[PDF] e-Phaïstos VIII-2 10 oct. 2020 GRAMPAIX Jean

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e-Phaïstos Revue d'histoire des techniques / Journal of the history of technology

VIII-2 | 2020

Aviation : émergence d'un complexe technique,

1900-1930

Aviation: the Emergence of a Technical Complex, 1900-1930

Édition

électronique

URL : https://journals.openedition.org/ephaistos/7782

DOI : 10.4000/ephaistos.7782

ISSN : 2552-0741

Éditeur

IHMC - Institut d'histoire moderne et contemporaine (UMR 8066)

Référence

électronique

e-Phaïstos , VIII-2

2020, "

Aviation : émergence d'un complexe technique, 1900-1930

» [En ligne], mis

en ligne le 10 octobre 2020, consulté le 24 septembre 2021. URL : https://journals.openedition.org/ ephaistos/7782 ; DOI : https://doi.org/10.4000/ephaistos.7782 Ce document a été généré automatiquement le 24 septembre 2021.

Tous droits réservés

SOMMAIRE

DossierIntroductionMarion WeckerleL'hélice d'avion : développement et évolution, 1910-1930Geoffroy LevyL'hydravion, l'innovation et la presse technique française, 1909-1914Marion WeckerleLes liaisons entre le sol et l'avion durant la Première Guerre mondiale : naissance etévolutionArnaud HédinSchneider, les alliages légers et l'aviation (1916-1939)Jean-Philippe PassaquiConcevoir et fabriquer des avions dans l'entre-deux-guerres en FranceDavid Culpepper" Une vraie pièce de musée ». Les machines volantes dans l'oeuvre d'Hayao Miyazaki Cyril LachezeEntretiens et leçonsRestaurer l'hydravion Grumman Albatross

Un exemple de restauration/valorisation du patrimoine technique et industriel, au Musée de l'Hydraviation de

Biscarrosse (Landes). Entretien avec Sylvie Bergès

Sylvie Bergès

De nouveaux horizons pour l'archéologie industrielle

Marina Gasnier

Un objet, une technique

Modelées ou moulées ? Les premières briques crues du Caucase au Néolithique

Emmanuel Baudouin

La " Belle Époque » de l'absinthe à Fougerolles (Haute-Saône)

Abdelhak El Mostain

e-Phaïstos, VIII-2 | 20201

Un ouvrage nous a apprisPlacoplatre et autres histoires industrielles : Plâtres Lambert, Poliet & Chausson, SAMC,Plâtrières de Grozon, Isobox-Henry, Vincent FARION, MHPP, Éditions Anabole, 2019, 194p.Ivan LafargePositions de thèseLe cheval de trait et son harnachement (entre Meuse et Loire, XIIe-XVIe siècle). Symboliser,

habiter et cultiver les campagnes Discours de soutenance de thèse, mardi 26 septembre 2017

Floriana Bardoneschi

Le Colegio Militar de Bogota (1848-1884). La mise en place d'un enseignement supérieur scientifique et technique après l'indépendance de la Colombie

Bertrand Eychenne

Horizons internationaux

Asturias: Technology, Industry and History of Science

Towards a Socio-Cultural History

Jorge Uría González

e-Phaïstos, VIII-2 | 20202

Marion Weckerle (dir.)

Dossier

e-Phaïstos, VIII-2 | 20203

IntroductionMarion Weckerle

1 L'aviation constitua, pour le premier tiers du XXe siècle, un objet technique neuf, en

évolution rapide, incorporant dans ses complexes techniques de production mais aussi d'usage un grand nombre d'éléments eux-mêmes novateurs. Un avion, sur le plan physique, regroupe en effet un nombre important de sous-ensembles plus ou moins séparés et relevant chacun de problématiques propres : un fuselage léger, qu'il soit de toile et bois ou métallique, un moteur, dont la fiabilité donc la précision d'usinage est cruciale, une hélice, à la courbure exigeante aussi bien pour sa conception que pour sa réalisation, ou encore des gouvernes exploitant au mieux une aérodynamique encore

peu maîtrisée. De même, son usage renvoie à des impératifs pluriels. Pour répondre aux

besoins éprouvés à la fois par son pilote et son " exploitant », décideur commercial ou

militaire, celui-ci doit non seulement présenter des capacités de vol spécifiques, mais

également des caractéristiques de rentabilité industrielles et économiques, des

possibilités d'insertion au sein d'un réseau de personnes, de machines et de dispositifs, ou encore des potentialités d'adaptation à des circonstances changeantes.

2 Or, si le sujet de l'aviation passionne les auteurs depuis son invention même, ces

thématiques sont rarement abordées comme un tout intégré. On trouve sans difficulté des ouvrages typologiques, fournissant des informations sur les appareils en eux- mêmes, voire sur une seule machine particulièrement marquante dans l'imaginaire

collectif. L'histoire des acteurs - pilotes ou industriels, éventuellement héroïsés - est

également largement explorée. À quelques exceptions près, une histoire plus

ambitieuse reste globalement à écrire. Une percée récente en ce sens peut être soulignée, dans le domaine de l'histoire culturelle, sociale et économique, par le Groupe aéronautique de l'Université de Toulouse-II-Jean-Jaurès, et son master " Histoire et patrimoine de l'aéronautique et de l'espace ». En histoire des techniques cependant, les

travaux sont plus rares ; pourtant, la pluralité du complexe technique décrit

précédemment, ainsi que la diversité des filières et lignées techniques impliquées, ont

toute leur place dans ce champ disciplinaire.

3 Le présent dossier, qui s'appuie pour une large part sur les travaux du groupe de

recherche " aviation » du Centre d'Histoire des Techniques de l'Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne dans la période 2010-2017, vise à ouvrir quelques pistes de e-Phaïstos, VIII-2 | 20204

réflexion en ce sens. Il se focalise sur l'objet technique " avion », cet aéronef plus lourd

que l'air à voilure fixe, qui émerge dans cette période charnière et pionnière qui voit le

plus léger que l'air (dirigeables et autres ballons) vivre son âge d'or, tandis que se multiplient les recherches sur la voilure tournante (hélicoptère et autogyre) ou battante (ornithoptère). Or, plus lourdes ou plus légères que l'air, ces machines ont en dénominateur commun, un transfert technique. L'hélice, fondamentalement maritime, a pris la voie des airs.

4 L'hélice, justement, ouvre le dossier. Rappelant le peu de littérature consacré à cet

objet technique à part entière, Geoffroy Lévy montre les balbutiements d'une

construction qui, pendant longtemps, ne put totalement se séparer d'un régime de

pensée pratique et du savoir-faire des artisans héliciers. Cette histoire est à la fois celle

d'une recherche sur les matériaux - le choix du bois dans un premier temps, puis du métal, étant dans les deux cas raisonné et spécifiquement adapté aux exigences du complexe technique -, et celle d'une industrialisation progressive, avec ses réseaux de sous-traitants et de fournisseurs.

5 L'avion en lui-même dut également être défini, dans un contexte marqué par la rupture

de la Première Guerre mondiale. Plus spécifiquement, notre propre article se penche sur l'objet technique spécifique et hybride qu'est l'hydravion, tenant à la fois de l'avion et du bateau. Objet initialement sportif, dont les premiers développements à partir de

1910 suggéraient des usages potentiels diversifiés, il ne tarda pas à intéresser les

milieux militaires quelque temps avant le déclenchement de la Grande Guerre. Ces différents courants de pensée s'entrecroisent dans les sources journalistiques, reflets

d'intérêts pluriels portés par des publics variés, chacun s'appropriant à sa manière le

nouvel appareil et se forgeant son imaginaire.

6 La Grande Guerre imposa de fait l'usage militaire pendant quatre ans. L'armée n'a pas

" découvert » l'avion en août 1914, nous rappelle Arnaud Hédin. Mais les militaires n'en n'avaient pas pour autant envisagé toutes les applications potentielles. Dans le mouvement de définition des fonctions de l'appareil qui s'effectua au début de la guerre, la nécessité de doter celui-ci d'organes de communication se fit rapidement sentir. La notion de " liaison » fut redéfinie, une codification progressivement mise en

place. Puis, la TSF, maniée par un opérateur spécialisé également chargé de recueillir et

formaliser les informations transmises, s'imposa comme la solution qu'il convenait de développer, jusqu'à s'inscrire dans la conception des appareils. A côté du pilote, l'observateur compléta le personnel naviguant tandis qu'à terre, le rôle du mécanicien en sortit grandi.

7 Avant, pendant, mais aussi surtout après la guerre, la recherche sur les matériaux

constitua l'un des points clés des évolutions de la construction aéronautique. Celle-ci impliqua aussi bien de petites entreprises spécialisées que des " géants », dont les usines Schneider au Creusot ne furent pas des moindres. Cette puissance industrielle certaine put, selon les cas, se présenter comme un avantage ou un inconvénient : Jean- Philippe Passaqui le démontre nettement à propos des développements de cette entreprise dans le domaine des alliages légers, un domaine nouveau pour elle, mais à l'exploration nécessaire dans un contexte concurrentiel, avec la mise au point de l'Alférium, un alliage d'aluminium. Avec pour résultat, la fabrication d'hélices qui eut

Levasseur pour client dédié. En cela, l'article rejoint l'analyse du métier d'hélicier faite

par Geoffroy Lévy. e-Phaïstos, VIII-2 | 20205

8 David Culpepper, dans son article, montre que la manière même de concevoir lesappareils dut évoluer pendant l'entre-deux-guerres, sans toutefois y parvenircomplètement, en France du moins. En Allemagne, la Luftwaffe sut restreindre sa

fourniture d'appareils à un petit nombre de modèles à la production bien rodée. En France, le mode de conception des ingénieurs, quoiqu'il fût innovant, se révéla mal

adapté aux nécessités d'une production de masse, car il impliquait le recours

systématique à des ajustements après la phase de production. L'armée de l'air rencontra de ce fait de nombreuses difficultés avec ses fournisseurs. Ainsi, à la veille du second conflit mondial, certains éléments du complexe technique propre à l'aviation étaient en réalité toujours en cours de définition.

9 Cette époque pionnière perdure dans l'imaginaire collectif. D'une guerre mondiale à

l'autre, les formes osées, parfois étranges, parfois cocasses, dessinées par les ingénieurs

de l'époque, font figure de mythes plus ou moins bien définis. Cyril Lacheze, dans son article, en révèle la présence dans un contexte inattendu, celui de l'oeuvre d'Hayao Miyazaki. Dans ses diverses productions, le célèbre mangaka et cinéaste japonais se

dessine en passionné de cette période 1910-1930, au travers de configurations

historiques et techniques originales, qui font écho à l'imaginaire des revues techniques dédiées aux premiers hydravions. Un volet patrimonial clôt l'ensemble, avec, dans la rubrique " Entretien », la présentation, par Sylvie Bergès, de la restauration, dans son musée de Biscarosse, d'un hydravion Grumman de la décennie 1950.

10 Ainsi, au total, ce dossier interroge l'élaboration de l'avion en tant qu'objet technique,

au sens où le définissait Gilbert Simondon : " L'objet technique, au point de départ, est un objet qui, d'abord, n'est pas fait pour se survivre dans l'une de ses parties (...). Pour exister, " l'objet doit se diviser et se dichotomiser ; une part en lui (...) s'adapte au monde extérieur, l'autre a l'utilisateur et, a ce moment, une partie de l'objet a

tendance a se pérenniser, l'autre change ou s'use et est destinée a être labile ». Enfin,

" la troisième étape de l'objet technique est celle qui fait apparaître l'objet de réseau,

c'est-à-dire un objet relativement simplifie. A ce moment-là, il doit devenir

économiquement facile a acheter et, surtout, facile a entretenir, car il doit être pluralise, il doit être relativement segmentaire, chaque partie de cet objet pouvant être echangee, en échange standard, contre une autre, lorsqu'une avarie intervient. » (Simondon 1968/2014). On comprend, au fil des articles, comment l'objet avion a progressivement émergé, avec la phase de constitution des parties en un tout opérant, puis la phase d'adaptation dichotomique à l'usager et au monde extérieur, fût-il un

monde de guerre ou de paix, et dans une troisième phase, plus complexe, la

constitution des réseaux interconnectés qui le spécifièrent en formant un complexe technique riche, en évolution et en définition tout au long de la période considérée. Abordant des points de cet ensemble objet/complexe technique rarement traités dans l'historiographie, ce dossier se veut ainsi un appel à développer le champ de recherche aéronautique au sein de l'histoire des techniques, discipline dans laquelle il devrait tenir une place de choix. e-Phaïstos, VIII-2 | 20206

BIBLIOGRAPHIESIMONDON Gilbert, " Entretien sur la mecanologie : Gilbert Simondon et Jean Le Moyne (1968) »,

Sur la technique (1953-1983), Paris, PUF, 2014, p.405-445 INDEX Mots-clés : histoire des techniques, avion, objet technique, complexe technique Keywords : history of technology, avion, airplane, technical object, technical network

AUTEUR

MARION WECKERLE

Marion Weckerle est doctorante en histoire des techniques à l'Université Paris 1 Panthéon- Sorbonne (IHMC, UMR 8066) et est allocataire du ministère des armées. Ses recherches portent sur les processus d'invention, d'innovation, de transferts et d'hybridations techniques dans le secteur de l'hydraviation en Europe, dans le premier quart du XX e siècle, ainsi que sur les

interactions entre domaines civil et militaire dans ce champ. Elle a également réalisé en 2018 une

mission de recherche historique sur le sous-marin français Q237 Espadon conservé à l'Écomusée

de Saint-Nazaire. Ayant par ailleurs une formation de musicienne, elle participe au projet de recherche CORDHARM du Musée de la Musique portant sur l'étude et la reconstitution des

caractéristiques des cordes anciennes de pianoforte, alliant histoire des techniques et science des

matériaux. e-Phaïstos, VIII-2 | 20207 L'hélice d'avion : développement etévolution, 1910-1930 The Aircraft Propeller: Development and Evolution, 1910-1930

Geoffroy Levy

1 L'hélice est partout. Elle a précédé l'aviation ; elle lui est intimement liée. Élément

indispensable d'un avion au même titre que le moteur, l'hélice reste cependant au second plan. Peu de travaux universitaires, en France ou à l'étranger, ont étudié sa naissance, tandis que les ouvrages sur les différents types d'avion ou de moteurs abondent. Quelques ouvrages abordent ponctuellement le sujet. Georges Lehr lui consacre un court chapitre (Lehr 1949) dans le volume de la collection " Que-sais-je ? » qu'il a consacré à la propulsion des avions. L'hélice, son histoire, ses techniques de Jean Grampaix est l'un des rares exemples de synthèse, plutôt succincte d'ailleurs, rédigée sur le sujet (Grampaix 1966). Le livre co-écrit par George A. Rozen et Charles A. Anezis, Thrusting Forward : a History of the Propeller (Rosen, Anezis 1900/1984), peut être considéré comme une référence. Rénald Fortier enfin, conservateur au Canada Aviation

Museum, a publié un article présentant à l'histoire générale de l'hélice dans son pays

(Fortier 2008).

2 D'autres ouvrages évoquent la question de l'hélice à partir d'une approche moinsdirecte, et constituent des sources et des références appréciables. Ainsi Martin Peter etJean Pierre Cuisinier, dans Eiffel, la bataille du vent (Peter, Cuisinier 2007), Claudine

Fontanon dans La naissance de l'aérodynamique expérimentale et ses applications à l'aviation :

une nouvelle conception sociotechnique (Fontanon 1998) insistent l'un et l'autre sur une partie des développements de l'hélice à partir des premiers travaux de recherche en aérodynamique réalisés notamment par Gustave Eiffel, dans ses souffleries. Quant aux ouvrages d'Emmanuel Chadeau, Le rêve et la puissance, l'avion et son siècle (Chadeau 1996) et L'industrie aéronautique en France. 1900-1950 (Chadeau 1997) demeurent des bases de travail particulièrement utiles pour replacer les aspects techniques dans un contexte aéronautique plus large. Les ouvrages biographiques peuvent avoir leur importance pour suivre l'action et la pensée des personnages qui ont contribué au développement de l'objet et de sa technologie. L'histoire de l'invention et du développement de l'hélice e-Phaïstos, VIII-2 | 20208 quoique ce soit un champ d'études fécond et prometteur, reste encore un chantier àouvrir.

3 Dans cette étude, nous nous proposons de retracer l'évolution de l'hélice aérienne deses débuts jusqu'à la maturité de l'hélice à pas fixe dans les années 1930,

indépendamment des types de machines volantes. Les types d'hélices en effet, et leur évolution ne sont pas caractérisés par un type d'engin mais par un ensemble complexe de critères physiques et techniques que cet article propose de déterminer. Un intérêt

particulier a été porté aux matériaux et à la production de ces hélices. Nous insisterons

plus particulièrement sur le processus d'innovation qui a abouti à l'hélice des années 1930.
Hélice aérienne : naissance d'un objet technique

4 L'hélice aérienne naît de la volonté des hommes de se diriger dans les airs. Depuis les

frères Montgolfier, le vol humain était acquis, mais il restait à y ajouter la possibilité de

naviguer. Les recherches furent menées à la fois par des civils et des militaires. De riches notables, comme Ernest Archdeacon ou Alberto Santos Dumont, des scientifiques fortunés comme Tissandier ont activement contribué au développement de la propulsion des machines volantes par leurs essais ou leur soutien financier. Les crédits alloués par le Ministère de la Guerre et le développement du site de recherche de Chalais Meudon ont aussi permis à des chercheurs comme Charles Renard ou Ferdinand Ferber de mener des campagnes d'essais de grande envergure. La production d'hélices est restée cependant, durant cette période, au stade prototypal (fig.1 et 2) e-Phaïstos, VIII-2 | 20209

Fig. 1. Hélice en structure entoilée du dirigeable électrique des frères Tissandier en 1883

Avant 1900, la faible puissance des motorisations thermiques ou électriques ainsi que la faible vitesse

des ballons et dirigeables sur lesquels elles étaient montées, ont amené à l'utilisation de structures

légères entoilées, inspirées des pagaies, faisant ofce d'hélices. Les vitesses de rotation se

comptaient alors plus en centaines de tours par minute qu'en milliers quelques années plus tard. Gaston Gradis, Les ballons dirigeables, Paris, Hermieux, 1923 e-Phaïstos, VIII-2 | 202010 Fig. 2. Hélice de moto-ballon en structure métallique L'évolution des motorisations a engendré une augmentation rapide des vitesses de rotation des

hélices. Les efforts subis ont alors largement dépassé les capacités des hélices en structures

entoilées. Bien que la conception restât la même, le bois et la toile ont rapidement laissé la place à la

feuille métallique comme sur le moto ballon " Méditerranéen II ».

CNUM 0173.T.169.966.1417 - La Nature, 1904

5 L'année 1910 apparaît comme un moment-charnière dans le développement de l'hélice.

La naissance d'un marché des aéroplanes engendra par ricochet un marché des accessoires. La forte demande qui apparaît à cette époque, avec le développement des moteurs à combustion interne et l'amélioration des performances des hélices grâce aux études aérodynamiques, fit entrer l'hélice aérienne dans une nouvelle phase de production. Le concept passe alors de la pagaie (qui en tournant s'appuie sur l'air pour propulser un engin) au profil d'aile complexe (qui en tournant créé une portance capable de propulser la machine volante). Ce changement tire son origine de deux événements. En premier lieu, la lente évolution des moteurs depuis l'apparition de la combustion externe, communément appelée machine à vapeur, pour remplacer la force musculaire, a fourni la puissance et la vitesse nécessaires aux hélices pour qu'elles puissent devenir efficaces. Cette vitesse a mis en évidence les imperfections des propulseurs alors utilisés. En second lieu, des ingénieurs comme Gustave Eiffel oeuvrèrent à développer les connaissances sur les écoulements de fluides gazeux comme l'air (Fontanon 1998). L'aérodynamique en tant que science était née et avec elle la possibilité de comprendre le fluide et de créer un objet dont la forme rendrait possible l'utilisation efficace de ce fluide. Les résultats des expériences menées par Eiffel ont abouti à la création de l'hélice à profil complexe telle qu'elle est encore utilisée. e-Phaïstos, VIII-2 | 202011

Du métal au bois

6 Née bien avant les hélices en bois, l'hélice métallique fut rapidement abandonnée car

elle ne présentait pas les capacités de résistance requises par les vitesses de rotation

élevées des moteurs à combustion interne. Les déformations observées sur les hélices

métalliques montées sur les premiers moteurs à explosion ne pouvaient être tolérées

pour des raisons de sécurité et de performance (fig.3).

Fig 3. Monoplan Levavasseur-Antoinette équipé d'une hélice métallique Voisin datant de 1908

Avant 1910, la puissance des moteurs et les connaissances aérodynamiques ont rendu les hélices

métalliques en tôle très populaires parmi les constructeurs d'aéronefs. Héritière de la pagaie aérienne,

l'hélice métallique était le plus souvent constituée de feuilles d'aluminium rivetées à un longeron

central. La faible résistance de l'ensemble et les mauvaises performances aérodynamique ont ouvert

la voie au développement de l'hélice en bois. Collections du Musée de l'air et de l'Espace du Bourget - photographie de l'auteur.

7 Les profils complexes expérimentés en laboratoire nécessitaient, pour être réalisés, unmatériau à la fois léger et présentant de très bonnes propriétés mécaniques. Le bois

apparut à cette époque comme le matériau le plus adapté dans la mesure où il se

travaille facilement. À la fois léger et résistant, il était disponible à un prix acceptable

et en abondance. " La densité du bois étant 11 à 12 fois plus petite que celle de l'acier, on peut donner à une hélice une grande épaisseur sans que le poids dépasse ou même

atteigne le poids de la même hélice en acier. (...), explique l'ingénieur Lucien Chauvière,

l'inventeur de l'hélice en lamellé-collé. " Inutile d'ajouter, observait-il en complément,

que l'acier est incomparablement plus difficile à travailler que le bois, plus plastique et qui se prête à des procédés de travail très intéressants dans la construction des hélices » (Guéret 1911 : 208). e-Phaïstos, VIII-2 | 202012

8 Mais l'avantage se transformait en inconvénient lorsque la pale rencontrait des objets

ou particules au voisinage du sol, du fait que le bois résiste mal aux impacts et offre une

tendance à l'éclatement. Il a donc fallu apprendre à protéger le bord d'attaque des pales

pour prolonger la durée d'utilisation des hélices en bois et permettre l'adaptation de ces dernières à des vitesses de rotation toujours plus grandes. Au départ, ce fut l'entoilage, utilisé pour donner de la rigidité aux hélices, qui fit office de protection a minima. Ainsi l'hélicier Ratmanoff, en 1911, fabriquait deux types d'hélices : les hélices

" normales », entoilées, de couleur rouge et les hélices " françaises », non entoilées

colorées en vert et destinées aux écoles de pilotage " où l'on casse du bois » (Guéret

1911 : 230).

Le blindage des hélices

9 C'est en 1915-1916 que la pratique du " blindage » c'est-à-dire l'ajout d'un matériaudifférent sur le bord d'attaque d'une pale pour la protéger, est apparue nécessaire, sans

que cela fasse disparaître les hélices sans blindage. En effet, il a toujours existé un

besoin en hélices non blindées, quand le potentiel horaire n'était pas une

caractéristique recherchée. La toile marouflée a été le premier type de blindage utilisé

à partir de 1915. Dans les collections du Musée de l'air et de l'espace se trouve unquotesdbs_dbs22.pdfusesText_28

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