Machines volantes soutenues tôt

Après le 17ème siècle, les gens ont appris plus sur la mécanique et la dynamique, des machines volantes plus complexes ont été fabriquées.

Plus lourd que l’air: vol soutenu

17ème et 18ème siècles
La prise de conscience par Leonardo da Vinci que la main-d’oeuvre seule ne suffisait pas pour un vol prolongé a été redécouverte indépendamment au 17ème siècle par Giovanni Alfonso Borelli et Robert Hooke. Hooke s’est rendu compte qu’une certaine forme de moteur serait nécessaire et, en 1655, il a fabriqué un modèle ornithoptère alimenté par un ressort, capable apparemment de voler.

Les tentatives de conception ou de construction d’une véritable machine volante ont débuté, comprenant généralement une gondole avec un auvent de support et des battants actionnés par un ressort ou un homme pour la propulsion. Parmi les premiers étaient Hautsch et Burattini (1648). Parmi les autres, on peut citer « Passarola » de De Gusmão (1709 avant), Swedenborg (1716), Desforges (1772), Bauer (1764), Meerwein (1781) et Blanchard (1781) qui connaîtront plus de succès avec les ballons. Des hélicoptères à ailes rotatives sont également apparus, notamment de Lomonosov (1754) et de Paucton. Quelques planeurs ont volé avec succès même si certaines réclamations ont été contestées, mais de toute façon, aucun engin de grande taille n’a réussi.

L’inventeur italien, Tito Livio Burattini, invité par le roi polonais Władysław IV à sa cour de Varsovie, a construit un modèle réduit de quatre ailes de planeur fixes en 1647. Décrit comme «quatre paires d’ailes attachées à un dragon» dit avoir réussi à soulever un chat en 1648 mais pas Burattini lui-même. Il a promis que « seules les blessures les plus mineures » résulteraient du débarquement de l’engin. Son « Dragon Volant » est considéré comme « l’avion le plus élaboré et le plus sophistiqué à avoir été construit avant le 19ème siècle ».

Le « Passarola » de Bartolomeu de Gusmão était un planeur creux, en forme d’oiseau, de concept similaire mais avec deux ailes. En 1709, il présenta au roi Jean V du Portugal une pétition demandant son soutien pour son invention d’un «dirigeable» dans lequel il exprimait la plus grande confiance. Le test public de la machine, qui a été fixé au 24 juin 1709, n’a pas eu lieu. Selon des rapports contemporains, toutefois, Gusmão semble avoir fait plusieurs expériences moins ambitieuses avec cette machine, issue d’éminentes. Il est certain que Gusmão travaillait sur ce principe lors de l’exposition publique qu’il a donnée devant la Cour le 8 août 1709, dans la salle de la Casa da India à Lisbonne, lorsqu’il a propulsé une balle sur le toit par combustion. Il a également présenté un petit modèle de dirigeable devant le tribunal portugais, mais n’a jamais réussi avec un modèle grandeur nature.

Cependant, la compréhension et une source d’énergie faisaient toujours défaut. Cela a été reconnu par Emanuel Swedenborg dans son « Esquisse d’une machine pour voler dans les airs » publié en 1716. Sa machine volante consistait en un cadre léger recouvert de toile solide et muni de deux grandes rames ou ailes se déplaçant sur un axe horizontal, disposées de sorte que la course vers le haut ne se soit pas heurtée à la résistance alors que le mouvement de descente a fourni la puissance de levage. Swedenborg savait que la machine ne volerait pas, mais l’a suggéré comme un début et était convaincu que le problème serait résolu. Il a écrit: « Il semble plus facile de parler d’une telle machine que de la mettre en pratique, car elle exige plus de force et moins de poids que dans un corps humain. La science mécanique pourrait peut-être suggérer un moyen, une spirale forte Si ces avantages et ces conditions sont observés, peut-être que, dans le temps, on pourrait savoir comment mieux utiliser notre esquisse et faire des ajouts pour accomplir ce que nous ne pouvons que suggérer ». Le rédacteur en chef du journal de la Royal Aeronautical Society a écrit en 1910 que le design de Swedenborg était « … la première proposition rationnelle pour un engin volant du type aéroplan [plus lourd que l’air] … »

Pendant ce temps, les giravions n’étaient pas totalement oubliés. En juillet 1754, Mikhail Lomonosov a présenté à l’Académie des sciences de Russie un petit système coaxial à deux rotors propulsé par un ressort. Les rotors étaient disposés les uns au dessus des autres et tournaient dans des directions opposées, des principes encore utilisés dans les conceptions modernes à double rotor. Dans sa Théorie de la vision d’Archimède (1768), Alexis-Jean-Pierre Paucton suggère d’utiliser un hélice pour le levage et un autre pour la propulsion, appelé aujourd’hui gyrodyne. En 1784, Launoy et Bienvenu montrèrent un modèle volant avec des rotors coaxiaux et contrarotatifs, propulsés par une simple source similaire à une scie à archet, désormais acceptée comme le premier hélicoptère motorisé.

Les tentatives de vol propulsé par l’homme persistaient toujours. Le giravion de Paucton était à propulsion humaine, tandis qu’une autre approche, également étudiée à l’origine par da Vinci, consistait à utiliser des clapets. Le clapet est un simple rabat articulé sur un trou de l’aile. Dans une direction, il s’ouvre pour laisser passer l’air et dans l’autre il se ferme pour permettre une différence de pression accrue. Un premier exemple a été conçu par Bauer en 1764. Plus tard en 1808, Jacob Degen construisit un ornithoptère à clapets, dans lequel le pilote se tenait sur un cadre rigide et travaillait les ailes avec une barre horizontale mobile. Sa tentative de vol de 1809 échoua, alors il ajouta un petit ballon à hydrogène et la combinaison réussit quelques sauts courts. Les illustrations populaires de la journée décrivaient sa machine sans le ballon, entraînant une confusion quant à ce qui avait réellement volé. En 1811, Albrecht Berblinger construit un ornithoptère basé sur le design de Degen, mais omet le ballon, plongeant plutôt dans le Danube. Le fiasco a eu un avantage: George Cayley, également pris par les illustrations, a été incité à publier ses conclusions à ce jour « dans le but de donner un peu plus de dignité à un sujet proche du ridicule dans l’estimation publique ». l’ère de l’aviation était née.

Le 19ème siècle
Tout au long du 19ème siècle, le saut en tour a été remplacé par le saut en ballon, tout aussi fatal mais tout aussi populaire, afin de démontrer l’inutilité continue de la force humaine et des ailes battantes. Pendant ce temps, l’étude scientifique du vol plus lourd que l’air a commencé sérieusement.

Sir George Cayley et le premier avion moderne
Sir George Cayley fut d’abord appelé le «père de l’avion» en 1846. Au cours des dernières années du siècle précédent, il avait entrepris la première étude rigoureuse de la physique du vol et concevrait plus tard le premier avion moderne plus lourd que l’air. Parmi ses nombreuses réalisations, ses contributions les plus importantes à l’aéronautique comprennent:

Clarifier nos idées et poser les principes du vol plus lourd que l’air.
Arriver à une compréhension scientifique des principes du vol des oiseaux.
Réalisation d’expériences aérodynamiques scientifiques démontrant la traînée et la rationalisation, le mouvement du centre de pression et l’augmentation de la portance résultant de la courbure de la surface de l’aile.
Définir la configuration de l’avion moderne comprenant une aile fixe, un fuselage et une queue.
Démonstrations de vol habité et vol à voile.
Définir les principes du rapport puissance / poids dans le maintien du vol.
Dès l’âge de dix ans, Cayley commença à étudier la physique du vol des oiseaux et ses cahiers d’école contenaient des croquis dans lesquels il développait ses idées sur les théories du vol. On a prétendu que ces esquisses montrent que Cayley a modelé les principes d’un plan incliné générateur d’ascenseur dès 1792 ou 1793.

En 1796, Cayley a fabriqué un modèle d’hélicoptère de la forme communément connue sous le nom de sommet volant chinois, ignorant le modèle de Launoy et Bienvenu de conception similaire. Il considérait l’hélicoptère comme le meilleur modèle de vol vertical simple et, plus tard dans sa vie, en 1854, il a amélioré son modèle. Il a accordé un crédit à M. Cooper pour avoir été le premier à améliorer «la structure maladroite du jouet» et a rapporté que le modèle de Cooper montait de vingt ou trente pieds. Cayley en a fabriqué un et M. Coulson en a fait une copie, décrite par Cayley comme «un très bel exemplaire de l’hélice à vis dans l’air» et capable de voler à plus de quatre vingt dix pieds de hauteur.

Les prochaines innovations de Cayley étaient doubles: l’adoption du banc d’essai à bras tournant, inventé au siècle dernier par Benjamin Robbins pour étudier la traînée aérodynamique et utilisé peu après par John Smeaton pour mesurer les forces exercées sur les pales l’utilisation de modèles aérodynamiques sur le bras, plutôt que d’essayer de piloter un modèle de conception complète. Il a d’abord utilisé un simple avion plat fixé au bras et incliné d’un angle par rapport à la circulation d’air.

En 1799, il a posé le concept de l’avion moderne comme un engin volant à voilure fixe doté de systèmes séparés de levage, de propulsion et de contrôle. Sur un petit disque d’argent datant de cette année, il a gravé d’un côté les forces agissant sur un aéronef et de l’autre un croquis d’un avion incorporant des caractéristiques modernes telles qu’une aile cambrée, une queue séparée comprenant un empennage horizontal et une dérive verticale. fuselage pour le pilote suspendu en dessous du centre de gravité pour assurer la stabilité. Le design n’est pas encore tout à fait moderne, car il comporte deux palettes ou des avirons pilotés qui semblent fonctionner comme des clapets.

Il poursuivit ses recherches et construisit en 1804 un modèle de planeur, premier engin moderne plus lourd que l’air, à la disposition d’un avion moderne conventionnel avec une aile inclinée vers l’avant et une queue ajustable à l’arrière et à l’arrière. . L’aile était juste un cerf-volant de papier jouet, plat et sans cambrure. Un poids mobile permettait d’ajuster le centre de gravité du modèle. C’était « très joli à voir » quand on vole sur une colline et sensible aux petits ajustements de la queue.

À la fin de 1809, il avait construit le premier planeur grandeur nature et l’avait piloté comme un cerf-volant captif sans pilote. La même année, poussé par les farces de ses contemporains (voir ci-dessus), il commença à publier un traité phare en trois parties intitulé « On Aerial Navigation » (1809-1810). Il y écrivait le premier énoncé scientifique du problème: «Le problème dans son ensemble se limite à ces limites, c’est-à-dire qu’une surface supporte un poids donné en appliquant un pouvoir à la résistance de l’air». Il a identifié les quatre forces vectorielles qui influencent un avion: la poussée, la portance, la traînée et le poids, ainsi que la stabilité et le contrôle de ses conceptions. Il a fait valoir que la main-d’œuvre était à elle seule insuffisante et qu’aucune source d’énergie convenable n’était encore disponible, il a discuté des possibilités et a même décrit le principe de fonctionnement du moteur à combustion interne utilisant un mélange gazeux et aérien. Cependant, il n’a jamais été capable de fabriquer un moteur en état de marche et a confiné ses expériences de vol au vol à voile. Il a également identifié et décrit l’importance de la voilure bombée, du dièdre, de la diagonale et de la réduction de la traînée, et a contribué à la compréhension et à la conception des ornithoptères et des parachutes.

En 1848, il avait suffisamment progressé pour construire un planeur en forme de triplan de grande taille et suffisamment sûr pour transporter un enfant. Un garçon local a été choisi mais son nom n’est pas connu.

Il a ensuite publié le dessin d’un planeur habité grandeur nature ou «parachute gouvernable» qui devait être lancé à partir d’un ballon en 1852, puis construire une version capable de lancer depuis le sommet d’une colline sur laquelle passait le premier aviateur adulte. Brompton Dale en 1853. L’identité de l’aviateur n’est pas connue. Il a été suggéré de diverses manières comme le cocher, le valet ou le majordome de Cayley, John Appleby, qui pourrait être le cocher ou un autre employé, ou même le petit-fils de Cayley, George John Cayley. Ce qu’on sait, c’est qu’il a été le premier à voler dans un planeur avec des ailes, un fuselage et une queue distincts, ainsi qu’une stabilité inhérente et des commandes pilotées: le premier appareil plus lourd que l’air du monde.

Parmi les inventions mineures, citons le moteur à moteur en caoutchouc, qui constitue une source d’énergie fiable pour les modèles de recherche. En 1808, il avait même réinventé la roue, concevant la roue à rayons de tension dans laquelle toutes les charges de compression sont portées par la jante, permettant un train de roulement léger.

L’âge de la vapeur
S’inspirant directement du travail de Cayley, le design de Henson pour un chariot à vapeur aérien datant de 1842 a innové. Henson a proposé un monoplan à voilure haute de 46 mètres (150 pieds) de large, avec une machine à vapeur entraînant deux hélices de configuration poussoir. Bien que seulement un modèle (les modèles réduits aient été construits en 1843 ou 1848 et aient volé 10 ou 130 pieds), c’était le premier dans l’histoire d’un avion à hélice à voilure fixe. Henson et son collaborateur John Stringfellow ont même rêvé de la première compagnie aérienne Aerial Transit.

En 1856, le Français Jean-Marie Le Bris fit le premier vol plus haut que son point de départ, en faisant tirer son planeur « L’Albatros artificiel » par un cheval sur une plage. Il aurait atteint une hauteur de 100 mètres sur une distance de 200 mètres.

Les avancées britanniques ont galvanisé les chercheurs français. En 1857, Félix du Temple construit avec son frère Luis plusieurs grands modèles. L’un d’eux a pu voler, utilisant d’abord un mécanisme d’horlogerie comme moteur, puis utilisant une machine à vapeur miniature. Les deux frères ont réussi à faire décoller les modèles par leurs propres moyens, à voler sur une courte distance et à atterrir en toute sécurité

Francis Herbert Wenham a présenté le premier article à la nouvelle société aéronautique (plus tard la Royal Aeronautical Society), On Aerial Locomotion. Il a pris le travail de Cayley sur les ailes cambrées plus loin, faisant des découvertes importantes à la fois sur la section de la voilure de l’aile et sur la distribution des ascenseurs. Pour tester ses idées, à partir de 1858, il construisit plusieurs planeurs, habités ou non, et avec jusqu’à cinq ailes empilées. Il a conclu avec justesse que les ailes longues et fines seraient meilleures que celles suggérées par de nombreuses chauves-souris, car elles seraient plus avant-gardistes dans leur région. Aujourd’hui, cette relation est appelée ratio d’aspect d’une aile.

La dernière partie du 19ème siècle est devenue une période d’étude intense, caractérisée par les « gentleman scientific » qui ont représenté la plupart des efforts de recherche jusqu’au 20ème siècle. Parmi eux, le philosophe et inventeur britannique Matthew Piers Watt Boulton, qui a écrit en 1864 un article important, On Aërial Locomotion, qui décrivait également le contrôle latéral du vol. Il fut le premier à breveter un système de contrôle des ailerons en 1868.

En 1864, le comte Ferdinand Charles Honoré Phillipe d’Esterno publie une étude sur la fuite des oiseaux (Du Vol des Oiseaux et l’année suivante, Louis Pierre Mouillard publie un livre influent intitulé L’Empire de l’air). ).

1866 voit la création de la Société aéronautique de Grande-Bretagne et, deux ans plus tard, la première exposition aéronautique mondiale se tient au Crystal Palace, à Londres, où Stringfellow reçoit un prix de 100 £ pour la machine à vapeur .

En 1871, Wenham et Browning ont construit la première soufflerie. Les membres de la Société ont utilisé le tunnel et ont appris que les ailes cambrées généraient beaucoup plus de portance que prévu avec le raisonnement newtonien de Cayley, avec des rapports de portance-traînée d’environ 5: 1 à 15 degrés. Cela démontrait clairement la possibilité de construire des engins volants plus lourds que l’air: il restait des problèmes de contrôle et d’alimentation de l’engin.

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Alphonse Pénaud, Français de 1850 à 1880, a largement contribué à l’aéronautique. Il a avancé la théorie des contours et de l’aérodynamique des ailes et construit des modèles réussis d’avions, d’hélicoptères et d’ornithoptères. En 1871, il a piloté le premier avion à voilure fixe aérodynamiquement stable, un modèle monoplan qu’il a appelé le « Planophore », à une distance de 40 mètres (130 pieds). Le modèle de Pénaud incorporait plusieurs découvertes de Cayley, y compris l’utilisation d’une queue, d’un dièdre d’aile pour la stabilité inhérente et de la puissance du caoutchouc. Le planophore avait également une stabilité longitudinale, étant taillé de telle sorte que l’impact de l’empennage était plus faible que celui des ailes, une contribution originale et importante à la théorie de l’aéronautique.

Dans les années 1870, les machines à vapeur légères avaient été suffisamment développées pour leur utilisation expérimentale dans les avions.

Félix du Temple réussit finalement un court saut en 1874 avec un engin habité grandeur nature. Son « Monoplan » était un gros avion en aluminium, avec une envergure de 42 pieds 8 pouces (13 m) et un poids de seulement 176 livres ( 80 kg) sans le pilote. Plusieurs essais ont été réalisés avec l’appareil, et il a pu décoller par ses propres moyens après avoir été lancé à partir d’une rampe, s’être glissé pendant une courte période et être retourné au sol en toute sécurité, un an avant Le vol de Moy.

L’Aerial Steamer, fabriqué par Thomas Moy, parfois appelé le Moy-Shill Aerial Steamer, était un aéronef à voilure tandem sans pilote piloté par une machine à vapeur de 3 ch (2,25 kW) utilisant de l’essence à brûler. Il mesurait 4,27 m (14 pi) de long et pesait environ 98 kg (216 lb). Le moteur représentait 36 ​​kg (80 lb) et roulait sur trois roues. Il a été testé en juin 1875 sur une piste de gravier circulaire de près de 300 pieds (90 m) de diamètre. Il n’a pas atteint une vitesse supérieure à 19 km / h, mais une vitesse d’environ 56 km / h serait nécessaire pour décoller. Cependant, il est crédité d’être le premier avion à vapeur à avoir quitté le sol par l’historien Charles Gibbs-Smith.

Le projet ultérieur de Pénaud pour un avion amphibien, bien que jamais construit, incorporait d’autres caractéristiques modernes. Un monoplan sans queue avec une seule ailette verticale et des vis d’aéronef à double tracteur, il comportait également des surfaces arrière articulées d’ascenseur et de gouvernail, un train d’atterrissage rétractable et un cockpit entièrement fermé et instrumenté.

Le compatriote de Pénaud, Victor Tatin, faisait également autorité en tant que théoricien. En 1879, il pilota un modèle qui, à l’instar du projet de Pénaud, était un monoplan à hélices de tracteurs jumelés, mais également à queue horizontale séparée. Il était alimenté par de l’air comprimé, le réservoir d’air formant le fuselage.

En Russie, Alexander Mozhaiski a construit un monoplan à vapeur alimenté par un grand tracteur et deux hélices plus petites. En 1884, il a été lancé depuis une rampe et est resté en vol sur 98 pieds (30 m).

La même année en France, Alexandre Goupil publie son ouvrage La Locomotion Aérienne (Aérienne Locomotion), bien que la machine volante qu’il construise par la suite n’ait pas réussi à voler.

Sir Hiram Maxim était un Américain qui a déménagé en Angleterre et a adopté la nationalité anglaise. Il a choisi d’ignorer largement ses contemporains et a construit sa propre plate-forme de bras et sa soufflerie. En 1889, il construisit un hangar et un atelier dans le parc du manoir de Baldwyn à Bexley, dans le Kent, et fit de nombreuses expériences. Il a développé un modèle de biplan qu’il a breveté en 1891 et complété comme banc d’essai trois ans plus tard. C’était une énorme machine, avec une envergure de 105 pieds (32 m), une longueur de 145 pieds (44 m), des surfaces horizontales avant et arrière et un équipage de trois personnes. Les hélices jumelles étaient propulsées par deux machines à vapeur légères composites chacune délivrant 180 chevaux (130 kW). Le poids total était de 7 000 livres (3 200 kg). Des modifications ultérieures ajouteraient plus de surfaces d’aile comme indiqué dans l’illustration. Il était destiné à la recherche et n’était ni aérodynamiquement stable ni contrôlable. Il fonctionnait donc sur une piste de 1 800 pieds (550 m) avec une deuxième série de rails de retenue pour l’empêcher de décoller, un peu à la manière des montagnes russes. En 1894, la machine développa suffisamment d’ascenseur pour briser l’un des rails de retenue et être endommagé. Maxim a ensuite abandonné le travail, mais reviendrait à l’aéronautique au 20ème siècle pour tester un certain nombre de modèles plus petits alimentés par des moteurs à combustion interne.

Clément Ader était l’un des derniers pionniers de la vapeur, tout comme Maxim, ignorant ses contemporains (voir section suivante). Son Éole de 1890 était un monoplan de tracteur à ailes de chauve-souris qui réalisait un saut bref et incontrôlé, devenant ainsi la première machine plus lourde que l’air à décoller par ses propres moyens. Cependant, son Avion III de 1897, similaire mais plus grande, qui ne se distingue que par ses deux moteurs à vapeur, ne parvient pas à voler: Ader revendiquera plus tard le succès et ne sera démystifié qu’en 1910 lorsque l’armée française publie son rapport.

Apprendre à glisser
Le planeur construit avec l’aide de Massia et volé brièvement par Biot en 1879 était basé sur les travaux de Mouillard et était encore en forme d’oiseau. Il est conservé au Musée de l’air, en France, et est prétendu être la première machine volante transportant des hommes encore existante.

Au cours de la dernière décennie du 19ème siècle, un certain nombre de personnalités ont affiné et défini l’avion moderne. L’anglais Horatio Phillips a apporté une contribution essentielle à l’aérodynamique. L’Allemand Otto Lilienthal et l’Américain Octave Chanute ont travaillé de manière indépendante en vol à voile. Lillienthal a publié un livre sur le vol des oiseaux et a continué, de 1891 à 1896, à construire une série de planeurs, de différentes configurations de monoplans, de biplan et de triplan, pour tester ses théories. Il a effectué des milliers de vols et, au moment de sa mort, travaillait sur des planeurs motorisés.

Phillips a mené des recherches approfondies en soufflerie sur des sections de voilure, utilisant la vapeur comme fluide de travail. Il a prouvé les principes de la portance aérodynamique prévus par Cayley et Wenham et, à partir de 1884, a sorti plusieurs brevets sur les voilures. Ses découvertes sous-tendent toute la conception moderne des voilures. Phillips développera plus tard des théories sur la conception des multiplanes, qu’il a ensuite montrées sans fondement.

À partir des années 1880, des progrès ont été réalisés dans la construction des premiers planeurs vraiment pratiques. Quatre personnes en particulier étaient actives: John J. Montgomery, Otto Lilienthal, Percy Pilcher et Octave Chanute. L’un des premiers planeurs modernes a été construit par John J. Montgomery en 1883; Montgomery a prétendu plus tard avoir effectué avec elle un vol réussi en 1884 près de San Diego et les activités de Montgomery ont été documentées par Chanute dans son livre Progress in Flying Machines. Montgomery a discuté de son vol au cours de la Conférence aéronautique de 1893 à Chicago et Chanute a publié les commentaires de Montgomery en décembre 1893 dans l’American Engineer & Railroad Journal. Montgomery a également décrit de courts sauts avec les deuxième et troisième planeurs de Montgomery en 1885 et 1886. Entre 1886 et 1896, Montgomery s’est concentré sur la compréhension de la physique de l’aérodynamique plutôt que sur l’expérience des machines volantes. Un autre deltaplane avait été construit par Wilhelm Kress dès 1877 près de Vienne.

Otto Lilienthal était connu sous le nom de « roi du planeur » ou « homme volant » en Allemagne. Il a reproduit le travail de Wenham et l’a beaucoup développé en 1884, publiant ses recherches en 1889 sous le titre Birdflight comme base de l’aviation (Der Vogelflug ou Grundlage der Fliegekunst). Il a également produit une série de planeurs d’un type connu actuellement sous le nom de deltaplane, comprenant des formes de voilure à ailes, de monoplans et de biplan, tels que le Derwitzer Glider et le Normal. À partir de 1891, il est devenu le premier à faire régulièrement des patins libres et contrôlés, et le premier à être photographié en volant avec une machine plus lourde que l’air, stimulant l’intérêt du monde entier. Il a rigoureusement documenté son travail, y compris des photographies, et pour cette raison, il est l’un des pionniers les plus connus. Il a également promu l’idée de « sauter avant de voler », suggérant que les chercheurs devraient commencer par les planeurs et progresser, au lieu de simplement concevoir une machine sur papier et espérer que cela fonctionnerait. Lilienthal a fait plus de 2000 glissements jusqu’à sa mort en 1896 à la suite de blessures subies lors d’un accident de planeur. Lilienthal travaillait également sur de petits moteurs pouvant alimenter ses créations au moment de sa mort.

Octave Chanute, qui a cédé la place à Lilienthal, a commencé à concevoir des avions après une retraite anticipée et a financé le développement de plusieurs planeurs. À l’été 1896, son équipe a volé plusieurs de leurs designs à Miller Beach, dans l’Indiana, et a finalement décidé que le meilleur était un biplan. Comme Lilienthal, il a documenté son travail et l’a photographié, et a été occupé à correspondre avec des chercheurs partageant les mêmes idées dans le monde entier. Chanute était particulièrement intéressé par la résolution du problème de l’instabilité aérodynamique de l’aéronef en vol, que les oiseaux compensent par des corrections instantanées, mais que l’homme devrait aborder soit avec des surfaces de contrôle et de stabilisation, soit en déplaçant le centre de gravité. Lilienthal l’a fait. Le problème le plus déconcertant était l’instabilité longitudinale (divergence), car au fur et à mesure que l’angle d’attaque de l’aile augmente, le centre de pression avance et fait encore augmenter l’angle. Sans correction immédiate, l’engin va se relever et caler. La relation entre le contrôle latéral et directionnel est beaucoup plus difficile à comprendre.

En Grande-Bretagne, Percy Pilcher, qui avait travaillé pour Maxim et avait construit et piloté avec succès plusieurs planeurs entre le milieu et la fin des années 1890, construisit en 1899 un prototype d’avion propulsé par des recherches récentes. Cependant, comme Lilienthal, il est mort dans un accident de planeur avant de pouvoir le tester.

Les publications, en particulier les progrès d’Octave Chanute dans les machines volantes de 1894 et James Means dans The Problem of Manflight (1894) et les publications aéronautiques annuelles (1895-1897) ont permis de présenter les recherches et les événements actuels à un public plus large.

L’invention du cerf-volant durant cette période par l’Australien Lawrence Hargrave a conduit au développement du biplan pratique. En 1894, Hargrave relia quatre de ses cerfs-volants, ajouta un siège à sangle et vola 4,9 m (16 pieds). En démontrant à un public sceptique qu’il était possible de construire une machine volante sûre et stable, Hargrave a ouvert la porte à d’autres inventeurs et pionniers. Hargrave a consacré la plus grande partie de sa vie à la construction d’une machine qui volerait. Il croyait passionnément en une communication ouverte au sein de la communauté scientifique et ne breveterait pas ses inventions. Au lieu de cela, il a scrupuleusement publié les résultats de ses expériences afin qu’un échange d’idées puisse avoir lieu avec d’autres inventeurs travaillant dans le même domaine, afin d’accélérer les progrès communs. Octave Chanute a été convaincue que les avions à plusieurs ailes étaient plus efficaces qu’un monoplan et a introduit la structure à ailettes contreventée «strut-wire» qui, avec sa rigidité et sa légèreté, dominerait la conception des avions pendant des décennies. viens. L’inventeur du cerf-volant Lawrence Hargrave a également expérimenté dans les années 1880 avec des modèles monoplans et en 1889 avait construit un moteur rotatif entraîné par air comprimé.

Même le saut en ballon a commencé à réussir. En 1905, Daniel Maloney a été transporté en ballon dans un planeur à voilure tandem conçu par John Montgomery à une altitude de 1200 pieds (4 000 pieds) avant d’être libéré, glissant et atterrissant à un endroit prédéterminé dans le cadre d’une grande démonstration aérienne. vol à Santa Clara, Californie. Cependant, après plusieurs vols réussis, lors d’une ascension en juillet 1905, une corde du ballon a heurté le planeur et le planeur a subi une défaillance structurelle après sa libération, entraînant la mort de Maloney.

Vol motorisé et contrôlé
Un vol motorisé et contrôlé a finalement été réalisé au tournant du siècle.

Whitehead
Gustave Weißkopf était un Allemand qui a émigré aux États-Unis, où il a rapidement changé de nom pour devenir Whitehead. De 1897 à 1915, il conçoit et construit des machines et des moteurs volants. Le 14 août 1901, Whitehead a prétendu avoir effectué un vol contrôlé et motorisé dans son monoplan numéro 21 à Fairfield, dans le Connecticut. Un compte rendu du vol est paru dans le Bridgeport Sunday Herald et a été répété dans les journaux du monde entier. Whitehead a réclamé deux autres vols le 17 janvier 1902, utilisant son monoplan numéro 22. Il l’a décrit comme ayant un moteur de 40 chevaux (30 kW) avec deux hélices de tracteur et contrôlé par la vitesse différentielle de l’hélice et le gouvernail. Il a prétendu avoir piloté un cercle de 10 kilomètres (6,2 milles).

Pendant de nombreuses années, les historiens de l’aviation traditionnels ont ignoré ou rejeté les revendications de Whitehead. En mars 2013, l’avion de Jane’s All the World a publié un éditorial qui acceptait le vol de Whitehead comme premier vol piloté, piloté et piloté d’un avion plus lourd que l’air. La Smithsonian Institution fait partie de ceux qui n’acceptent pas que Whitehead ait volé comme indiqué.

Langley
Après une brillante carrière en astronomie et peu avant de devenir secrétaire de la Smithsonian Institution, Samuel Pierpont Langley a entamé une enquête sérieuse sur l’aérodynamique à l’université de Pittsburgh. En 1891, il publie Experiments in Aerodynamics, détaillant ses recherches, puis se consacra à la conception de ses conceptions. Il espérait atteindre la stabilité aérodynamique automatique, il a donc accordé peu d’attention au contrôle en vol. Le 6 mai 1896, l ‘aérodrome n ° 5 de Langley effectua le premier vol soutenu et réussi d’ un engin plus lourd que l ‘air, piloté par un moteur, de taille importante. Il a été lancé à partir d’une catapulte à ressort montée sur une péniche sur la rivière Potomac, près de Quantico, en Virginie. Deux vols ont été effectués dans l’après-midi, l’un de 1 005 mètres (3 297 pieds) et l’autre de 700 mètres (2 300 pieds), à une vitesse d’environ 25 milles à l’heure (40 km / h). À ces deux occasions, l’Aérodrome n ° 5 a atterri comme prévu dans l’eau car, pour économiser du poids, il n’était pas équipé de train d’atterrissage. Le 28 novembre 1896, un autre vol réussi a eu lieu avec l’aérodrome n ° 6. Ce vol de 1 460 mètres a été vu et photographié par Alexander Graham Bell. L’aérodrome n ° 6 était en réalité un aérodrome n ° 4 fortement modifié. Il restait si peu de l’aéronef original qu’il a reçu une nouvelle désignation.

Avec les succès des aérodromes n ° 5 et n ° 6, Langley a commencé à chercher du financement pour construire une version grandeur nature de ses conceptions. Encouragé par la guerre hispano-américaine, le gouvernement des États-Unis lui a accordé 50 000 dollars pour développer un engin volant pour la reconnaissance aérienne. Langley prévoyait de construire une version à plus grande échelle, connue sous le nom d’Aérodrome A, et a commencé avec le plus petit aérodrome à l’échelle du quart, qui a volé deux fois le 18 juin 1901, puis avec un moteur plus puissant en 1903.

Avec le design de base apparemment testé avec succès, il s’est ensuite tourné vers le problème d’un moteur approprié. Il a engagé Stephen Balzer pour en construire un, mais a été déçu de ne fournir que 8 chevaux (6,0 kW) au lieu des 12 chevaux (8,9 kW) qu’il attendait. L’assistant de Langley, Charles M. Manly, a ensuite retravaillé la conception dans un radial à cinq cylindres refroidi à l’eau qui a livré 52 chevaux (39 kW) à 950 tr / min, un exploit qui a pris des années à se reproduire. Maintenant, à la fois avec puissance et un design, Langley a mis les deux ensemble avec de grands espoirs.

À sa grande consternation, l’appareil résultant s’est révélé trop fragile. La simple mise à l’échelle des petits modèles originaux a abouti à une conception trop faible pour se maintenir ensemble. Deux lancements à la fin de 1903 se sont tous deux terminés avec la destruction immédiate de l’aérodrome. Le pilote, Manly, a été secouru à chaque fois. De plus, le système de contrôle de l’aéronef était insuffisant pour permettre des réactions rapides des pilotes et il n’existait aucune méthode de contrôle latéral, et la stabilité aérienne de l’aérodrome était marginale.

Les tentatives de Langley pour obtenir un financement supplémentaire ont échoué et ses efforts ont pris fin. Neuf jours après son deuxième lancement avorté, le 8 décembre, les frères Wright ont réussi leur vol. Glenn Curtiss a apporté 93 modifications à l’aérodrome et a piloté cet avion très différent en 1914. Sans reconnaître ces modifications, la Smithsonian Institution a affirmé que l’aérodrome de Langley était la première machine «capable de voler».

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