Aérospatiale (discipline scientifique)
L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) est une discipline scientifique qui rassemble les techniques de l'aéronautique (déplacement dans l'atmosphère, utilisant des avions ou des hélicoptères) et de l'astronautique (déplacements spatiaux, hors atmosphère et interplanétaires, en utilisant des navettes spatiales ou des fusées).
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Introduction
modifierL'Homme aspire à voler ; il a fait deux sortes d'essais : planer en tombant, c’est-à-dire se jeter d'un point haut et planer avant d'atterrir ; gagner de la hauteur, c'est-à-dire décoller de façon autonome, se maintenir en l'air et se poser de façon contrôlée.
Historique
modifierEn 1010, selon une chronique rédigée par Guillaume de Malmesbury, le moine anglais Eilmer de Malmesbury se serait jeté d'une tour de l'abbaye de Malmesbury, près de la rivière Avon dans le Wiltshire, muni d'ailes rudimentaires, s'est écrasé 200 mètres plus loin, en se brisant les deux jambes[1].
En 1678, un serrurier de Sablé (Maine), nommé Besnier, inaugure en France la liste de ceux que l'on a appelé parfois les « sauteurs de tours ». Il s'élance d'un toit avec un appareil comprenant « deux bâtons assujettis en leur milieu sur les épaules et munis de deux larges volets à charnières qui s'ouvraient et se refermaient alternativement par la résistance de l'air. » Il attérit sain et sauf. Toynard, qui relate l'événement dans le Journal des Savants[2], affirme : « Il ne prétend pas s'élever dans les airs par sa machine, mais il assure que, partant d'un lieu médiocrement élevé, il passerait aisément une rivière. » La construction en série des ailes du serrurier est alors annoncée. Voir appareil volant de Besnier.
Le , Jean-François Boyvin de Bonnetot (1688-1760), marquis de Bacqueville, s'élance à 54 ans, du toit de son hôtel, quai des Théâtins à Paris (aujourd'hui quai Voltaire). Muni de sortes d'ailes fixées aux bras et aux jambes, il parcourt 300 mètres en vol plané avant de s'écraser, se brisant un fémur, sur la même rive de la Seine, contre un bateau-lavoir.
En 1772, l'abbé Desforges construit un char volant à ailes battantes, comprenant des plumes d'oiseau ; il saute du haut du donjon d'Étampes, se blessant légèrement. L'abbé Desforges est plus tard incarcéré pour avoir écrit un ouvrage prônant le mariage des prêtres[3].
En 1775, paraissent L'Art de naviguer dans les airs du père Galien, le Cabriolet volant d'Estandoux, et La Découverte australe par un homme volant ou le Dédale français (1781) de Restif de la Bretonne.
En 1781, Blanchard dresse les plans d'un vaisseau volant comprenant 6 ailes d'ascension à clapets, actionnées par les bras et les jambes du « pilote aérien ».
En 1783, la montgolfière de Pilâtre de Rosier et du marquis d'Arlandes s'élève. Les frères Joseph et Étienne de Montgolfier, ouvrent l'ère des aérostats la même année.
En 1784, Claude Launoy et François Bienvenu présentent à l'Académie des Sciences le modèle réduit du premier hélicoptère.
En 1801, le général angoumoisin Guillaume Resnier (1729-1811) vole à plusieurs reprises sur une machine à ailes battantes de son invention. Pionnier et précurseur peu connu[4], il s'élance à 72 ans de la tour Ladent et accomplit un vol d'environ 300 mètres, avant d'atterrir en se cassant la jambe.
En 1810, George Cayley (1773-1857) pose clairement le problème d'un vol ; il établit la nécessité des trois facteurs : portance, poussée et traînée. Il propose ensuite un modèle d'architecture de machine volante avec fuselage pour la charge utile, ailes pour la sustentation et empennages pour la stabilité et le contrôle. Il découvre la portance par dépression sur l'aile et le profilage pour minimiser la traînée. Il est connu comme l'inventeur de l'aérodynamique et du concept d'avion en général.
En 1812, Jakob Degen, horloger viennois, vient à Paris ; son appareil formé de grandes ailes parachutes ne peut s'élever.
En 1815, Edouard Johnson crée la première maquette à taille humaine volant sur plusieurs centaines de mètres.
Le dans la soirée, à Londres, le Belge Vincent De Groof se fait lâcher depuis un ballon, sur sa machine volante. Il récidive le , de 1 500 m, mais se tue. Il a bel et bien plané.
En 1884, l'Américain John Montgomery réalise le premier vol humain contrôlé aux États-Unis, en parcourant un vol plané de 200 mètres.
Les théoriciens de l'aviation
modifierSir George Cayley invente en 1810, sur le papier, le premier avion véritable ; en 1842, William Henson donne la première description d'un moteur à vapeur léger.
En 1845, un de ses amis John Stringfellow fabrique des moteurs à vapeur miniatures. En 1848, il fait voler une maquette de 3,5 kg avec un moteur, dans la cour d'une usine de Chard, comté de Somerset ; « C'était la première fois au monde qu'un corps plus lourd que l'air volait par ses propres moyens ! ».
En , à Tréfenteg près de Douarnenez, Jean-Marie Le Bris effectue un vol sur une « barque volante » aux ailes inspirées de celles de l'albatros. Posée sur une charrette tirée par un cheval au galop, la barque volante s'élève à une centaine de mètres avant de se poser sur le sable.
Le , le premier brevet d'un aéroplane – no 32031 – est déposé, en France, par le lieutenant de vaisseau Félix du Temple. L'appareil ne sera jamais construit.
Francis Herbert Wenham (en) préconise en Angleterre l'utilisation d'ailes superposées. C'est le père des biplans. Il préconise aussi les ailes à grand allongement.
En 1871, Alphonse Pénaud fait voler des modèles réduits équipés d'un plan fixe arrière, qu'il appele le planophore, dans les jardins des Tuileries (moteur caoutchouc). En 1876, il dépose un brevet. Il aurait également inventé le train rentrant, l'aile en flèche et le « manche à balai. »
Louis Mouillard publie en 1881 l'Empire de l'Air, essai d’ornithologie appliquée à l’aviation. Il consacra sa vie à l'observation et à la conquête de l'air.
Hiram Maxim, en Angleterre, fait décoller sur des rails un biplan captif en 1894.
Le , à Armainvilliers, dans le parc de la famille Péreire, Clément Ader effectue 50 m environ au-dessus du sol sur une machine motorisée et pilotée par lui-même.
Le , aux États-Unis, Langley sur les rives du Potomac fait voler sur 1 200 m un modèle réduit de 11 kg.
Otto Lilienthal, ingénieur allemand, effectue plus de 2 000 vols en planeur entre 1891 et 1896. Il écrivit : Le vol des oiseaux considéré comme base de l'aviation. Il se tue le à Lichterfelde près de Berlin.
Octave Chanute aux États-Unis comprend les essais de Lilienthal et fabrique des planeurs multiplans vers 1885. Étant âgé, il passe une annonce en 1888 afin de faire continuer son œuvre. En 1900, il reçoit une réponse des frères Wright. Octave Chanute leur transmet tous les renseignements qu'il avait accumulé sur le vol plané, appris de Augustus Moore Herring (en), un élève de Lilienthal.
Été 1900, les frères Wright commencent les essais de planeur. Ils mettent au point le gauchissement. En 1902, ils reviennent avec leur troisième appareil.
L'envol de l'homme à bord d'un appareil plus lourd que l'air résulte d'une multitude d'aventuriers et d'essais, portés à la connaissance des populations et des techniciens qui utilisaient les acquis et les méthodes ayant fait leurs preuves.
L'aéronautique prit son essor quand un homme a volé dans un engin motorisé plus lourd que l'air (contrairement à la montgolfière, plus légère que l'air). La première ce cet exploit est disputée entre le petit bond de Clément Ader le et le vol plané des frères Wright à Kitty Hawk le [5].
Après les démonstrations en vol de Wilbur Wright au Mans de juin à , à Pau, en France, vont s'ouvrir les premières écoles de pilotage au monde : dès 1909, celle des frères Wright et de Louis Blériot. Les trente années qui suivent voient le développement de l'aéronautique civile et militaire. Les aéroplanes franchissent des distances plus grandes et transportent plus de fret et de passagers.
Les moteurs à réaction
modifierHenri Marie Coanda (voir l'effet Coanda) est un ingénieur roumain qui invente l’avion à réaction. Il écrit le Procédé et dispositif pour dévier un courant de fluide qui pénètre dans un autre fluide (l'effet Coanda). Il obtient un brevet d'invention en 1934[6]. Son seul vol d’essai s’est terminé contre un mur : le réacteur situé à l’avant n’avait qu’une poussée de 220 kg ; l'avion était en bois, de forme classique et peu adapté à un système à réaction.
Après la Seconde Guerre mondiale, les moteurs à réactions'imposent. Le mur du son est franchi par Chuck Yeager le à bord de son avion-fusée X1. En 1969, le Concorde ouvre la voie des transports supersoniques civils.
Les fusées
modifierLes fusées connaissent peu d'avancées techniques jusqu'à la fin du XIXe siècle ; elles servent d'armes incendiaires durant les grandes guerres ; les fusées du Britannique William Congreve sont utilisées lors des guerres napoléoniennes à partir du ; la stabilisation des projectiles par rotation, développé par l'Anglais William Hale, permet leur emploi pour la première fois lors de la guerre américano-mexicaine[7].
À la fin du XIXe siècle, Constantin Tsiolkovski (1857-1935) publie les théories du vol spatial et ouvre l'ère de l'astronautique.
L'astronautique
modifierAu début du XXe siècle, les techniques nécessaires à la conquête de l'espace se développent dans trois pays : en Amétique, le professeur américain Robert Goddard réussit le premier vol d'une fusée à propergol liquide à Auburn (Massachusetts) le ; en Russie, l'équipe de Valentin Glouchko, dont les moteurs équipent les modèles GIRD, fait le succès de Sergueï Korolev ; en Allemagne, le groupe allemand Verein für Raumschiffahrt ou VfR (« Association pour les voyages dans l'Espace ») sous l'impulsion de Johannes Winkler est créé.
Le VfR forme Hermann Oberth (conseiller technique pour la fusée du film La Femme sur la Lune de Fritz Lang), Eugen Sänger (inventeur du bombardier antipodal précurseur de la navette spatiale), et Wernher von Braun ; von Braun, avec l'appui de l'armée, créé le missile V2, puis, après sa récupération par les américains, sa fusée Saturn V ; il donne aux États-Unis les moyens d'établir le programme Apollo qui emporte le premier homme sur la Lune le .
Références
modifier- ↑ Guillaume de Malmesbury, Gesta regum Anglorum [« Deeds of the English Kings »], vol. 1, Oxford New York, Clarendon Press, (ISBN 0-19-820678-X).
- ↑ Journal des savants, 12 décembre 1678.
- ↑ Cahiers d'Étampes-Histoire, Jacky Gélis, no 5.
- ↑ Le Général volant, André Berland, éditions Bruno Sepulchre, 1991.
- ↑ « Télégramme d'Orville Wright à Kitty Hawk, en Caroline du Nord, adressé à son père annonçant quatre vols réussis, 17 décembre 1903 », sur World Digital Library, (consulté le )
- ↑ Ana-Maria Roșca, « BUCAREST CENTENAIRE – Henri Coanda », Le Petit Journal, (lire en ligne, consulté le )
- ↑ « Fuséologie sol-air, Premières « fusées » de l’Histoire et Précurseurs », sur artillerie.asso.fr (consulté le )
