Cerf-volant

Kite , le plus ancien engin plus lourd que l'air connu, conçu pour gagner de la portance face au vent tout en étant piloté à partir de l'extrémité d'une ligne de vol, ou d'une attache.

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Au cours des millénaires, les cerfs-volants ont été utilisés pour conjurer le mal, transmettre des messages, représenter les dieux, lever des bannières, découvrir des phénomènes naturels, propulser des embarcations, déposer des tracts de propagande, attraper des poissons, espionner les ennemis, envoyer des signaux radio, mesurer la météo, photographier la Terre et soulevez les passagers vers le ciel. Les cerfs-volants modernes sont utilisés principalement pour le plaisir et le sport, en plus d'être une forme d'expression artistique populaire. Le cerf-volant était l'avion ancestral qui a lancé le vol habité.

L'histoire

Asie

Il y a près de 3000 ans, le cerf-volant a été popularisé pour la première fois, sinon inventé, en Chine, où les matériaux idéaux pour la construction du cerf-volant étaient facilement disponibles: tissu de soie pour le matériau de la voile, soie fine et à haute résistance pour la ligne de vol, et bambou résilient pour un cadre solide et léger. Les premiers cerfs-volants chinois connus étaient plats (non courbés) et souvent rectangulaires. Plus tard, les cerfs-volants sans queue ont incorporé une bowline stabilisatrice. Les cerfs-volants étaient décorés de motifs mythologiques et de personnages légendaires; certains étaient équipés de cordes et de sifflets pour produire des sons musicaux en vol.

Après son apparition en Chine, le cerf-volant a migré vers la Corée, le Japon, le Myanmar (Birmanie), l'Inde, l'Arabie et l'Afrique du Nord, puis plus au sud dans la péninsule malaise, l'Indonésie et les îles d'Océanie jusqu'à l'île de Pâques. Comme des cerfs-volants en feuilles ont été utilisés en Malaisie et dans les mers du Sud depuis des temps immémoriaux, le cerf-volant aurait également pu être inventé indépendamment dans cette région.

Une conception ancienne, le cerf-volant de chasse, est devenue populaire dans toute l'Asie. La plupart des variantes, y compris celles de l'Inde et du Japon, sont de petits cerfs-volants plats en forme de losange en papier, avec une épine de bambou effilée et un arc équilibré. Volés sans queue qui nuirait à leur agilité, ces cerfs-volants plats très maniables ont une longueur de ligne de coupe enduite d'un abrasif attaché à la bride ( voir ci-dessous Aérodynamique), qui est ensuite liée à une ligne de vol en coton léger. Bien que les règles du combat de cerf-volant varient d'un pays à l'autre, le combat de base consistait à manœuvrer le cerf-volant rapide de manière à couper la ligne de vol de l'adversaire.

Cerf-volant de chasse indien.

L'Europe et l'Occident

Le cerf-volant a commencé beaucoup plus tard en Europe qu'en Asie. Alors que des dessins sans ambiguïté de cerfs-volants sont apparus pour la première fois en Hollande et en Angleterre au 17ème siècle, des cerfs-volants de type pennon qui ont évolué à partir de bannières militaires datant de l'époque romaine et plus tôt ont été utilisés au Moyen Âge.

Au 18ème siècle, les cerfs-volants sans queue étaient encore inconnus en Europe. Voler des cerfs-volants en forme d'arche plate ou en forme de poire avec une queue était devenu un passe-temps populaire, principalement chez les enfants. La première application scientifique enregistrée d'un cerf-volant a eu lieu en 1749, lorsque Alexander Wilson d'Ecosse a utilisé un train de cerfs-volants (deux cerfs-volants ou plus sur une ligne commune) comme appareil météorologique pour mesurer les variations de température à différentes altitudes.

Trois ans plus tard, en juin 1752, dans ce qui est la plus célèbre des expériences de cerf-volant, l'inventeur et homme d'État américain Benjamin Franklin, avec l'aide de son fils, lança un cerf-volant plat équipé d'un fil de fer pointu et d'une voile de soie pendant un orage. D'une manière ou d'une autre, le père et le fils ont évité l'électrocution car une clé métallique attachée à la ligne volante s'est électrifiée. Franklin a prouvé que la foudre était le phénomène naturel appelé électricité, et non la colère des dieux. Un résultat immédiat et pratique de l'expérience a été l'invention par Franklin du paratonnerre.

Franklin, Benjamin

Les premiers vols habités

Bien que les cerfs-volants aient été utilisés comme élévateurs d'hommes depuis l'Antiquité, la plus grande contribution technologique de l'aile était dans le développement de l'avion. Au 19ème siècle, le scientifique britannique Sir George Cayley, connu comme le père de l'aéronautique, a utilisé des cerfs-volants modifiés de type arc pour fabriquer des «machines volantes», ce qui a conduit en 1853 au premier vol habité enregistré dans un planeur. La compréhension de Cayley à la fois de la poussée et de la portance était le saut dans la compréhension qui finirait par apaiser l'obsession ancienne et défectueuse du battement d'ailes comme moyen de vol habité. D'autres visionnaires ont construit des cerfs-volants de levage d'hommes, dont beaucoup étaient des planeurs biplan rudimentaires. Otto Lilienthal d'Allemagne a expérimenté des cerfs-volants «d'avion» dans les années 1890 et est devenu le premier homme à voler dans l'un de ses cerfs-volants à la manière du deltaplane.

Vers 1900, Orville et Wilbur Wright, ingénieurs aéronautiques autodidactes qui dirigeaient un magasin de vélos dans l'Ohio, ont commencé à tester leurs conceptions de biplan en tant que cerfs-volants. Ce sont les frères Wright qui se sont d'abord concentrés sur le contrôle - l'ingrédient manquant pour le vol habité qui avait déconcerté d'autres pionniers de l'aviation. Les frères ont construit un cerf-volant spécial et ont renforcé les ailes avec des fils de manière à ce qu'elles puissent être tordues dans des directions opposées pour faire basculer le cerf-volant et tourner. Ils appelaient le principe «gauchissement des ailes», et c'était la percée qui avait échappé aux grands inventeurs qui avaient travaillé sur le vol - de Léonard de Vinci à Alexander Graham Bell.

Avec l'invention de l'avion, le cerf-volant est tombé en disgrâce chez les adultes. À l'exception des travaux occasionnels de prospection météorologique, qui se poursuivent encore aujourd'hui, le statut du cerf-volant est passé de nouveau d'un instrument scientifique sérieux à un jouet d'enfant.

Structure de l'aile

La forme et la taille des cerfs-volants sont remarquablement variées. Certains cerfs-volants peuvent voler dans la brise la plus légère, tandis que d'autres modèles nécessitent des vents réguliers. Les cerfs-volants peuvent être constitués de deux bâtons recouverts d'un matériau de voile ou être construits dans une configuration nécessitant un cadre complexe. Jusqu'à récemment, les matériaux de fabrication des cerfs-volants - bambou ou bois, tissu ou papier et ficelle - étaient restés essentiellement inchangés pendant plus de 2 000 ans. Aujourd'hui, les cerfs-volants sont souvent construits avec des matériaux synthétiques.

Il existe huit types de cerfs-volants génériques. Le plat, courbé, box, traîneau et delta nécessitent un cadre rigide équipé d'un matériau de voile, tout comme le composé, qui est formé en intégrant deux ou plusieurs des types ci-dessus pour former un cerf-volant. Un changement radical dans la conception, le parafoil, une forme d'aile d'avion souple sans éléments rigides, utilisée par le parachutiste comme parachute, assume son profil de vol efficace entièrement du vent gonflant les canaux d'air le long du bord d'attaque. Un autre écart de forme est le rotor, un cerf-volant cinétique qui manifeste la portance et l'effet Magnus à travers une palette tournante horizontale prise en sandwich entre deux cylindres - un cadre rigide et une voile en un.

Huit types de cerfs-volants.

Bien que les cerfs-volants sans queue aient été courants en Asie pendant des siècles, ce n'est qu'en 1893 que William A. Eddy, un journaliste américain s'intéressant à la météorologie et à la photographie aérienne par cerf-volant, a apporté une contribution significative au développement du cerf-volant en Occident en présentant son now- conception familière en forme de losange allongé sans queue. Le cerf-volant Eddy, une adaptation de l'ancien cerf-volant javanais connu sous le nom de Malay en Occident, était un avion fiable et populaire qui a suscité un regain d'intérêt pour le cerf-volant et a été brièvement utilisé par le United States Weather Bureau. En Australie la même année, l'explorateur et inventeur d'origine britannique Lawrence Hargrave a conçu le kite box, ou cerf-volant cellulaire, comme sous-produit de ses recherches pour développer une surface de levage tridimensionnelle stable pour le vol habité motorisé. Exceptionnellement stable par vent fort,Les cerfs-volants Hargrave pilotés en train, utilisant une corde à piano volante, ont rapidement remplacé le cerf-volant Eddy et ont été utilisés pour le travail météorologique jusque dans les années 1920.