Le mythe de Dédale

Le désir de voler dont fait preuve l’Homme apparaît dès l’Antiquité, avec notamment le mythe de Dédale. Condamné pour meurtre, celui-ci est enfermé avec son fils Icare dans le labyrinthe de Minos, en Crète. Père et fils s’échappent en s’envolant avec des ailes attachées par de la cire. Au départ, les hommes pensent naturellement qu’il faut être « plus léger que l’air » pour voler. Ce sont les expériences avec les ballons, comme celles des frères Montgolfier à la fin du XVIIIèmesiècle, ou avec leurs successeurs les dirigeables (parexemple le Zeppelin, conçu par le comte Ferdinand Zeppelin en 1900) quis’appuient sur cette théorie. Cependant, ces machines se révèlent peu maniables, et certains scientifiques imaginent une solution en apparence paradoxale : celle des« plus lourds que l’air ». Au début du XIXèmesiècle, Sir Georges Cayley construit plusieurs ébauches de planeurs, et suggère plusieurs idées qui seront développées par la suite :

- une surface courbe possède une surface ascensionnelle propre

- des ailes biplan ou triplan (deux ou trois ailes superposées) offrent une surface ascensionnelle propre optimum pour une structure légère et robuste

Otto Lilienthal : premier vol plané

L’allemand Otto Lilienthal (1848-1896) invente le vol libre, ou vol plané : il s’élance du haut d’un clocher, d’une colline, accroché à une aile courbe. Il construit des planeurs dotés d’ailes de type delta (Δ, en forme de triangle isocèle) afin d’assurer une bonne répartition autour du centre de gravité du planeur. Le Français Clément Ader invente un engin pourvu d’un moteur à vapeur, baptisé « L’Eole ». Le 9 octobre 1890, il réussit à décoller sur environ cinquante mètres, àquelques décimètres au-dessus du sol. Il invente le terme « avion » en s’inspirant du latin « avis », oiseau. Il contribue, avec Lilienthal, à nourrir les recherches et travaux d’Octave Chanute, américain d’origine française, qui écrit « Les progrès des machines volantes » en 1894. La voie du « plus lourd que l’air » l’emporte sur les« moins lourds que l’air » et l’on commence à munir les planeurs de moteurs à explosion.

 

Lilienthal, prêt à se lancer dans une glissade aérienne.
 
 

Lilienthal est lancé…
 
 

Les frères Wright

En 1903, les frères Orville et Wilbur Wright construisent le « Flyer », un avion biplan muni d’un moteur à essence. Ce moteur entraîne deux hélices en bois grâce à des chaînes de vélo. L’avion pèse, avec le pilote, moins de 300 kg. Le 17 septembre, Wilbur parvient à piloter l’avion sur une distance de 260 m, à 3 m au-dessus de la plage, à Kitty Hawks (Caroline du Nord). C’est un vol exceptionnel, car Wilbur réussit à faire voler le biplan en palier avant d’atterrir.
Les frères Wright multiplient les exploits, notamment avec la création du Flyer 3, qui vole sur 38 km, mais du fait de la volonté des deux frères de préserver leur avance scientifique, ceux-ci ne sont pas rendus publics.

A cette époque, les pionniers prennent conscience que si l’on augmente la vitesse de l’avion, une seconde aile devient inutile à sa sustentation. C’est ainsi que l’on passe progressivement des biplans aux monoplans. Citons Louis Blériot, qui traverse la Manche en 1909, ou Roland Garros, qui survole là Méditerranée en 1913 à bord d’un monoplan Morane-Saulnier.

 
 

Le Flyer des frères Wright
 
   
Les deux frères
 
 

Le tournant du XXème siècle

L’avion, jusque-là objet de défi scientifique et technologique fascinant le public, trouve au XXème siècle de nombreuses applications : usage militaire dès la première guerre mondiale (avions d’observation et de reconnaissance, tels que les avions français Breguet XIV et Blériot XI), qui se prolonge avec l’apparition d’avions de chasse lors de la seconde guerre mondiale (comme le Curtiss H.75 Hawk utilisé par l’armée française ou le Messerschmitt allemand). En 1930, l’aviation devient civile, les premiers avions de ligne sont créés et la compagnie Air France fait son apparition. 

 

Curtiss H.75 Hawk, avion de chasse.
 
 

Au fil de ces différentes expériences, l’aile d’avion a été considérée, analysée, transformée afin de créer des avions plus sûrs et plus performants. L’aile est un élément crucial du vol, dont nous allons expliquer les principes essentiels.