Sur la formule Pou-du-Ciel : (J. Mottez, Aviasport)


INTRODUCTION Aviasport No. 17 et 18


Ce chapitre provient d'une série d'articles publiés autrefois dans la revue AVIASPORT, numéros 18 et suivants, sous la signature de Jacques MOTTEZ.
Jean-Marie BALLAND a eu l'excellente idée de scanner pour nous et de nous fournir sous la forme de fichiers-images les 65 pages de la revue. La saisie a été faite manuellement par B. Corbeau et J.-P. Lalevée, les fichiers ne permettant pas le passage en OCR.


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AVIASPORT N° 17 (pp. 31 à 39)

Nous recevons d’un lecteur la lettre suivante qui tend à rouvrir un débat qui semblait clos depuis longtemps. Nous en faisons juges nos lecteurs et faisons suivre cette lettre de la réplique de notre rédacteur en chef.
Nous serions heureux d’avoir l’opinion de nos lecteurs sur cette controverse.


Cher Monsieur

Vous avez très aimablement proposé que tout lecteur qui trouverait une faute lourde dans les textes de M. Bonneau ou de vous-même (textes que j’apprécie énormément) pourrait bénéficier d’un abonnement gracieux d’un an.
Or je viens de renouveler le mien, c’est donc m’y prendre à l’avance pour l’année prochaine que d’en envisager aujourd’hui la gratuité par l’avantage sus-dit, mais peu importe, la bonne humeur est de rigueur dans votre judicieux périodique, donc je pose ma candidature au bénéfice ci-dessus rapporté.

La démonstration en sera rude, fera couler de l’encre, car il va s’agir bien entendu d’une discussion portée à la tribune publique de votre périodique, demandera confirmation en vol, mais en fin de compte il en résultera je pense pour tous une plus grande connaissance des choses de l’air en général et de certains détails de l’aérodynamique des cellules en particulier.
Donc cela peut en valoir la peine.

J’en viens donc au fait.

Dans votre premier numéro, vous écriviez page 11, dernier alinéa du premier paragraphe :

" Si vous voulez bien me suivre dans cette étude vous constaterez l’impossibilité mathématique de l’avion fool-proof ".

C’est sur cette "impossibilité de l’avion fool-proof " que je ne suis pas d’accord ; vous allez voir comment, je n’ergote pas, je reste essentiellement dans les grandes lignes de votre pensée.

Vous dites page 14, au milieu de la page, fin d’un paragraphe : " Or vous vous rendrez compte à l’analyse logique des cas de vol et du pilotage classique qu’il ne peut pas y avoir deux façons de piloter, il n’y en a qu’une : la bonne ; qui relève du classicisme pur et dont la base repose entièrement sur la stabilité du virage ".

Or, dans la suite de tous vos articles, cette stabilité du virage est toujours considérée comme respectée lorsque la bille est au milieu, ce qui est effectivement bien le seul et unique problème du virage correct et donc la seule façon de définir le pilotage bon et sûr. J’en viens ainsi à conclure que l’avion qui par ses formes ou ses dispositions accessoires de gouvernes ferait tous ses virages même très au-delà de 45° avec bille centrale, avec la direction et la profondeur seulement, indépendamment de toute action de pilotage sur le gauchissement, ou mieux encore en dehors même de la volonté du pilote, serait bien un avion fool-proof. Ce dernier terme concernant évidemment ce problème du virage et de la stabilité latérale seulement, puisque ce sont les seuls réels problèmes du vol, comme vous le répétez souvent avec juste raison.

Or cet avion existe, c’est le " Pou du Ciel " qui n’a pas d’ailerons, rien que le gouvernail de direction et la profondeur, et dont la bille reste toujours au milieu . Alors ?

Alors voici mon exposé. Vous verrez qu’il s’agit de considérations expérimentales d’abord analytiques et mathématiques ensuite, pour terminer par la possibilité qui s’offre à nouveau à vos amis et à vous aujourd’hui de contrôler ce que je vous dis par le test et l’expérience.

Et j’enchaîne :

1° - Mon premier vol sur H.M.-19 biplace côte-à-côte, moteur 45 CV Salmson, en avril ou mai 1938 à Meaux-Esbly.

Mon bagage aéronautique était alors le suivant :

Baptême en 1917 sur hydravion F.B.A. à Bezons, quelques petits vols ensuite (2 ou 3) en tour de terrain comme passager uniquement.

Techniquement je collaborais avec M. Constantin à son contrôleur de vol à girouettes depuis quelques années, accessoirement j’avais passé les épreuves écrites et orales du Brevet Supérieur de Navigateur Aérien en 1937.

Ainsi, ce fut dans le but de mieux connaître les effets et les avantages d’un pilotage sans contrôle latéral par le pilote (rien que par la direction et la profondeur) que je fis ce premier vol et les quelques 5 ou 6 qui suivirent.

Voici donc ce jour-là les instructions que je reçus du pilote-moniteur, en l’espèce M. Triou (beau-frère de Mignet) : " Je décolle et monte à 4 ou 500 mètres. Puis je vous passe les commandes. Regardez surtout vos instruments. Efforcez-vous de garder la vitesse constante au badin avec la profondeur. Si un coup de vent vous incline, ne vous inquiétez pas. Inutile de contrer avec la direction, cela se redressera tout seul. Pour virer, vous donnez de la direction dans le sens voulu, tout en gardant la vitesse avec la profondeur. Vous vous rendrez compte que cela tourne, soit en regardant défiler l’horizon devant votre moteur en regardant dehors, soit en regardant vos instruments en voyant tourner la graduation du compas (il était à rose verticale) si vous ne virez pas trop serré, sans regarder dehors. C’est tout. "

Et ce fut tout. Remarquez au passage qu’il ne fut pas question de regarder la bille pour la bonne raison qu’il n’y en avait pas.

Et à 400 mètres cela fut fait ainsi :

Au début cela devait être un peu ondulé. En virage un peu serré surtout cette sacrée vitesse était difficile à tenir.

Au bout de 15 à 20 minutes cela allait et je notais très bien l’obligation dans laquelle je me trouvais d’agir sur la profondeur et non pas seulement sur la direction pour virer un peu serré.

Puis ce fut la descente. Le moniteur :

" Je vais réduire le moteur, conservez la vitesse quand-même cela vous mettra en descente. Vous allez perdre votre altitude en zigzaguant au sud du terrain. Vers 20 ou 30 mètres de haut vous tournerez pour rentrer droit sur le terrain. Je reprendrai alors le manche et atterrirai moi-même. "

C’est ce que je fis : des S un peu au sud du petit canal de l’Ourcq, lui-même légèrement au sud de la bordure sud du terrain à cette époque. Et à 20 ou 30 mètres de haut par un dernier virage je me mettais face au terrain.

Comme j’avais pu contrôler de visu, profondeur et direction étant au manche, que j’avais bien été le seul à piloter, donc à faire tous les virages, inutile de dire que j’étais assez enthousiasmé, sachant très bien par mes occupations que cette question de virage correct était la seule, mais très réelle difficulté du pilotage.

Mais tous ces virages étaient-ils corrects puisqu’il n’y avait pas de bille ?

Ainsi je fis le vol suivant avec un niveau à bulle dans la poche à défaut de bille, d’ailleurs moins sensible. Et je pus alors en le posant devant moi contrôler l’immobilité de la bulle pendant tous les virages.

Starck, que vous connaissez sans doute, mon pilote ce jour là, fit des évolutions de toutes sortes dépassant souvent 60° d’inclinaison, des 8 serrés successifs, etc. ; la bulle restait imperturbablement à zéro.

J’étais alors absolument convaincu de ceci : quand la cellule a les qualités idoines, les ailerons, en vol, sont absolument inutiles pour bien virer avec la bille comme référence c’est à dire de la bonne façon. Nous sommes bien d’accord ? L’apprentissage du virage peut être considéré comme nul.

2° - P.S.V. véritable

Je fis une ou deux autres séances d’apprentissage analogues aux précédentes, puis un matin couvert de nuages bas, légère bruine au sol, je vole avec Starck. A 200 mètres, on trouve les barbules. Je propose à Starck : " Entrons dans le nuage en P.S.V. "Ce fut accepté, je le fis, cap à peu près au nord. On y resta 2 ou 3 minutes. Aucune différence avec le vol avec visibilité étant donné que j’étais habitué à voler au badin et au cap-compas. Puis virage progressif de 180 ° et après encore 2 ou 3 minutes, Starck propose de redescendre, c’est plus prudent à cause des rencontres. Meaux n’est pas bien loin à notre sortie sous le plafond.

De convaincu je devins fanatique de cet incroyable avantage que donne l’autostabilité latérale absolue, que n’a jamais possédée aucune autre cellule. A l’avantage du virage toujours correct que je signale ci-dessus, on peut sans hésitation ajouter celui-ci : le problème du P.S.V. ne se pose absolument plus. Ce genre de pilotage devient à la portée de n’importe quel pilote breveté premier degré.

Cela ne peut-il pas s’appeler une solution " fool-proof" ? et elle existe.

Avec votre impossibilité vous avez perdu, cher M. Sirretta. N’est-ce pas ?

Quelques mois plus tard, vers Pâques 1939, je retrouvais tous ces avantages dans la conduite d’un nouveau biplace Mignet H.M.-210 à moteur Minié 70 CV dont les ailes, soit dit en passant, n’avaient pour ainsi dire plus de dièdre.

3° - Analyse technique

D’où provient donc l’étonnante stabilité latérale de cet avion qui lui donne de si merveilleuses qualités de sécurité par virages toujours corrects à la bille, sans s’occuper des ailerons puisqu’il n’y en a pas ?

Je vais vous donner quelques-unes de mes modestes hypothèses puisque, malheureusement pour les centaines de pilotes et passagers qui se sont tués depuis par virage défectueux ou en P.S.V. sur avions classiques, personne, pilotes, ingénieurs, constructeurs, n’a fait le moindre effort pour tirer au clair un problème aussi crucial, et la raison d’être de sa résolution totale par le Pou du Ciel, et en tirer profit.

On a préféré critiquer cet appareil a priori sans regarder les qualités nouvelles, n’est-ce pas M. Sirretta ?

L’excellente tenue latérale de cet appareil est due à notre avis en premier lieu à une forte valeur des coefficients d’action en roulis dû au dérapage, on le nomme Clj.

Il est en effet inutile de rappeler , puisque vous l’avez fait dans vos explications techniques, que la bulle, et a fortiori la bille qui est beaucoup moins sensible, n’indique pas le dérapage, mais seulement le rapport de poids apparent à l’action de l’accélération transversale. Cette dernière ayant pour valeur, par la loi générale de l’action et de la réaction, la réaction aérodynamique transversale de l’avion changée de signe caractérisé par son coefficient Cyj ; ce coefficient, notons en passant, est pour les avions classiques actuels de l’ordre de 1/10 du coefficient classique de sustentation Czi.

Et ainsi lorsque s’amorce un dérapage, celui-ci existe réellement avant même que la bille ait commencé à bouger ; cet " avant " pouvant n’être que de quelques fractions de seconde. Mais cela peut être suffisant si Clj est assez notable pour que l’inclinaison transversale que va prendre tout se suite l’avion intervienne et fasse disparaître l’accélération transversale avant même que la bille ait bougé.

Que le pilote ait piloté lui-même ou que ce soit l’autostabilité de forme qui ait fait le nécessaire, il aura très bien pu y avoir dérapage de quelques degrés, sans importance du point de vue de la sécurité d’ailleurs, sans que la bille ait décelé une anomalie notable.

Cette valeur du Clj que nous pensons être, pour le Pou du Ciel, trois ou quatre fois plus élevée que pour les avions classiques, nous en donnerons plus loin quelques raisons possibles, mais nous lui trouvons une très grande raison de probabilité d’existence par la considération du fait suivant :

Un avion Lé-0-20 (grand biplan bimoteur de bombardement) avait été en 1935 équipé de girouettes par M. Constantin.

Il passa au C.E.V. pour marché de primes pour la stabilité latérale.

Celle-ci devait se définir par l’écart accusé par la bille dans des virages uniquement à la direction, cet écart ne devait pas être supérieur à 5°, je crois me souvenir.

Les conclusions du rapport du C.E.V. furent formelles, la bille ne bougeait pas pour aucun des virages imposés par le programme du marché.

Or là nous connaissons la cellule et ses caractéristiques, nous connaissons aussi le montage Constantin et son fonctionnement. Sans girouettes le Clj de l’avion est tout à fait insuffisant pour permettre les virages prescrits uniquement avec la direction. Si on les tente, la bille s’échappe tout d suite vers le fond du tube.

Par ailleurs, la girouette triple ou quadruple au moins sans ambiguïté possible la valeur primitive du Clj. En effet la girouette analyse le dérapage et braque en conséquence les ailerons, ce qui fait apparaître un moment de roulis qui est donc bien de la forme Clj. Et cela a suffi pour faire rester la bille entre ses repères pour tous les virages du marché, commandés uniquement au pied.

Si donc nous admettons que les mêmes effets peuvent provenir des mêmes causes, et si nous mettons en parallèle ces résultats officiels pour le Lé-0-20 avec ceux que j’ai pu constater pour le H.M.-19, il est tout à fait naturel de conclure que la qualité surprenante constatée sur le Pou est due en premier lieu à une grande valeur du coefficient Clj pour cette cellule.

Ce à quoi d’ailleurs je crois pouvoir ajouter : une position très cabrée de l’axe principal d’inertie due à la répartition particulière des masses de cet appareil. Ceci a pour conséquences de faire intervenir dans la stabilité un coefficient dénommé " produit d’inertie " qui joint à la grande valeur présumée de Clj joue un rôle mathématique des plus importants dans la "" stabilité du virage " pour reprendre votre propre expression.

Quant au Clj lui-même, d’une si grande valeur semble-t-il, nous pensons qu’il peut situer sa raison d’être dans les trois faits suivants : aile haute et léger dièdre, faible allongement et interaction de l’aile AV sur l’aile AR et vice-versa qui rapproche la forme en plan de l’ensemble d’un genre d’aile ronde.

A cela il faut ajouter : faible inertie autour de l’axe longitudinal et faible valeur de l’amortissement en roulis puisque l’allongement des ailes est faible ; il en résulte ainsi une rapide et importante réponse à l’effet Clj.

4° Nouvelles possibilités de confirmation en vol

Le problème de ce fait réel de l’étonnante stabilité latérale du Pou du Ciel, fool-proof en ce qui concerne la question du virage et du P.S.V. est donc posé ; sa clarification totale est nécessaire pour nous départager et vous ne pouvez pas ne pas vous y attacher : l’inverse ne serait-il pas pris comme une dérobade de votre part à me faire bénéficier de la prime d’abonnement promise ? Je vous connais assez pour savoir que cela n’est pas à craindre.

Aussi pour vous faciliter la tâche dans ce très grand problème qui intéresse toute l’aviation privée, et l’officielle aussi, car on ne peut prévoir les répercussions que pourraient avoir son explication et sa compréhension totales, je vous signale que depuis cet hiver a volé et va revoler dans la région parisienne un Pou du Ciel du type H.M.-293.

J’en avais été avisé l’année dernière, aussi avais-je prévenu son constructeur de l’intérêt qu’il y aurait, dès les premiers vols, à avoir une bille pour donner confiance à ceux qui piloteraient son appareil.

Cela fut fait. Et lui-même ainsi que son pilote constatèrent que tous les virages, qu’ils soient prolongés dans le même sens ou serrés et alternés à droite et à gauche se faisaient toujours avec bille au milieu. " Il est impossible de la sortir de sa position centrale dès que les roues ont quitté le sol ". Ce sont les propres termes du constructeur.

Alors ?

Alors. C’est que la correction des virages sans intervention aucune du pilote en gauchissement est bien une chose possible mais que tous les constructeurs sont, comme vous le dites dans votre premier article, une fois encore passés à côté de la réussite pour le plus grand dam des pilotes privés et autres qui se sont tués avec leurs passagers par virage foiré ou en P.S.V.

L’engin " fool-proof " existe donc, il n’y a pas d’impossibilité et j’ai gagné.

Et il ne me reste plus qu’à me mettre à votre disposition, à celle de vos amis, de M. Bonneau particulièrement qualifié pour la chose et qui a par ses articles toute ma sympathie, et à celle de tous ceux, techniciens et praticiens que vous trouverez désireux d’élucider la question, car la chose est à mon avis vraie en valeur absolue.

A ce Pou du Ciel de la région parisienne on peut ajouter dans le sud-ouest ceux, monoplace ou biplace de M. Baron, de M. Allard, dont les " Ailes " parlent quelquefois ; par ailleurs il semble devoir y avoir sous peu un authentique avion Mignet, fait par lui, à Casablanca et il y a même enfin dans le même esprit du virage sans que le pilote manœuvre les ailerons le biplace Jodel D-112 de M. Querey, à Bernay, qui résout aussi ce problème crucial du virage toujours correct et du P.S.V. et dont " Les Ailes " ont aussi longuement parlé ces jours derniers.

Les constructeurs en feront ensuite ce qu’ils voudront, nous aurons fait notre devoir en ce qui concerne la sécurité.

Quant à mon abonnement, rassurez-vous, même si cette investigation doit durer plus d’un an, je n’attendrai pas cela pour le renouveler, vous avez dû le comprendre ainsi, je pense.

Et bien amicalement,

J. M.


RÉPONSE À J. M. (1) (p. 36)

(Note imprimée en bas de page : (1) J’ai dans l’intervalle reçu une lettre de M. Henri Mignet protestant contre mon analyse de l’aérodynamique du Pou et m’affirmant qu’elle était fausse, sa machine ayant été modifiée pour faire disparaître cette instabilité longitudinale.
Je n’en savais rien et en suis très excusable, partageant en cela mon ignorance avec quelques douzaines d’ex-fanatiques du Pou et avec " Aérodynamique Expérimentale " de Pierre REBUFFET, Edition 1950, qui donne des courbes de stabilité ou plutôt d’instabilité longitudinale du Pou.
Ici nous ne demandons que croire, mais on voudra bien nous excuser et nous demandons des précisions
)

Mon cher camarade,

vous allez dire que je suis de mauvaise foi, mais que vous essayiez de démontrer mon " erreur " quand je dis qu’il n’y a pas d’avion " fool-proof" en me citant une machine qui eut pas mal d’accidents, vous avouerez que cela ne peut passer sans discussion.

Relisez la brève analyse que je donne du Pou du Ciel dans notre N° 4 d’Aviasport, pages 15 et suivantes.

Il ne suffit pas pour déclarer un avion fool-proof, disons sûr en français, qu’il ait une bonne stabilité latérale et fasse un virage correct uniquement au gouvernail dit de direction.

Si quand vous poussez sur le manche de cet avion vous êtes susceptible de passer sur le dos par déséquilibre longitudinal et de ne pouvoir sortir de cette position il ne me semble pas que cette machine soit sûre.

Aérodynamiquement, et vous le savez très bien, il n’est pas d’aile qui ne puisse décrocher. Pour parer à cela, on a inventer la limitation de l’effet des commandes. Cela s’est démontré être un remède pire que le mal car une fois en position dangereuse le pilote ne dispose plus de moyens exceptionnels pour en sortir. Notre ami Grampaix, dans " Aviation Magazine ", reprend un peu vos théories et nous cite l’Ercoupe, qui aggrave le limitation par la conjugaison mécanique automatique des commandes. L’Ercoupe ne se construit plus et si vous avez lu l’analyse des accidents de l’aviation légère aux Etats-Unis que nous avons fait paraître dans notre n°6 (novembre 54) , vous constaterez que c’est également la machine qui a tué le plus de monde à l’heure de vol outre-Atlantique. Les constructeurs en donnent comme mauvaise raison que c’est parce que les pilotes ont trop confiance en la machine. Alors où est le " fool-proof " là-dedans ?

Tout cela provient en partie du fait que des constructeurs ont rêvé leur avion volant dans une atmosphère calme de laboratoire ou dans le vent strictement laminaire des souffleries. Malheureusement pour eux et heureusement pour le pilote de vol à voile ce n’est pas le cas.

N’importe quel avion peut passer aux grands angles dans la turbulence sans le secours du pilote, et surtout les petits avions. Les très grandes machines commerciales sont un peu à l’abri de cet accident, les fronts d’ascendance brutaux et rectilignes ayant rarement la dimension de leur envergure sauf les rouleaux d’orage attaqués de front.

La petite machine demandera donc toujours à être pilotée et à pouvoir le cas échéant utiliser un débattement de commandes dépassant les cas de vol en croisière de beau temps.

Je crois que, longtemps encore, il faudra " apprendre à piloter " classiquement surtout les petites machines.

Je m’étonne toujours que l’on consente à mettre six ou huit heures à apprendre à conduire une automobile posée par terre sur quatre roues et que certains rêvent de voir une machine se déplaçant dans trois dimensions pouvoir être conduite ou presque sans apprentissage.

Le nombre de victimes de ces illuminés est pourtant déjà assez grand pour qu’on y réfléchisse.

Croyez, mon cher camarade, que je ne dis pas cela pour vous dont je connais la technicité, malheureusement beaucoup trop ont mal interprété ces discussions et se sont rangés du côté de la facilité apparente.

Notez qu’actuellement la plupart des avions, surtout les grands bidules commerciaux, ont une excellente stabilité sur tous les axes. On peut même dire qu’ils permettent de forts angles de dérapage sans danger. Les pilotes d’essai et les ingénieurs leur ont donné à la longue cette stabilité de forme – quoique cette forme soit classique – que vous rêvez pour les petites machines.

En fait, je ne pense pas qu’on connaisse beaucoup d’accidents d’avions commerciaux dus à un vice de forme ou aérodynamique, au décrochage ou à l’autorotation. Vous me direz peut-être que c’est parce que le personnel qui les a en mains sait s’en servir, et qu’ils ont d’excellents appareils de pilotage automatique. Et bien, beaucoup de grands pilotes de ligne seraient incapables de se servir d’un Stampe, avion particulièrement bien équilibré, sans danger pour la machine et leur passager.

Il y a une dizaine de siècles que les marins perfectionnent coques et voilures pour évoluer sur un espace à deux dimensions mais sujet lui aussi parfois à d’étranges comportements aérodynamiques. Ils en sont arrivés à supprimer la voilure et malgré cela leurs bateaux font encore, parfois, des trous dans l’eau.

Demandez à Guiron et à Geiger, peut-être les deux meilleurs pilotes du monde, s’ils pensent qu’un Ercoupe ou un Pou du Ciel leur permettrait de se tirer quotidiennement d’affaire dans les invraisemblables caprices de l’aérologie alpine.

Quant à la girouette Constantin, il ne s’agit pas là de stabilité de forme mais de pilotage automatique. Excellente solution d’ailleurs et de très loin supérieure à la solution gyroscopique car fonction du milieu au lieu de la gravité.

Le Jodel-Constantin de Querey est une excellente machine et j’espère qu’on arrivera rapidement à lui adjoindre une girouette commandant l’équilibre longitudinal, ce qui est parfaitement possible (1).

Notez que la girouette ne répond pas à tous les cas de vol sur tous les avions. Elle est applicable seulement sur les machines classiques aux réponses classiques.

Prenons par exemple un cas extrême, celui du planeur 242. En virage, fort roulis et lacet induits. Il faut en spirale tenir positif, et fortement, l’aileron de l’aile intérieure au virage. On finit par virer avec peu de pied et du manche du côté opposé. Cas de croisement des commandes imposé par l’aérodynamique de la machine. La girouette n’est-elle pas inapplicable dans ce cas ?

Vous me direz qu’à l’inverse du Pou cette machine a une grande envergure. D’accord mais à l’inverse u Pou et malgré beaucoup plus d’heures de vol sur ces machines que sur tous les Poux réunis elle n’a encore jamais tué personne malgré ses défauts. Vous me direz aussi que c’est naturel étant donné que c’est une machine-école et qu’il y a toujours à bord, sur les deux, au moins un pilote sachant piloter, donc interpréter les besoins de sa machine. Et je serais tenté de terminer là en écrivant c.q.f.d. car c’est bien la démonstration qu’en tout état de cause il faut apprendre à, et savoir piloter, car on peut toujours sur n’importe quelle machine se trouver un jour dans une situation aérodynamique provenant de conditions atmosphériques qui obligent le pilote à sortir des règles du pilotage courant.

R. SIRRETTA




RÉPONSE À J. M. (p. 39)

Nos lecteurs ont pu lire l’intéressante lettre de notre abonné J. M. et la réponse de Sirretta. Voici la mienne :




Cher Monsieur,

Votre lettre est datée du 15 août. Le 15 août pendant que vous écriviez à Aviasport, j’étais à Pau et j’avais le plaisir de voler sur le Jodel de Querey que vous défendez et à la mise au point duquel vous avez contribué.

Je suis heureux de cette coïncidence, ainsi à la même heure un lien invisible nous réunissait.

Vous avez pu lire par ailleurs mes impressions sur la girouette, ce qui constitue la plus grande partie de ma réponse.
Quant au " Pou du Ciel ", je n’ai pas d’idée préconçue contre cette machine. Je me méfie tout de même un peu de ses réactions longitudinales et je pense comme Sirretta que, à cause de cela, il est plus judicieux de choisir un autre exemple d’avion " fool-proof ".

J’ajouterai néanmoins que je serais heureux si la possibilité m’était offerte de faire un vol sur ce type de machine.

Dois-je vous préciser que tout en suivant avec le plus vif intérêt toute tentative, tout effort, tendant à améliorer la sécurité offerte par l’avion, je ne crois pas à l’avion fool-proof, c’est-à-dire à l’avion à sécurité intégrale. Il y aura toujours la panne de moteur possible et le manque de coup d’œil possible du pilote qui fera encadrer le décor.

C’est pourquoi je crois que la formation rationnelle du pilote est un gage de sécurité au moins aussi important que tous les dispositifs de sécurité que l’on pourra imaginer.

Par contre, je pense qu’il faut travailler sur les deux objectifs, amélioration de la qualité du pilotage, amélioration de la sécurité de l’avion.

Pour Sirretta (et pour moi), l’avion " fool-proof " c’est celui qui au moment " d’encadrer le décor " fera de lui-même 180° bille au milieu et repartira dans la direction opposée. Avec une telle définition, avouez que vous avez perdu.

Pardonnez-moi cette plaisanterie. Votre lettre m’a beaucoup intéressé et j’espère avoir le plaisir de faire bientôt votre connaissance, nous discuterons de girouette … et du Pou du Ciel (discussions et exercices pratiques j’espère).

En attendant ce plaisir, recevez cher Monsieur, mes sincères salutations.

Pierre BONNEAU



AVIASPORT N° 18 (pp. 33 à 39)

Nous donnons ci-dessous la réplique de notre ami J. M. à la réponse de notre rédacteur en chef.
Nous l’avons illustrée de renvois correspondants aux points sur lesquels nous faisons porter notre argumentation en réponse.
Le mieux serait peut-être d’attacher chacun des adversaires respectivement à droite et à gauche d’un tableau noir et de les laisser s’expliquer en public.
Cela viendra peut-être.




Cher Monsieur,

Je vous remercie d’avoir bien voulu publier mes quelques observations sur ce que je pense être une combinaison de voilure permettant au pilote de virer toujours très correctement sans avoir appris, je dirai même sans s’en soucier, donc avec une augmentation extrêmement valable de la sécurité.

Loin de voir dans vos observations un signe de mauvaise foi, je n’y ai vu au contraire qu’un souci extrême de préserver l’existence des jeunes téméraires dans ce qu’il vous a paru être un désir de résurrection d’une ancienne polémique. Mon désir est cependant seulement de rechercher par une collaboration amicale de vos lecteurs et de vous-même les causes et effets d’un phénomène certain puisque constaté maintes fois en vol par moi-même et certainement aussi par bien d’autres.

La polémique, bien au contraire, qui est toujours à côté de tout progrès technique, est toujours faite de quelques points précis auxquels on vient surajouter une multitude de considérations qui rendent toute discussion inopérante. Pour l’instant, ne voulant en aucune façon ressusciter le principe polémique, j’ai seulement relevé votre renoncement, ce que je considère comme une erreur, à la possibilité d’un progrès dans le domaine du virage par l’amélioration technique de ses conditions d’exécution, qui sont : facilité et sûreté d’exécution en dehors de la question perfectionnement du pilote qui est autre chose.

Voilà donc rappelé le but précis de notre amicale discussion d’aujourd’hui. Je m’y tiendrai uniquement car du point de vue vol c’est le seul que j’ai pu réellement expérimenter sur cet appareil, et je pense que bous sommes du même avis : le calcul le laboratoire, c’est bien, mais le plein ciel c’est mieux.

Cependant si vos lecteurs le désirent, nous pourrons plus tard examiner la question profondeur de cet appareil (il y a du bon, il y a du mauvais, ne jetons pas trop la pierre à un chercheur qui a exposé sa vie avant celle des autres) mais là, je vous le dis tout de suite, je ne pourrai pas vous apporter le résultat d’expériences spéciales et personnelles en vol, mais seulement celui de quelques recherches de laboratoire.

Vous avez fait aussi une allusion aimable à nos récentes réalisations sur l’avion Jodel de M. Querey d’un montage co-pilote à girouette Constantin ; j’y ai été très sensible et vous m’excuserez si, pour des raisons de préséance pour ceux, services, personnes officielles ou privées qui ont aidé à cette réalisation, je ne puis encore vous en développer toute la technique. Mais rassurez-vous, cela viendra en son temps.

Que je vous dise cependant tout de suite que le cas du planeur 242 demandant un croisement de commandes n’est nullement incompatible avec le pilotage latéral à girouette ; tout au contraire celle-ci travaillera en croisé avec l’action des pieds si cela lui apparaît aérodynamiquement nécessaire. Il en serait ainsi, commandes croisées à la demande avec le montage actuel de l’avion de M. Querey, en spirale montante très prononcée, si son moteur le lui permettait. Mais bien entendu pour le planeur précité manifestant une propension marquée pour ce genre de pilotage en commandes croisées, une position plus idoine des girouettes et un calage que n’a pas celle du Jodel ne ferait que rendre encore meilleur le pilotage dans ce cas particulier (1) (NdR : cette note (1) est absente de nos documents originaux)

Et maintenant, revenons à notre mouton.
Nous suivrons notre exposé d’aujourd’hui en rappelant l’accent mis honnêtement par vous sur la difficulté que représente le virage et sur les risques que l’on court en ne l’exécutant pas correctement (Aviasport, N° 3, page 7, dernière ligne) : " la complexité de la question du virage, qui est pour le pilote la question vitale du pilotage. ". Ce qui prouve bien qu’il faut simplifier. Cette difficulté n’existerait pas si le pilote voyait à chaque instant les deux angles de référence du vol uniforme et continu : l’angle d’attaque et l’angle de dérapage (je désignerai par la suite uniformément par ce terme l’obliquité du courant d’air, que cela provienne d’un déplacement transversal de l’avion vers l’intérieur ou l’extérieur du virage).

Mais, hélas, le pilote ne les voit pas. C’est la raison pour laquelle il a appelé perte de vitesse ce qui n’était qu’augmentation de l’angle d’attaque, ce qui a tué bien du monde ; tout comme encore de nos jours, négligeant un angle presque invisible d’ailleurs, on confond cause et effet dans l’examen du virage. En connaissant mieux ces détails du virage avec une seule commande, on pense comprendre que la machine est perfectible et que de cette façon on peut réduire les pertes en vies humaines.
Communément, on dit : l’inclinaison fait virer. Alors que techniquement, comme le disait Devillers en 1920,(Aviasport N° 3), c’est bien le gouvernail de direction et de profondeur ou, à défaut, l’effet directionnel des dérives verticales placées qui donnent la " cadence ". En effet, décomposons le mouvement (fig. 1) :



Avion placé en A, on l’incline latéralement avec les ailerons.
Cette inclinaison fait apparaître Fy.

Cette force Fy appliquée au centre de sustentation (confondu avec le centre de gravité puisque l’avion est en équilibre longitudinal), agissant comme force centripète, fait décrire au centre de gravité de l’avion la trajectoire-courbe AB. Tout cela a été fort bien décrit dans Aviasport N° 3.

Mais aucune force n’est encore intervenue pour faire tourner l’avion sur lui-même, et en B son axe est toujours dirigé vers le même point à l’infini (l’horizon) et il n’est apparu aucune cadence.

Mais en B, la vitesse V sur la trajectoire fait un angle j de dérapage avec l’axe de l’avion.

Sous cet effet d’obliquité du vent V, la dérive est chassée vers l’extérieur du virage, l’avion tourne sur lui-même, c’est la cadence (2). En C, l’appareil est représenté à nouveau dans le lit du vent ; il y sera de façon approximative si on laisse la dérive agir seule (pilotage à une commande) et exactement si le gouvernail a été correctement braqué (pilotage à deux commandes).
Et le phénomène se continue ainsi.
On voit donc que le virage en plus de l’inclinaison qui, elle, est fixée pour un virage donné horizontal, comporte donc (deux ? NdR : ce mot semble avoir été oublié) vitesses de rotation continues : la courbure de la trajectoire et la cadence.

On ne peut les dissocier l’une de l’autre : il ne peut y avoir virage s’il n’y a que trajectoire courbe, il ne peut y avoir virage s’il n’y a que cadence.

Et une question se pose tout de suite : ne pourrait-on pas intervertir l’ordre des facteurs et concevoir la décomposition et exécution du virage à une seule commande en commençant par la cadence pour laisser se faire seule la courbure de la trajectoire ?

Très exactement.

Considérons en effet la figure 2.

L’avion est en A ; une action sur le gouvernail de direction fait pivoter l’avion sur lui-même, pendant ce mouvement qui est la cadence, vient en B.

Recevant alors les courants d’air par la gauche car la cadence a fait apparaître un angle de dérapage à gauche j, l’appareil s’il a une bonne stabilité latérale de forme va s’incliner.
Il apparaît donc une force transversale Fy appliquée au centre de sustentation et le dérapage cesse.
Cette force centripète Fy courbe la trajectoire et le centre de gravité vient en C où l’avion a de nouveau son axe tangent à la trajectoire : approximativement si on laisse la stabilité latérale de forme agir seule (pilotage à une commande) et exactement si on a aidé en roulis avec les ailerons (pilotage à deux commandes).

Je ne crois pas avoir besoin d’insister sur le fait que si pour la clarté de l’exposé j’ai été obligé de décomposer en les saccadant les mouvements de ces deux façons de virer avec une seule gouverne, la réalité vient que dans les deux cas l’avion fait ses deux rotations de façon progressive et continue.

De même j’ai admis qu’il s’agissait d’un virage à inclinaison suffisamment faible pour pouvoir négliger l’effet directionnel du gouvernail de profondeur (et) pouvoir confondre aussi dans le vocabulaire axe de lacet et axe de cadence, et pouvoir enfin négliger la vitesse permanente de tangage qu’il y a dans tout virage avec inclinaison transversale. Évidemment, aux grandes inclinaisons, le volet de profondeur doit apporter son appoint directionnel proportionnellement au sinus de l’angle d’inclinaison, mais il s’agit entre autres d’une action de cadence et elle est la même dans ces deux façons de virer avec une seule gouverne : due au gauchissement de la direction.

J’ai enfin négligé les phénomènes de lacet inverse, lacet et roulis induits, etc., pour la simplicité de l’exposé.

Regroupons donc la cascade des phénomènes de ces deux cas :

Premier cas :

- Manœuvre des ailerons, inclinaison ;
- Courbure de la trajectoire ;
- Angle de dérapage ;
- Action aérodynamique créant un mouvement de lacet ;
- Cadence.

Deuxième cas :

- Manœuvre de la direction ;
- Cadence de l’avion sur lui-même ;
- Angle de dérapage ;
- Action aérodynamique de stabilité en roulis ;
- Courbure de la trajectoire.

Il y a similitude complète, on pourrait même presque dire symétrie, entre ces deux phénomènes. Dans les deux cas, pour virer à faible inclinaison, le pilote fait une manœuvre, une seule, et l’aérodynamique de la cellule fait le reste.

On peut aussi représenter l’ensemble de ces phénomènes par le diagramme circulaire ci-dessous (fig. 3).

Le pilote entre dans le circuit (flèches pleines dans le pilotage au manche, flèches pointillées dans le pilotage aux pieds) et l’avion passe alors successivement par la série de 6 phénomènes, sans redoubler le dérapage, et sort du circuit, le processus du virage étant alors complètement exécuté.



Il faut bien entendu pour que tout ce que nous venons d’exposer s’exécute bien et avec le minimum de dérapage, que les réactions aérodynamiques de la cellule soient suffisamment énergiques.

Tous les pilotes ont constaté l’aptitude manifestée par certains avions petits et grands, à pouvoir normalement se conduire uniquement au gauchissement et ils apprécient fort cet avantage. Cela vient tout simplement de ce que ces avions ont une notable stabilité de lacet, ce qui du point de vue constructif est facile à obtenir (3) (NdR : note absente)

Tout près de vous le Jodel D.112 bénéficie de cette qualité marquante relevée par beaucoup de pilotes et aussi par la revue anglaise " Flight " du 6 mai, page 579, 4e alinéa.

Il est alors très facile de concevoir que, si pour un avion ordinaire l’effet de dérive est doublé ou triplé, l’avion suivrait instantanément par virage l’inclinaison donnée par le gauchissement (4) (Ndr : note absente). Ce fut la solution préconisée il y a 30 ans par M . Constantin avec sa girouette commandant le gouvernail de direction, c’est aussi ce qui, en 1936, fut repris par M. Gianoli avec sa gouverne autoptère de direction.

Pour donner une idée de la faible valeur du dérapage que nécessite théoriquement cette façon de virer au gauchissement et à la profondeur seulement, nous donnons ci-dessous un tableau de chiffres qui montrera pour différentes inclinaisons allant jusqu’à la limite de décrochage la valeur du dérapage qui existerait théoriquement pour le Jodel D.112 classique.

Tableau des dérapages j vers l’intérieur du virage et braquage volet de profondeur
pour différentes inclinaisons. Jodel D-112 – Vitesse 144 km/h, soit 40 m/sec.



Le pilote est, avec ses seuls sens, incapable d’apprécier cet angle j.
Il n’est dans ces conditions pas très étonnant que ne voyant pas plus aujourd’hui cet angle de dérapage que les Vieilles Tiges de 1912 ne présupposaient l’influence des variations de l’angle d’attaque qu’ils ne voyaient pas, se soit tout doucement introduit cette notation (NdR : notion ?) que c’est l’inclinaison qui fait virer alors que le gouvernail de direction ou à défaut l’effet de stabilité en lacet est cause de la cadence vue par le pilote.

L’exemple de la fusée transversale présenté par Sirretta est très juste en ce qui concerne la trajectoire, il ne manque que l’effet directionnel de dérive pour donner la cadence, mais il est vrai que cet effet directionnel était sans doute entendu dans l’esprit de ce dernier (5) (NdR : note absente).

Mais revenons à notre 2e cas qui est celui du Pou du Ciel. Ici tout est changé, aucun constructeur sauf Mignet, et on ne l’en complimentera jamais assez, n’a été capable de trouver une combinaison de voilure qui donne sous l’effet d’un dérapage minime un moment de roulis suffisant pour mettre très vite l’avion à l’inclinaison voulue, tout comme la stabilité de lacet par l’effet directionnel apparaissant sous la forme de cadence fait que l’avion suit en fait la modification progressive de l’orientation de la trajectoire.

C’est simplement là le secret principal du Pou du Ciel.

Seul, M. Constantin ayant, il y a un peu plus de 20 ans, branché sur les ailerons sa girouette analyseuse de dérapage, obtint le même résultat de l’avion, qui suivait instantanément en roulis les ordres donnés en lacet.
Les techniciens spécialisé appellent cela le couplage lacet-roulis, et seul Mignet en a fait largement bénéficier son assemblage de voilure, et ce fut alors du point de vue virage le succès complet dont j’ai rapporté avec le souci de la plus complète exactitude l’expérience que j’en avais fait moi-même.

Mais avant de terminer, je vous propose une expérience.
Vous aurez ainsi la confirmation que M. Paul Soderlind, pilote américain dont vous avez fort opportunément traduit les conseils (Aviasport N° 10) en cas d’obligation fortuite à faire du P.S.V., est certainement tout à fait dans le vrai : à condition cependant que la cellule ait des coefficients de stabilité de roulis dû au dérapage (référence angle de dérapage) qui ne soient pas trop faibles.

Et à ce propos, pour tirer de ces exposés un résultat pratique, ne pourrait-on pas ajouter à l’ensemble des critères de bonne qualité de vol dont nous parle M. Bonneau dans ses articles, celui qui définirait l’aptitude qu’aurait l’appareil à pouvoir sortir du P.S.V. par la méthode si simple de M. Paul A. Soderlind ?

Parmi tous nos appareils de tourisme actuels, depuis le Norécrin jusqu’au Turbulent ou Bébé-Jodel, en passant par les Stampe, N.C., Boisavia, Piper, Emeraude, Brochet, etc., il y a sûrement une classification à faire de ce point de vue, ce qui ne serait pas d’intérêt négligeable pour la sécurité de l’utilisateur.

Vous voyez que cette discussion engagée sur un sujet aussi hasardeux et mouvant que celui du Pou du Ciel, et qui vous a surpris, pourra peut-être arriver quand-même à une sauvegarde plus grande de nos amis pilotes.
Si l’homme doit être toujours mieux instruit, la machine, elle, plus sûrement encore, est toujours perfectible.

Je verrai sans doute la prochaine fois quelques aspects des raisons mathématiques et aérodynamiques de la grande efficacité du Clj dans le Pou du Ciel.

J.M.

(à suivre)


Origine du chapitre : Revue AVIASPORT, fichiers images fournis par Jean-Marie BALLAND
Auteur : Jacques MOTTEZ
Saisie, mise en ligne(original) : J.-Pierre LALEVÉE (nov. 2001)
Mise en ligne : Charlie CRAWLEY

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