Colombophilie, du muscle chez les oiseaux?

Bien des siècles avant que l'homme puisse résoudre le problème du plus lourd que l'air, des gens ont cherché à percer le mystère du vol animal. Des gens s'essayèrent à voler, sans parler d' ICARE de la légende. Il y eu maints hommes oiseaux qui presque tous finirent par se tuer après quelques vols planés, plus ou moins réussis. On ne savait rien encore de la mécanique du vol, nos n'avions pas encore la photographie ultra rapide ni le ralenti du cinéma pour pouvoir analyser le mouvement des ailes.
Pour tous, l'aile s'abaissait et se relevait dans un mouvement simple d'aller retour. c'est du reste encore la croyance de plus de 95% des colombophiles, (statistiques 1956). Etudiant la force nécessaire pour soulever un poids X en compressant l'air avec une surface Y, mue à une vitesse Z, on établit, mathématiques à l'appui des chiffres effarants. Henri POINCARRE, reconnu comme le premier mathématicien du monde, déclara doctement, jamais l'homme ne pourrait s'élever de terre! Il n'avait pas prévu l'hélice et le gauchissement qui vinrent bouleverser cette belle théorie.
Ne trouvant pas d'explication autre, les chercheurs furent conduits à attribuer la possibilité du vol animal à 2 choses:
a) Le développement énorme des pectoraux
b) La puissance du muscle oiseau beaucoup plus grande que celle du muscle des vertébrés, des mammifères et de l'homme lui même.
Seulement des curieux, (il existera toujours de ces sortes d'empêcheurs de danser en rond),, se mirent à étudier la puissance de la fibre musculaire chez un tas d'animaux. Ils constatèrent que les fibres musculaires à surface égale de section,ne son pas plus puissantes que les fibres musculaires d'un cheval, d'un chien de l'homme lui même. devant ce fait qui fichait tout par terre, il fallait tout réviser !
MAREY est venu, THOUVENY est venu aussi, PETTIGREW, LILIENTAL et combien d'autres, ont pu analyser le mouvement d'un coup d'aile, le décomposer puis le recomposer, en faire la synthèse.......et l'on commença à y voir plus clair ! C'est PETTIGREW qui le premier écrivit cette phrase:<< l'oiseau vole sur le tourbillon d'air qu'il produit lui même>>.
MAREY a fixé des chiffes en ce qui concerne la puissance de la fibre musculaire de ceertains oiseaux, il a notamment donné:

Buses, 1kilogramme 298 pour 9 centimètres, 2
Pigeon, 1 kilogramme 400 pour 9 centimètres 2
Pour l'homme, le chiffre est intermédiaire entre les 2 chiffres ci dessus.

Ce qui veut dire que la croyance à une grande supériorité de l'oiseau dans ce domaine était fausse. Longtemps aussi, l'on crut que les pectoraux agissaient comme tracteurs et étaient en fait les muscles qui commandaient le coup d'aile. Là aussi il a fallu déchanter et finir par admettre que leur seul rôle était de servir d'appui élastique entre l'effort des muscles des ailes et la carcasse qui sans eux, ne résisteraient pas et se déformeraient. Puis l'on constata que leur volume expliquait l'effort maximum que produisait les muscles de l'aile de l'oiseau pour s'envoler et atterrir. Le premier effort étant plus violent que le second.
Le vol n'apparut plus comme un exercice de force mais comme un exercice de souplesse, la mise en mouvement d'un **moteur - aile**, se servant de l'air, l'utilisant au mieux en fait comme je vous l'ai dit maintes fois, **un moteur - air** avec ses 3 temps, compression - point mort - décompression.
Cela est la suite logique du travail du grand chercheur, le Docteur Emile BATTAULT.

Jusqu'à présent, d'une part, j'ai examiné d'après les travaux antérieurs sur ce sujet, la puissance que les différents auteurs ont estimée indispensable pour permettre aux oiseaux de voler.
D'autre, part je me suis efforcé par la comparaison de leurs anatomies et de leurs physiologies d'établir un rapport entre les oiseaux et les autres vertébrés, on ne doit pas oublier qu'il y a entre ces différents animaux des rapprochements inévitables, irrécusables. J'ai cherché à me rendre compte des raisons ou des obstacles insurmontables qu'il pouvait y avoir pour faire cadrer la puissance attribuée à la gente ailée avec celle dont disposent les simples individus terrestres. ces obstacles nous l'avons déjà entrevu, existent.
Il y a en outre d'autres considérations à faire valoir. Je vais d'après ces données, déterminer ce qu'il est logique et acceptable d(accorder comme puissance aux voyageurs.
Les anciens fauconniers ont donné des détails sur la manière dont les faucons après avoir été lâchés s'élevaient dans les airs pour pouvoir ensuite, fondre sur la proie qui leur était offerte. voici ce qui peut nous intéresser. lors du lâcher des faucons, ceux ci pour s'élever s'envolent tous contre le vent, si faible soit il, ils savent reconnaître sa direction, ils rament vigoureusement et montent à faible vitesse sous un angle qui ne dépasse pas 15 à 20° avec l'horizon. cette ascension se nomme **carrière**, elle coûte certainement à l'oiseau de grands efforts car il ne la maintient pas longtemps. il s'arrête et cédant au vent, il revient en arrière jusqu'au dessus de son point de départ, mais horizontalement sans perdre de la hauteur. sa vitesse est alors triple de celle qu'il avait en montant. Ce temps de repos en vol horizontal se nomme **degré**. Puis l'oiseau reprend reprend son vol ascendant, et de carrière en degré, de degré en carrière, il atteint le point qu'il a choisi pour fondre sur l'animal qu'il attaquera. Par conte la chute du faucon est d'autant plus rapide qu'elle est moins inclinée sur la verticale, elle peut être presque verticale et foudroyante. si l'oiseau n'a pas atteint sa proie dans cette descente, nommée **passade**, il peut par un simple changement de l'orientation de ses ailes remonter sur l'air presque à la hauteur d'où il est parti. Cette remontée s'appelle **ressource**. Elle ne demande pas une grande dépense d'énergie de la part de l'oiseau dont elle utilise la force vive acquise. ces manoeuvres peuvent se répéter plusieurs fois si c'est nécessaire, sans grande fatigue pour l'oiseau, comme nous le verrons.
Il résulte de cette observation que le travail P x h que fait l'oiseau en volant pour s'élever, P étant son poids, h la hauteur qu'il a parcourue verticalement est très fatiguant pour lui. en effet, la diminution de la vitesse sous un angle donné réduit Ph par seconde dans le rapport de ce ralentissement, mais il unanimement admis que le vol en vitesse demande bien moins de travail que le vol au ralenti. Force est donc bien de reconnaître que la dépense de puissance correspond au travail Ph est loin d'être négligeable, c'est elle qui règle l'allure de l'oiseau!
Si la puissance nécessaire à la sustentation était de l'ordre de grandeur accepté actuellement, l'oiseau aurait beaucoup plus d'avantages à voler vite et plus près de la verticale qu'à fractionner le travail Ph en ralentissant son allure, puis volant horizontalement comme temps de repos.

Si nous résumons nos comparaisons entre les oiseaux et les autres vertébrés, nous trouvons que:

1) au point de vie moteur, les oiseaux sont pourvus pour leur appareil de locomotion aérienne d'une masse musculaire qui proportionnellement n'est pas supérieure à celle de l'homme pour sa locomotion terrestre. il y a donc équivalence motrice quantitatives.

2) Comme qualités physiques, les muscles des oiseaux sont aussi élastiques et résistants que ceux d'autres vertébrés.

3)Physiologiquement, la force spécifique des muscles des oiseaux n'est pas supérieure à celles des mammifères. Par contre la rapidité d'action de leurs muscles est beaucoup plus grande. c'est la seule différence que nous ayons trouvé.

La force musculaire égale par kilogramme d'animal, il nous semble logique d'admettre une puissance motrice environ égale dans des conditions comparables.

Quel est le travail attribué aux oiseaux par les différents auteurs jusqu'à ce jour ?

Léonard de VINCI, (1500)
Pas de mesure, il nous exprime simplement son sentiment d'après ses observations, le travail des oiseaux est selon lui de très peu de force !

BORELLI, (1860)
Il pense qu'une grande force est employée pour soulever de faibles poids, force des pectoraux, plusieurs milliers de fois supérieure au poids de l'oiseau.

SILBERSCHLAG, (1781)
Il donne une formule pour déterminer la vitesse avec laquelle l'oiseau doit mouvoir ses ailes pour trouver dans l'air une résistance égale à son poids. nous voyons intervenir dans cette formule la hauteur de chute en une seconde, mais aucune données de puissance.

MILNE - EDWARD, (1834)
Le vol nécessite une grande puissance à cause de la faible densité de l'air, pas d'autres précisions.

BISCHOP, (1847)
Il a dit qu'on peut chercher à alculer la force musculaire dépensée. Ce calcul peut être effectué avec 2 données qu'il énumère. Il arrive à calculer avec CHABRIER qu'une hirondelle tombant de 7 mètres par seconde devrait pour se maintenir en place faire 15 battements par seconde et dépenser pendant ce temps une force capable de l'élever de 28 mètres par seconde pour un poids de 1kilog. Pour lui, l'aile remonte, ne s'abaisse pas.

BABINET
Le travail par seconde est celui de la pesanteur agissant sur l'oiseau pendant ce temps, soit 4,9 Kgm par kilogramme.

D' ESTERNO n'admet pas comme BORELLI que les oiseaux fassent des efforts heruléens, mais pense que dans le vol à voile, l'oiseau emprunte au vent une force illimitée. Il a modifié le raisonnement de BABINET d'une façon plus rationnelle, il estime la puissance dépensée à 1 Kgm par seconde par kilogramme de poids. Cette évaluation est purement théorique comme celle de BABINET.

MAREY
D'après les chronophotographies de son goeland et les calculs de LABOURET, il estime le travail à 11 Kgm par kilogramme et par seconde.

GOUPIL
Pour un pigeon de 420 grammes, il estime le travail à 2,50 Kgm par kilogramme de poids et par seconde.

ALIX
Les ailes supportent un poids certainement plusieurs fois supérieur à celui du corps, mais combien ? Ce ce qui n'a pu être établi.

MOUILLARD
Considère la puissance des rameurs comme considérable, mais ne donne aucun chiffre.

LILIENTHAL
A dit, qu'il est établi qu'avec des ailes appropriées, un vol de longue durée sans battements trop considérables ne nécessite pas en apparence une dépense de force inférieure à celle de la marche sur terre, mais nous ignorons comment cela est établi. Il a donné sur la puissance des oiseaux des chiffres tellement variés qu'on ne peut rien en tirer. Les calculs d'après les lois de la résistance de l'air ont donné des chiffres énormes. LILIENTHAL en a déduit que ces lois sont inexactes et que grâce au mouvement alternatif, l'oiseau utilise au mieux l'air, mais il ne nous dit rien de plus précis.

THOUVENY
assimile le soutient à celui des aéroplanes, mais sans données chiffrables.

DESMONS
A établi d'abord une belle formule avec intégrale, mais sans application numérique. ensuite, pour l'évaluation du travail, le calcul prouve dit il, que ce travail est très faible dans l'unité de temps moindre même que celui accompli par la marche sur un sol résistant, mais il ne donne aucun chiffre à l'appui, ni aucune trace d'explications.

De LOUVIERS
Réfutant l'erreur de NAVIER, trouve qu'une hirondelle développe par seconde 2 Kgm par kilogramme de son poids.

Le Lieutenant Colonel HENRY, reprenant le calcul pour le goeland de MAREY, d'après sa propre théorie, trouve le dixième de l'évaluation de LABOURET, soit encore 1,150 Kgm par kilogramme de poids d'animal.

Alexandre SEE
Admet pour un pigeon de 500 grammes en plein vol, une dépense de 0,75 Kgm par seconde et par kilogramme de poids et 4 à 5 fois plus à l'essor.

PAINLEV2, BOREL et MAURAIN
La puissance calculée d'après leur formule est de 10 Kgm par kilogramme de poids et par seconde.

OEHMICHEN
L'énergie dépensée est faible, c'est une simple affirmation. il ajoute et démontre que les ailes considérées comme hélices sont absolument insuffisantes. Nous ignorons le principe du vol, malgré ses recherches.

NOGUES
Le vol ramé est à soutient continu comme celui de l'aéroplane. Pas de puissance estimée

En résumé, les opinions des auteurs se partagent en 3 groupes principaux:

1) Ceux qui estiment par simple sentiment sans aucun calcul ni formule que les oiseaux ne dépendent pas plus de puissance que les autres animaux de même taille.

2) Ceux qui sans calcul admettent une grande puissance.

3) Ceux qui ont donné des chiffres basés sur des éléments ou des évaluations plus ou moins exactes ou problématiques, mais qui ont tenté d'expliquer leurs calculs sans souvent spécifier la différence entre l'essor et le plein vol. L'estimation la plus basse est de 0,75Kgm par seconde et par kilogramme d'animal en plein vol. Généralement l'estimation varie de 1 à 11 Kgm par seconde et par kilogramme par seconde.

Si nous nous rappelons que l'alpiniste de monsieur LEFEVRE qui en 15 heures parcours 72 kilomètres dont 4.800 mètres de montées et autant de descente, n'a développé par kilogramme de son poids que 0,32 Kgm par seconde, il est difficile de croire que l'oiseau en plein vol normal dépense au minimum plus du double de ce chiffre de 1 à 11 Kgm par seconde ?
J'estime raisonnable d'admettre comme travail normal maximum et par jour pour l'oiseau, celui qui correspond à 3000.000 Kgm pour un homme, qui comme nous l'avons vu est de 0,14 Kgm par seconde et par kilogramme de son poids, un coup de collier pouvant momentanément plus décupler cette valeur. J'ajoute que l'oiseau n'a pas besoin de cette puissance pour son vol habituel!

Vous voyez que la conclusion est bien celle que je vous ai donnée, souplesse - dépense faible - cadence rapide.
Effort à l'envol, effort diminuant au fur et à mesure que l'oiseau prend de la vitesse pour une vitesse optima, devenir plus une utilisation qu'un travail.
C'est la cadence de battements et la qualité de l'air qui règlent la question du vol animal et pour nous surtout du vol sportif.

Etude et chronique écrite par Charles VANDERSCHELDEN le 26 décembre 1956