Avion_III_Adler L’Avion III de Clément Ader Musée des Arts et Métiers, Paris – Photo Roby

Le désir d’imiter les oiseaux, l’envie de voler se sont d’abord exprimés à travers des légendes d’hommes volants : en Crète, avec le mythe d’Icare, en Amérique, chez les Incas, ainsi qu’en Asie (Assyrie, Inde) et en Afrique. Puis vint le temps des machines.

Mais, contrairement à d’autres innovations liées aux moyens de transport, les progrès marquants des véhicules «plus lourds que l’air» ont attendu le XXe siècle pour se concrétiser.

L’essor fut rapide ; en un siècle, l’avion est devenu, avec l’hélicoptère, l’un des éléments de base d’une nouvelle industrie : l’aéronautique.  Les premières tentatives de vol En Chine, peu avant notre ère, des hommes essayent de s’envoler au moyen d’énormes cerfs-volants. Au Moyen Age, d’autres se jettent du haut des tours, des ailes de fortune fixées à leurs membres. C’est l’oiseau qui, au XVIe siècle, inspire à Léonard de Vinci l’étude d’ornithoptères, appareils à voilure battante actionnée par la force des bras et des jambes ou par un dispositif à ressort. Il établit les plans d’autres machines volantes, du type parachute ou hélicoptère, et a, vers la fin de sa vie, l’intuition de la possibilité du vol plané au moyen d’une voilure fixe. De ses projets, aucun ne voit le jour, et son œuvre, méconnue jusqu’à la fin du XIXe siècle, n’aura guère d’influence sur l’histoire de l’aviation.  Au XVIIe siècle, l’Anglais Robert Hook et l’Italien Giovanni Borelli démontrent, chacun de leur côté, qu’un homme ne peut voler en utilisant sa seule force musculaire et qu’une source additionnelle de puissance est nécessaire. Cependant, les «sauteurs de tours» poursuivent leurs dangereuses expériences. En 1742, le marquis de Bacqueville aurait traversé la Seine en s’élançant du toit de son hôtel parisien.  L’invention de l’aérostat A la fin du XVIIIe siècle, pour la première fois, on s’élève dans les airs, grâce à Joseph Montgolfier, qui découvre le principe du «plus léger que l’air» et invente le ballon à air chaud. Aidé de son frère Étienne, il mène avec succès une série d’essais qui permettent à Pilâtre de Rozier et au marquis d’Arlandes d’effectuer, au-dessus de Paris, le 21 novembre 1783, le premier voyage aérien.  L’histoire des aérostats va suivre son cours, ralliant, tout au long du XIXe siècle, toujours plus d’adeptes ; elle va aussi participer, grâce aux nombreux essais d’appareils effectués en vol, et en particulier des hélices, à l’aventure des «plus lourds que l’air».  Le «plus lourd que l’air» C’est sir George Cayley qui, le premier, présente le concept d’aéroplane. Dans son œuvre, où il aborde de façon scientifique l’aérodynamique appliquée au «plus lourd que l’air», il différencie nettement la sustentation et la propulsion, ouvrant ainsi la voie au vol au moyen d’ailes fixes.  En 1857, Jean-Marie Le Bris s’envole à bord d’un planeur inspiré de l’albatros. La même année, Félix du Temple construit un modèle réduit qui s’élève et atterrit par ses propres moyens. Cet appareil est mû par un petit moteur à mouvement d’horlogerie que l’inventeur remplacera ensuite par une petite machine à vapeur.  Du planeur à l’aéroplane  Poursuivant les recherches de Cayley, William Samuel Henson dépose en 1842 un brevet de machine volante à vapeur, l’Ariel. Aidé de son associé John Stringfellow, il en réalise une maquette qui, trop lourde, ne parvient pas à voler ; quelques années plus tard, Stringfellow présente à Londres le modèle réduit d’un triplan propulsé par deux hélices qui, cette fois, s’envolera. Cette démonstration suffit à révéler, au monde entier, ce que doit être un aéroplane avec ses plans de sustentation fixes et sa propulsion par hélices. Il construit, en 1804, le premier planeur ayant vraiment volé : un modèle réduit long de 1,50 m.  Quelques lacunes rédhibitoires L’aviation, mot lancé en 1863 par l’écrivain et inventeur Gabriel de La Landelle, se heurte néanmoins à trois difficultés majeures : l’absence de moteur léger suffisamment puissant, une définition encore imprécise des propriétés sustentatrices de l’aile et l’incontrôlabilité du vol. Parmi ceux qui travaillent à surmonter ces écueils, il faut mentionner Alphonse Pénaud pour ses recherches sur la stabilité et la manœuvrabilité des appareils, Francis Wenham et Horatio Phillips pour leurs études dans le domaine de l’aérodynamique, Louis-Pierre Mouillard pour ses écrits sur l’ornithologie appliquée à l’aviation et sur le vol sans battement.  Vers la maîtrise du vol Le 9 octobre 1890, Clément Ader, que l’on considère – en France – comme le père de l’aviation, effectue, sur 50 m, le premier vol en aéroplane à bord de l’Eole, engin en forme de chauve-souris muni de deux hélices entraînées par un moteur à vapeur. L’expérience qu’il tentera quelques années plus tard avec l’Avion III sera un échec. Cependant, c’est en hommage à Ader que l’on retiendra le terme d’avion pour désigner ce nouvel engin.  Le vol plané a son pionnier en la personne d’Otto Lilienthal. Cet Allemand, s’inspirant des œuvres de Mouillard, expérimente entre 1890 et 1896 plusieurs types de planeurs monoplans et biplans de son invention ; il réalise ainsi plus de 2000 vols, dont le dernier lui coûte la vie.  Le vol des frères Wright Les résultats des travaux de Lilienthal seront analysés par les frères Wilbur et Orville Wright qui, aux États-Unis, réunissent, avec l’aide de l’ingénieur français Octave Chanute, une solide documentation. L’étude de celle-ci conduit les frères Wright à aborder, par l’apprentissage du pilotage, la relation complexe qui existe entre stabilité et manœuvrabilité du vol. À partir de 1900, ils mènent à bien plusieurs milliers de vols sur différents planeurs avant de construire, à la fin de 1902, un moteur à essence dont ils équipent l’appareil synthétisant leurs recherches, le Flyer. Le 17 décembre 1903, sur la plage de Kitty Hawk, près de Norfolk en Caroline du Nord, ils réalisent devant quelques témoins quatre vols d’une durée comprise entre 12 et 59 secondes et, le 15 septembre 1904, réussissent le premier virage ; c’est le début du pilotage.  Une course aux records  Dès lors une véritable compétition s’engage : le capitaine Ferdinand Ferber effectue en 1905 le premier vol piloté dans le ciel européen ; le 12 novembre 1906, à Bagatelle, Alberto Santos-Dumont parcourt 220 m et reçoit de l’Aéro-Club de France le prix du premier vol de plus de 100 m officiellement contrôlé.  En 1909, un véritable exploit est réalisé par Louis Blériot qui traverse, le 25 juillet, la Manche en 32 min sur son Blériot XI, gagnant ainsi le prix de 1000 livres offert par le Daily Mail.  En 1910, son collaborateur Alfred Leblanc vole à plus de 100 km/h. Le 23 septembre 1913, Roland Garros traverse la Méditerranée sur un monoplan Morane-Saulnier et, le 29 septembre suivant, Maurice Prévost dépasse les 200 km/h sur un monoplan Deperdussin. La même année, Adolphe Pégoud réalise le premier looping : à l’approche de la Première Guerre mondiale, les nouveaux appareils sont suffisamment robustes pour permettre l’acrobatie aérienne.  La naissance d’une industrie En France, l’industrie aéronautique prend naissance à partir de 1907 avec les ateliers des frères Voisin. À cette époque, il n’est guère possible de différencier pilotes, constructeurs de moteurs et constructeurs d’avions ; inventeurs et constructeurs sont aussi leurs propres pilotes d’essais. En 1914 cette industrie est représentée par une vingtaine de constructeurs, parmi lesquels Blériot, Henri et Maurice Farman, les frères Gaston et René Caudron, Louis Breguet, Léon Morane.  La Première Guerre mondiale dope l’industrie aéronautique  La Première Guerre mondiale met en évidence l’efficacité des avions et les performances des pilotes. Elle révèle aussi le potentiel de production des constructeurs et contribue au développement de l’industrie aéronautique. En France, celle-ci, qui n’emploie que 2000 ouvriers en août 1914, voit ses effectifs portés à 168?000 en novembre 1918. Les cadences de production passent de 62 avions construits en septembre 1914 à 629 produits par mois en 1918. Durant ces quatre années de guerre, plusieurs dizaines de milliers d’avions militaires sortent des usines françaises (près de 200’000 dans l’ensemble des pays belligérants). L’industrie aéronautique est née. En France, pays qui détient alors le premier rang mondial, constructeurs, ouvriers, mais aussi pilotes, vont concentrer leurs efforts pour éviter sa disparition, une fois la guerre finie.  Le ralentissement des années 1930 Au début des années 1920, un peu plus de 5000 ouvriers et techniciens travaillent dans l’aéronautique. Ils sont 20’000 en 1930 et 34’000 environ en 1936. Les conflits sociaux qui accompagnent la victoire du Front populaire en 1936, l’absence de volonté politique dans la préparation générale de la guerre, mais aussi, d’un point de vue technique, une politique trop systématique de prototypes, portent des coups à l’industrie aéronautique française. En 1940, la France se trouve en situation d’infériorité aérienne alors qu’elle a été le berceau de l’industrie aéronautique. De nombreux avions, parmi les plus modernes, ne seront livrés qu’après la défaite de 1940, et qui plus est aux vainqueurs!  L’exploitation commerciale de l’avion Les constructeurs sont également à l’origine de la plupart des compagnies aériennes. À partir de 1919, ils s’appliquent à transformer les avions de guerre en appareils civils. C’est ainsi que des bombardiers, tels le De Havilland DH4 et le Vickers Vimy britanniques ou le Breguet XIV français, permettent la création des premières lignes aériennes permanentes. Mais les impératifs économiques de l’aviation commerciale s’accommodent mal de ces appareils, et les constructeurs se penchent sur le nouveau marché des avions de transport. À l’amélioration des performances mécaniques et aérodynamiques s’ajoute désormais la nécessité de construire des avions plus fiables, plus confortables et surtout plus grands.  Les premières compagnies aériennes Elles sont créées à partir de 1919 : Deutsche Luft Reederei et Lufthansa en Allemagne, BAT en Grande-Bretagne, KLM aux Pays-Bas, Sabena en Belgique, Pan American Airways aux États-Unis, Messageries aériennes, Franco-Roumaine et Lignes Latécoère en France. Les premières lignes régionales françaises, Biarritz-Bordeaux, Nîmes-Nice, sont ouvertes en 1919. La première ligne internationale de transport de passagers, Paris-Londres, est inaugurée la même année sur un biplan Farman. C’est de ce service que naît, en 1933, la compagnie Air France. Constituée par la fusion de cinq grandes compagnies, celle-ci disposait d’une flotte de 260 appareils de 28 types différents sillonnant un réseau de 38’000 km.  Les lignes internationales s’établissent  En 1924, la KLM inaugure la ligne la plus longue, Amsterdam-Batavia (Indes orientales), soit 13?740 km, desservie en douze jours par un Fokker trimoteur. À partir de 1930 commence l’exploitation des lignes transocéaniques : d’abord pour l’acheminement du courrier sur l’Atlantique Sud, puis sur l’Atlantique Nord et le Pacifique. L’avion est désormais capable de remplacer le dirigeable pour le transport des passagers, et l’accident du dirigeable allemand Hindenburg, survenu en 1937, ne fait que précipiter la fin du «plus léger que l’air».  Le 28 juin 1939 a lieu le premier vol transatlantique avec passagers : un hydravion quadrimoteur Boeing 314 relie Port Washington à Marseille. La quasi-totalité du réseau aérien mondial est tissé, franchissant tous les océans, reliant entre eux les cinq continents et les deux pôles.  Les évolutions techniques des matériels Jusqu’à la Seconde Guerre mondiale, le développement des techniques aéronautiques transforme considérablement l’avion dans ses formes, ses dimensions, ses performances. Ainsi, on passe du biplan à poste de pilotage ouvert de la Première Guerre mondiale aux trimoteurs Fokker (1925) et Ford (1928), puis au Douglas DC-3 (1935), qui peut transporter 21 personnes à plus de 300 km/h (ce fut, à l’époque, l’avion le plus vendu).  Le métal s’impose  L’aérodynamique prend une part de plus en plus importante dans la conception des appareils comme facteur essentiel d’amélioration de leurs performances. Dès 1911, le métal apparaît dans la construction aéronautique. Les frères Morane revêtent de tôles d’acier le fuselage de leur monoplan ; les ingénieurs Ponche et Primard créent, en 1912, le Tubavion avec une voilure entièrement en aluminium. Initiée en 1915 par l’ingénieur allemand Hugo Junkers, la construction de fuselages métalliques monocoques, plus rigides et acceptant une charge utile élevée, se généralise dans les années 1920. Les progrès en matière d’études et d’essais, ainsi que ceux effectués dans les domaines de l’outillage et de la métallurgie, donnent naissance à des moteurs moins lourds, plus puissants, qui offrent aux avions un plus grand rayon d’action. Le perfectionnement de certains éléments, comme le compresseur ou l’hélice à pas variable, permet un emploi plus rationnel des moteurs et contribue à leur longévité. Dès 1923, les 400 km/h et les 10’000 m d’altitude sont franchis et, le 23 octobre 1934, un hydravion italien dépasse la vitesse de 700 km/h.  L’apparition de l’instrumentation Les longues étapes sont aussi rendues possibles par la mise au point de procédés et d’instruments de navigation permettant le vol de nuit ou sans visibilité, le survol des océans ou des régions désertiques, et, enfin, le pilotage automatique. Les premiers instruments de bord (indicateur de vitesse et anémomètre) prennent place dans les avions avant même la Première Guerre mondiale. À partir de 1919 apparaissent les équipements de bord et de navigation (à l’occasion de la traversée de l’Atlantique par Alcock et Brown), suivis du «contrôleur de navigation» qui regroupe les instruments essentiels sous les yeux du pilote. L’exploit de Lindbergh est un triomphe du pilotage aux instruments.  Des progrès constants  Des études poussées sont effectuées sur les voilures et les conditions qui permettent le vol à haute altitude : en 1938, l’Italien Mario Pezzi dépasse les 17’000 m sur Caproni (record toujours valable de nos jours pour les avions à moteurs à pistons). D’autres progrès sensibles sont à signaler, comme la mise au point du train d’atterrissage rentrant. On commence à penser à la pressurisation de la cabine : le Boeing 307 ouvre la voie des transporteurs pressurisés.  Lors de la Seconde Guerre mondiale, alors que les Britanniques commencent leurs travaux sur le radar, les Allemands s’intéressent à la propulsion par réaction. La guerre est l’occasion de perfectionnements de tous ordres, relatifs en particulier à la radionavigation et à l’accroissement de puissance des systèmes moteurs. À la fin des hostilités, de nouveaux propulseurs, les turboréacteurs, sont mis en service sur les nouveaux avions de chasse ; une vitesse de 700 à 750 km/h devient courante.  La vitesse du son est franchie Après 1945, les constructeurs se penchent sur l’étude du vol dans les domaines transsonique, supersonique et hypersonique. Le 14 octobre 1947, l’Américain Charles Yeager franchit le mur du son sur Bell X-1 à Muroc, suivi, en Grande-Bretagne, par John Derry sur DH 108 le 6 septembre 1948, et, en France, par le commandant Roger Carpentier sur Mystère II le 13 novembre 1952. À partir de 1957 démarre le programme américain de l’avion-fusée X-15 (lancé en vol à partir d’un avion porteur Boeing B-52), destiné à l’étude de l’échauffement cinétique et du comportement des structures aux vitesses hypersoniques. Bob White atteint, avec un tel avion, la vitesse de Mach 6 en 1961, et l’altitude de 95’000 m en 1962.  L’ère des avions à réaction La période de 1945 à 1957 marque, pour les avions de transport, le passage progressif des moteurs à pistons aux turboréacteurs et aux turbopropulseurs. En 1948, la Grande-Bretagne met au point le premier appareil à turbopropulsion, le Vickers-Armstrong Viscount, puis, un an plus tard, le premier transporteur à réaction, le De Havilland Comet (720 km/h, 36 passagers), qui, entré en service en 1952, connaîtra un destin tragique en raison de la f aiblesse de sa structure. Les États-Unis, avec le Boeing 707, et la France, avec la Caravelle, se lancent à leur tour dans la production d’avions équipés de réacteurs. Les prototypes effectuent leur premier vol respectivement en 1954 et en 1955. Après de nombreux essais, le Boeing 707 entre en service en 1957 ; la Caravelle reçoit sa certification le 2 avril 1959.  Porté par le succès des avions à réaction, le transport aérien connaît dans les années 1960 un essor qui laisse prévoir un doublement du trafic tous les six ans. Cette demande favorise le développement d’appareils à fuselage de grand diamètre, les jumbo-jets, ou gros-porteurs. Le Boeing 747 sera le premier gros-porteur à réaction. Il prend l’air le 9 février 1969 et entre en service en 1970, bientôt suivi de divers modèles de conception analogue.  Les transporteurs supersoniques Très difficile sera la percée de ces appareils, puisque deux projets seulement verront le jour, l’un soviétique, le Tupolev 144, l’autre franco-britannique, le Concorde ; leur premier vol date, respectivement, du 31 décembre 1968 et du 2 mars 1969. Aux États-Unis, en raison de préoccupations d’ordre économique et écologique, le Congrès s’oppose, en 1971, au projet SST 2707 commencé en 1969, mettant ainsi dans ce pays un terme au programme de développement des transports supersoniques. Le Tupolev 144 ne sera jamais exploité commercialement. Le Concorde, quant à lui, entre en service en 1976 sur les lignes Paris-Dakar-Rio et Londres-Bahreïn ; il a assuré de 1977 à 2000, après une longue controverse, une liaison régulière entre Paris et New York, mais l’accident après le décollage de l’aéroport de Roissy, en juillet 2000, a mis un terme à l’exploitation commerciale de ce fleuron de l’aviation.  L’avion supersonique reste – provisoirement ? – une sorte d’«impasse évolutive» du transport aérien, celle qui privilégie le transport d’une clientèle d’affaires dans des délais très courts. L’évolution des avions s’oriente vers d’autres directions, et en particulier vers le transport de masse. De plus, d’un point de vue technique, les années 1970 sont marquées par l’apparition de réacteurs moins polluants et surtout plus sobres.  Les chocs pétroliers de 1973 et 1979, qui ont pour effet de multiplier le prix du carburant par quatre, incitent à l’usage de tels réacteurs et, de manière générale, conduisent les constructeurs à l’adoption de technologies permettant de produire des appareils plus économiques. Le constructeur Airbus Industrie fera en ce sens figure de pionnier et dynamisera la construction aéronautique européenne tout au long des années 1980.