a) Le vol varié - De même qu'un cerf-volant ne peut se soutenir en l'air que par la vitesse du vent qui vient frapper sa surface inclinée, de même l'avion ne peut se soutenir en l'air qu'en vitesse, c'est-à-dire en produisant par sa marche rapide, un vent fictif sur lequel il s'appuie par l'inclinaison de ses ailes. Dès que, pour une cause ou une autre, cette marche se ralentit trop, c'est le phénomène de la perte de vitesse qui se produit, cette fatale perte de vitesse, cause de nombreuses catastrophes.
L'homme a bien essayé de se soutenir en l'air sans vitesse sur place; mais il n'a pas réussi à mettre au point l'hélicoptère. L'hélice, au lieu de tourner dans un plan vertical afin de produire par son aspiration à l'avant et son refoulement d'air à l'arrière, un avancement horizontal, est placée à angle droit de façon à tourner dans un plan horizontal et à produire par son aspiration vers le haut et son refoulement d'air vers le bas, non seulement une sustentation mais aussi une ascension verticale de l'appareil.
Malheureusement, une telle solution du vol sur place, séduisante au premier abord, est très incomplète. D'abord, l'hélicoptère est inapte à se redresser en cas de changement accidentel de son orientation. Ensuite, il est inapte au vol horizontal rapide. Enfin et surtout, en cas de panne de moteur, il n'a pas la ressource du vol plané de l'avion ordinaire, vol oblique et descendant, permettant d'atterrir. La panne de moteur voue donc l'hélicoptère à la destruction certaine.

Le vol sur place

b) Le vol sur place semble ne pouvoir être réalisé que par des battements d'ailes - La solution humaine qui, jusqu'à présent, se rapproche le plus du vol varié est incontestablement l'autogire de la Cierva, combinaison entre l'avion ordinaire et l'hélicoptère, avec cette différence capitale, mise en évidence dans notre article du Larousse Mensuel de juin dernier, que l'hélice horizontale, celle de la sustentation, n'est pas comme l'hélice verticale, celle de la traction, liée à un moteur, mais complètement indépendante. Ce sont des ailes d'un moulin à vent horizontal que propulse le courant d'air horizontal produit par l'hélice verticale de traction ou le courant d'air vertical produit par la descente de l'autogire quand cette hélice de traction cesse de tourner, le moteur étant arrêté.
Mais cette sustentation, pour ainsi dire automatique, de l'autogire n'a pu être réalisée - et c'est un point très important sur lequel il faut insister - que, lorsque les ailes du moulinet horizontal auquel est suspendu l'appareil ont été assouplies et articulées, c'est-à-dire ont été mises dans la possibilité de battre au cours de la rotation, comme claque et oscille au vent un drapeau qui flotte.
C'est donc par des battements d'ailes horizontales que l'autogire arrive à faire du « vol sur place » et à descendre presque verticalement, c'est-à-dire sans vitesse horizontale alors que cette « perte de vitesse » est toujours fatale à l'avion ordinaire.
c) Le phénomène des actions intermittentes - Cette solution par battements d'ailes horizontales pour réaliser le vol varié semble bien celle que la nature a conçue pour l'oiseau ou l'insecte. Hanin, architecte, en donne l'explication suivante: La chute d'un corps dans l'espace étant proportionnelle au carré du temps que dure cette chute, il y a intérêt à ne pas lui laisser trop de temps pour se produire. Dès le début, il faut l'enrayer et le travail de relèvement du corps n'en est que plus économique. Par conséquent, pour ne pas laisser la chute se développer outre mesure, il faut que les actions de relèvement soient fréquentes. Le travail de relèvement qui est ainsi inversement proportionnel au nombre de ces actions, par seconde, est d'autant plus faible et économique que ce nombre est plus grand. Mais, à la limite, la force accessoire nécessaire à la production de ce travail ne peut devenir trop rapide c'est-à-dire trop brusque, sans dégénérer en un choc qui serait destructeur pour le léger appareil volant qui la produit. Aussi, en pratique, le nombre des actions de relèvement par seconde doit être en moyenne de l'ordre de 5 par seconde, comme le montre l'exemple du vol ramé des Oiseaux.
Prenant un pigeon voyageur qui ne donne guère plus de huit coups d'aile par seconde, Hanin calcule que, pesant 250 grammes, le volatile ne chute entre deux actions de coups d'aile que de 19 millimètres et que, par suite, le travail de relèvement par seconde n'est que de l'ordre de 15 p. 100 de kilogrammètre (le kilogrammètre est le travail nécessaire pour élever un kilogramme à un mètre de hauteur). En ajoutant à ce travail de sustentation, celui nécessaire à l'avancement horizontal et celui nécessaire pour vaincre les frottements des articulations, il trouve, pour l'oiseau en question, une puissance moyenne de l'ordre de 1 kilogrammètre et demi par kilogramme de son corps. A poids égal, l'homme est dix et même vingt fois moins fort; tout au plus, peut-il parfois atteindre une force de 1 kilogrammètre par kilogramme de son corps, et encore ne peut-il soutenir longtemps un tel effort; par exemple, quand, malgré son poids de 60 à 80 kilogramme environ, il grimpe un escalier à la vitesse de 1 m. par seconde.

les mouvements de propulsion des animaux

d) Pour déployer la puissance nécessaire à leur propulsion dans les fluides, les engins mécaniques ont-ils avantage à imiter les êtres vivants ? - Sur le même sujet, mais en partant d'un point de vue beaucoup plus général, Kahn, ingénieur du génie maritime, dans une mémoire particulièrement curieux et passionnant, présente une immense synthèse du mécanique et du vivant, de l'art de l'ingénieur et de celui du biologue. Il commence par comparer la puissance mise en jeu par les animaux pour leur propulsion dans les fluides, non plus à celle de l'homme, mais à celle des machines réalisées par lui jusqu'à ce jour.
L'observation de troupes de marsouins rattrapant un navire en marche ouvre le dilemme suivant: ou bien la nature a réussi à loger dans le corps de ces animaux des puissances infiniment plus élevées que les ingénieurs dans les navires qu'ils ont conçus - et cela sans métaux à haute résistance, ni températures élevées; - ou bien, le marsouin annule la résistance que l'eau lui oppose et si nous savions copier son mode de propulsion, nous économiserions une énergie énorme. Ainsi un marsouin de 1m. 50 de long, accompagnant un navire de 150 m. a l'apparence de développer une puissance à la tonne 100 fois plus élevée.
Or Kahn constate que les mouvements de propulsion des animaux se ramènent à un mouvement de reptation. Tantôt le corps tout entier peut être constitué en ondulations successives, comme chez les anguilles. Tantôt il ne constitue qu'une fraction d'ondulation complète, comme c'est le cas précédent du marsouin où le corps tend à dériver, à ripper alternativement d'un côté ou de l'autre. Tantôt les éléments du corps, au lieu d'être les uns à la suite des autres, comme dans le poisson, peuvent être les uns à côté des autres: c'est le cas des ailes des oiseaux, dont les mouvements sont « déphasés » pour régulariser l'effort résultant de la propulsion. L'élément propulsif peut même être unique, comme chez les insectes et même chez les oiseaux dans le vol lent; dans ce cas cet élément ondule également, l'aile se déplaçant d'un seul mouvement et s'inscrivant dans la trajectoire sinueuse de son bord antérieur. Ce mouvement de reptation se retrouve partout dans les écoulements des fluides, eau ou air, que ce soit eux qui se déplacent ou que l'être ou l'engin se déplace par rapport à eux. L'hélice des navires ne procède pas autrement, de même que le drapeau qui claque au vent. La houle qui se forme sous le vent court en ondulations régulières et successives. Les mouvements œsophagiques et spasmodiques sont de même des contractions transversales se déplaçant dans le sens suivant lequel on veut produire le mouvement du fluide contenu: ainsi se vérifie la fameuse loi biologique, la nutrition a été à l'origine de la locomotion, comme le montre l'exemple des vers.
Est-ce donc cette reptation au milieu du fluide qui est la cause de cette réduction apparente de la résistance à l'avancement ? L'agitation du fluide environnant améliorerait-elle la propulsion ?
Non, répond Kahn, car, en faisant le calcul de la puissance même des poissons et des oiseaux, et en la comparant à celle dont ils devraient disposer pour être capables de leurs performances usuelles s'ils étaient des corps rigides, il aboutit, dans l'eau comme dans l'air, à des vitesses du même ordre pour les êtres vivants et les engins mécaniques. Si le corps souple du marsouin parait offrir moins de résistance, ce n'est pas à cause de sa souplesse même, souplesse qui lui permet un mouvement de reptation, mais à cause du fait qu'il est en plongée alors que le navire est en surface, ce qui accroît sa résistance de rencontre. (A déplacement égal et à puissance égale, un sous-marin doit donc aller plus vite sous l'eau q’un navire sur l'eau. Mais le moteur sous l'eau est généralement trop lourd – accumulateurs - pour être aussi puissant; de plus, la coque du sous-marin est hérissée d'appendices. Il en résulte que la marche est retardée. Cela n'empêche pas le principe général énoncé d'être exact).
En résumé, la copie des mouvements propulsifs des êtres vivants - qui conduirait à de grosses difficultés de construction - ne doit pas apporter aux engins mécaniques en route libre à travers les fluides une économie de puissance sensible.