Charles Renard et Arthur Krebs ::: http://fandavion.free.fr

Charles Renard et Arthur Krebs furent les premiers à s'envoler et à revenir à leur point de départ sur un dirigeable de leur invention, baptisé « La France ».

Après les infructueuses tentatives de Giffard, Dupuy de Lôme et Tissandier pour diriger des ballons, le dirigeable La France, des capitaines Renard et Krebs, constituait un succès incontesté. En effet, le 9 août 1884, conduit par ses inventeurs, il effectua le premier parcours aérien en circuit fermé.

Le dirigeable La France, photographié depuis le plateau de Meudon lors de ses premiers vols, en août 1884, avec ses constructeurs, Charles Renard et Arthur Krebs aux commandes.

C'est Charles Renard (1847-1905) qui fut à l'origine du premier projet. Savant distrait et passionné, causeur charmant et à l'aise en société, ce dernier était issu d'une famille bourgeoise des Vosges. A dix-neuf ans, ayant choisi la carrière militaire, il entra à l'École polytechnique puis à l'école d'application de Metz. Il prit part à la guerre de 1870 en qualité de lieutenant du génie aux armées de la Loire et de l'Est.

Très doué, il se distingua dans la recherche fondamentale et ses applications à la technique. La locomotion l'attirait particulièrement. C'est ainsi que, inventeur infatigable, il proposa un système de locomotion « podale » tout terrain, ancêtre de la chenille. En 1873, il définit les lois générales des aéroplanes avec et sans moteur et réalisa un planeur décaplan, qui fit la démonstration de la possibilité du vol plané.

En 1875, le ministre de la Guerre créa la Commission des communications par voie aérienne, qui avait pour but d'organiser le service des pigeons voyageurs, de la télégraphie optique et des ballons, et dont Renard fut nommé secrétaire du fait de ses compétences en mécanique et en aérostation.

Cette dernière question n'intéressant personne, il s'en chargea avec un remarquable dynamisme. Il s'agissait d'entreprendre l'étude et la réalisation de ballons captifs en vue de les utiliser pour l'observation des champs de bataille en campagne. C'est à cette fin qu'il créa, en 1877, le parc d'aérostation de Chalais-Meudon, premier de ce genre au monde.

Cet ancien domaine royal, devenu haras des princes sous Louis-Philippe, puis, sous le Second Empire, le lieu privilégié d'expériences secrètes, où l'on essayait des mitrailleuses et des engins balistiques, était laissé à l'abandon.

Avec les fermes d'un hall de l'Exposition internationale de 1878, Renard y fit construire des ateliers ainsi qu'un grand hangar à ballons. Il s'adjoignit les services de collaborateurs comme l'aéronaute civil Duté-Poitevin, d'un dessinateur, d'un cordier, de quatre sapeurs du génie et, plus tard, de son frère, Paul Renard.

C'est durant cette phase d'installation qu'un ami commun le mit en relation avec le capitaine Krebs. Pendant sept ans, les deux hommes allaient collaborer à la mise au point d'une technique entièrement nouvelle, et ce, bien qu'ils n'eussent guère de points communs.

Selon un témoin, en effet, « le capitaine Krebs forme avec le capitaine Renard un contraste frappant. Il est aussi blond que son collègue est brun, aussi froid que l'autre est enthousiaste ».

Construite en 1880 à la demande de Krebs, cette maquette en bois de La France permit d'entreprendre les premières recherches concrètes sur l'aérodynamique du dirigeable.

Né en 1850 d'une famille naturalisée française à la suite des guerres napoléoniennes, le jeune Arthur Krebs entra dans la carrière militaire un peu malgré lui. En 1870, âgé de vingt ans, il se présenta aux concours de Saint-Cyr et de Polytechnique. Mais, la guerre ayant éclaté, il n'eut pas le temps de passer l'examen d'entrée à Polytechnique. Subissant le sort des admissibles à Saint-Cyr, il fut nommé d'office sous-lieutenant d'infanterie, lui qui se destinait à une carrière d'ingénieur.

Après la guerre, il sortit major de sa promotion (« la Revanche »). A vingt-trois ans, alors qu'il était en garnison à Brest, il releva le plan de la ville et de ses environs, et réalisa une presse pour l'imprimer.

A Nantes, il établit les plans d'un navire pour un arsenal. C'est à la fin de l'année 1876, son bataillon étant stationné près de Paris, qu'il eut l'occasion de rencontrer Renard. Fin dessinateur, doué d'un très grand sens pratique, Krebs, également passionné de locomotion et de mécanique, accepta donc l'offre que lui faisait Renard.

S'il ne fut jamais détaché définitivement au parc de Chalais-Meudon, il participa néanmoins à l'organisation du parc pendant ses moments de liberté et ses permissions, et y installa un atelier. Dans les travaux qui lui étaient confiés, le capitaine Krebs ne laissait aucune place à l'imagination, fondant tous ses calculs sur des chiffres certains, vérifiés par l'expérience.

Si Renard s'acquittait avec zèle de sa tâche concernant les ballons sphériques, il étudiait aussi fébrilement un projet de dirigeable qui lui tenait à coeur. Ne s'était-il pas tourné vers le plus léger que l'air pour se dégager des problèmes de sustentation? Comme ils devaient le montrer par la suite, aussi bien Renard que Krebs croyaient pourtant au plus lourd que l'air; il ne leur manquait que le moteur adéquat, et ce, pour longtemps encore.

Mais, que ce fût pour l'un ou pour l'autre parti, l'entreprise était considérée comme perdue d'avance par les milieux officiels, lesquels pensaient qu'il était impossible de diriger des ballons puisque « l'on ne peut s'appuyer sur rien », disait-on.

L'année suivante, un second modèle, de 16 m de long et d'un volume de 60 m3, fut équipé d'un moteur de 10 kg développant 0,50 ch.

Pourtant, du fait de l'autorité scientifique dont jouissait Renard, le seul obstacle immédiat, énorme et rédhibitoire, était celui des fonds, qui faisaient cruellement défaut. Lors d'une entrevue avec Gambetta, à qui il soumit ses études et ses projets, Renard parvint à obtenir des crédits presque dix fois supérieurs à ceux qui lui avaient été alloués jusque-là.

L'Administration, tenue à l'écart de ces tractations sans doute à cause de ses réticences en prit ombrage et nourrit même à l'égard des intéressés une véritable rancune. Il fut alors question d'envoyer le capitaine Renard occuper un emploi subalterne dans une petite ville de l'Est, mais on recula devant cette mesure.

Si l'un de ses collaborateurs reçut l'ordre de rejoindre son régiment, Krebs, quant à lui, fut officiellement détaché pour un an à Chalais-Meudon, sur la demande de Renard et du colonel Laussedat, président de la Commission. Cette décision fut reconduite d'année en année jusqu'en 1884, date à laquelle fut achevé le dirigeable.

La froide intelligence de Krebs contrebalançant l'imagination trop fertile de Renard, tous les projets furent menés à bien, malgré le scepticisme des officiels. C'est au général Billot que l'on doit d'avoir donné l'ordre de construire le ballon de Meudon. Et c'est une maquette du dirigeable qui emporta l'adhésion du nouveau ministre de la Guerre, pour qui cette question primait tellement les autres qu'il prescrivit de laisser en sommeii celle des ballons captifs.

En 1882, le projet était à peu près définitivement arrêté, et les travaux purent aller bon train. A son arrivée à Chalais, Renard avait étudié un premier projet. Il avait eu l'idée de percer le ballon d'un tube, de façon à y loger l'hélice. Ce qui, en théorie, faisait coïncider le centre de résistance avec le centre de poussée.

Cette disposition ayant paru difficilement réalisable, le capitaine Delahaye proposa de placer l'hélice entre deux ballons. Ce qui offrait sensiblement les mêmes avantages théoriques, mais doublait le coût. Ce n'est pas sans peine que Krebs décida Renard à abandonner son idée. Il était d'avis que pour un premier essai, qui devait être décisif, il fallait avant tout éviter les complications. Il proposa d'appliquer l'hélice à la nacelle, comme l'avait fait Dupuy de Lôme.

Le premier petit modèle gonflé au gaz, photographié en juin 1882, lors de la visite du général Billot, ministre de la Guerre.

Le problème de la force motrice étant essentiel, il fallait trouver le moteur puissant et léger qui avait manqué aux devanciers. Le premier projet de Renard comportait une machine à vapeur, comme le ballon de Giffard, système qui ne parut guère satisfaisant à cause du poids excessif et du danger inhérent à la présence d'un foyer sous une telle quantité d'hydrogène.

Sans doute auraient-ils adopté un moteur à explosion fonctionnant à l'hydrogène, si l'Exposition d'électricité de 1881 n'avait eu lieu. Gaston Tissandier y exposait, en effet, un petit aérostat mû par un moteur électrique. Cet appareil impressionna Renard et Krebs, qui, après mûre réflexion, décidèrent d'adopter l'électricité comme mode de propulsion.

L'évaluation du travail nécessaire pour imprimer une vitesse donnée à l'aérostat a été faite de deux manières :

— En partant des données posées par Dupuy de Lôme et vérifiées lors de son expérience de février 1872;

— En appliquant la formule admise dans la marine pour passer d'un navire connu à un autre, de formes très peu différentes, et en admettant que, dans le cas du ballon, les travaux sont dans le rapport des densités des deux fluides. On retrouve ici l'analogie constante faite à l'époque, qui consistait à dire que la direction des aérostats et celle des sous-marins était un seul et même problème, et que, en résolvant l'un, on serait près de résoudre l'autre.

Le premier modèle de La France dans le hangar Y à Chalais-Meudon, lors de sa présentation officielle aux autorités militaires. L'intérêt que portait le général Billot, ministre de la Guerre, aux expériences de Renard et Krebs détermina dans une large mesure l'avenir du dirigeable en France.

On commença par faire des expériences sur point fixe. Puis on construisit deux maquettes du dirigeable, dont l'une dotée d'un moteur de 0,50 ch pour un volume de 60 m3. Les essais étaient dirigés depuis le sol par des commandes au moteur et au gouvernail.

La nacelle représentait une innovation. 11 s'agissait d'une longue poutre en bambou et en câbles d'acier suspendue au ballon par des câbles croisés, assurant, dans certaines limites d'inclinaison, une solidarité complète avec le ballon. Afin d'obtenir une meilleure répartition des charges, la nacelle était aussi longue que l'enveloppe.

Pendant les ascensions, elle était recouverte d'une soie de Chine parfaitement tendue, qui diminuait beaucoup la résistance à l'avancement. La nacelle portait à l'avant l'hélice à deux pales de 7 m de diamètre, pesant 41 kg, et à l'arrière le gouvernail, de poids sensiblement égal, pour équilibrer les charges.

Renard s'attaqua au problème de la source électrique capable de fournir l'énergie nécessaire pour faire fonctionner pendant deux heures un moteur de 10 ch. Krebs se chargea du moteur et de tous les organes mécaniques entraînant l'hélice.

Les premiers essais, qui eurent lieu sur un canot dont Krebs avait établi les plans, furent concluants. Le canot vogua seul sur la Seine depuis le Bas-Meudon jusqu'au pont Royal. Le lendemain, il fit le voyage de retour.

Le moteur de Krebs n'était pas bipolaire, comme tous les moteurs Gramme de l'époque, mais multipolaire, avec huit pôles et huit balais. Ce qui lui assurait, pour un poids exceptionnellement réduit, une vitesse de 3 600 tr/mn, quasi extravagante pour l'époque. Quant aux piles de Renard, d'un type nouveau, elles étaient chlorochromiques.

Pour déterminer la forme à donner au ballon, Krebs eut l'idée de remorquer sur l'eau, à partir du canot, des maquettes en bois. C'est ainsi qu'on adopta une forme légèrement renflée à l'avant, ce, dans le dessein de réduire sensiblement le couple perturbateur.

Les piles chlorochromiques (réalisées par Renard) et le moteur électrique multipolaire de 8 ch (mis au point par Krebs) qui équipaient le dirigeable en 1884 sont aujourd'hui conservés par le musée de l'Air et de l'Espace sur les lieux mêmes de leur construction.

Les piles (320 kg), le lest (150 kg) et le moteur étaient disposés vers le milieu de la nacelle, et un système de poids mobiles permettait un réglage plus fin. Le propulseur transmettait son mouvement à l'hélice par l'intermédiaire d'un tube de 15 m de long, soutenu par des paliers oscillants munis de tendeurs et par un réacteur limitant la vitesse du moteur à 45-55 tours à la minute.

Le système d'oscillation du tube était rendu nécessaire par l'impossibilité de donner à l'ensemble une rigidité suffisante. L'hélice était facilement démontable et pouvait se ranger dans la nacelle.

Le ballon proprement dit était formé d'une enveloppe de soie vernie d'un volume de 1 864 m3, d'un diamètre maximal de 8,40 m et d'une longueur de 50,40 m. A l'intérieur, un ballonnet divisé en trois compartiments était gonflé à l'air par un ventilateur électrique, pour assurer une répartition constante de la pression de l'hydrogène sur toute la surface du ballon.

Enfin, après de longs essais à partir du sol (le ballon était maintenu captif), le dirigeable fut prêt au mois de mai 1884. On le gonfla et on attendit le jour opportun pour sa première sortie. A cette même époque, Krebs se vit proposer une mutation au régiment des sapeurs-pompiers de Paris, dont l'organisation et le matériel étaient entièrement à revoir.

Pensant qu'il n'avait plus d'avenir à Chalais-Meudon, il accepta. Il se rendait certainement compte que l'engin qu'il venait de mettre au point avec Renard n'était pas assez puissant et que les possibilités de perfectionnement à court terme étaient réduites.

En octobre 1883, Gaston Tissandier avait réalisé avec un aérostat électrique une première expérience, qui ne donna aucun résultat probant. Comme il préparait une seconde ascension, il fallait viser juste du premier coup pour faire la démonstration avant lui. Le 9 août, les conditions propices parurent réunies.

Venu de Paris pour la circonstance, Krebs prit place avec Renard aux commandes de l'engin sorti du hangar. Voici l'expérience décrite par les inventeurs : « Par un temps presque calme, l'aérostat, laissé libre et possédant une très faible force ascensionnelle, s'éleva lentement jusqu'à la hauteur des plateaux environnants.

La machine fut mise en mouvement et, bientôt, sous son impulsion, l'aérostat accéléra sa marche, obéissant fidèlement à la moindre indication du gouvernail, Au-dessus de Villacoublay, nous trouvant éloignés de Chalais d'environ 4 km, et entièrement satisfaits de la manière dont le ballon se comportait en route, nous décidions de revenir sur nos pas et de tenter de redescendre sur Chalais même, malgré le peu d'espace découvert laissé par les arbres.

Le ballon exécuta son demi-tour sur la droite avec un angle très faible (11°) donné au gouvernail. Arrivé à 300 m au-dessus du point de départ, la tendance à descendre que possédait le ballon à ce moment fut accusée davantage par la manoeuvre de la soupape. A 80 m du sol, une corde larguée du ballon fut saisie par des hommes, et l'aérostat fut ramené dans la prairie d'où il était parti. »

Pendant les vingt-trois minutes que dura le voyage, 7,600 km furent parcourus. La vitesse moyenne fut donc d'environ 20 km/h. Sur les sept ascensions que fit le dirigeable La France, il revint cinq fois à son point de départ. Le succès auprès de l'opinion publique fut considérable (Jules Verne lui-même, à l'affût de toute invention futuriste, en fait état dans son roman Robur le Conquérant), et les honneurs officiels vinrent consacrer cette réussite. Le 20 décembre 1886, Renard et Krebs reçurent le prix Ponti de l'Académie des sciences. Ils avaient démontré qu'il était possible de diriger des aérostats.

Dupuy de Lôme et Gustave Zédé firent appel à Krebs pour mettre au point le moteur électrique qui devait équiper leur projet de sous-marin et que d'aucuns considéraient comme le propulseur universel tant recherché. Baptisé Le Gymnote, ce submersible prouva, en septembre 1888, qu'il était capable de se diriger. Il fut le point de départ de la première flotte sous-marine du monde.

Les mécaniciens vérifient la nacelle et ses attaches au retour d'un vol.

En revanche, le dirigeable, lui, exigeait un moteur encore plus léger et plus puissant. Il devait l'attendre vingt ans. Vers 1905, les dirigeables semi-rigides des frères Lebaudy furent équipés de moteurs à pétrole fournis par la firme Panhard et Levassor, dont Krebs assurait alors la direction technique.

Dès lors, les dirigeables purent effectuer de longs périples à des vitesses toujours plus grandes et s'affranchir des canons institués par La France, qui devait inspirer de nombreux ballons. Krebs fournit également le moteur de l'avion de Dubonnet, qui survola Paris et, en 1911, gagna le prix offert par La Nature pour un trajet de ville à ville de plus de 100 km.

De son côté, Charles Renard continua d'étudier, à Chalais-Meudon, les perfectionnements à introduire dans le domaine de l'aérostation. C'est ainsi qu'il inventa un système de production en continu de l'hydrogène, un moteur rayonnant à vapeur, dit « adianomique », qui fut le premier moteur à explosion de grande puissance marchant à l'essence et à l'hydrogène. Il s'attaqua également au plus lourd que l'air en étudiant les hélicoptères.

Cette vue impressionnante donne une idée des dimensions du dirigeable et de son hélice (7 m de diamètre), formée de lattes de bois et recouverte d'une étoffe de soie vernie.

Les dirigeables rigides ont connu un grand essor commercial. Mais la catastrophe du Hindenburg a porté un coup fatal à ce moyen de locomotion aérienne économique.

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