Viktor Kaplan

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Viktor Kaplan
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Viktor Kaplan

Naissance
Mürzzuschlag (Styrie) (Drapeau de l'Autriche Empire d'Autriche)
Décès (à 57 ans)
Unterach (Drapeau de l'Autriche Autriche)
Nationalité Drapeau de l'Autriche Autriche
Résidence Brno
Domaines Hydraulique
Institutions Institut technique de Brünn
Diplôme Université technique de Vienne
Distinctions Médaille d'or de l'Association des ingénieurs et architectes autrichiens

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Viktor Kaplan ( – ) est un ingénieur autrichien ayant inventé la turbine du même nom, servant principalement à la production d'électricité, tout comme la turbine Francis et la turbine Pelton.

Biographie[modifier | modifier le code]

Kaplan est le benjamin d'une famille de cheminots autrichiens. Son frère Karl est né en 1871 à Zagreb et sa sœur Anne-Louise en 1873 à Lekenik en Croatie (cette dernière meurt prématurément). Kaplan fréquente l'école communale à Neuberg an der Mürz puis l'école professionnelle de Hetzendorf (aujourd'hui, le lycée professionnel de Wieden (Vienne), au no 7 de la Waltergasse à Vienne). Il montre très tôt des dispositions pour le travail manuel : avec des pièces de rebut, il se fabrique un appareil photo et un petit moteur à vapeur.

Après le baccalauréat, obtenu le , Kaplan étudie le génie mécanique à l'université technique de Vienne de 1895 à 1900. Il réussit l'examen professionnel d'ingénieur le et accomplit son service militaire en tant qu'élève-mécanicien dans la Kriegsmarine à l'arsenal de Pola sur la presqu'île d'Istrie, dans ce qui est alors l'apanage côtier de la Couronne, aujourd'hui rattachée à la Croatie.

Le , Kaplan commence sa carrière comme concepteur de turbines aux ateliers de mécanique de Leobersdorf, filiale de la firme Ganz & Cie de Budapest. C'est là qu'il imagine un moteur à combustion et explosion amélioré, d'un rendement accru de 23 %. Comme il a exposé les principes de ce moteur lors du colloque de l'association des Ingénieurs et Architectes, le à Vienne, sans en avoir référé à son chef, il est renvoyé.

Il se voit ensuite offrir un emploi de chef de projet à l'Institut technique de Brünn et entre en fonctions le comme professeur de construction mécanique sous la direction d'Alfred Musil. Ce dernier n'est autre que le père de l'écrivain Robert Musil, qui est lui-même ingénieur diplômé de l'École technique de Brünn (1903) puis maître-assistant à l'université technique de Stuttgart[1].

Kaplan passe à Brünn trente années de sa vie. C'est là qu'il fait l'essentiel de ses découvertes. En 1909, il passe sa thèse d'habilitation, et le suivant épouse une Viennoise, Margarete Strasser, dont il a deux filles, Gertraud et Margarete. En 1912, il obtient le poste de professeur auxiliaire de constructions hydrauliques, et en 1918, celui de professeur titulaire.

Viktor Kaplan est décrit par ses contemporains comme un homme spontané, amoureux de la nature et plein de bonne humeur ; mais lorsqu'il est question du sujet des turbines, il en oublie tout le reste : c'est ainsi qu'il se présente en bleu de travail à une conférence donnée en son honneur, entièrement absorbé par le réglage d'une nouvelle turbine.

Au mois de , Kaplan tombe gravement malade. En 1926, l’université technique germanophone de Prague lui décerne un doctorat honoris causa. À la suite d’une encéphalite, il décide finalement en 1931 de prendre sa retraite. Il s'installe définitivement dans sa résidence secondaire de Rochuspoint à Unterach, achetée en 1920, et y meurt d'une congestion cérébrale le . Viktor Kaplan est inhumé dans le caveau familial de Rochuspoint.

La turbine Kaplan[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Turbine Kaplan.
Turbine de l'usine hydroélectrique de Niederhausen-sur-la-Nahe, inaugurée en 1928 ; la visite peut se faire par l'écluse de Mettlach.

Toute sa vie, Kaplan se passionne pour les turbines et l'hydroélectricité. Son invention révolutionnaire, les turbines à pas variable, adaptée aux rivières à fort débit et faibles chutes, remonte à 1912. Kaplan travaille depuis 1910 sur ce projet lorsque l'industriel Heinrich Storek, directeur de la fonderie et des Ateliers mécaniques Ignaz Storek, lui fait aménager un laboratoire dans les caves de l'Institut Technique de Brünn.

L'invention de Kaplan « se heurta d'abord au scepticisme des fabricants établis[2] ». Entre 1912 et 1913, Kaplan dépose quatre brevets importants :

  • une forme d'aube pour les roues primaires de turbine ( : brevet no 74388) ;
  • un dispositif de variation de l'espacement entre deux aubes consécutives ( : brevet no 74244) ;
  • le carénage du corps de turbine entre le rotor et le stator ;
  • un procédé de formage des aubes du rotor garantissant l'uni de surface.

À cela vint s'ajouter ensuite le divergent Kaplan.

Il présente ces inventions aux fabricants internationaux et au public lors du Congrès des Ingénieurs et architectes autrichiens de 1917. Les conclusions pratiques de son intense travail de recherche se heurtent à la concurrence et au scepticisme des firmes suisses et allemandes, dont l'essentiel de la production est orienté vers la fabrication des turbines Francis. Cette opposition féroce empêche de nouveaux développements par d'innombrables procès de propriété industrielle, qui épuisent la santé de l'inventeur. Outre les soucis bureaucratiques, son travail se trouve interrompu à partir de 1914 par la Première Guerre mondiale.

La première turbine Kaplan, d'un diamètre de 60 cm, offrant une puissance installée de 26 kW, est construite en 1918 par l'usine Storek de Brünn et installée en 1919 aux filatures Velm (Basse-Autriche). Cette première turbine fonctionne jusqu'en 1955 et est exposée aujourd'hui au musée des techniques de Vienne[3]. Mais ce prototype ne commence vraiment à s'imposer dans le monde entier qu'avec l'utilisation d'une turbine Kaplan de 5,70 m de diamètre pour le barrage suédois de Lilla Edet.

Il y a aujourd'hui à travers le monde des milliers de turbines Kaplan en fonctionnement. La part de marché de la turbine Kaplan dans l'hydro-électricité n'excède pas 10 % (pour les usines de moyenne chute, on utilise plutôt des turbines Francis et pour les grandes chutes des turbines Pelton).

Œuvres[modifier | modifier le code]

  • (de) Bau rationeller Francisturbinen-Laufräder und deren Schaufelformen für Schnell-, Normal-und Langsam-Läufer [« Construction de roues de turbine Francis efficaces et leurs formes de pales pour les roues rapides, normales et lentes »], Munich et Berlin, .
  • (de) « Einrichtung und Versuchsergebnisse des Turbinenlaboratoriums an der Deutschen Technischen Hochschule in Brünn » [« Création et résultats des tests du laboratoire de turbines à l'Université technique allemande de Brno »], Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins, Vienne,‎ .
  • (de) Wie die Kaplanturbine erstand [« Comment est née la turbine Kaplan »] (Annuaire), Wasserkraft-Jahrbuch, 1925-26.
  • (de) Theorie und Bau von Turbinen-Schnellläufern [« Théorie et construction des turbines à grande vitesse »], Munich et Berlin, (réimpr. 2e édition).

Récompenses et distinctions[modifier | modifier le code]

Hommage[modifier | modifier le code]

La banque centrale de République tchèque et les postes autrichiennes ont émis des billets (billet de 1 000 schillings de 1961) et timbres à l'effigie de Viktor Kaplan[4]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ (de) Der Wasser-Mann: Zum 130. Geburtstag von Viktor Kaplan ; émission spéciale de Radio Prague du 28 novembre 2006 ; enregistrement consulté le 15 février 2009.
  2. ↑ D'après (de) Martin Gschwandtner, Gold aus den Gewässern : Viktor Kaplans Weg zur schnellsten Wasserturbine, GRIN Verlag GmbH, , 382 p. (ISBN 978-3-638-71515-7), p. 110.
  3. ↑ (de) Photo sur le site Web du Musée des Techniques (consulté le 11 juin 2010).
  4. ↑ (de) « Billets autrichiens »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) consulté le 7 mars 2009.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (de) Martin Gschwandtner, Aurum ex Aquis. Viktor Kaplan und die Entwicklung zur schnellen Wasserturbine [« L'or des eaux. Viktor Kaplan et le développement de la turbine à eau rapide »], vol. 2 (thèse de doctorat), Salzbourg, .
  • (de) Martin Gschwandtner, Gold aus den Gewässern. Viktor Kaplans Weg zur schnellsten Wasserturbine [« L'or des eaux. Le chemin de Viktor Kaplan vers la turbine à eau la plus rapide »], Munich, éd. Ravensburg, .
  • (de) Martin Gschwandtner, Viktor Kaplans Patente und Patentstreitigkeiten : Brevets et litiges en matière de brevets de Viktor Kaplan, Munich, éd. Ravensburg, .
  • (de) Martin Gschwandtner (Actes du Congrès fédéral de la Bruna), Viktor Kaplans Leben und Lebenswerk [« La vie et l'œuvre de Viktor Kaplan »], Schwäbisch Gmünd, .
  • (de) Gerhard Maresch, Technisches Museum Wien, Sonderausstellung zur 50. Wiederkehr seines Todestages : Wasserkraft: Viktor Kaplan (1876–1934) [« Exposition spéciale à l'occasion du 50e anniversaire de sa mort »], Vienne (Autriche), Eigenverlag des Technischen Museums, .

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