BOIS D’AVIATION

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Du cerf-volant au planeur et à l’avion, premiers envols humainsL’AVION Ne pUT preNDre SON eNVOL qu’avec la conjugaison réussie d’une surface portante et d’une force de trac-tion, 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

Les cerfs-volants ont existé de tout temps36 et leur première uti-lisation 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 ».

création d’une section de « cerf-volistes » 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 cel-lules sur le même câble ; ils em-barquaient 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.

Détail de la nacelle Saconney en osier et bois. Avec l’aimable autorisation du MAe.

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

Le capitaine Saconney essayant son « train de cerfs-volants » avec un train «  tendeur » du câble et un train «  re-morqueur » de la nacelle. La totalité du train fait environ 100 m2 de toile. Dr.

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Le rêVe De VOLer

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

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 pla-ner pour le plaisir, les planeurs de tourisme, ou pour le trans-port militaire silencieux.

La Barque ailée I de 1856 et l’Albatros II de Jean-Marie Le Bris37

La Barque ailée I

Trop de marins sont morts sur les océans, sans que des cha-loupes 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 repê-cherait 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 vo-lante, 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.

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 co-cher 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 ?

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, des-cendre, 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 poi-gnées 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 aérodynamiques38 récents à l’occasion des recons-tructions, 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.

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décollage. ensuite sa vitesse minimale de sustentation des-cendait 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 élèves-ingénieurs 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’iden-tique une maquette au 1/8e 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.

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.

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.

La Barque ailée, ici avant d’être entoilée, est bien une barque, construite comme un kayak, avec de longues lisses de frêne pas-sant sur de fines membrures ployées et assemblées par de solides ligatures de ma-rin pour éviter d’affaiblir les pièces en les entaillant par des mortaises.

Détail de l’insertion de l’aile et de ses nervures de frêne.

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Le rêve de voLer

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

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).

L’Albatros

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 cerfs-volants 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.

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

dans le but d’augmenter la surface portante et espérer empor-ter 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 ap-pris 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 Lilien-thal, qu’on a improprement appelé machine volante, car ce n’est qu’une sorte de parachute… sans aucune force mo-trice, pas même la force musculaire du voyageur… ». Bref, il ne pouvait que descendre par pesanteur en planant ! de nom-breux pionniers essayèrent des planeurs : Lilienthal, Chanute, voisin, Weiss, Pilcher…

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’en-couragement 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 extraor-dinaires » ; le tout inspiré des débuts de l’aéronautique qu’il a pu suivre avec La Landelle.

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).

Vue interne de la nacelle et de ses lisses de frêne et épicéa, notez les as-semblages dont certains ligaturés comme le font les marins.

Ce reportage photographique sur les reconstitutions des Barque ailée et Al-batros 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.

L’aile d’Otto Lilienthal : http://www.youtube.com/watch?v=tF4bUn_e_7c

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Gabriel Voisin débute sur planeur

Comme beaucoup de pionniers, Gabriel Voisin après avoir essayé de gros cerfs-volants dès 189740, a d’abord tenté le vol plané avant de devenir célèbre avec ses avions. ernest Arch-deacon, mécène fameux, confia en 1904 au jeune Voisin le pilotage sur les plages de sable de Berck de son planeur ins-piré de ceux d’Octave Chanute et des Wright. La collaboration entre Voisin et Archdeacon se poursuivra puis Voisin lancera sa propre entreprise.

Chanute et d’autres…

40 Gabriel Voisin dans son livre La Naissance de l’aéroplane.

Un essai de transition vers la motorisation, les planeurs à pédales

Après l’insuccès de Delprat en 1891, de nombreux inven-teurs tentèrent de décoller à la force des mollets, avec des bicyclettes planantes, mais à défaut de capacité de direc-tion 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 hu-maine. 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.

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

« Aviette » triplan de Mathielle, une bicyclette à pédales et hélice expéri-mentée le 25 juin 1912 et qui ne décolla pas plus. Courtoisie ShD-88/1767 Reconstitution d’un des planeurs de Chanute. Avec l’aimable autorisation du MAe.

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