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Les folles inventions d’Hiram Maxim et l’émergence de l’inventeur Liwentaal (1890-93) [vidéo]

 

Poursuivant des études à Paris, le jeune Genevois Alexandre Liwentaal est un des élèves du célèbre professeur et aéronaute Gaston Tissandier. Il a maintenant mis le pied dans l’univers aéronautique et esquisse son premier projet d’avion motorisé en 1890. Libéré du service militaire suisse, il vient travailler sur la gigantesque machine volante de Hiram Maxim en Angleterre. Ces étonnantes et rares expériences vont décider Liwentaal à tenter de construire et tester ses propres appareils.


Trois tonnes, dont 3 passagers, soulevés grâce à un puissant et léger moteur à vapeur, sont guidés sur un rail dans la propriété de Hiram Maxim en Angleterre (1893).

La naissance d’une passion, un pied en aéronautique grâce à Paris

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Les frères Tissandier dans la nacelle de leur dirigeable à moteur électrique (1884).

Pour permettre aux enfants Liwentaal de poursuivre des études supérieures, la famille quitte la Suisse en 1882 pour Paris. Alexandre a 14 ans et entre à la célèbre Ecole Diderot (futurs lycée et université). Puis il étudie à la non moins connue Ecole des Arts et Métiers, à Compiègne, à 100km au nord de la capitale. Parmi ses professeurs de technologie il y a notamment Henri Tresca (1814-1885), de l’Académie des sciences, qui réalisa le mètre étalon de 1875 ; Alexandre Clair (maths et mécanique appliquée) ; mais surtout le chimiste et aéronaute Gaston Tissandier (1843-1899) qui associe quelques élèves à ses travaux dont Alexandre. Ce dernier termine ses études en 1888, muni d’un brevet de cette haute école.

C’est dans cet univers que Liwentaal est baigné dans la culture aéronautique qui l’attire tant. Que de ballons, de dirigeables dans cette capitale. Des pionniers de l’air, civils ou militaires, y créent tant d’événements et fournissent matière à la presse. Que de sujets d’enthousiasmes pour les adolescents de cette fin du 19ème siècle ! Parmi les exploits nouveaux, ne se déroulant qu’ici, citons les 1ers véritables vols de dirigeables : en automne 1883, celui des frères Gaston et Paul Tissandier, en été 1884, le "France" du Colonel Renard. Sans compter les nombreux envols de ballons à air chaud ou à gaz, dans lesquels la France se distingue par une avance historique, numérique et qualitative sur le reste de l’Europe. Jules Verne (1828-1905) en fit un livre à succès, "Cinq semaines en ballon", que de nombreux adolescents parcourent avec passion depuis 1860. Aussi, dès 1850, à chacune des expositions nationales, des ballons captifs offrent leur part d’attraction comme se sera le cas à Paris en 1889. Le déplacement aérien en altitude est aussi un nouveau moyen de faire des expériences scientifiques inédites.

C’est alors qu’Alexandre est appelé à faire son service militaire en Suisse où il y est recruté au début d’octobre 1888. La recrue Liwentaal est toisée à 1,74 m avec un tour de poitrine de 102 cm et une bonne acuité visuelle. Sa profession de mécanicien vaut probablement tout autant que si l’on écrivait aujourd’hui "informaticien", voulant signifier progrès, rigueur et puissance. A l’examen de culture générale imposé aux recrues, il obtient les notes suivantes : lecture 1, composition 2, oral 1, écrit 1 et instruction civique 2, compte tenu que la meilleure note est 1, et la moins bonne, 5. Alexandre est versé dans l’infanterie, comme fusilier, au bataillon-1 de Lausanne, où il va retrouver ses camarades de jeunesse.

L’école de recrues, de sous-officiers, d’officiers et le service complémentaire effectué pour "payer" chaque galon le gardent en uniforme au minimum pendant un an. Nommé lieutenant le 26 novembre 1889, il est affecté au 1er bataillon d’infanterie de Landwehr à Genève et termine cette longue période militaire. Il convient de noter qu’il était peu courant qu’un soldat du rang qui n’était pas né dans la bourgeoisie locale puisse accéder à un grade d’officier. Au cours de l’année, lors d’une permission, Liwentaal découvre encore l’étonnante Exposition Universelle de Paris et sa toute nouvelle et gigantesque Tour Eiffel. On y voit également la collection d’objets commémoratifs liés à l’univers du ballon, de Gaston Tissandier ex-professeur de Liwentaal, ainsi que l’attraction du grand ballon captif installé au Trocadéro.

Esquisse d’un premier avion motorisé, en 1890 !

Avec sa taille supérieure à la moyenne, ses yeux gris-bleus, ses cheveux châtains, sa moustache à la Napoléon III, sa culture et son discours, Alexandre est un bel homme qui en impose. Il cherche un emploi dans l’univers du "plus lourd que l’air". Car, mieux que les ballons gonflés au gaz léger, Liwentaal croit déjà en la possibilité du vol plané et d’un potentiel vol motorisé, lui qui étudia notamment les fluides et les moteurs. Il pense également au premier moteur à explosion à pétrole, qui vient d’être mis au point en Allemagne en 1885, d’un potentiel supérieur à la vapeur. Les essais aériens français de Clément Ader (dès 1890) étant pour le moment secrets et dédiés à l’armée, Alexandre ne peut en avoir connaissance. De nombreux chercheurs français travaillent sur des modèles réduits mais n’embauchent pas.

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L’aéroplane à moteur de 30cv, conçu à Genève par Liwentaal, l’un des plus anciens projets
d’avion de Suisse (mai 1890), contemporain de Clément Ader.

A.Liwentaal esquisse alors son premier dessin d’aéroplane motorisé, qu’il signe avec son nom d’ingénieur aéronautique en mai 1890. L’appareil possède un fuselage fermé, biconique, posé sur 3 roues. L’aile est en position supérieure arrière. Une motorisation théorique intérieure de 30cv embraye deux hélices qui sont orientables d’avant en arrière sur 45 degrés. Quant au pilote, assis au centre sur une selle, il commande moteur, hélices et inclinaison des ailes. Ce plan vise à calculer les forces qui sont exercées sur cet appareil, mais ne se veut pas encore un plan de construction. Liwentaal réfléchit en permanence aux moyens qui lui permettraient d’atteindre les résultats que personne n’a encore produits.

Les inventions fantastiques de Hiram Maxim

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Hiram Maxim (1840-1916).

Sans fortune, Liwentaal ne peut pas aborder seul l’aéronautique et se tourne vers l’étranger. Le seul homme qui fait parler de lui en matière de "plus lourd que l’air" vit en Angleterre. D’origine américaine, il inventa le principe de la mitrailleuse (600 coups minute, en 1844) qui l’a tout à la fois rendu célèbre et riche. Les Américains n’ont pas su que faire d’une telle idée (cela s’est reproduit en 1904 avec les frères Wright), mais l’Angleterre lui ouvre les bras (1881), l’anoblit et fait participer la mitrailleuse au développement de son empire colonial. Il s’agit de Hiram Maxim (1840-1916), qui s’installe à Baldwyns Park dans le Kent où il vit de ses nombreux brevets et pratique diverses recherches.

Maxim s’intéresse à l’aviation dés les années 1880, trouvant les ballons ou dirigeables dépassés. Il calcule qu’une oie est 600 fois plus lourde que l’air et n’utilise qu’une puissance d’un 1/10ème de cheval pour voler. Il pratique alors des tests de portance sur des surfaces d’ailes équipées d’hélices motorisées, l’ensemble tournant comme un manège autour d’un pylône, ce qui fonctionne très bien. Il en déduit la force de portance, la traction de l’hélice et la motorisation nécessaire. Pour atteindre 60 km/h, l’hélice nécessite une puissance de 16cv pour élever l’aile et de 35cv de plus pour s’avancer dans l’air. Mais nous n’en sommes pas encore à piloter un aéroplane, car un moteur léger à pétrole n’existe pas encore et seule la vapeur peut être employée. De nouveaux calculs lui assurent qu’il est possible de décoller ainsi et cela sera également confirmé par les vols de Clément Ader en 1890.

Un jour, 3 envoyés d’un très haut client intéressé par sa mitrailleuse lui demandent s’il lui est possible de créer une machine volante, dans quel délai et à quel prix. Maxim imagine que 3 ans seront consacrés à la motorisation et 2 à l’appareil, puis il fixe son prix. Quelque temps plus tard le Tsar Alexandre III de Russie (1845-1894) lui fait verser la somme nécessaire et Maxim débute ses travaux au milieu des années 1880. Vers 1889 il embauche 2 ou 3 ingénieurs et A.Liwentaal en 1890. Avec Maxim seront entrepris la création de maquettes, d’un tunnel d’essais aérodynamiques, du moteur à vapeur et d’une véritable machine en vraie grandeur.

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L’appareil de Maxim après le crash (1894).

L’appareil finalement construit en 1890 est gigantesque, avec une envergure de 32m pour un poids de 2.612kg. C’est une sorte de biplan complexe aux ailes d’une surface de 360m2, équipé de 2 moteurs à vapeur très légers, dont chacun peut développer 180cv. Ils actionnent 2 hélices d’un diamètre de 5,5 mètres qui doivent élever plus de 3.000 kg, y compris le carburant et les passagers ! Les règles de pilotage étant inconnues, l’appareil est placé sur un double rail de 550m de long, permettant aux roues de l’engin de s’élever sans quitter la trajectoire, mais sans pouvoir décoller véritablement et éviter ainsi un accident.

De nombreux essais sont effectués avec ce biplan en 1890-94 avec différentes personnalités à bord. L’appareil s’élève véritablement du sol tout en étant limité dans cette voie. Mais le 30 juillet 1894 l’ensemble est détruit lors d’un essai. Maxim est à bord avec 3 personnes, les moteurs sont poussés à fond et après 200m l’appareil dépasse les 67km/h. Il s’élève, casse le rail supérieur et décolle. On coupe le moteur, l’appareil s’écrase sur le sol pour ne plus se relever. Il n’y a heureusement pas de blessés.

Liwentaal prend son indépendance en aéronautique

A.Liwentaal a quitté l’univers de Hiram Maxim à fin 1891. Il a pu expérimenter le phénomène de portance de l’air, qui existe bel et bien, mais qui reste à maîtriser. Il pense que l’avenir verra certainement voler un appareil plus lourd que l’air et l’imagine déjà un peu. Il croit également qu’il est temps de remplacer le charbon ou l’alcool par quelque chose de plus performant. Il dépose son 1er brevet au Patent Office de Londres pour un nouveau carburant (no.10012, 12 juin 1891). Nous n’en connaissons hélas pas le détail, car il n’est pas confirmé dans le délai légal d’un an et donc non rendu public. Il faut maintenant que Liwentaal retrouve un emploi qui lui laisse également assez de temps pour mettre en pratique ses idées aériennes, dans une région où la météo lui permettra de tenter de véritables vols humains en 3 dimensions. Quel défi, même aujourd’hui, de marier hobby et profession ! Il va le réaliser (voir : récit) !

 

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Par : Jean-Claude Cailliez
Le :  mercredi 13 décembre 2006
  • Pour plus d’information, voir : Alexandre Liwentaal, pionnier suisse de l’aéronautique, par J.C.Cailliez. Editions Secavia, Genève, 2004. 240 pages, 80 ills. ISBN 2-88268-014-7, à la "Librairie ".
  • Sir Hiram Maxim’s flying machine (1894, diaporama musical, 02’21’’, 67Mo). Format QuickTime 7.5 minimum.

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