L'aviation 1908 : Larousse mensuel illustré
L'aviation au début du 20ème siècle
L'aviation est la partie de la science aéronautique qui recherche la solution du problème de la navigation aérienne dans l'emploi d'appareils plus lourds que l'air. Ceux-ci sont de plusieurs sortes, mais ils peuvent être divisés en deux grandes catégories: les appareils à sustentation exclusivement dynamique et les appareils à sustentation partie dynamique, partie statique.
La première catégorie comprend : les aéroplanes, les hélicoptères, les orthoptères et des combinaisons deux à deux des précédents. Les aéroplanes utilisent, pour s'enlever et se soutenir, la réaction verticale, dirigée vers le haut, que provoque l'air sur des surfaces portantes, animées d'une certaine vitesse horizontale. Les hélicoptères se détachent du sol grâce à l'allégement obtenu par des hélices sustentatrices; les orthoptères battent l'air, à l'imitation des oiseaux, au moyen de grandes ailes, qui assurent ainsi la sustentation et la propulsion. Quant aux appareils résultant de l'assembla, que de deux des précédents, ils participent des propriétés de l'un et de l'autre des engins dont ils sont formés. On leur a donné les noms les plus divers: gyroplanes, gyroptère, hélicoplanes, aviateurs à ailes battantes, etc.
La deuxième catégorie comprend des appareils mixtes, intermédiaires en quelque sorte entre le plus léger que l'air, c'est-à -dire le ballon dirigeable, et le plus lourd que l'air proprement dit, c'est-à -dire les engins de la première catégorie. Dans ces appareils mixtes, on utilise la force sustentatrice statique du ballon pour alléger tout l'ensemble et ne plus laisser à la force sustentatrice dynamique qu'un très faible poids à soulever. Chaque inventeur leur donne une dénomination particulière: c'est l'aviateur Roze, l'aérostave ou l'aérocourbe Bertelli. Enfin, il n'est pas sans intérêt de l'appeler que les ballons dirigeables eux-mêmes, toutes les fois qu'ils se servent de leurs plans de sustentation pour s'élever, sont plus lourds que l'air et l'entrent, par suite, dans la catégorie des appareils mixtes. Mais ce n'est là qu'un accessoire, le dirigeable, tel qu'il est conçu aujourd'hui, étant le type du plus léger, ou plus exactement de l'aussi lourd que l’'air.
A quelque genre que l'inventeur s'arrête, son premier soin doit être d'étudier les lois de la résistance de l'air, car c'est sur elles, sur leurs conséquences, que repose la construction de tous les engins de locomotion aérienne. Il est donc indispensable de connaître l'état actuel de cette très importante question.
Les aéroplanes sont, à l'heure actuelle, les seules machines plus lourdes que l'air qui aient donné des résultats certains. Ce sont celles aussi vers lesquelles se sont orientées la plupart des recherches; elles paraissent en outre très susceptibles de développements ultérieurs. Pour tous ces motifs, il convient de les étudier avec plus de détails, en négligeant leurs concurrents, qui jusqu'ici se trouvent très devancés.
L'aéroplane se compose essentiellement de surfaces portantes attaquant l'air sous un angle en général très faible, de gouvernails de direction, et de moyens de stabilisation longitudinale et transversale soit automatiques, soit commandés par le pilote. Si l'on place sur cet aéroplane un moteur convenable, il pourra se propulser par ses propres moyens; si l'aéroplane est sans moteur, il ne sera susceptible que de bonds de faible amplitude. Le premier engin est le seul pratique; mais l'étude du second est plus simple, et, comme on peut par la suite en déduire des conséquences applicables à l'aéroplane avec moteur.
Vol à voile et vol plané
Il est nécessaire de ne pas confondre le vol à voile et le vol plané. Alors que le premier peut se prolonger pendant des heures, le vol plané de l'oiseau constitue seulement, au moins en général, une période de repos entre deux battements d'aile. Le capitaine Ferber a bien observé, dans les pays de montagnes, des oiseaux faisant pendant des heures du vol plané; mais cela tient à l'existence de courants ascendants, qui fournissent alors la force de sustentation nécessaire. Dans la plupart des cas, l'oiseau donne un coup d'ailes, ce qui le soutient en le remontant, puis il se laisse descendre en glissant par le vol plané. Il y a entre ce dernier et le vol à voile la différence sui vante: celui-ci s'effectue sans dépense d'énergie de la part de l'oiseau; celui-là , au contraire, nécessite un certain travail musculaire intermittent, accompagné de périodes de repos avec glissades. L'aéroplane sans moteur, monté ou non monté, n'effectue que des glissades de plus ou moins grande longueur; il nécessite pour le lancement des installations spéciales, collines avec pentes convenables, aérodromes, etc.
L'action du gyroscope est basée sur la propriété bien connue de cet appareil d'avoir un plan de rotation très stable, auquel il revient automatiquement si on tend à l'en écarter. Cette propriété est déjà utilisée contre le roulis des bateaux et des chemins de fer monorail. Il semble qu'elle convienne moins pour les aéroplanes. Si, en effet, on veut que ce gyroscope ait une action efficace, qu'il puisse, par exemple, commander un gouvernail de profondeur, il faudra qu'il ait une certaine masse, par suite une grande inertie. Il risquera donc d'être lent, tout comme le pilote, et d'arriver toujours trop tard.
Elevé a proposé l'emploi de gouvernails doubles équilibrés, l'un à l'avant, l'autre à l'arrière, et susceptibles de prendre automatiquement des mouvements de rotation égaux et de sens contraire. A ces engins automatiques, il semble qu'il conviendrait d'ajouter, en dehors du gouvernail vertical de direction, qui est indispensable; un gouvernail de profondeur à la disposition du pilote, qui s'en servirait pour provoquer à volonté tels mouvements qu'il jugerait convenables.
Tout ce qui vient d'être dit concerne la stabilité longitudinale. Quant à la stabilité transversale, elle s'obtient de la même façon par le gyroscope ou les gouvernails doubles équilibrés. Notons d'ailleurs qu'avec les aéroplanes cellulaires, la stabilité transversale s'obtient simplement soit par des plans verticaux ou obliques, dont la réaction s'oppose aux mouvements d'inclinaison, soit par le gauchissement des ailes.
Telles sont, brièvement indiquées, les conditions théoriques d'établissement d'un aéroplane; on va résumer ci-dessous ce qu'on juge indispensable de faire pour arriver à des résultats satisfaisants.
L'aéroplane à plusieurs plans superposés, bien qu'offrant plus de résistance à l'avancement que le monoplan, doit être préféré à celui-ci, car il est de construction plus facile, de solidité plus grande et sa stabilité transversale s'obtient plus aisément.
La forme des surfaces doit être celle d'un rectangle allongé, peu large, avec une légère concavité vers le sol.
Le capitaine Ferber a montré qu'un bon aéroplane doit s'enlever après un parcours de 20 mètres sur le sol; il n'y a donc pas intérêt à chercher à se soulever par l'emploi du plan de profondeur. Aussitôt qu'on est en l'air, il faut, si l'on agit sur ce plan, le ramener à une position convenable différente de la première. La manoeuvre est délicate et Farman lui-même, qui l'avait employée tout d'abord, y a renoncé par la suite et s'est contenté de rouler sur le sol jusqu'à soulèvement.
Le pilote cherchera toujours à atterrir contre le vent, car la vitesse se trouvera diminuée; il pourra en outre diminuer cette vitesse en redressant les surfaces. C'est une manœoeuvre de ce genre que font les oiseaux, qui, à peu de distance du sol, se cabrent, et se laissent ensuite tomber au point choisi.
Quand on se sera conformé à toutes ces prescriptions, que l'expérience a sanctionnées, d'autres difficultés surgiront. Comme l'a dit Lilienthal, concevoir une machine volante n'est rien, la construire est peu, l'essayer est tout. L'aviateur aura en effet à faire un long et pénible apprentissage; il lui faudra remédier à certains défauts de détail que l'expérience seule lui révélera; il aura à régler les divers organes de son appareil, à s'identifier avec lui, en un mot à devenir oiseau. La chose est difficile, mais elle n'a rien qui puisse effrayer, et il n'est pas douteux que l'homme aura fait d'ici peu la conquête de l'air, comme il a fait celle des autres éléments.
En ce qui concerne les appareils d'aviation autres que les aéroplanes, ils n'ont pas, ainsi qu'il a été dit, donné les résultats qu'on attendait d'eux. Si quelques hélicoptères ont réussi à s'enlever, ils n'ont encore à leur actif aucun vol horizontal; quant aux orthoptères, ils ont semblé jusqu'ici invariablement rivés au sol.
Le colonel Renard, Valier et d'autres encore ont pensé que la solution du problème s'obtiendrait par l'association d'un hélicoptère et d'un aéroplane. On s'appuie, pour justifier celle opinion, sur ce double fait qu'un aéroplane ne peu t s'enlever sans avoir d'abord pris son élan sur le sol et qu'en cas d'arrêt du moteur, l'appareil ne peut continuer sa marche. A cela, on répond que la commande de deux hélices à axes rectangulaires ne pourra se faire qu'avec deux moteurs, ce qui alourdira considérablement la machine; ensuite que si l'hélice sustentatrice s'arrête, l'appareil sera forcé, de stopper, tout comme l'aéroplane, puisqu'il ne sera pas établi pour se soutenir en l'air par le seul aéroplane; ce sera en outre un ensemble bien compliqué, d'une difficile surveillance et qui présentera de plus grandes chances de panne qu'un appareil unique. Quoi qu'il en soit, il n'est pas impossible que l'aéroplane à hélice sustentatrice donne d'excellents résultats. Si l'on parvenait à en diminuer la complication, il présenterait l'avantage d'un départ et d'un atterrissage plus facile qu'avec les aéroplanes actuels.
Les appareils mixtes, avec ballon sustentateur, sont au fond ou des aéroplanes ou des hélicoptères que la présence du ballon vient inutilement compliquer. C'est une solution hybride, à laquelle il convient de ne pas s'arrêter autrement que comme un moyen quelquefois commode de faire des essais.
En résumé, l'avenir de la navigation aérienne parait résider dans les aéroplanes avec ou sans hélices sustentatrices. Les résultats déjà obtenus permettent d'attendre encore beaucoup mieux.
Pendant ces dernières années, plus particulièrement depuis 1905, on a procédé à de très nombreuses expériences avec les appareils les plus divers. La description même sommaire de ces engins et l'énumération même simplifiée des expériences conduiraient à de trop longs développements; on se bornera à décrire succinctement quelques appareils pris parmi les plus importants et à faire connaître les meilleurs résultats obtenus jusqu'à ce jour.
Aeroplanes Santos-Dumont - Après avoir été un des précurseurs des dirigeables, Santos-Dumont fut en France l'un des précurseurs de l'aviation. Il fit une première tentative sans succès dans le domaine des hélicoptères, puis construisit en 1906 un aéroplane N°14 de la série de ses engins. Cet aéroplane est constitué par six cellules de cerf volant Hargrave, réparties par trois de chaque côté d'une cellule médiane, qui renferme le moteur. Celui-ci, de 25 HP, puis de 50 HP, commande une hélice à l'arrière. Le gouvernail, mobile autour de deux axes, l'un vertical, l'autre horizontal, est à l'avant, à l'extrémité d'une poutre armée, où se trouve la nacelle du pilote. Après avoir effectué avec cet engin quelques vols peu importants, Santos gagna, le 12 novembre 1906, par un vol de 220 mètres, le premier prix de 1.500 francs attribué à l'aviateur ayant fait 100 mètres de vol plané. Un deuxième appareil analogue, mais entièrement en acajou, alors que le précédent était en étoffe et bois, ne donna aucun résultat, pas plus qu'un troisième appareil monoplan, qui parait abandonné aujourd'hui.
Aéroplanes Esnault-Pelterie - Dès juin 1905, Esnault-Pelterie entreprit des études qui aboutirent, au milieu de 1906, à la création d'un moteur spécial léger, adapté à un aéroplane monoplan, avec un gouvernail arrière et un corps fusiforme. C'est dans ce dernier que trouvent place le moteur a l'avant et le pilote à mi-longueur vers l'arrière. Il y eut plusieurs modèles construits; en mai 1908, Esnault-Pelterie a expérimenté un appareil de 17 m de surface pesant 350 kilog., avec lequel il a effectué des vols allant jusqu'à 1.200 mètres, avec une hauteur atteinte de 30 mètres.
Aéroplanes Blériot - Dans le monde de l'aviation, le nom de Blériot est synonyme de champion du monoplan, qu'il veut mener à la victoire. Les premiers essais datent du mois de mars 1907 et, à l'heure actuelle, Blériot construit son neuvième monoplan. Le type général est toujours le même; c'est celui de l'aéroplane à grande vitesse, aux faibles surfaces portantes placées à l'avant, avec corps fusiforme, portant ou non, suivant les modèles, des plans arrière, qui les font ressembler au type Langley. Dans le N°IX, les extrémités des ailes sont mobiles et le moteur a une puissance de 65 HP. Blériot a réalisé de nombreux vols, dont un, celui du 6 juillet 1908 a eu une durée de 8 minutes 24 secondes. Blériot vient enfin, le 31 octobre, de connaître le succès en parcourant 28 kilomètres de circuit fermé (Toury-Artenay-Toury), avec cependant deux pannes intermédiaires. Deux jours après, dans un nouvel essai, le monoplan se cabrait et venait se fracasser sur le sol.
Aéroplanes Delagrange - Le premier appareil Delagrange fut expérimenté le 28 février1907. Construit chez les frères Voisin, c'est un biplan de 10 mètres d'envergure en étoffe et carcasse en bois, muni d'un moteur de 50 HP, actionnant une hélice en aluminium. Sa surface portante mesure 60 mètres carrés et son poids est de 290 kilogrammes.
Le lancement se fait en roulant sur le sol, l'appareil prenant son vol une fois qu'il a acquis une vitesse suffisante. Le jour même des essais, l'aéroplane fut faussé; il fut ensuite modifié, ce qui porta son poids à 450 kilogrammes. Après quoi, il réussit le 8 avril 1907 une envolée de 50 mètres. En mars 1908, Delagrange reparaît avec un nouvel appareil peu différent du précédent et analogue au Farman N°1. C'est avec cet aéroplane que Delagrange réussit de très beaux vols en France d'abord, puis en Italie et de nouveau en France, où il tient l’air le 6 septembre pendant 29'53″ 4/5.
Aéroplanes Farman - Comme Delagrange, Farman commande ses aéroplanes aux frères Voisin. Le N°1 est un biplan de 10m, 20 d'envergure, 2 mètres de profondeur et 1m, 50 de hauteur. A l'arrière se trouve une cellule de 6 mètres de long et 2 mètres de profondeur, réunie à la cellule avant par un fuselage de 4m, 50. Le gouvernail vertical est au centre de la cellule arrière; un gouvernail de profondeur biplan, commandé par le pilote, est situé à l'avant. L’aviateur est placé dans le milieu de la grande cellule; il a derrière lui le moteur de 50 HP qui actionne l'hélice disposée après la cellule. La surface totale portante est de 50 m2 pour un poids de 500 kilogrammes. Farman acquit dès le début une grande habileté et, après quelques vols d'une centaine de mètres, il gagna le 26 octobre 1907 la coupe Archdeacon en parcourant 771 mètres. L'appareil fut modifié; on rendit le gouvernail de profondeur monoplan. Le 13 janvier 1908, Farman parcourut un kilomètre avec virage à 500 mètres en 1'28".
Avec le Farman 1 bis en étoffe caoutchoutée, l'aviateur fit en France et à Gand de nombreux vols, dont un à Issy le 26 juillet de 20'20″. Farman continue au camp de Châlons la série de ses succès par des vols nombreux, dont un l'a éloigné de 5 kilomètres de son point de départ, et l'autre l'a conduit à Reims, après un parcours de 25 kilomètres, effectué en 20 minutes, et qui est le premier véritable voyage aérien (29 octobre 1908).
Aéroplanes Wright - Après des essais effectués dans le silence et la solitude des grandes plaines d'Amérique, les frères Wright, dont les succès ont été longtemps contestés, se sont décidés à rendre publiques leurs expériences, qui ont eu lieu simultanément aux Etats-Unis et en France, La caractéristique de ces appareils est une très grande simplicité de forme et de construction. L'aéroplane est biplan, à cellule unique, sans queue d'aucune sorte, celle-ci, d'après Wright, étant plus nuisible qu'utile. L'envergure est de 12 mètres, pour une profondeur et une hauteur de 2 mètres. Deux plans situés à l'avant et commandés par le pilote servent de plans de profondeur; le gouvernail de direction est à l'arrière; les extrémités des ailes sont susceptibles de prendre un certain gauchissement. Le même volant sert pour la commande de direction et de gauchissement; le pilote produit à volonté les deux mouvements ensemble ou séparément. Le moteur, construit par les Wright eux-mêmes, de 25 HP actionne par chaînes deux hélices. C'est avec cet engin que les frères Wright, après de longues années d'essais, ont accompli leurs magnifiques performances, qui les ont rendus détenteurs des records du monde.
Les premiers vols de Wilbur Wright, installé au camp d'Auvours près du Mans, furent de peu d'importance, mais en peu de temps il prit sur ses concurrents une écrasante supériorité, battant successivement toutes les durées des vols, seul et à deux. Le vol le plus long réalisé par Wilbur Wright a eu une durée de une heure trente et une minutes, pour une distance parcourue de 66 kilomètres officiellement reconnue; en réalité, la distance ne doit pas être éloignée de 90 kilomètres. En outre, Wright a effectué un vol d'une heure neuf minutes avec un passager à bord. Le 13 novembre 1908, il a réussi à gagner le prix de la hauteur de I'Aéro-club de la Sarthe, en s'élevant à soixante mètres environ. Au cours de ses premiers essais, son aéroplane était lancé en l'air par la chute d'un poids tombant du haut d'un pylône. Mais le même jour, où il gagnait le prix de la hauteur, Wright a réussi à enlever son appareil de terre sans aucun secours, par la seule poussée des hélices.
Autres appareils - A côté de ces appareils, qui ont donné jusqu'ici les meilleurs résultats, d'autres en très grand nombre ont été essayés qui ont eux aussi exécuté des vols mais de plus faible envergure. On ne peut que citer: l'aéroplane Ellehammer triplan à centre de gravité très bas, les monoplans de Vuia, les appareils de La Vaulx, de Pischoff, Gastambide et Mangin, Etrich et Wels, Ferber, le triplan Goupy, qui vient de se montrer très stable, les biplans américains du type RedWing, les appareils des frères Zens, sans oublier le gyroplane Bréguet-Richet, l'hélicoptère Dufaux, ces deux derniers n'ayant pas encore donné satisfaction.
Enfin, il convient de signaler que, dans tous les pays, on s'occupe beaucoup de la question au point de vue militaire. Des essais peu concluants ont été faits en Angleterre et en Russie; en France, le capitaine du génie Dorand a construit un aéroplane triplan, qui ne tardera pas à être essayé près de Versailles. Cet engin sera muni d'appareils de stabilisation automatique, qui lui assureront, en cas de succès, une grande supériorité sur ceux dont la stabilité dépend du pilote. L'oiseau peut obéir instantanément aux moindres variations du vent, lesquelles sont incessantes; l'homme doit suppléer, par l'automatisme, à cette faculté naturelle. A l'heure actuelle, les aéroplanes ne sortent que par vent assez faible, car, malgré leur habileté, les pilotes ne peuvent lutter contre les grands vents. La conquête définitive et pratique de l'air dépend de deux questions: stabilité indépendante du pilote et création d'un moteur à la fois léger, puissant et susceptible de fonctionner longtemps sans arrêt.
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