ESNAULT-PELTERIE ROBERT (1881-1957)

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« L'Astronautique »

Ses idées ayant suffisamment mûri, Esnault-Pelterie publie en 1930 un ouvrage capital, L'Astronautique, véritable somme des connaissances de l'époque en la matière précédée d'un court historique dans lequel il essaie de faire la part des mérites de chacun. Une étude approfondie de la thermodynamique de la propulsion l'amène à confirmer et même à revoir dans un sens légèrement optimiste les performances prévues par Oberth pour le mélange oxygène-hydrogène. Après une étude mécanique détaillée, il se rallie finalement à l'opinion d'Oberth sur la faisabilité (limite) du voyage aller et retour vers la Lune, qui nécessite cependant d'utiliser le freinage par l'atmosphère pour recueillir le véhicule au retour. Ce freinage est proposé par Hohmann mais Esnault-Pelterie n'y croit pas trop, la précision de navigation nécessaire pour que l'atmosphère terrestre soit attaquée sous le bon angle lui paraissant utopique.

C'est pourtant sur le plan de la navigation que l'apport de l'ouvrage est le plus original et le plus prophétique. L'auteur démontre la possibilité et décrit les modalités de ce qu'on appelle aujourd'hui la navigation par inertie. Ce système permet de reconstituer à bord d'un véhicule mobile ses coordonnées de position, sans aucune liaison avec l'extérieur, grâce à la double intégration des mesures d'accélération effectuées par des accéléromètres embarqués. Esnault-Pelterie imagine trois principes possibles pour un accéléromètre intégrateur, qui effectue de lui-même la première intégration et fournit ainsi directement les composantes du vecteur vitesse ; il suffit d'intégrer une nouvelle fois pour obtenir les coordonnées de position. Il reconnaît que les accéléromètres doivent être placés sur une plate-forme stabilisée par gyroscopes, qui conserve la direction du système de référence extérieur, mais qu'on peut aussi envisager de les lier à la structure à condition de reconstituer en permanence l'attitude du système par des procédés également inertiels. De plus, il ne lui échappe pas que la part d'accélération due à la gravitation n'est pas mesurée par l'accéléromètre. Il faut donc l'ajouter à chaque instant à l'accélération mesurée, ce qui est concevable si on la connaît en fonction de la position, c'est-à-dire si on navigue dans un champ de gravitation connu. À l'époque où parut l'ouvrage, les performances des moyens de calcul à bord ne permettaient certainement pas l'application de ces idées avec un niveau raisonnable de précision ; Esnault-Pelterie jetait cependant les bases de tous les systèmes qui allaient voir le jour avec les possibilités nouvelles que l'avènement des calculateurs électroniques allait apporter. Il faut noter que les trois principes d'accéléromètres intégrateurs qu'il a proposés ont tous été employés, et que les deux modalités d'application de la navigation par inertie qu'il a imaginées se font encore concurrence.

Quelle que soit l'attention qu'il apportait à tous les problèmes annexes – habitabilité de la cabine, résistance de l'organisme à l'impesanteur –, Esnault-Pelterie n'en restait pas moins persuadé que le problème clé de l'astronautique était celui de la propulsion. Il s'y consacra de 1930 à 1940, dans son laboratoire de Boulogne-sur-Seine (aujourd'hui Boulogne-Billancourt), assez chichement soutenu par des autorités qui ne croyaient guère à l'utilisation militaire de la fusée. Après des tentatives sur un monergol, le tétranitrométhane, et un accident qui le prive de l'extrémité de quatre doigts de la main gauche, Esnault-Pelterie choisit pour ses essais le couple éther de pétrole-oxygène liquide. Il parvint à développer un moteur d'environ 130 puis 300 décanewtons de poussée avec une impulsion spécifique honorable de 230 secondes. Le point faible était le refroidissement, assuré par l'eau de la ville ; il fallait trouver un système opérationnel en vol. Malgré les possibilités de refroidissement qu'offrait l'oxygène liquide, la préférence d'Esnault-Pelterie se porta sur un système non refroidi, utilisant des matériaux réfractaires. Il se passionna alors pour l'étude de tels matériaux, mais y rencontra beaucoup de déboires et le problème n'était pas résolu quand l'invasion de 1940 mit fin à son activité. L'Occupation allemande va le contraindre à s'exiler en Suisse en 1941, ce qui mettra un terme à ses travaux. Le relais sera pris par son disciple Jean-Jacques Barré, qui effectuera le premier lancement d'une fusée française à ergols liquides le 15 mars 1945, à la Renardi [...]

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Écrit par :

  • : ingénieur général de l'armement, président de l'Association aéronautique et astronautique de France, membre de l'Académie des sciences
  • : membre de l'Académie de l'air et de l'espace et de l'International Academy of Astronautics, ancien président de l'Institut français d'histoire de l'espace

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Pour citer l’article

Pierre CONTENSOU, Jacques VILLAIN, « ESNAULT-PELTERIE ROBERT - (1881-1957) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 octobre 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-esnault-pelterie/