Montres d’aviation : maîtriser l’Angle Horaire (II)

Pour la petite histoire, il faut savoir qu’entre 1920 et 1940 les pilotes, et plus souvent encore leurs mécanos embarqués, calculaient leur position en latitude et en longitude avec un sextant et un almanach nautique comme le faisaient les marins à bord des bateaux. On l’oublie souvent, mais l’almanach permettait – comme il le permet encore aujourd’hui à ceux qui n’utilisent pas un GPS pour se situer – de connaître l’heure solaire vraie au jour du relevé. Il faut savoir également qu’il existe une différence entre le temps moyen affiché au cadran d’une montre et l’heure solaire « vraie » que donne le soleil. Cette différence évoluant au fil des jours de l’année est appelée « équation du temps ». Elle se lit, au jour le jour, sur un tableau contenu dans tout almanach nautique ou à la pointe de l’aiguille dédiée des rares montres dotées d’une telle complication (Panerai, Vacheron Constantin, Audemars Piguet ou Breguet…).

Une fois connu le midi vrai (la somme de l’heure moyenne au moment du relevé du point de culmination du soleil sur l’horizon, additionné ou soustrait de l’équation du temps du jour) et noté la déclinaison du soleil sur l’équateur en fonction du jour du relevé, l’opérateur peut effectuer un relevé angulaire (appelé une « méridienne ») à l’aide du sextant pour mesurer sa latitude. On soulignera qu’il sera toujours utile de multiplier les mesures afin de minimiser les risques d’erreur de calcul, car les mouvements de l’avion ou du bateau peuvent entraîner des ratés de lecture, qu’une moyenne de calcul lissera.

Cas pratique du calcul de la latitude

Supposons un jour d’équinoxe dans l’hémisphère Nord : l’observateur est en un point sur un arc de 90° joignant l’équateur au pôle. Lorsque le soleil qui parcourt un trajet est-ouest apparaît plein sud, il est considéré comme culminant sur le méridien de l’hémisphère Nord. Si la hauteur mesurée à l’aide du sextant atteint 35° par rapport à l’horizon, la latitude à laquelle se trouve l’observateur correspond à l’angle complémentaire de cette mesure pour former 90° : soit 55° de latitude nord.

Une fois la latitude estimée, il faut à l’opérateur mesurer sa longitude pour obtenir, grâce aux deux coordonnées, sa position à la surface du globe. Pour calculer l’angle horaire local ou la longitude, calculs relevant de la trigonométrie sphérique aujourd’hui accessibles dans des ouvrages dédiés, l’observateur doit pouvoir comparer l’heure solaire du lieu où il se trouve avec l’heure de référence, qui est normativement celle du méridien de Greenwich (heure UTC ou Temps universel coordonné). La mesure horaire obtenue, transposée en degrés, minutes et secondes, permet de calculer le point en longitude où le marin se trouve.

La longitude en chiffres

Le calcul est simple : chaque heure de décalage entre l’heure de référence (Greenwich) et l’heure relevée (locale) correspond à 15°. Toutes les 4 minutes écoulées correspondent à 1° d’arc. Chaque seconde écoulée correspond à une distance de 450 mètres. Et 60 secondes écoulées correspondent à 15 minutes de degré d’arc (15 minutes de degré d’arc font ¼ de degré de longitude et 1° de longitude fait 60 minutes d’arc).

Manipulation d’une montre Longines à Angle Horaire

En premier lieu, le porteur d’une montre à Angle Horaire notera que, pour qu’elle soit utile et efficace, la pièce devra être mise à l’heure de Greenwich, comme le sont les chronomètres de marine. Le top horaire émis lors des bulletins des radios « grandes ondes » servira à synchroniser à la perfection l’heure de la pièce avec l’heure de Greenwich, à la seconde près.

En l’absence de mécanisme de « stop-seconde » et de remise à zéro de la trotteuse, les horlogers de Longines ont opté pour la mise au point d’un cadran interne rotatif dans les deux sens (Brevet Weems), permettant à l’opérateur de caler la trotteuse sur des graduations de seconde sans intervenir sur la marche de la montre.

Au moment du dernier « top » horaire émis par la radio, l’aiguille des secondes doit coïncider avec la division « 60/15 du cadran central. Les montres mécaniques sont sensibles aux vibrations, et celles qui ne sont pas protégées contre les rayonnements magnétiques peuvent voir leur précision varier. D’où la nécessité de recaler régulièrement l’heure afin de permettre les mesures les plus justes possible.

L’heure du lieu au midi vrai

Une fois l’heure juste de Greenwich affichée au cadran, il faut procéder à la mesure du midi à l’heure solaire du lieu où se trouve l’observateur. Cette opération s’effectue à l’aide du sextant. Pour effectuer une mesure juste dans le but de déterminer correctement sa position en longitude, il est impératif de savoir l’heure à laquelle le soleil culminera à Greenwich (incluant la dérive de l’équation du temps). Cette information se trouve dans tous les almanachs de marine.

Il suffit alors au porteur de la montre à Angle Horaire d’estimer l’heure à laquelle le soleil culminera à l’endroit où il se trouve. Il procédera alors, au moment adéquat, à une série de relevés avec son sextant pour mesurer avec précision l’heure de culmination du soleil. Ce point correspondant à midi pour lui sera à faire coïncider avec l’heure de Greenwich affichée à sa montre. L’écart entre les deux heures correspond alors à un point en degrés, minutes et secondes qu’il suffira de reporter sur la ligne des latitudes relevée précédemment ou déjà connue. La somme des mesures en latitude et en longitude donne la position instantanée de l’observateur.

Lire l’angle horaire

Pour mesurer la position de l’observateur avec la montre Angle Horaire de Longines, il faut transformer l’heure affichée au cadran au moment du relèvement en degrés, minutes et secondes d’arc. Les degrés se lisent à la pointe de l’aiguille des heures qui figurent sous les chiffres romains des heures.

Ensuite, pour affiner le point, il suffit de lire le chiffre de grande taille de la graduation allant de 1 à 15 inscrite sur la lunette (une heure correspondant à 15° de longitude et la circonférence de la Terre à 360°). Les heures se lisent en heures pleines (10 h 40 = 159° et 45’), les secondes d’angle se lisant sur les sous-divisions et le chiffrage interne du disque rotatif.