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INTRODUCTION

Attiré dans la Grande-Bretagne par le dësir de rendre plus complet et moins imparfait , mon ouvrage intitule : Tableau de f Architecture natale ^ aux i8*. et 19*. siècles (*) , jai trouve dans beaucoup d'ofBciers militaires et civils de la marine, et dans les membres de la Société royale qui me les ont fait connaître , cette obligeance éclairée , et , si je puis parler ainsi, cette hospitalité littéraire , qui n'appartient qu'aux cœurs bien nés et aux esprits supérieurs. Je désire que cet écrit , par lequel je voulais me rendre , auprès de mes compatriotes , Vapologiste de travaux honorables pour l'Angleterre , soit jugé par les savants et par les artistes de cette contrée , comme un gage anticipé de ma reconnaissance.

(*) Cet ouvrage, approuvé par l'Institut de France , en i8i5 y n*a pas encore été publié. On pétf t en voir Tanaljràe y iRnsi que le compte rendu par une comnufsion que Je Ministre de la niarine avait instituée en 181 4 pour juger Tutilitéde cet écrit, dans les Mémoires sur la marine et les ponts et chaussées de France et ^ Angleterre-

Un géomètre dont les découvertes , les vues , et les conseils v. mémoii ont fait faire les plus grands pas aux sciences physiques et mathématiques , M. de Lapiace , a porté son attention sur les perfectionnements que les Anglais ont introduits dans la structure de leurs vaisseaux. Il a pensé que ces perfeclionnemeuts pouvaient avoir des conséquences importantes pour les progrès de l'art, et pouvaient conduire à de nouvelles vues théoriques, qui devinssent la source d'améliorations plus grandes encore. Il a bien voulu m'inviter à faire un examen raisonné des innovations accueillies par un gouvernement étranger qui voit , en général , si sainement sur ses vrais intérêts. Tel est l'objet du travail dont je me suis occupé. Je me borne à publier les seuls résultats qui puissent être d'un intérêt commun aux marines des différents peuples. '

M. l'ingénieur Seppines (*) , l'un desinspecteurs de la marine PerfoiionnemeDii anglaise , a lait adopter un moyen de donner a la charpente des vaisseaux une force nouvelle , tant pour résister à la flexion que pour résister à la rupture. Il ne s'agit point ici d'une spéculation vague, appuyée sur des raisons plus ou moins spécieuses ; l'expérience a prononcé de la manière la plus positive^ Une vétusté produite par l'âge et par un service continuel^ •'î'^*»

avait rendu nécessaire le radoub complet des vaisseaux , le Tiémendous, le Ramillies et X Albion, Ces bâtiments ont été rél>arés daprès le nouveau système , et remis en mer. Us ont acquis plus de rigidité, plus de solidité qu'ils n'en avaient étant neufs.

Déterminés par le succès de ces premières tentatives, les Approbation de Tara i» m ^'d' An ei<^-

{*) M. Seppiugs , créé chevalier héréditaire depuis l'époqne on ce mémoire a paru , fMrle en conséquence , le titre de sir Rohert Seppings : c'est une juste récompense des grands el nombreux services qu'il a rendus à la marine britannique.

ce sujet.

248 APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE RIÉCHANIQUE. V*. MÉMOIRE. Lords.de rAmirautë d'Angleterre, ont fait construire, d'après

4e nouveau mode de structure , plusieurs vaisseaux et plusieurs frégates. Ces nouveaux essais n'ont pas étë moins heureux cjue les premiers.

Note remarquable à Je crois devoir rapporter une note que j ai découverte, lors

des recherches que j'ai faites pour composer mon Tableau de V architecture nai^ale. Eille porte en mai^e ces mots : Paris , le 5 décembre i8ii. Renvoyé par ordi*e de t empereur^ au /imnistre de la marine.

c( Londres, 39 novembre 181 1. M. Seppings , ingénieur con- » structeur du chantier de Ghatham , a découvert un nouveau » mode de construction pour les vaisseaux de guerre , qui pro* » met plusieurs avantages importants. Son plan a été soumis » mercredi dernier, à l'Amirauté, à l'examen d'un comité par- » ticulier, composé des hommes les plus distingués par leurs » connaissances théoriques ou pratiques dans l'art de la con- » struction , et parmi lesquels se trouvaient sir J. Banks , le » docteur Wollaston , le docteur Young , M. Réunie , ingé- » nieur , le général Bentham y M. Smirke , architecte , le capi- » taine Huddart , etc. , qui ont en général approuvé les prin- » cipes du nouveau mode et ont , nous n'en doutons pas , indi- » que à Fauteur les améliorations qu'ont pu leur suggérer leurs » connaissances et leur expérience scientifique. Par ce nou* » veau mode de construction , on se procure une économie » très-considérahle de bois de chêne (de 100 à 190 gros arbres » pour la construction d'un vaisseau de 74)9 ^^ l'on obtient » plus de force et plus de durée dans la construction. L'essai » en a été fait sur le Trém^ndous et a parfaitement réponda » à l'attente de l'inventeur. Non*-seulement ce vaisseau s'est » montré le meilleur voilier de tous ceux qui composaient » notre escadre du nord ; mais il a éprouvé plusieurs coups de

» vent très-violents^ sans que sa carène en ait souffert. Pendant v«. mémoire. » toute la saison ^ ce vaisseau s'est conservé parfaitement sain ; j» il n'a été sujet ni aux voies d'eau, ni aux avaries d'aucun genre.

c( Nous considérons le plan de M. Seppings comme étant j» de la plus haute importance pour la marine , et nous ne •n doutons pas qu'il ne soit suivi d'autres améliorations dans » notre architecture navale. »

Les Transactions philosophiques de la Société royale de Memoiresde.M. Sep-

- - ,, r rt # • . r • 1 pings et du docteur

lAmdres , pour 1 année ioi4j contiennent un mémoire ou Voung. Fauteur a décrit les perfectionnements dont l'avantage est ainsi reconnu. A la suite de ce mémoire, on trouve un rapport étendu , fait pour l'Amirauté d'Angleterre , par le docteur Young l'un des secrétaires de la Société royale. Le savant géomètre auquel est dû ce rapport , approfondit plusieurs points importants de la théorie qui sert de base au nouveau système (^).

Sans égards pour les préjugés nationaux ^ je m'efforcerai de Esprit dans lequel

•1 •s • • \ 1* «t 1 Vi^VL% entreprenons

rendre une entière justice a toutes les innovations, a toutes les notre traTaii. reproductions qui me paraîtront avantageuses. J'honorerai les services rendus à l'art, chez un peuple étranger, comme s'ils eussent été rendus pour mon pays , et par un de mes concitoyens. Mais , fidèle à cette impartialité , je revendiquerai pour les puissances maritimes autres que l'Angleterre, le droit qu'elles peuvent avoir à la priorité d'invention et de pratique , dans plusieurs idées essentielles aux perfectionnements dont je dois faire l'examen.

Je vais commencer par expliquer le principe , d'après lequel Division du sujet. s'est guidé M. Seppings ; je vais montrer les droits que nous

C*) La sëâQce citëe ci-dessus , eut Heu le 26 novembre 181 1 , et le Rapport du doc tcur Yoniig est souscrit PTelbeck street ^ 3o décembre 1811 ; c'est-à-dire, trentequatre jours aprës la séance , à la suite de laquelle il fut composé.

25o APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHAMQUE. w MÉMOIRE ayons à revendiquer la découverte et la priorité d'application

de ce principe. Ensuite je donnerai la description du système proposé par l'ingénieur britannique. J'en ferai l'examen ^ en établissant ^ d'après des calculs mathématiques et des considérations fondées sur l'expérience ^ ^s avantages et les inconvénients de ces innovations. Je tâcherai qnelcpeibis d'indiquer les moyens qui peuvent augmenter ces avantages et diminuer ces inconvénients.

structure actuelle Si uous cxaminous la charpente d'un, plancher ordinaire, nos yaisseaux. UOUS distiuguous facilement les deux systèmes de pièces qui le

composent. Nous voyons y dans nne première direction ^ des solives parallèles entrelks > et placées à distances égales ; puis j dans une seconde direction, perpendiculaire à la première , des planches dirigées, aussi parallèlement et fixées sur les solives.

Bordure longitudi- La charpentc actuelle des vaisseaux est combinée d'une

nale. Membrure

traiiKTersale.

manière analogue. Les flancs du navire oiTrent deox sys* tèmes de pièces ; les unes d'un fort* équarrissage , placées à distances égales , comme les solives des planchers et dirigées en travers du vaisseau pour former l'ossature, ou^ suivant le langage de rarchitecture navale , la membrure de l'édifice ; les autres pièces sont des planches appelées bordages , apphquées à Textérieur de la membrure , et dirigées longiludinalement. Telle est lenveloppe extérieure du vaisseau.

Pour la rendre plus forte, nous couvrons aussi le dedans de «•aies. la meinhrure, avec des bordages appelés i^^^gre^/ ces vaigres

sont dirigées à peu près parallèlement aux bordages extérieurs. Membrure inttrieu Enfin, Douv donncr à ccttc charpente une solidité plus grande

re. Porques trans- ^ i i i i i • ' •

versaies. encore, nous posons, en dedans de ce hordage mterieur ou

vaigrage, une nouvelle membrure formée de pièces aussi fortes que les premiers membres , semblablement dirigées , mais

Eordurc iulerieurc.

Vaifçres longiludi-

STRUCTURE DES VAISSEAUX ANGLAIS. îSr

beaucoup plus espacées : ce sont les parques. 11 faut considérer cette nouvelle membrure comme les contreforts par lesquels on consolide les murs, et comme les nervures saillantes par lesquelles ou renforce les voûtes d'un éditice.

Quant aux ponts desvaisseaux, ce sont de véritables planchers. La légère courbure qu'ils présentent , dans les deux sens de leur largeur et de leur longueur, ne change rien à la combinaison des solives transversales appelées baux , et des planches longitudinales ou bordages qui les recouvrent.

Voilà donc , d'une part , la première et la seconde membrure du navire et les baux ou solives de ses ponts , qui sont placés dans des, plans transversaux, parallèles entr'eux ^ de l'autre part, les bordages extérieurs, les bordages intérieurs (les vaigres) qui couvrent les flancs du vaisseau, et les bordages qui couvrent les ponts, suivent une direction longitudinale.

Les bordages consécutifs et les membres consécutifs forment ainsi , par leur juxta-position , des quadrilatères très-peu différents du parallélogramme. Vers le milieu du navire , ces parallélogrammes deviennent presque rectangles ; parce qu'en celte partie, la surface du vaisseau devient presque cylindrique.

Donnons l'idée générale des avantages et des inconvénients <■ d'une semblable structure.

Les avantages sont : i". De décomposer les formes du navire en éléments dont la figure est soumise à la loi de continuité, et dès lors exactement exécutable par des procédés géométriques , simples et faciles. 2°. De donner à ces éléments la figure la plus rapprochée de celle des bois , tels qu'ils nous sont offerts par la nature. Cette facilité permet d'apporter une grande économie dans la consommation d'une matière première aussi chère que précieuse.

PonU.

e. Alunibrare

CoDsiiliiraUon des dcui directions loDgitudinalr et traiisverjale , de

li en rftull

25a APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE.

v^ MÉMOIRE, nos vaisseaux, il sufBt d'une considëration bien simple. Si nous

clouons ensemble quatre pièces de bois ( avec un clou à chaque point d'aboutissement), afin de former un quadrilatère; il suflQra, pour altérer la figure de ce quadrilatère, de vaincre le frottement que les clous , ou les chevilles qui les remplacent , éprouvent de la part des pièces de bois qu'ils traversent.

Dans cette altération de formes , une des diagonales du parallélogramme s'allongera nécessairement^ tandis que l'autre se raccoucira.

^'""^^ M fonj^"'*'^ ^ P^ conséquent, si nous unissons aux quatre premières pièces

de bois , une cinquième pièce qui soit dirigée suivant une de ces diagonales , le quadrilatère ne pourra plus changer de ligure , sans que cette pièce ne s'allonge ou ne se raccourcisse, ou sans que les clous qui l'attachent au quadrilatère , ne déchirent le fil du bois de la pièce transversale.

Cette nouvelle résistance, ajoutée aux précédentes, est de beaucoup la plus considérable ; elle augmente , en proportion , la rigidité du quadrilatère.

Pnncipe foDdanrtn- Tcl cst Ic principc quc M. Scppiugs reproduit, et sur lequel ppings. .j f^^jç jgg changements qu'il a proposés et fait exécuter.

Le même principe Lcs ancicus coustructeurs français avaient si bien connu la

mis en pratique '•. 'j •• i i> • m. * i * '•! V^

dans la structure vcHte du pnncipe sur Icqucl s appuie cet mgénieur, qniis la-

des anciens Tais- . • r • / • 4 ' i

seaux français, vaicut mis eu usagc, précisément pour parvenir au même résultat^ c'est-à-<lire, pour fortifier les navires et pour les empêcher de s'arquer. Au lieu de diriger les bordages intérieurs ou vaigres parallèlement aux bordages extérieurs, voici ce qu'ils faisaient : dans toute la partie de la cale qui s'étend du faux-pont jusqu'aux serres d'empature , ils avaient soin de diriger obliquement leurs vaigres, suivant les diagonales des parallélogrammes formés par les membres et les bordages. Ensuite ils couvraient les vaîgres obliques avec des porques. Enfin, ils plaçaient des pièces trans-

versâtes j allant d'une porque à Tautre, suivant la direction v«. mémoire. de la seconde diagonale de ces mêmes parallélogrammes.

Ce système , maintenu -par un fort che village , offrait cer- observations sur tainement une très-grande rigidité. Mais il avait l'inconvénient d'être plus dispendieux que le système ordinaire. Les traverses obliques , situées entre les porques y diminuaient la capacité de la cale déjà fort encombrée par ces mêmes porques. On croyait aussi , mais à tort , que la force longitudinale du navire était diminuée par l'obliquité des vaigres. Telles sont probablement les raisons pour lesquelles les Français renoncèrent à leur ancien système.

J'ai eu entre mes mains la projection verticale de l'intérieur ^Jente^rlnlarquabiê d'une cale, où l'on voit représentés les détails de construction pa^sonandeouetë. que nous venons d'indiquer. Le dessin original a plus d'un siècle d'antiquité \ j'en dois la connaissance et la communication à M. Rolland , inspecteur adjoint du génie maritime (^).

On a proposé, vers le milieu du siècle passé , de croiser le Porques obliques,

"^ "^ , . * proposées en r ran-

vaigrage ordinaire de nos vaisseaux , par des porques obliques ^e. en fer : c'est ce qu'on peut voir dans \ Architecture mwale de Duhamel.

A peu près vers cette époque , rAcadémîé des sciences de Questions sur i ai-

•w\ » • • f 1 9 • i-i» 11* 1 chitecturc navale

Fans, inspirée par des vues supérieures de bien public et de proposées pariA-

, • f . 1 T-. 1 j^ 1 cademie (les scien-

prospénté nationale, voulut diriger les eflorts des savants et <^cs de Paris. des artistes , vers le perfectionnement de la marine. Elle proposa trois fois pour sujet de ses prix , l'examen des oscillations de roulis et de tangage , et la recherche des moyens de rendre la charpente des vaisseaux plus propre à résister aux elTets destructeurs que produisent ces mouvements alternatifs.

(Tl Et maintenant fiispecteitr général.

^54 APPLICATIONS DE GÉOMÉTME ET DE MÉCHANIQUE. v^ MEMOIRE. Chauchot , ingénieur de la marine française y remporta le

Mémoire de Chau- •i^^'-r^if* • i » i

chût. prix de 1755. Dans le mémoire trop peu connu , qui lui valut

cette distinction , il renouvela l'idée- de substituer des porques obliques aux porques ordinaires.

Moyc^s^çroposes par Groiguard , ingéuieur plus célèbre , qui put encore concourir avec honneur pour le prix de i^j^g^ sans lobtenir, puisque la palme fut décernée au grand Euler , Groignard proposa, pour la proue seulement y un système de bordage , de membrure et de vaigrage , qui présente des parallélogrammes fortifiés par leurs diagonales. Cette idée ne resta point une pui^ spéculation. En effet , dès 1772 9 Clairon des Lauriers, autre ingénieur français très^estimé y la mit en pratique lorsqu'il construisit la frégate Y Oiseau.

^'^oTife?^"^?* ^*' Bouguer , dans son Traité du nat^irey et, plus tard, Chapchapman. jj^g^ ^ iiigéuieur suédois , dans son Architectura napolis mer-

coloria , ont établi sur le principe reproduit par M. Seppings , les moyens qu ils imaginaient pour donner aux vaisseaux plus de rigidité. Nous allons en fournir la preuve évidente.

Les ponts dun navire, vu leur faible courbure longitudinale , peuvent être regardés , dans la plus grande partie de leur longueur , comme parallèles à la pièce intérieure placée au-dessus de la quille (la carlingue). Les étançons veilicaux (les épontilles) qui. supportent les ponts, à laplomb de la carlingue, formant donc avec elle et la ligne du milieu des ponts, de& quadrilatères qui sont à peu près des parallélogrammes. U fallait empêcher ces parallélogrammes de se déformer , et par conséquent , empêcher le vaisseau de s arquer. Pour produire cet effet ,. Bpuguer a placé , suivant la direction des diagonales qui tendent à s' allonger y des barres de fer fortement unies , par leurs extrémités , à la carlingue et au premier pont. Ces barres ressemblent aux tirants des édifices

STRUCTURE DES VAISSEAUX ANGLAIS. a55

ordinaires. Ghapman , au contraire j a place suivant la direction des diagonales qui tendent à se raccourcir, des pièces de bois bien contenues sur la carlingue et sous le premier pont. Ces pièces de bois , qui résistent en s'opposant à toute compression , font office à'arcS'-'boaUinis.

Il faut conclure des développements historiques dans lesquels nous venons d'entrer , que le principe employé par M. Seppings , n'est nouveau ni dans la pratique , ni dans la théorie. Mais nous n'en devons pas moins beaucoup de reconnaissance à l'homme ingénieux qui, régénérant d'anciennes idées , les a dégagées de leurs inconvénients les plus graves y en se les rendant propres par des modifications essentielles. Reproduire ainsi , c'est créer une seconde fois* Un autre service qui, certes^ n'était pas moins difficile à rendre, c'était de parvenir à triompher de tous les obstacles qui pouvaient en^ traver , empêcher 'même, la mise en pratique de ces utiles conceptions*