La Navigation Aerienne L Aviation Et La Direction Des Aerostats
Chapter 8
J'arrive à MM. de Ponton d'Amécourt, inventeur de l'_Aéronef_, et de la Landelle, dont les efforts considérables, depuis trois années, se sont portés sur la démonstration pratique du système, à l'obligeance desquels nous devons la communication d'une série de modèles d'hélicoptères s'enlevant automatiquement en l'air avec des surcharges graduées.
Si des obstacles que j'ignore, des difficultés personnelles ont empêché jusqu'ici l'idée de prendre place dans la pratique, le moment est venu pour l'éclosion.
La première nécessité pour l'automotion aérienne est donc de se débarrasser d'abord absolument de toute espèce d'aérostat.
Ce que l'aérostation lui refuse, c'est à la dynamique et à la statique qu'elle doit le demander.
C'est l'hélice--la Sainte Hélice! comme me disait un jour un mathématicien illustre--qui va nous emporter dans l'air; c'est l'hélice, qui entre dans l'air comme la vrille entre dans le bois, emportant avec elles, l'une son moteur, l'autre son manche.
Vous connaissez ce joujou qui a nom _spiralifère_?
--Quatre petites palettes, ou, pour dire mieux, spires en papier bordé de fil de fer, prennent leur point d'attache sur un pivot de bois léger.
Ce pivot est porté par une tige creuse à mouvement rotatoire sur un axe immobile qui se tient de la main gauche. Une ficelle enroulée autour de la tige et déroulée d'un coup bref par la main droite lui imprime un mouvement de rotation suffisant pour que l'hélice en miniature se détache et s'élève à quelques mètres en l'air.--d'où elle retombe, sa force de départ dépensée.
Veuillez supposer maintenant des spires de matière et d'étendue suffisantes pour supporter un moteur quelconque, vapeur, éther, air comprimé, etc., que ce moteur ait la permanence des forces employées dans les usages industriels, et, en le réglant à votre gré comme le mécanicien fait sa locomotive, vous allez monter, descendre ou rester immobile dans l'espace, selon le nombre de tours de roues que vous demanderez par seconde à votre machine.
Mais rien ne vaut, pour arriver à l'intelligence, ce qui parle d'abord aux yeux. La démonstration est établie d'une manière plus que concluante par les divers modèles de MM. de Ponton d'Amécourt et de la Landelle.
On voit en définitive que le manifeste de Nadar se résumait ainsi: 1º supprimer les ballons, que l'on ne saurait songer à diriger dans l'atmosphère; 2º créer la navigation aérienne par la construction d'un grand hélicoptère mécanique.
Pour trouver le capital nécessaire aux études et aux constructions, Nadar construisit _le Géant_, dont on connaît les aventures dramatiques. Quelle que fût ensuite l'ardeur dépensée en faveur du _Plus lourd que l'air_, Nadar et ses amis n'arrivèrent à aucun résultat pratique. On fit fonctionner de petits hélicoptères-jouets dans l'une des séances de la nouvelle _Société de Navigation aérienne_, mais nous allons voir un peu plus loin que les tentatives faites pour aller au delà ne furent pas couronnées de succès, malgré les affirmations de M. Babinet de l'Institut, que l'on peut considérer comme le chef de l'École d'alors.
Voici, disait le savant physicien dans le _Constitutionnel_, ce que dit le public, par lettres, de France, d'Espagne, d'Angleterre, d'Italie; dans des rencontres au milieu des rues; par des interpellations de salon; par des conseils d'amis, etc.: «Parlez-nous de l'art de voler par l'hélice.»
Mais je n'ai rien à dire de nouveau: attendez la construction d'un hélicoptère qui, avec le zèle de M. Nadar, ne peut tarder à se produire. Surtout, ne confondez pas son ballon géant, qui est réalisé, avec son hélicoptère, qui va être réalisée incessamment. Un ballon monte et plane dans les airs. Un hélicoptère y vole, s'y dirige, s'y maîtrise au gré du voyageur. Un enfant commence à se tenir debout; plus tard, il marche. De même le ballon s'élève et l'hélice marche ou plutôt _marchera_.
M. de Ponton d'Amécourt, un des plus fervents partisans de l'aviation, qui, ainsi que notre savant et vénérable ami, M. de la Landelle, s'était occupé de l'aviation par l'hélice, bien avant les tentatives de Nadar, fit de grands efforts pour réussir. Il construisit, en 1865, un hélicoptère à vapeur qui devait enlever son moteur et son générateur. Ce charmant petit modèle, qui a figuré à l'Exposition aéronautique de Londres en 1868, est fort gracieusement construit (fig. 26). La chaudière et le bâti sont en aluminium et les cylindres en bronze. Le mouvement de va-et-vient des pistons est transmis par des engrenages à deux hélices superposées de 264 centimètres carrés de surface et dont l'une tourne dans le sens inverse de l'autre. L'appareil vide qui se trouve actuellement au siège de la _Société de navigation aérienne_, pèse 2{kgm},770. La chaudière a 0{m},08 de hauteur sur 0{m},10 de diamètre. La hauteur totale du système est de 0{m},62.
Malheureusement le générateur ne peut résister à une pression suffisante; quand cet hélicoptère fonctionne, il parvient à s'alléger notablement, il a une certaine force ascensionnelle, mais il n'arrive pas à quitter le sol[44].
[Note 44: _L'Aéronaute_, 12e année. 1879, p. 35.]
Les journaux illustrés ont, à l'époque du _Géant_, publié un autre projet de grand hélicoptère à vapeur (fig. 27), attribué à M. de la Landelle, mais nul essai d'appareil de ce genre ne fut entrepris et n'aurait pu être exécuté en raison de l'insuffisance des moteurs dont on pouvait disposer. Il y eut beaucoup de projets et de mémoires écrits sur le plus _lourd que l'air_ par l'hélice[45]; mais on ne vit paraître aucune machine fonctionnant, et la grande agitation produite par l'initiative de Nadar ne tarda pas à être oubliée.
[Note 45: Voy. Collection de mémoires sur _La Locomotion aérienne sans ballons_, publiée par le vicomte de Ponton d'Amécourt, 6 brochures in-4º. Paris, Gauthier-Villars. 1864 à 1867.]
On en revint un peu plus tard au premier appareil de Launoy et Bienvenu. Alphonse Pénaud le modifia en remplaçant le ressort dont se servait ces premiers inventeurs par un fil de caoutchouc tordu; cet appareil donna un résultat tellement supérieur à ce qu'on avait obtenu qu'il put presque passer pour une création nouvelle. Voici en quels termes Alphonse Pénaud a décrit son système.
Tous les hélicoptères, pour la plupart coûteux, délicats, se brisant facilement en retombant, avaient un grave défaut: c'est que leur marche, qui ne durait qu'un instant, semblait plutôt un saut aérien qu'un véritable vol; à peine étaient-ils partis, leurs hélices s'arrêtaient, et ils redescendaient.
Préoccupé, il y a quelques années, de l'insuffisance de la démonstration, je fis des recherches sur les moyens d'avoir des modèles plus satisfaisants. La force des ressorts solides était seule d'un emploi simple; mais le bois, la baleine, l'acier, ne fournissent qu'une force minime en égard à leur poids; le caoutchouc était bien plus puissant, mais la charpente nécessaire pour résister à sa violente tension était nécessairement assez lourde. J'eus alors l'idée d'employer l'élasticité de torsion du caoutchouc, qui donna enfin la solution tant cherchée de la construction facile, simple et efficace des modèles volants démonstrateurs.
J'appliquai d'abord le nouveau moteur à l'hélicoptère, et la figure 28 représente l'appareil que je montrai en avril 1870 à notre vénérable doyen, M. de la Landelle. Il est extrêmement simple: ce sont toujours deux hélices superposées tournant en sens contraire; leur distance est maintenue par de petites tiges, au milieu desquelles se trouve le caoutchouc.
Pour mettre l'appareil en mouvement, on saisit de la main gauche l'une de ces petites tiges, et l'on fait tourner avec la main droite l'hélice inférieure dans le sens contraire, à celui de la rotation utile. Lorsque la lanière de caoutchouc est ainsi tordue sur elle-même d'une façon suffisante, il ne reste plus qu'à abandonner l'appareil à lui-même; on le voit alors (selon les proportions de ses différentes parties) monter comme un trait, à plus de 15 mètres, planer obliquement en décrivant de grands cercles, ou enfin, après s'être élevé de 7 à 8 mètres, voler presque sur place pendant 15 à 20 secondes, et parfois jusqu'à 26 secondes.
Malgré les efforts de Pénaud et d'un certain nombre de chercheurs, il fut impossible de tirer de l'hélicoptère aucun résultat pratique et la petite machine fut condamnée à rester jouet.
Nous donnons (fig. 29) l'aspect d'un de ces hélicoptères-jouets basés sur le même principe et construits par M. Dandrieux. Sous l'action du ressort de caoutchouc, l'hélice tourne et s'enlève à quelques mètres de hauteur avec les ailes de papillon en papier mince dont elle est agrémentée.
Le seul appareil de ce genre qui ait laissé derrière lui ses devanciers est celui de M. Forlanini, au sujet duquel nous allons donner quelques renseignements précis.
En 1878, le savant ingénieur italien M. Forlanini, ancien officier du génie, construisit un petit modèle d'hélicoptère à vapeur dont nous reproduisons l'aspect (fig. 30).
L'appareil comprend deux hélices, mais une seule d'entre elles est mise en mouvement par le moteur à vapeur à deux pistons. Les deux pistons sont calés à angles contrariés sur un arbre de couche, transmettent le mouvement à un arc qui porte l'hélice par l'intermédiaire de deux roues d'engrenage. La seconde hélice est fixée sur le bâti; elle est destinée, comme dans le premier système de Launoy et Bienvenu, à empêcher l'appareil de tourner sur lui-même. Le manomètre est gradué jusqu'à 15 atmosphères. La distribution et la détente s'obtiennent pour chaque cylindre au moyen de deux bielles calées sur des excentriques fixés à l'arbre de couche[46].
[Note 46: _L'Aéronaute_, 1879.]
Le poids total de l'appareil est de 3 kilogrammes et demi, la surface totale des hélices est de 2 mètres carrés, la force motrice varie de 18 à 25 kilogrammètres. Le moteur proprement dit pèse 1 kilogramme et demi, celui de la petite chaudière sphérique chargée d'eau pèse 1 kilogramme.
Quand on veut expérimenter l'appareil, on chauffe le petit moteur sphérique représenté à la partie inférieure de notre figure, jusqu'à ce que la pression soit suffisante. On retire le système du feu, on ouvre le robinet: les hélices se mettent en mouvement.
L'auteur affirme que lors d'une expérience faite devant le professeur Giuseppe Colombo et quelques autres spectateurs, l'appareil se serait élevé à 13 mètres de hauteur, et serait resté 20 secondes en l'air.
Quel que soit l'intérêt de ce résultat, nous ferons observer qu'il est encore loin de donner la solution du problème de la navigation aérienne par l'hélice.
La machine de M. Forlanini n'enlève pas son foyer. Elle ne fonctionne que pendant quelques secondes!
Voilà tout ce qu'a pu donner jusqu'ici l'hélicoptère.
IV
CERFS-VOLANTS, PARACHUTES ET AÉROPLANES
Archytas de Tarente et le cerf-volant. -- Le parachute de Sébastien Lenormand. -- Jacques Garnerin. -- Cocking. -- Letur. -- De Groof. -- Aéroplanes de Henson et de Stringfellow. -- Aéroplane à air comprimé de Victor Tatin. -- De Louvrié. -- Du Temple.
Archytas de Tarente, celui-là à qui l'on a attribué la construction d'une colombe mécanique, est l'inventeur du cerf-volant à plan incliné formé d'une matière solide, plus dense que l'air et qui se soutient dans l'air sous l'influence d'un point d'appui: c'est le plus simple des aéroplanes. Le cerf-volant d'Archytas remonte à 400 ans avant notre ère, et la théorie du cerf-volant n'est pas encore faite. Elle a dérouté les mathématiciens. «Le cerf-volant, ce jouet d'enfant méprisé des savants, disait le grand Euler en 1756, peut cependant donner lieu aux réflexions les plus profondes.»
Marey-Monge disait que le cerf-volant obéit à des conditions _mystérieuses_, il s'est livré à de nombreuses études sur cet intéressant appareil et il arrivait à conclure que la queue du cerf-volant est un organe indispensable, et qu'un cerf-volant «chargé d'une queue qui a la moitié de son poids, monte deux fois plus haut qu'un cerf-volant sans queue!
Cependant les cerfs-volants japonais, en forme d'oiseau aux ailes étendues, fonctionnent admirablement et ils n'ont pas la moindre queue!
Plan incliné dans l'air, le cerf-volant a conduit les aviateurs à l'idée de l'aéroplane, plan qui doit être poussé dans l'air par un moteur, sous un angle déterminé. Nous allons arriver à l'aéroplane en partant du cerf-volant et passant par le parachute.
Quand les ballons firent leur apparition dans le monde en 1773, on avait depuis longtemps oublié les descriptions de Léonard de Vinci et de Veranzio et le parachute fut découvert une seconde fois. À qui revient l'honneur d'avoir construit le premier parachute à la fin du siècle dernier? Il est certain que Blanchard dès ses premières ascensions se servit de petits parachutes pour lancer des chiens et des animaux dans l'espace. Son vaisseau volant était muni d'un parachute. Il n'est pas moins certain que Sébastien Lenormand, peu de mois après l'ascension des premiers aérostats, effectua du haut de la tour de l'Observatoire de Montpellier une descente en parachute qui excita vivement l'attention publique. Ceci résulte d'une enquête qui a été faite à ce sujet, lorsque Garnerin prit un brevet d'invention pour le système qu'il venait d'expérimenter.
Voici en quels termes Sébastien Lenormand a revendiqué lui-même son invention; on va voir que son droit de propriété a été reconnu.
Le 26 décembre 1783 je fis à Montpellier, dans l'enclos des ci-devant Cordeliers, ma première expérience en m'élançant de dessus un ormeau ébranché, et tenant en mes mains deux parasols de trente pouces de rayon, disposés de la manière dont je vais l'indiquer. Cet ormeau présentait une saillie à la hauteur d'un premier étage un peu haut; c'est de dessus cette saillie que je me suis laissé tomber.
Afin de retenir les deux parasols dans une situation horizontale sans me fatiguer les bras, je fixai solidement les extrémités des deux manches aux deux bouts d'un liteau de bois, de cinq pieds de long, je fixai pareillement les anneaux aux deux bouts d'un autre liteau semblable et j'attachai à l'extrémité de toutes les baleines des ficelles qui correspondaient au bout de chaque manche.
Il est facile de concevoir que ces ficelles représentent deux cônes renversés, placés l'un à côté de l'autre, et dont les bases étaient les parasols ouverts. Par cette disposition j'empêchais que les parasols ne fussent forcés de se reployer en arrière par la résistance de la colonne d'air. Je saisis la tringle inférieure avec les mains et me laissai aller: la chute me parut presque insensible lorsque je la fis les yeux fermés. Trois jours après, je répétai mon expérience, en présence de plusieurs témoins, en laissant tomber des animaux et des poids du haut de l'Observatoire de Montpellier.
M. Montgolfier était alors dans cette ville, il en eut connaissance et répéta mes expériences à Avignon avec M. de Brante, dans le courant de mars 1784, en changeant quelque chose à mon parachute, dont j'avais communiqué la construction à M. l'abbé Bertholon, alors professeur de physique.
L'Académie de Lyon avait proposé un prix d'après le programme suivant:
_Déterminer le moyen le plus sûr, le plus facile, le moins dispendieux et le plus efficace de diriger à volonté les globes aérostatiques._
J'envoyai un mémoire au concours, ce fut dans les premiers jours de 1784, j'y insérai la description de mon parachute dans la vue de m'assurer la priorité de la découverte.
L'abbé Bertholon fit imprimer quelque temps après un petit ouvrage, sur les avantages que la physique et les arts qui en dépendent peuvent retirer des globes aérostatiques; et l'on y trouve, page 49 et suivantes, des détails sur le parachute et sur les expériences que nous fîmes ensemble.
Le citoyen Prieur avait inséré dans le tome XXI des _Annales de chimie_ une note historique sur l'invention et les premiers essais des parachutes, il en attribuait la gloire à M. Joseph Montgolfier; je réclamai, et ce savant distingué s'empressa d'insérer dans le tome XXXVI, page 94, une notice qu'il termine par cette phrase: «La justice et l'intérêt de la vérité prescrivaient également la publicité que nous donnons à la réclamation du citoyen Lenormand, ainsi qu'aux preuves, qui paraissent en effet lui assurer la priorité de date pour les premières expériences des parachutes.» Plusieurs journaux répétèrent ce qu'avait avancé le citoyen Prieur.
Voici, monsieur, l'article relatif à mon parachute, que j'extrais mot à mot du mémoire que j'adressai à l'Académie de Lyon, et dont j'ai parlé plus haut; j'y joins aussi la copie de la planche qui l'accompagnait.
_Description d'un parachute._
Je fais un cercle de 14 pieds de diamètre avec une grosse corde; j'attache fortement tout autour un cône de toile dont la hauteur est de 6 pieds; je double le cône de papier en le collant sur la toile pour le rendre imperméable à l'air; ou mieux, au lieu de toile, du taffetas recouvert de gomme élastique. Je mets tout autour du cône des petites cordes, qui sont attachées par le bas à une petite charpente d'osier, et forment avec cette charpente, un cône tronqué renversé. C'est sur cette charpente que je me place. Par ce moyen j'évite les baleines du parasol et le manche, qui feraient un poids considérable. Je suis sûr de risquer si peu, que j'offre d'en faire moi-même l'expérience, après avoir cependant éprouvé le parachute sur divers poids pour être assuré de sa solidité.
Les propriétés du parachute étaient donc très connues, lorsqu'un élève du physicien Charles, Jacques Garnerin, ayant été fait prisonnier de guerre, et se trouvant enfermé en Autriche, eut l'idée de s'évader à l'aide d'un appareil qui lui permettrait de se précipiter du haut d'une tour. Il ne réussit pas à s'échapper par ce procédé, mais quand il eut recouvré la liberté, il résolut de mener à bien l'expérience qu'il avait imaginée pendant sa captivité.
La première tentative d'une descente de ballon exécutée en parachute eut lieu le 22 octobre 1797, au parc Monceau, en présence d'une foule considérable, parmi laquelle se trouvait l'astronome Lalande. Jacques Garnerin s'éleva sous un parachute plié, attaché à un ballon. À 1 000 mètres de hauteur, il coupa la corde qui le maintenait sous l'aérostat, et il s'abandonna dans les airs. Des cris de stupeur retentirent, mais on vit le parachute s'ouvrir et osciller au milieu de l'atmosphère. Ce premier parachute avait seulement 7{m},80 de diamètre. La descente fut très rapide, elle se termina par un choc violent qu'eut à subir Garnerin dans sa petite nacelle, en touchant la terre. L'intrépide expérimentateur, en fut quitte pour une contusion au pied, légère blessure, puisqu'elle ne l'empêcha pas de revenir à cheval, vers son point de départ, où il fut accueilli par des acclamations.
Lalande courut à l'Institut pour annoncer à ses collègues le succès de cette grande expérience d'aviation.
Le parachute ne subit presque aucune modification après Garnerin. Il fut muni d'une ouverture centrale circulaire, destinée à laisser passer l'air à sa partie supérieure; cette ouverture tend à éviter les oscillations de la descente, mais elle n'est pas nécessaire, d'après l'avis des spécialistes compétents.
Après un grand nombre de descentes en parachute, exécutées par Garnerin et par sa nièce Élisa Garnerin, par Blanchard, par Mme Blanchard, par Louis Godard et par Mme Poitevin, on abandonna cet appareil; il n'a en réalité aucune utilité aérostatique, et ne sert qu'à donner une démonstration expérimentale intéressante.
L'appareil de Garnerin n'est-il pas susceptible d'être perfectionné? Sa forme est-elle le plus favorable au but qu'il s'agit d'atteindre? Certains aviateurs pensent que le parachute de Garnerin pourrait être avantageusement modifié. En 1816, Cayley, dont nous avons déjà parlé précédemment, et qui est considéré comme l'un des partisans les plus distingués du plus lourd que l'air dans la Grande-Bretagne, exprimait l'opinion suivante: Les machines de ce genre, qui ont certainement été construites en vue de procurer une descente équilibrée, ont reçu, chose étonnante, la pire des formes qu'on puisse imaginer pour atteindre ce but.
L'inventeur anglais Cocking partageait ces idées, mais il eut la témérité de se confier à des surfaces de dimensions insuffisantes, disposées à l'inverse d'un parachute ordinaire. Son appareil avait la forme d'un cône renversé: il devait fonctionner la pointe en bas.
Le 27 septembre 1836, Cocking exécuta son expérience avec l'aéronaute anglais Green, qui, convaincu de la justesse des raisonnements de l'inventeur, n'hésita pas à l'enlever attaché à la nacelle de son ballon. Il s'élevèrent tous deux du Wauxhall à Londres, et montèrent jusqu'à l'altitude de 1 200 mètres. À cette hauteur, Green coupa la corde, qui reliait au ballon Cocking et son appareil. Le parachute retourné se précipita dans l'air avec une vitesse désordonnée; sa surface mal calculée se déforma, et l'on vit avec stupeur le malheureux aviateur être précipité vers le sol avec une rapidité toujours croissante (fig. 32). Cocking fut broyé par le choc, et l'on releva son corps en lambeaux.
En 1853, un Français, Letur, imagina de munir un parachute de deux grandes ailes analogues à celles des coléoptères, et qui lui permettraient de se diriger pendant la descente vers un point déterminé (fig. 33). Il exhiba son appareil à l'Hippodrome de Paris à la fin de mai 1853[47], mais il n'exécuta pas son expérience. L'année suivante, le 27 juin 1854, Letur fut enlevé à Londres dans le ballon de William Henry Adam. Celui-ci était accompagné par un ami. Le parachute volant de Letur était attaché à 25 mètres au-dessous de la nacelle de l'aérostat. Une catastrophe analogue à celle de Cocking allait se produire. En voici le récit d'après le journal anglais le _Sun_:
[Note 47: _Le Constitutionnel_ du 1er juin 1853 donne le récit d'une visite faite à l'Hippodrome pour voir l'appareil de Letur, par M. le duc de Gênes, accompagné de l'aide de camp de l'Empereur.]
La descente en parachute de l'aéronaute français, M. Letur, dont l'ascension avait eu lieu à Cremorn-Gardens, il y a quelques jours, s'est terminée d'une manière fatale pour lui. Il paraît que lorsque le ballon fut arrivé au-dessus de Tottenham, M. Adam, l'une des personnes qui occupaient des places dans la nacelle, trouvant l'endroit favorable, se prépara à descendre. Il coupa deux des cordes qui attachaient le parachute au ballon; mais il s'aperçut que la troisième corde était engagée dans l'appareil de la machine.