# Avion > Portance, poussée et contrôle - Date: 1903 - Époque: Âge électrique - Domaine: [Aéronautique](https://lastcodex.org/fr/domains/aviation/) - Palier: V (Âge électrique) - Difficulté: 5/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/airplane/ Un avion est une machine motorisée plus lourde que l'air qui vole grâce à des ailes fixes, avec un moteur pour avancer et des gouvernes pour se diriger. Wilbur et Orville Wright ont réussi les premiers vols motorisés contrôlés et soutenus à Kitty Hawk, le 17 décembre 1903. ![Avion · Portance, poussée et contrôle](https://lastcodex.org/_astro/plate.C5wVNWVw_Zqoomm.webp) ## Légende 1. Gouvernail de profondeur avant 2. Aile supérieure 3. Berceau du pilote 4. Moteur 5. Chaîne de transmission 6. Hélice 7. Gouvernails de direction jumeaux ## Ce que c'est Un avion vole parce que l'air qui s'écoule autour de ses ailes le soutient. À la différence d'un ballon, il est plus lourd que l'air ; il doit donc avancer sans cesse pour rester en l'air. Il lui faut tout à la fois des ailes qui produisent de la portance, un moteur et une hélice (ou un réacteur) qui le poussent contre la traînée, et des commandes qui permettent au pilote de le garder en équilibre et de le diriger. L'appareil de la planche est le Flyer des frères Wright, en 1903 : un biplan en épicéa et en frêne entoilé de mousseline écrue. Le pilote était couché à plat ventre sur l'aile inférieure. À côté de lui, un petit moteur à essence entraînait par des chaînes semblables à celles d'une bicyclette deux hélices en bois placées derrière les ailes. Le gouvernail de profondeur se trouvait à l'avant, une paire de gouvernails de direction à l'arrière. Sans roues, l'appareil décollait d'un rail de bois posé sur le sable. ## Comment ça marche Une aile est bombée sur le dessus et légèrement inclinée par rapport à l'air qui arrive. Elle dévie l'air vers le bas, et l'air la repousse vers le haut. La pression baisse au-dessus de l'aile et augmente en dessous ; cette différence, répartie sur toute la surface, donne la portance. Pour une aile et un angle donnés, la portance croît avec le carré de la vitesse ; un avion a donc besoin d'une vitesse minimale pour voler. Incliner davantage l'aile n'augmente la portance que jusqu'à un certain point : au-delà, l'écoulement se détache de l'extrados et l'aile décroche. ![Un profil d'aile entouré des lignes de courant de l'air](https://lastcodex.org/_astro/v2.rTFX-n4M_Z1dj2pR.webp) *L'air qui contourne une aile cambrée est dévié vers le bas, et l'aile est poussée vers le haut en retour.* Le moteur doit vaincre la traînée, c'est-à-dire la résistance de l'air. Les Wright considéraient leurs hélices comme des ailes en rotation et les ont dessinées à partir de leurs propres mesures en soufflerie. Les deux hélices tournaient en sens contraire pour que leurs effets de couple s'annulent. Le contrôle a été le grand apport des Wright. Un avion tourne autour de trois axes. Le tangage (nez en haut ou en bas) se réglait avec le gouvernail de profondeur avant, manœuvré par un levier dans la main gauche du pilote. Le roulis venait du gauchissement des ailes : en déplaçant ses hanches dans le berceau, le pilote tirait des câbles qui tordaient les extrémités des ailes en sens opposé, si bien qu'une aile portait davantage que l'autre. Le même berceau actionnait les gouvernails de direction pour empêcher le nez de partir du mauvais côté dans un virage. Les ailerons, volets articulés sur les ailes, ont ensuite remplacé le gauchissement, mais le principe des trois axes est resté. ## Comment le construire Les premiers avions sortaient de petits ateliers qui maîtrisaient le travail du bois et la mécanique de bicyclette. Ce qui suit présente les choix à faire et la méthode des pionniers. Ce n'est pas un plan : personne ne devrait faire voler un aéronef de construction artisanale sans formation, sans inspection et sans les autorisations exigées dans son pays. **Tester avant de construire.** Les Wright ont fait voler des planeurs en 1900, 1901 et 1902, et construit en 1901 une petite soufflerie pour mesurer la portance et la traînée de maquettes d'ailes. Leurs propres tables ont remplacé des données publiées qu'ils avaient trouvées fausses. **Une structure en bois léger à fil droit.** Longerons et mâts en épicéa, nervures cintrées en frêne. L'ensemble formait une structure en treillis haubanée : les mâts tenaient les deux ailes écartées et des fils d'acier se croisaient entre eux. Les travées centrales étaient rigides, tandis que les parties extérieures des ailes pouvaient se tordre légèrement pour le gauchissement. **Entoiler les ailes.** La mousseline était coupée et tendue en biais sur les nervures, fils en diagonale, ce qui renforçait l'entoilage. **Trouver un moteur léger.** Faute de trouver un fabricant prêt à leur fournir un moteur assez léger et assez puissant, les Wright ont confié le travail à leur mécanicien Charlie Taylor, qui a construit en six semaines environ un quatre-cylindres à refroidissement par eau, dont le carter était coulé en aluminium pour gagner du poids. **Équilibrer l'appareil.** Dans le sens longitudinal, le centre de gravité doit se trouver au bon endroit par rapport à la portance, sinon l'avion se cabre ou pique. Latéralement, les masses doivent aussi s'équilibrer : le moteur étant placé à côté du pilote, les Wright ont un peu allongé l'aile droite pour compenser. > **Sécurité.** Une hélice en rotation est invisible et peut tuer : ne vous tenez jamais dans son champ et ne lancez jamais un moteur à la main sans formation. L'essence et ses vapeurs s'enflamment facilement. Une structure de bois et de toile peut céder sans prévenir si un assemblage ou un hauban est abîmé. Voler exige une formation, un appareil sain et inspecté, et une météo adaptée. ## Histoire et évolution ![Otto Lilienthal suspendu sous l'un de ses planeurs, dans les années 1890](https://lastcodex.org/_astro/v1.nc0sxsv2_Z12JKCH.webp) *Lilienthal dirigeait ses planeurs en déplaçant le poids de son corps sous les ailes.* L'approche moderne du vol commence avec l'Anglais George Cayley. Vers 1799, il sépare les trois problèmes de la portance, de la propulsion et du contrôle, puis fait voler des planeurs. En Allemagne, dans les années 1890, Otto Lilienthal effectue environ deux mille vols planés depuis des collines et publie ses mesures. Il meurt en 1896 des suites d'une chute. Wilbur et Orville Wright tenaient un commerce de bicyclettes à Dayton, dans l'Ohio. Ils étudient les recherches antérieures, dont celles de Lilienthal, puis testent leurs idées avec des cerfs-volants et des planeurs à Kitty Hawk, en Caroline du Nord, choisie pour ses vents réguliers et son sable meuble. ![La soufflerie en bois des frères Wright, avec son ventilateur entraîné par courroie](https://lastcodex.org/_astro/v3.A_JtYCNd_1HD0HU.webp) *Dans leur soufflerie de 1901, les Wright ont mesuré la portance et la traînée de nombreuses maquettes d'ailes.* Le 17 décembre 1903, Orville vole 12 secondes et parcourt environ 37 mètres (120 pieds). Les deux frères font trois autres vols ce jour-là ; le dernier, piloté par Wilbur, dure 59 secondes et couvre environ 260 mètres. Une rafale retourne ensuite l'appareil, qui ne volera plus jamais. Il est exposé à la Smithsonian, à Washington, depuis 1948. D'autres suivent rapidement. Alberto Santos-Dumont vole à Paris en 1906, Louis Blériot traverse la Manche en 1909. La Première Guerre mondiale fait de l'aviation une industrie. Dans les années 1930, les monoplans métalliques remplacent les biplans en bois, et les premiers moteurs à réaction apparaissent à la fin de la décennie. Les avions de ligne transportent aujourd'hui plusieurs centaines de passagers au-dessus des océans, et leurs commandes agissent toujours autour des trois axes sur lesquels les Wright ont les premiers obtenu un contrôle efficace. ## Chiffres clés - Premier vol: 17 décembre 1903, 12 secondes, environ 37 m - Plus long vol de la journée: 59 secondes, environ 260 m (Wilbur Wright) - Envergure du Flyer de 1903: 12,3 m - Moteur: 4 cylindres, environ 12 ch, carter en aluminium - Masse: 274 kg à vide, 341 kg avec le pilote ## Nécessite - [Moteur à combustion interne](https://lastcodex.org/fr/inventions/combustion-engine/): De petites explosions, une puissance régulière (1876) - [Aluminium](https://lastcodex.org/fr/inventions/aluminium/): L'alumine changée en métal par le courant (1886) ## Sources - [1903 Wright Flyer](https://airandspace.si.edu/collection-objects/1903-wright-flyer/nasm_A19610048000), Smithsonian National Air and Space Museum - [The Wright Flyer](https://www.nps.gov/articles/wrightflyer.htm), US National Park Service - [1903 Engine](https://wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Engines_&_Props/1903_Engine.htm), Wright Brothers Aeroplane Company - [Otto Lilienthal](https://en.wikipedia.org/wiki/Otto_Lilienthal), Wikipedia - [1903 Wright Flyer Specifications](https://wright-brothers.org/Information_Desk/Help_with_Homework/Wright_Plans/Wright_Plans_images/1903_Wright_Flyer_Specifications_Isometric_11x17.pdf), Wright Brothers Aeroplane Company - [1903 Wright Propellers](https://wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Engines_&_Props/1903_Props.htm), Wright Brothers Aeroplane Company - [Wright 1903 Aircraft Engine Parts](https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/engparts.html), NASA Glenn Research Center Faits vérifiés le 2026-10-11. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/airplane/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.