tout autre moyen de locomotion; ses trois ou quatre ballons
crèveraient tous, ce qui est impossible, que les deux coupoles et
les ailes rendraient sa chute si lente qu'elle serait sans
danger, car son vaisseau est _inchavirable_ et insubmersible. On
tomberait dans la mer qu'on ne se noierait pas pour cela. Nous en
sommes tellement certain, que nous avons retenu notre place pour
le premier voyage.
Quoi qu'il en soit de toutes les opinions sur l'oeuvre de M.
Pétin, encore quelques jours et nous saurons à quoi nous en
tenir; nous verrons enfin si le grand problème de l'aéronautique
est trouvé. Tous les plus beaux discours ne valent pas une seule
expérience. À l'oeuvre donc, monsieur Pétin[65]!
[Note 65: Feuilleton de la _Presse_ du 4 juillet 1850.]
Quand on se reporte aux journaux du temps, on se rend compte de
l'émotion que produisit le projet de Pétin. On ne s'attendait à rien
moins qu'à une révolution produite par la solution complète du grand
problème. On en jugera par une notice que nous empruntons à
l'_Argus_ à la date du 14 septembre 1851. Cette notice fut
reproduite par la plupart des journaux du temps.
Nous aurons dans quelques jours l'essai de navigation aérienne
d'après le système Pétin, qui n'aboutit à rien moins qu'à la
solution du problème de la direction des ballons.
Nous avons entendu de la bouche même de l'inventeur les
explications les plus lucides sur sa curieuse découverte. Nous
sommes encore sous le charme qui captivait son nombreux
auditoire, à la suite de cette brillante description donnée _ex
professo_.
Nous avons visité en détail l'appareil gigantesque au moyen
duquel M. Pétin doit faire sa première expérience. Le vaste
emplacement du Champ de Mars a été choisi par l'aéronaute
mécanicien pour cette audacieuse tentative. Il eût été difficile
de faire un autre choix, car la locomotive aérienne se développe
avec toutes ses dépendances sur cinquante-quatre mètres de
longueur, vingt-sept mètres de large et trente-six mètres de
haut. Le point de départ est connu: il est possible, sans
encombre; mais il est permis de se demander sur quel terrain ira
se reposer cette immense machine à l'envergure géante. Espérons,
toutefois, que M. Pétin a tout prévu et qu'il pourra, selon sa
volonté, s'approcher ou s'éloigner des aspérités de nos villes ou
des sommets raboteux de nos montagnes. La sûreté du nombreux
équipage qui doit accompagner le premier capitaine de cet étrange
navire, en dépend. Dans le cas de succès complet, aux termes du
rapport de M. Reverchon, membre de l'Académie nationale, la
locomotive aérostatique Pétin pourrait arriver à parcourir
quelque chose comme huit cents kilomètres à l'heure. Pauvre
chemin de fer, qui parcourez à peine quarante kilomètres dans le
même espace de temps! l'invention de Pétin menace de vous réduire
à l'état de tortue. Où allons-nous, grand Dieu! où
s'arrêtera-t-on?
Que vit-on sortir de ces belles promesses? Rien, absolument rien.
Pétin ne réussit même pas à s'élever une seule fois dans les airs
avec son grand navire aérien. Il savait à peine calculer la force
ascensionnelle d'un ballon: tant il est vrai que parfois l'opinion
publique s'égare étrangement sur la valeur des hommes.
Après avoir piteusement échoué en France, Pétin traversa
l'Atlantique; il ne réussit pas mieux aux États-Unis, et il revint
en France, où il mourut misérablement.
Le principe des ballons planeurs ne tarda pas à être repris par un
mécanicien nommé Prosper Meller, qui publia en 1851 divers projets
de chemins de fer atmosphériques, formés de ballons captifs glissant
sur des câbles tendus, et proposa de construire un grand navire
aérien qui utiliserait la résistance de l'air pendant la montée ou
la descente, pour obtenir la direction.
La puissance produite par la différence des résistances de l'air
sur un aérostat allongé et incliné est d'autant plus précieuse,
dit Prosper Meller[66], qu'elle ne nécessite aucun surcroît de
poids; elle s'effectue d'elle-même, en augmentant ou en dirigeant
la légèreté, de manière qu'en réservant toute la force
ascensionnelle, elle ne nuit en rien à l'application de tout
autre procédé.
[Note 66: _Des aérostats._ Navigation aérienne; chemin de fer
aérostatique, aérostats captifs, par Prosper Meller jeune, 1
vol. in-8º avec planches. Bordeaux, 1851.]
Dans le projet de Prosper Meller, son aérostat allongé, qu'il
désignait sous le nom de _locomotive aérienne_, devait avoir de
grandes dimensions. Comme tous ceux qui se bornent à exposer la
simple description de leur système, il ne semblait se rendre compte
en aucune façon des difficultés pratiques de construction. Il
proposait de construire le ballon en _tôle de fer_. Ne perdant pas
de gaz, dit-il, «la machine conserverait sa force ascensionnelle;
les variations atmosphériques ne feraient pas changer son volume, et
enfin, l'océan ne serait plus pour elle qu'un détroit». La
locomotive aérienne devait avoir la forme d'un cylindre terminé par
deux cônes (fig. 61); elle devait être munie d'hélices sur ses
parois. L'aérostat devait pouvoir s'incliner pour obtenir l'effet de
direction.
Les parties supérieures et inférieures de notre locomotive, dit
Meller, qui représentent deux vastes plans inclinés, produiront
l'avancement horizontal en s'appuyant successivement sur l'air
dans l'ascension et dans la descente.
[Illustration: Fig. 61.--Locomotive aérienne Meller (1851).]
Ces projets, conçus par des hommes sans instruction scientifique et
sans aucune idée pratique de l'aéronautique, n'étaient pas
réalisables tels qu'ils étaient présentés, sans étude complète et
sans plan d'ensemble suffisant. L'idée des ballons planeurs agissant
sans force motrice est tout à fait fausse. Quand bien même ils se
dirigeraient dans un sens ou dans l'autre pendant leurs ascensions
successives, cette direction serait relative; ils n'en seraient pas
moins entraînés avec la masse d'air ambiant en mouvement.--Pour que
les aérostats planeurs fonctionnent avec efficacité, il faut qu'ils
soient munis de propulseurs mécaniques, actionnés par un moteur
puissant. L'hélice ne suffit pas à elle seule, pour donner
l'avancement, il faut la machine qui la fasse agir. C'est ce qu'on
oublie trop souvent. N'a-t-on pas vu plus haut que Théophile
Gautier, en parlant des hélices du navire aérien de Pétin, disait:
«Ces hélices pourraient être tournées _à la main_.» Voilà assurément
une force motrice bien puissante!
Quelques mécaniciens ont proposé de réunir dans l'aérostat planeur
les deux principes du _plus léger que l'air_ et du _plus lourd que
l'air_. Nous citerons parmi ceux-là, M. Arsène Olivier, qui propose
un aérostat allongé, rigide, muni de grandes ailes et d'une hélice,
et capable de s'incliner pour le vol à plane[67]. Nous mentionnerons
aussi le projet récent de M. Capazza; l'inventeur veut construire un
ballon lenticulaire, tour à tour plus léger et plus lourd que l'air,
et qui nagerait dans l'atmosphère à la façon des soles dans l'océan.
Projet facile à dessiner, mais difficile à réaliser! Un peu
antérieurement, M. Duponchel, ingénieur en chef des Ponts et
Chaussées, a proposé un projet analogue à celui du ballon planeur du
baron Scott, et dans lequel on obtiendrait la montée et la descente
en chauffant ou en laissant refroidir le gaz du ballon. M.
Duponchel, peu au courant des constructions aérostatiques, voulait
construire _un escalier intérieur_ dans son aérostat pour que les
aéronautes pussent monter à la partie supérieure[68]!
[Note 67: _Note sur un projet d'aérostation dirigeable_, par
Arsène Olivier, 1884. In-8º de 24 pages avec planches.]
[Note 68: Voy. _Revue scientifique._]
On ne saurait se faire une idée des rêves qui ont germé dans le
cerveau des inventeurs de ballons dirigeables. Renou-Grave, en 1844,
avait imaginé les ballons-chapelets que nous figurons ci-dessous[69]
(fig. 62).
[Note 69: _Description abrégée du navire aérien_, in-8º de 4
pages avec planche.]
[Illustration: Fig. 62.--Ballons-chapelets de Renou-Grave.]
Les plus grands esprits sont parfois tombés dans des erreurs
analogues. Monge, le grand Monge, avait eu l'idée de réunir ensemble
une série de ballons sphériques qui auraient formé, selon lui, un
assemblage flexible dans tous les sens; susceptible d'être développé
en ligne droite, courbé en arc de cercle dans toute sa longueur, ou
seulement dans une partie; de prendre avec ces courbures ou ces
formes rectilignes la situation horizontale ou différents degrés
d'inclinaison. Ce système de globes montant et descendant
alternativement avec la vitesse que les aéronautes lui auraient
imprimée, eût imité dans l'air le mouvement du serpent dans l'eau!
À côté des inventeurs des ballons planeurs mécaniques dont nous
venons de parler, nous placerons ceux qui veulent se contenter de
chercher à différents niveaux dans l'atmosphère des vents propices.
Les projets de monter et descendre dans l'air, automatiquement, sans
jeter de lest et sans perdre de gaz pour aller à la rencontre des
courants aériens favorables, ont été très nombreux. Nous avons
signalé la poche à air du général Meusnier; nous avons vu qu'à peu
près à la même époque, Pilâtre de Rozier proposait de joindre un
ballon à air chaud à un aérostat à gaz, afin d'obtenir à volonté
l'ascension et la descente en élevant ou en abaissant la température
du gaz, c'est-à-dire en diminuant ou en faisant accroître la densité
du système.
Parmi les aéronautes les plus convaincus de l'efficacité de
l'utilisation des courants aériens à différentes altitudes, nous ne
devons pas oublier de mentionner le célèbre Dupuis-Delcourt, dont
les ascensions ont été nombreuses, et dont les travaux sont devenus
classiques dans l'étude de l'aérostation.
Dès 1824, alors qu'il n'avait que vingt-deux ans, il se mit à
l'oeuvre, et de concert avec son ami Richard, il construisit sa
_flottille aérostatique_; c'était un système formé de cinq ballons
accouplés: un aérostat central, et quatre autres plus petits qui
l'entouraient. Au-dessous de l'aérostat principal, se croisaient
deux grandes vergues horizontales d'où partaient les cordes
d'attache des quatre ballons destinés à sonder l'atmosphère. Ce
système ne donna point de bons résultats.
Après ces essais infructueux, Dupuis-Delcourt s'associa à un jeune
savant, Marey-Monge, pour construire un aérostat cylindro-conique en
cuivre métallique imperméable. Les deux associés exécutèrent
d'abord, à titre d'essai, un ballon sphérique en cuivre rouge. Il
avait dix mètres de diamètre, et d'après les calculs de Marey-Monge,
sa force ascensionnelle devait être de 346 kilogrammes[70]. Ce
ballon, d'un nouveau genre, fut exposé au public dans des ateliers
de l'impasse du Maine; il fut même gonflé d'hydrogène, mais il ne
fonctionna point et les deux associés ne tardèrent pas à se séparer.
Dupuis-Delcourt fit les plus grands efforts pour continuer son
oeuvre, mais ses efforts furent impuissants.
[Note 70: _Études sur l'aérostation_, par Edmond Marey-Monge,
1 vol. in-8º avec planches. Paris. Bachelier, 1847.]
Plusieurs années après ces tentatives, un médecin belge, le docteur
Van Hecke, eut recours à un système purement mécanique, pour monter
ou descendre dans l'atmosphère et aller chercher des courants
aériens favorables. Dupuis-Delcourt ne tarda pas à joindre ses
efforts aux siens. Il s'agissait de palettes ou d'hélices à mettre
en mouvement dans la nacelle. M. Babinet exposa ce système dans un
rapport adressé à l'Académie des sciences en 1847.
Le docteur Van Hecke, dit M. Babinet, renonce formellement à
l'idée de prendre un point d'appui sur l'air pour se mouvoir en
un sens contraire du vent; son système consiste comme celui de
Meusnier à chercher à différentes hauteurs des courants
favorables à la direction qu'il veut suivre; mais son procédé
diffère de celui de Meusnier qui voulait comprimer ou dilater
l'air dans une capacité intérieure au ballon. La question que
s'est proposée M. Van Hecke, se réduit donc à trouver un moyen
facile de monter et de descendre verticalement sans employer,
comme on le fait ordinairement, une perte de lest ou une perte de
gaz, l'une et l'autre évidemment irréparables. M. Van Hecke a
cherché dans un moteur artificiel, une force capable d'élever ou
de déprimer l'aérostat à volonté, et il s'est adressé
naturellement à l'un de ces moteurs qui, tels que les ailes du
moulin à vent, l'hélice, les turbines, etc., transforment sans
réaction latérale, un mouvement rotatoire en mouvement
rectiligne, suivant l'axe ou réciproquement. Un appareil
analogue, à ailes gauches, a été mis sous les yeux de l'Académie,
et par sa réaction sur l'air, a produit facilement une force
ascensionnelle ou descensionnelle de 2 à 5 kilogrammes, ce qui
avec les quatre moteurs pareils que M. Van Hecke adapta à sa
nacelle, constituerait une force d'environ de 10 à 12
kilogrammes. Ajoutons que cet effet, loin d'être exagéré, a été
obtenu, sans grand effort, avec des ailes à peu près carrées,
dont la dimension était seulement d'un demi-mètre de côté; ainsi
rien n'empêche d'admettre qu'avec une puissance suffisante, on
pourrait arriver à se procurer par ce procédé, 50, 60 ou même 100
kilogrammes de lest ascendant ou descendant.
[Illustration: Fig. 63.--Nacelle de ballon à ailes tournantes du
docteur Van Hecke, destinée à monter ou à descendre dans
l'atmosphère sans perdre de gaz et sans jeter de lest.]
Dupuis-Delcourt et le docteur Van Hecke fondèrent une _Société
générale de navigation aérienne_, au capital de deux millions de
francs, représentés par deux mille actions de mille francs. Cette
Société fut constituée en Belgique vers la fin de 1846. Les deux
associés exécutèrent une ascension à Bruxelles le 27 septembre 1847,
et attachèrent à leur ballon la nacelle que représente notre figure
63. Les palettes tournantes contribuèrent, paraît-il, à faire monter
l'aérostat quand il était bien équilibré dans l'air, mais quand bien
même le système adopté pour monter et descendre à volonté eût été
absolument efficace, il n'y avait point encore là le principe de la
direction des ballons, comme nous allons le faire comprendre un peu
plus loin.
Ce qui était expérimenté par Dupuis-Delcourt et Van Hecke à l'aide
de moyens mécaniques, les aéronautes peuvent le faire avec le lest,
à titre expérimental, pendant une durée limitée.
La manoeuvre a été souvent réalisée avec succès. Ce mode de procéder
peut se désigner sous le nom de _direction naturelle des aérostats_.
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, dans le
voisinage de Calais. À partir de la surface du sol jusqu'à 600
mètres de hauteur, l'air se dirigeait du nord-est au sud-ouest.
Au-dessus de 600 mètres, régnait un courant aérien dont la direction
était inverse, du sud-ouest au nord-est. Une couche de nuages
séparait les deux courants. En faisant monter l'aérostat au-dessus
des nuages, ou en le laissant descendre au-dessous, nous pouvions à
volonté progresser dans deux directions presque opposées. Il nous a
été possible de nous aventurer à deux reprises à 27 kilomètres du
rivage, pour revenir en sens inverse sur terre, après deux voyages
successifs au-dessus de l'Océan[71]. Les courants aériens superposés
faisaient en réalité entre eux un certain angle qui aurait pu nous
permettre de gagner les côtes de l'Angleterre, en tirant des bordées
à deux altitudes différentes, comme un bateau à voile.
[Note 71: _Histoire de mes ascensions_, par Gaston
Tissandier, 1 vol. in-8º illustré. Paris, Maurice Dreyfous.]
Depuis cette époque, d'autres aéronautes ont opéré avec succès la
même manoeuvre; M. J. Duruof à Cherbourg, M. Jovis à Nice. M.
Bunelle à Odessa, Lhoste sur la Manche, ont réussi à s'avancer
au-dessus de la mer dans la nacelle de leur ballon et à revenir à
terre sous l'influence d'un courant aérien inverse.
Ce système tout à fait séduisant par la simplicité des manoeuvres
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 ne soufflent pas toujours dans la direction
voulue. S'il y a parfois, dans l'atmosphère, des courants
superposés, il arrive plus fréquemment 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 8 600 mètres.
IV
LA PROPULSION MÉCANIQUE DES AÉROSTATS
Nécessité d'une force motrice pour diriger les aérostats. --
Projet de Carra en 1784. -- Le ballon-navire _l'Aigle_, de
Lennox. -- Le ballon-poisson de Samson. -- Jullien. -- Ferdinand
Lagleize. -- Camille Vert. -- Delamarne. -- Smitter. -- Projets
divers. -- Un ballon à vis.
Le problème de la direction des aérostats est très simple en
principe pour tous ceux qui possèdent des notions mécaniques
précises. Il a été très controversé parce que tout le monde a voulu
s'en mêler, surtout les ignorants. Quant aux hommes de science qui
en ont nié la possibilité, c'est qu'ils n'avaient pas la pratique de
l'aéronautique, et qu'ils ne connaissaient pas bien les ballons.
Un de nos plus savants physiciens, M. Jamin, a récemment exposé avec
une grande clarté le principe de la direction des aérostats par la
propulsion mécanique, et comme on pourrait croire que notre passion
pour la navigation aérienne nous éloigne de l'impartialité de
jugement qui convient à la discussion scientifique, c'est à
l'éminent secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences que nous
confierons le soin de plaider ici la cause des aérostats
dirigeables:
Si on veut diriger un ballon, il faut une force; il faut le munir
d'un moteur capable de l'entraîner, d'un propulseur qui puisse au
besoin lui faire remonter les courants d'air. Quand on veut faire
marcher une voiture, on y attelle un cheval, un wagon exige une
locomotive, un bateau des rameurs travaillant: l'oiseau n'a pas
seulement des ailes, il produit la force musculaire qui les
anime; de même, le ballon doit être remorqué par une machine
faisant du travail. Que cette machine soit un moteur animé,
électrique, à vapeur, à gaz, peu nous importe en théorie, mais,
quelle qu'elle soit, il en faut une. Telle est l'indiscutable
nécessité que nous devons subir pour diriger un ballon.
Ce n'est pas tout d'avoir un moteur, nous devons encore chercher
comment nous l'emploierons. C'est ici que se place la terrible
question du point d'appui, de l'action et de la réaction. Prenons
des exemples; on tire un coup de canon: la poudre enflammée
produit un gaz qui se détend, c'est la force; il chasse le
boulet, c'est l'action; mais la pièce recule, c'est la réaction.
Seulement la pièce prend moins de vitesse que le boulet, parce
qu'elle est plus lourde. Un animal détend ses muscles pour
sauter; soyez sûr que la Terre recule, mais elle est si
incomparablement grosse que son recul est insensible. On exprime
autrement ce phénomène en disant que le boulet prend son point
d'appui sur la pièce, et l'animal qui saute, sur la terre. L'eau
fait le même office: dans un bateau à roues, les palettes
chassent l'eau en arrière, mais le navire avance, et s'il est à
hélice, vous voyez un courant d'eau vivement lancé qui recule.
Enfin, l'air obéit à la même loi et fait la même fonction: il
sert d'appui; et pour conclure: si nous fixons à la nacelle une
hélice dont l'axe soit horizontal et que nous la fassions
mouvoir, elle avancera grâce à la pression qu'elle exerce sur
l'air postérieur; elle entraînera nacelle et ballon, et tout le
système deviendra un navire véritable avec cette seule différence
qu'il sera dans un autre fluide, dans l'air au lieu de travailler
dans l'eau. Pour compléter la ressemblance, il conviendra de lui
donner une forme allongée et de le munir d'un gouvernail, placé à
l'arrière, formé d'une toile lisse et tendue qu'on pourra tourner
vers la droite ou la gauche, remplissant les mêmes fonctions et
obéissant aux mêmes principes que le gouvernail des vaisseaux.
Cette construction réalisée, le ballon pourra être dirigé comme
on le voudra dans une atmosphère en repos; mais dans un courant
d'air il faut y ajouter une dernière et essentielle condition.
Quand l'air est complètement immobile, l'aérostat n'a dans toutes
les directions qu'une seule et même vitesse, celle que lui donne
son moteur et qu'on peut appeler sa _vitesse propre_. Quand
l'atmosphère est en mouvement, il en a deux: la sienne et celle
du courant d'air qui s'y superpose. Si toutes deux sont
parallèles et de même sens, elles s'ajoutent; mais si on met le
cap à l'opposé du vent, elles se retranchent, et il peut arriver
les trois cas suivants: 1º la vitesse propre est supérieure à
celle du courant: alors le ballon peut marcher contre le vent,
qu'il dépasse; 2º toutes deux sont égales: dans ce cas, elles se
détruisent et on reste en place; 3º le vent est supérieur à la
marche du moteur, et on recule. La première condition seule
permet d'avancer contre le vent; et comme ce vent n'est pas chose
constante, qu'il est, suivant les cas, nul, modéré ou violent, le
ballon sera dirigeable à certains jours, ne le sera pas dans
d'autres; dirigeable si le vent est moindre que la vitesse
propre, indirigeable en tout sens, s'il est plus fort; d'autant
plus souvent dirigeable que le moteur sera plus puissant, la
vitesse propre plus grande. La question est du ressort de la
mécanique: faire un moteur léger et fort. En résumé, la solution
du problème exige quatre conditions: 1º un moteur; 2º une hélice;
3º un gouvernail; 4º un vent inférieur à la vitesse propre[72].
[Note 72: _Revue des Deux Mondes_, livraison du 1er janvier
1885.]
Avant d'en arriver à une conclusion aussi nette, qui dérive des
expériences entreprises par Giffard, Dupuy de Lôme, les frères
Tissandier et MM. les capitaines Renard et Krebs, il a été proposé
bien des projets, il a été réalisé bien des essais, et nous allons,
dans ce chapitre, résumer l'histoire de la propulsion mécanique des
aérostats.
Elle date de l'origine de la navigation aérienne: le général
Meusnier, les frères Robert, Alban et Vallet, en avaient la notion
exacte, mais il leur manquait la machine qui pût leur fournir la
force.
[Illustration: Fig. 64.--Projet de Carra (1784).]
On a pensé à appliquer des propulseurs de toute espèce à des ballons
de toutes les formes. En 1784, un physicien assez célèbre, Carré,
présentait à l'Académie des sciences un Mémoire sur la _nautique
aérienne_[73]; il proposait de munir les aérostats sphériques
d'ailes tournantes qui n'agiraient que dans un sens de rotation, la
toile de la palette de propulsion se repliant dans le mouvement de
retour. Le système était muni d'un gouvernail, et un ballon-sonde
hérissé de pointes métalliques devait recueillir l'électricité
atmosphérique, sans que l'auteur expliquât nettement le but qu'il se
proposait (fig. 64). Ce ballon-sonde devait aussi servir à faire
monter ou descendre l'aérostat, en tirant sur sa corde, ou en la
laissant filer. On voit que ce projet rentre dans la classe de ceux
qui ne sont pas pratiquement réalisables et que nous mentionnons à
titre de curiosité historique.
[Note 73: _Essai sur la nautique aérienne_, lu à l'Académie
royale des sciences de Paris le 14 janvier 1784, par M.
Carré. Paris, 1784, in-8º de 24 pages avec
planche-frontispice.]
Pendant de bien longues années, il ne fut plus question de la
propulsion mécanique des aérostats. En 1834, elle attira de nouveau
l'attention publique, avec le comte de Lennox, dont les projets
eurent alors un retentissement considérable.