Blackbird, une charrette à hélice, a couru directement sous le vent à 2,8 fois la vitesse du vent et a gagné

En 2001, un ami demanda à l'analyste Rick Cavallaro si un voilier pouvait battre un ballon en vol libre jusqu'à un point situé directement sous le vent. Son analyse vectorielle disait oui, et il en conçut une version terrestre : une hélice reliée par engrenages aux roues, contrainte comme un écrou sur une tige filetée à avancer exactement aussi vite que ses pales vissent dans l'air — deux voiliers imaginaires louvoyant au près sur des bords opposés autour d'une planète cylindrique. Il la proposa comme casse-tête sur des forums d'hélicoptères radiocommandés et de kitesurf, et l'internet le traita d'idiot.

L'idée était plus ancienne que la guerre des flammes. Un étudiant de l'université du Michigan posa le même problème et une solution identique dans les années 1940 ; l'article refit surface chez Douglas Aircraft dans les années 1960, où l'ingénieur de soufflerie Andrew Bauer paria un dollar au chef aérodynamicien Apollo M.O. Smith, construisit une charrette et, selon les témoins, dépassa brièvement le vent. Cavallaro persévéra : avec John Borton, le département aérospatial de la San Jose State University, et le parrainage de Joby Energy et de Google, l'équipe passa plus de mille heures à construire Blackbird — haute de près de 25 pieds, avec une hélice de 17 pieds.

Parmi les sceptiques figurait le magazine Make, qui déclara l'engin canular. Au lac asséché d'El Mirage en juillet 2010, sous les yeux d'observateurs de la North American Land Sailing Association, Blackbird dépassa à plusieurs reprises et de façon non officielle trois fois la vitesse du vent, et le record homologué s'établit à 2,8 fois la vitesse du vent, directement sous le vent. La preuve la plus limpide ne nécessite aucun lac : à la vitesse du vent, l'air au-dessus de la charrette est immobile, si bien qu'une charrette qui avance en sortant d'un tapis roulant rapide dépasse, par définition, le vent.

Entraînez l'hélice depuis les roues : la charrette devient un levier entre le sol et le vent

Tout le monde « savait » qu'un véhicule propulsé par le vent ne peut pas battre le vent en allant sous le vent ; le design l'emporte en reformulant les pales de l'hélice comme deux voiliers louvoyant au près sur une planète cylindrique.

Deux équilibres de forces tranchent la question : les roues fournissent 10 ch à la vitesse au sol tandis que l'hélice restitue la même poussée pour 2 ch face au faible vent relatif de face.

L'affirmation était réfutable et fut testée de trois manières indépendantes — débat sur forum, tapis roulant à plancher mobile, et course record instrumentée NALSA avec observateurs.

La preuve de Bauer dans les années 1960 ne convainquit presque personne car la documentation était mince ; l'équipe de 2010 rendit la démonstration indéniable, ce qui était la moitié manquante de l'invention.

Prenez la puissance là où le bras de levier est long, dépensez-la là où il est court. Beaucoup de résultats « impossibles » sont des erreurs de comptabilité, pas des erreurs de physique — écrivez l'équilibre des forces avant de déclarer l'impossibilité.

Le magazine Make, qui avait qualifié Blackbird de canular, invita l'équipe à écrire un suivi après que son éditeur eut assisté aux courses record. Le record de 2,8 fois la vitesse du vent homologué par la NALSA donna de la crédibilité à la charrette, bien que les auteurs notent que le débat persista parmi les lecteurs. Le résultat réhabilita aussi rétroactivement le pari d'un dollar de Bauer chez Douglas Aircraft, à peine documenté, un demi-siècle plus tôt.