Vis aérienne (Léonard de Vinci)
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| Vis aérienne | |
 Dessin et commentaires de la vis aérienne du Manuscrit B desManuscrits de l'Institut,deLéonard de Vinci,desannées 1480. | |
| Rôle | Plan d'étude visionnaire expérimental d'hélice aéronautiqueet d’hélicoptère |
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| Constructeur |  Léonard de Vinci
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| Mise en service | Vers1490(sans succès) |
| Motorisation | |
| Moteur | Axe principal en lame d'acier-ressortàéchappement,remontéparcabestanà quatreanspects. |
| Nombre de pales | 1hélice aéronautiqueconiquehélicoïdale,entoile de linrigide |
| Dimensions | |
| Diamètre du rotor | 5 à 10m |
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Lavis aérienneou l'hélice volanteest un plan d'étude visionnaire expérimental d'aéronefàhéliceàvol vertical,inventée entre1487et1490par l'inventeur italienLéonard de Vinci[1],reconnu comme un des plus anciensprototypesd'études et d'inspiration d'hélice aéronautiqueet d'hélicoptèrede l'histoire de l'aviationet de l'histoire de l'hélicoptère et autres voilures tournantes[2].
Histoire
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À la suite de ses études entre autres dumouvement perpétuel,de sonautomobileà moteur àressortde 1478, ou de sonchar d'assautde 1485, et alors qu'il est au service duduc de MilanLudovic Sforzaà titre d'ingénieur militaire,Léonard de Vinciétudie la perspective depremier volaéronautiquehumain, entre 1485 et 1490, avec leparachuteet levol planédesrapaces,dans le cadre de ses nombreuses étudesaéronautiquesd'ornithoptèresbioniquesde sesCodex AtlanticusouCodex sur le vol des oiseaux.
À la suite de diverses expérimentations infructueuses, il abandonne l'étude d'ornithoptèreàailes oscillantespour se consacrer à l'étude de formes d'ailes rigides.Il invente alors la vis aérienne à base d'héliceen forme de vis-héliceconiqueen toile de lin rigide, inspirée entre autres dubambou-coptèrechinoisduIVesiècle(arrivé en Europe à son époque), et de lavis d'ArchimèdeduIIIesiècleav. J.-C.,utilisée depuis l’antiquitépour faire monter de l’eau...
Sur le principe de sonautomobileà moteur àressortinspiré de l'horlogeriede 1478, ce prototype de vis aérienne est motorisée par un axe principal en lame d'acier-ressortàéchappement(et câble d'armature enroseauflexibles longs et forts)remontécomme unearbalète géanteou unecatapulteparcabestanà quatreanspects(« L'armature qui sous-tend la toile ci-dessus sera de roseaux longs et forts; on peut faire un petit modèle en papier dont l'axe sera une mince lame d'acier, soumise de force à un mouvement de torsion; rendue à sa liberté, elle fait tourner l'hélice »).
Il s'inspire entre autres desthéoriessuivantes de son époque:
- « Si cettevis d'Archimèdepeut forcer l’eauà se déplacer au contraire de son sens naturel, c’est-à-dire du bas vers le haut, il est probable qu’une vis adaptée puisse se déplacer de la même manière dans cet autrefluidequ’est l’airqui nous environne. »
- « La force avec laquelle une chose va contre l'air est égale à celle de l'air contre la chose. »
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Musée des sciences et des techniques Léonard de Vinci de Milan -
Vis aérienne touristique du parc du musée duchâteau du Clos Lucéd'Amboise
Le dessin de la vis aérienne (Ms B, f.83 v) apparaît dans le Manuscrit B desManuscrits de l'Institutde Francedaté des années 1487-1490, accompagné des notes en écriture codée inversée suivantes de Léonard de Vinci:
- « Que l'extrémité de la vis soit un câble de fer de la grosseur d'une corde et que du centre au cercle, il y ait 8 brasses[3].».
- « Si cet instrument, qui a la forme d'une vis est bien fait, c'est-à-dire fait d'unetoile de lindont les pores sont bouchés avec de l'amidon,et si on le fait tourner rapidement, j'estime que cette vis fera sonécroudans l'airet elle s'élèvera. Prends exemple d'une règle large et mince, violemment déplacée dans l'air; tu verras que ton bras suit, dans son déplacement, l'arête de cette planchette[4].»
- « L'armature qui sous-tend la toile ci-dessus sera de roseaux longs et forts; on peut faire un petit modèle en papier dont l'axe sera une mince lame d'acier, soumise de force à un mouvement de torsion; rendue à sa liberté, elle fait tourner l'hélice ».
Le principe de vol d'aéronefàhéliceest véritablement très visionnaire pour cette époque, où la seule puissance de propulsion musculaire humaine, animale, ou naturelle disponible d'alors (éventuellementdémultipliéepar effets mécaniques connus decabestans,leviers,palans,engrenages,pignons,ressorts,oupoulies...) est très largement insuffisante pour alimenter cette idée visionnaire révolutionnaire, qui devra attendre la puissance suffisante de l'invention des premiersmoteursduXIXesièclepour pouvoir concrétiser le principe deportanceaéronautiqueétudié par Léonard de Vinci. L'expertAugusto Marinoni(en)analyse ainsi le dessin du manuscrit B: « Le dessin comporte une spirale en toile dont le diamètre est près de dix mètres et l’on ne voit pas comment il serait possible de faire tourner rapidement cette spirale, d’autant plus qu’elle doit être assez forte pour soutenir le poids de la machine et celui de l’éventuel pilote. Et si tous les petits trous de la toile étaient bouchés, elle serait impénétrable sans être toutefois plus résistante. Aussi vaut-il mieux considérer ce dessin comme l’énonciation scientifique d’un principe scientifique qui trouvera, plus tard, son application dans l’héliceou l'hélicoptère[5].».
Postérité
[modifier|modifier le code]Plus de300 ansaprès la vis aérienne de Léonard de Vinci, l'inventeur françaisFrédéric Sauvagedépose un des premiers brevets d'invention d'hélice marineen 1832, qui s’impose définitivement vers 1880 aubateau à roues à aubes.Le premierballon dirigeable Daimlermotorisé de 1888, deGottlieb Daimler,est propulsé avec succès par unehéliceen toile de ce type. Les inventeurs françaisGustave de Ponton d'AmécourtetGuillaume Joseph Gabriel de La Landelles'inspirent avec succès de cette invention et de celle dubambou-coptèrechinoisduIVesièclepour l'invention de leurchère hélice(qu'ils nomment «hélicoptère») de 1861, àrotor contrarotatifà doublehélices aériennescoaxiales, suivie en 1933 duBreguet Gyroplane LaboratoiredeLouis Charles Breguet(considéré comme le premierhélicoptèrefonctionnel de l'histoire de l'aviation).
Bibliographie
[modifier|modifier le code]- 1795:Manuscrits de l'Institutde France,schéma MS B, f.83v, du Manuscrit B
- 1960:Manuscrit B de l'Institut de France,éd. Nando de Toni, introduction André Corbeau, Grenoble, Roissard.
Notes et références
[modifier|modifier le code]- Tout comprendre- Hors série - Histoire(préf.Bruno Ferret),Fleurus Presse,,100p.(ISSN2557-3306),Les Grandes Inventions, « Les fabuleuses machines de Vinci »,p.85
- Ce qui ne fait pas l'unanimité car l'hélicoptère est plus un avion à voilures tournantes qu'un véhicule à hélice.
- La estremità di fuori della vite sia di filo di ferro grosso una corda, e dal cerchio al centro sia braccia 8.
- Trovo, se questo strumento fatto a vite sarà bene fatto cioè fatto di tela lina, stopatti i suoi pori con amido, e voltato con prestezza, che detta vite si fa la femmina nell’aria e monterà in alto. Piglia lo esempio da una riga larga e sottile, e me nata con furia in fra l’aria: vedrai essere guidato il tuo braccio per la linea del taglio della detta asse.
- Augusto Marinoni,Les machines impossiblesin:Léonard de Vinci ingénieur et architecte,Montréal 1987,p.122.
Voir aussi
[modifier|modifier le code]- Premier vol
- Hélicoptère
- Ornithoptère
- Bambou-coptère
- Hélice (navire)
- Hélice aérienne
- Hélice (aéronautique)
- Histoire de l'aviation
- Histoire de l'aérostation
- Chronologie de l'aéronautique
- Histoire de l'hélicoptère et autres voilures tournantes
- Science et ingénierie de Léonard de Vinci
Liens externes
[modifier|modifier le code]- [vidéo]«Hélicoptère humain», surYouTube
- [vidéo]«Les inventions de Léonard - La vis aérienne», surYouTube
- [vidéo]«Orléans: des ingénieurs créent la vis aérienne de Léonard de Vinci», surYouTube
