Le 17 décembre 1903, à 10h35 du matin, sur une plage froide et balayée par les vents de Caroline du Nord, un mécanicien de vélos de 32 ans originaire de Dayton, dans l'Ohio, monta à bord d'un biplan en bois, ouvrit les gaz d'un moteur de 12 chevaux et s'envola.

Orville Wright resta en l'air pendant 12 secondes. Il parcourut 37 mètres (120 pieds). Il atteignit une altitude d'environ 3 mètres (10 pieds). À bien des égards, c'était un exploit modeste. Mais c'était un vol contrôlé, motorisé et soutenu à bord d'un aéronef plus lourd que l'air – une première dans l'histoire de l'humanité. Et lorsque le vent tomba et que les frères immobilisèrent le Flyer contre les dunes cet après-midi-là, ils avaient effectué quatre vols, le dernier vol de Wilbur couvrant 260 mètres (852 pieds) en 59 secondes. Le monde ne serait plus jamais le même.

Deux mécaniciens de vélos et un problème systématique

Qu’est-ce qui a permis aux frères Wright de réussir là où des hommes mieux financés et plus célèbres ont échoué ? La réponse tient à leur méthode. Ils ont abordé le vol comme un problème d’ingénierie à résoudre systématiquement, et non comme un exploit audacieux à tenter par simple courage.

Samuel Pierpont Langley, secrétaire de la Smithsonian Institution, disposait d'une subvention gouvernementale de 14 000 £ et d'une équipe d'ingénieurs. Il l'investit dans un avion à vapeur qui s'écrasa à deux reprises dans le Potomac en 1903, neuf jours avant Kitty Hawk. Hiram Maxim, l'inventeur de la mitrailleuse, avait dépensé 20 000 £ pour un banc d'essai qui dérailla brièvement en 1894 sans aller plus loin. Ces hommes avaient des moyens. Ce qui leur manquait, c'était la rigueur des frères Wright.

En 1899, Wilbur et Orville Wright commencèrent leurs recherches en écrivant au Smithsonian pour obtenir toutes les publications sur le sujet du vol. Ils lurent les travaux de Cayley, Lilienthal, Langley et Chanute. Ils identifièrent trois problèmes non résolus : la portance, la propulsion et, surtout, le contrôle. Tous les autres chercheurs s’efforçaient de construire un avion stable, capable de voler en ligne droite et à l’horizontale. Les frères Wright comprirent qu’un avion stable était en réalité dangereux : il était incontrôlable, incapable de réagir aux rafales de vent et tout simplement inutilisable. Il leur fallait un avion que le pilote puisse contrôler activement sur les trois axes.

La soufflerie qui a tout changé

À l'automne 1901, Wilbur et Orville construisirent une petite soufflerie – une boîte en bois de 1,80 mètre de long munie d'un ventilateur à une extrémité – et réalisèrent plus de 200 expériences sur des maquettes d'ailes. Leurs découvertes les inquiétèrent : les tables de portance publiées par Lilienthal, qu'ils utilisaient comme référence, étaient erronées. La constante aérodynamique essentielle au calcul de la portance – le coefficient de Smeaton – était fausse d'un facteur proche de deux.

Leurs essais en soufflerie ont permis d'établir de nouvelles tables de portance et de traînée corrigées pour des dizaines de formes et d'angles d'ailes différents. Forts de ces données concrètes, ils ont entièrement repensé leur planeur de 1902. Il volait à merveille : plus de 700 vols furent effectués à Kitty Hawk cet automne-là, certains couvrant plus de 180 mètres. Pour la première fois, ils disposaient d'un aéronef doté d'un contrôle efficace sur trois axes : le gauchissement des ailes pour le roulis, la profondeur pour le tangage et la direction de lacet. Ils avaient maîtrisé le vol. Il ne leur manquait plus qu'un moteur.

Construire le moteur que personne ne leur vendrait

Les frères écrivirent à une douzaine de fabricants de moteurs pour leur demander un moteur à essence léger développant au moins 8 chevaux. Tous répondirent que c'était impossible au poids requis. Alors, Charlie Taylor, le mécanicien de leur atelier de vélos, en construisit un en six semaines. Il développait 12 chevaux, pesait 82 kg et fonctionnait à l'essence déversée directement sur le bloc-moteur brûlant – un système d'alimentation rudimentaire, il faut bien le dire. Et pourtant, ça marchait.

Ils ont également conçu leurs propres hélices, une tâche qui leur a pris des mois, faute de documentation à ce sujet. La conception d'hélices pour avions était un problème totalement nouveau. Partant de principes fondamentaux, ils sont parvenus à une hélice à pales incurvées atteignant un rendement d'environ 661 TP3T. Les hélices d'avions modernes affichent un rendement d'environ 80 à 851 TP3T. Pour 1903, sans documentation ni outils de calcul, il s'agissait d'une prouesse d'ingénierie remarquable.

Une journée à Kill Devil Hills

Les frères arrivèrent à leur camp de Kitty Hawk fin septembre 1903 et passèrent des semaines à effectuer des réglages. Deux tentatives, le 14 décembre, échouèrent : lors de la première, Wilbur manœuvra trop fort au décollage et le Flyer décrocha. Le matin du 17 décembre, le vent soufflait à 43 km/h, une force supérieure à l'idéal, mais la saison touchait à sa fin. Ils installèrent leur appareil photo sur un trépied, demandèrent à John T. Daniels, du poste de sauvetage local, de déclencher l'obturateur si l'appareil décollait, et tirèrent à pile ou face. Orville gagna.

Quatre vols ce matin-là. Douze secondes. Puis quinze. Puis quinze à nouveau. Puis, au quatrième vol, Wilbur vola pendant 59 secondes et parcourut 260 mètres avant qu'une rafale ne fasse basculer l'ascenseur et qu'il ne s'écrase au sol. Le Flyer fut légèrement endommagé. Tandis que les frères l'examinaient, une autre rafale s'abattit sur l'appareil et le fit rouler sur le sable, le détruisant entièrement. Le Wright Flyer ne vola plus jamais. Il fut rapatrié à Dayton en pièces détachées et, après une célèbre dispute avec la Smithsonian Institution, donné au Science Museum de Londres avant de rejoindre finalement le National Air and Space Museum de Washington, où il est exposé aujourd'hui.

Pourquoi personne ne l'a remarqué

Voici l'une des anecdotes les plus étranges de l'histoire : presque personne ne s'y est intéressé. Les frères ont envoyé des télégrammes à leur père et à une poignée de journaux. La plupart des journaux ont ignoré l'histoire. Le bureau de l'Associated Press qui a reçu leur télégramme leur a demandé s'ils pouvaient la rendre plus sensationnelle. Le journal local de Dayton l'a reléguée en page intérieure, a commis plusieurs erreurs et a affirmé que le vol n'avait couvert que trois miles. Les frères n'ont pas pris la peine de les corriger.

Il fallut cinq ans avant que le monde ne comprenne pleinement ce qui s'était passé à Kitty Hawk. Les frères Wright, discrets – soucieux des brevets et de la concurrence – continuèrent à voler dans un champ près de Dayton, sans faire de bruit, jusqu'en 1908, date à laquelle Wilbur fit la démonstration du Flyer en France et où le monde comprit enfin. Il effectua des figures en huit. Il vola pendant plus de deux heures. Il transporta des passagers. La foule présente, composée notamment de pilotes de chasse et d'ingénieurs aéronautiques, pleura.

Douze secondes. C'est le temps qu'il a fallu pour que tout bascule. Le reste, c'est juste le temps que le monde s'adapte.

Sources : Tom D. Crouch, Les garçons de l'évêque (1989); Fred Howard, Wilbur et Orville (1987) ; Wikipédia, " Frères Wright " ; Musée national de l’air et de l’espace du Smithsonian