in

Frapper les livres: l’Anglais qui a compris le vol

Empires du ciel

Penguin Randomhouse

Extrait du livre EMPIRES OF THE SKY: Zeppelins, Airplanes, et Two Men’s Epic Duel to Rule the World par Alexander Rose. . © 2020 par Alexander Rose. Publié par Random House, une empreinte et une division de Penguin Random House LLC. Tous les droits sont réservés.

En 1800, il ne restait plus qu’un homme qui croyait pouvoir voler: un Anglais doux et studieux nommé Sir George Cayley. Il est devenu le premier et le seul ingénieur en aérodynamique au monde. En tant que tel, il a été obligé d’inventer une nouvelle branche de la science – par lui-même, à partir de zéro.

Le premier grand aperçu de Cayley a été de briser la capacité de voler en composants, chacun représentant un problème qui devait être résolu. Cayley a exposé les quatre facteurs de fuite qui, s’ils étaient harmonisés dans un système, produiraient le succès.

Tout d’abord, l’aérodynamique. Le mouvement produit un flux d’air qui exerce deux forces sur un véhicule. Il y a une portance perpendiculaire, qui soulève l’engin et est générée presque magiquement par le courant d’air qui se précipite sur, autour et sous les ailes. Et il y a la traînée, qui ralentit l’avion en raison de la résistance de l’air venant en sens inverse.

Deuxièmement, la propulsion. L’avion doit être tiré ou poussé dans les airs par un moteur ou une autre force motrice (comme un muscle) pour créer une poussée. Cela fonctionne dans la direction opposée à la traînée et doit être supérieur à cette dernière pour la surmonter.

Troisièmement, la structure et les matériaux. L’avion doit être construit de manière à éviter le froissement, le flambage ou la rupture car les forces aérodynamiques sollicitent la structure. Le poids total de l’avion (qui comprend le pilote, les passagers, le carburant et la charge utile) fonctionne dans la direction opposée de la portance et tire donc le véhicule par gravité. Pour un vol régulier et horizontal, le poids doit être égal à la portance.

Quatrièmement, contrôle de vol et stabilité. Il doit y avoir un moyen de réguler le mouvement pour permettre l’inclinaison, l’escalade et la plongée. Ceux-ci comprennent des surfaces de contrôle telles que des ascenseurs à charnières horizontales sur la queue, un gouvernail vertical et des ailerons ou volets sur le bord de fuite des ailes.

Les aviateurs précédents avaient copié des oiseaux en construisant des ailes qui jouaient le double rôle de fournir poussée et portance – et avaient échoué en essayant d’en faire trop en même temps. Et pire encore, puisqu’ils avaient naturellement supposé que plus l’aile était grande, plus elle pouvait faire de travail, ils avaient conçu un engin toujours plus lourd, plus glissant et plus incontrôlable.

Ainsi, la première chose que Cayley a faite a été de se passer du concept d’ornithoptère: plus d’ailes battantes tout-en-un. Ses ailes seraient fixées en place et exclusivement affectées à la portance. Après cela est venu la structure et le contrôle. . ces trois éléments à droite, et tout ce qu’il avait à faire était d’ajouter de la puissance pour voler. Il a laissé cela plus tard. En 1804, Cayley avait construit un modèle de planeur fonctionnel, long d’un mètre – un avion sans moteur. Aujourd’hui, il ressemble à un jouet pour enfant, mais sa nouvelle forme radicale a constitué une révolution.

Depuis, Cayley avait inventé à lui seul la forme qui serait la base de chaque avion. Au lieu de prendre une partie d’un oiseau – ses ailes – et de les greffer à un homme pour former un hybride ressemblant à une bête d’un mythe grec, comme tant d’autres depuis l’époque de Dédale et d’Icare, Cayley a copié l’oiseau entier et enlevé l’homme. Une fine tige en bois a formé le nez et le corps du planeur, qu’il a surnommé le «fuselage» (en français pour «en forme de fuseau»), avec une paire d’ailes en kit montées sur lui, tandis qu’à l’arrière se trouvait une queue cruciforme. Lorsque Cayley a lancé son planeur à la main au sommet d’une colline locale cette année-là, avec son bras servant de moteur, ce fut le premier avion de l’histoire à voler.

Selon les mots triomphants de Cayley, « C’était magnifique de voir ce noble oiseau blanc naviguer majestueusement du haut d’une colline jusqu’à un point donné de la plaine en dessous avec une stabilité et une sécurité parfaites. »

Mais il n’a jamais pu trouver un moyen de propulsion soutenue. En 1807, il conçut un mini-moteur qui brûlait de la poudre à canon pour générer une seule puissance, pendant cinquante-sept secondes. Il a ensuite étudié les gros moteurs à vapeur et à air chaud, mais eux aussi ne pouvaient pas vaincre le rapport poids / puissance qui affecterait également Giffard, Renard et d’autres aéronautes pendant près d’un siècle à venir: la sortie était trop faible pour compenser leur poids supplémentaire. Aucun avion ne pouvait décoller, encore moins voler. Malheureusement, Cayley ne pouvait pas prévoir un jour où le rapport poids / puissance d’un moteur tomberait en dessous de 163 livres par cheval-vapeur.

En 1809–10, il se rendit et publia un extraordinaire article scientifique en trois parties, intitulé «On Aerial Navigation», qui détailla la valeur de sa décennie d’expériences et de pensées. Personne n’avait jamais rien lu de tel, cet équivalent aéronautique de Origin of Species de Darwin ou de Principia de Newton, mais tous ceux qui tentaient de suivre les traces de Cayley se sont heurtés au même mur: le manque de puissance.

Cayley lui-même a peut-être abandonné la quête mais pas le rêve. Comme il le dit avec nostalgie, « un océan navigable ininterrompu, qui arrive au seuil de la porte de chaque homme, ne doit pas être négligé comme source de satisfaction et d’avantages humains ». Il se sentait «parfaitement confiant» que «l’art noble [of flying] sera bientôt ramené à la maison à la convenance générale de l’homme, et que nous serons en mesure de nous transporter, nous et nos familles, ainsi que leurs biens et biens mobiliers, plus en sécurité par air que par eau, et avec une vitesse de 20 à 100 miles par heure.  » Tout ce qui restait à faire était «un premier moteur, qui produira plus de puissance dans un temps donné, proportionnellement à son poids, que le système animal des muscles».

Le Cayley âgé tirait une certaine satisfaction du dirigeable de Giffard de 1852 qui réussit brièvement à atteindre un rapport poids / puissance de 110 – inimaginable dans ses premières années de travail – mais il garda toujours sa foi que l’avenir du vol prendrait la forme de l’avion , pas le dirigeable.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.