Henry de Graffigny

“ Jusqu'à ces temps derniers on attachait une importance capitale à la question de légèreté du moteur, en se basant surtout sur les travaux théoriques de nombreux mathématiciens, mais les expériences récentes ont fourni la preuve que le moteur ne composait pas à lui seul le problème, mais que le propulseur présentait une non moins grande importance, si l'on ne voulait pas gaspiller une quantité considérable d'énergie motrice sans le moindre avantage. ”

“ De plus, si l'on adopte simplement le battement de haut en bas, on n'a pour soi que le coefficient orthogonal de la résistance de l'air qui ne donne à l'aile qu'un faible rendement.
Si l'oiseau rameur se soutient, c'est que son aile exécute un mouvement hélicoïdal d'avant en arrière et de haut en bas, qui a un rendement merveilleux. Ce mouvement est connu par les précieuses photographies du professeur Marey. Rien n'empêche de le réaliser de plusieurs manières; mais il faut en même temps tâcher de réunir les trois conditions suivantes : légèreté, simplicité, solidité. ”

“ On conçoit qu'il serait presque impossible à un appareil mécanique, même dirigé par un pilote extraordinairement habile, d'agir avec une pareille promptitude. M. Goupil avait songé à munir les aéroplanes de surfaces régulatrices, placées au centre de carène, à l'instar des gouvernails d'immersion des bateaux sous-marins, et dont les mouvements auraient été commandés automatiquement, à chaque variation d'équilibre longitudinal, par un pendule suspendu à l'intérieur du corps de l'oiseau artificiel ”

“ L'hélicoptère ne saurait donner qu'un moyen d'ascension vertical, sans déplacement dans le sens horizontal, et, si on lui adjoint une hélice propulsive, le jeu de celle-ci pourra singulièrement troubler le fonctionnement des autres ; l'hélice horizontale ne se conçoit guère que comme un moyen d'aider le départ d'un aéroplane et de freiner sa descente, mais de toute façon c'est là une sérieuse complication, car la sécurité sera toujours moindre avec l'hélicoptère qu'avec l'aéroplane, en cas d'accident survenant au moteur en cours de route. ”

“ On crut pendant longtemps que l'homme était doué d'une force musculaire suffisante pour s'élever dans l'atmosphère, simplement en adaptant à son corps des ailes de grandeur et de forme appropriée. Un calcul très simple permet de se convaincre que cette supposition est une pure utopie (1) , et l'homme-volant ne peut être qu'une chimère irréalisable. Toutefois, l'aile peut constituer un organe de propulsion efficace, mais qui ne saurait cependant lutter avec l'hélice ainsi que je m'efforcerai de le démontrer dans un chapitre ultérieur. ”

“ Il a fallu plus d'un siècle pour élucider l'une après l'autre toutes les inconnues de l'équation et discerner les conditions que devait présenter un aérostat pour répondre à ces exigences, c'est-à-dire déterminer la forme rationnelle à donner aux carènes, assurer leur équilibre longitudinal et vertical, ainsi que la permanence de leur forme, enfin leur fournir une énergique propulsion au moyen d'organes appropriés. ”

“ Dans ce vertigineux élan qui nous permettra de traverser des océans immenses, les surfaces d'appui, les plans de l'appareil, devront se replier, disparaître presque, pour se déployer de nouveau dès que la vitesse faiblira, précisément comme font les oiseaux dont le vol est le plus rapide, et les papillons qui plient et déplient à volonté le merveilleux éventail de leurs ailes. ”

“ La condition essentielle, primordiale, que doit remplir un moteur d'aéroplane est de présenter une extrême légèreté, sans cependant, bien entendu, que cette légèreté soit obtenue au détriment de la solidité de ses organes. Dès que l'on eut compris que la clé de la navigation aérienne résidait dans la vitesse propre dont l'appareil serait doué, on chercha à établir des moteurs légers, et l'illustre ingénieur Giflard créa la première machine à vapeur légère pour l'appliquer à ses ballons fusiformes de 1852 et de 1855. ”

“ L'hélicoptère est un appareil consistant essentiellement en une double hélice à axe vertical, et qui doit s'élever directement dans l'air par la rotation de ces hélices qui prennent un point d'appui sur la masse de l'atmosphère. Son invention est contemporaine de celle des aérostats, car c'est en effet en 1784 que Lannoy et Bienvenu présentèrent à l'Académie des Sciences le premier modèle connu, et qui se composait de deux hélices à quatre ailes formées de simples plumes d'oiseau, reliées par une tige constituant l'axe de rotation ; le moteur était un simple arc de baleine tendu. ”

“ Si l'on accepte les théories de M. Malécot, il ne faut pas être aéronaute ou aviateur exclusivement et de parti pris ; il faut rendre justice aux deux écoles et associer ce qu'elles ont de bon. Il faut donc que l'appareil idéal soit à la fois plus léger et plus lourd que l'air. Plus léger pour recevoir de l'air la poussée de bas en haut nécessaire à lui donner le point d'appui utile à sa direction, et plus lourd afin que la machine emprunte sa puissance ascensionnelle à ses moyens mécaniques, sans quoi le vol parfait ne saurait être obtenu. ”

“ C'est sur l'inertie de l'air que les couches qui se déplacent prennent leur appui, mais, la force d'inertie étant le produit de la vitesse par l'accélération, et la masse de l'air étant faible, il faut que la vitesse soit grande pour que cette force d'inertie devienne suffisante pour maintenir le plan incliné en l'air. La couche d'air comprimé qui est en contact direct avec l'aéroplane réagit par sa pression sur la surface intérieure et au dessous et c'est surtout cette pression qui équilibre le poids de l'aéroplane. ”

“ Au début, les ailes, d'abord verticales, descendent énergiquement à droite et à gauche et se portent en avant ; les rémiges de l'aile et de la queue s'étalent pour augmenter la surface de sustention, tandis que celles de l'avant-bras se placent perpendiculairement et s'appuient fortement les unes sur les autres de façon à constituer une voilure large et résistante. Elle a d'ailleurs besoin d'être forte, car la résistance de l'air devient bientôt assez violente pour provoquer sa torsion, qui est très visible lorsque les ailes traversent le plan horizontal. ”

“ Je veux surtout attirer sur ce point l'attention de tous ceux qu'intéresse l'avenir de la navigation aérienne. Il ne faut pas chercher à éviter ou à vouloir surmonter les mouvements de l'air, quels qu'ils soient : il faut chercher à s'en servir, et pour cela, il faut les étudier. Toute machine volante courra à sa perte, si celui qui la monte n'a pas une connaissance parfaite des mouvements de l'air qu'il traverse. ”

“ Cela se comprend assez, car lorsqu'un aéroplane flotte dans l'air, c'est que toutes les forces qui lui sont appliquées se font équilibre, et, par conséquent, le laissent libre d'obéir à la moindre force supplémentaire qui d'aventure se fait sentir; il changera de plan à la moindre sollicitation du gouvernail, à la moindre poussée de vent.
.Un aéroplane est un cerf-volant qui remplace la traction de la corde par l'effort d'un propulseur. S'il n'y a pas de propulseur, un vent ascendant peut en tenir lieu. ”

“ Avec une hélice bien étudiée, construite en bons matériaux, animée d'un mouvement de rotation de vitesse déterminée, enfin adaptée à l'emplacement le plus convenable, l'aéroplane acquerra la vitesse maximum que peut lui communiquer son moteur, dont toute la puissance sera utilisée et transformée en travail de progression, alors qu'aujourd'hui la majeure partie de cette puissance est absorbée par les pertes dues aux résistances passives de toute espèce éprouvées par les différents organes mobiles pendant leur déplacement dans l'air. ”

“ On était bien parvenu à faire voler de petits modèles, mais il semblait impossible d'arriver à construire jamais des machines de dimensions suffisantes pour emporter un homme dans les airs. La nature elle-même avait paru reculer devant la difficulté, les plus lourds volatiles connus étant loin d'égaler le poids de l'homme. Plusieurs moyens furent successivement essayés : l'aile à mouvements alternatifs, l'hélice à bras horizontaux, et enfin le plan glissant sur l'air et rappelant le cerf-volant. ”

“ Quand elles ont franchi ce point, la torsion diminue, soit que leur vitesse se ralentisse, soit que les filets d'air suivent plus docilement la route qui leur est imposée. Les ailes, toujours étendues, continuent à se rapprocher et à se porter en avant ; on voit donc que, si la surface de sustention se restreint, sa concavité, nettement dessinée par les ailes, le corps et la queue de l'oiseau, s'accentue de plus en plus, ce qui compense la diminution de surface. Avec certains oiseaux rameurs, il arrive qu'à l'essor les ailes se rapprochent jusqu'au sommet. ”

“ Lorsqu'elle est convenablement établie, il est facile de constater que l'effet d'aspiration se produit non seulement en avant et sur les côtés des ailes ou palettes, mais encore sur toute leur périphérie et même sur le côté du plan de rotation. Le refoulement s'opère en arrière et la colonne d'air chassée présente la forme d'un cylindre allant en s'évasant progressivement à mesure qu'on s'éloigne de l'hélice.
On a souvent accusé l'hélice aérienne d'être un transformateur déplorable et de ne rendre, sous forme d'effort de traction, qu'une partie infime du travail dépensé à la mouvoir. ”

“ Le ballon dirigeable, l'hélicoptère, les mixtes ont fait leurs preuves, et l'on peut croire qu'il ne reste plus désormais qu'à perfectionner sans relâche les moindres détails de ces machines volantes, comme on l 'a fait pour les automobiles et autres véhicules qui, lourds, frustes et lents au début de leur mise en service, sont devenus, avec le temps, des merveilles de mécanique, souples, obéissantes, rapides et silencieuses. ”

“ Le problème de la navigation aérienne semble de prime abord plus aisé à résoudre à l'aide du ballon que partout autre moyen, car l'enveloppe remplie de gaz donne, sans la moindre dépense d'énergie, la sustention, en même temps qu'elle procure une plus grande sensation de sécurité pour les voyageurs. ”

“ De toute façon, ce serait une erreur de diminuer outre mesure la surface des plans dans le but d'économiser du poids ou d'augmenter la vitesse. Il ne faut pas oublier, — et c'est là l'une des plus graves objections que l'on a adressées à la locomotion aérienne par aéroplanes à vol rapide, — que les moteurs leur fournissant la propulsion et la sustention sont, quels qu'ils soient, sujets à déréglage et à panne subite, d'où sécurité fort aléatoire pour les passagers. ”

“ Les bielles ne travaillent à la traction qu'un court instant, à la fin de l'échappement et au commencement de l'admission ; c'est à ce moment seulement que le pied de bielle ne trouve comme appui que la surface réduite de son axe, mais les efforts dus à l'inertie sont très faibles en comparaison de ceux de l'explosion, et la surface intéressée à ce moment est encore largement suffisante à les supporter. ”

“ C'est pourquoi on ne saurait qu'applaudir aux efforts faits, en France surtout, pour encourager les aviateurs, par la création de prix et d'épreuves de toute espèce. Les pouvoirs publics, sous la pression de l'opinion, sont également entrés dans cette voie, et l'on peut augurer, de ce grand mouvement qui commence, le succès définitif et la réalisation tant espérée de la conquête de l'espace, qui entraînera une multitude de conséquences et de répercussions que l'on ne saurait encore entrevoir. ”

“ Toutefois, s'il est muni d'un propulseur, le navire pourra se déplacer au sein de cet air toujours calme comme si le vent n'existait pas; les sensations que l'aéronaute éprouvera seront les mêmes qu'en air calme; en avançant, il sentira un vent plus ou moins fort venant de l'avant et se dirigeant vers l'arrière du ballon, mais ce vent n'a aucun rapport avec celui qu'on observe à terre, et il n'est que le résultat du déplacement de l'appareil sous l'effort de son propulseur ”

“ Lorsqu'on donne à une hélice un grand nombre de pales, et qu'on observe ce qui se passe pendant la rotation, on constate que la colonne d'air déplacée par une pale forme un vide partiel, et que la pale qui arrive ensuite ne trouve plus un point d'appui suffisant, tandis que les résistances passives, dues au mouvement des palettes et au frottement de l'air, augmentent d'autant plus que l'hélice compte davantage d'ailes. ”

“ Lorsqu'un oiseau plane, il allonge le cou et la queue horizontalement, et son corps prend la forme plane en dessus, convexe au dessous, les ailes ont aussi une forme convexe au-dessous dans le sens longitudinal. Même quand les ailes battent, elles conservent toujours la position qui utilise le mieux la détente de l'air comprimé tout en produisant le moins possible de remous. En effet, pendant la durée du mouvement descendant, les extrémités des ailes se relèvent, grâce à la flexibilité des rémiges, de sorte que l'air comprimé se détend en suivant la courbe convexe des plumes. ”

“ Une hélice trop petite devrait tourner excessivement vite pour donner l'effort de traction et la vitesse dont on a besoin, mais alors, l'air qui est, il ne faut pas l'oublier, un fluide extrêmement mobile, fuit sous les palettes qui le brassent, et il se produit un vide partiel analogue au phénomène de la cavitation observé avec les hélices marines tournant à grande vitesse, sous la commande des turbines à vapeur avec lesquelles elles sont directement accouplées, et qui tournent à un régime très élevé. ”

“ Les orthoptères ou ornithoptères, sont les appareils d'aviation qui rejettent l'emploi de l'hélice en tant que propulseur ou sustenteur, et qui lui préfèrent des organes rappelant l'oiseau et agissant comme lui, c'est-à-dire par mouvements alternatifs, au lieu de mouvements circulaires. ”

“ Est-ce à dire que c est le seul qui soit d'un emploi possible pour la locomotion aérienne? Une semblable affirmation serait quelque peu absolue et l'on peut croire que l'on pourra avoir mieux encore dans l'avenir. La vapeur d'eau n'a peut-être pas dit son dernier mot en matière de moteurs extra-légers, et rien ne s'oppose à ce que, par un cycle de fonctionnement nouveau, on ne parvienne à en faire le moteur idéal, dont l'élasticité de marche laisserait loin en arrière le moteur à explosion, dont l'action sera toujours brutale. ”