Viktor Kaplan

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Viktor Kaplan

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Viktor Kaplan

Naissance 27 novembre 1876
Mürzzuschlag (Styrie) (Drapeau de l'Autriche Empire d'Autriche)
Décès 23 août 1934 (à 57 ans)
Unterach (Drapeau de l'Autriche Autriche)
Domicile Brno
Nationalité Drapeau de l'Autriche Autriche
Champs Hydraulique
Institutions Institut technique de Brünn
Diplôme Université technique de Vienne
Distinctions Médaille d'or de l'Association des Ingénieurs et Architectes Autrichiens

Viktor Kaplan (27 novembre 187623 août 1934) est un ingénieur autrichien qui a 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 était 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 mourut prématurément). Kaplan fréquenta 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 montra très tôt des dispositions pour le travail manuel : avec des pièces de rebut, il se fabriqua un appareil photo et un petit moteur à vapeur.

Après le Baccalauréat, accompli le 10 juillet 1895, Kaplan étudia le génie mécanique à l’Université technique de Vienne de 1895 à 1900. Il réussit l'examen professionnel d'ingénieur le 15 juin 1900 et accomplit son service militaire comme élève-mécanicien dans la Kriegsmarine à l'arsenal de Pola sur la presqu'île d’Istrie, dans ce qui était alors l’apanage côtier de la Couronne, aujourd'hui rattachée à la Croatie.

Kaplan commença sa carrière comme concepteur de turbines le 25 octobre 1901 aux ateliers de mécanique de Leobersdorf, filiale de la firme Ganz & Cie de Budapest. C'est là qu'il imagina un moteur à explosion amélioré, d'un rendement accru de 23 %. Comme il avait exposé les principes de ce moteur lors du colloque de l'association des Ingénieurs et Architectes, le 16 mars 1903 à Vienne, sans en avoir référé à son chef, il fut renvoyé.

Il se vit ensuite offrir un emploi de chef de projet à l’Institut technique de Brünn et entra en fonctions le 31 octobre 1903 comme professeur de construction mécanique sous la direction d'Alfred Musil. Ce dernier n'était autre que le père de l'écrivain Robert Musil, qui fut lui-même ingénieur diplômé de l’École technique de Brünn (1903) puis maître-assistant à l'Université technique de Stuttgart[1].

Kaplan allait passer à Brünn trente années de sa vie. C'est là qu'il fit l'essentiel de ses découvertes. En 1909 il passa sa thèse d’habilitation, et le 18 septembre suivant épousa une viennoise, Margarete Strasser, dont il eut deux filles, Gertraud et Margarete. En 1912 il obtint le poste de professeur auxiliaire de constructions hydrauliques, et en 1918 celui de professeur titulaire.

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

Au mois de février 1922, Kaplan tomba gravement malade. En 1926, l’Université technique germanophone de Prague lui décerna un doctorat honoris causa. À la suite d’une encéphalite, il décida finalement en 1931 de prendre sa retraite. Il s'installa définitivement dans sa résidence secondaire de Rochuspoint à Unterach, achetée en 1920, et y mourut d'une congestion cérébrale le 23 août 1934. 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 passionna 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 travaillait depuis 1910 sur ce projet lorsque l'industriel Heinrich Storek, directeur de la fonderie et des Ateliers Mécaniques Ignaz Storek, lui fit 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 »[réf. souhaitée]. Entre 1912 et 1913, Kaplan déposa quatre brevets importants :

  • une forme d'aube pour les roues primaires de turbine (28 décembre 1912: brevet no 74388)
  • dispositif de variation de l'espacement entre deux aubes consécutives (7 août 1913: brevet no 74244)
  • Le carénage du corps de turbine entre le rotor et le stator
  • Procédé de formage des aubes du rotor garantissant l'uni de surface

À cela vint s'ajouter ensuite le divergent Kaplan.

Il présenta 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 heurtèrent à la concurrence pénible et au scepticisme des firmes suisses et allemandes, dont l'essentiel de la production consistait en turbines Francis. Cette opposition féroce empêcha de nouveaux développements par d'innombrables procès de propriété industrielle, qui épuisèrent les forces de l'inventeur. Outre les soucis bureaucratiques, son travail se trouva 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, fut construite en 1918 par l'usine Storek de Brünn et installée en 1919 aux filatures Velm (Basse-Autriche). Cette première turbine fonctionna jusqu'en 1955 et est exposée aujourd'hui au Musée des techniques de Vienne[2]. Mais ce prototype ne commença 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, pour les grandes chutes des turbine Pelton).

Œuvres[modifier | modifier le code]

  • Bau rationeller Francisturbinen-Laufräder und deren Schaufelformen für Schnell-, Normal-und Langsam-Läufer, Munich et Berlin, 1908
  • Einrichtung und Versuchsergebnisse des Turbinenlaboratoriums an der Deutschen Technischen Hochschule in Brünn, Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins, Vienne, 1912
  • Wie die Kaplanturbine erstand, Wasserkraft-Jahrbuch 1925-26
  • (en coll. avec le Pr. Alfred Lechner) Theorie und Bau von Turbinen-Schnellläufern, Munich et Berlin, 1931 (2e édition)

Récompenses et distinctions[modifier | modifier le code]

Billet de 1000-Schilling à l'effigie de Viktor Kaplan (Autriche, 1961).

La banque centrale de République tchèque et les postes autrichiennes ont émis des billets (billet de 1000 schillings de 1961) et timbres à l'effigie de Viktor Kaplan[3]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Martin Gschwandtner: Aurum ex Aquis. Viktor Kaplan und die Entwicklung zur schnellen Wasserturbine. thèse de doctorat. Salzbourg 2006 (2 vol.).
  • Martin Gschwandtner: Gold aus den Gewässern. Viktor Kaplans Weg zur schnellsten Wasserturbine. Munich, éd. Ravensburg 2007.
  • Martin Gschwandtner: Viktor Kaplans Patente und Patentstreitigkeiten. Munich, éd. Ravensburg 2007.
  • Martin Gschwandtner: Viktor Kaplans Leben und Lebenswerk. Actes du Congrès Fédéral de la BRUNA (29 septembre 2007), Schwäbisch Gmünd.
  • Gerhard Maresch, Wasserkraft / Viktor Kaplan / 1876–1934, Vienne (Autriche), Technisches Museum Wien; Sonderausstellung zur 50. Wiederkehr seines Todestages,‎ 1984

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. [http://www.radio.cz/de/artikel/85732 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. Photo sur le site Web du Musée des Techniques (consulté le 11 juin 2010)].
  3. (de) Billets autrichiens consulté le 7 mars 2009.

Voir également[modifier | modifier le code]

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