La machine volante - plus d’un siècle d’invention

“Notre intérêt est né lorsque nous étions enfant. Notre père nous a un jour rapporté un petit jouet activé par un élastique faisant ressort, qui s’élevait dans l’air. Nous en avons construit plusieurs exemplaires, qui volaient bien.” - Orville Wright

Ce vieux rêve de l’humanité : voler, s’est réalisé il y a plus de 100 ans, en 1903. Le 22 mai 1906, les États-Unis d’Amérique délivraient à Wilber et Orville Wright le brevet n° 821393 relatif à un engin volant. Cette invention allait changer le monde.

Wilber et Orville Wright étaient de fervents bricoleurs; la compétition ouverte à l’orée du XIXe siècle à qui mettrait au point la première machine volante au monde ne pouvait pas leur échapper. Se souvenant que, enfants, ils avaient été capables de fabriquer un jouet pouvant voler, les deux frères délaissèrent la réparation de bicyclettes dans leur atelier pour la conception de machines volantes. En décembre 1903, ils réussissent là où les autres avaient échoué; ils construisent le premier engin volant motorisé capable d’effectuer un vol soutenu et maîtrisé. Il allait encore leur falloir deux ans - jusqu’en 1905 - pour perfectionner leur invention.

Les deux frères étaient conscients de la nécessité de protéger leur invention. Mais une fois les aéroplanes montrés en public, la technique était relativement facile à copier - et les atteintes au brevet ont été nombreuses. Les frères Wright ont dû livrer de multiples batailles judiciaires en Europe et en Amérique. Découragé par ces tracas judiciaires, Orville Wright a abandonné l’aéronautique en 1916, quelques années après le décès de son frère. Mais il a continué à bricoler. Il s’est construit un petit laboratoire où il concevait les objets les plus divers : éléments d’aéronautique, avions de course, missiles téléguidés, grille-pain, changeurs automatiques de disques, jouets d’enfants - tout ce qui lui prenait fantaisie.

Le vol commercial avec passagers

le DC-3, l’avion le plus populaire au monde, vole encore de nos jours. (Photo : Robert Neil)

Au moment où Orville a mis la clé sous la porte, il n’y avait que deux marchés potentiels pour les aéroplanes : l’aviation militaire et les spectacles aéronautiques, qui procuraient l’essentiel des recettes. Cependant le transport commercial de passagers, rendu possible grâce à des techniques développées à usage militaire, allait avoir un impact beaucoup plus large sur les populations.

Le transport commercial de passagers par voie aérienne avait commencé en Allemagne avec les ballons dirigeables Zeppelin, qui ont volé de 1910 au début de la guerre de 1914, transportant quelque 34 000 passagers et membres d’équipage. C’est en 1919 que sont apparus les vols d’aéroplanes avec passagers, expérience au demeurant assez effrayante - pour ceux qui pouvaient se l’offrir. Les deux passagers, face à face et à l’étroit dans ce qui était un poste tireur converti, ne s’entendaient plus penser dans le bruit assourdissant des moteurs et le hurlement du vent. Beaucoup d’améliorations allaient encore être nécessaires avant que le vol commercial ne devienne une option attrayante susceptible de concurrencer le paquebot.

En 1933, Donald Douglas présente le DC-1 pour 12 passagers, avec chauffage et isolation phonique. Mais il faut attendre jusqu’en 1935, année du vol d’essai du DC-3 - l’avion de passagers le plus prisé de l’histoire - pour que tout soit au point. Le DC-3, qui pouvait embarquer 21 passagers, incorporait pratiquement toutes les avancées technologiques du moment en aéronautique : moteurs sous capot afin de réduire la traînée, volets hypersustentateurs d’un type nouveau pour une meilleure maîtrise et hélices à pas variable, dont l’angle pouvait être modifié en vol pour améliorer l’efficacité et la puissance. Le DC-3 pouvait même être équipé de couchettes pour les vols longue distance. Les passagers ont afflué. Le voyage avait définitivement changé .

Concorde, le seul avion supersonique jamais construit pour le transport de passagers, croisait à plus de deux fois la vitesse du son. Il reliait Londres à New York en moins de trois heures trente. Projet franco-britannique, le Concorde a nécessité plus d’une décennie de recherche au sol et près de 5000 heures de vol de développement.

Vitesse et puissance

Des demandes PCT décrivent les configurations novatrices de l’Airbus A380 : module cabine privée, sorte de minuscule chambre d’hôtel avec lit rabattable, équipement audiovisuel et lavabo (WO 2004/009442 - à droite); structure de jeu pour enfants avec échelle et toboggan (WO 2004/078301); sièges inclinables disposés dos à dos par groupes de quatre, de part et d’autre d’un couloir (WO 2004/018290). (Photo : Airbus)

Le DC-3 est toujours utilisé de nos jours, essentiellement pour transporter des marchandises et des fournitures d’aide médicale dans les pays en développement. Mais les 15 heures minimum de vol qu’exige le moteur à hélice pour traverser l’Atlantique découragerait les plus fervents voyageurs longue distance d’aujourd’hui. Pour que le vol commercial atteigne son niveau de popularité actuel, les ingénieurs allaient devoir retourner à leur planche à dessin pour concevoir un engin volant plus rapide et plus puissant.

Le moteur à réaction a été la réponse. Mis au point vers le milieu des années 40, il a révolutionné l’industrie aéronautique. Dès les années 60, le moteur à réaction avait réduit de moitié le temps nécessaire pour traverser l’Atlantique, et les avions ont rapidement augmenté en taille et en nombre de passagers. Le premier jumbo jet, le Boeing 747, apparu en 1969, transportait 547 passagers et membres d’équipage : il a mis le vol commercial à la portée de tous. Puis est venue la déréglementation. Les compagnies aériennes se sont livrées à une concurrence féroce, tirant les prix vers le bas.

Les super jumbo jets de la prochaine génération seront encore plus gigantesques. Dans une configuration entièrement classe économique, l’Airbus A380, qui a fait ses premiers vols d’essai cette année, transportera plus de 800 passagers de Paris à Sydney en 15 heures sans escale. La technologie avancée employée pour construire cet avion permettra aussi d’abaisser de 15 à 20% le coût du mile-passager, tout en augmentant sa distance de vol de 10% par rapport à celle des autres gros porteurs et en réduisant de manière significative les niveaux de bruit et d’émissions polluantes.

SpaceShipOne au décollage, enlevée par l’avion White Knight (le chevalier blanc) (gauche). Retour sur terre : SpaceShipOne atterrit sur la piste. (Droit) Scaled Composites a des demandes de brevet (É.U.) en instance pour un vaisseau spatial à ailes (Winged Spacecraft) et un moteur de fusée hybride (Unitized Hybrid Rocket Motor). (Crédit : Autorisation : Scaled Composites, LLC)

Les passagers pour l’espace, en salle d’embarquement!

Quelle sera la prochaine étape? Le vol dans l’espace extra-atmosphérique sera sans doute bientôt à la portée des passagers civils si Burt Rutan, l’ingénieur aéronautique qui a conçu l’avion-fusée SpaceShipOne, arrive à ses fins. En utilisant des technologies nouvelles élaborées par sa société Scaled Composites, il a conçu l’engin spécialement pour envoyer des civils dans l’espace, sans aide des pouvoirs publics. Burt Rutan a récemment signé un contrat avec Virgin Galactic concernant la fabrication et la commercialisation de SpaceShipOne, élu invention la plus enthousiasmante de 2004 par le Time Magazine.

“Avant que Wilber [Wright] aille à Paris avec son aéroplane, les Européens pensaient qu’il mentait”, a déclaré Burt Rutan à Time Magazine. “Et puis ils l’ont vu faire des virages, ils l’ont vu voler pendant un temps relativement long, et ils l’ont vu faire plusieurs vols dans la même journée. L’important, je crois, c’est qu’ils se sont alors tous dit, en même temps, “moi aussi je peux le faire, après tout ce ne sont que des réparateurs de bicyclette”.