Jeu de piste aéronautique au cœur de Paris

De l’Avion N°3 de Clément Ader (1897) à Solar Impulse de Bertrand Piccard et André Borschberg (2010), nous vous proposons une balade entre le musée des Arts et Métiers et la Cité des Sciences en passant par l’étonnante soufflerie Eiffel du côté d’Auteuil.

Nous voici en plein cœur de Paris, à deux pas de l’Hôtel de ville, de Beaubourg et des Halles, au Musée des Arts et Métiers, l’un des plus anciens musées techniques et industriels au monde ! Consacré aux techniques en général, cet établissement présente un réel intérêt sur le plan aéronautique, puisque plusieurs appareils exceptionnels y sont exposés.

Dès votre arrivée, empruntez le grand escalier et là : premier éblouissement en levant les yeux ! Vous découvrirez le surprenant aéroplane de Clément Ader dit « Avion n°3″, datant de 1897.

Ingénieur inventif dans des domaines très variés, Clément Ader (1841-1925) abandonne l’administration des Ponts et Chaussées pour se consacrer à un rêve qui le hantait depuis longtemps : vaincre la pesanteur en s’inspirant du vol des chauve-souris et surtout de la forme de leurs ailes. Entre 1882 et 1889, il construit une première machine volante : « l’Éole » et parvient, le 9 octobre 1890, à quitter le sol. Avec l’aide du Ministère de la Guerre, Ader entreprend, aussitôt après, la construction de l' » Avion n°3  » présenté ici.

Achevé en 1897, l’avion (nom qu’il inventa…) mesure 16 mètres d’envergure et repose sur 3 roues. Son poids est de 258 kg à vide. Deux moteurs à vapeur de 25 CV, indépendants, actionnent chacun une hélice de 4 pales. Il y a une chaudière et un condenseur pour les deux moteurs. Les ailes sont en soie et tiges de bambou. Les essais ont lieu les 12 et 14 octobre 1897 à Satory. L’avion parcourt quelques centaines de mètres, prend de la vitesse, les roues quittent sporadiquement le sol. Mais les conditions météorologiques sont mauvaises et le vent fait basculer l’avion qui atterrit brutalement, ailes, roues et hélices brisées.

Ces résultats, objet d’une longue polémique, ne sont pas jugés assez intéressants pour que l’État poursuive son aide. Ader décide d’abandonner ses recherches d’avionneur. En 1903, il donne l' » Avion n°3  » au Conservatoire des arts et métiers. L’avion fut complètement restauré, sous la direction du général Pierre Lissarrague, par les services techniques du Musée de l’air et de l’espace du Bourget.

Seconde étape indispensable de votre visite : l’ancienne église de Saint-Martin-des-Champs. Temple consacré par la Révolution française à la technique et à l’industrie, cette chapelle est un vestige du prieuré dans lequel le Conservatoire des arts et métiers est installé depuis 1798. Dans ce lieu atypique, magique (où vous verrez aussi l’un des pendules de Foucault) et empreint d’histoire, vous allez découvrir trois autres appareils exceptionnels.

Suspendu sous la voûte de la nef, le « fameux » Blériot XI, véritable appareil avec lequel Louis Blériot (1872-1936) effectua la première traversée de la Manche le 25 juillet 1909, entre Calais et Douvres (37 km franchis en 38 minutes). Et c’est le 13 octobre suivant l’exploit, que le Blériot XI entre en grande pompe au Conservatoire National des Arts et Métiers.

Le REP numéro 1, appareil datant de 1906, conçu par Robert Esnault-Pelterie (1881-1957). Sur ce premier monoplan métallique, deux leviers (ancêtres du manche à balai) assurent l’ensemble des commandes de direction. Celui de droite agit sur la gouverne de profondeur et celui de gauche permet de diriger l’appareil en « gauchissant » des ailes.

Quant à l’avion le plus proche du chœur de la Chapelle, il s’agit d’un Breguet XI, datant de 1911. Ce biplan, construit par Louis Breguet (1880-1955), en tôle d’acier, en bois, et en aluminium, obtint des performances remarquables pour l’époque : 95 km/h, un plafond à 750 mètres et une autonomie d’environ 3 heures et ce, avec deux passagers et le pilote. Le radiateur ajouté devant les ailes et la roue avant directrice doublée d’un ski, témoignent de la vocation de cet avion qui devait pouvoir atterrir sur le sable du désert. En septembre 1911, Henri Breguet effectue la liaison Casablanca-Fez sans ravitaillement.

Divers éléments aéronautiques, moteurs et instruments, sont également à découvrir dans le musée.

Bien sûr, profitez de votre visite pour découvrir les autres domaines (il y en a sept présentés ici) tels que les instruments scientifiques, l’énergie et la mécanique. Et n’hésitez-pas à vous instruire quelques instants grâce aux mini conférences, gratuites, proposées régulièrement au sein de chaque espace. Sachez aussi qu’au 1er étage du musée, se trouve un important centre de documentation, accessible à tous.

Bref, franchissez sans hésiter les portes de ce lieu empli de surprises, où de véritables trésors y sont préservés…

Poursuivez votre promenade aéro-parisienne en mettant le cap au nord-est de la capitale. Après à peine 30 mn de métro, vous voici dans un tout autre univers. Si le lieu n’est pas autant chargé d’histoire, puisqu’il a ouvert ses portes en 1986, il n’en n’est pas moins passionnant, pour petits comme pour grands !

Cet immense espace spécialisé dans la diffusion de la culture scientifique et technique avait toute crédibilité à recevoir un engin tel que le désormais mythique avion solaire, Solar Impulse. L’appareil fut en 2010 le premier avion capable de voler, de jour comme de nuit, sans aucun carburant, propulsé uniquement par l’énergie solaire.

Alors que Bertrand Picard et André Borschberg viennent de boucler leur tour du monde à bord de Solar impulse 2ème génération, le premier prototype du Solar (HB-SIA – HB désigne l’immatriculation d’un avion helvétique, SI les initiales de Solar Impulse et le A pour le premier prototype) – est exposé au cœur de la Cité des sciences et de l’industrie. L’appareil présente une envergure gigantesque de 63,4 mètres, correspondant à celle d’un Airbus A340, pour un poids de seulement 1 600 kilogrammes, équivalent à celui d’une voiture.

Pour assurer sa propulsion et l’alimentation des instruments de bord, la partie supérieure de l’avion a été recouverte de cellules photovoltaïques : 10.748 sont localisées sur le dessus de l’aile (extrados) et 880 sur le stabilisateur horizontal. La partie inférieure de l’aile (intrados) est revêtue d’un film flexible léger. Entre ces deux surfaces, 120 nervures en fibre de carbone, réparties tous les cinquante centimètres, lui donnent son profil aérodynamique. Sous l’aile, quatre nacelles ont été fixées. Chacune d’entre elles est équipée d’un moteur électrique d’une puissance de pointe de 10 chevaux, d’une batterie au lithium et d’un système de gestion qui permet de contrôler cette batterie.

En juillet 2013, le HB-SIA réalise la dernière étape de la traversée des États-Unis, de Washington à New York. C’est aussi le dernier vol de Solar impulse-1 qui est mis à la retraite, avec plus de 400 heures de vol à son actif. Il sera démonté et rapatrié par avion-cargo en Suisse à Dübendorf, puis transporté à la Cité des sciences et de l’industrie de Paris, où il fera escale jusqu’en décembre 2016. Ensuite, il est question qu’il soit transféré au siège social de la société Solvay…

Outre cet avion plus qu’impressionnant, vous pourrez admirer sur grand écran les images de ses différents vols et voir le film de son arrivée et de son installation à la Cité. Un multimédia pédagogique présente aussi l’ensemble des technologies innovantes mises en œuvre dans sa réalisation et explique les enjeux attachés au projet Solar Impulse. Les plus (et moins) jeunes pourront même s’exercer à « voler comme le Solar » grâce à un simulateur de vol.

Avec cet appareil, l’objectif est de démontrer le potentiel des nouvelles technologies de développement durable. Mais il offre aussi une pointe de rêve et d’émotion au cœur de l’aventure scientifique…

Direction l’ouest parisien et plus précisément le 16ème arrondissement et le quartier d’Auteuil, pour découvrir un lieu étonnant et relativement peu connu bien que plus que centenaire et toujours « dans le vent » ! Construite en 1909 par le célèbre ingénieur Gustave Eiffel (1832-1923) au pied de la tour du même nom, la soufflerie sera dénommée « Chambre Eiffel » et plus de vingt aéroplanes (Blériot, Farman, Voisin…) y seront testés.

La municipalité de Paris jugeant l’installation inesthétique, le laboratoire « déménagera » dans le quartier d’Auteuil, rue Boileau. Inauguré en 1912, il abritera deux souffleries, l’une d’un mètre de diamètre (démontée en 1933), l’autre de deux mètres de diamètre.
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En 1921, Eiffel confie sa soufflerie aux Services Techniques de l’Aéronautique (STAé). Puis c’est le GIFAS (Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales) qui en reprend la gestion en 1929 et diversifie les activités en ouvrant ses dispositifs techniques à l’industrie automobile ainsi qu’au bâtiment, en 1945. Dans les années 90, l’ensemble des installations et le bâtiment furent classés « monument historique ». En 2001, le GIFAS cède le laboratoire au CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment).

La soufflerie est une installation d’essais utilisée en aérodynamique pour étudier l’action d’un écoulement d’air sur un corps en recréant artificiellement les conditions rencontrées lors d’un vol. Cette simulation expérimentale se fait en général sur une maquette à échelle réduite. Elle permet d’obtenir les performances telles que la portance, la traînée et les moments appliqués au véhicule réel.

La soufflerie d’Auteuil est une soufflerie à veine ouverte (sans paroi dans la zone d’essai) et à retour non guidé (retour libre de l’air dans le hall abritant la soufflerie). Elle génère un flux d’air de 0 m/s à environ 30 m/s (environ 100 km/h), avec un taux de turbulence entre 1 et 2 %. Elle se caractérise par un tunnel droit avec la chambre d’essais au centre et un ventilateur en sortie qui aspire l’air. Dans un collecteur, l’air est accéléré passant d’une section de 4 mètres de diamètre à l’amont à une section de 2 mètres de diamètre à la sortie. Un diffuseur, tube divergent, poursuit la reprise en s’élargissant jusqu’au ventilateur hélicoïdal de 3,80 m de diamètre. Cette invention d’Eiffel qui permet de diminuer drastiquement la puissance nécessaire à l’installation et donc d’augmenter le rendement sera copiée dans le monde entier.

Plus d’un siècle après sa création, elle permet encore de conduire des essais sur des maquettes de grands bâtiments, de voitures et encore parfois d’aéronefs !

Lors de votre visite, vous serez peut-être accompagnés par Martin Peter, dans les lieux depuis 1959 ( !) et depuis plusieurs années conservateur du laboratoire. Avec une passion débordante, il vous dira tout sur cette soufflerie, l’appareil de chute et partagera aussi de nombreuses anecdotes.

Magali Rebeaud

 

Informations pratiques

Le musée des Arts et Métiers

– 60, rue Réaumur, 75003 Paris.
Métro : Arts et Métiers ou Réaumur-Sébastopol. Bus : 20, 38, 39, 47.
Tél.: 01 53 01 82 00.
www.arts-et-metiers.net.
– Ouverture : mardi au dimanche, de 10h à 18h. Nocturne le jeudi jusqu’à 21h30. Fermé le lundi.
– Tarif : 8 €. Tarif réduit : 5,50 €.
Gratuité pour tous : Le 1er dimanche du mois et le jeudi en nocturne de 18h à 21h30.

La Cité des Sciences et de l’Industrie

Cité des sciences et de l’industrie – 30, avenue Corentin-Cariou – 75019 Paris.
www.cite-sciences.fr
Serveur vocal : 01 40 05 80 00
Métro Porte de la Villette.
Autobus : lignes 139, 150, 152, station Porte de la Villette.
Tramway : T3b (Porte de Vincennes – Porte de la Chapelle), station Porte de la Villette.
– Ouverture : du mardi au samedi de 10h à 18h et le dimanche de 10h à 19h.
Fermée les lundis ainsi que les : 1er janvier, 1er mai et 25 décembre.
– Tarif plein : 9€. Tarif réduit : 7€ : Pour le Solar Impulse + toutes les expositions permanentes et exposition temporaire « Mental Désordre ».

Le laboratoire Aérodynamique Eiffel

67, rue Boileau, 75016 Paris.
Métro Exelmans ou Chardon Lagache.
Tél.: 01 42 88 47 40.
www.aerodynamiqueeiffel.fr
– Bien que « Monument Historique », la soufflerie est un outil industriel d’aujourd’hui. L’organisation des visites n’est donc pas facilement compatible avec les activités de recherches. Néammoins : Visites guidées pour les groupes, sur réservation, le vendredi après-midi, samedi, dimanche.
Pour les individuels : visites organisées par l’Office du Tourisme du 93. Et lors des journées du Patrimoine.