En cinq minutes : les frères Wright et le premier vol
Wilbur et Orville Wright, deux fabricants de bicyclettes de Dayton, dans l'Ohio, réalisent le 17 décembre 1903 le premier vol contrôlé, motorisé et soutenu d'un engin plus lourd que l'air. L'exploit a lieu sur les dunes de sable de Kill Devil Hills, près de Kitty Hawk, en Caroline du Nord. Le plus long de leurs quatre vols de la matinée dure 59 secondes et couvre environ 260 mètres (852 pieds). Cela paraît modeste, mais c'était la première fois qu'un homme décollait grâce à un moteur, dirigeait l'appareil en l'air et le posait à un point aussi élevé que celui du départ.
Les Wright appartiennent à l'ère d'inventions décrite dans Ideas That Shaped the 19th Century, une époque où la science, les ateliers et les brevets commencent à transformer la vie quotidienne. Trois idées suffisent pour retenir l'histoire :
- Le contrôle d'abord. D'autres inventeurs couraient après des moteurs plus puissants. Les Wright ont cherché comment un pilote peut diriger l'appareil.
- Tester, puis construire. Cerfs-volants, planeurs et soufflerie artisanale ont précédé le moteur.
- Le premier vol n'était qu'un début. Il faut attendre 1905 pour voler plus d'une demi-heure, et 1908 pour que le monde y croie.
Deux frères de Dayton
Wilbur Wright naît en 1867 et Orville en 1871. Leur père, Milton Wright, est évêque de l'Église des Frères unis en Christ, et leur sœur Katharine reste proche des deux frères toute sa vie. Aucun n'a de diplôme universitaire. Dans les années 1890, ils dirigent une imprimerie, puis un magasin de cycles, la Wright Cycle Company, à Dayton.
La bicyclette compte plus qu'il n'y paraît. Un vélo est volontairement instable : le cycliste le maintient droit par de petites corrections constantes. Les frères en viennent à voir le vol de la même façon. Un avion ne tiendrait pas en équilibre grâce à sa seule conception ; c'est le pilote qui devrait le stabiliser.
En 1896, le pionnier allemand du vol à voile Otto Lilienthal meurt dans un accident. La nouvelle pousse Wilbur à lire sur le sujet et, en 1899, il écrit à la Smithsonian Institution, à Washington, pour demander des livres et des documents. Il découvre que beaucoup ont étudié la portance et la puissance, mais que presque personne n'a résolu le problème de la direction.
Le problème résolu : le contrôle
Un aéronef peut tourner de trois façons. Il peut lever ou baisser le nez (tangage), incliner une aile vers le bas (roulis) et pivoter à gauche ou à droite (lacet). Les Wright comprennent que le pilote doit maîtriser les trois. Leur réponse pour le roulis est le gauchissement des ailes : le pilote tord le bout des ailes en tirant des câbles, si bien qu'un côté gagne en portance et l'autre en perd. On raconte que Wilbur a eu l'idée en tordant une longue boîte en carton dans le magasin de cycles, et il avait observé comment les oiseaux inclinent leurs ailes en vol.
Ils avancent pas à pas :
- 1899 : un petit cerf-volant biplan teste le gauchissement des ailes.
- 1900 : un premier planeur piloté à Kitty Hawk, un site isolé choisi pour son vent régulier et son sable mou.
- 1901 : un planeur plus grand, qui produit moins de portance que ne le promettaient les tables publiées. À Dayton, ils construisent une petite soufflerie et testent environ 200 profils d'aile pour obtenir leurs propres chiffres.
- 1902 : un planeur doté d'un gouvernail arrière mobile relié au système de gauchissement. Ils enchaînent des centaines de vols planés, et l'appareil tourne enfin et garde son équilibre.
À la fin de 1902, les Wright possèdent ce que personne d'autre n'a : une machine qu'un pilote entraîné peut réellement diriger. Il leur manque encore la puissance.
La construction du Flyer de 1903
Aucun fabricant ne propose un moteur à la fois léger et assez puissant ; les frères confient donc la tâche au mécanicien de leur atelier, Charlie Taylor. Il construit un moteur à quatre cylindres d'environ 12 chevaux. Les frères calculent aussi leurs propres hélices, en traitant chaque pale comme une petite aile tournante, et deux hélices entraînent l'appareil par des chaînes comme celles d'une bicyclette.
Le Wright Flyer terminé a une envergure d'environ 12,3 mètres (40 pieds 4 pouces) et pèse à peu près 275 kilogrammes (605 livres) sans le pilote. Le pilote est allongé à plat ventre sur l'aile inférieure et déplace ses hanches pour tirer les câbles de gauchissement. L'appareil roule sur un rail de bois d'environ 18 mètres (60 pieds) posé sur le sable.
Ils ne sont pas seuls dans la course. Le 8 décembre 1903, neuf jours avant le vol des Wright, l'Aerodrome de Langley, financé par l'État et construit par Samuel Langley de la Smithsonian, tombe dans le Potomac dès son lancement. Il disposait d'une bonne puissance, mais d'aucun véritable système de contrôle.
Le 17 décembre 1903 à Kitty Hawk
Le 14 décembre, les frères tirent à pile ou face pour savoir qui essaiera le premier. Wilbur gagne, mais sa tentative décroche et abîme légèrement le Flyer. Les réparations prennent trois jours.
La matinée du 17 décembre est froide, avec un vent fort d'environ 20 miles par heure, voire plus. Les frères hissent un signal vers le poste de sauvetage voisin, et cinq habitants de la région viennent assister à la scène. Vers 10 h 35, Orville s'allonge sur l'aile inférieure et le Flyer quitte le rail. John T. Daniels, du poste de sauvetage, prend avec l'appareil des frères la célèbre photographie : Orville dans les airs, Wilbur sur le sable à côté de la machine.
- Vol 1 (Orville) : environ 12 secondes, 120 pieds (37 mètres).
- Vol 2 (Wilbur) : un peu plus loin, avec un meilleur contrôle.
- Vol 3 (Orville) : encore plus loin, environ 200 pieds.
- Vol 4 (Wilbur), vers midi : 59 secondes, 852 pieds (260 mètres).
Ces distances sont mesurées par rapport au sol, face à un fort vent de face ; la distance réellement parcourue dans l'air par le Flyer est donc bien plus longue. Après le quatrième vol, une rafale retourne l'appareil et le brise : il ne volera plus jamais. Les frères envoient un télégramme à leur père, à Dayton, en lui demandant de diffuser la nouvelle. Beaucoup de journaux n'y croient pas, ou l'ignorent.
Rendre l'avion pratique, de 1904 à 1909
En 1904 et 1905, les Wright perfectionnent leur conception sur un terrain appelé Huffman Prairie, près de Dayton. En 1905, leur troisième appareil, le Flyer III, vire, décrit des cercles et reste en l'air plus d'une demi-heure. Ils peuvent désormais affirmer posséder une machine volante pratique.
Ils cherchent à la protéger. Un brevet sur leur système de contrôle est accordé en 1906, et les frères mèneront ensuite de longs procès contre des rivaux comme Glenn Curtiss. Ils gardent aussi leurs plans secrets tout en cherchant un acheteur, ce qui explique en partie pourquoi le public les voit si peu pendant des années.
Tout change en 1908. En août, Wilbur fait des démonstrations publiques près du Mans, en France, et les pilotes européens sont stupéfaits par ses virages serrés et fluides. En septembre, Orville réalise des essais pour l'armée américaine à Fort Myer, en Virginie. Le 17 septembre, une hélice se brise, l'appareil s'écrase, Orville est grièvement blessé et son passager, le lieutenant Thomas Selfridge, meurt : c'est la première victime d'un accident d'avion motorisé. L'armée achète tout de même un appareil Wright en 1909, et les frères fondent la Wright Company cette année-là.
Héritage
Wilbur meurt de la fièvre typhoïde le 30 mai 1912, à 45 ans. Orville vit jusqu'au 30 janvier 1948. Pendant des années, il se dispute avec la Smithsonian, qui avait soutenu Langley, et il envoie le Flyer original au Science Museum de Londres en 1928. Il revient à la Smithsonian en 1948.
Les avions modernes utilisent des volets sur les ailes, appelés ailerons, au lieu du gauchissement, mais le principe reste celui découvert par les Wright : le pilote contrôle le tangage, le roulis et le lacet. En une dizaine d'années, l'avion devient un outil militaire pendant la Première Guerre mondiale, puis le transport de passagers suit. Au Japon, les premiers vols motorisés ont lieu en décembre 1910 à Yoyogi, à Tokyo.
Ce que demandent les examens
- Date et lieu : 17 décembre 1903, Kitty Hawk, Caroline du Nord.
- Formulation précise : le premier vol contrôlé, motorisé et soutenu d'un engin plus lourd que l'air. Des ballons et des planeurs avaient volé avant, et une réponse du type « premiers à voler » fait perdre des points.
- Portée : la Seconde Révolution industrielle produit des machines pratiques par des essais systématiques ; les Wright montrent l'expérimentation, la mesure et l'amélioration remplaçant le tâtonnement.
- Conséquences : de nouvelles formes de guerre et de transport, de nouvelles industries et des conflits de brevets.
- Confusion fréquente : l'Aerodrome de Langley, qui échoue le 8 décembre 1903, n'était pas un appareil des Wright.
À lire ensuite
- Ideas That Shaped the 19th Century : le contexte plus large des sciences, de l'industrie et des idées nouvelles qui ont rendu possibles des inventeurs comme les Wright.
- Thomas Edison et l'ère des inventions : comment un autre inventeur célèbre a transformé un atelier en laboratoire de recherche.
- Nikola Tesla et la guerre des courants : la rivalité électrique qui a alimenté la même ère d'inventions.
