Part 13

Parmi les aéronautes les plus convaincus de l'efficacité de l'utilisation des courants aériens à différentes altitudes, nous ne devons pas oublier de mentionner le célèbre Dupuis-Delcourt, dont les ascensions ont été nombreuses, et dont les travaux sont devenus classiques dans l'étude de l'aérostation.

Dès 1824, alors qu'il n'avait que vingt-deux ans, il se mit à l'oeuvre, et de concert avec son ami Richard, il construisit sa _flottille aérostatique_; c'était un système formé de cinq ballons accouplés: un aérostat central, et quatre autres plus petits qui l'entouraient. Au-dessous de l'aérostat principal, se croisaient deux grandes vergues horizontales d'où partaient les cordes d'attache des quatre ballons destinés à sonder l'atmosphère. Ce système ne donna point de bons résultats.

Après ces essais infructueux, Dupuis-Delcourt s'associa à un jeune savant, Marey-Monge, pour construire un aérostat cylindro-conique en cuivre métallique imperméable. Les deux associés exécutèrent d'abord, à titre d'essai, un ballon sphérique en cuivre rouge. Il avait dix mètres de diamètre, et d'après les calculs de Marey-Monge, sa force ascensionnelle devait être de 346 kilogrammes[70]. Ce ballon, d'un nouveau genre, fut exposé au public dans des ateliers de l'impasse du Maine; il fut même gonflé d'hydrogène, mais il ne fonctionna point et les deux associés ne tardèrent pas à se séparer. Dupuis-Delcourt fit les plus grands efforts pour continuer son oeuvre, mais ses efforts furent impuissants.

[Note 70: _Études sur l'aérostation_, par Edmond Marey-Monge, 1 vol. in-8º avec planches. Paris. Bachelier, 1847.]

Plusieurs années après ces tentatives, un médecin belge, le docteur Van Hecke, eut recours à un système purement mécanique, pour monter ou descendre dans l'atmosphère et aller chercher des courants aériens favorables. Dupuis-Delcourt ne tarda pas à joindre ses efforts aux siens. Il s'agissait de palettes ou d'hélices à mettre en mouvement dans la nacelle. M. Babinet exposa ce système dans un rapport adressé à l'Académie des sciences en 1847.

Le docteur Van Hecke, dit M. Babinet, renonce formellement à l'idée de prendre un point d'appui sur l'air pour se mouvoir en un sens contraire du vent; son système consiste comme celui de Meusnier à chercher à différentes hauteurs des courants favorables à la direction qu'il veut suivre; mais son procédé diffère de celui de Meusnier qui voulait comprimer ou dilater l'air dans une capacité intérieure au ballon. La question que s'est proposée M. Van Hecke, se réduit donc à trouver un moyen facile de monter et de descendre verticalement sans employer, comme on le fait ordinairement, une perte de lest ou une perte de gaz, l'une et l'autre évidemment irréparables. M. Van Hecke a cherché dans un moteur artificiel, une force capable d'élever ou de déprimer l'aérostat à volonté, et il s'est adressé naturellement à l'un de ces moteurs qui, tels que les ailes du moulin à vent, l'hélice, les turbines, etc., transforment sans réaction latérale, un mouvement rotatoire en mouvement rectiligne, suivant l'axe ou réciproquement. Un appareil analogue, à ailes gauches, a été mis sous les yeux de l'Académie, et par sa réaction sur l'air, a produit facilement une force ascensionnelle ou descensionnelle de 2 à 5 kilogrammes, ce qui avec les quatre moteurs pareils que M. Van Hecke adapta à sa nacelle, constituerait une force d'environ de 10 à 12 kilogrammes. Ajoutons que cet effet, loin d'être exagéré, a été obtenu, sans grand effort, avec des ailes à peu près carrées, dont la dimension était seulement d'un demi-mètre de côté; ainsi rien n'empêche d'admettre qu'avec une puissance suffisante, on pourrait arriver à se procurer par ce procédé, 50, 60 ou même 100 kilogrammes de lest ascendant ou descendant.

Dupuis-Delcourt et le docteur Van Hecke fondèrent une _Société générale de navigation aérienne_, au capital de deux millions de francs, représentés par deux mille actions de mille francs. Cette Société fut constituée en Belgique vers la fin de 1846. Les deux associés exécutèrent une ascension à Bruxelles le 27 septembre 1847, et attachèrent à leur ballon la nacelle que représente notre figure 63. Les palettes tournantes contribuèrent, paraît-il, à faire monter l'aérostat quand il était bien équilibré dans l'air, mais quand bien même le système adopté pour monter et descendre à volonté eût été absolument efficace, il n'y avait point encore là le principe de la direction des ballons, comme nous allons le faire comprendre un peu plus loin.

Ce qui était expérimenté par Dupuis-Delcourt et Van Hecke à l'aide de moyens mécaniques, les aéronautes peuvent le faire avec le lest, à titre expérimental, pendant une durée limitée.

La manoeuvre a été souvent réalisée avec succès. Ce mode de procéder peut se désigner sous le nom de _direction naturelle des aérostats_.

La direction naturelle par les courants aériens a plusieurs fois été obtenue par les voyageurs aériens; elle a été mise en évidence avec netteté lors du voyage que M. Jules Duruof et moi, nous avons exécuté le 16 août 1868 au-dessus de la mer du Nord, dans le voisinage de Calais. À partir de la surface du sol jusqu'à 600 mètres de hauteur, l'air se dirigeait du nord-est au sud-ouest. Au-dessus de 600 mètres, régnait un courant aérien dont la direction était inverse, du sud-ouest au nord-est. Une couche de nuages séparait les deux courants. En faisant monter l'aérostat au-dessus des nuages, ou en le laissant descendre au-dessous, nous pouvions à volonté progresser dans deux directions presque opposées. Il nous a été possible de nous aventurer à deux reprises à 27 kilomètres du rivage, pour revenir en sens inverse sur terre, après deux voyages successifs au-dessus de l'Océan[71]. Les courants aériens superposés faisaient en réalité entre eux un certain angle qui aurait pu nous permettre de gagner les côtes de l'Angleterre, en tirant des bordées à deux altitudes différentes, comme un bateau à voile.

[Note 71: _Histoire de mes ascensions_, par Gaston Tissandier, 1 vol. in-8º illustré. Paris, Maurice Dreyfous.]

Depuis cette époque, d'autres aéronautes ont opéré avec succès la même manoeuvre; M. J. Duruof à Cherbourg, M. Jovis à Nice. M. Bunelle à Odessa, Lhoste sur la Manche, ont réussi à s'avancer au-dessus de la mer dans la nacelle de leur ballon et à revenir à terre sous l'influence d'un courant aérien inverse.

Ce système tout à fait séduisant par la simplicité des manoeuvres qu'il nécessite, offre un grand inconvénient., c'est qu'il dépend des conditions atmosphériques auxquelles on ne saurait commander à son gré. Or les courants ne soufflent pas toujours dans la direction voulue. S'il y a parfois, dans l'atmosphère, des courants superposés, il arrive plus fréquemment qu'il n'y en a pas, et que l'air se déplace dans le même sens à toutes les altitudes. Lors de l'ascension à grande hauteur du _Zénith_, par exemple, la direction suivie par l'aérostat était à peu de chose près la même, depuis la surface du sol jusqu'à la hauteur de 8 600 mètres.

IV

LA PROPULSION MÉCANIQUE DES AÉROSTATS

Nécessité d'une force motrice pour diriger les aérostats. -- Projet de Carra en 1784. -- Le ballon-navire _l'Aigle_, de Lennox. -- Le ballon-poisson de Samson. -- Jullien. -- Ferdinand Lagleize. -- Camille Vert. -- Delamarne. -- Smitter. -- Projets divers. -- Un ballon à vis.

Le problème de la direction des aérostats est très simple en principe pour tous ceux qui possèdent des notions mécaniques précises. Il a été très controversé parce que tout le monde a voulu s'en mêler, surtout les ignorants. Quant aux hommes de science qui en ont nié la possibilité, c'est qu'ils n'avaient pas la pratique de l'aéronautique, et qu'ils ne connaissaient pas bien les ballons.

Un de nos plus savants physiciens, M. Jamin, a récemment exposé avec une grande clarté le principe de la direction des aérostats par la propulsion mécanique, et comme on pourrait croire que notre passion pour la navigation aérienne nous éloigne de l'impartialité de jugement qui convient à la discussion scientifique, c'est à l'éminent secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences que nous confierons le soin de plaider ici la cause des aérostats dirigeables:

Si on veut diriger un ballon, il faut une force; il faut le munir d'un moteur capable de l'entraîner, d'un propulseur qui puisse au besoin lui faire remonter les courants d'air. Quand on veut faire marcher une voiture, on y attelle un cheval, un wagon exige une locomotive, un bateau des rameurs travaillant: l'oiseau n'a pas seulement des ailes, il produit la force musculaire qui les anime; de même, le ballon doit être remorqué par une machine faisant du travail. Que cette machine soit un moteur animé, électrique, à vapeur, à gaz, peu nous importe en théorie, mais, quelle qu'elle soit, il en faut une. Telle est l'indiscutable nécessité que nous devons subir pour diriger un ballon.

Ce n'est pas tout d'avoir un moteur, nous devons encore chercher comment nous l'emploierons. C'est ici que se place la terrible question du point d'appui, de l'action et de la réaction. Prenons des exemples; on tire un coup de canon: la poudre enflammée produit un gaz qui se détend, c'est la force; il chasse le boulet, c'est l'action; mais la pièce recule, c'est la réaction. Seulement la pièce prend moins de vitesse que le boulet, parce qu'elle est plus lourde. Un animal détend ses muscles pour sauter; soyez sûr que la Terre recule, mais elle est si incomparablement grosse que son recul est insensible. On exprime autrement ce phénomène en disant que le boulet prend son point d'appui sur la pièce, et l'animal qui saute, sur la terre. L'eau fait le même office: dans un bateau à roues, les palettes chassent l'eau en arrière, mais le navire avance, et s'il est à hélice, vous voyez un courant d'eau vivement lancé qui recule. Enfin, l'air obéit à la même loi et fait la même fonction: il sert d'appui; et pour conclure: si nous fixons à la nacelle une hélice dont l'axe soit horizontal et que nous la fassions mouvoir, elle avancera grâce à la pression qu'elle exerce sur l'air postérieur; elle entraînera nacelle et ballon, et tout le système deviendra un navire véritable avec cette seule différence qu'il sera dans un autre fluide, dans l'air au lieu de travailler dans l'eau. Pour compléter la ressemblance, il conviendra de lui donner une forme allongée et de le munir d'un gouvernail, placé à l'arrière, formé d'une toile lisse et tendue qu'on pourra tourner vers la droite ou la gauche, remplissant les mêmes fonctions et obéissant aux mêmes principes que le gouvernail des vaisseaux.

Cette construction réalisée, le ballon pourra être dirigé comme on le voudra dans une atmosphère en repos; mais dans un courant d'air il faut y ajouter une dernière et essentielle condition. Quand l'air est complètement immobile, l'aérostat n'a dans toutes les directions qu'une seule et même vitesse, celle que lui donne son moteur et qu'on peut appeler sa _vitesse propre_. Quand l'atmosphère est en mouvement, il en a deux: la sienne et celle du courant d'air qui s'y superpose. Si toutes deux sont parallèles et de même sens, elles s'ajoutent; mais si on met le cap à l'opposé du vent, elles se retranchent, et il peut arriver les trois cas suivants: 1º la vitesse propre est supérieure à celle du courant: alors le ballon peut marcher contre le vent, qu'il dépasse; 2º toutes deux sont égales: dans ce cas, elles se détruisent et on reste en place; 3º le vent est supérieur à la marche du moteur, et on recule. La première condition seule permet d'avancer contre le vent; et comme ce vent n'est pas chose constante, qu'il est, suivant les cas, nul, modéré ou violent, le ballon sera dirigeable à certains jours, ne le sera pas dans d'autres; dirigeable si le vent est moindre que la vitesse propre, indirigeable en tout sens, s'il est plus fort; d'autant plus souvent dirigeable que le moteur sera plus puissant, la vitesse propre plus grande. La question est du ressort de la mécanique: faire un moteur léger et fort. En résumé, la solution du problème exige quatre conditions: 1º un moteur; 2º une hélice; 3º un gouvernail; 4º un vent inférieur à la vitesse propre[72].

[Note 72: _Revue des Deux Mondes_, livraison du 1er janvier 1885.]

Avant d'en arriver à une conclusion aussi nette, qui dérive des expériences entreprises par Giffard, Dupuy de Lôme, les frères Tissandier et MM. les capitaines Renard et Krebs, il a été proposé bien des projets, il a été réalisé bien des essais, et nous allons, dans ce chapitre, résumer l'histoire de la propulsion mécanique des aérostats.

Elle date de l'origine de la navigation aérienne: le général Meusnier, les frères Robert, Alban et Vallet, en avaient la notion exacte, mais il leur manquait la machine qui pût leur fournir la force.

On a pensé à appliquer des propulseurs de toute espèce à des ballons de toutes les formes. En 1784, un physicien assez célèbre, Carré, présentait à l'Académie des sciences un Mémoire sur la _nautique aérienne_[73]; il proposait de munir les aérostats sphériques d'ailes tournantes qui n'agiraient que dans un sens de rotation, la toile de la palette de propulsion se repliant dans le mouvement de retour. Le système était muni d'un gouvernail, et un ballon-sonde hérissé de pointes métalliques devait recueillir l'électricité atmosphérique, sans que l'auteur expliquât nettement le but qu'il se proposait (fig. 64). Ce ballon-sonde devait aussi servir à faire monter ou descendre l'aérostat, en tirant sur sa corde, ou en la laissant filer. On voit que ce projet rentre dans la classe de ceux qui ne sont pas pratiquement réalisables et que nous mentionnons à titre de curiosité historique.

[Note 73: _Essai sur la nautique aérienne_, lu à l'Académie royale des sciences de Paris le 14 janvier 1784, par M. Carré. Paris, 1784, in-8º de 24 pages avec planche-frontispice.]

Pendant de bien longues années, il ne fut plus question de la propulsion mécanique des aérostats. En 1834, elle attira de nouveau l'attention publique, avec le comte de Lennox, dont les projets eurent alors un retentissement considérable.

Le système de Lennox était un système mixte, tenant à la fois du ballon planeur et du ballon à propulseur. Nous laisserons l'inventeur décrire lui-même son navire aérien _l'Aigle_, en reproduisant une pièce historique devenue rare: le prospectus de la _Société pour la navigation aérienne_ qu'il voulait fonder, et la gravure qui l'accompagne.

SOCIÉTÉ POUR LA NAVIGATION AÉRIENNE

Note sur le premier ballon-navire _l'Aigle_, commandé par M. le comte de Lennox, MM. Guibert, Orsi, Edan et Ph. Laurent.--M. Ajasson de Grandsagne emporte les instruments de physique pour faire des expériences correspondantes à celles qui seront répétées simultanément à l'Observatoire royal, par M. Arago, dans le but de constater plusieurs faits importants de physique.

Premier voyage et manoeuvres publiques au champ de Mars, le 17 août 1784.

Ateliers de constructions, Champs-Élysées, vis-à-vis le pont des Invalides.

Ballon-navire de 130 pieds de longueur sur 35 pieds de diamètre: forme d'un cylindre terminé par deux cônes, rempli d'hydrogène.

2 800 mètres cubes de capacité.

Un filet et des échelles de cordes l'enveloppent entièrement. À l'intérieur, il y a un second ballon contenant de l'air, de 200 mètres cubes, qui communique à l'extérieur au moyen d'un tuyau.

Nacelle de 66 pieds de longueur et 30 pouces de largeur, soutenue par des sangles attachées au filet, à 18 pouces de distance.

Vingt rames de 3 mètres carrés, construites à palettes mobiles pour agir dans différents sens.

Un long coussin remplissant l'espace contenu entre le ballon et la nacelle est soumis à l'action d'une pompe foulante et aspirante (fig. 65).

La force ascensionnelle du ballon (6 500 livres) soutiendra la nacelle, les mécanismes, les instruments de physique et l'équipage.

Pour mieux étudier les courants atmosphériques et l'atmosphère en général, nous espérons nous élever et redescendre en comprimant plus ou moins, à l'aide de notre pompe, l'air contenu dans le ballon intérieur et dans le coussin de la nacelle.

Si nous trouvons un courant favorable, nous nous y maintiendrons en profitant de toute sa vitesse, qui peut dépasser cinquante lieues à l'heure.

Dans un temps calme ou par un vent ordinaire, nous ferons marcher nos rames et nos mécanismes; nous ne ferions plus alors que deux ou trois lieues à l'heure.

Dans les deux cas, nous croyons être maître de la direction.

Nous sommes déjà arrivés à d'importantes modifications, que nous proposons d'exécuter en grand d'après des modèles construits dans nos ateliers, et dans lesquels la force humaine est remplacée par un agent beaucoup plus puissant.

Nous recevrons toujours avec reconnaissance, au nom de la science aéronautique, qui se trouve aujourd'hui dans des voies de progrès, les conseils et les réflexions de tous ceux qui s'y intéressent.

Le comte de Lennox ne réussit pas à mener à bien son projet grandiose. L'essai qu'il essaya d'entreprendre fut déplorable; bien loin de pouvoir enlever ses voyageurs, le ballon ne pouvait pas se soutenir lui-même. On eut toutes les peines du monde à le transporter le 17 août 1834, jour de l'expérience, des ateliers de construction où il avait été gonflé, jusqu'au champ de Mars, où il devait s'élever. Il ne fut pas possible de faire partir le navire aérien _l'Aigle_; il y eut alors des cris de fureur de la foule assemblée, on envahit l'enceinte de manoeuvre, et le matériel fut mis en pièces.

Dupuis-Delcourt, qui avait été en relation avec Lennox, le jugeait pour un homme d'honneur et de bonne foi. Il se peut; mais il lui manquait une instruction aéronautique suffisante et la pratique des ballons, sans lesquelles on ne saurait entreprendre de grandes constructions. M. de Lennox était riche, et il consacra sa fortune à ses malheureux essais de navigation aérienne. Le principe de son projet était rationnel, et la forme qu'il avait donnée à son navire aérien, était favorable à la propulsion mécanique.

Depuis Lennox, les projets d'aérostats allongés, munis de propulseurs, sont si nombreux qu'il serait absolument impossible d'en donner une énumération complète. Citons quelques projets qui ont plus spécialement attiré l'attention.

Vers l'année 1850, MM. Sanson père et fils donnèrent une grande publicité à un projet de ballon qu'il présentèrent comme la _solution du problème de la navigation aérienne_ (fig. 66). Les brochures qu'ils publièrent en grand nombre, dénotent un médiocre esprit scientifique. Le ballon devait être seulement équilibré dans l'air, le _moyen ascensionnel_ lui serait donné à l'aide de quatre ailes placées aux flancs; le _moyen de propulsion horizontale_, consistait «en quatre roues creuses placées par paires,» le _moyen de direction_ consistait en un gouvernail «faisant annexe aux équatoriales.» Enfin MM. Sanson père et fils avaient un _moyen secret_ qu'ils appelaient _physico ichtyologique_ et qu'ils se gardaient de faire connaître[74].

[Note 74: _Solution du problème de la navigation aérienne._ Principes, preuves, et moyens, par Samson père et fils, chez Ledoyen, Palais-Royal, 1850, in-8º de 16 pages avec figures.]

Pendant que le ballon-poisson de Sanson figurait dans des brochures, un horloger de grand mérite, et très habile ouvrier, Jullien, réalisait à l'Hippodrome de Paris une expérience, faite en petit, d'un modèle d'aérostat dirigeable, allongé, qui peut être considéré comme le point de départ des tentatives modernes. L'aérostat de Jullien avait une forme analogue à celle qui a été adoptée par les constructeurs de Chalais-Meudon (fig. 67). L'inventeur avait choisi cette forme à la suite d'essais exécutés au moyen de fuseaux de bois dont il avait expérimenté les mouvements dans l'eau[75]. Voici dans quels termes M. Pierre Bernard a annoncé, dans le journal _le Siècle_, l'expérience à laquelle il a assisté le 6 novembre 1850.

[Note 75: _Les Ballons_, par Julien Turgan, 1 vol. in 18 avec figures. Paris. Plon frères. 1851, p. 200.]

Le fait d'abord! Aujourd'hui 6 novembre un aérostat d'une forme excessivement simple et toute vivace, a navigué dans le vent, contre le vent, selon la fantaisie de son inventeur, M..., et les indications de notre maître à tous: le public.

D'autre part M. Turgan, qui a écrit un excellent petit ouvrage sur l'histoire de la locomotion aérienne, publiait dans la _Presse_ la notice suivante:

À trois heures et demie, en présence de MM. Émile de Girardin, Louis Perrée, de Fiennes, Bernard, etc., M. Jullien a apporté, d'abord dans le manège, puis dans l'amphithéâtre de l'Hippodrome, un petit aérostat, long de sept mètres, de forme oblongue, et ayant monté un mécanisme bien simple, de son invention, il a abandonné l'appareil qui s'est dirigé rapidement dans le sens désigné antérieurement.

Dans le manège, il n'y avait pas de courant d'air, la chose paraissait fort simple; mais une fois dans l'amphithéâtre, notre étonnement fut au comble lorsque nous vîmes l'expérience se reproduire, malgré un vent sud-ouest fort marqué. L'aérostat se dirigea _directement contre le vent_. On recommença en divers sens, et toujours l'expérience réussit.

On a tant de fois répété qu'il était impossible d'arriver à un tel résultat qu'on se regardait les uns les autres, sans vouloir absolument croire au spectacle que l'on avait sous les yeux, et qu'il a fallu recommencer plusieurs fois ces manoeuvres pour nous convaincre du fait.

Les essais de mouvement circulaire ont été tentés, mais l'enceinte était trop restreinte, et l'on ne pouvait agir que par le gouvernail. Cependant plusieurs de ces tentatives ont réussi. C'est, du reste, l'appareil le plus simple du monde:--une sorte de poisson cylindre à tête, en baudruche, et cerclé par un équateur en bois auquel vient s'attacher un filet supérieur.

Vers le tiers antérieur de l'appareil se trouvent deux petites ailes composées chacune de deux petites palettes formant hélice. Ces palettes ont à peu près la forme d'une raquette à jouer au volant, de 0{m},22 de diamètre longitudinal, soit 0{m},20 de diamètre transversal. Elles tournent avec rapidité et produisent ainsi le mouvement direct.

Comment tournent ces hélices? Rien n'est plus simple: l'axe qui les supporte s'engrène avec une longue tige, qui va s'engrener elle-même dans un mouvement de pendule ou de tourne-broche, suspendu au-dessous du ballon à 0{m},4 environ.

Le récipient du gaz contient 1 200 décimètres cubes d'hydrogène pur.