Les débuts de l’aviation (1890-1913)

L'homme a très tôt rêvé de voler L'homme a très tôt rêvé de voler. Lors d’étude de civilisations anciennes, on trouve la trace d’animaux fantastiques capables de voler et des légendes où l’homme lui-même vole. Pégase (cheval ailé) sur une monnaie de Corinthe (Grèce antique) Dans la mythologie grecque, Icare est le fils de l'architecte athénien Dédale. Il serait mort pour avoir volé trop près du Soleil alors qu'il s'échappait du labyrinthe avec des ailes de cire et de plumes créées par son père (La Chute d’Icare, Carlo Saraceni, peint vers 1606 - 1607). Statue de griffon, chimère mi aigle mi lion (Egypte ancienne)

Autoportrait supposé de Léonard de Vinci Léonard de Vinci a produit de nombreuses études sur le vol des oiseaux ainsi que des plans de plusieurs appareils, la « vis aérienne » qui est les prémices de l’hélicoptère, le parachute et une sorte de deltaplane en bambou. Ces machines n’ont probablement pas été construites de son vivant.

Introduction L’aviation est née au tout début du XXème siècle. Elle s’intègre dans une compréhension historique. La France est un des pays leaders de l’aéronautique : le Musée de l’air et de l’espace en est un témoignage ainsi que les nombreuses entreprises françaises en pointe dans ce domaine.

Introduction Approcher la solution du vol mécanique est difficile. L’aviation débute par un âge héroïque. L’organisation civile de concours et meeting avec des prix conséquents (début du XXème siècle) puis l’armée et le développement des transports civils participent au développement de ce nouveau moyen de locomotion.

I Trois voies de recherche (1890-1902) A / Le planeur C / Modèles réduits B / Des appareils motorisés II L’ère des pionniers (1903-1909) A / Premiers vols B / Un match franco-américain C / Des exploits naissants III Une invention devenant crédible (1910-1913) A / L’avion étend son domaine B / Début d’acquisition par l’armée

I Trois voies de recherche (1890-1902) Les précurseurs progressent dans leurs expériences dès la fin du XIXe siècle.

A / Le planeur Sir George Cayley (1773-1857) fut le premier à identifier les quatre forces impliquées dans le vol : la poussée, la traînée, la portance et le poids. Il est probable qu’il ait réussit un saut de puce sur un planeur tiré par des chevaux (c’était son cocher qui était dans le planeur, pas lui !) Certains s’inspirent de la nature tel Jean-Marie Le Bris (1817-1872) qui se serait inspiré de l’albatros pour concevoir un planeur (appelée « Barque ailée »), il est probable qu’il ait réussit un saut de puce. Il déposa en 1857 un brevet d'invention suggérant le lien entre l'incidence et la portance de l'aile du planeur.

Il faut savoir piloter avant de construire une machine volante. L’allemand Otto Lilienthal (1848-1896) utilise des planeurs. Par l’étude expérimentale, il découvre le phénomène de portance. Sa devise était « Il faut voler et tomber, voler et tomber jusqu’à ce que nous puissions voler sans tomber ». Il réalise plus de 2000 vols.

B / Modèles réduits Certains vérifient leurs calculs à l’aide de maquettes volantes. La plus réussie est créée par l’américain Samuel Pierpont Langley (1834-1906). En 1896, elle parcourt un km.

L’australien Lawrence Hargrav (1850-1915) a mis au point des cerf-volant à structure cellulaire. En 1894, il parvient à être soulevé à 5 mètres par ce type de cerf-volant. Plus tard, pour la plupart des constructeurs, ce sera la formule Hargrave qui sera adoptée, à savoir la structure cellulaire, donc une voilure biplan. Outre une centaine de cerf-volant et des planeurs, Hargrav a pensé des propulseurs… Il est d’ailleurs probablement le père du moteur rotatif.

C / Des appareils grandeur nature Certains construisent des aéroplanes motorisés. Le Français Clément Ader (1841-1925) réalise le 1er décollage d’un homme à bord d’un « plus lourd que l’air ». Le 9 octobre 1890, à l’aide de son Éole à moteur à vapeur, il quitte le sol sur 50 m (sur une hauteur insuffisante pour une homologation).

Ader, subventionné par l’armée, réalise l’Avion n°III Aquilon (Ader est donc l’inventeur du mot « avion »). Le 14 octobre 1897, il échoue dans sa démonstration et le ministère de la Guerre cesse de le financer. Avion n°III de Ader

L’ingénieur américain d’origine française Octave Chanute (1832-1910) collabore activement avec les pionniers de l’aéronautique (dont les frères Wright, Ferber, Santos-Dumont), met au point l’aile biplane, et écrit en 1894 l’ouvrage « Progress in Flying Machines » qui fera date (état de l’art de l’époque). En France, le capitaine Ferdinand Ferber (1862-1909), concepteur de planeurs puis d’aéronefs motorisés, déclare : « Concevoir une machine volante n’est rien, la construire est peu, l’essayer est tout ».  Chanute sur un de ses planeur Aéroplane Ferber IX

II L’ère des pionniers (1903-1909) Les Etats-Unis réalisent les premiers vols mécaniques puis sont dépassés par la France.

A / Premiers vols Deux américains, les frères Wright (Orville 1871-1948 et Wilbur 1867-1912), privilégient l’équilibre de leur machine volante (le Flyer). Ils parviennent à mettre au point le contrôle sur les trois axes : - roulis, - lacet, - tangage. Ils effectuent le premier vol contrôlé d’un aéronef motorisé en 1903. Le Flyer

Tangage Centre de gravité Roulis Roulis LLacet Lacet Tangage

Le moteur à explosion représente le bon compromis poids / puissance. L’énergie fournie par les pistons est transmise à une chaîne. Cette chaîne fait tourner deux hélices. Motorisation du Flyer

Le 17 décembre 1903, le Flyer n°1 permet le 1er vol propulsé, soutenu et contrôlé par un homme. Cette performance historique : 36 mètres en 12 secondes. Les Wright aboutissent au premier aéroplane viable. Le 5 octobre 1905, ils parcourent 39 km pour 40 minutes de vol.

B / Un match franco-américain La France comble progressivement son retard. En 1904 est fondé un prix récompensant le 1er homme à parcourir un kilomètre en circuit fermé. 1905 voit des expériences sur la Seine.

Il survole la tour Eiffel en dirigeable en 1901. Le brésilien Alberto Santos Dumont (1873-1932) effectue le 1er vol homologué. C'est le premier homme à posséder les trois brevets de pilote : ballon, dirigeable et aéroplane. Il survole la tour Eiffel en dirigeable en 1901. Il enregistre les records initiaux de l’aviation en aéroplane en 1906 (220 m en 21 s à 40 km/h de moyenne). La « Demoiselle » de Santos-Dumont (musée de l’air et de l’espace, Paris)

Les frères Voisin (Charles 1882-1912 et Gabriel 1880-1973) créent la société « Voisin » en 1906. Un de leurs clients, Henry Farman (1874-1958), vise le prix du kilomètre. Il le remporte le 13 janvier 1908.

En 1907, Paul Cornu (1881-1944) parvient à élever du sol le 1er hélicoptère de l’histoire. En 1913, le Russe Igor Sikorsky (1889-1972) dévoile et fait voler le premier quadrimoteur de l’histoire

C / Des exploits naissants Le 30 octobre 1908, Farman réalise le 1er vol au-dessus de la campagne : Bouy – Reims, soit 27 km.

Louis Blériot (1872-1936) traverse la Manche le 25 juillet 1909. Décollant aux environs de Calais, il survole le Pas de Calais et atterrit en Angleterre près de Douvres (où on lui demandera son passeport).

Soit 43 km en 37 min de vol. C’est le 1er exploit à portée internationale de l’aviation. Blériot devient un héros.

En août 1909 est organisé près de Reims, le 1er meeting aérien international. C’est un succès populaire. L’aviation et les pilotes français y font leurs preuves.

III Une invention devenant crédible (1910-14) Comment l’armée française s’approprie-t-elle l’aviation ?

A / L’avion étend son domaine En 1910, Henri Fabre (1882-1984) fait décoller un hydravion de l’étang de Berre. Et Jorge Chávez Dartnell, dit Géo Chavez (1887-1910) traverse les Alpes. En 1913, un avion atteint les 200 km/h et Adolphe Pégoud (1889-1915) invente la voltige aérienne avec le looping.

Le matériel progresse en solidité et en fiabilité. En 1911 se déroule la course dite « Circuit Européen ». 41 équipages au départ pour seulement 9 à l'arrivée se mesurent sur un parcours de plus de 1 600 km.

Soit 716 km de St Raphaël à Bizerte en 7 h 53 min de vol. Roland Garros (1888-1918) traverse la mer Méditerranée le 23 septembre 1913 sur un monoplan Morane-Saulnier à moteur rotatif Gnome. Soit 716 km de St Raphaël à Bizerte en 7 h 53 min de vol. Reproduction du Morane-Saulnier type H

L’avion devient un moyen de locomotion à part entière.

B / Début d’acquisition par l’armée L’armée a des ballons et achète à partir de 1909 des aéroplanes. Des penseurs aériens prédisent que le ciel sera un nouveau milieu de combat. Ader écrit dans L’Aviation militaire : « Sera maître du monde qui sera maître de l’air ». Le général italien Giulio Douhet (1869-1930) prophétise le potentiel militaire du plus lourd que l’air.

L’artillerie et le génie s’opposent pour l’attribution des services de l’aviation pour : - le réglage des tirs, - la reconnaissance. 1ère mission militaire en juin 1910 Chalons-Vincennes soit 145 km (record du monde de distance) puis intégration de l’aviation dans les manœuvres militaires. Le général Pierre Auguste Roques (1856-1920) déclare : «Les aéroplanes sont aussi indispensables aux armées que les canons et les fusils. C’est une vérité qu’il faut admettre, sous peine d’avoir à la subir de force ». Fin 1910 est créée l’Inspection permanente de l’Aéronautique regroupant les services de l’aérostation et de l’aviation. Son premier chef fût le général Roques

Conclusion En 10 ans, l’avion est devenu un moyen de locomotion. La conquête de l’air amène les opérations militaires dans la troisième dimension.