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dimanche 4 janvier 2009

Il y a 101 ans - Les premiers soulèvements de machines à voilure tournante

Il y a tout juste cent ans ...
Commençaient les premiers soulèvements de machines à voilures tournantes
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Cette année le Blog des VTA présente ses voeux avec une pensée toute particulière à nos premiers anciens des voilures tournantes

et tout particulièrement à son grand premier précurseur
Maurice Léger

13 juin 1907 Hélicoptère de Maurice Léger - parc du chateau de Marchais
[Photo H. Bouré - collection musée océanographique de Monaco]
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Note: Suite à la lecture du petit chapitre (bien incomplet) "coup de rétro" dans notre page: BIA [BIA - Bureau d'Information Aéronautique - Radio co... ]
ou lien :
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le Général Paul BONNET ancien de l'ALAT et auteur de l'essai ci-après, nous a transmis son dossier complet sur les premiers soulèvements avec droits de retransmission sur le Blog des VTA
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Il y a cent ans…les premiers soulèvements
des machines à voilure tournante
Par le Général Paul BONNET
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13 Juin 1907 - Maurice LEGER
24 Août 1907 - Louis BREGUET
13 Novembre 1907 - Paul CORNU
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…Au cours de l’année 1907, pour la première fois des engins, à voilure tournante et pilotés, « se sont soulevés » à quelques dizaines de centimètres du sol. Ces évènements se sont déroulés en France, alors le berceau de l’aviation naissante. Ils ont marqué une étape clé d’une aventure technologique extraordinaire, démarrée il y a plus de deux mille ans et qui se poursuit de nos jours.
Cet article se propose de s’intéresser de manière non exhaustive aux travaux, parfois originaux, et tentatives de vaincre la pesanteur avec une machine à voilure tournante au tout début du xx e siècle.
Ce document n’est donc pas une thèse scientifique cherchant à confirmer ou infirmer la réalité de ces premiers « sauts ». Il s’agit de relater ces évènements et de rendre ainsi un hommage à ces audacieux pionniers du vol vertical.

Un rappel d’histoire et d’étymologie…

Selon de nombreux historiens les origines de « l’hélicoptère » se situeraient quatre cents ans avant Jésus-Christ, en Chine, pays qui a été à l’origine de nombreuses inventions. A l’identique des graines d’érable, qui tombent en tourbillonnant, les Chinois ont imaginé une toupie volante constituée de deux plumes montées sur un manche en bois: le principe de l’hélicoptère était né.
Il inspirera pendant des siècles l’imagination, les recherches et travaux de nombreux scientifiques. Ces toupies ont longtemps été appelées « moulinets chinois », puis elles ont pris l’appellation de « spiralifères » jusqu’au xix e siècle. La première référence, d’une machine à ailes rotatives, apparaît dans le livre Pao phu tzu du taoïste Ko Hung (283-343). Cependant jusqu’au xv e siècle, la littérature scientifique est silencieuse.
Ainsi, dans un manuscrit italien datant de 1430, il est fait état d’un moulinet. Il serait attribué à Mariano di Jacopo (1381-1458), appelé Taccola ou « l’Archimède de Sienne ». Cet ingénieur hydraulicien et architecte a travaillé sur les moulins à vent et à eau à axe vertical.
Un peu plus tard en 1460, curieusement un tableau montre l’enfant Jésus tenant dans ses mains un spiralifère en bois avec quatre pales. Ce tableau, Vierge à l’Enfant en majesté avec saint Benoît, du Maître de Vivoin est conservé au musée de Tessé de la ville du Mans (Sarthe).
Vers 1487, Léonard de Vinci (1452-1519), père de l’hélicoptère, émet l’idée du vol vertical et expose son esquisse de « vis aérienne ». S’est-il inspiré des travaux de Taccola ou de la « vis d’Archimède » en considérant que l’air est aussi un fluide ? Il a envisagé d’utiliser la force musculaire pour faire tourner cette énorme vis hélicoïdale.
Cependant, l’idée de mettre en œuvre la force musculaire pour voler est scientifiquement dénoncée. L’absence d’une force mécanique, ou plutôt l’absence d’énergie, réduira les efforts des scientifiques et ingénieurs, qui ne pourront réaliser que des maquettes jusqu’à la fin du XIXe siècle.

Le Russe Mikhaïl Lomonosov (1711-1765) en1754, les Français Launoy et Bienvenu en 1784, le Britannique Sir George Cayley (1773-1857) en1796, par la présence de rotors coaxiaux contrarotatifs, et le Britannique William Henry Phillips en 1842, avec son hélicoptère à réaction, ont montré qu’ils avaient, à leur époque, résolu la notion de vaincre la force réactive produite par «l’hélice sustentatrice à axe vertical». Par la suite, apparaissent des rotors en tandem ou côte à côte tournant en sens inverse.
Ce n’est qu’en 1874 que l’Allemand Wilhelm Von Achenbach construit une maquette avec un rotor anticouple. L’emploi opérationnel de l’hélicoptère est envisagé pour la première fois en Amérique du Nord, pendant la guerre de Sécession (1861-1865), avec les projets de William Powers et de Luther Crowell.

Jusqu’en 1861, le terme spiralifère est d’usage, lorsque le vicomte Gustave Ponton d’Amécourt (1825-1888) utilise pour la première fois le mot helicoptere dans un brevet qu’il dépose à Londres. Il avait créé ce terme, en 1852, à partir de deux mots grecs: helix: spirale et pteron: aile. Parmi les nombreuses maquettes, qu’il fait construire par un ouvrier horloger, il faut mentionner celle qui est présentée à l’exposition internationale d’aéronautique à Londres en 1868. Elle est dotée de deux rotors contrarotatifs et d’un moteur à vapeur réalisé en aluminium.
Parallèlement, le mot aviation est inventé par Gabriel de la Landelle (1812-1886). Il est constitué à partir de deux mots latins: avis:oiseau et actio: action, il apparaît dans son livre Aviation ou Navigation aérienne sans ballons, publié en 1863. Il avait également conçu le mot aéronef.

Le mot « rotor » ne sera utilisé pour la première fois qu’en 1930 par l’Espagnol Juan de la Cierva dans un rapport concernant son autogire C19.

Le monde de l’hélicoptère est petit; Ponton d’Amécourt et de la Landelle se rencontrent fréquemment. En 1863, ils créent la Société d’encouragement pour la locomotion aérienne au moyen d’appareils plus lourds que l’air avec le fameux photographe Félix Tournachon, alias Nadar (1820-1910). Jules Verne (1828-1905), qui fréquente cette société, est inspiré par les travaux de ses amis et par l’exploit du dirigeable France piloté par les capitaines Charles Renard (1847-1905) et Arthur Krebs (1850-1935) le 9 août 1884. Il se lance dans la rédaction de son roman Robur le Conquérant qui paraît en 1886. A cette époque, ce livre constitue une anthologie de l’aventure aéronautique, en particulier le chapitre VI.


Les travaux se concentrent pendant de nombreuses années sur la motorisation. Ainsi, en 1870, le Français Alphonse Penaud (1830-1880) fait voler des maquettes avec des écheveaux en élastique. En avril 1877, l’Italien Enrico Forlanini (1848-1930) fait décoller dans un parc de Milan, une maquette avec un moteur à vapeur, elle vole 30 secondes et atteint la hauteur de 13 mètres. En 1880, l’Américain Thomas Edison (1847-1931), scientifique prolifique en inventions, fait voler plusieurs maquettes d’hélicoptère dont une est dotée d’un moteur à coton-poudre ou fulmicoton ; mais plusieurs explosions le dissuadent de continuer l’expérimentation, il utilise alors l’alimentation électrique. Cette motorisation sera utilisée avec succès par le Français Gustave Trouvé en 1887. Confiant dans l’avenir de l’hélicoptère, l’Américain Edison assure que pour faire voler un hélicoptère il faut un moteur léger qui puisse fournir une grande puissance.
A la fin du XIXe siècle, l’absence de source d’énergie embarquée, permettant le décollage d’un hélicoptère avec son pilote, et les lacunes en matière de mécanique du vol n’ont pas permis de dépasser le stade des maquettes toutes aussi originales les unes que les autres, réalisées à partir de concepts novateurs. A cette période les moteurs à explosion font leur apparition. Après la publication, en 1824, des Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance par Nicolas Sadi Carnot (1796-1832), les travaux du Français Alphonse Beau de Rochas (1815-1893) en 1862, du Belge Etienne Lenoir (1822-1900) en 1863 et de l’Allemand Nicklaus Otto (1832-1891) en 1876 permettent l’avènement des moteurs à explosion. Ils sont améliorés puis allégés, ils rendent possible l’envol des plus lourds que l’air en mettant fin à l’utilisation des machines à vapeur dont la puissance est notoirement insuffisante. Leur application aux hélicoptères est proche…

Deux évènements majeurs dans l’histoire de l’aéronautique :

Le 9 octobre 1890, Clément Ader (1841-1925) à bord de son aéronef Eole fait son premier bond, en parcourant à quelques centimètres au-dessus du sol une distance d’environ 50 mètres, dans le parc du château de Gretz-Arminvilliers. Eole est encore équipé d’un moteur à vapeur avec un brûleur à alcool développant une puissance de 20 ch.

A Kitty Hawk en Caroline du Nord, les frères Wright, Wilbur (1867-1912) et Orville (1871-1948), s’envolent successivement avec le FlyerI.
Le 17 décembre 1903, Orville est aux commandes et il décolle à trois reprises. Au quatrième essai Wilbur parcourt une distance de 260 mètres en 59 secondes.
FlyerI pèse 337 kg et est équipé d’un moteur à explosion de 16 ch.
Cet appareil vient à peine de terminer son premier bond que deux industriels, Henri Deutsch de la Meurthe et Ernest Archdeacon propose, en 1904, un prix de 50000 francs pour l’appareil, avion ou hélicoptère, qui volera sur un kilomètre en circuit fermé.
Ce concours est une motivation supplémentaire et un catalyseur pour les premiers constructeurs d’hélicoptères.

LES PIONNIERS :

A la fin du XIXe et au début du XXe siècles, le vol vertical inspire, en Europe, de très nombreux scientifiques, inventeurs et aventuriers. Malheureusement la plupart d’entre eux ne réalisent pas leur rêve, parmi ceux-ci nous pouvons en citer quelques uns :

Le Russe Grokhovski qui, dès 1891, projette un hélicoptère dont les rotors sont actionnés par un moteur électrique, son compatriote Konovalov, quant à lui voit plus grand, il conçoit un convertible à réaction. Dans les deux cas les projets sont jugés irréalisables et ces concepteurs contraints d’abandonner leur projet.

Le Slovaque Jan Bahyl imagine et réalise un hélicoptère à deux rotors côte à côte contra rotatifs animés par un système à pédales. Il aurait fait voler à plusieurs reprises, entre 1901 et 1905, une maquette d’un hélicoptère (50kg,) dotée d’un moteur à essence.

L’Allemand Hermann Ganswindt, il est plus connu pour ses travaux sur les fusées, réalise un hélicoptère aux dimensions impressionnantes. En l’absence de moteurs assez puissants il est incapable de le faire voler ; son aventure se termine par un fiasco financier et son hélicoptère est livré aux ferrailleurs. En juillet 1901, il aurait fait voler une maquette sur la colline de Shöneberg à Berlin.

L’Espagnol Julian Felipe, cet horloger termine en 1907 un hélicoptère qui ne peut décoller.

Le Français Félix Faure avec L’Auto-volant :
Un ingénieur du nom de Félix Faure, également appelé Rémy, conduit ses expérimentations à Saint Ouen sur l’Auto-volant à partir de 1901. Son premier appareil est composé d’un «moulinet à six hélices » relié à un pédalier.
A la suite des expériences menées avec l’aéronaute Godard, il conclut qu’il n’est pas nécessaire de multiplier le nombre d’ailes (pales) et décide de l’emploi de deux hélices coaxiales et contrarotatives. En 1902, il remplace la force musculaire par un moteur à pétrole et parvient à soulever une charge de 30 kg. Au mois de septembre 1902, à Levallois, l’Auto-volant est équipé d’un moteur électrique de 9 ch. ; il soulève une charge de 85 kg. Ces expériences sont relatées par Lucien Fournier dans la revue la Nature publiée en 1904, elles n’ont pas eu de suite…

Enfin, le pasteur Américain Burell Cannon, connu pour la réalisation d’un aéronef mû par des roues à aubes. Pour l’anecdote, voici une légende texane :
Lors de la célébration, le 17 décembre 2003, du centenaire du premier vol des frères Wright deux contestations proviennent du Texas. Pour ce qui nous concerne, il s’agit de l’aéronef d’Ezéchiel du Pasteur Burell Cannon (1848-1922).
Egalement meunier de profession et inventeur, le pasteur Burell Cannon conçoit cet appareil après avoir été inspiré par la lecture du livre d’Ezéchiel de l’Ancien Testament. Son engin est doté de quatre roues à aubes portantes, il est censé avoir décollé au cours de l’automne 1902. En 1904, cet appareil fut détruit par une tempête lors de son convoyage vers la foire de Saint-Louis. Bien que cet évènement soit commémoré par la ville de Pittsburg au Texas, il est démenti par de nombreux détracteurs en l’absence de... preuves formelles.

Enfin un moteur ! Les travaux du colonel Charles Renard.
Au début de ce siècle, le colonel Charles Renard (1847-1905), directeur du Centre aérostatique militaire de Chalais Meudon, réfléchit au problème de la motorisation des aéronefs. Cet officier, polytechnicien et de l’arme du Génie, est considéré comme le père de l’aéronautique française.
Il est à l’origine de choix décisifs pour l’avenir des « moteurs d’aviation » qui équiperont les aéronefs, plus particulièrement les hélicoptères qui manquent cruellement d’une source de puissance pour permettre leur décollage. Le 15 août 1902, il signe avec Léon Levavasseur un accord pour le développement d’un moteur destiné à l’aviation donc puissant et léger. Cet ingénieur dépose, le 28 août, un brevet d’un moteur V8 fournissant une puissance de 80 ch. Ce premier moteur Antoinette est expérimenté au printemps 1903. Il s’avère que la puissance fournie est inférieure à la puissance prévue. Sera-t-il la cause du premier conflit entre l’Etat et l’Industrie ? Cependant, persuasif, Levavasseur a gain de cause et obtient une prime substantielle, il poursuit ses travaux.
Dans une de ses communications, en date du 23 novembre 1903, le colonel Renard écrit : « La sustentation permanente d’un appareil plus lourd que l’air au moyen des hélices, pratiquement impossible avec des moteurs pesant 10 kg par cheval, commence à être réalisable avec des moteurs dont le poids est descendu à 5 kg par cheval, et même à un chiffre inférieur. Elle deviendra très facile avec des moteurs pesant 2,5 kg par cheval, réalisables aujourd’hui. »
En 1904, il ouvre, avec le capitaine Krebs: l’Etablissement d’évaluation des aéronefs, moteurs et hélices, c’est le prédécesseur des centres d’essais. A cette époque il communique à l’Académie des sciences sur ses calculs et expérimentations concernant les «hélices sustentatrices ». Cette même année, Victor Tatin (1843-1913), bien connu pour ses modèles réduits d’avion mus par air comprimé, réalise une maquette d’hélicoptère à rotors contrarotatifs actionnés par un moteur à essence de 3ch.
En 1905, influencé par la décision du colonel Renard de lancer le premier concours de moteurs légers pour l’aviation, Levavasseur allège et fiabilise ses moteurs destinés aux aéronefs, cinquante moteurs Antoinette de 24 ch. seront produits entre 1906 et 1907. Ils seront les seuls sur le marché pendant quelques années. C’est une aubaine pour les ingénieurs et autres concepteurs d’hélicoptères.
Parallèlement, le colonel Renard travaille toujours sur les hélices sustentatrices ; il communique à nouveau ses mémoires relatifs aux calculs et expérimentations à l’Académie des sciences le 23 novembre 1903 et le 7 novembre 1904. A cette période, il est le premier à concevoir l’articulation des pales.
Malheureusement, usé physiquement et moralement par les efforts qu’il lui faut fournir pour mener à bien ses projets face aux oppositions officielles et aux difficultés financières, il disparaît tragiquement le 13 avril 1905. Les conditions de son décès sont restées mystérieuses, en effet il se serait suicidé. A cette époque cet acte, tout particulièrement d’un officier supérieur, était purement et simplement passé sous silence. Il était sur le point de faire voler un modèle réduit doté de deux hélices latérales.

1907, l’année des premiers soulèvements.

Henri Villard, un précurseur français méconnu.
Brillant autodidacte, Félix Henri Villard (1869-1916) est au début de sa vie professionnelle un artiste peintre et sculpteur. Il délaisse ses activités artistiques au profit de la mécanique et surtout pour l’aéronautique.
Le 22 avril 1901, il établit un brevet pour un « automobile aérien ». La même année, au mois de juillet, il dépose en France et en Belgique un brevet pour un « aéroplane à champ tournant ». Après un essai malheureux de son aviateur, il expose au premier salon belge de l’automobile de 1902 les plans de son « disco-hélicoptère » dans l’espoir d’avoir un soutien financier.
En 1903, avec l’aide du Roi Léopold et du Prince Albert de Belgique, il monte son nouvel aviateur dans la cour de l’hôtel de ville de Schaerbeek, située dans la banlieue de Bruxelles. Les essais se poursuivent sans succès jusqu’en 1906. En 1907, alors qu’il se retrouve en France, Henri Villard réalise qu’il ne peut concrétiser ses projets de vol vertical et se tourne vers l’avion.
De retour à Bruxelles en 1911, il poursuit ses recherches aéronautiques et dépose plusieurs brevets. Il développe un hélicoptère l’Ornis I, cet appareil a une structure réalisée en bois et il est doté d’un rotor anticouple.
Il est rapidement remplacé par l’Ornis 2, réalisé avec des tubulures en acier, il est motorisé par un moteur Anzani de 100ch offert par le roi Albert I er. Cet appareil fait trois décollages le 18 décembre 1913.
Avec le soutien financier du roi des Belges il réalise l’Ornis 3, le premier essai a lieu le 30 juillet 1914. Alors que la guerre est déclarée, Villard cesse ses travaux, il rentre en France et malgré son âge, il a 46 ans, il s’engage pour la durée de la Guerre, il sert au 6e régiment d’artillerie.
Le 26 septembre 1916, le brigadier Henri Villard décède des suites de ses blessures au domicile de sa mère à Cahors. Il est cité comme «Mort pour la France».

Deux Suisses.
En Suisse, les frères Dufaux, Henri (1879-1980) et Armand (1883-1941), rendus célèbres par la motocyclette Motosacoche et disposant de moyens financiers conséquents, se lancent dans l’aventure aéronautique. En 1902, ils décident de construire un appareil capable de décoller comme un hélicoptère et de voler comme un avion, c’est un convertible ! Pour ce faire, ils réalisent un modèle réduit doté de deux hélices contrarotatives latérales et d’un moteur dérivé de celui de la Motosacoche, il délivre 3,1 ch. pour une masse de 4,5 kg, c’est une performance ! Il est testé au cours de l’année 1904.
Au début de l’année 1905, les frères Dufaux effectuent des démonstrations à Genève. Puis au cours du mois de mai, ils viennent effectuer une série de démonstrations à Paris où, contrairement à Genève, ils obtiennent un triomphe. Jusqu’en 1909 ils poursuivent leurs travaux et réalisent en grandeur réelle leur convertible, malheureusement ils se heurtent aux insuffisances des technologies du moment. Sans se décourager, ils se réorientent avec succès dans le développement des aéronefs à ailes fixes.
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Maurice Léger, le pionnier oublié.

Maurice Léger (1873-1948), est diplômé ingénieur de l’Ecole centrale des arts et manufactures en 1896, après ses obligations militaires il est recruté par la société des bains de mer de Monaco et il travaille comme chargé d’affaires scientifiques pour le Prince Albert Ier de Monaco. Le 14 février 1901 dépose un brevet pour un « Hélicoptère ou appareil volant dirigeable plus lourd que l’air mû par des hélices ». Il est convaincu de la supériorité « des hélicoptères sur tous les autres systèmes d’Aviation ».
Au début de l’année 1902, son appareil est conçu et breveté. Il lui faut trouver pour le construire des financements qu’il ne peut réunir que par la création d’une société.
Le 10 juillet 1903, la Société d’études des hélicoptères Léger est née ; le Prince Albert en est le principal souscripteur. Maurice Léger s’emploie à réaliser une maquette d’hélicoptère, à échelle 1/2, dont les hélices sont mises en œuvre par un moteur électrique placé à l’extérieur de l’appareil. La liaison, du moteur électrique aux axes des hélices, est réalisée par un arbre d’un mètre de longueur terminé à chaque extrémité par une transmission à cardan.
Au cours du printemps de l’année 1905, après plusieurs essais satisfaisants qui ont lieu dans une salle du musée dont les étages ne sont ni aménagés ni décorés, cet ingénieur n’hésite pas, fin mai, à embarquer sur cette maquette le directeur du Musée océanographique de la Principauté, le docteur Jules Richard. Ce dernier fait au Prince un compte rendu, en date du 30 mai, relatant ses trois enlèvements. Ces expériences font l’objet d’une communication à l’Académie des sciences par le Prince le 15 mai, puis par Léger le 5 juin.
En accord avec le Prince Albert, Maurice Léger se lance dans la réalisation d’un hélicoptère grandeur réelle, d’une masse de 800 kg et équipé de 4 moteurs de 24ch. En fin de construction la masse à vide est de 920 kg. Au début du mois de juin 1906, il déménage son atelier et son hélicoptère vers le château de Marchais, propriété des Grimaldi dans l’Aisne. L’appareil remonté est présenté au Prince le 20 juin 1906. Au cours des premiers essais les hélices sont endommagées ; mais Léger va poursuivre ses efforts d’amélioration car la mise au point s’avère difficile. D’autant plus que les moteurs ne délivrent pas la puissance nominale.

Le 5 mars 1907, l’appareil sans pilote, s’élève de 10 cm. Des soulèvements, d’environ 30 cm, ont lieu le 20 avril et au cours du mois de mai. Le dernier a lieu le 13 juin avec le « contremaître » Boisselot aux commandes. L’appareil, dont la masse en ordre de vol est de 1020 kg, y compris le « conducteur » ou pilote, s’élève de 80 cm et tient l’air quinze secondes ; mais en redescendant il est déplacé par un coup de vent. L’hélicoptère se pose sur un sol inégal, déséquilibré l’appareil se renverse et se brise.
Il s’agit du tout premier vol d’une machine à voilure tournante pilotée, qui malheureusement s’est mal terminé. Malgré ce tragique incident, Maurice Léger a la lucidité de rédiger un procès-verbal dans lequel il décrit avec précision la chronologie des évènements. Il le fait contresigner par ses ouvriers et quelques témoins.
Le Prince Albert Ier décide de ne plus apporter son aide financière à Léger, c’en est donc fini de l’aventure de la Société d’étude des hélicoptères Léger. Ruiné, devant faire face à une situation financière délicate et subvenir aux besoins de sa famille, Maurice Léger abandonne l’aéronautique pour une carrière d’ingénieur, sans rien revendiquer de ses exploits passés. Au cours de la première guerre mondiale, comme officier il sert dans plusieurs régiments d’artillerie.
Il tombe dans l’oubli pendant près de cent ans, cependant son exploit est bien cité dans son dossier de proposition au grade de chevalier de la Légion d’Honneur en 1923 : Maurice Léger "inventeur et constructeur du premier Hélicoptère qui ait enlevé un homme" (13/6/1907).

La saga Breguet à ses débuts.
Louis Breguet (1880-1955) est initié à l’aviation vers l’âge de quinze ans par le brillant docteur Charles Richet (prix Nobel de médecine en 1913). Ce dernier est également passionné par l’aéronautique ; il avait réalisé avec Victor Tatin plusieurs maquettes d’avion, dont une dotée d’un moteur à vapeur en 1890. Alors qu’il sort de l’Ecole supérieure d’électricité, Louis Breguet améliore les moteurs électriques fabriqués par l’usine familiale. Il y conçoit et réalise les groupes électromoteurs des sous-marins Mariotte et Archimède.
Nommé ingénieur en chef de l’usine de Douai en 1905, il y crée « un manége aéronautique» doté d’une balance aéro-dynamométrique, avec laquelle il étudie les profils d’ailes et travaille sur les hélices. En effet, il s’est intéressé aux travaux du colonel Renard à propos duquel il écrit : « Je me passionnais particulièrement pour les travaux du colonel Renard dont je me considère un élève bien que l’ayant peu connu.»
A la fin de l’année 1906, il se lance dans la construction d’un hélicoptère à quatre hélices, il est aidé dans son entreprise par l’ingénieux docteur Richet, son frère Jacques et quelques ingénieurs. Le Gyroplane Breguet-Richet est équipé de quatre rotors animés par un moteur Antoinette de 40 ch. Les quatre rotors sont montés par paire diagonalement et tournent en sens opposés. Chaque rotor biplan est composé de huit ailes légèrement inclinées, soit trente-deux pales représentant une surface portante de 26 mètres carrés.
Après plusieurs essais au sol, l’ingénieur Maurice Volumard est choisi, en raison de son poids de 68 kg. Pour piloter il ne peut agir que sur le régime du moteur. Ainsi, il ne peut que monter et descendre. Un premier envol du Gyroplane, dont la masse totale au décollage est estimée à 578 kg, a lieu le 24 août 1907. Cet évènement fait l’objet d’une communication, transmise le 16 septembre 1907, à l’Académie des sciences par le professeur Gabriel Lippmann ((1845-1921), prix Nobel de physique en 1908). Plusieurs sauts, allant de 60 cm jusqu’à 1,50 m, sont réalisés en août et septembre. Le 20 septembre un vol d’environ une minute a lieu. L’appareil s’élève jusqu’à 1,5 m de hauteur, « …l’avarie à l’un des systèmes tournants …» contraint l’appareil à reprendre contact avec le sol « sans dégradations visibles ». A chaque essai, en raison de son instabilité ou de l’absence de contrôle latéral et en hauteur le Gyroplane est maintenu à ses extrémités par plusieurs assistants.
Certainement peu satisfait des performances de son appareil, Breguet se lance à la fin de l’année 1907 dans la réalisation d’un deuxième Gyroplane. Réalisé à partir d’une cellule d’avion biplan, il est doté de deux rotors latéraux contrarotatifs légèrement inclinés vers l’avant pour contribuer en partie à la sustentation et simultanément à la translation. Sa motorisation est réalisée par un moteur Renault aviation de 55 ch. Après quelques vols, à faible vitesse et au ras du sol, le 17 septembre, l’appareil se pose lourdement dans un champ de betteraves. Le Gyroplane 2, sérieusement endommagé, est mort. Louis Breguet réalise que le rotor doit être amélioré et dépose un brevet concernant le pas cyclique des hélices.
Puis, c’est le Gyroplane 2 bis qui vole en mars 1909, malheureusement il est détruit lors de la tempête du 25 avril , il est écrasé par le hangar dans lequel il était entreposé …

Breguet, conscient de l’insuffisance des connaissances technologiques de l’époque, abandonne les voilures tournantes pour se consacrer aux avions. Dès le début de la première Guerre mondiale, il est sergent du Génie et aviateur pilote, il est affecté avec son unité au Camp retranché de Paris sous le commandement du général Joseph Gallieni (1849-1916). Il effectue de nombreuses reconnaissances sur les lignes ennemies. Le 2 septembre 1914, il participe avec le lieutenant Watteau à une reconnaissance historique qui découvre que l’ennemi a changé de direction et s’apprête à contourner Paris. A cette occasion, il pilote son avion personnel, un prototype de 160 chevaux, aucun autre avion n’étant disponible !

Ce renseignement est confirmé par l’ensemble des reconnaissances menées par l’aviation et la cavalerie. Le généralissime Joseph Joffre (1852-1931) décide alors de remanier son dispositif et de lancer ses armées dans la « première bataille de la Marne », conduite du 6 au 13 septembre 1914. Dans ce cadre d’opérations le général Gallieni renforce la VI e Armée, commandée par le général Joseph Maunoury (1847-1923), en dépêchant ses troupes vers le front avec les taxis parisiens.

Louis Breguet sera très rapidement démobilisé pour qu’il puisse participer à l’effort de guerre en assumant la direction de ses usines. Il reviendra, avec René Dorand, au cours des années 1933-1935 à la giraviation avec le Gyroplane Laboratoire, sur lequel plusieurs records seront établis par le pilote d’essais Maurice Claisse (1905-1960).

Paul Cornu, un ingénieux pionnier.
Paul Cornu (1881-1944), génial et inventif industriel normand, est mécanicien, fabricant et commerçant de cycles et motocyclettes à Lisieux. Il prend un certain intérêt pour les machines à voilures tournantes. En 1906, il réalise une maquette pesant environ 14 kg. Il s’agit d’un hélicoptère à deux rotors en tandem, actionnés par un moteur Buchet d’une puissance de 2 ch. Il effectue plusieurs vols devant des spectateurs le 4 octobre 1906.
Rassuré par son expérimentation, Cornu décide de réaliser, à partir de son modèle réduit, un appareil capable « d’enlever un homme » et « avec lequel nous espérions concourir pour le grand prix Deutsch-Archdeacon. » Pour l’aider dans son entreprise, cent vingt souscripteurs et amis lui prêtent cent francs chacun.
Le 30 octobre 1906, il commande un moteur Antoinette de 24 ch. Son but est de réaliser un appareil se rapprochant le plus de sa maquette et de « faire grand et léger ». A la fin de l’année, il se lance dans la construction de sa « bicyclette volante », surnom donné en raison du cadre central réalisé en tubes d’acier, des 4 roues à rayons et de la selle pour le pilote. Les deux rotors en tandem et contrarotatifs sont actionnés par le moteur posé au centre du châssis à l’aide d’une courroie de transmission.
La construction de cet appareil démarre le 1 janvier 1907 dans un local industriel de la rue Gaudien à Lisieux, il s’en suit de nombreux réglages du châssis, du moteur, de la courroie, de transmission puis de l’équilibrage des deux « hélices ».
Les premiers essais au sol, avec la mise en marche des hélices, débutent le 27 juillet. Le 31 août l’appareil, sans « aviateur » et sans lest, avec une masse en ordre de marche de 180 kg, « s’élève franchement des quatre roues ». Réalisant qu’il ne peut poursuivre ses essais dans ce local, Cornu obtient le prêt d’une usine désaffectée avec un terrain attenant, sur la commune de Coquainvilliers
Le 8 novembre, l’appareil est transporté à l’usine.
Le 11 novembre, il est mis en marche à l’extérieur, malheureusement un incident, lié à la courroie d’entraînement, nécessite des réparations.
Les essais reprennent le 13 novembre. Le matin l’appareil, lesté d’un sac de 55kg, pour la première fois s’élève à environ 30 cm ; mais il ne tient pas l’air en raison du glissement de la courroie. Dans l’après-midi, après avoir retendu la courroie : Dans le journal des expériences Paul Cornu note : « L’après-midi, deuxième mise en marche. L’appareil s’élève avec son sac de 55kg. Nous voulons le maintenir mais je me trouve enlevé et Jacques est presque enlevé aussi. Il s’en faut de peu qu’il nous échappe. Enfin je saute à plat ventre sur une des poignées de l’appareil et, en me cramponnant d’une main au châssis, je parviens de l’autre à diminuer l’avance à l’allumage et l’appareil retouche le sol sans dégâts. » . Le 15 avril 1908, dans l’AEROPHILE il en donne une autre description :« l’appareil s’enlève emportant l’aviateur; mais l’avant se soulevant plus haut que l’arrière, mon frère qui mettait en marche le moteur se cramponne au châssis et se trouve également soulevé à 1,50 m environ. Nous diminuons l’avance à l’allumage et revenons au sol sans dégâts, le poids soulevé à cet essai se décompose ainsi : l’appareil 203 kilos, l’aviateur 57 kilos, mon frère 68 kilos, soit 328 kilos au total.» Il attribue l’enlèvement inopiné de l’appareil à l’absence de contrôle de la puissance du moteur, ainsi qu’à la rotation des hélices. Le soulèvement important de l’avant étant dû à des vitesses de rotation des hélices différentes.
Cet évènement est commenté avec étonnement par François Cornu, dans la biographie de son oncle il écrit : « Assez curieusement cette date du 13 novembre est citée dans toutes les histoires de l’aviation comme celle du premier vol libre d’un hélicoptère avec son pilote. Il serait plus juste de dire : « malgré son pilote. » »
Le 6 décembre, dans son journal des expériences, Paul Cornu note : « je monte pour la première fois dans l’appareil et au deuxième essai avec très peu d’avance, le tout s’enlève ; mais il y a encore du patinage sur les grandes poulies. ». Ce vol a été décrit autrement : C’est un décollage simultané des quatre roues, jusqu’à une hauteur non négligeable « jusqu’au bout des cordes disposées par prudence aux extrémités du châssis,… ». Une fois de plus l’expérience sera de courte durée, « …, le patinage des courroies empêche de prolonger la sustentation plus d’une minute. »

Stupeur, déception dans l’atelier de Cornu :
Le 13 janvier 1908, Henry Farman gagne le prix Deutsch-Archdeacon. Il parcourt « le kilomètre en circuit fermé » en une minute et vingt-huit secondes, sous le regard attentif de contrôleurs.
Il faudra attendre le 4 mai 1924 pour que cette performance soit réalisée par le Français Etienne Oehmichen avec un hélicoptère!

Pour autant, la motivation de notre génial industriel n’est pas entamée.
Conscient des insuffisances de son engin Cornu procède à plusieurs améliorations, mais il constate que ses hélices n’ont plus le rendement initial. L’appareil ayant été mis à rude épreuve par les nombreux essais (300) et soulèvements (15) qui se sont succédés. Aussi, le 18 mars il décide d’arrêter les expérimentations
Le 26 mars 1908, il le présente une dernière fois devant 250 lexoviens et seulement 21 actionnaires. Puis, Il oriente ses travaux pour la construction d’un appareil plus simple en tenant compte de l’expérience acquise.
Après avoir tenter de construire un hélicoptère avec deux hélices coaxiales et contrarotatives, il conçoit l’Hélicoplane. Il en présente une maquette à l’exposition internationale de la locomotion aérienne, du 20 au 30 décembre 1908, dans l’espoir de trouver des financements, c’est un échec. Malgré ses innovations, ne disposant plus de ressources financières suffisantes, Paul Cornu abandonne définitivement ses travaux en 1910.
Maigre consolation, il est le premier pilote à avoir exécuté un vol libre (décollage, « stationnaire », atterrissage) en hélicoptère. Cependant, la réalité de ses « vols » a été mise en doute par de nombreux scientifiques : l’ingénieur, spécialiste des voilures tournantes, René Mouille, le pilote d’essais Jean Boulet et le professeur d’université J.Gordon Leishman.
Lors de la première Guerre mondiale, Paul Cornu est mobilisé et il participe à ce conflit comme infirmier. En 1939, à 58 ans il est requis comme « tourneur dans une usine d’armement ». Dans la nuit du 6 au 7 juin 1944, il meurt, victime des bombardements alliés sur la ville de Lisieux.

Encore des expériences étrangères.
Au cours des années 1905-1906, le Brésilien Alberto Santos-Dumont (1873-1932), élégant parisien mais célèbre aérostier et aéronaute, s’intéresse brièvement à l’hélicoptère qu’il entreprend de construire à Neuilly. Pour le motoriser il a acquis un moteur Antoinette de 24 ch. Après plusieurs essais infructueux des composants, il en abandonne l’idée et concentre ses études sur l’avion. Le 12 novembre 1906, avec son aéroplane N°14 bis, il franchit une distance de 220 mètres. De ses travaux naîtra quelques années plus tard le N°19, plus connu sous le nom de Demoiselle.

Retour en Suisse, à Porrentruy dans le Jura. Nous sommes toujours en 1907, deux ingénieurs Frossard et Guinans y construisent une machine à voilure tournante : l’Aviateur. « L’appareil se compose d’une roue extérieure de 15 mètres de diamètre et d’une autre intérieure de 12 mètres, dont la rotation et les aubes sont inversées. Le tout repose sur un axe vertical et est actionné par 4 moteurs de motocyclettes développant un total de 30 ch. »
Malheureusement lors du premier vol cet étrange carrousel après s’être élevé, s’incline et s’écrase au sol. Après de nombreuses années de travail, le découragement l’emporte et ces deux précurseurs suisses, comme bien d’autres, abandonnent l’aventure aéronautique.

Les débuts de Sikorsky.
Il serait inconcevable de ne pas mentionner les tentatives, à peine plus tard, du Russe Igor Sikorsky (1889-1972). Après trois années passées au collège naval de St Petersbourg, il complète ses études scientifiques à l’Ecole Duvigneau de Lanneau à Paris en 1906. Très tôt, il est intéressé par l’aviation et fait voler plusieurs maquettes d’avions et d’hélicoptères. De retour à Kiev, il termine ses études à l’institut polytechnique, c’est là qu’il décide de réaliser un hélicoptère.
En 1909, il revient en France, berceau de l’aviation, pour compléter ses connaissances en aéronautique. Il y rencontre plusieurs « aviateurs » célèbres dont Louis Blériot, Henri Farman et Ferdinand Ferber…
Le 18 février 1909, Marie, la sœur de Cornu note dans son agenda : « Papa reçoit la visite d’Igor Sikorsky qui est venu voir le moteur de l’hélicoptère pour l’acheter », il s’agit d’un moteur Antoinette de 24 ch. ; mais la transaction n’aboutit pas. Igor Sikorsky fait par ailleurs l’acquisition d’un moteur Anzani de 25ch.
De retour en Russie, malgré les avis défavorables de Ferber, il entreprend la réalisation de son premier hélicoptère en 1909 qui ne peut décoller malgré de nombreuses modifications. En 1910, il construit un deuxième hélicoptère qui ne peut décoller qu’à vide, c’est à cette époque qu’il construit son premier avion, le S1, qui ne décolle pas. Conscient de ses insuffisances en connaissances aéronautiques, et de l’absence de moteurs plus performants, il décide, comme ses contemporains, d’abandonner l’hélicoptère au profit des avions. D’emblée, le succès est au rendez-vous. C’est sur ses premiers avions ( S2,S3,S4) que cet audacieux ingénieur a appris à piloter seul, avec d’inévitables et désagréables surprises ! Il réalise son tout premier décollage le 3 juin 1910 sur son avion S2 à Kiev. Enfin sur le S5 il atteint l’altitude de 1500 pieds et il est breveté pilote aviateur le 18 août 1911, avec le brevet N° 64 de « L’Aéroclub Impérial de Russie ».
Il s’exile le 24 juin 1918 en France, via la Grande Bretagne, pour échapper à la révolution d’octobre. Il est alors chargé d’étudier la réalisation d’un bombardier au profit du gouvernement français. Cependant, la signature de l’Armistice met fin à ses activités. Malgré ses demandes renouvelées, il ne trouve pas de travail et il émigre aux Etats-Unis. Le 30 mars 1919, il débarque à New-York. Ne trouvant pas de poste dans l’aéronautique il est alors professeur de mathématiques pour gagner sa vie. Le 5 mars 1923, avec des amis russes et quelques uns de ses étudiants, il fonde un bureau d’études la Sikorsky Aero Engineering Corporation. Il s’installe dans un hangar d’une ferme située à proximité du terrain d’aviation Roosevelt sur Long Island, NY. C’est alors le renouveau de sa fantastique aventure aéronautique.
A partir de1928, il s’intéresse à nouveau aux hélicoptères. Il conçoit puis dépose le brevet pour un hélicoptère en 1931. Le 14 septembre1939, il pilote lui-même le VS-300 lors de son premier vol, cet appareil est le précurseur d’une longue série d’hélicoptères, appelés familièrement dans l’ALAT Française : « Syko ».

Epilogue d’une histoire prometteuse.
De ces inventifs et audacieux pionniers, seuls Breguet et Sikorsky poursuivront l’aventure.
Quant aux autres, déçus et ruinés, ils abandonnent leurs recherches et sombrent dans l’oubli. Ainsi, les travaux de Léger sont pratiquement restés inconnus jusqu’à la commémoration du centenaire de son premier vol. Elle fut célébrée le 7 décembre 2005 dans la Principauté de Monaco.
Au mois de février 2006, les sauts de Léger, réalisés en 1907, sont reconnus en France.
Dans la lettre N°2 de l’Association de l’aéronautique et astronautique de France, l’historien Philippe JUNG écrit : « en 1907, ce ne sont pas donc seulement deux français qui ont été les pionniers mondiaux de l’hélicoptère, mais en fait trois !».
Ainsi, Maurice Léger, Louis Breguet et Paul Cornu sont désormais associés pour la reconnaissance de leur exploit d’il y a cent ans.

Cependant, l’Histoire retient Paul Cornu comme le « premier » à avoir réalisé un vol libre en hélicoptère : Il s’est enlevé seul, il a tenu l’air et il s’est posé sans casse.
Toutefois de nombreux doutes subsistent sur sa performance en l’absence de photos et de témoignages. Par ailleurs l’ingénieur, spécialiste des voilures tournantes, René Mouille et le pilote d’essais Jean Boulet d’une part, le professeur d’université J.Gordon Leishman d’autre part, contestent avec force, démonstration scientifique à l’appui, la possibilité de ce soulèvement. Cependant ils reconnaissent à ces trois pionniers la qualité d’être les précurseurs incontestés de l’histoire de l’hélicoptère.


Qu’importe ! Ils ont ouvert la voie à leurs successeurs qui réussiront peu à peu à maîtriser les difficultés du vol de l’hélicoptère, ainsi il est possible de citer : Theodore von Karman, Wilhelm Zurovec, Jacob Ellehammer, Emil Berliner, Raul Pateras Pescara, George Botheza, Juan de la Cierva, Nicolas Florine, Heinrich Focke et bien entendu le fameux Igor Sikorsky.

Par la suite les développements en tous genres se succèdent et se multiplient dans de nombreux pays : Allemagne, Argentine, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Russie, Etats-Unis,…
Les technologies et la résistance des matériaux s’améliorent, la connaissance de la complexe mécanique du vol de l’hélicoptère progresse tout comme les performances des moteurs.

Ces premiers « enlèvements » ont véritablement marqué le départ d’une histoire aéronautique exceptionnelle et riche en évènements.

Au XXI° siècle l’aventure continue.
Que de chemin parcouru depuis 1907 !

REFERENCES

- Henry BEAUBOIS, Les hélicoptères (collection que sais-je)
- Bernard BOMBEAU, journaliste:Hélicoptères (La genèse, de Léonard de Vinci à Louis Breguet)
- Jean BOULET, pilote d’essais : Histoire de l’hélicoptère racontée par ses pionniers
- Philippe BOULAY, historien et délégué Histoire et Patrimoine- UFH
- Jean-Claude CAILLEZ (Le vol de l’hélicoptère des frères DUFAUX… cent ans déjà !)
- Jacqueline Carpine-Lancre, historienne, Vice Présidente de la commission d’histoire de l’océanographie Union Internationale d’Histoire et de Philosophie des Sciences
- Michel de la Burgade (ECP56), membre du groupement culturel Centrale Histoire de l’association des centraliens.
- Roger CONNOR, comité histoire de l’American Helicopter Society.
- François CORNU : Un pionnier de l’hélicoptère PAUL CORNU (1881-1944)
- Paul CORNU : Journal des expériences de Paul Cornu (recopie par François Cornu)
- Pierre Cryns, Bruxelles, docteur et auteur d’une biographie d’Henri Villard publiée dans la revue CONTACT de l’Association de l’histoire de l’Aviation Belge
- Colonel John Everett-Heath, Officier pilote de l’Army Air Corps (GB) et historien
- Sylvie FOURCADE, réseau Humacom : Portrait d’Alberto Santos-Dumont
- Marie-Paule Gigon Fleury et l’aéroclub Suisse du Jura de Porrentruy
- Gérard HARTMANN, historien
- Jean François NUSSBAUMER, Aéronautique dans le Jura (29 novembre 1986)
- J. Gordon LEISHMAN, Professeur d’Université
- Philippe JUNG, Lettre N°2 de l’AAAF, février 2006
- Jules VERNE, écrivain, auteur de « Robur le Conquérant »
- Aéroclub Suisse du Jura de Porrentruy
- Centre National des Arts et Métiers, Paris
- Colloque sur les Hélicoptères. Paris, 28 et 29 octobre 1987 (Institut d’Histoire des conflits contemporains et Centre d’histoire de l’aéronautique et de l’Espace)
- Musée de l’Air et de l’Espace, Le Bourget
- Musée océanographique de Monaco
- Musée de TESSE, Le Mans
- Revue AéroFrance N°108, 3ème trimestre 2007 : « L’hélicoptère fête ses 100ans. »
- Revue : Le Pays d’AUGE 48e année N° Spécial 6/7 Juin/Juillet 1998
- University of Westminster: Sir George CAYLEY. The father of Flight
- Journal Le Niçois, N°450, jeudi 22 décembre 2005

Sites Internet :

Français :
- Aviation-fr.info/histoire
- CNUM-LA NATURE ou site du CNAM (
http://cnum.cnam.fr)
- Histoire de l’Aviation FAQ de fr.rec.aviation
-
http://aerostories.free.fr/precurseurs
- http//www.gvmp.ch/themes/adj/adj2.htm#24
-
http://hydroretro.net
- http://montbeliard.com
- http://pdennez.free.fr
- http://www.Perso.orange.fr/amis.bréguet/Celebr50LB.htm
- http://www.Perso.orange.fr/amis.bréguet/L.Breguet.html
- http://projetcornu.free.fr
- Internaute.com/histoire
-
http://www.projetcornu.free.fr
- Le site des pionniers de l’aéronautique à Genève (http://www.pionnair-ge.com )
- WIKIPEDIA

Anglo-Saxons :
- Austin Chronicle.com
- Aviation pionneers an anthology
- BBC-Search for helicopter history
- Early Helicopter Technology (
http://www.century-of-flight.freeola.com)
- Helicopter development in the early twentieth century (
http://www.centennialofflight.gov)
- Helicopter history (
http://flying-bike.demon.co.uk/helistff/heli.html )
- helicopter history site (
http://www.helis.com)
- History of Helicopter flight (
http://www.enae.umd.edu/AGRC/Aero/history.html )
- Igor I.Sikorsky Historical Archives, Inc (
http://www.sikorskyarchives.com )
- Screws to lift and profil (http//www.invention.psychology )
- The early development (
http://www.copters.com/hist/history)
- The History of helicopters and autogyros(
http://avia.russian.ee/helicopters_eng/full_list.html)
- The PIONEERS
http://ctie.monash.edu.au

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[Rassemblement des 18 et 19 octobre 2008 à Montsérié H-P]

3 commentaires:

Marquis a dit…

www.pateras-pescara.net
www.helicoptere-pescara.com
Enfin des vrais hélicoptères.
C'est le 18 avril 1924 que le Marquis Pateras-Pescara battut sur le poteau M. E. Oehmichen qui pilotait un laboratoire volant qui ne répondait pas à la définition du mot hélicoptère que l'on trouve dans les Larousse de 1922 à 1940.

Pateras-Pescara a dit…

Issy-Les-Moulineaux (1922-1925)Le STAé fait venir Raoul Pateras-Pescara de Castelluccio
Tous les appareils du Marquis Pateras-Pescara ont été construits sur le même modèle équipés de deux rotors coaxiaux contrarotatifs constitués par au moins quatre cellules bipennes. Il est reconnu que leur système de commande de vol est une véritable innovation. Pour assurer le fonctionnement en déplacement de l’appareil en palier, mon Père devenu pilote dispose d’un manche à balai qu’il n’a qu’à incliner dans la direction désirée. Il s’ensuit une variation cyclique du pas de chaque pale pendant le mouvement de rotation. Le résultat de cette action du manche à balai provocant une dissymétrie de poussée aérodynamique ainsi engendrée sur les rotors, faisant que les hélicoptères Pescara s’inclinent dans la direction voulue et les rotors ne tournant plus dans un plan horizontal, le propulse dans cette direction. Une manette commande la variation globale du pas des rotors, permettant ainsi à l’appareil de monter ou de descendre (changer d’altitude) Ces deux commandes se retrouvent dans les hélicoptères actuels, elles sont appelées respectivement de commande de pas cyclique et de commande de pas collectif. Il y a également un volant sur le manche à balais qui permet de faire varier différemment le gauchissement des pales de l’un et de l’autre rotor, ce qui a pour effet d’engendrer un couple de rotation nécessaire à faire un virage sur place. Les gens des années 20 n’avaient pas compris que les hélicoptères Pescara sont à stabilité commandée.

yulumule a dit…

Very intereresting reading. thx

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