Les oiseaux artificiels — 07

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NOTES

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LÉONARD DE VINCI (1452-1513) ET L’AVIATION

En faisant des recherches bibliographiques sur l’aviation, j’ai eu la bonne inspiration de consulter un ouvrage intitulé les Manuscrits de Léonard de Vinci, ouvrage en six volumes fort importants, qui représentent de la part de son auteur, , conservateur adjoint au musée du Louvre, un travail colossal, et j’ai été réellement émerveillé de la profondeur de vues de ce génie si fécond qu’était Léonard de Vinci.

Contemporain des Raphaël, des Michel-Ange, auxquels on peut comparer en tant qu’artiste auteur de la Joconde, celui-ci se révèle d’aptitudes si diverses, puisqu’il était à la fois : peintre, sculpteur, anatomiste, botaniste, architecte, ingénieur civil et militaire, etc…, que l’on ne peut s’empêcher de songer a l’audacieuse parole de cet autre contemporain, Pic de la Mirandole, De omni rescibili et quibusdam aliis, pour la lui appliquer. Ces cerveaux du xv éliaient vraiment déconcertants.

À vrai dire, je dois aujourd’hui mes remerciements à , dont la Notice biographique sur le vol, parue dans la Vie Automobile du 7 novembre 1908, m’avait fortement engagé à l’examen des manuscrits de Léonard de Vinci.

Non seulement je n’ai pas été trompé dans mon attente, mais j’ai passé à feuilleter ces livres beaucoup plus de temps que mes occupations ne me le permettaient raisonnablement, tellement j’y prenais d’intérêt.

J’y ai trouvé de tout : de la mécanique, de l’architecture, des dessins d’armes de guerre, des roues hydrauliques, de l’optique, des leçons de peinture, de philosophie, de mathématiques, de géométrie, des pensées philosophiques ; il n’est pas une science que n’ait louchée Léonard de Vinci ; mais comme j’avais abordé l’ouvrage avec l’intention de rechercher seulement ce qui intéressait l’aviation, c’est uniquement comme précurseur de cette industrie de demain, que je vais essayer de le présenter aujourd’hui à mes lecteurs.

Ainsi que le disais , les théories de Vinci sur le centre de gravité, l’élasticité, la résistance de l’air, la stabilité, le rôle de la queue des oiseaux, le rôle du vent dans le vol sans battement d’ailes, toujours accompagnées de nombreux dessins, devraient être connues de tous les aviateurs actuels.

Je voudrais analyser et discuter toutes ces théories, mais cela nous entraînerait un peu loin ; je me bornerai a faire quelques extraits de l’ouvrage, laissant au lecteur le soin de les interpréter à sa façon.

Fig. 231. Croquis de Léonard de Vinci

La grande supériorité de l’œuvre de Léonard de Vinci sur celles d’Aristote, de Pline, d’Albert le Grand, qui l’ont précédé dans l’étude du vol des oiseaux, c’est d’être très développée, très complète, — au point que nos connaissances actuelles des lois mécaniques ne nous permettent pas d’y ajouter autre chose que des hypothèses, — surtout d’être abondamment illustrée ; et par quel maître du dessin, on le sait !

Ce qui frappe, en ouvrant un quelconque des volumes a une page

quelconque, c’est la bizarrerie de l’écriture (car chacun des feuillets manuscrits est reproduit en phototypie ; à côté se trouve la traduction française du texte italien), tout y est écrit à l’envers. Léonard de Vinci, gaucher, écrivait de droite à gauche et non comme nous de gauche a droite ; cette particularité lui est, paraît-il, commune avec d’autres de ses contemporains ; mais ce n’est pas seulement parce qu’il était gaucher qu’il déformait son écriture de telle sorte que pour ceux non entraînés à sa lecture, elle ne soit visible que par réflexion dans une glace ; c’était par une défiance que les malheurs de Galilée devaient plus tard justifier. Ces hommes avaient des conceptions tellement éloignées de celles du commun, qu’ils pouvaient à tout instant craindre les pires calomnies, De Vinci, comme tout homme d’un mérite supérieur, avait des envieux et des détracteurs ; il savait parfaitement qu’on avait cherché « en se servant de ses propres expressions à le faire passer pour un charlatan et un fou », et quoique possédant de hauts protecteurs,

puisque affectionnait beaucoup le grand savant, de Vinci savait deja que méfiance était mère de sûreté.

Cette inversion de tous les manuscrits n’apporte d’ailleurs

aucune gêne à la lecture puisque a répété en regard le texte italien à côté de la traduction française.

Restent les dessins, mais ceux-ci se lisent aussi bien à l’envers qu’à l’endroit.

Nous allons successivement faire un exposé de la façon dont Léonard de Vinci interprétait le vol des oiseaux, en laissant à ceux qui voudraient lire tout l’ouvrage, des pages entières à étudier sur cette question qu’il eut l’audace d’affronter sous toutes ses faces. Nous verrons ensuite ce qu’il entrevoyait comme machine volante utilisable par l’homme ; et je ne résisterai pas au désir de produire, à titre de digression, quelques-unes des curiosités que j’ai découvertes dans cette encyclopédie.

E. 46. De l’élévation et abaissement des ailes. — Les oiseaux ont plus de facilité à élever leurs ailes ouvertes qu’à les abaisser. Et ceci se prouve par la troisième de ce qui dit : « Les parties convexes des corps sont plus aptes à la pénétration de l’air que leurs (les) parties concaves. » Il suit que les oiseaux ayant leurs ailes convexes dans la partie de dessus, et concaves dans la partie de dessous, élèveront avec plus de facilité leurs ailes qu’ils ne les abaisseront.

De l’élargissement des pennes dans l’élévation des ailes. — Les pennes s’écartent l’une de l’autre dans les ailes des oiseaux quand ces ailes s’élèvent, et cela est fait pour que l’aile s’élève et pénètre avec plus de facilité l’épaisseur de l’air, cette aile étant transpercée qu’étant unie.

Du resserrement des pennes dans l’abaissement de l’aile. — Les intervalles des pennes dans les ailes des oiseaux, le resserrement lorsque ces ailes s’abaissent, pour qu’avec plus afin que ces ailes étant unies, aient à empêcher la pénétration de l’air entre ces pennes, et, avec leur percussion, vient à presser l’air et condenser l’air frappé par les ailes.

E. 45. Quelle qualité d’air entoure les oiseaux qui volent ? — L’air qui entoure les oiseaux est d’autant plus léger au-dessus qu’au-dessous que la légèreté ordinaire de l’autre air, qu’il est plus épais au-dessous, et d’autant plus léger derrière qu’au-dessus, que le mouvement de l’oiseau est plus rapide dans la course transversale que celui des ailes vers la terre, et semblablement la densité de l’air est plus dense en avant du contact de l’oiseau que sous les ailes à proportion des deux légèretés de l’air.

Tout ceci est plein de bon sens et dénote un esprit d’observation très étendu ; mais voici que Léonard de Vinci se pose un grave problème.

B. 89. Comparaison de l’aigle et de la chauve-souris. — Je dis que si la chauve-souris (pipistrelle ?) pèse 2 onces, et ouvre d’une demi-brasse, l’aigle doit, à cette comparaison [proportionnellement], ouvrir de 60 brasses, et pas moins ; or, nous voyons par expérience qu’il ne dépasse pas la largeur de 3 brasses, Et il semblerait à beaucoup, qui ne verraient pas ou n’auraient pas vu de tels animaux, que l’un des deux ne pourrait pas voler, estimant que si la chauve-souris a son poids et sa largeur bien proportionnés, l’aigle n’en a pas assez, ou bien que si l’aigle est bien avec les siens l’autre en a trop, excédent incommode et inutile à son usage (à son vol).

Léonard de Vinci répond par une comparaison qui n’est pas très exacte et que je ne citerai pas, mais qui nous montre la connaissance que possédait le grand savant de la propriété essentielle des poutres composées qui résistent plus que le nombre de leurs éléments ne peut le faire prévoir.

Il n’ignorait pas la différence qu’il fallait établir entre le centre de gravité et le centre de carène :

E. 44. Comment un oiseau retrouve son aplomb. — L’oiseau qui tombe avec la tête dessous se dirige avec la en pliant la queue vers l’échine. On le prouve en disant : Toujours le centre du grave qui descend dans l’air demeurera sous le centre de sa partie plus légère.

Mais si l’oiseau tombe, se renverse en l’air à cause du vent, la queue

doit se serrer autant qu’elle peut, et les ailes s’élèvent derrière la tête ; avec la partie en arrière (avant) du milieu il se fait lourd, et (avec celle) en arrière du milieu, léger, le centre de gravité n’étant pas au milieu de sa quantité (de son volume), et par la neuvième qui dit : « Le centre de la quantité qui n’est pas concentrique avec le centre de gravité est cause que le corps où se trouvent ces centres ne demeurera jamais dans la position de légalité avec sa plus grande largeur, et par la dixième de ceci : « Le centre de gravité des corps suspendus dans l’air sera toujours plus bas que le centre de la quantité (du volume) des mêmes corps. »

G. 64. Du commencement du vol des oiseaux. — Les oiseaux voulant commencer leur vol, il leur est nécessaire de prendre l’une des deux manières dont l’une est commencée en s’abaissant avec le corps vers la terre, puis en produisant ce saut dans l’air avec une très rapide extension de leurs jambes pliées, à la fin de ce saut, les ailes ont terminé leur extension, et immédiatement l’oiseau les abaisse avec vitesse vers la terre. — Il y a d’autres oiseaux qui après qu’ils sont abaissés à terre et ont les ailes étendues en haut, abaissent en avant les ailes et en même temps qu’ils étendent les jambes, ainsi, la puissance du premier battement d’ailes ajoutée à la puissance de l’extension des jambes se fait très grande.

La seconde manière est quand les oiseaux descendent de haut en bas ; ceux-ci se lancent seulement en avant et en même temps ouvrent les ailes en haut et en avant puis dans la progression du saut abaissent les ailes… D’autres se lancent avec les ailes fermées…

Fig. 237. — Le premier dessin de machine a voler qui nous a été transmis.

L’homme actionne deux manivelles avec les mains, des câbles avec les pieds et possède un collier ceint au front, de façon que les mouvements de la tête servent a le direction de la machine.

G. 63. De la fin du vol des oiseaux. — La fin du vol des oiseaux est faite par quelques espèces, par mouvement droit et oblique, et par d’autres avec mouvement droit courbe oblique. Mais il est nécessaire que le mouvement soit de très grande obliquité (c’est-à-dire d’obliquité presque plane, presque horizontale). De la fin du vol qui est fait de bas en haut. — Quand il est près de la fin de son vol, l’oiseau se fait de peu d’obliquité avec sa longueur ; il ouvre les ailes et la queue très grandement, mais les ailes ouvrent à cette fin avec de fréquents li et menus battements dans lesquels se consume l’élan, et ainsi, les ailes retombant, il reste très peu d’instants au-dessus du lieu où il se pose à la fin avec une très petite percussion

Et, par ailleurs :

E. 51. L’oiseau qui se pose. — À l’oiseau qui vole contre le vent pour se poser en lieu haut, il est nécessaire de voler plus haut que ce lieu, puis de se retourner ensuite en arrière et sans battement d’ailes pour descendre sur le susdit lieu ; on le prouve, parce que si il voulait (cet oiseau voulait) abandonner son vol pour se poser, alors le vent le jetterait en arrière, ce qui ne peut pas arriver quand il agit de ladite manière. E. 36. Mouvement en courbe. — Si l’oiseau volant (vole) avec les ailes d’égales hauteurs et… abaisse un des côtés de sa queue, alors son vol droit se fera courbe, et cette courbe tournera la son côté concave vers le côté bas de la susdite queue, et le et l’aile qui se trouve du côté bas de la queue sera plus lente, d’autant plus lente que l’aile opposée, que le mouvement de l’oiseau sera plus courbe ; on le prouve par la di septième de ce qui dit : « Cette partie de la roue en circonvolution sera de moindre mouvement qui est plus voisine du centre de cette circonvolution. » Donc, la pointe de l’aile a touchant a, centre de ce qui fait la circonvolution, sera de moindre mouvement et l’aile opposée aura l’extrémité d avec le mouvement gf.

À de nombreuses reprises, Léonard de Vinci aborda l’influence du vent sur le vol et la question du vol à voile ; laissons-le encore parler.

E. 22. Vol à voile. — L’oiseau qui, sur l’air, se soutient contre le mouvement des vents, a en soi une puissance qui veut descendre et une autre semblable puissance est dans le vent qui le frappe, qui le veut élever ; si ces puissances sont égales entre elles, et que l’une d’elles ne puisse pas surpasser l’autre, pour cela l’oiseau ne s’élèvera pas, et ne s’abaissera pas davantage ; donc, il restera tranquille à sa position dans l’air. On le prouve : soit l’oiseau m placé dans l’air, dans le courant du vent abdc ; ce vent le frappant sous l’obliquité de l’aile nf, il vient à s’y faire un coin, qui l’enlèverait en haut et en arrière par mouvement oblique, sil n’y avait pas ure la puissance contraire qu’à son poids, lequel désire descendre en bas et en avant, comme montre son obliquité gh, et parce que les choses, puissances égales entre elles ne se surpassent pas, mais résistent bien l’une à l’autre, pour celà un tel oiseau ne s’élèvera ni ne s’abaissera, donc, il restera tranquille dans sa position, etc. E. 37. Pourquoi le vol des oiseaux, quand ils sont de passage, est fait contre l’arrivée du vent. — Le vol des oiseaux, quand ils sont de passage, est fait contre le mouvement du vent, non certes, pour que leur mouvement se fasse plus rapide, mais parce qu’il est plus durable et moins fatigant ; ceci a lieu parce qu’avec de petits battements d’ailes, ils pénètrent le vent par mouvement oblique, mouvement qui est sous le vent, et après ce mouvement d’« impeto », ils se disposent obliquement sur la course du vent ; ce vent entre sous l’obliquité de l’oiseau, et celui-ci élevé comme le ferait un coin, l’élève aussi longtemps que se consume l’« impeto » acquis, après lequel il descend de nouveau sous le vent, et de nouveau se fait rapide ; et puis, il répète la susdite réflexion sur le vent, jusqu’à ce qu’il ait regagné la hauteur perdue, et ainsi de suite, successivement.

Et plus loin :

E. 37. Aussi nous avons conclu que l’oiseau peut, sans battement d’aile, se faire plus rapide que le vent qui le pousse.

Fig. 238. — L’homme placé dans la machine à voler.

Puis :

Quand l’oiseau passe d’une lente à une rapide course du vent, alors cet oiseau se laisse, durant quelque espace, transporter au cours de ce vent jusqu’à ce qu’il prépare de nouveaux secours [moyens d’action], comme il est prouvé en ce livre, etc…

Il n’est pas jusqu’au gauchissement qui n’ait été interprété.

E. 38. Du mouvement de circonvolution fait par le milan en s’élevant. — Le mouvement de circonvolution fait par les oiseaux lorsqu’ils s’élèvent sur le vent, naît parce que, avec l’une des ailes, l’oiseau entre sur le vent, et avec l’autre il se soutient dans la rectitude du vent. Outre cela, il abaisse l’une des cornes de la queue vers son, le centre de son mouvement circulaire, et pour cela, le vent qui frappe en dedans, retarde le mouvement du côté qui est plus bas, et plus vers le centre de ce cercle. C’est là la cause du mouvement circulaire, et l’aile tenue sur le vent fait élever l’oiseau à la plus grande hauteur du vent.

Léonard de Vinci ne disposait ni des mots ni des principes que l’avancement des sciences a permis de définir plus tard et d’établir, aussi s’explique-t-il avec le langage de son époque, mais assez clairement pour être compris même des gens du xx.

De ces quelques extraits choisis parmi une foule d’études plus complexes, on peut déjà conclure que l’aviation passionnait l’homme. Il avait annoncé qu’avant de voler, il fallait d’abord étudier le vol des oiseaux, ce qu’il a fait. Il en vient plus tard à la machine volante ; c’est naturellement le moteur humain qui doit en faire tous les frais d’énergie.

Il nous donne d’abord un conseil de prudence.

Tu expérimenteras cet instrument sur un lac et tu porteras ceint le [à la ceinture] une longue outre, afin que, en tombant, tu ne viennes pas à te noyer.

Son dessin définit la machine ; mais il nous indique de quels matériaux il faut la confectionner :

A sera en bois de sapin en herbe (?) qui a des filaments [sans doute des fibres] et est Léger. B sera de futaie sur laquelle sera collée de la plume afin que la voie ne fuie pas aisément. C doit être de taffetas amidonné et, pour l’épreuve, tu prendras de minces cartons.

Profitant de ses observations sur les oiseaux, il indique un procédé pour que l’aile soit transpercée par l’air en remontant, et que, « quand elle baisse, elle soit toute unie » ; à cet effet, l’aile est formée d’une succession de panneaux qui viennent se rabattre sur un filet quand la réaction de l’air a lieu de bas en haut.

Il étudie la façon dont l’homme utilisera le mieux ses forces naturelles, et lui assigne sa position dans l’appareil. Au reste, il a eu soin de l’entraîner par un exerciseur de son invention qui faisait travailler les bras et les jambes.

Bien qu’il nous ait décrit l’ornithoptère qui se soutient et progresse par battements d’ailes, Léonard de Vinci crut cependant à l’hélicoptère.

R. 83. Je trouve que si cet instrument fait à vis est bien fait, c’est-à-dire fait de toile de lin dont on a bouché les pores avec de l’amidon, et est tourné avec vitesse, ladite vis se fera l’écrou dans l’air et montera haut. Prends l’exemple d’une règle large et mince, et menée violemment dans l’air ; tu verras que ton bras sera guidé par la ligne du tranchant de ladite planchette. Que l’armature de la susdite soit de cannes longues et épaisses.

Il manque évidemment dans ces descriptions d’appareils celle de l’aéroplane ; cela tient sans doute à ce que hélice, quoique imaginée par Léonard de Vinci comme instrument de sustentation (le dessin ci-contre l’indique) n’était pas encore connue comme instrument de propulsion. Sauvage qui, le premier, appliqua l’hélice à la propulsion des navires, ne devait venir au monde qu’en 1785 ; et, cependant, il semble étrange que Léonard de Vinci ait déjà prévu l’hélice sustentatrice, ce qui paraît plus hardi que l’hélice propulsive ; c’est même un fait extraordinaire, vu l’époque où il vécut, et si son idée avait été répandue, si ses manuscrits avaient été publiés plus tôt et à un nombre suffisant d’exemplaires, l’idée d’utiliser l’hélice à la propulsion des navires aurait dû se faire jour bien avant la fin du xviii.

Fig. 239. — Ailes d’oiseau (E-23). | Fig. 240. — Oiseau.

Étant donné que l’hélice sustentatrice est en partie propulsive, ou plutôt tractive, on peut admettre que Léonard de Vinci est l’inventeur de l’hélice.

La mesure des vitesses le préoccupait. Il parle du loch des navires et d’une sorte de tachymètre podomètre pour « savoir combien quelqu’un fait de chemin par heure ».

Il signale un moyen de transmission rapide pour les dépêches au moyen de gardes échelonnés dans des maisons distantes d’un mille, et reliées par des conduits par où se transmettrait la voix ; c’est le téléphone de nos pères.

C’est avec un plaisir immense que j’ai découvert un véhicule dont les roues sont montées non pas sur billes, peu s’en faut, mais sur rouleaux :

Ceci est un chariot très facile à tirer, mais fais que les pivots soient minces.

Léonard de Vinci avait posé précédemment ce problème : Je demande quelle différence il y a entre la force de la roue qui a un petit axe et celle de la roue qui a un gros axe ?

Voici comment il comprend l’usage de la ceinture de sauvetage, utile aux aviateurs, en particulier quand ils s’exercent au-dessus des lacs :

Manière de se sauver dans une tempête ou un naufrage en mer. — Il faut avoir un vêtement de cuir qui ait en double les lèvres de l’embouchure de la poitrine, sur espace d’un doigt et que de même soit double de la ceinture au genou, puis qu’il soit en cuir, sûr pour l’imperméabilité. — Et s’il était besoin de sauter en mer, gonfle par les lèvres de la poitrine, les queues de ton vêtement : laisse-toi guider par les ondes, si tu ne connais pas de rivage. Tiens toujours à la bouche le tube de l’air qui va dans le vêtement et si, une fois ou deux, il te fallait prendre de l’air commun, et que l’écume t’en empêchât, tire, par la bouche, de celui du vêtement.

En feuilletant l’ouvrage, j’ai vu que les grands savants de l’antiquité, venus avant de Vinci, avaient laissé se consolider un certain nombre de principes géométriques, physiques ou mécaniques, faux. Ainsi de Vinci nous dit qu’un corps lancé en chemin rectiligne et lâché, suivra une route rectiligne ; mais que, s’il est lancé en chemin curviligne, il continuera sa route en courbe. À moins qu’une délicatesse de langage nous échappe, voilà une erreur mécanique flagrante.

Il nous dit que l’eau diminue de densité en se refroidissant :

« L’eau acquiert autant de légèreté qu’elle acquiert de froid. »

Mais à côté d’hérésies que les générations avaient échafaudées, nous trouvons le plus souvent, dans les œuvres de cet homme si clairvoyant, des pensées devancières de son époque.

« L’eau, dit-il, vitale humeur de la machine terrestre, se meut au moyen de sa chaleur naturelle. »

Nous n’expliquons pas autrement le cycle grandiose auquel notre planète doit le maintien de la vie : nuage, pluie, rivière, mer, vapeur.

Somme toute, la profondeur de ce génie nous étonne par son universalité et ses conceptions originales.

Mais nous devons à Léonard de Vinci un hommage d’admiration et de reconnaissance, surtout parce qu’il fut le premier, sinon le seul homme, qui ait étudié méthodiquement et complétement le vol des oiseaux. À cette heure, nous avons encore fortement besoin de ces notions, car le problème de l’avancement étant résolu, celui du planement nous arrête encore.

De sa connaissance, cependant, dépend la sécurité des voyages aériens.

Hommes de demain, lisez Léonard de Vinci ; vous en retirerez d’utiles enseignements.

02

DEUX LETTRES DE BLANCHARD

L’idée d’une voiture volante me fut suggérée par le récit des essais de ; certainement si cet amateur, qui était fortuné, eût poussé la chose aussi avant que moi, il eût fait un chef-d'œuvre ; mais malheureusement on se rebute quelquefois aux premiers essais, et par là on ensevelit dans l’obscurité les choses les plus magnifiques.

Comme plusieurs personnes s’imaginent que c’est l’enthousiasme où je suis de mon projet qui me fait parler, ils m’objectent que la nature de l’homme n’est pas de voler, mais bien celle des oiseaux emplumés. Je réponds que les plumes ne sont pas nécessaires à l’oiseau pour voler, une tenture quelconque suffit. La mouche, le papillon, la chauve-souris, etc…, volent sans plumes et avec des ailes en formes d’éventails, d’une matière semblable à la corne. Ce n’est donc ni la matière, ni la forme qui fait voler ; mais le volume proportionné, et la célérité du mouvement, qui doit être très mobile.

L’on m’objecte encore qu’un homme est trop pesant pour pouvoir s’enlever seulement avec des ailes, moins encore dans un navire dont le seul nom présente un poids énorme. Je réponds que mon navire est d’une très grande légèreté ; quant à la pesanteur de l’homme, je prie que l’on fasse attention à ce que dit dans son Histoire Naturelle au sujet du condor ; cet oiseau, quoique d’un poids énorme, enlève facilement une génisse de deux ans, pesant au moins , le tout avec des ailes d’environ 30 à 36 pieds d’envergure.

L’ascension de ma machine avec le conducteur dépend donc de la force dont l’air sera frappé, en raison du poids.

Voici, en abrégé, l’analyse de ma machine que, dans quelques jours, j’aurai l’honneur de vous détailler plus amplement :

Sur un pied en forme de croix est posé un petit navire de quatre pieds de long sur deux pieds de large, très solide, quoique construit avec de minces baguettes ; aux deux côtés du vaisseau s’élèvent deux montants de 6 à 7 pieds de haut, qui soutiennent quatre ailes de chacune 10 pieds de long, lesquelles forment ensemble un parasol qui a 20 pieds de diamètre, et conséquemment plus de 60 pieds de circonférence. Ces quatre ailes se meuvent avec une facilité surprenante. La machine, quoique très volumineuse, peut facilement se soulever par deux hommes…

Je rends un hommage pur et sincère à l’immortel Montgolfier, sans le secours duquel j’avoue que le mécanisme de mes ailes ne m’aurait peut-être jamais servi qu’à agiter un élément indocile qui m’aurait obstinément repoussé sur la terre comme la lourde autruche, moi qui comptais disputer à l’aigle le chemin des nues.

03

FAUSSE ROUTE

simple démonstration à l’usage des inventeurs d’hélicoptères, turbines et autres sustentateurs à réaction

Tous les jours je reçois des lettres et des visites d’inventeurs qui me font l’honneur de demander mon avis au sujet de systèmes d’hélicoptères, turbines et autres sustentateurs à réaction. J’avoue que je ne leur dissimule pas ma façon de penser à ce sujet, et j’use de toute mon éloquence pour les arrêter, si possible, sur la pente fatale de la réalisation de leurs idées ; je doute cependant que j’y réussisse souvent.

Ceci m’a donné l’idée de demander à votre estimable revue l’hospitalité de ses colonnes, pour y exposer un raisonnement , mais d’une rigueur absolue, qui démontre, d’une façon irréfutable, l’inanité des espérances fondées sur l’emploi, pour la sustentation, d’engins à réaction, tels que les hélices sustentatrices, les turbines, les ventilateurs, etc.

Je comprends parfaitement que mon raisonnement ne puisse avoir de valeur qu’aux yeux des rares inventeurs qui ont encore un certain respect pour la mécanique. Quant aux autres, — et ceux-là constituent une imposante majorité dans la phalange des inventeurs en aviation, — l’affirmation d’une somnambule extralucide aura probablement pour eux plus de poids qu’une démonstration mécanique ; aussi suis-je résigné d’avance à l’insuccès.

Voici le raisonnement en question :

Pour maintenir dans l’air un appareil d’un poids P, il faut lui appliquer une force égale et contraire. Dans les sustentateurs à réaction, cette force est due à la quantité de mouvement de la masse d’air M, refoulée de haut en bas avec une vitesse V. Il faut donc que MV = P. Pour déterminer le volume d’air W ainsi refoulé à la seconde, divisons son poids Mg par le poids du mètre cube d’air Δ = 1kg,29 environ, g étant l’accélération due à la pesanteur.

En effectuant le petit calcul, on trouve :

environ. Exprimant ce volume en fonction du poids porté P, on a :

puisque MV = P. Ce volume est exprimé en mètres cubes, le poids P l’étant en kilogrammes, et la vitesse V en mètres.

Déterminons la section de la veine gazeuse qu’occupe ce volume W d’air, refoulé ainsi à la seconde de haut en bas, avec une vitesse V. Cette section sera exprimée par le quotient du volume seconde W par la vitesse V ; on aura donc :

exprimée en mètres carrés.

Pour connaître la puissance absorbée pour ce refoulement d’air, déterminons la pression due à la vitesse V et répartie sur la section S. La pression ψ due à la vitesse de l’air se trouve par la formule élémentaire, employée couramment pour les ventilateurs :

d’où :

exprimée en millimètres d’eau. Cette pression en millimètres d’eau, répartie sur une surface de S mètres carrés, produira une pression totale

kilogrammes, puisqu’une couche de 1 millimètre d’eau sur 1 mètre carré pèse 1 kilogramme. Cette pression π se produit à une vitesse de refoulement V ; par conséquent, le travail-seconde absorbé sera :

en kilogrammètres, et, pour l’avoir en chevaux-vapeur, divisons Tu par 75, ce qui donne :

Pour avoir la puissance motrice dépensée, il faudra diviser cette expression par le coefficient de rendement K, qui dépendra évidemment de la perfection du système à réaction employé, mais qui pour les hélices sustentatrices, ne dépassera guère K = 0,5. Admettant, pour notre cas, ce coefficient maximum, nous aurons pour la puissance motrice nécessaire :

Telle est l’expression simple de la puissance nécessaire qui, avec celle de la section :

déterminera les conditions possibles de fonctionnement d’un sustentateur à réaction.

Nous voyons que pour un poids déterminé de l’appareil à soutenir, la puissance nécessaire croît proportionnellement à la vitesse de refoulement de l’air. On aura donc intérêt à diminuer cette vitesse le plus possible, pour dépenser moins de travail. Mais comme la section de la veine gazeuse refoulée, qui détermine les dimensions du mécanisme à réaction, croît en raison inverse du carré de la vitesse de refoulement, nous avons, au contraire, intérêt, afin de diminuer l’encombrement et le poids des mécanismes, à augmenter la vitesse V ; nous nous trouvons donc pris entre deux difficultés contradictoires, entre lesquelles il n’y a malheureusement pas de place pour une solution réalisable en pratique.

Pour le montrer, prenons un exemple : admettons pour l’appareil complet un poids de 500 kilogrammes — c’est celui de l’aéroplane Wright qui nécessite un moteur de 25 HP. Donnons à V une valeur de 10 mètres, nous trouvons :

ce qui est presque le triple de la puissance absorbée par l’aéroplane ; quant à la section de la veine refoulée, elle sera

mètres carrés.

Essayons de diminuer les dimensions des appareils et réduisons de quatre fois la section S : il faudra pour cela donner à V une valeur V = 20 mètres ; dans ce cas, la puissance monte à 133 HP, avec une section d’écoulement de S = 10mètres carrés.