longitudinaux qui les maintiennent dans la position géométrique
qu'ils doivent occuper. Les rubans, ainsi disposés, s'appliquent
parfaitement sur l'étoffe gonflée et ne forment aucune saillie,
comme le feraient les mailles d'un filet. Il est très important de
n'avoir point à la surface d'un ballon dirigeable de parties
saillantes qui offrent à l'air une grande résistance.
La housse de suspension est fixée sur les flancs de l'aérostat, à
deux brancards latéraux flexibles, qui en épousent complètement la
forme, de pointe en pointe, en passant par l'équateur. Ces brancards
sont formés de minces lattes de noyer adaptées à des bambous sciés
longitudinalement; ils sont consolidés par des lanières de soie. À
la partie inférieure de la housse, des pattes d'oie se terminent par
vingt cordes de suspension qui s'attachent par groupe de cinq aux
quatre angles supérieurs de la nacelle.
Le gouvernail, formé d'une grande surface de soie non vernie,
maintenue à sa partie inférieure par un bambou, y est aussi adaptée
à l'arrière.
Le moteur est constitué par une machine dynamo de Siemens,
construite spécialement, et ayant une force de 100 kilogrammètres
sous le poids de 45 kilogrammes.--L'hélice de propulsion est à deux
palettes; elle est attelée à la machine par l'intermédiaire d'une
transmission à engrenage. Elle a 2{m},80 de diamètre et fait 180
tours à la minute. La pile au bichromate de ma construction est
formée de 24 éléments à grande surface de zinc et à grand débit.
Voici les poids des différentes parties de ce matériel:
Aérostat, avec ses soupapes 170 kilogrammes
Housse, avec le gouvernail et
les cordes de suspension. 70 --
Brancards flexibles latéraux. 34 --
Nacelle 100 --
Moteur, hélice et piles avec
le liquide pour les faire
fonctionner pendant 2 h. 30 280 --
Engins d'arrêt (ancre et guide-rope) 50 --
-----
Poids du matériel fixe. 704 --
Deux voyageurs avec instruments 150 --
Poids du lest enlevé 386 --
-----
Poids total 1 240 kilogrammes
Depuis la fin de septembre 1882, l'appareil à gaz construit dans
notre atelier d'Auteuil était prêt à fonctionner, l'aérostat était
étendu sur le terrain, sous une longue tente mobile, afin de pouvoir
être gonflé immédiatement; la nacelle et le moteur étaient tout
arrimés sous un hangar qui les contenait; mon frère et moi, nous
n'attendions plus que le beau temps pour exécuter notre expérience.
Dès le samedi 6, une hausse barométrique a été signalée; le dimanche
7, le temps s'est mis au beau, avec vent faible: nous avons décidé
que l'expérience aurait lieu le lendemain, lundi 8 octobre 1883.
Le gonflement de l'aérostat a commencé à 8 h. du matin et a été
continué sans interruption jusqu'à 2 h. 30 de l'après-midi. Cette
opération a été facilitée par des cordes équatoriales qui pendaient
à droite et à gauche de l'aérostat, et le long desquelles on
descendait les sacs de lest. Le navire aérien étant tout à fait
gonflé (fig. 91), il a été procédé de suite à l'installation de la
nacelle et des réservoirs d'ébonite, contenant chacun 30 litres de
la dissolution acide de bichromate de potasse. À 3 h. 20 m., après
avoir entassé le lest dans la nacelle et avoir procédé à
l'équilibrage, nous nous sommes élevés lentement dans l'atmosphère
par un faible vent E. S. E.
La force ascensionnelle était, en comptant 10 kilogrammes d'excès de
force pour l'ascension, de 1 250 kilogrammes. Le volume du ballon
étant de 1 060 mètres, le gaz avait donc une force ascensionnelle de
1 180 grammes par mètre cube, résultat qui n'avait jamais été obtenu
jusqu'ici dans les préparations en grand de l'hydrogène.
À terre, le vent était presque nul, mais comme cela se présente
fréquemment, il augmentait de vitesse avec l'altitude, et nous avons
pu constater par la translation de l'aérostat au-dessus du sol qu'il
atteignait, à 500 mètres de hauteur, une vitesse de 3 mètres à la
seconde.
[Illustration: Fig. 91.--Expérience du premier aérostat électrique
de MM. Tissandier frères dans leur atelier d'Auteuil, le 8 octobre
1883. (D'après une photographie.)]
Mon frère était spécialement occupé à régler le jeu de lest, dans le
but de bien maintenir l'aérostat à une altitude constante et peu
éloignée de la surface du sol. L'aérostat a très régulièrement plané
à une hauteur de quatre ou cinq cents mètres au-dessus de la terre;
il est resté constamment gonflé, et le gaz en excès s'échappait même
par la dilatation, en ouvrant sous sa pression la soupape
automatique inférieure, dont le fonctionnement a été très régulier.
Quelques minutes après le départ, j'ai fait fonctionner la batterie
de piles au bichromate de potasse, composée de quatre auges à six
compartiments, formant vingt-quatre éléments montés en tension. Un
commutateur à mercure nous permet de faire fonctionner à volonté
six, douze, dix-huit ou vingt-quatre éléments, et d'obtenir ainsi
quatre vitesses différentes de l'hélice, variant de soixante à cent
quatre vingts tours par minute. Avec 12 éléments en tension, nous
avons constaté que la vitesse propre de l'aérostat dans l'air, était
insuffisante, mais au-dessus du bois de Boulogne, quand nous avons
fait fonctionner notre moteur à grande vitesse, à l'aide des 24
éléments, l'effet produit était tout différent. La translation de
l'aérostat devenait subitement appréciable, et nous sentions un vent
frais produit par notre déplacement horizontal. Quand l'aérostat
faisait face au vent, alors que sa pointe de l'avant était dirigée
vers le clocher de l'église d'Auteuil, voisine de notre point de
départ, il tenait tête au courant aérien et restait immobile, ce que
nous pouvions constater en prenant sur le sol des points de repère
au-dessous de notre nacelle.
Après avoir procédé aux expériences que nous venons de décrire, nous
avons arrêté le moteur, et l'aérostat a passé au-dessus du
Mont-Valérien. Une fois qu'il eut bien pris l'allure du vent, nous
avons recommencé à faire tourner l'hélice, en marchant cette fois
dans le sens du courant aérien; la vitesse de translation de
l'aérostat était accélérée; par l'action du gouvernail nous
obtenions facilement alors des déviations à gauche et à droite de la
ligne du vent. Nous avons constaté ce fait en prenant comme
précédemment des points de repère sur le sol; plusieurs observateurs
l'ont d'ailleurs vérifié, à la surface du sol.
À 4 h. 35 m., nous avons opéré notre descente dans une grande plaine
qui avoisine Croissy-sur-Seine; les manoeuvres de l'atterrissage ont
été exécutées par mon frère avec un plein succès. Nous avons laissé
l'aérostat électrique gonflé toute la nuit, et le lendemain, il
n'avait pas perdu la moindre quantité de gaz; il était aussi bien
gonflé que la veille. Peintres, photographes ont pu prendre l'aspect
de notre navire aérien, au milieu d'une foule nombreuse et
sympathique, que la nouveauté du spectacle avait attirée de toutes
parts.
Nous aurions voulu recommencer le jour même une nouvelle ascension;
mais le froid de la nuit avait déterminé la cristallisation du
bichromate de potasse dans nos réservoirs d'ébonite, et la pile, qui
était loin d'être épuisée, se trouvait cependant ainsi hors d'état
de fonctionner. Nous avons fait conduire l'aérostat à l'état captif
sur le rivage de la Seine près du pont de Croissy, et là, à notre
grand regret, nous avons dû procéder au dégonflement, et perdre en
quelques instants le gaz que nous avions mis tant de soins à
préparer.
Sans entrer dans de plus longs détails au sujet de notre
retour[104], nous pouvons conclure de cette première expérience:
[Note 104: Nous dirons ici que notre matériel a pu être
ramené à Paris sans que rien absolument ait subi la moindre
avarie; grâce à un mode spécial de fermeture de nos
réservoirs d'ébonite, pas une goutte de liquide n'a été
répandue dans la nacelle, et pas un seul charbon mince de la
pile n'a été cassé.]
Que l'électricité fournit à l'aérostat un moteur des plus
favorables, et dont le maniement dans la nacelle est d'une
incomparable facilité;
Que dans le cas particulier de notre aérostat électrique, quand
notre hélice de 2{m},80 de diamètre tournait avec une vitesse de 180
tours à la minute, avec un travail effectif de 100 kilogrammètres,
nous arrivions à tenir tête à un vent de 3 mètres environ à la
seconde et, en descendant le courant, à nous dévier de la ligne du
vent avec une grande facilité;
Que le mode de suspension d'une nacelle à un aérostat allongé, par
des sangles obliques maintenues au moyen de brancards latéraux
flexibles, assure une stabilité parfaite au système.
À la suite de l'ascension que nous avons exécutée le 8 octobre 1883,
nous avons dû modifier quelques parties du matériel et refaire
notamment de toutes pièces le gouvernail (fig. 92), dont le rôle
n'est pas moins important que celui du propulseur.
Nous avons exécuté, le vendredi 26 septembre 1884, un deuxième
essai; il a donné tous les résultats que nous pouvions attendre
d'une construction faite exclusivement dans un but d'étude
expérimentale. Notre aérostat, dont la stabilité n'a jamais rien
laissé à désirer, obéit à présent avec la plus grande sensibilité
aux mouvements du gouvernail, et il nous a permis d'exécuter
au-dessus de Paris des évolutions nombreuses dans des directions
différentes, et de remonter même, à plusieurs reprises, le courant
aérien avec vent debout, comme ont pu le constater des milliers de
spectateurs.
L'aérostat a été gonflé avec le grand appareil à gaz hydrogène dont
nous avons parlé précédemment. À 4 heures de l'après-midi, il était
entièrement arrimé et prêt à partir. Nous avons essayé à terre la
machine dynamo-électrique; mon frère et moi, nous sommes montés dans
la nacelle avec un ancien marin, notre cordier, M. Lecomte, qui,
ayant bien voulu se charger des manoeuvres du gouvernail, a pris
place à la partie supérieure de la cage de bambou, sur un petit banc
de vigie construit spécialement à cet effet. L'ascension a eu lieu à
4 h. 20 m., au milieu des applaudissements et des clameurs d'une
foule considérable réunie dans les environs. Mon frère Albert
s'était chargé du jeu de lest destiné à maintenir l'aérostat au même
niveau. M. Lecomte, tenant de chaque main les drosses du gouvernail,
faisait virer de bord selon la direction que nous voulions prendre;
quant à moi, je m'occupais spécialement de faire fonctionner le
moteur et de prendre le point.
[Illustration: Fig. 92.--Aérostat électrique de MM. Tissandier
frères avec son nouveau gouvernail.--Expérience du 26 septembre
1884.]
À 400 mètres d'altitude, nous avons été entraînés par un vent assez
vif du N. O., et aussitôt l'hélice a été mise en mouvement, d'abord
à petite vitesse; quelques minutes après, tous les éléments de la
pile montés en tension, ont donné leur maximum de débit. Grâce aux
dimensions plus volumineuses de nos lames de zinc et à l'emploi
d'une dissolution de bichromate de potasse plus chaude, plus acide
et plus concentrée, il nous a été donné de disposer d'une force
motrice effective de 1 cheval et demi environ, avec une rotation de
l'hélice de 190 à 200 tours à la minute.
L'aérostat a d'abord suivi presque complètement la ligne du vent,
puis il a viré de bord sous l'action du gouvernail et, décrivant une
demi-circonférence, il a navigué vent debout. Nous sentions alors un
air très vif qui soufflait avec assez de force et nous indiquait que
nous luttions contre le courant. En prenant des points de repère sur
la verticale, nous constations que nous nous rapprochions très
lentement, mais sensiblement, de la direction d'Auteuil, ayant une
complète stabilité de route. La vitesse du vent était environ de 3
mètres à la seconde, et notre vitesse propre, un peu supérieure,
atteignait à peu près 4 mètres à la seconde. Nous avons ainsi
remonté le vent au-dessus du quartier de Grenelle pendant plus de 10
minutes; ce mouvement d'évolution nous conduisit jusqu'au-dessus de
l'église Saint-Lambert.
Nous avions constaté avant notre ascension, par le lancement de
petits ballons d'essai, et par l'observation des nuages, que les
courants aériens supérieurs étaient trop rapides pour qu'il pût nous
être permis de revenir au point de départ; il nous eût été
d'ailleurs de toute impossibilité de descendre dans notre terrain
très exigu, et tout entouré d'arbres élevés et de constructions.
Après notre première évolution, la route fut changée et l'avant du
ballon tenu vers l'Observatoire; on nous vit recommencer dans le
quartier du Luxembourg une manoeuvre de louvoyage tout à fait
semblable à celle que nous avions exécutée précédemment, et
l'aérostat, la pointe avant contre le vent, a encore navigué
quelques minutes à courant contraire pour remonter ensuite d'une
façon très appréciable dans la direction du nord.
Après avoir séjourné pendant 45 minutes au-dessus de Paris, l'hélice
a été arrêtée à la hauteur du pont de Bercy, et l'aérostat laissé à
lui-même, tout en étant maintenu à une altitude à peu près
constante, a été aussitôt entraîné par un vent assez rapide. Il
passa au sud du bois de Vincennes. À partir de cette localité, il
nous a été facile de mesurer encore une fois, par le chemin parcouru
au-dessus du sol, notre vitesse de translation, et d'obtenir ainsi
très exactement celle du courant aérien lui-même. Cette vitesse
n'était pas constante; elle variait de 3 mètres à 5 mètres par
seconde, et a changé fréquemment pendant le cours de notre
expérience. Arrivés au-dessus de la Varenne-Saint-Maur, à 5 h. 50
minutes, nous avions tout disposé pour la descente, devenue
nécessaire par l'approche de la nuit. Le soleil se couchait
au-dessus des brumes, quand nous remarquâmes que le vent diminuait
sensiblement de vitesse. Mon frère me fit observer que puisque notre
pile était loin d'être épuisée, nous pourrions profiter de cette
accalmie pour recommencer de nouvelles évolutions, ne serait-ce que
pendant quelques minutes. Aussitôt je pris mes dispositions pour
remettre la machine en mouvement; nous vîmes alors l'aérostat obéir
facilement à son action, et remonter avec beaucoup plus de facilité
que précédemment, le courant aérien devenu momentanément presque
nul. Si nous avions eu encore une heure devant nous, il ne nous
aurait pas été impossible de revenir vers Paris.
Cette manoeuvre, à notre grand regret, dut être arrêtée promptement;
il ne fallait pas songer à retarder plus longtemps la descente.
L'atterrissage eut lieu près du bois Servon, à Marolles-en-Brie,
canton de Boissy-Saint-Léger (Seine-et-Oise), à une distance de 25
kilomètres du point de départ, après un séjour de 2 heures
consécutives dans l'atmosphère.
Le vent de terre était assez vif; notre guide-rope fut incapable de
nous arrêter. Il fallut jeter l'ancre, qui ne mordit pas
immédiatement, et notre nacelle eut à subir l'action de deux légers
chocs qui nous permirent d'éprouver la solidité de notre matériel.
Il n'y eut absolument rien d'endommagé.
La nouvelle disposition que nous avons adoptée mon frère et moi pour
le gouvernail, nous paraît devoir être signalée, comme très
favorable à la stabilité de route. Cet organe, confectionné en tissu
de percaline lustrée, est placé à la pointe-arrière extrême et il
fait sensiblement saillie au delà de cette pointe. Il est divisé en
deux parties bien distinctes; la moitié de sa surface, environ, est
maintenue rigide et constitue la quille du navire aérien, tandis que
le gouvernail proprement dit, qui forme la suite de cette quille,
peut être incliné à droite et à gauche et déterminer, quand l'hélice
est en rotation, un mouvement correspondant de tout l'appareil. Le
gouvernail et la quille, tendus par des cordelettes, sont montés sur
un châssis de bambou, relié d'une part aux brancards longitudinaux
de l'aérostat, et d'autre part à une pièce de bois de noyer très
solide, fixée au-dessous de l'hélice, à la partie inférieure de la
nacelle.
La translation de l'aérostat dans l'air est facilitée par la
rigidité de sa surface, et un ballon dirigeable doit être toujours
bien gonflé. Notre navire aérien est muni, à sa partie inférieure,
d'une soupape automatique qui favorise ces conditions. Elle est
réglée de telle sorte qu'elle augmente sensiblement la pression
intérieure, tout en permettant à l'excès de gaz formé par la
dilatation, de s'échapper au dehors.
L'ascension du 26 septembre 1884 aura donné une démonstration
expérimentale de la direction des aérostats fusiformes symétriques
avec hélice à l'arrière; et cela, sans qu'il ait été nécessaire de
rapprocher, dans la construction, les centres de traction et de
résistance. La disposition que nous avons adoptée favorise
considérablement la stabilité du système, sans exclure la
possibilité de confectionner des aérostats très allongés et de très
grande dimension, qui pourront seuls assurer l'avenir de la
locomotion atmosphérique.
Les expériences et les constructions dont nous venons de donner la
description, ont été exécutées avec des ressources tout à fait
insuffisantes, et si nous ne les continuons pas, c'est qu'elles
dépassent absolument la somme d'efforts que peuvent fournir des
expérimentateurs isolés, livrés à eux-mêmes, quelles que soient leur
énergie et leur volonté.
Il nous fallait, le jour de nos essais, recourir à des hommes de
manoeuvre inexpérimentés que nous devions chercher au hasard au
moment voulu, la veille de nos expériences, et qui parfois
entravaient nos opérations, au lieu de les faciliter; nous passions
la nuit sur notre terrain pour être prêts à faire nos préparatifs
vers trois heures du matin. Nous n'avions pas de hangar d'abri pour
remiser l'aérostat gonflé; nous étions contraints de tout faire par
nous-mêmes, mon frère s'occupant du gonflement, et moi de la
fabrication du gaz.
Ceux qui se contentent de faire des projets et de les esquisser sur
le papier, ne se doutent assurément pas des efforts qu'il faut
réaliser pour les mettre à exécution, dans le domaine expérimental.
Les dépenses que nous avons dû faire de nos propres deniers, ont
dépassé cinquante mille francs. Les subventions que nous avons
reçues de quelques sociétés savantes et de généreux donateurs, n'ont
pas atteint le chiffre de quatre mille francs.
Mais mon frère et moi, nous ne regrettons ni notre travail, ni nos
fatigues, ni notre argent, si nos essais ont pu apporter quelques
progrès à la navigation aérienne.
IV
LES EXPÉRIENCES DE CHALAIS-MEUDON
Organisation d'usine aéronautique militaire à Chalais-Meudon. --
M. le colonel Laussedat, président de la commission des
Aérostats. -- Construction d'un aérostat dirigeable électrique
par MM. C. Renard et A. Krebs. -- Expériences de 1884 et de 1885.
Après la funeste guerre de 1870, dès que l'on s'occupa de la
réorganisation de notre armée, le ministre de la guerre nomma une
commission d'aérostats sous la présidence de M. le colonel
Laussedat, qui avait pris l'initiative de la création d'un service
de ballons captifs. M. le colonel Laussedat s'occupa aussi de la
question des aérostats dirigeables, et plusieurs projets furent
étudiés avec le concours de M. le capitaine Renard et de M. le
capitaine de la Haye. Quelques années plus tard, M. le capitaine
Renard fut nommé directeur de l'usine de Chalais-Meudon, qui avait
été organisée préalablement, et dans laquelle on avait transporté
une des nefs de l'Exposition universelle de 1878. M. le capitaine
Krebs fut bientôt adjoint au capitaine Renard, et tous deux
construisirent en collaboration, à la suite de mes premiers essais
de l'Exposition d'électricité, un aérostat pisciforme muni d'une
hélice à l'avant. Cette hélice était actionnée par une machine
dynamo très puissante et une pile électrique aux bichromates
alcalins et de disposition spéciale.
Le 9 août 1884, MM. Renard et Krebs accomplirent pour la première
fois un voyage aérien à courbe fermée, pendant lequel il leur fut
possible de revenir à leur point de départ. Voici en quels termes
ils ont communiqué à l'Académie des sciences le résultat de cette
mémorable expérience dans une note qui a été présentée à l'Assemblée
par un de ses membres les plus éminents, M. Hervé Mangon[105]:
[Note 105: Note présentée à l'Académie des sciences, le 18
août 1884.]
Un essai de navigation aérienne, couronné d'un plein succès,
vient d'être accompli dans les ateliers militaires de Chalais.
Le 9 août, à 4 heures du soir, un aérostat de forme allongée,
muni d'une hélice et d'un gouvernail, s'est élevé en ascension
libre, monté par MM. le capitaine du génie Renard, directeur de
l'établissement, et le capitaine d'infanterie Krebs, son
collaborateur depuis six ans. Après un parcours total de 7{km},6,
effectué en vingt-trois minutes, le ballon est venu atterrir à
son point de départ, après avoir exécuté une série de manoeuvres
avec une précision comparable à celle d'un navire à hélice
évoluant sur l'eau.
La solution de ce problème, tentée déjà en 1855, en employant la
vapeur, par M. Henri Giffard[106], en 1872 par M. Dupuy de Lôme,
qui utilisa la force musculaire des hommes, et enfin l'année
dernière par M. Tissandier, qui le premier a appliqué
l'électricité à la propulsion des ballons, n'avait été, jusqu'à
ce jour, que très imparfaite, puisque, dans aucun cas, l'aérostat
n'était revenu à son point de départ.
[Note 106: Nous rectifierons ici une légère erreur de date.
La première expérience de H. Henri Giffard dans un aérostat à
vapeur à hélice a été exécutée, comme on l'a vu précédemment,
en 1852.]
Nous avons été guidés dans nos travaux par les études de M. Dupuy
de Lôme, relatives à la construction de son aérostat de 1870-72,
et de plus, nous nous sommes attachés à remplir les conditions
suivantes:
Stabilité de route obtenue par la forme du ballon et la
disposition du gouvernail; diminution des résistances à la marche
par le choix des dimensions; rapprochement des centres de
traction et de résistance pour diminuer le moment perturbateur de
stabilité verticale; enfin, obtention d'une vitesse capable de
résister aux vents régnant les trois quarts du temps dans notre
pays.
L'exécution de ce programme et les études qu'il comporte ont été
faites par nous en collaboration; toutefois, il importe de faire
ressortir la part prise plus spécialement par chacun de nous dans
certaines parties de ce travail.
L'étude de la disposition particulière de la chemise de
suspension, la détermination du volume du ballonnet, les
dispositions ayant pour but d'assurer la stabilité longitudinale
du ballon, le calcul des dimensions à donner aux pièces de la
nacelle, et enfin l'invention et la construction d'une pile
nouvelle, d'une puissance et d'une légèreté exceptionnelles, ce
qui constitue une des parties essentielles du système, sont
l'oeuvre personnelle de M. le capitaine Renard.
Les divers détails de construction du ballon, son mode de réunion
avec la chemise, le système de construction de l'hélice et du
gouvernail, l'étude du moteur électrique calculé d'après une
méthode nouvelle basée sur des expériences préliminaires,
permettant de déterminer tous ses éléments pour une force donnée,
sont l'oeuvre de M. Krebs, qui, grâce à des dispositions
spéciales, est parvenu à établir cet appareil dans les conditions
de légèreté inusitées.
Les dimensions principales du ballon sont les suivantes:
longueur, 50{m},42; diamètre, 8{m},40; volume, 1864 mètres.
L'évaluation du travail nécessaire pour imprimer à l'aérostat une
vitesse donnée a été faite de deux manières:
1º En partant des données posées par M. Dupuy de Lôme et
sensiblement vérifiées dans son expérience de février 1872; 2º en
appliquant la formule admise dans la marine pour passer d'un
navire connu à un autre de formes très peu différentes et en
admettant que, dans le cas du ballon, les travaux sont dans le
rapport des densités des deux fluides.
Les quantités indiquées en suivant ces deux méthodes concordent à
peu près et ont conduit à admettre, pour obtenir une vitesse par
seconde de 8 à 9 mètres, un travail de traction utile de 5
chevaux de 75 kilogrammètres, ou, en tenant compte des rendements
de l'hélice et de la machine, un travail électrique sensiblement
double, mesuré aux bornes de la machine.