Voyages dans les airs (1885)/4
QUATRIÈME PARTIE
Nous avons vu précédemment que, du temps même des Montgolfier, on avait songé à construire des aérostats munis de propulseurs qui devaient donner au navire aérien la faculté de fendre l’air, comme un bateau sous-marin peut fendre l’eau à courant contraire. Si l’idée est venue à l’esprit des inventeurs, les moyens de l’exécuter faisaient absolument défaut, et il y aurait injustice à se moquer des premiers essais d’une science en enfance et à tourner en dérision, par exemple, la godille et les rames aériennes expérimentées, en 1784, par les frères Robert et le duc de Chartres. Les expérimentateurs ne pouvaient faire autre chose que ce qu’ils ont fait, n’ayant à disposer comme force motrice que du moteur humain, absolument insuffisant. La machine à vapeur n’existait pas encore à l’état d’engin pratique, et l’hélice, que l’on peut appeler le propulseur par excellence, était inconnue.
Bien des inventeurs, depuis un siècle, et même antérieurement, ont proposé, d’autre part, de se maintenir dans l’air au moyen d’ailes de différentes formes, ou de parachutes spéciaux, mais le moteur humain se trouve dans ce cas insuffisant.
Il n’a pas manqué d’hommes volants qui ont trouvé la mort en voulant essayer leurs systèmes. Je citerai Cocking qui, le 24 juillet 1837, se détacha du ballon de Green, à 1 800 mètres d’altitude, attaché par un parachute à cône renversé impuissant à modérer sa chute. Cocking vint se briser contre terre où il fut relevé en lambeaux.
Le 27 juin 1854, Leturr se tua de la même façon dans une sorte de parachute muni de deux grandes ailes, et, le 9 juillet 1874, de Groof trouva la mort dans son appareil volant avec lequel il se lança dans l’espace en quittant le ballon qui l’avait enlevé. Ces deux dernières catastrophes eurent lieu à Cremorne Garden, à Londres.
À côté des hommes volants, munis d’ailes ou de parachutes comme Cocking, de parachutes ailés comme Leturr, de machines volantes comme de Groof, nous devons mentionner un système mixte qui a été proposé par plusieurs inventeurs, et dont le projet de Petin, en 1850, peut être considéré comme le type. Il consistait en aérostats qui, lorsqu’ils monteraient ou descendraient dans l’atmosphère, devaient être dirigés sous l’influence de plans inclinés dans un sens ou dans l’autre. Petin avait imaginé d’enlever à l’aide de plusieurs ballons une charpente de bois qui formait le pont de son nouveau vaisseau. Au milieu de la charpente, de grandes toiles tendues sur des cadres mobiles pouvaient s’incliner à la façon des volets mobiles d’une persienne. Il devait y avoir en outre, dans son navire, des hélices mues par des machines à vapeur.
Le projet de Petin, patronné par le Président de la République, en 1850, célébré par Théophile Gautier, eut un grand retentissement. Mais l’inventeur ne réussit même pas à enlever son appareil, et il mourut misérablement en Amérique.
En outre de tous les systèmes que j’ai énumérés jusqu’ici, il en est une quantité d’autres ; les inventeurs de ballons dirigeables se comptent par milliers, et j’ai dans ma bibliothèque aérostatique plus de trois cents brochures ou mémoires divers qui, la plupart du temps, sont basés sur des idées tout à fait contraires aux lois les plus élémentaires de l’aéronautique et de la physique.
On compte par centaines les projets de ballons à voile ; mais il n’y a pas de vent en ballon, l’aérostat se déplace avec la masse d’air au sein de laquelle il est immergé, et quand il plane horizontalement, la flamme d’une bougie n’y oscillerait pas, de même qu’une voile ne s’y trouverait jamais gonflée. Un système de ballon à voile a été élaboré déjà en 1783, comme l’atteste une gravure ancienne qui porte cette date.
Ce projet est dû à un certain Thomas Martyn.
On ne saurait croire jusqu’où peut aller l’imagination des prétendus inventeurs de navigation aérienne. Quand, mon frère et moi, pendant la guerre de 1870, nous voulions essayer de revenir dans Paris assiégé, à l’aide d’un aérostat qui aurait profité d’un vent favorable, nous vîmes un inventeur qui nous proposa de faire entrer à Paris 100 000 bêtes à corne au moyen de 100 000 montgolfières qui devaient être attachées les unes à la suite des autres. Cet inventeur ne réfléchissait pas que chaque montgolfière devait avoir environ 20 mètres de diamètre pour être capable d’enlever un bœuf, que par conséquent son chapelet de globes aériens n’aurait pas eu moins de 20 kilomètres de longueur. Lorsque la première montgolfière eût jeté l’ancre à Paris, les montgolfières de l’autre bout du chapelet auraient pu se trouver au delà de Berlin.
Croirait-on qu’un inventeur, sachant qu’il n’y a pas de vent en ballon et qu’une voile qu’on y rattacherait resterait flasque, a eu l’audace de proposer sérieusement de gonfler cette voile avec une soufflerie qu’il ferait agir dans la nacelle ? Un autre inventeur a eu l’idée de construire un ballon aimanté qui, dit-il, « serait toujours attiré vers le pôle nord » ; un autre enfin a publié une brochure où il propose de construire un ballon cylindrique en aluminium de 100 000 mètres cubes, dans lequel on enfermerait 5 000 voyageurs. Les voyageurs travailleraient tous, et, au moyen de pédales, ils feraient tourner le ballon sur son axe ; le ballon muni extérieurement d’une surface spiroïde, avancerait dans l’atmosphère à la façon d’une vis qui pénètre dans du bois !
Nous n’insisterons pas davantage sur ces pro- positions singulières.
Au point où nous en sommes arrivé de notre succinct résumé historique, il est utile, pour fixer nos appréciations, de classer les différents systèmes que nous avons choisis comme types ; nous les diviserons ainsi :
Période ancienne. — 1o Aérostats à rames, à palettes ou à godilles, mus à bras d’homme ;
2o Appareils de vol mécanique, parachutes, ailes artificielles, appareils volants actionnés à bras d’homme ;
3o Aérostats munis de plans inclinés, que l’on pourrait appeler ballons aéroplanes et dans lesquels on utilise la résistance de l’air pendant l’ascension ou la descente ;
4o Ballons à voiles et systèmes divers.
L’expérience nous a montré qu’il n’y avait rien à attendre du premier système d’appareils, à cause de l’imperfection du propulseur et de l’insuffisance du moteur humain ; nous rangerons aussi dans cette classe les nombreux projets basés sur les systèmes d’aspiration ou de refoulement d’air par des souffleries mues à bras.
La deuxième classe d’appareils doit être complètement bannie. S’il s’agit du parachute employé seul, on n’a pas la direction ; quant aux ailes artificielles, la force humaine est tout à fait insuffisante pour les actionner utilement.
Les aérostats munis de plans inclinés, de la troisième classe, ne sauraient aucunement réussir ; quand bien même ils pourraient pratiquement monter et descendre dans une direction ou dans l’autre, ils n’en seraient pas moins entraînés avec la masse d’air en mouvement dans lesquels ils sont immergés.
Quant à la quatrième série d’appareils, elle ne comprend que des projets de fantaisie.
Après les appareils précédents que nous nous trouvons conduits à éliminer à la suite des autres, auxquels allons-nous pouvoir nous adresser ? Si notre classification était complète, il faudrait abandonner, comme insoluble, le problème que nous étudions. Mais il existe encore trois autres systèmes que nous classerons ainsi :
Période moderne. — 5o Utilisation des courants aériens ou direction naturelle ;
6o Aérostats allongés munis de propulseurs mécaniques ;
7o Appareils dits plus lourds que l’air, hélicoptères, ailes artificielles, aéroplanes, actionnés par des moteurs mécaniques légers.
Nous ne parlerons pas de ces appareils qui nous entraîneraient hors de notre sujet.
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.
Depuis cette époque, d’autres aéronautes ont opéré avec succès la même manœuvre : M. J. Duruof à Cherbourg, M. Jovis à Nice, M. Bunelle à Odessa, ont réussi à s’avancer au-dessus de la mer dans leur ballon et revenir à terre sous l’influence d’un courant aérien inverse.
Ce système, tout à fait séduisant par la simplicité des manœuvres 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 superposés ne soufflent pas toujours dans la direction voulue ; en outre, ils constituent un état accidentel de l’atmosphère. S’il y a parfois, dans l’atmosphère, des courants superposés, il arrive très fréquemment aussi 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 8 000 mètres. Dans les vingt-six voyages aériens que j’ai exécutés, je n’ai constaté que cinq fois la présence de courants inverses dans l’atmosphère.
L’utilisation des fleuves aériens ne peut donc être mise à profit que dans certains cas particuliers ; elle ne permet en outre que la direction dans deux sens déterminés, et non dans tous les sens voulus, comme l’exige la véritable navigation aérienne.
À mesure que nous avançons dans l’examen des différents systèmes, nous voyons en quelque sorte se rétrécir les limites de la solution que nous cherchons, mais nous allons arriver à la préciser et à en indiquer la voie.
Il faut arriver au milieu de notre siècle pour rencontrer la première expérience fondamentale de la direction des aérostats.
Quand la création des chemins de fer eut vulgarisé l’emploi des machines à vapeur, un jeune mécanicien, que son génie devait plus tard élever au rang des plus grands inventeurs, notre regretté maître et ami Henry Giffard, construisit, en 1852, le premier navire aérien à vapeur.
Ce navire avait 44 mètres de longueur, et son diamètre, à l’équateur, était de 12 mètres. Il cubait 2 500 mètres. L’aérostat était enveloppé de toutes parts, sauf à sa partie inférieure et aux pointes, d’un filet dont les extrémités se réunissaient à une traverse rigide en bois. À l’extrémité de cette traverse, une voile triangulaire mobile autour d’un axe de rotation servait de gouvernail et de quille (fig. 27). À 6 mètres au-dessous de la traverse, la machine à vapeur, montée sur un brancard de bois, était suspendue avec ses accessoires. Le propulseur, formé de deux palettes planes, avait 3m,40 de diamètre et faisait 410 tours à la minute. La machine et la chaudière vides pesaient 150 kilogrammes. Avec l’eau et le charbon, au départ, elles étaient du poids de 210 kilogrammes ; les accessoires de la machine et les provisions d’eau et de charbon pesaient en outre 420 kilogrammes.
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Henry Giffard n’avait alors aucune ressource de fortune ; il dut s’engager à faire sa première ascension à jour fixe et à l’hippodrome de Paris. Le 24 septembre 1852, l’aérostat fut rempli de gaz d’éclairage, et l’inventeur s’éleva seul, au sifflement aigu de sa machine.
Le vent était très fort ce jour-là ; Giffard ne pouvait songer à se remorquer contre le courant aérien ; mais les différentes manœuvres de mouvements circulaires et de déviation latérale ont été exécutées avec le succès le plus complet. L’action du gouvernail se faisait sentir avec une grande sensibilité, ce qui prouve que le navire aérien avait une vitesse propre très appréciable. À l’altitude de 1 500 mètres, M. Giffard m’a raconté souvent qu’il lui fut possible de résister par moments à l’intensité du vent et de maintenir à l’état d’immobilité ce premier monitor de l’air.
Cette magnifique expérience a été renouvelée par M. Dupuy de Lôme, qui, en 1872, construisit son grand aérostat à hélice, gonflé d’hydrogène pur et actionné par un propulseur de 6 mètres de diamètre, que sept hommes mettaient en mouvement dans la nacelle (fig. 28).
Pourquoi M. Dupuy de Lôme, le constructeur des premiers navires cuirassés dont la machine à vapeur est l’organe essentiel, a-t-il, après Giffard, banni la vapeur d’un aérostat allongé ? Parce qu’il a redouté, non sans motifs sérieux, l’association de ces deux appareils : la chaudière, qui exige du feu, et le ballon, qui est rempli d’un gaz essentiellement inflammable. En outre, le moteur à vapeur n’est pas un système à poids constant ; en brûlant, le combustible qui lui donne l’énergie se transforme en produits gazeux qui se dégagent et se dispersent dans l’atmosphère ; la vapeur d’eau se volatilise, l’appareil, en fonctionnant, diminue constamment de poids. Or, l’aérostat, quand il est bien équilibré dans l’air, s’élève facilement par les plus petites pertes de poids, et pour compenser l’ascension due à la consommation du combustible, il faudrait laisser échapper du gaz, c’est-à-dire réduire la durée du séjour dans l’atmosphère.
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Danger du feu, perte de poids, tels sont les inconvénients de la machine à vapeur au point de vue de la navigation aérienne.
L’aérostation exige un moteur léger qui fonctionne sans feu et qui travaille à poids constant.
Les moteurs dynamo-électriques réalisent admirablement ces conditions multiples. Aussitôt qu’ils ont paru dans le domaine de la pratique, élevé à l’école de Giffard, j’ai songé à continuer l’œuvre du maitre et à appliquer l’électricité à la propulsion d’aérostats allongés.
J’ai commencé à étudier le problème en petit, en 1881, et j’ai construit pour l’Exposition d’électricité un modèle d’aérostat allongé muni d’un minuscule moteur dynamo-électrique (fig. 29).
Ces essais faits en petit étaient encourageants. Ils me décidèrent à entreprendre des expériences en grand dans un ballon monté, essayé à l’air libre et par temps calme.
Mon frère et mon compagnon de voyages aériens, Albert Tissandier, joignit alors ses efforts aux miens, et c’est à frais communs que nous avons résolu de construire en collaboration un aérostat capable de nous élever dans l’atmosphère et devant être expérimenté par temps calme.
L’aérostat dirigeable électrique que nous avons conduit pour la première fois dans les airs le
8 octobre 1883, est un petit navire d’essai qui a.jpg)
de 28 mètres et son diamètre au fort est de 9 mètres (fig. 30 et 31). L’hélice qui lui donne la propulsion est de 2m,80 de diamètre ; elle est mise en mouvement par un moteur dynamo-électrique de la force d’un cheval et demi. Le générateur
d’électricité est formé d’une pile légère au bichromate de potasse de construction spéciale. Dans notre essai du 8 octobre 1883, notre ballon s’est dévié de la ligne du vent ; mais, dans une deuxième expérience exécutée le 26 septembre 1884, il a pu remonter le courant aérien au milieu duquel il était immergé ; et sa vitesse propre était à peu près de 4 mètres à la seconde ou de 13 kilomètres à l’heure.
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C’est en marchant dans la même voie que MM. les capitaines Renard et Krebs, les savants officiers de l’établissement militaire de Chalais-Meudon, sont parvenus à construire un navire aérien très allongé muni d’un moteur dynamo-électrique et d’une pile légère, et qu’il leur a été donné pour la première fois, le 9 août 1884, de revenir au point de départ, après avoir accompli dans l’atmosphère un voyage de courte durée.
Dans une nouvelle expérience, exécutée le 8 novembre 1884, MM. Charles Renard et Krebs ont donné une démonstration plus complète encore de la direction aérostatique, en revenant deux fois de suite à leur point de départ dans la même journée. Leur moteur électrique, avec une force disponible de 5 chevaux, a donné à leur navire aérien une vitesse propre de 23 kilomètres à l’heure, ce qui leur a permis d’aller et venir dans tous les sens dans l’atmosphère et de remonter en toute facilité, un courant aérien d’une vitesse de 8 kilomètres à l’heure. L’aérostat dirigeable de Chalais-Meudon a 48 mètres de longueur, 8m,20 de diamètre au fort, il cube 1 800 mètres (fig. 32). C’est une remarquable et magnifique construction qui continue brillamment les constructions antérieures. Il est vrai que les savants expérimentateurs ont eu entre les mains des ressources matérielles dont per- sonne n’avait disposé jusqu’ici ; mais on doit juger les découvertes par les résultats acquis, et non par les moyens qui ont permis de les obtenir.
La navigation aérienne par les aérostats allongés à hélice, absolument démontrée aujourd’hui, est un fait acquis à la science contemporaine.
Pour la rendre pratique et utilisable, il faut construire des navires aériens de très grandes dimensions qui enlèveront des machines très puissantes et atteindront des vitesses propres de 12 à 15 mètres à la seconde, leur permettant de fonctionner presque constamment. Les jours de grand vent, lorsque la bourrasque ou la tempête règneront dans l’air, les aérostats dirigeables resteront au port, comme le font les navires océaniques. Ce n’est plus qu’affaire de capitaux. Il existe des navires cuirassés qui coûtent vingt millions de francs ; ils ont pour abri des ports qui ont parfois nécessité des dépenses de centaines de millions. Il n’en faudrait pas tant pour faire de la navigation aérienne. Un million suffirait pour construire un aérostat allongé de 40 000 à 50 000 mètres cubes, qui pourrait avoir une vitesse propre égale à celle de nos trains express, tout en ayant un excès de force ascensionnelle disponible très considérable, pour les voyageurs et le lest. Le jour où de telles constructions seront exécutées, la terre n’aura plus de mystère pour l’explorateur ; la locomotion par l’air permettra d’accomplir des voyages avec
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rapides ; les ressources militaires des nations se trouveront complétées par un engin terrible, arme formidable entre les mains du premier peuple qui saura en faire usage.
Faisons des vœux pour que ce soit la patrie des Montgolfier qui sache en tirer les premiers avantages !