres de diamètre.

DISPOSITIF DE DÉPART ET D'ATTERRISSAGE.--Le départ et l'atterrissage se font sur deux roues; une grande et une plus petite, munies d'une suspension spéciale (frein oléo-pneumatique) et disposées sous le fuselage en tandem.

Cette disposition entraînant forcément, au repos, l'aéroplane à tomber, à droite ou à gauche, sur l'une de ses ailes étendues, les extrémités de celles-ci sont munies de roues légères. De telle sorte qu'au départ l'aéroplane roule d'abord incliné à droite ou à gauche portant sur trois roues: les deux en tandem et celle de l'une des ailes, jusqu'au moment où la vitesse acquise commence à donner une pression d'air suffisante pour relever l'inclinaison. Une légère augmentation de la rapidité suffit alors pour enlever l'aéroplane qui ne roule plus que sur les deux roues disposées en tandem. La même manoeuvre s'effectue en sens inverse à l'atterrissage.

POIDS TOTAL DU MONOPLAN EN ORDRE DE MARCHE: 420 kilogrammes.

Le capitaine Ferber approuvait beaucoup le système d'atterrissage et de départ du _R. E. P._ et signalait à propos de ce monoplan particulier, un détail à rappeler:

«En 1908, dans un essai qui a fait quelque bruit, M. Esnault-Pelterie s'est heurté à cette difficulté insoupçonnée du public, qu'un aéroplane jouissant d'un certain excès de force ne peut pas descendre. M. Esnault-Pelterie, les mains occupées par les gouvernails, ne pouvait pas atteindre l'avance à l'allumage, et plus il mettait le gouvernail pour descendre, plus il diminuait son angle d'attaque, plus sa vitesse augmentait.

«La force portante due à (la résistance de) l'air augmentant alors comme le carré de cette vitesse, devient excessive. L'air semble devenir de plus en plus impénétrable (en descente) et l'aéroplane bondit de plus en plus haut par à-coups successifs correspondant aux mouvements du gouvernail (de profondeur).

«Ce jour-là, le 8 juin, les témoins s'accordent pour indiquer un trajet de 1.200 mètres et une hauteur finale de 30 mètres. Le tout se termina par une chute grave pour l'aéroplane, mais qui ne laissa à l'aviateur que de fortes contusions[33].»

[Note 33: CAP. FERBER. _L'Aviation_, pp. 133-134.]

* * * * *

Sur les plans de MM. Gastambide et Mangin, ses administrateurs, la Société Antoinette construisit dès la fin de 1907 un monoplan qui fit un premier aviat de 40 mètres à Bagatelle, le 8 février 1908.

Monté soit par M. R. Gastambide, soit par le pilote Boyer, ce premier modèle couvrit jusqu'à 150 mètres (le 19 février 1908, à Bagatelle) et se soutint en l'air pendant 96 secondes (21 août 1908, à Issy). Mais il fut remplacé dès le dernier trimestre de la même année par un autre modèle, l'_Antoinette IV_, qui accomplit sous la direction de Welferinger des trajets beaucoup plus démonstratifs; notamment un parcours de 5 kilomètres le 19 février 1909, à Mourmelon.

Peu après, en mars, Hubert Latham succédait à Welferinger dans la conduite de ce monoplan et, promptement, réalisait des prouesses tout à fait sensationnelles.

Dès le mois de mai, il enlevait une série de passagers qui furent successivement MM. Demanest, Prunard, Labouchère, E. Bunau-Varilla, J. Gobron (Mourmelon).

Le 22 mai, il aviait pendant 37'37" à 40 mètres de hauteur. Le 6 juin, à Mourmelon, il se risquait pendant 14' à planer hors de l'aérodrome.

Le 12 juin (1909), six jours plus tard, il couvrait 40 kilomètres en 39' et descendait en vol plané.

Le 15 du même mois, pendant 12', il se maintenait à 60 mètres de hauteur.

On n'a pas oublié que Latham faillit accomplir comme Blériot la traversée de la Manche avec le modèle _Antoinette VII_ et qu'il arriva bien près du but: à 1 mille de Douvres. Son échec en cette circonstance fut presque une victoire. Enfin, le 26 août 1909, à Bétheny, il conquit le record du monde pour la distance par 154 kilom. 620 m. en 2 h. 17'21" et trois jours plus tard le record de la hauteur par un aviat de 155 mètres d'altitude. Depuis, il a battu lui-même ces records d'une manière magistrale. C'est, avec raison, l'un des plus réputés parmi les pilotes français.

On distingue cinq principaux types de monoplans _Antoinette_: le _IV_, le _V_, le _VI_, le _VII_ et le _VIII_. C'est le _IV_ et surtout le _VII_ qui ont servi aux plus sensationnelles victoires de ce genre de monoplan, mais ils ne diffèrent pas très sensiblement des autres modèles, et les caractéristiques du _VII_ s'appliquent à peu près à tous (fig. 108, 109 et 110).

CORPS DE L'APPAREIL.--Un fuselage métallique, dans lequel l'aluminium domine et qu'un entoilage recouvre entièrement. Ce fuselage, taillé à l'avant en proue de yole, porte à son extrémité antérieure l'hélice, puis le moteur, le mât de haubanage des ailes, enfin le pilote assis à l'arrière des ailes, dans un «coke-pitt» matelassé. La section transversale de ce fuselage est triangulaire. Très effilé, il rappelle beaucoup le long corps de la libellule, mais il n'est pas à segments articulés comme celui de l'insecte de ce nom.

SURFACES PORTANTES.--Deux ailes donnant une envergure totale de 12 m. 80 et dont la forme est celle d'un trapèze isocèle dont le plus grand côté inégal, contre le fuselage, mesure 3 mètres de profondeur, tandis que le plus petit, à l'extrémité des côtés égaux, mesure 2 mètres de profondeur (sens de la marche).