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L’invention du premier Tiltrotor de l’histoire par les frères Henri et Armand Dufaux (1907-09) [2 vidéos]

 

Dès 1902, les Dufaux, 2 Genevois, envisagent la création d’un appareil à décollage vertical à la fois avion et hélicoptère. Alors que personne n’a encore réussi à réaliser un véritable vol piloté, ils déposent leur brevet en 1904 et innovent alors dans les domaines de l’ADAC- V/STOL, du "Convertible à rotors basculants", du rétro-freinage avec 50 ans d’avance. Heureusement que l’usine de motos Motosacoche leur offre des ressources presque suffisantes durant 7 ans. Mais il faudra 100 ans pour voir ce concept entrer en usage ... militaire.


Le concept multi-triplan de Henri & Armand Dufaux, à décollage vertical ou horizontal, avec transition prévue en vol (été 1909)
  • Articles associés : Biographie de H. & A. Dufaux |*| Lieu : Corsier |*| Appareil Tiltrotor
  • Récits associés : Hélicoptère Dufaux, |*| et ses données techniques.
  • Premier concept du genre dès 1902 et breveté au début 1904

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    La maquette du modèle réduit du Tiltrotor, dans la cuisine familiale (1902).

    Les Genevois Armand et Henri Dufaux restent dans les mémoires notamment comme les premiers véritables aviateurs du canton de Genève. Ils ont laissé dans les annales internationales leur record de traversée du lac Léman dans sa plus grande longueur, en août 1910. Et lorsque l’on évoque leur part dans l’aéronautique, ce sont surtout les exploits de leurs avions qui sont mentionnés. Mais, pendant les 8 années précédentes, ils s’étaient déjà lancés dans les études et la réalisation pratique d’un appareil mixte, à décollage et atterrissage vertical ou horizontal, la première aventure de ce que l’on appelle aujourd’hui un Tiltrotor, ou "convertible à rotor basculant", tel qu’on peut maintenant en voir voler.

    On l’imagine bien, en 1902 une seule personne a "volé" plus de quelques secondes avec un plus lourd que l’air motorisé. En 1908 ils seront moins d’une douzaine. En hommes pragmatiques et innovateurs les Dufaux ont donc conçu seuls leur appareil, dont une petite maquette en bois est photographiée dans leur cuisine. Le brevet est déposé le 24 février 1904 (no.348909).

    Il leur faut d’abord concevoir un model réduit volant (1904), qui implique l’étude de plans porteurs, d’hélices en soie et d’un moteur léger introuvable. Extrapolant celui en vigueur sur les motos Motosacoche (autre concept qu’ils ont créé), ils réalisent ce miracle de technologie de 3,1CV pour 4,5kg, qui est un record de l’époque (1904). Quand ils relient ce moteur à des hélices contrarotatives latérales, ils créent le premier hélicoptère du monde capable de quitter le sol en emportant à la fois son moteur, son carburant ainsi qu’une charge additionnelle (Voir : Récit). En mai 1905, cet appareil épate le monde aéronautique et fera des émules en France alors qu’Henri n’a que 25,5 ans et Armand 22 !

    Un modèle réduit motorisé aux étonnants vols prometteurs

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    Le modèle réduit en vol à Corsier (1905). Ce prototype, non piloté, s’auto stabilise en vol tel un cerf-volant motorisé.

    Puis, ce moteur et ses hélices sont placés en position centrale sur une sorte de cerf-volant (type Hargrave) possédant un caisson à l’avant et un à l’arrière, dont toute la motorisation mobile permet d’orienter les hélices vers le haut, le bas ou même à l’arrière (invention du rétro-freinage ?). Ce modèle réduit de 23kg finit par voler derrière Corsier à la fin octobre 1905. Les Dufaux décident alors d’appliquer ce principe en grandeur réelle et recommencent, en plus complexe, leurs études de plans porteurs, de moteur léger, de pilotage et aussi de lieu où tenter de véritables essais. Du côté moteur, ils réalisent encore un exploit en créant un 20 cylindres de 120CV ne pesant que 85kg, d’un type unique, également truffé d’innovations. Conçu en 1907, il sera prêt en 1908 et finalement assez long à mettre au point (Voir : Appareil).

    Entre temps le châssis en grandeur réelle prend forme, avec sa double rangée d’aile triplan, son gouvernail biplan, un train d’atterrissage sur patins et le puissant moteur trônant entre les ailes, proche du pilote qui devra orienter les hélices durant le vol. Une stabilisation automatique du vol est attendue pour cet appareil de 660kg, long de 9m, possédant 60m2 de surface portante et des hélices de 2,8m de diamètre. En avril 1909, les sommes dépensées au cours de l’année pour le projet se montent déjà à plus de 20.000F et la somme encore nécessaire pour le travail restant est encore estimée à 7.000F, main d’œuvre comprise. Heureusement que l’usine Motosacoche a du succès, car les Dufaux dépensent une fortune dans ce projet. A cette époque, des tests sont toujours pratiqués, notamment sur les pignons d’angle de la transmission aux hélices et en mai l’appareil n’est pas encore totalement assemblé.

    Des difficultés hors normes lors des essais réels

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    Le Tiltrotor des Dufaux, à Bière sous l’observation des vacanciers (été 1909).

    Les tests du Tiltrotor arrimé, motorisé, s’effectuent et donnent lieu à diverses adaptations. Pour les essais de décollage, il est d’abord prévu de les réaliser à Corsier, mais le champ loué n’est pas assez étendu pour lancer l’appareil (300m). Il n’y a hélas pas encore de champ d’aviation approprié proche de Genève ! Les Dufaux ont donc pensé à installer le "convertible" sur 3 flotteurs pour le tester sur le lac Léman. Mais ces flotteurs doivent encore augmenter le poids de l’appareil et probablement annihiler sa potentielle puissance ascensionnelle. On peut aussi imaginer la résistance que l’eau ajoute à une telle masse et abandonner l’idée de tests sur le lac. Il faut savoir qu’aucun hydravion n’a réussi à quitter l’eau à cette époque ! Pour les essais de décollage horizontal à réaliser en 1e, il vaut mieux ajouter au "convertible" un train d’atterrissage à roues, plus léger, offrant moins de résistance. Trois roues de Motosacoche, 2 à l’avant orientables, et une à l’arrière, avec amortisseur, sont fixées sous les patins.

    Le terrain de Viry n’existera qu’en décembre 1909, Les Dufaux se résignent à faire des tests à Bière (VD), à 70km de l’atelier, sur la plaine des entraînements de la cavalerie. Alors, une tente de toile abritera l’appareil derrière le hangar utilisé pour stocker le fourrage des chevaux de cavalerie. L’appareil y est transporté début juillet ainsi que le matériel d’atelier nécessaire à toutes les opérations. Armand Dufaux s’installe à l’Hôtel de la Patrie pour 2 mois et demi, d’où il dirigera également toutes ses affaires professionnelles. Le public de la région, dont les enfants en vacances cet été là, verront plusieurs fois rouler le lourd et curieux "convertible". Ils doivent assister de loin aux essais, impatients, étonnés, car aucun aéroplane n’a bien sûr encore volé en Suisse à ce jour, même si une quinzaine de "sportsmen" Helvètes s’y essaient !

    Après une période de montage de l’appareil et de mises au point diverses du moteur, du train d’atterrissage et mille autres difficultés, les essais débutent. Le 15 juillet, il y a d’abord un problème avec le radiateur du moteur dont des tubes sont obstrués, puis la fuite du réservoir d’essence. Plus tard, au freinage, les pneus crèvent sous la charge et il faut modifier le tambour de frein des roues. Dans une chute, un compteur est abîmé et renvoyé en réparation. La batterie de 30 ampères est aussi à réparer et à recharger. Entretemps, les plans verticaux en bout d’aile ont été supprimés. Tout cela prend du temps et nécessite une liaison fréquente avec Genève. Les essais de roulage se poursuivent mais, hélas, l’appareil ne semble pas capable de décoller ni sans doute d’atteindre une vitesse suffisante pour y arriver. Le terrain, parfois fortement bosselé, ne se prête probablement pas très bien à une telle expérience. Une nouvelle série d’essais se révèle décevante et ce sera rapidement l’échec. A la mi-août, lors d’une tentative, le pesant et instable appareil de bois et de toile se couche sur son flanc gauche, causant des dégâts importants à la voilure et à la structure.

    Les frères Dufaux tentent d’abord de réparer l’appareil. Armand réclame entre autres en urgence à Motosacoche un pot de colle et une douzaine de pastilles caoutchoutées pour réparer la toile des ailes ainsi que des pièces en acier. A la fin août, ils s’interrogent sur la nécessité de continuer de tels essais et sur le taux de réussite potentiel de leur prototype, en rapport avec le temps et l’argent déjà investis. Il est bien difficile d’être précurseur, surtout dans ce domaine, où nous savons, aujourd’hui qu’il faudra encore attendre très longtemps pour voir la réelle réussite d’un "convertible". D’une part, personne au monde n’a encore fait décoller un appareil d’un tel poids et, d’autre part, le record d’altitude de Latham du 29 août 1909 est de 155m alors que Bière se situe déjà à 698m d’altitude ! L’histoire montrera aussi que le système d’équilibrage n’est pas au point. Cet insuccès et surtout de grosses difficultés techniques dans la stabilisation automatique les contraignent à abandonner l’idée de faire voler l’appareil. A la mi-octobre, tout le matériel de Bière est rapatrié à Corsier.

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    Descendant du "convertible" des Dufaux, l’appareil Tiltrotor Boeing V-22 Osprey.

    A la décharge des 2 frères, il faut préciser que durant toutes ces années, sollicités par leur grand succès dans la motocyclette, leurs capacités sont principalement absorbées par l’entreprise Motosacoche S.A. Dufaux & Cie. Faisant suite à l’atelier de motos du Grand-bureau (GE), une 4e usine est installée aux Acacias (GE) en 1905, produisant 35 motos par jour, souvent personnalisées. La préparation d’une 5e et grande usine à Turin (SMIG), abritant 300 personnes et devant produire 50 motos par jour, est annulée au dernier instant, (début 1909). La transformation, presque tous les 3 ans, des sociétés successives, produisant les Motosacoches, la liquidation des sociétés remplacées, en plus de la gestion de nombreux brevets dans plusieurs pays, ont également bien monopolisé l’attention des 2 frères et de leurs associés financiers. En juillet 1909, en même temps que se pratiquent les essais des Dufaux, Louis Blériot traverse la Manche. L’événement précipite la décision des frères d’abandonner leur idée et de se lancer dans la construction d’aéroplanes, appareils qui volent aisément depuis bientôt 2 ans.

    100 ans d’attente pour voir un Tiltrotor en production !

    Ce n’est que bien plus tard que la transition verticale-horizontale, ou "hélicoptère-avion", est véritablement réussie, en décembre 1954 (Transcendental 1-G), puis totalement maîtrisée le 18 décembre 1958 par l’appareil Bell XV-3. La seule machine à hélices entrée en service aujourd’hui qui s’inspire de l’"aéroplane-hélicoptère" des frères Dufaux est l’appareil militaire V-22 Osprey de Bell-Boeing. Et, même si le Tiltrotor des pionniers Genevois Henri et Armand Dufaux n’est pas le 1e "aéroplane-hélicoptère" à avoir réussi ce type de vol, il n’en reste pas moins que sa réalisation est la 1e du genre et l’un des jalons dans l’histoire de l’hélicoptère et dans la quête du vol vertical.

    (NB : Francs à multiplier par 11 pour obtenir une valeur équivalente en l’an 2000).

     

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    Bière (VD) été 1909 : le convertible est sorti du hangar tracté par une automobile. L’auto sert aussi aux essais de roulage et à ramener l’appareil sur son lieu de départ initial.
    Par : Jean-Claude Cailliez
    Le :  jeudi 1er juin 2006
  • Pour plus d’information, voir : Les frères Dufaux et le vol vertical, de J.C. Cailliez ; La Revue no.35, Musées des Arts et Métier (CNAM), Paris, juin 2002, pp:36-46, ills, à la "Librairie ".
  • Le Tiltrotor des frères Dufaux (Diaporama, N&B, sonore, 03’, 68Mo), nécessite le plugin QuickTime 7.1.3. minimum.
    Tiltrotor grand format, le concept d’avion-hélicoptère de 1902 ! (1902-1909, diaporama musical, 03’05’’, 9Mo). Au format Flash.

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