Alphonse Pénaud

Alphonse Pénaud
Nom de naissance	Charles-Alphonse Pénaud
Naissance	31 mai 1850 Paris, France
Décès	22 octobre 1880 (à 29 ans) Paris, France
Nationalité	France
Activité principale	Inventeur
Autres activités	Mathématicien
Formation	École navale
Distinctions	Travaux en aéronautique : Médaille d'or[1], le 30 octobre 1872 Lauréat de l'Académie des Sciences, le 11 juin 1875
Ascendants	Charles-Eugène Pénaud (père)
Famille	Francis Eugène Pénaud (frère)
Compléments
Auteur du 1er modèle réduit d'avion, le Planophore Brevet d'aéroplane obtenu le 8 avril 1876

Charles-Alphonse Pénaud^[2], né le 31 mai 1850 et mort le 22 octobre 1880, à Paris, fils du vice-amiral Charles-Eugène Pénaud, est un ingénieur français, inventeur et pionnier de l'aviation.
Il invente des jouets, un modèle réduit d'avion, le Planophore, propulsé par un moteur à caoutchouc tordu, ainsi que des hélicoptères à hélices et des ornithoptères.
En 1876, il brevète avec Paul Gauchot les plans d'un hydravion muni d'un train d'atterrissage rétractable.

Biographie

Au cours de ses études à l'école navale, il est atteint d'une maladie de la hanche qui l'oblige à se déplacer avec des béquilles, il doit renoncer au métier d'officier.

Grâce à sa formation et sa passion des mathématiques, il se tourne vers la navigation aérienne.

Ses inventions

" Hélicoptère
à ressort de caoutchouc "
(deuxième version, 1872)^[3]

" Planophore "
Aéroplane à moteur caoutchouc (1871)^[4]

" Ornithoptère "
Oiseau artificiel à caoutchouc tordu
(version de 1872)

L'hélicoptère automoteur

En avril 1870, il présente à Gabriel de la Landelle plusieurs modèles réduits, qui s'élèvent à plus de 15 mètres, font du surplace, et planent inclinés en décrivant des cercles. Il s'agit d'un hélicoptère à deux hélices bipales contrarotatives, une au-dessus et l'autre en dessous de l'appareil.
Il a été créé à partir d'une machine à vol vertical^[5] du physicien mécanicien François Bienvenu (1758^[6]-?), et du naturaliste Christian de Launoy, qui fut présentée à l'Académie des Sciences de Paris le 28 avril 1784. C'était un appareil de 60 cm muni de deux rotors en plumes d’oie. Cet appareil était motorisé par un ressort (une ficelle enroulée autour d'un axe et attachée à un arc précintré. Quand l'arc se détend, il libère l'énergie emmagasinée en déroulant la ficelle, qui actionne les rotors en sens inverse).
Pénaud a simplifié le système moteur en le remplaçant par du fil de caoutchouc tordu. L'hélicoptère à moteur caoutchouc est né.

L'aéroplane automoteur "Planophore"

Au Jardin des Tuileries le 18 août 1871, il fait voler, en présence de représentants de la Société aéronautique de France, un aéroplane motorisé, le Planophore, un monoplan de 45 cm d'envergure pesant 16 g^[7], muni d'une hélice bipale arrière de 21 cm de diamètre actionnée par un moteur caoutchouc ("par la détorsion d'une lanière en caoutchouc"), d'une queue stabilisatrice, et d'ailes à profil cambré. Moteur remonté à 240 tours, il s'envole à une vingtaine de mètres en hauteur, vole et atterrit après avoir parcouru 60 mètres en 13 secondes^[7]. C'est un des tout premiers avions motorisés capables de voler (portance suffisante) montrant une stabilité de vol.

Les petits oiseaux artificiels

En septembre, il fait voler de petits oiseaux artificiels^[8], en employant comme moteur du caoutchouc tordu. Les ailes battent dans un même plan par l'intermédiaire de bielles et d'une manivelle. Ce sont les premiers ornithoptères.

Par la suite, pour plus de solidité, il fait construire un mécanisme d'acier, imaginé par son frère Eugène Pénaud (1842-1903), par le mécanicien Claude Jobert (1829-1903), et présente le nouvel oiseau à la Société aéronautique de France, le 20 juin 1872. (Hureau de Villeneuve, ce jour, présente également un oiseau à caoutchouc tordu). Cette même année, il est archiviste à la Société, qui deviendra la Société française de navigation aérienne en 1873. Un autre modèle est présenté en octobre 1874, il effectue à la fois le vol ascendant vertical, et les vols ascendants oblique et horizontal déjà obtenus.

Le 11 juin 1875, son mémoire partage^[9] les récompenses pour le grand prix des Sciences mathématiques, ayant pour sujet : donner une théorie mathématique du vol des oiseaux, avec celui de l'équipe Crocé-Spinelli (décédé, en avril, à bord du Zénith) et Hureau de Villeneuve (1833-1898), et reçoit la somme de 2 000 francs par l'Académie des Sciences, pour appareils de vol mécanique.
Le 2 juillet, les hélicoptères et les aéroplanes sont présentés avec succès à la Société de Physique, où les équipes, Crocé-Spinelli, Montfallet, et, Petard, Tatin (en), s'en étaient déjà inspirés.
De 1873 à 1876, il est rédacteur dans L'Aéronaute, bulletin mensuel illustré de la Société française de navigation aérienne (fondé en 1870 et dirigé par le D^r Abel Hureau de Villeneuve (en)^[10]), dans laquelle il publie de nombreux ouvrages. Le 26 janvier 1876, il démissionne d'archiviste de la Société, et, de membre du comité de rédaction de l'Aéronaute, pour raison de santé^[11].

Projet d'aéroplane
(vue de dessus, 1876)

Projet et brevet d'aéroplane

Projet d'aéroplane
(vue de côté, 1876)

Le 17 février 1876^[12], Alphonse Pénaud et Paul Gauchot, ingénieur mécanicien, déposent une demande de brevet pour un Aéro-plane ou appareil aérien volant (brevet n^o 111.574^[13]), il est délivré le 8 avril par arrêté du ministre de l'agriculture et du commerce^[14]. L'aéroplane est un monoplan biplace à nacelle étanche, avec deux hélices quadripales (une sur chaque aile), un train de roues rétractable, des gouvernails, ainsi que des instruments de navigation. C'est le premier appareil amphibien, Alphonse Penaud veut le réaliser en grand et le piloter.
Une autre demande de brevet déposée le 24 janvier 1878 porte sur l'emploi de l'hydrogène solidifié dans la navigation aérienne.

Instruments de navigation

Il est adepte du plus lourd que l'air, et passionné du vol, il oriente aussi des recherches vers le ballon, sans cesser ses études sur l'aviation, d'après Gabriel de la Landelle^[15]. Il effectue le premier voyage aérien de Crocé-Spinelli et Sivel le 26 avril 1873^[16], avec Jobert et le Dr. Félix Petard, à bord du ballon l' Étoile polaire, où d'intéressantes observations météorologiques et physiologiques sont le fruit de ce voyage aérien. Il invente des instruments d'aide à la navigation : un appareil à faire le point^[17]; il imagine et construit un baromètre à membrane de caoutchouc, au 50 centièmes^[18]; un trace-route pour marquer les points sur les cartes^[19]; et d'autres encore.

Décès et testament

Pénaud cherche un financement pour la construction de son projet, et demande une aide à la Société française de navigation aérienne, qui refuse. En 1880, il se tourne vers Henri Giffard, qui a construit en 1852 le premier dirigeable, pour obtenir un soutien, mais celui-ci ne l'aide pas^[20], c'est un balloniste, il ne croit pas au "plus lourd que l'air", (Jules Verne cite dans son roman Robur le Conquérant (1886), au chapitre III, l'opposition des deux clans). Accablé de douleurs physique et morale, il met fin à ses jours le 22 octobre 1880, d'un coup de révolver, chez lui au 14, rue de Castellane^[14],[21], il n'a pas encore 30 ans. Auparavant, il fait livrer tous ses dessins techniques, rangés dans un petit cercueil d'enfant, chez Henri Giffard. Celui-ci se suicidera, également, deux ans plus tard.

Dans son testament olographe en date du 12 juin 1880, Charles-Alphonse Pénaud lègue à l'Académie des Sciences : 6 000 francs pour un prix, tous les 2 ou 3 ans, destiné à celui qui aura fait le plus progresser la question de la locomotion aérienne, soit par les ballons, soit par l'aviation ; 5 000 francs pour la recherche des poisons, leurs effets et contre-poisons ; et 3 000 francs pour la recherche sur les greffes. Soit un total de 14 000 francs. Mais, après s'être concertée avec la famille, la commission administrative, propose à l'Académie la somme de 3 000 francs consacrée, conformément aux souhaits du défunt, à un prix unique relatif à l'aviation. L'Académie accepte, par décret, le 18 septembre 1880. Ce Prix Pénaud est décerné en 1883, à : Gaston Tissandier, Duroy de Bruignac (1831-1907), et, Victor Tatin (1843-1919)^[2].

Ses travaux inspirèrent son ami Victor Tatin, Jules Marey, Charles Renard, Samuel P Langley, et les frères Orville et Wilbur Wright, qui enfants, jouèrent avec un hélicoptère-jouet fait de papier, bambou et liège avec un large élastique sur l'hélice.

Bibliographie et sources

Articles d'Alphonse Pénaud :

• 1872 - Aéroplane automoteur. L’Aéronaute, 5^e année n^o 1, janvier 1872 - Gallica, [lire en ligne]
• 1872 - Lois du glissement dans l'air. L'Aéronaute, 5^e année n^o 11, novembre 1872 - Gallica, [lire en ligne]
• 1875 - Locomotion aérienne. Appareils de vol mécanique. La Nature n^o 99, 24 avril 1875, p. 327 - Le Conservatoire numérique de la bibliothèque du CNAM, [lire en ligne]
• 1875 - Aviation, appareils de vol mécanique. Journal de Physique Théorique et Appliquée, vol. 4, n^o 1, octobre 1875, pp. 289 à 296 - Centre pour la communication scientifique directe (CCSd), [PDF] [lire en ligne]
• 1876 - Sur la force des êtres volants. La Nature n^o 160, 24 juin 1876, p. 58 - Le Conservatoire numérique de la bibliothèque du CNAM, [lire en ligne]
• 1877 - A. Pénaud et P. Gauchot. Un brevet d'aéroplane. L'Aéronaute, 10^e année n^o 10, octobre 1877, pp. 274 à 289 - Gallica, [lire en ligne]
• 1878 - Navigation aérienne. Discours prononcé le 14 mars 1878 dans la séance générale de la Société de Navigation Aérienne - In-8°, 11 p. 
• 1879 - Recherches sur la résistance des fluides. Bulletin de la Société philomathique de Paris, p. 36 - Internet Archive, [lire en ligne]

Notes et références

1. ↑ L'Aéronaute 5^e année n^o 12, décembre 1872, p.213
2. ↑ ^{a et b} Les fondations de l'Académie des Sciences (1881-1915) par Pierre Gauja, p. 331, Prix Pénaud
3. ↑ (en) Early Helicopter Technology U.S. Centennial of Flight Commission
4. ↑ (en) More Precursors to Powered Flight U.S. Centennial of Flight Commission
5. ↑ De l’idée de De Vinci à l’hélicoptère moderne TPE Hélicoptère
6. ↑ Un bateleur de la science : Le « machiniste-physicien » François Bienvenu et la diffusion de Franklin et Lavoisier par Patrice Bret
7. ↑ ^{a et b} Aéroplane automoteur L'Aéronaute, 5^e année n^o 11, (janvier à) décembre 1872 - pp. 6 et 8
8. ↑ La navigation aérienne : l'aviation et la direction des aérostats dans les temps anciens et modernes, par Gaston Tissandier, 1886
9. ↑ Navigation aérienne, histoire documentaire et anecdotique page 310, Joseph-Louis Lecornu, 1903
10. ↑ [PDF] Aérostation aviation par Max de Nansouty
11. ↑ L'Aéronaute 9^e année n^o 3, mars 1876, p. 87
12. ↑ Reproduction de la dernière page du brevet n^o 117.574
13. ↑ Planche I et II du brevet n^o 111.574
14. ↑ ^{a et b} L'Aéronaute 10^e année n^o 10, 1977, p. 274 Un brevet d'aéroplane
15. ↑ Clément Ader et Gabriel de La Landelle (183-1884) Revue d'histoire des sciences et de leurs applications, 1965, Volume 18, Numéro 18-3, pp.  249-264, par Jacques Payen
16. ↑ L'Aéronaute 6^e année n^o 6, juin 1873, Observations physiologiques faites à bord de l'aérostat l'Etoile polaire, p.122
17. ↑ L'Aéronaute, 6^e année n^o 6, juin 1873, Observations physiologiques faites à bord de l'aérostat l'Étoile polaire, p. 130
18. ↑ L'Aéronaute 9^e année n^o 1, janvier 1876, p. 32
19. ↑ L'Aéronaute 6^e année n^o 8, août 1873, p. 159
20. ↑ Morts pour la science par Pierre Zweiacker, 2007
21. ↑ L'Aéronaute 29^e année n^o 7, juillet 1896, p. 159

Voir aussi

• Aile volante
• Train d'atterrissage

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Liens externes

• L'Aéronaute 42^e année n^o 493, février 1909, p. 6 - L'œuvre de Pénaud, par le Capitaine Ferber
• (en) Alphonse Pénaud by John H. Lienhard
• Les modèles réduits de machines volantes au XIXème siècle par Alain Vassel
• La Navigation Aérienne L'aviation Et La Direction Des Aérostats Dans Les Temps Anciens Et Modernes par Gaston Tissandier. Project Gutenberg