Viktor Kaplan

Viktor Kaplan ( – ) 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.

Viktor Kaplan
Viktor Kaplan
Naissance
Mürzzuschlag (Styrie) ( Empire d'Autriche)
Décès
Unterach ( Autriche)
Nationalité 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

Biographie

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 , Kaplan étudia 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 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 aux ateliers de mécanique de Leobersdorf, filiale de la firme Ganz & Cie de Budapest. C'est là qu'il imagina un moteur à combustion et 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 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 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 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 , 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 . Viktor Kaplan est inhumé dans le caveau familial de Rochuspoint.

La 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[2]. » Entre 1912 et 1913, Kaplan déposa quatre brevets importants :

  • une forme d'aube pour les roues primaires de turbine (: brevet no 74388)
  • 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
  • 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[3]. 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
  • 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


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]

Bibliographie
  • 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 (), Schwäbisch Gmünd.
  • Gerhard Maresch, Wasserkraft / Viktor Kaplan / 1876–1934, Vienne (Autriche), Technisches Museum Wien; Sonderausstellung zur 50. Wiederkehr seines Todestages,

Notes et références
  1. 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 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. 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

Liens externes
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