- L'Histoire de l'aérodynamisme

 

   L'aviation connait une longue progression qui dure depuis plus de deux millénaires et se poursuit aujourd'hui.

  Son évolution est due à l'amélioration de la connaissance scientifique et aérodynamique au fil des siècles, grâce à de nombreux scientifiques et aviateurs connus ou dans l'ombre. L'histoire de l'aviation connait alors des succès comme des échecs qui lui ont permis de tester différents modèles et concepts, ceci pour arriver aux modèles perfectionnés de notre temps.

 

   L'homme antique s'inspira de l'oiseau :

  Les récits mythologiques décrivent les premières tentatives de vol. La légende du vol d'Icare par exemple symbolise la volonté de l'Homme qui de tout temps a voulu voler, quelque soient ses motivations. Les conséquences qui s’ensuivent, faute de connaissance scientifique sur le sujet, sont malheureusement souvent tragiques.

 

  Dédale et Icare de Charles-Paul Landon, 1760, huile sur bois, Musée des Beaux-arts de la Dentelle d'Alençon

  Dans l'Antiquité, on tentait d’imiter le vol de l’oiseau, animal dont on ignorait la majorité des caractéristiques aérodynamiques.

  Ainsi au IVe siècle avant J-C, Archytas de Tarente, mathématicien géomètre et disciple de Pythagore, inventa une colombe en bois capable de voler. Celle-ci fut l’ancêtre de l’avion à réaction : composée d’une imitation de vessie d’animal, elle était attachée à une chaudière. La pression de la vapeur, quand elle était suffisamment grande, propulsait l’objet, selon le principe de l’avion à réaction d’aujourd’hui, qui effectuait un vol sur quelques centaines de mètres. Ce fut la première machine volante aérodynamique de l’histoire.

 

 

   De la Renaissance au XVIIIe, l'homme testa des machines dites "plus lourdes que l'air" :

  Vers 1500, Léonard de Vinci ébaucha plusieurs idées de machines volantes. Selon lui, « l'homme est capable de se maintenir dans les airs par le moyen d'ailes battantes ». Mais ses machines étant basées sur le concept de battement d'ailes par l'aviateur, la force résultante était trop faible et le poids de l'appareil trop élevé : ses créations étaient malheureusement vouées à l’échec. D’autres engins plus ou moins inspirés du cerf-volant et de l’oiseau furent testés à cette même époque, sans vraiment faire avancer la connaissance scientifique de l’aérodynamisme.

 

Croquis de Léonard de Vinci imitant l'aile d'une chauve-souris
pour un prototype d'appareil volant à ailes battantes

 

 

  C'est alors qu'en 1655, Robert Hooke (1653-1703), mathématicien, physicien et inventeur anglais, s’inspira des échecs de Vinci pour affirmer que tout vol humain sans l'assistance d'un moteur artificiel était impossible : il réalisa alors un oiseau volant actionné par un mécanisme d'horlogerie. Hooke ouvrit les portes à une aviation plus moderne.

  Toutefois en 1782, Jean-Pierre Blanchard (1753 - 1809), physicien aéronaute, innova un « vaisseau volant ayant la forme d'un oiseau, muni de six ailes et de gouvernail », qui ne parvint pas à décoller du fait de sa lourdeur.

  Ces machines "plus lourdes que l'air" étaient souvent des échecs, car leurs inventeurs n'avaient pas suffisamment de connaissance scientifique sur le sujet.

N.B. : des machines dites "plus légères que l'air", comme la montgolfière, ont également été créées. Leur vol est dû à l'agitation de particules de gaz chauffées dans un ballon : pour une même quantité de matière, celles-ci occupent un plus grand volume qui pèse donc moins lourd. L'air dans le ballon est donc plus léger que l'air ambiant, et grace à la poussée d'Archimède, le ballon s'envole. Ce principe s'est particulièrement développé au XVIIIe siècle.  

 

   L'homme du XIXe jusqu'au début du XXe progressa grâce à la connaissance de la portance aérodynamique :

  Dès le XVIIIème siècle, les progrès scientifiques à propos de l'aérodynamisme donnèrent naissance à de nouveaux essais de prototypes de vol.

  Louis Pierre-Marie Mouillard (1834 - 1897) fut un pionnier français de l’aéronautique du XIXe siècle. Né un demi-siècle après le fameux envol de Joseph de Montgolfier, inventeur de la montgolfière, il chercha à élucider les secrets du vol "plus lourd que l'air", aujourd’hui appelé la portance aérodynamique. Il expérimenta petit à petit plusieurs types d’avions, d’abord inspiré du rameur (1856) puis un avion en bois trop léger (1865). Louis Mouillard fut ainsi à l'origine de plusieurs types de planeurs dont il tira l'inspiration de l'observation des vautours d’Égypte pendant ses études à Alexandrie. Ses échecs lui permirent, ainsi qu'aux ingénieurs aéronautiques, d’améliorer le vol de divers appareils inspirés des oiseaux.

 

   Dans les années 1890, la portance aérodynamique, force caractéristique de l’aérodynamisme, fut plus précisément connue, et un siècle de progrès aéronautique débuta.

   Ce fut Clément Ader (1841 - 1925) qui inventa l'appareil appelé "avion" que l'on connait bien. Père de l'aviation, il effectua en 1890 le premier vol motorisé à bord de l'appareil bimoteur "l'Eole" qu'il nomma ensuite "Avion". Cet avion relativement léger comportait un moteur à vapeur et des hélices. Bien que la machine n'ait pas effectué de "vol" à proprement parler puisqu'elle ne se maintenait pas dans les airs, cette date devint une étape charnière dans l'histoire de l'aviation, et symbolisa la naissance de véritables avions volants.

Brevet déposé par Clément Ader pour l'Eole qu'il nomma "Avion"

 

 

   Les thèses de Mouillard et les inventions de Ader furent reprises par les frères Wright, Wilbur (1867 - 1912) et Orville (1871 - 1948). Ils développèrent le modèle de l’avion inspiré de l’oiseau sous un angle expérimental très prononcé, car ils essayèrent d'améliorer la manière de virer de l’appareil.

   Entre 1900 et 1902, ils expérimentèrent plusieurs appareils, ancêtres du planeur, dont ils augmentèrent l’envergure des ailes.

Photographie du premier planeur des frères Wright, dirigé comme un cerf-volant depuis le sol

 

   Ils eurent également l'idée brillante de mettre en place à l’arrière de leur planeur un gouvernail pour diriger la trajectoire. Grâce à cette gouverne, ils réussirent progressivement à maîtriser le vol de leur planeur ce qui leur permit d’effectuer plusieurs centaines de vols planés sur 150 à 200m de long.

 

Photographie de Wilbur Wright à bord du troisième planeur

 

   A partir de 1903, les frères innovèrent en travaillant la propulsion de leur modèle qui n’était qu’un « planeur ». Ce fut le début des « Flyers I, II et III » sur lesquels ils travaillèrent le virage de l’avion sur un vol motorisé. C'était le début de l’avion à réaction.

   Cependant, un incident, la rupture d'une hélice, le 17 septembre 1908 blessa gravement Orville, et son passager mourut.

   Les deux frères ne cessèrent de tester des appareils pour approfondir leurs connaissances scientifiques de l’aérodynamisme, et ceci jusqu’à leur mort. Ils sont aujourd’hui considérés comme fondateurs de l’aviation.

 

 

   Ainsi, l'histoire de l'aviation progressa au fil du temps et au rythme des découvertes de nombreux scientifiques.