Otto Lilienthal : pionnier du vol plané et ses appareils volants

Chaque jet que tu photographies au grillage porte un morceau d’Otto Lilienthal dans ses ailes. L’ingénieur d’Anklam n’a pas seulement été l’un des premiers hommes à être porté dans les airs de façon documentée – il a mesuré pendant des années, auparavant, pourquoi une aile cambrée porte et une aile plate à peine. Cet article raconte comment Lilienthal est passé d’observateur d’oiseaux à pilote de planeur, quels appareils volants il a construits, ce qui a mené à sa chute en 1896 et où tu peux encore rencontrer ses planeurs aujourd’hui.

Otto Lilienthal en un paragraphe

Otto Lilienthal (23 mai 1848 à Anklam – 10 août 1896 à Berlin) était ingénieur en mécanique, industriel et pionnier de l’aviation. Avec son frère Gustav, il a étudié pendant des décennies comment volent les oiseaux et quelles forces s’exercent sur les surfaces portantes. En 1889, il a réuni les résultats dans le livre « Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst » (Le vol des oiseaux comme fondement de l’art de voler). À partir de 1891, il les a mis en pratique : avec des deltaplanes construits par lui-même, il a effectué jusqu’en 1896, selon les estimations, au moins 2 000 vols. Son Normalsegelapparat passe pour le premier avion construit en série et vendu.

Origines, formation, fabrique

Lilienthal a grandi à Anklam, en Poméranie antérieure, aîné de huit enfants d’une famille de commerçants, dont trois seulement ont survécu à l’enfance. Déjà écolier, il observait avec son frère cadet Gustav les cigognes des environs et s’essayait à de premières constructions d’ailes. Après le lycée d’Anklam, il a fréquenté à partir de 1864 l’école professionnelle provinciale de Potsdam, a travaillé comme stagiaire à la fabrique de machines berlinoise Schwartzkopff et a étudié à partir de 1867, avec une bourse, à la Gewerbeakademie de Berlin, notamment auprès de Franz Reuleaux. Il a refusé la proposition de rester comme son assistant.

Lilienthal ne gagnait pas sa vie en volant, mais avec la technique de la vapeur. En 1881, il a obtenu un brevet pour une chaudière à tubes serpentins et un petit moteur, et deux ans plus tard la production a démarré dans sa propre fabrique de chaudières à vapeur et de machines à Berlin. L’entreprise est montée jusqu’à 60 employés, et à partir de 1890 Lilienthal a associé ses ouvriers à hauteur d’un quart du bénéfice net – une approche sociale inhabituelle pour l’époque. Sur environ 25 brevets connus, quatre seulement concernent des appareils volants. La fabrique était la base financière sans laquelle ses essais de vol auraient à peine été possibles.

Mesurer plutôt que battre des ailes : la recherche derrière les vols

Beaucoup de contemporains essayaient avec des ailes battantes qu’ils voulaient actionner par la force musculaire. Les Lilienthal ont eux aussi expérimenté de telles constructions à Anklam en 1867/68. Mais ce qui a été décisif, c’est ce qu’Otto a fait à partir de 1874 : il a construit un appareil à bras rotatif, au bout duquel il faisait tourner des surfaces dans l’air en mesurant les forces qui apparaissaient. Il a ainsi comparé des plaques planes à des surfaces cambrées, fait varier les angles d’incidence et la courbure et rassemblé des séries de chiffres.

Le résultat paraît évident aujourd’hui, mais c’était alors une percée : à traînée égale, des ailes légèrement cambrées produisent nettement plus de portance que des ailes plates. Lilienthal a représenté les valeurs mesurées pour différents angles d’incidence dans des diagrammes où portance et traînée sont portées l’une contre l’autre. Ce mode de représentation survit en aviation sous le nom de « polaire de Lilienthal », quand il s’agit d’évaluer des ailes et des avions entiers.

En 1889 est paru son livre sur le vol des oiseaux, où il réunissait observation, mesure et conclusions. Il passe pour l’une des publications aéronautiques les plus importantes du XIXe siècle. Lilienthal en a tiré lui-même la conclusion que l’homme ne peut pas apprendre à voler à son bureau, mais seulement en s’exerçant dans les airs – donc par des vols planés, où l’on s’approche pas à pas du vent et des commandes.

Les appareils volants en un coup d’œil

Lilienthal construisait ses planeurs en saule et en bambou, entoilés de coton. Il était suspendu dans la structure par les avant-bras et les épaules, les jambes libres, et pilotait en déplaçant le poids de son corps – le principe que les deltaplanes modernes utilisent encore aujourd’hui. Aucun de ses vols habités n’avait de moteur. Les principaux types :

Année	Appareil	Envergure (env.)	Particularité
1891	Appareil de Derwitz	environ 7 m, raccourci au fil des essais	premier planeur réussi, vols d’environ 25 m
1892	Appareil de Südende	environ 9,5 m	ailes entoilées des deux côtés
1893	Modèle Maihöhe-Rhinow	environ 7 m	repliable, breveté, précurseur du Normalsegelapparat
à partir de 1894	Normalsegelapparat	6,7 m	premier avion de série, arceau amortisseur contre les atterrissages brutaux
1894	Modèle d’aile de tempête	environ 6 m	ailes plus petites pour un vent plus fort
1895	Petit et grand biplans	environ 5,5 à 6,5 m	deux plans portants superposés pour plus de surface avec une petite envergure
1893–1896	Appareils à ailes battantes	environ 7 à 8,5 m	essais avec un moteur à acide carbonique, sans succès convaincant

Les dimensions proviennent de la documentation de l’Otto-Lilienthal-Museum et sont arrondies. À côté, il a construit des appareils d’essai comme un appareil à surface mobile sur le bord d’attaque de l’aile (1895) et un appareil à ailes articulées qui était presque prêt à voler à la mort de Lilienthal. Qu’il ait aussi essayé des gouvernes et le gauchissement des ailes montre qu’il cherchait déjà un pilotage au-delà du simple déplacement du poids.

Le Normalsegelapparat : le premier avion de série

Le type le plus connu est le Normalsegelapparat (littéralement « appareil de vol plané normal »). Lilienthal l’a conçu en 1893 et l’a fait fabriquer en petite série dans sa fabrique à partir de 1894. Avec 6,7 mètres d’envergure et environ 20 kilogrammes, il était assez maniable pour être porté jusqu’en haut d’une colline. Le Deutsches Museum indique une finesse d’environ 5 et une vitesse de vol autour de 10 mètres par seconde ; d’autres sources parlent plutôt de 1:4. L’appareil coûtait 500 marks, et selon les sources, huit ou neuf acheteurs sont connus par leur nom, dont l’ingénieur munichois Alois Wolfmüller. Il fut ainsi le premier avion de l’histoire vendu comme produit.

Un détail aux grands effets était l’arceau amortisseur à l’avant de la structure, un arceau courbé qui absorbait l’impact lors des atterrissages durs et protégeait le pilote. Quatre Normalsegelapparat sont conservés jusqu’à aujourd’hui, en partie restaurés : au Deutsches Museum de Munich, au National Air and Space Museum de Washington, au Science Museum de Londres et au musée Joukovski de Moscou. S’y ajoutent des dizaines de répliques dans le monde entier.

Les lieux de vol : de la sablière à la butte d’envol

L’histoire des vols de Lilienthal est aussi une histoire de collines autour de Berlin. Chaque lieu lui a fait faire un pas de plus.

Dans ses essais, il était aidé notamment par Paul Beylich, Hugo Eulitz et Paul Schauer, qui devaient porter les planeurs, observer les vols et réparer les dégâts. Gustav Lilienthal a participé aux premières recherches, mais n’a plus pris part aux essais de vol plané après la parution du livre.

La butte d’envol (Fliegeberg) est aujourd’hui un lieu de mémoire dans le quartier berlinois de Lichterfelde, aménagé en monument depuis 1932. Au Gollenberg, près de Stölln, le Lilienthal-Centrum rappelle le souvenir du pionnier, et on y trouve aussi une curiosité particulière : le 23 octobre 1989, un Iliouchine Il-62 de la compagnie est-allemande Interflug, baptisé « Lady Agnes » – du nom de la femme de Lilienthal –, s’est posé sur une piste en herbe près de Stölln pour y rester comme pièce d’exposition.

La chute au Gollenberg en 1896

Le 9 août 1896, Lilienthal volait à nouveau au Gollenberg. Une rafale – souvent décrite dans les sources comme une « rafale de soleil », c’est-à-dire un courant ascendant thermique – a redressé l’appareil davantage, il a perdu de la vitesse et est tombé d’environ 15 mètres de hauteur. Après l’accident, Lilienthal était d’abord conscient, mais il est mort le lendemain, le 10 août 1896, dans une clinique de Berlin.

L’autopsie a constaté une fracture de la troisième vertèbre cervicale, des analyses plus récentes considèrent qu’une hémorragie cérébrale est la cause de décès la plus probable. Le Centre aérospatial allemand (DLR) a étudié en 2016 en soufflerie une réplique fidèle du Normalsegelapparat. Selon les comptes rendus de cette étude, aucun défaut de conception n’est apparu ; on soupçonne plutôt une erreur de pilotage dans la situation critique. La réplique était la même année aussi visible au salon ILA de Berlin.

Sur sa tombe au cimetière de Lankwitz, à Berlin, on lit la phrase « Il faut faire des sacrifices ». Elle n’a été ajoutée qu’en 1940, et qu’il s’agisse vraiment de ses dernières paroles est jugé peu probable – un bon exemple de la manière dont des légendes se forment autour des pionniers.

Lilienthal et les frères Wright

La mort de Lilienthal est survenue à une époque où les passionnés d’aviation du monde entier suivaient ses photos et ses rapports. Les frères Wright, à Dayton, ont étudié ses publications à fond et ont longtemps tenu ses tables pour les meilleures données publiées sur le sujet. Dans leurs propres essais, ils ont certes constaté que certaines valeurs ne convenaient pas à leurs ailes, et ils ont construit leur propre soufflerie – mais l’approche méthodique, d’abord planer puis motoriser, vient directement de l’école de Lilienthal. Comment on est passé de là au premier vol motorisé, l’article les frères Wright et le premier vol motorisé en 1903 le raconte.

Wilbur Wright lui-même a écrit en 1912 que Lilienthal avait été le plus grand des précurseurs et que le monde lui était profondément redevable. L’aérodynamicien russe Nikolaï Joukovski et le pionnier français de l’aviation Ferdinand Ferber ont eux aussi salué son travail. Les deux grandes lignes de l’aviation naissante – plus léger que l’air avec le ballon et le dirigeable, plus lourd que l’air avec des ailes – ont alors couru en parallèle ; l’une a mené aux dirigeables, dont tu peux lire le parcours dans l’histoire des zeppelins, l’autre, via Lilienthal, à l’avion.

Où rencontrer Lilienthal aujourd’hui

Pour les passionnés d’aviation, Lilienthal n’est pas un nom abstrait tiré d’un livre d’histoire – ses traces se visitent. L’article les musées de l’aviation en Allemagne donne un aperçu d’autres établissements.

• Anklam : l’Otto-Lilienthal-Museum d’Anklam, dans sa ville natale, documente en détail sa vie et ses appareils volants, notamment avec des répliques. Une grande partie de ses archives s’y trouve ainsi qu’au Deutsches Museum.
• Munich : le Deutsches Museum conserve un Normalsegelapparat original et une partie des archives.
• Washington : au National Air and Space Museum, un planeur de Lilienthal compte parmi les plus anciens avions de la collection.
• Vienne, Londres, Moscou : d’autres originaux se trouvent au Technisches Museum de Vienne, au Science Museum de Londres et au musée Joukovski de Moscou.
• Berlin et Brandebourg : la butte d’envol de Lichterfelde, le monument à Lilienthal sur le canal de Teltow de 1914, sa tombe d’honneur à Lankwitz et le Lilienthal-Centrum de Stölln avec l’Il-62 « Lady Agnes ».
• Wasserkuppe : si tu veux comprendre comment le vol sans moteur a continué en Allemagne après Lilienthal, tu seras bien au Deutsches Segelflugmuseum de la Wasserkuppe.

Beaucoup de spotteurs connaissent aussi le nom de Lilienthal par l’exploitation aérienne : l’ancien aéroport de Berlin-Tegel portait depuis le 7 juin 1988 le complément de nom « Otto Lilienthal ». Ce qui a marqué l’aéroport jusqu’à sa fermeture, tu le lis dans l’histoire de l’aéroport de Tegel. Et si tu veux vivre toi-même le vol plané, tu trouveras une entrée en matière dans l’article sur le brevet de pilote de planeur SPL – sur l’un des nombreux terrains de vol à voile que tu repères près de chez toi grâce au guide trouver les petits aérodromes sur les cartes.

À quoi faire attention

• Original ou réplique ? De nombreux planeurs de Lilienthal exposés sont des répliques. Le Deutsches Museum, par exemple, a fait réaliser en 1958 une réplique d’après un original devenu fragile provenant des archives, qui se trouve aujourd’hui à la Flugwerft Schleißheim. Les panneaux et les bases de données des musées indiquent ce que tu as devant toi.
• Les chiffres sont souvent arrondis. Les nombres de vols, les distances et les chiffres de vente reposent en partie sur des estimations et des traditions. Les sources sérieuses parlent donc d’« au moins » ou d’« environ ».
• Le vol plané n’est pas le vol motorisé. Lilienthal volait sans moteur depuis des collines. Le premier vol motorisé et contrôlé n’a été réussi qu’en 1903 par les Wright. Les deux exploits vont ensemble, mais ne sont pas la même chose.
• Photographier au musée : pour les images d’anciennes toiles, une lumière douce et régulière aide. Le flash n’est pas autorisé ou pas souhaité dans beaucoup d’établissements – demande en cas de doute.

Conclusion

Otto Lilienthal était l’ingénieur qui a fait du vol une méthode plutôt qu’un pari. D’abord des décennies de mesures, puis le livre de 1889, puis des milliers de sauts depuis des sablières, des pentes et sa propre butte d’envol. Avec le Normalsegelapparat, il a créé le premier avion de série du monde, et avec ses données, le fondement sur lequel les frères Wright ont construit. Sa mort en 1896 a montré combien voler sans pilotage efficace était dangereux – et c’est précisément cette lacune que ses successeurs ont comblée. Quand tu vois aujourd’hui un avion de ligne en finale avec les volets sortis, tu vois en action sa découverte sur les ailes cambrées.