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focus sur la propulsion électrocinétique
On sait aujourd'hui que les militaires s'en sont montrés très intéressés, et ce, des deux côtés de l'Atlantique et notamment en France en 1956 à l'instigation de la SNCASO (Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Sud Ouest), devenue Sud Aviation le 1er mars 1957. Plus aucun rapport officiel ne transparaît, ni aucune allusion à ce qu'il est maintenant convenu d'appeler l'"effet Brown", jusqu'à ce 6 novembre 2001 et ce fameux communiqué TOPS.
C'est alors que Jean-Louis Naudin, un expérimentateur français, entre en scène. Intrigué par ce rapport, il reproduit l'expérience. Puis la perfectionne. L'appareil qu'il construit ne se contente plus de tourner sur un axe : il vole ! Aussitôt, un site web est créé qui diffuse l'information dans tous ses détails. L'engouement est immédiat, et à ce jour, plus de 130 personnes dans le monde, de tous âges, de toutes professions et de toutes provenances, ont reproduit l'expérience avec succès… dont l'auteur de ces lignes (la 101ème…).
Les lifters
Ce mot, dont on ne sait trop d'où il vient, et qui pourrait se traduire par "soulevant" ou "volant", a été unanimement consacré par tous ceux que le phénomène intéresse ou passionne. Un Lifter, c'est quelque chose de très simple. Imaginez un cadre très léger (balsa) de forme triangulaire, sous lequel pend une "jupe" métallique (papier alu). C'est la cathode. Maintenu à 20 ou 30 mm au-dessus de cette structure, un fil conducteur très fin joue le rôle d'anode. Nous avons en fait construit un condensateur. C'est tout, c'est tellement simple que c'en est presque irritant. Une tension continue est alors appliquée entre cathode et anode, et l'ensemble… s'envole !
Le 22 novembre à Liège, lors d'une conférence, le public a pu voir fonctionner un Lifter de 21 cm de côté, pesant 3,5 grammes, alimenté par une tension de 31.000 volts simplement prélevée sur la HT d'un moniteur d'ordinateur. L'étonnante simplicité du dispositif, l'impression de se trouver devant un simple jouet que chacun peut assembler au prix d'un effort financier négligeable, voire nul, et faire voler sur un coin de table, avec les précautions qu'impose la haute tension, est saisissante. Le Lifter quitte la table dès que la tension lui est appliquée, avec une violence qui surprend, et se retrouve immédiatement "suspendu" vers le haut aux trois fils de nylon qui le maintiennent au plan de travail en l'empêchant de s'échapper.
Le Lifter de l'auteur en plein vol !
Visionner la vidéo de cette expérience
(format Real Video - 519 Ko)
En fait de découverte "maison", celle-ci avait été déjà démontrée par un jeune chercheur américain, Townsend Brown qui, au début des années 30, avait constaté qu'un condensateur, en se chargeant, avait tendance à se déplacer vers son pôle positif… En 1952, il démontre que deux condensateurs de forme lenticulaire, disposés aux extrémités d'un bras rotatif, se mettaient à tourner très rapidement lorsqu'une tension importante leur était appliquée. La propulsion électrocinétique était née.
Mais pourquoi un Lifter vole-t-il ?
Cette explication, basée sur les brevets de Thownsen Brown de 1960 et 1962, considère le fonctionnement en milieu atmosphérique :
Nous sommes en présence d'un fil conducteur (électrode positive) surmontant une jupe métallique (électrode négative).
Dès que la tension est appliquée, des électrons libres sont arrachés aux atomes du milieu ambiant (l'air) entourant l' électrode positive, là où le gradient de champ électrique est maximal, et migrent vers celle-ci où ils sont capturés. Cet air forme un "nuage" fortement ionisé entourant l'anode. La jupe métallique, chargée négativement, est donc attirée vers ce nuage et subit ainsi une force ascentionnelle.
D'autre part, cet air ionisé est aussi attiré par la jupe et se déplace vers le bas en suivant les lignes de force du champ électrique. Dès que ces ions positifs entrent en contact avec la jupe chargée négativement, ils s'en trouvent neutralisés. Mais la violence de leurs impacts arrache des électrons au métal, lesquels sont capturés par les atomes d'air environnants et forme un nuage chargé, lui, négativement. Repoussé vers le bas par la jupe (de polarité identique), cet air ionisé fournit une poussée ascentionnelle qui s'additionne à la première.
De fait, si on approche (prudemment !) la main d'un Lifter en vol, on peut ressentir un léger souffle (attention, à 10 cm de distance un arc électrique se forme, et vous ressentirez alors autre chose qu'un léger souffle…). De même, de la fumée émise sur le Lifter est aussitôt renvoyée vers le bas. Cette théorie semblait donc valable.
Oui, mais… Assez récemment, quelques expérimentateurs ont eu l'idée d'inverser la polarité d'un lifter, transformant la cathode en anode, et inversement. Conséquence : aucune. L'engin décolle comme si de rien n'était, ignorant apparemment les lois physiques les plus élémentaires. De même, des expériences conduites dans le vide ont démontré qu'une poussée, bien que réduite, persistait. Cette explication, qui se base sur des brevets de 1960 et 1962 rappelons-le, doit donc être revue et affinée. Alors ?
Alors, il faut s'en remettre à un rapport publié par… l'US Army (!) le 4 novembre 2002, dont voici un extrait (traduit de l'américain) :
A ce jour on ne comprend pas la base physique de l’effet Biefeld-Brown. L’ordre de grandeur de la force sur le condensateur asymétrique laisse supposer qu’il y a deux mécanismes de conduction de charge différents entre ses électrodes, un de vent ionique balistique, l’autre de mouvement ionique.
Mais les calculs montrent que le vent ionique est au minimum 3 fois trop faible pour expliquer la valeur de la force observée sur le condensateur.
La supposition de transfert de mouvement ionique conduit à un ordre de grandeur correct pour la force, cependant il est difficile de voir comment le mouvement ionique s’insère dans la théorie.
Pour comprendre cet effet, on doit bâtir un modèle théorique plus détaillé et qui prendra en compte les effets de plasma, l’ionisation du gaz, (ou de l’air) dans la zone de champ fortement électrisé, le transport de charge et les forces dynamiques qui en résultent sur les électrodes. Les séries d’expériences à venir pourraient déterminer si l’effet se produit dans le vide, et une étude sérieuse devrait être menée pour déterminer comment la pression du gaz, les divers gaz et le voltage appliqué sont corrélés à la force observée.
Ainsi ces constatations, si elles n'invalident pas totalement la théorie, démontrent qu'elle ne suffit pas à expliquer le phénomène. Et à la question de savoir ce qui, exactement, fait voler un Lifter, la réponse la plus sûre à l'heure actuelle est : on n'en sait rien.
Une condition paraît cependant indispensable au bon fonctionnement de l'expérience : l'asymétrie du condensateur formant le Lifter. Le bord de la "jupe" faisant face au fil de la cathode doit obligatoirement présenter un arrondi. En fait, cela marche aussi avec une "jupe" tubulaire…
L'architecture des Lifters
Les premiers Lifters se caractérisaient par la même forme triangulaire de base, celle-ci présentant plusieurs qualités essentielles dont un nombre réduit de pièces pour un développement maximum et une rigidité parfaite. Mais bientôt, de nouveaux modèles sont apparus, combinant entre eux plusieurs triangles pour former des ensembles à la fois plus complexes et plus porteurs.
Essai d'un Lifter en plein air, par Jean-Louis Naudin. Source:
http://membres.lycos.fr/jlnlabs/lifters/index.htm
Ainsi ces constatations, si elles n'invalident pas totalement la théorie, démontrent qu'elle ne suffit pas à expliquer le phénomène. Et à la question de savoir ce qui, exactement, fait voler un Lifter, la réponse la plus sûre à l'heure actuelle est : on n'en sait rien.
Une condition paraît cependant indispensable au bon fonctionnement de l'expérience : l'asymétrie du condensateur formant le Lifter. Le bord de la "jupe" faisant face au fil de la cathode doit obligatoirement présenter un arrondi. En fait, cela marche aussi avec une "jupe" tubulaire…
Configuration cellulaire, quelquefois à plusieurs étages, optimisation des surfaces, des écartements anode/cathode, tout est sujet à modification dans cet appareil basique et facile à construire, et depuis que de nombreuses personnes, amateurs ou non, issues ou non d'un milieu scientifique, se sont emparées du phénomène, le rendement des Lifters (rapport poids/poussée) s'est vu multiplier dans une proportion importante. 11 mois après la première publication des travaux de Jean-Louis Naudin sur son site web, la puissance des Lifters avait déjà été multipliée par 2,7. Et cela avec des moyens relevant plus du bricolage que de l'expérimentation scientifique.
Nous n'en sommes pourtant qu'aux balbutiements de la méthode. Déjà dans le laboratoire de Jean-Louis Naudin, un Lifter de 97 grammes a pu soulever une charge utile de 60 grammes. Et le 8 janvier 2003, ce même Lifter, nommé "Maximus", un monstre de 134 grammes en charge, composé de 3 étages de 84 condensateurs formant une structure de 1,20 mètre de large, s'élevait de son plan de travail en transportant le premier être vivant dans une nacelle : la souris "Orville". Evènement peut-être dérisoire, mais surtout prémonitoire et lourd de signification.
Si, jusqu'à présent, ces appareils volants ont été alimentés par un courant électrique venant de l'extérieur, le fait que la charge utile augmente rapidement laisse envisager pour un proche avenir le moment où cette source énergie pourra être embarquée. La perspective de voir s'élever un Lifter devenu totalement autonome lance un défi à notre imagination. Considérant ce qui a été décrit, notamment son aptitude à créer une poussée aussi bien dans l'atmosphère que dans le vide, il est rigoureusement impossible de prévoir ce qui arrivera alors. Le plus étonnant est peut-être que ce moment, compte tenu de la rapidité et de la régularité des progrès accomplis, nous semble très proche.
L'étrange attitude de la Nasa
Mais alors, si les perspectives ouvertes par les Lifters paraissent aussi révolutionnaires, comment expliquer l'attitude de la Nasa ?
Toute avancée technologique importante, tout perfectionnement sensible dans le domaine du vol, de la propulsion, ou d'une science susceptible d'intéresser les militaires fait immédiatement l'objet de protections au plus haut niveau. Les brevets pris dans ces circonstances ne sont jamais publiés, et si l'avancée est réellement importante, le secret est total.
Ici, pas de secret. Cette méthode de propulsion (que l'on pourrait qualifier d'électrocinétique) a bien fait l'objet de plusieurs brevets de la part de la Nasa, mais celle-ci s'est aussitôt empressée de les placer dans le domaine public.
La raison nous en paraît assez floue… A moins que la Nasa, ainsi que le gouvernement US dont elle est l'émanation ne veuille ainsi s'assurer qu'aucun tiers, industrie comme organisation gouvernementale, ne puisse s'approprier cette invention à titre exclusif. En effet, une invention brevetée à l'échelle mondiale ne peut plus faire l'objet d'un second brevet, même si les droits de reproduction en ont été abandonnés.
Bien entendu, le risque est ainsi réel de voir l'idée reproduite et perfectionnée par d'autres, à moins que… à moins que l'on ne soit arrivé soi-même à un tel degré d'avancement et de perfectionnement que la suprématie n'en soit déjà et définitivement acquise.
construire un hexa lifter
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