Du cerf-volant au planeur et à l avion, premiers envols humains

Du cerf-volant au planeur et à l avion, premiers envols humains L avion ne put prendre son envol qu avec la conjugaison réussie d une surface portante et d une force de traction, sans oublier la stabilité et la capacité directionnelle. Au début l on tenta, comme le font naturellement les oiseaux, d intégrer les fonctions portance et propulsion avec des ailes battantes. Le succès vint en réalité de la séparation des deux fonctions, portance du planeur, et propulsion par moteur et hélice. Les cerfs-volants militaires création d une section de «cerfvolistes» très utile au début de la Première Guerre mondiale. Ils furent adoptés par l armée de terre et la marine, et étaient constitués d un ensemble de cellules sur le même câble ; ils embarquaient un observateur dans une nacelle d osier. À terre, ils étaient manœuvrés par un treuil automoteur et en mer, tirés par un navire pour la détection des submersibles. Le capitaine Saconney essayant son «train de cerfs-volants» avec un train «tendeur» du câble et un train «remorqueur» de la nacelle. La totalité du train fait environ 100 m 2 de toile. DR. Détail de la nacelle Saconney en osier et bois. Avec l aimable autorisation du MAE. Les cerfs-volants ont existé de tout temps 36 et leur première utilisation technique fut celle de Benjamin Franklin (1706-1790) qui essaya ainsi son paratonnerre aux États-Unis avant de venir en France plaider la cause de l indépendance américaine. Laurence Hargrave conçut le cerf-volant cellulaire en 1896 d où découlera le cerf-volant militaire dès 1902. Le capitaine Saconney en adapta l usage pour les observations aériennes de l armée et prépara la 36 Connu des Chinois depuis 3 000 ans, c était leurs «oiseaux de papier». Cerfs-volants sur navire de guerre aux manœuvres navales de 1913, pour détecter les submersibles, ici à bord de l Edgar Quinet, on comprend la difficulté d étaler le train de cerfs-volants sur la plage arrière avant l envoi. Courtoisie SHD-76/229 31

Le rêve de voler Du cerf-volant au planeur et à l avion, premiers envols humains Sur la plage près de Tréfeuntec, la Barque ailée, placée sur une charrette à cheval lancée au galop, face au vent, décolle puis est tractée par elle. La corde emmêlée arrache aussi le cocher de son siège, il devient bien involontairement le second homme-volant ; comme pour un cerf-volant, il devait contrôler la tension de cette corde, avant de la larguer. Si tout est allé trop vite, l aventure se termine bien, le cocher retrouve le sable et Le Bris, qui n est plus tracté, atterrit. Quarante ans avant les frères Wright, ce fut le premier vol non motorisé de l histoire. La Barque ailée avait-elle des ailes battantes? Le lancement d un cerf-volant nécessite de nombreux militaires. Courtoisie musée régional de l Air d Angers. Premiers planeurs, les défricheurs du ciel À l exception notable de Félix Du Temple, tous les pionniers ont d abord essayé de planer avant de se risquer à voler avec un moteur. Dans ses balbutiements, l aviation a bien commencé par s essayer aux planeurs pour tester les fondamentaux du vol pour l homme. Le bois qui a si bien réussi aux avions, comme on le verra plus loin, est resté aussi un matériau remarquable pour les planeurs d aujourd hui, comme pour ceux du début, même si le recours au bois composite ou au bois carbone s est largement développé. Nous avons ainsi distingué ces premiers planeurs ouvrant la voie aux avions et les planeurs conçus pour simplement planer pour le plaisir, les planeurs de tourisme, ou pour le transport militaire silencieux. La Barque ailée I de 1856 et l Albatros II de Jean-Marie Le Bris 37 La Barque ailée I Trop de marins sont morts sur les océans, sans que des chaloupes de sauvetage côtières ne puissent venir les sauver. Il faudrait pouvoir venir, d un tir d aile sauver les naufragés... ce que feront beaucoup plus tard les hélicoptères. «Si j avais été albatros, que de peine en moins et combien de sauvetages en plus. Si l on pouvait manœuvrer en l air comme eux, on s abattrait sur les bâtiments en détresse et l on repêcherait un à un les hommes en danger». Cette idée lancinante et généreuse conduisit Jean-Marie Le Bris, capitaine armateur au commerce breton, à essayer une barque volante, la Barque ailée. Le corps et les ailes en bois de frêne, tendus de tissu, toute sa construction ressemble à un oiseau, la queue et les ailes déployées, et la nacelle est une barque. Il fait ses premiers essais au port de Rosmeur à Douarnenez au milieu des années 1850, et le premier vol réussi aurait eu lieu, pour l historien Michel Mazéas, très probablement le dimanche 7 décembre 1856. 37 Voir notamment la revue Icare n 192 de 2005 qui a consacré tout ce numéro à Le Bris, précurseur de l aéronautique. Sans aucun hauban, les ailes étaient tenues sur chaque bord de la barque par une rotule. Le Bris avait conçu son aile comme une rame, traversant la rotule jouant le rôle de dame de nage (ce qui fixe la rame), et s élargissant ensuite en forme d aile d oiseau. Ailes battantes ou non? Le concept évolue. Le Bris s aperçut vite que la force manquerait pour faire battre les ailes. La très faible amplitude possible était un très astucieux système de réglage de l angle d incidence du bord d attaque de chaque aile, indépendante, qui permettait de monter, descendre, et de virer. Un ressort compensateur réduisait l effort fourni par le pilote lequel, debout pour régler aussi par son corps l équilibre global de vol, avait ainsi en mains, les poignées de ses ailes, comme deux rames ; en baissant une poignée, le côté correspondant baissait, la commande était logique, instinctive et donc auto-stable. Avec deux poignées, c était déjà le concept préfigurant le «manche à balai.» L Albatros II de 1868 Le Bris veut encore améliorer sa barque ailée. En 1868 avec le soutien de la Marine impériale, il construit un nouvel appareil (l Albatros) : 40 kilos, 15 m d envergure et 6 de long. Il l essaie au port de Brest où il volera sur 200 mètres et à 40 mètres de haut ; lors d un nouvel essai, manœuvré comme un cerf-volant par des matelots du Borda, École navale de Brest, il se brise à l atterrissage. À court d argent, Le Bris arrête. Son engin est alors entreposé dans les hangars des Ponts et Chaussées jusqu en 1876 où La Landelle serait venu le voir et en garda trace écrite. Il nous est aussi parvenu quatre photos de Nadar et une description précise dans le Courrier de Bretagne en 1868. Les calculs aérodynamiques 38 récents à l occasion des reconstructions, démontrent aujourd hui qu il fallait à la Barque ailée, un vent apparent de face de 70 km/h pour décoller. L Albatros possède une plus grande finesse des ailes et aurait pu décoller soit comme un simple cerf-volant avec un vent de 42 km/h soit avec le même vent, arrêté et posé à l envers sur sa charrette de transport, les brancards servant à régler l incidence pour le 38 Calcul de Georges Gazuit : 70 km/h, dont 20 dus à la course du cheval sur quelques centaines de mètres et 40 de vent réel, soit un vent de force six, plausible à cette saison. 32

La Barque ailée de Jean-Marie Le Bris de 1856, après sa reconstitution en 2001-2002 par l École supérieure du bois de Nantes, est amenée sur la grève de Tréfeuntec, tirée par un trait breton, avec la même charrette qu il y a un siècle et demi! Elle est depuis juin 2003 présentée au musée de l Air et de l espace. toile tendue sur une structure en frêne, seul bois vraiment apte à ce projet par sa souplesse et son élasticité, c est ainsi que les menuisiers font les fins timons des carrioles. En Bretagne, les résineux sont trop noueux ou poussent trop vite et sont de ce fait cassants ; le chêne, disponible, est trop lourd, nerveux ; enfin l aluminium était à peine existant et insoudable. La Barque ailée Maquette, présentée au musée de l Air et de l espace, faisant revivre la scène du premier vol humain sur un plus lourd que l air, celui de Le Bris. décollage. Ensuite sa vitesse minimale de sustentation descendait à 32 km/h. Les répliques de la Barque ailée et de l Albatros par l École supérieure du Bois 39 L école supérieure du Bois de Nantes, avec l appui du corps enseignant et de plusieurs spécialistes, dont notamment Louis Féchant et Guy Lacan, décida de reconstruire avec ses élèvesingénieurs la Barque ailée, en 2001-2002, puis l Albatros, en 2003. Le photographe Thierry Le Roy accompagna ce projet. Beaucoup de recherches et de travail pour refaire à l identique une maquette au 1/8 e qui volera, puis grandeur nature, la réplique de ces planeurs. Ce sera un long travail de tracé, de découpe et de réalisation. Par prudence et respects des règles de sécurité d aujourd hui, ces deux répliques ne furent pas essayées. Elles auront été réalisées comme l original, en 39 Voir notamment la revue Icare n 192 de 2005 qui a consacré tout ce numéro à Le Bris, précurseur de l aéronautique. Détail de l insertion de l aile et de ses nervures de frêne. La Barque ailée, ici avant d être entoilée, est bien une barque, construite comme un kayak, avec de longues lisses de frêne passant sur de fines membrures ployées et assemblées par de solides ligatures de marin pour éviter d affaiblir les pièces en les entaillant par des mortaises. 33

Le rêve de voler Du cerf-volant au planeur et à l avion, premiers envols humains L Albatros L Albatros de Le Bris, son second appareil de 1868, reconstitution en 2003 par trois élèves de l ESB. Début de l entoilage, sur lisses de frêne et épicéa, notez le «bout-dehors» comme disent les marins, en avant de la nacelle, pour la tenue des ailes (voir page 6). Nadar, La Landelle et probablement Jules Verne! Avec Nadar et Gustave Ponton d Amécourt, Gabriel de La Landelle fonde en 1863 l ambitieuse «Société d encouragement pour la locomotion aérienne au moyens d appareils plus lourds que l air.» Il écrira aussi Dans les airs histoire élémentaire de l aviation, 1884, qui rappellera les travaux des pionniers comme Le Bris ou Du Temple. Jules Verne s en inspirera pour Robur le Conquérant, 1886, et y écrira «en 1863, grâce aux efforts de Nadar, une Société du plus lourd que l air est fondée à Paris.». Et il y cite Ponton d Amécourt, La Landelle, Le Bris, Stringfellow les ailes et les hélices et les aéronefs pour secourir les marins Puis il écrira Cinq Semaines en ballon et la série des «Voyages extraordinaires» ; le tout inspiré des débuts de l aéronautique qu il a pu suivre avec La Landelle. Vue interne de la nacelle et de ses lisses de frêne et épicéa, notez les assemblages dont certains ligaturés comme le font les marins. Ce reportage photographique sur les reconstitutions des Barque ailée et Albatros par les élèves de l École supérieure du bois de Nantes a été fait avec l aimable coopération de l ESB. Photos Noël Le Hénaff et Thierry Le Roy. Planeurs en bambou de Biot et Massia, 1879 Le bambou arrive dans l aéronautique grâce à ses qualités mécaniques et de légèreté déjà bien connues dans les cerfsvolants ou la pêche à la ligne. Réalisé en 1879, l oiseau de Biot et Massia, avec sa queue et ses ailes à rémiges, réussit «quelques planements» dans une carrière à Clamart (Paris) (voir page 7). Il s était inspiré du Français Louis Mouillard, précurseur de 1878 qui inspirera également Lilienthal, Chanute et Wright. dans le but d augmenter la surface portante et espérer emporter un moteur. Mais avec ses deux ailes concaves et son gouvernail, il avait défini un principe et ouvert la porte à l aéroplane. Il avait appris à voler et contrôler son vol par les mouvements du corps et il s apprêtait à passer au vol à moteur. Ses planeurs étaient construits en bambou, ou en baguette de saule, osier et rotin recouverts d une toile de coton ou de lin cirée. Le dictionnaire de l industrie et des arts industriels de Lami et Tharel déclarait dans son supplément de 1899 que : «On sait actuellement construire des ballons dirigeables pouvant fournir une vitesse de 6 à 8 mètres par seconde, et l on n a pas su construire d aéroplane l appareil de Lilienthal, qu on a improprement appelé machine volante, car ce n est qu une sorte de parachute sans aucune force motrice, pas même la force musculaire du voyageur». Bref, il ne pouvait que descendre par pesanteur en planant! De nombreux pionniers essayèrent des planeurs : Lilienthal, Chanute, Voisin, Weiss, Pilcher Otto Lilienthal, 1893 Le savant allemand Otto Lilienthal construisit en 1893 un planeur monoplan avec lequel, athlète très entraîné, il pouvait planer deux cent cinquante mètres après une course d élan de quelques mètres. Mais il se tua le 9 août 1896 en tentant de passer sur biplan L aile d Otto Lilienthal : http://www.youtube.com/watch?v=tf4bun_e_7c 34 La première photographie au monde d un homme volant, en août 1893, Otto Lilienthal s envole du haut de son hangar surplombant une carrière de sable. (Courtoisie musée régional de l Air d Angers).

Gabriel Voisin débute sur planeur Comme beaucoup de pionniers, Gabriel Voisin après avoir essayé de gros cerfs-volants dès 1897 40, a d abord tenté le vol plané avant de devenir célèbre avec ses avions. Ernest Archdeacon, mécène fameux, confia en 1904 au jeune Voisin le pilotage sur les plages de sable de Berck de son planeur inspiré de ceux d Octave Chanute et des Wright. La collaboration entre Voisin et Archdeacon se poursuivra puis Voisin lancera sa propre entreprise. Un essai de transition vers la motorisation, les planeurs à pédales Après l insuccès de Delprat en 1891, de nombreux inventeurs tentèrent de décoller à la force des mollets, avec des bicyclettes planantes, mais à défaut de capacité de direction et parfois d entretien du vol par hélice, ils ne pouvaient que quitter la route pour le fossé. Peugeot se lança à son tour en offrant un prix en février 1912 pour tout inventeur faisant voler un planeur propulsé uniquement à force humaine. Près de deux cents concurrents, dont Voisin avec un tricycle biplan, s essaieront sans aucun succès au Parc des Princes à Paris. Le jeune Gabriel Voisin essaie de maîtriser à Berck le planeur d Archdeacon. Chanute et d autres L une des premières glissades du planeur de Chanute en 1896. Courtoisie SHD-87/4840. Une «aviette» de 1905, une bicyclette à pédales qui ne décolla jamais. Courtoisie SHD-76.1831 Reconstitution d un des planeurs de Chanute. Avec l aimable autorisation du MAE. «Aviette» triplan de Mathielle, une bicyclette à pédales et hélice expérimentée le 25 juin 1912 et qui ne décolla pas plus. Courtoisie SHD-88/1767 40 Gabriel Voisin dans son livre La Naissance de l aéroplane. 35