Vis aérienne

Maquette de vis aérienne de Léonard de Vinci du musée des sciences et des techniques Léonard de Vinci à Milan

La vis aérienne est le nom donné à une des machines imaginées par Léonard de Vinci. Il en a dessiné le plan dans un de ses carnets entre 1487 et 1490. Il s'agit d'un aéronef à hélice à vol vertical interprété par certains comme un précurseur de l’hélicoptère moderne^[1].

Description

Le dessin de la vis aérienne (Ms B, f.83 v) apparaît dans le Manuscrit B de l'Institut de France que l'on date des années 1487-1490. Léonard de Vinci l'a accompagné des notes suivantes :

• « Que l'extrémité de la vis soit un cable de fer de la grosseur d'une corde et que du centre au cercle, il y ait 8 brasses.^[2] » 
• « Si cet instrument, qui a la forme d'une vis est bien fait, c'est-à-dire fait d'une toile de lin dont les pores sont bouchés avec de l'amidon, et si on le fait tourner rapidement, j'estime que cette vis fera son écrou dans l'air et elle s'élévera. Prends exemple d'une règle large et mince, violemment déplacée dans l'air ; tu verras que ton bras suit, dans son déplacement, l'arête de cette planchette^[3]. »
• « L'armature qui sous-tend la toile ci-dessus sera de roseaux longs et forts ; on peut faire un petit modèle en papier dont l'axe sera une mince lame d'acier, soumise de force à un mouvement de torsion ; rendue à sa liberté, elle fait tourner l'hélice. »

Historique

Entre 1485 et 1490, Léonard de Vinci (qui est au service du Duc de Milan Ludovic Sforza à titre d'ingénieur militaire) étudie le vol plané des rapaces. Après diverses expériences, il abandonne l'idée de l'avion à ailes oscillantes et se consacre à l'étude d'ailes rigides. Il crée alors la vis aérienne (ou hélice ou aile tournante hélicoïde...) avec une simple vis passée au milieu de deux plaques de bois en s'inspirant du principe de la Vis d'Archimède, utilisée dès l’antiquité pour monter de l’eau.

Léonard de Vinci s'inspire des théories suivantes :

• « Si cette vis peut forcer l’eau à se déplacer au contraire de son sens naturel, c’est à dire du bas vers le haut, il est probable qu’une vis adaptée puisse se déplacer de la même manière dans cet autre fluide qu’est l’air qui nous environne. »
• « La force avec laquelle une chose va contre l'air est égale à celle de l'air contre la chose. »

Si le principe d'aéronef à hélice est véritablement visionnaire, la seule énergie de propulsion musculaire humaine ou animale disponible au XV^e siècle est largement insuffisante pour alimenter son idée révolutionnaire qui devra attendre l'invention des moteurs. Augusto Marinoni analysait ainsi le dessin du manuscrit B : « Le dessin comporte une spirale en toile dont le diamètre est près de dix mètres et l’on ne voit pas comment il serait possible de faire tourner rapidement cette spirale, d’autant plus qu’elle doit être assez forte pour soutenir le poids de la machine et celui de l’éventuel pilote. Et si tous les petits trous de la toile étaient bouchés, elle serait impénétrable sans être toutefois plus résistante. Aussi vaut-il mieux considérer ce dessin comme l’énonciation scientifique d’un principe scientifique qui trouvera, plus tard, son application dans l’hélice ou l’hélicoptère^[4]. »

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Schéma de vis aérienne du musée des sciences et des techniques Léonard de Vinci

Schéma de vis aérienne, MS B, f.83v

Vis aérienne du parc du musée du Clos Lucé d'Amboise

Notes et références

Sources

Manuscrit B de l'Institut de France, éd. Nando de Toni, introduction André Corbeau, Grenoble, Roissard, 1960.

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