C'est vers le milieu du 18e siècle que le cerf-volant s'illustre dans les sciences modernes.  Le cerf-volant se met, ainsi, au service  de l'Homme.
Around the middle of the 18th century kites become illustrious in modern sciences.   Kites are truly at man's service.

Benjamin Franklin fabrique son cerf-volant en étendant un morceau de soie sur deux bâtons croisés. En effet, la soie résiste mieux à la pluie que du papier. Il garnit d'une pointe de fer le bâton vertical, sur le haut du cerf-volant.

Un jour d'orage violent, au mois de septembre, accompagné de son fils, il décide de faire voler son cerf-volant en soie. La corde de retenue en chanvre est reliée à Benjamin Franklin par un ruban de soie. Une clé en laiton est attachée à ce niveau.

Au début rien ne se passe. Franklin commence à désespérer. Puis la corde en chanvre est rendue conductrice par la pluie, et des éclairs apparaissent dans le ciel. B. Franklin observe que les brins de la corde de chanvre s'écartent.

Alors il approche ses doigts de la clé et en retire une forte étincelle. Quel dût être alors le plaisir qu'il ressentit ! Il charge ensuite une bouteille de Leyde (*) avec l'électricité provenant de la ligne du cerf-volant. L'alcool qu'elle contient s'enflamme.
(*) : La bouteille de Leyde est un condensateur formé de deux conducteurs séparés par le verre de la bouteille, pour réaliser le stockage de la charge électrique.

Lightning games

Benjamin Franklin builds a kite with two crossed sticks and a piece of silk, which resists the rain better than paper. He installs an iron spike at the top of the vertical stick.

On a day of violent storm, in September, accompanied by his son. He decides to fly his silk kite. The hemp rope is connected to Franklin by a silk ribbon. A brass key is attached to it at this level.

At the beginning nothing happens. Franklin starts to despair. Then the hemp rope becomes conductive with the rain. Flashes appear in the sky. Franklin observes that loose fibres on the hemp rope diverge.

Then he moves his fingers to the key and notices a strong spark; he feels an immense pleasure. Then he loads a lead bottle with electricity coming from the line of the kite. The alcohol which it contains ignites.

(*): The Leyden jar is a capacitor formed of two conductors separated by the glass of the bottle, to carry out the storage of the electric charge

Cerf-volant électrique

En 1750, en France, Jacques de Romas invente le "brontometre", qui devait préserver de la foudre. Puis il a l'idée d'aller chercher le flux électrique dans les nuages en utilisant un cerf-volant, mais ses premières expériences ne sont pas concluantes.

Bien qu’il ait plu et que la ficelle soit mouillée, aucune électricité n’est perçue. De Romas perfectionne son montage. Il huile le papier du cerf-volant et garnit la ficelle, d’un bout à l’autre, d’un mince fil de cuivre enroulé en spirale. L’extrémité de ce fil, proche du sol, est liée à un tuyau de fer blanc et abritée sous un auvent.

Quelques mois après Benjamin Franklin, le 7 juin 1753, De Romas lance son cerf-volant dans les allées extérieures de la ville de Nérac. La corde de chanvre, de 260 mètres, est rendue conductrice par l'introduction d'un fil de cuivre.

"Plusieurs des assistants qui virent les mouvements convulsifs que je fis, s’aperçurent bien que le coup était très violent ; cependant sept à huit d’entre eux ne craignirent pas de s’y exposer, ils se donnèrent la main comme dans l’expérience de Leyde, mais sans former un circuit, car il ne pouvait pas se faire, puisqu’il n’y avait pas de bouteille, de quoi d’ailleurs je me serais bien donné garde ; et il arriva que la commotion se fit sentir jusqu’aux pieds de la cinquième personne".

Electric kite

In 1750, in France, Jacques De Romas invents the "brontometer", which was for protection from lightning. Then he has the idea to seek the electric flux in the clouds by using a kite, but his first experiments are not conclusive.

Although it has rained and the string is wet, no electricity is perceived. De Romas perfects his editing. He oiled the kite paper and filled the string, from one end to the other, with a thin spiral-wound copper wire. The end of this wire, close to the ground, is tied to a tin pipe and sheltered under a canopy.

A few months after Benjamin Franklin, on June 7, 1753, De Romas flies his kite in the alleys outside the town of Nérac. The 260 metre hemp rope is made conductive by the introduction of a copper wire.

There are two tinplate tubes : one on the end of the cord and the other in the hand of De Romas. The first sparks are weak. But suddenly a stronger spark springs from the tube. De Romas, violently shaken, is thrown back. He moves the crowd back and initiates his experiment again. He obtains true fire arcs of 30 to 40 cm.

"Several of the assistants who saw the convulsive movements that I made, realized that the blow was very violent, but seven to eight of them were not afraid to expose themselves, they gave their hands as in the experience Leiden, but without forming a circuit, because it could not be done, since there was no bottle, what besides I would have been very careful, and it happened that the concussion was felt to the feet of the fifth person "

His results, although later, were more convincing than those of Franklin and had great repercussions in Europe in the study of atmospheric electricity.

Les feux du ciel

La bouteille de Leyde fut découverte en 1745, par un Allemand, Ewald von Kleist, et indépendamment en 1746 par Pieter van Musschenbroek, professeur de l'université de Leyde (d'où le nom de la bouteille)

C'est en Hollande que Musschenbroek constata que les phénomènes électriques étaient d'autant plus intenses que le cerf-volant était à une grande altitude :
" le 20 juillet 1757, un violent orage s'étant élevé sur les sept heures du soir, je lançais en l'air un cerf-volant, le fil de fer donna alors des explosions promptes et très fortes… Ayant approché le fil de fer à la tête d'un chien, d'un bouc et d'un jeune taureau, ces animaux furent frappés si violemment qu'ils prirent aussitôt la fuite et ne voulurent jamais qu'on les exposa à la même tentative ". (cours de physique expérimentale et mathématique par P. Van Musschenbroek)

Ils seront nombreux par la suite à taquiner le feu du ciel avec leur cerf-volant, certains y laisseront leur vie. Par exemple, en 1753, l'académicien russe Georg Wilhelm Richmann fut tué par une boule de feu, alors qu'il essaie de mesurer la réaction d'un engin isolé (une longue barre de fer sur un lieu élevé) par temps d'orage. Une boule de feu d'un blanc bleuâtre aurait voyagé le long de la barre pour s'en échapper et frapper mortellement Richmann à la tête, ses chaussures sont trouées et ses vêtements brûlés. L'incident est rapporté dans le monde entier.

The Leyden jar was discovered in 1745 by a German, Ewald von Kleist, and independently in 1746 by Pieter van Musschenbroek, professor of the University of Leyde (hence the name of the jar)

In Holland, Musschenbroeck notes that the electric phenomena are all the more intense as the kite is at a great altitude:
"On july 20, 1757, a violent storm starts at seven o'clock in the evening, I launch a kite in the air, then the wire gives prompt and very strong explosions ... having approached the wire to a dog's head, a goat and a young bull, these anmals are struck so violently that they run away at once and refused to be exposed to the same experiment". (Course of experimental physics andmathematics, by P. Vann Musschenbroeck)

Le Charvolant

Bristol, Grande Bretagne, 1822 : George Pocock imagine un attelage tracté par cerf-volant. Le système est simple : il utilise deux cerfs-volants poires montés en train (l'un derrière l'autre). Le premier, plus petit, sert de pilote et entraîne le second, plus grand, qui tire une calèche légère.

Pour tracter les 4 ou 5 personnes qui pouvaient être transportées, " sans danger, ni secousse ", le grand cerf-volant doit avoir une surface minimum de 10m2. G. Pocock appelle son invention le " charvolant ",  et dépose un brevet en 1826.

il parcourt la campagne anglaise à la vitesse de 32km/h. L'histoire rapporte, qu'une fois, il osa même dépasser le carrosse  du Duc de Gloucester. Pour pondérer cette véritable atteinte à  l'étiquette, Georges Pocock fût obligé de ralentir pour permettre  au Duc de passer. 

The Charvolant

Bristol, England, 1822 : George Pocock constructs a lightweight carriage pulled by kites. The system is simple : he uses two pear-kites, one behind the other. The first, smaller, is used as pilot and drives the second, larger, that draws a light barouche.

To pull 4 or 5 people who could be transported, "without danger, nor jolt", the large kite must have a minimum area of 10 square meters. G Pocock calls his invention the "char-volant", and patents it in 1826.

At that time, vehicles drawn by horses, mules, asses and oxen were charged a toll on certain roads. G Pocock was exempted of this tax, because nothing was planned for carriages pulled ..... by kites. But the invention of Pocock will fall into oblivion.

Postillons et parachutes

En Suisse, en 1844, Perier Ador (beau-frère du célèbre physicien Colladon) se sert pour ses expériences d'un cerf-volant (bambou et toile), de 300m de corde, et d'un système automatique qu'il a imaginé pour envoyer en postillon des paniers remplis de fruits et de fleurs. Ces paniers, arrivés à 2 ou 3m du cerf-volant, se décrochent et retombent lentement en parachute.
Il a acquis assez d'habilité à ce sport pour amener la chute de ces paniers chez celui de ses amis auxquels il destine son envoi. Manière peu banale d'envoyer des cadeaux à des amis.

Jean Daniel Colladon, célèbre physicien suisse, amusé par les  expériences de son beau-frère (Perier Ador) pense aussitôt à une  autre plaisanterie : faire monter dans le ciel un mannequin de la  grandeur d'un homme, assis sur une chaise. 
" Le mannequin pesait un peu moins de 6kg ; je le préparai comme suit : un édredon fut revêtu d'une blouse et placé sur une chaise, dite de Florence.  On avait fabriqué une tête, et avec un masque, un mouchoir de  couleur et un chapeau, il avait l'apparence d'un homme revêtu d'un chapeau de paille… Deux jambes, figurées par des bottes légères, étaient attachées à la chaise ".

Jean Daniel Colladon, famous Swiss physician, amused by the experiments of his brother-in-law (Perier Ador) immediately thinks of another joke: to lift a man sized mannequin in the sky, sitting on a chair.
"The mannequin weighs a little less 6kg; I prepared it in the following way: an eiderdown is covered with a shirt and is placed on a chair. He made the head with a mask, a colour handkerchief and a hat. It has the appearance of a man covered with a straw hat… Two legs, with light boots, are attached to the chair ".

It is thus, with the great astonishment of Coligny's (Geneva) inhabitants, that a "man", sitting in a chair, flew.

Cerf-volant et Génie Civil

En 1847, la ville de " Niagara Falls " décide de construire un pont pour relier la ville au Canada et développer l'économie locale. Ce pont doit enjamber les profondes gorges de la rivière Niagara. Les ingénieurs maîtrisent bien la technologie pour le construire, mais ne savent pas comment passer le premier câble pour les franchir. Finalement, ils ont l'idée d'utiliser un cerf-volant.

Si quelqu'un est capable de faire voler son cerf-volant au-delà des gorges, ils pourraient alors tirer un câble jusqu'à l'autre rive. Un concours de vol de cerf-volant est donc organisé. Le premier jour beaucoup s'y essayent, sans succès.

Le deuxième jour, un jeune garçon, Homan Walsh lance son cerf-volant très haut dans les airs. Il lâche de plus en plus de ligne, jusqu'à ce que qu'il soit au-dessus de la falaise et attend tout simplement que le vent tombe. Alors, on peut récupérer le cerf-volant et fixer la ligne initiale.

In 1847, the town of Niagara Falls decides to build a bridge to connect to Canada and to develop the local economy. This bridge must span the deep gorges of Niagara river. The engineers mastered the necessary technology to build it, but did not know how to pass the first cable across the gorges. Finally, they had the idea to use a kite.

If someone was able to fly a kite across the gorges, they could then draw a cable to the other bank. A kite contest is thus organized. On the first day many people try without success.

On the second day, a young boy, Homan Walsh launches his kite very high in the sky. He gives out more and more line, until he is above the cliff and quite simply waits for the wind to fall. Then, the engineers retrieve the kite and fix the initial line. Other increasingly heavy lines are used, until a steel cable is finally installed. The bridge is built starting from this cable. For all his efforts, Homan Walsh receives $10, which was lots of money at the time.

Naufrage, Sauvetage en Mer et cerf-volant

A partir des années 1850, divers systèmes de câbles, cerfs-volants, nacelles sont  développés pour venir en aide aux passagers des bateaux en détresse prés des côtes comme le cerf-volant porte amarre du capitaine Broquet (1851), le cerf-volant à quatre cordes d'Esterno (1883) et le cerf-volant du lieutenant de vaisseau Georges S.Nares, capable de  transporter des hommes, pour aller au secours des naufragés (1861).

Cette même année, il rédige un "traité de manoeuvres et de matelotage", bible de référence sur les manoeuvres à bord des navires à Voiles.  De très intéressantes expériences sont exécutées près de New-York, dans le but de démontrer que les cerfs-volants peuvent être  employés pour envoyer en mer une ligne de sauvetage vers un point déterminé. 

L'inventeur de ce  procédé est M. Woodbridge Davis (1892). il a étudié les conditions de construction  d'un bon cerf-volant.  Il a adopté la forme d'une étoile hexagonale, démontable et pliable. Grâce à une bonne facilité d'orientation, il est possible de le faire planer au-dessus de navires en détresse jusqu'à 1200m de distance du rivage.

Il est aussi possible de lancer un cerf-volant à partir d'un navire en péril pour faire parvenir un câble sur le rivage. Il suffit que le système du cerf-volant soit monté à bord.

" Il serait facile de citer de  nombreux exemples de catastrophes qui auraient pu être évitées au moyen de ce procédé de sauvetage.
Un cerf-volant démontable est un objet bien facile à construire par des marins dont l'habilité est proverbiale ; il devrait faire partie de l'outillage de tous les navires et il y aurait, un grand intérêt à entreprendre des expériences à ce sujet de ce coté de l'atlantique "   (X…, Ingénieur - revue La Nature).

Shipwreck, Rescue at sea and kite

From the year 1850, various cable, kite and nacelle systems are developed to assist passengers of distressed boats near coasts.

There is the mooring line carrier kite of Captain Broquet (1851), the four-line kite of Esterno (1883) and the kite of Lieutenant George S.Nares, able to carry men to help shipwrecked people (1861).

This same year, he writes a " Traité de manoeuvres et de matelotage ", (Treaty of maneuvers and seamanship) reference bible of operations aboard sailing ships. Very interesting experiments are carried out near New York, with the aim of showing that kites can be used to send a rescue line at sea, towards a given point.

The inventor of this process is Mr. Woodbridge Davis (1892). He studies the construction conditions of a good kite. He adopts the hexagonal, dismountable and folding star shape. Thanks to good and easy steering, it is possible to make it soar above the ships in distress, as far as 1200 meters from the shore.

It is possible to launch a kite from an endangered ship to carry a cable to the shore. All that is required is that the kite be assembled on board.

"It would be easy to quote many examples of catastrophes which could have been avoided by means of this rescue practise. A folding kite is an object quite easy to build for sailors. It should be part of the equipment of all ships and there would be a great interest in undertaking experiments on this subject on this side of the Atlantic" (X…, Ingénieur - revue La Nature).