Heron d'Alexandrie et ses achines pneumatriques

  LES MACHINES PNEUMATIQUES DE L'ANTIQUITĖ

A propos d'Héron d'Alexandrie et de l'utilisation de l'air comme source d'énergie dans l'Antiquité

 

André J. Fabre                     Octobre 2012               

  De nombreux textes de l'Antiquité font référence, au moins sur une base théorique, à l'utilisation de l'air comme source d'énergie : ainsi les machines pneumatiques d'Héron d'Alexandrie ingénieur et géomètre grec (20-62 après J.C.) célèbre pour ses travaux en géométrie et géodésie. Son Traité sur les machines pneumatiques rassemble 77 projets :

 

Le principe d'une utilisation motrice de la vapeur est exposé dans 10 des chapitres du Traité[1]:

 

. Ouverture et fermeture automatique des portes d'un temple : un récipient d'eau est porté à l'ébullition par un feu allumé sur l'autel : la vapeur ainsi obtenue met en mouvement les portes qui s’ouvrent toutes seules pour se refermer quand le feu s'éteint. (#37). Autre projet: un sac de cuir hermétiquement clos auquel est suspendu un poids se raccorde à un tube qui communique avec le foyer : l'air chaud gonfle le sac qui, s'élevant, va faire ouvrir les portes du temple par un jeu de poulies. L'inverse se produit quand le feu s'éteint. (#38)

 

. Boule métallique qui semble maintenue dans les airs par le jet de vapeur sortant d'un chaudron (#45)

 

. Fontaine qui coule sous l'action des rayons du soleil : un siphon est raccordé à une boule remplie de liquide dont l'expansion est commandée par les variations de température.(#47)

 

. Sphère métallique fixée sur un axe et équipée de deux tubes coudés dans deux directions opposées. La vapeur obtenue en chauffant l’eau contenue dans la sphère amène un mouvement de rotation : c'est l'"Eolipile", la "boule d'Eole", mue par l'air. (#50)

 

. Statue de danseur animée par un feu disposé sur un autel : là encore, la vapeur d'eau sert à faire mouvoir un dispositif circulaire. (#70)

 

. Bouilloire qui projette un jet de vapeur dans le feu : on place dessus une statuette d’animal qui, en soufflant sur le foyer, en active la combustion (#74) Un autre projet ajoute deux personnages : un merle qui se met à chanter quand la vapeur chauffe et un triton qui vient à souffler dans un cor (#75)

 

. Libations déclenchées par un feu allumé sur l'autel : la vapeur passant par un tube fait jaillir de l'eau d'une statue. (#11). Dans le projet #60, un serpent est ajouté, qui se met à siffler

 

La plupart des autres projets présentés par Héron d'Alexandrie dans son Traité sur les machines pneumatiques, en particulier divers types de siphons ou de pompes, utilisent les propriétés barodynamiques d'un mélange d'air et de liquide.

 

Restent quelques autres projets singuliers de mécanique pneumatique proposés par le Traité :

 

. Vase à ablutions, lointain ancêtre des "machines à sous" de notre époque: il faut introduire par une fente du couvercle une pièce de cinq drachmes pour obtenir de l'eau… (#21)

 

. Pompe à incendie aspirante et refoulante mue par l'action alternée de deux cylindres : là encore, s'annonce l'époque moderne… (#27)

 

. Orgue hydropneumatique (#77) actionné non par des soufflets comme il était d'usage mais par une éolienne. Certes, les moulins hydrauliques étaient largement utilisés durant l'Antiquité mais non les moulins à vent : Héron d'Alexandrie apparaît, là encore, avoir été un génial précurseur.

 

L'utilisation de l'air comme source d'énergie tenait une place importante dans la vie quotidienne des Anciens, utilisant l'énergie pneumatique sous d'innombrables formes, depuis la propulsion des navires à voile jusqu'aux divers modèles de soufflet, de pompes ou de siphons.

Les projets exposés dans le Traité des machines pneumatiques allaient connaître un développement considérable à l'âge d'or, d'abord à l'âge de l'Islam puis à la Renaissance sous diverses formes : fontaines, horloges, automates. Cependant, à l'époque où vivait Héron d'Alexandrie, ces idées ne pouvaient avoir qu'une portée limitée : le système de l'esclavage avait pris une telle ampleur dans le monde antique qu'il rendait inutile tout recours aux machines…

 

Cette présentation entend avant tout rendre hommage, après beaucoup d'autres, au savoir des Anciens, qui a été, selon les mots de Paul Valéry, l'"incubateur" de notre monde moderne.

 

 

a.fabre.fl@gmail.com

 

 


 


[1] Les numéros se referent à l'édition de "The pneumatics of Heron of Alexandria, from the Greek, translated for and edited by Bennet Woodcroft" 1851

 

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Date de dernière mise à jour : 29/07/2013

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