V. MÉMOIRE

Conclusion.

Description du système de M. Seppings.

Nous avons vu que les flancs du vaisseau sont formés par une muraille qui nous présente , à partir du dehors pour aller vers l'intérieur, une première couche de planches oubordages , une première rangée de membres^ une seconde couche de planches appelées vaigres, et une seconde rangée de membres appelés porques.

M. Seppings supprime cette seconde couche et cette seconde suppression des vai-

.**' ; : grej et des porques

rangée, c est-a-dire les vaigres et les porques ou membres m- ordmaues. teneurs. Cependant, entré le iaûx^ônt et le premier pont, il' conserve le vaigrage ordinaire*

[ Leur direction.

25ti APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE.

Krmpiissï^^^^enire ^^P^^^ ^® nivcau du faux-poot jusqu'au fond de la cale , il les maiJics. remplit toutes les mailles entre les membres (^). Dans le cas

où la maille n a pas plus de huit décimètres en largeur , il enfonce 9 du dedans et du dehors y des tranches de bois taillées en coin : chacun de ces coins a ptfur épaisseur, sur le tour, la moitié de l'épaisseur de la membrure. Dans le cas oii la maille a plus de huit décimètres en largeur, il la remplit avec des pièces travaillées comme des membres ordinaires y et qui seulement sont moins épaisses.

''ôwiqu?!!*^''"^' Pour remplacer le vaigrage et les anciennes porques,

M. Seppings applique immédiatement sur la membrure ainsi rendue massive , une suite de pièces transversales que nous appellerons parques obliques.

Ces porques obliques font , avec les membres, un angle à peu près égal à 4^ degrés. Elles prennent naissance de chaque côté de la carlingue , et s'élèvent jusqu'au premier pont. Ainsi les porques obliques de tribord sont absolument séparées de celles de bas-bord , par la carlingue.

A partir du milieu, pour aller vers la pouppe, les porques obliques s'élèvent en se rapprochant de la proue. A partir du milieu pour aller vers la proue , les porques obliques s'élèvent en se rapprochant de la pouppe.

L'intervalle entre les porques immédiatement consécutives soit d'avant, soit d'arrière, est de deux mètres, ou quelque peu plus : l'épaisseur de ces pièces, sur le tour, est d'environ quatorze centimètres.

gitudinaiement, en- Pour cousolidcr cc nouvcau svstème , deux files de listeaux

trc les porques obli- , , t i

'i"*"' sont ajustées longitudinalement entre les porques consécutives;

('*') M. Seppings calfate les joints des membres et du remplissage de chaque maille, ensuite il goudronne le tout avant d'appliquer le bordage extérieur.

STRUCTURE DES VAISSEAUX ANGLAIS. aS;

savoir, une première file sur rextrémilé des varangues , une v«. mémoire seconde sur rextrémilé supérieure des premières allonges. ^

Deux fortes ceintures sont fixées contre la muraille : Tune Ceintures longitudi-

' nales sous le faux-

sous le premier pont ; Tautre sous le faux- pont ^ mais par-dessus p^^J ®' *^ premier les porques obliques. Elles présentent , de chaque bord ^ deux lignes continues dont Teffet est analogue à celui des listeaux dirigés suivant deux files longitudinales.

Ces liaisons longitudinales réunies aux rangées des porques obliques divisent , tribord et basbord , la surface intérieure de la carène , en parallélogrammes ou du moins en quadrilatères peu différents de cette figure.

Pour consolider les deux files de parallélogrammes qui sont Traverses diacona-

A o * Jes des parallelo-

immédiatement au-dessous du faux-pont, on ajuste deux ran- grammes formes

r ' •» parles pièces longi-

gées de traverses suivant la direction d une diagonale de chaque porqu«* o^ parallélogramme. Lorsqu'on part de la quille pour s'élever jusqu'au faux-pont , on trouve ces traverses placées sur la diagonale qui va vers la proue si l'on est du côté de la proue, et vers la pouppe si l'on est du côté de la pouppe.

Afin délier tout ce système avec le faux-pont, chaque porque ^t^î^e'^avec îc^fauloblique est garnie , tribord et basbord , d'une console sur la- '^'''^^ ' quelle* repose immédiatement la ceinture du faux-pont.

Afin d'unir le même système avec le premier pont , chaque ^^^^^ Potcaurmon'porque oblique aboutit sous la ceinture de ce pont , à côté d un ^^°** '°"* ^*^^'«"'' poteau vertical qui se trouve à l'aplomb d'un des baux. Ce poteau descend jusque sur le faux-pont.

Les porques obliques, les listeaux longitudinaux, les traverses ^ll'^^f^^^^ f^^^}' diagonales, sont cloués et chevillés sur la membrure. Il en est de même des ceintures du faux-pont et du premier pont , ainsi que des consoles qui portent cette ceinture , et des poteaux qui sont à l'aplomb des baux du premier pont.

Enfin, pour unir les ponts à ce système, on emploie des Courbes en fer, à

* i** fourches.

a58 APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE.

v«. MÉMOIRE, courbes de fer ayant : i^ une branche unique plaquée et chevillée sur ces* poteaux^ ainsi que sur la ceinture du premier pont ; 2"". une double branche pour emboîter lavant et Tarrière du bau correspondant au poteau. Des chevilles chassées de lav ant à Varrière , et de l'arrière à l'avant, traversent à la fois cette double branche et le bau qu'elle embrasse.

Telles sont les innovations apportées dans la charpente , audessous du premier pont.

v^raee" ^trc'^ Us Dcpuis Ic prcmicr pont jusqu'aux gaillards et aux passa-

m'T uVe 'traÇlrsc vauts , M. Seppiugs supprime le vaigrage entre les sabords.

lagonaic. jj j^ rcmplace , dans chaque entre-sabord, par une pièce

transversale inclinée dans le même sens que les traverses diagonales qui sont placées entre les porques obliques. C'est-àdire que , du côté de la proue , les traverses s'élèvent en s'a vançant vers la proue ; tandis que du côté de la pouppe les traverses s'élèvent en s'avançant vers la pouppe.

Dans chaque batterie , les deux ou trois entre-sabords do milieu , ont une traverse en croix de saint André. U est inuble de dire que ces traverses sont clouées sur les membres qa'dles croisent, et chevillées à leurs extrémités sur les membfes qui servent de montants aux sabords.

^Mpérieun"aT?rk '-'^ houx dés pouts supérieurs sont liés à la muraille du muraiije. uavirc , comme ceux du premier pont , par une ceinture et des

poteaux montants. Ceux-ci ne descendent qu'à fleur de la sœre gouttière ( spirkittin ) du pont immédiatement inférieur.

Ponts. Leur bordure Lc bordagc des pouts ( cxccpté celui des gaillards et de la

tndtnaiej"' ^°^' duoettc ) ^ cst formé comme le nôtre, entre les deux hilloires

qui sont adjacentes à la grande écoutille ; mais , depiûs ces hilloires jusqu'à la serre gouttière , les bordages sont dirigés de manière à croiser les baux sous un angle d'environ 4^ degrés.

A tribord eibasbord, Tous Ics bordagcs. cu partant du milieu pour. aller ou vers

oblique, o X j.

STRUCTURE DES VAISSEAUX ANGLAIS. aSg

tribord oa vers basbord , s avancent en même temps vers la v>. mémoire. pouppe^ ou tous ensemble vers la proue.

Dans le premier cas , les derniers bordages de l'arrière sont disposes en éventail , pour faire avec les baux un angle qui croit régulièrement depuis i^5 degrés jusqua go degrés. De sorte que le dernier bordage à l'arrière est tangent à Thilloire qui se prolonge contre la grande écoutille.

Les bordages extrêmes de Tavant , an lieu de se rapprocher de la direction perpendiculaire aux baux , se rapprochent de la direction parallèle.

Les bordages sont supportés par les baux , et par les lattes LiUos oMiciucs qui

• /• •■ ii«i^if • supportent Jes bor-

qui font avec ces baux un angle de 4^ degrés , mais en sens aagcs des ponts. opposé de la direction des bordages.

L'extrémité des bordages la plus voisine du milieu , est che~ cheviiiage. villée sur de fortes traverses dirigées parallèlement à la quille , entre les baux consécutifs.

L'extrémité qui touche au bord du navire est chevillée sur des entremises ordinaires y adossées à la muraille et reposant sur la serre bauquière. €!ette serre est traversée sans doute par les mêmes chevilles (on sdt que les Anglais n'ont pas de fourrure de gouttière comparable à la nôtre).

Le tableau d'arrière est soutenu^ tribord et basbord^ par une liaisons du ubieau courbe en fer logée dans la membrure de la voûte ; et par deux armatures en fer que fortifient deux traverses en bois qui croisent obliquement les jambettes de yoùte. Par ce moyen l'on parvient à se passer de la barre du pont , pièce que ses dimensions rendent si difficile à trouver.

Les innovations dont nous venons de présenter une énumération détaillée , se réduisent à quatre points principaux , 1^. remplissage de toutes les mailles au-dessous du faux-pont ; 2"". suppression du vaigrage; 3"". remplacement des porques di-

d^'arrière.

Rcâiime.

a6o APPUCÀTIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE.

V. MÉMOIRE, rectes , par des porques oblicjues et croisées j 4**- liaison des

ponts avec le bord, par des poteaux montants, une ceinture, et des courbes en fer •, obliquités opposées du bordage des ponts, et des lattes qui le supportent entre les baux.

Nous allons examiner séparément chacun des trois premiers articles qui sont tout-à-fait indépendants du quatrième. Ce dernier étant beaucoup moins important que les autres , nous en supprimerons Texamen.

Du Remplissage des mailles.

Groignard a propose Remplir la mcmbrurc entre les mailles , afin de fortifier la ce remp usage, çj^^^^pg^jj^ ^^g uavircs , u'cst poiut uuc idée nouvelle. Groignard

a proposé ce moyen dans son mémoire. Cet habile ingénieur fait très-bien sentir les avantages de ^tout ce qu'a d'utile une telle disposition , pour le petit fond de la carène. On peut même dire que M. Seppings , en exposant les avanftages de son système , dans les Transactions philosophiques , ne reproduit que les motifs développés par Groignard , sur le même sujet. Seulement, l'ingénieur français se borne à remplir les mailles dans la partie la plus basse de la carène. L'ingénieur anglais continue ce remplissage jusqu a la hauteur du faux-pont. J'avoue que je voudrais l'étendre jusqu'au plat-bord, afin de rendre la muraille des vaisseaux moins facile à traverser par les boulets. En cela je remplirais le vœu des marins les plus habiles , et dans la théorie , et dans la pratique. Comparaison du ^' Seppiugs garnit chaque maille avec des languettes de l^^ian^ttT^se- l^^is frappées , les unes en dedans , les autres en dehors de la cppings. jnçmbï^rç^ Groignard ne voulait qu'une seule pièce de

remplissage , ayant sur le tour l'épaisseur de la membrure ,

STRUCTURE DES VAISSEAUX ANGLAIS. a6i

ÏQtroduite toujours du dehors au dedans du navire, un peu taillée en coin , et frappée avec force pour la faire arriver à sa place. Par ce moyen , il donnait à la surface inférieure de la carène une tendance à se courber en sens contraire de l'arc que le vaisseau prend ordinairement lorsqu'il flotte sur la mer.

Quelle que soit la dessiccation des bois employés pour la membrure et le remplissage des mailles , si l'on ne se hâte d'appliquer les bordages , il est à craindre que les bois de ce remplissage et de celte membrure ne se dessèchent encore plus , par leur contact avec l'air. Si donc le remplissage n'avait juste que la dimension de la maille , au moindre retrait causé par la dessiccation, il y aurait vide entre les membres et le remplissage. On aurait ainsi perdu le principal avantage qu'on s'était proposé d'atteindre. Au contraire , si les bois sont fortement comprimés , ils pourront tendre à se resserrer sur eux-mêmes , sans cesser de se toucher , et de former une masse continue partout également résistante.

Voulons-nous prendre une idée juste des avantages du rem- ; plissage, pour conserver aux vaisseaux leur forme longitudinale primitive ? Observons , quand le vaisseau prend de l'arc dans le sens de sa longueur, que la partie inférieure de sa carène se raccourcit. Il est donc d'une grande utilité de ne laisser aucun vide entre les membres, dans cette partie. Alors, en effet, le raccourcissement qui résulte de l'arc, au lieu de s'opérer sans obstacle, aux dépens des mailles inoccupées, s'opère par la compression de pièces de bois contigués; ce qui présente à vaincre une résistance beaucoup plus grande.

En outre , le boisage du petit fond produisant par sa masse une telle résistance , son cUeviilage n'est pins fatigué par la production d'un grand arc. Dès lors la membrure et les bor-

V'. MEMOIRE

a64 APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE ÎVIÉCHANIQUE.

V*. MÉMOIRE, s'ouvrir entre les bordages , dans cette hauteur^ trouveront des

mailles qui leur offriront une entrée immédiate. a». Dans un combat. Ccst surtout pendant la durée dun combat que les voies

d'eau dont nous parlons peuvent être dangereuses : arrêtonsnous sur cet objet important.

Il est évident qu un bordage dont tous les points sont soutenus par une membrure résistera plus à un choc donné , qu'un bordage soutenu par des membres isolés : surtout si la direction du choc passe par quelque maille.

U est évident , par exemple, qu'un boulet ayant encore assez de force pour percer un bordage vis-à-vis une maille , pourrait n'en avoir plus assez , si le bordage était soutenu derrière le point choqué. A plus forte raison , si le boulet , après avoir traversé le bordage , trouvait un remplissage massif , deux fois à

deux fois et demie plus épais que le bordage même.

Considérons un vaisseau qui combat sous le vent et qui donne fortement à la bande. Toute la ligne de son faux-pont , du côté de l'ennemi , se trouve émergée. Les boulets qui frappent depuis cette ligne jusqu'à la première batterie^ trouvant peu de résistance par la viduité des mailles , cribleront à jour cette partie. Lorsqu'ensuite le vaisseau sera forcé de virer de bord y ces ouvertures s'enfonçant tout à coup dans l'eau , le navire coulera bas , sans qu'il soit possible de le sauver. Il faudrait remplir Cc daugcr u'cst poiut imaginaire. Malgré notre vaigrage ^ premier pont. eutrc Ic faux-pout ct le dernier pont , on a vu fréquemment

des vaisseaux couler ainsi y en virant de bord après avoir été maltraités lorsqu'ils combattaient sous le vent. Donc il faut continuer le remplissage des mailles , au moins y jusqu'au premier pont.

Alors les voies d'eau que les boulets pourront ouvrir, étant des trous cylindriques percés partout en plein bois ^ ces voies se

refermeront plus aisément par la réaction d'un plus grand v«. mémoire. nombre de fibres ligneuses comprimées dans un espace donné. Or^ il suffit que ces trous soient bouchés dans une seule partie de leur longueur, par rellfet d'une telle réaction, pour que le passage de Teau soit intercepté.

Nous nous proposons d'examiner, avec détail, l'influence du ^fl'etdu rempUwagc

sur asl SmIiiiulv*

remplissage des mailles et celle des autres innovations, sur la stabilité du navire, et sur ses (qualités principales. Maintenant il nous suffit de dire que , tout en continuant ce remplissage juscpi'au premier pont, son centre de gravité se trouve encore de beaucoup moins élevé (jue le centre de gravité du vaisseau. C'est un poids additionnel avantageusement placé , qui permet d'augmenter la stabilité qu'ont à présent les bâtiments de guerre : même après avoir diminué la (quantité de lest dont on les charge ^ suivant le système actuel.

Dans la structure ordinaire de ces bâtiments , on remplit sur ivgaïc réparti-

■■■ tion de la soUdite ,

à très-peu près la membrure des parties extrêmes de la i^^^ I* longueur

ML r des yaisseaux.

pouppe et de la jproue. Par conséquent nous n'ajouterons rien aux parties qu'il importe le plus de ne point surcharger. Mais , par le nouveau remplissage, nous augmenterons la force de la charpente , en ses parties les plus faibles. Nous suivrons ainsi le principe de toute bonne architecture.

A présent, il faut considérer les mailles dans leurs rapports Effeudesmaiiiessur

f j .' , 1 1. . r 1 • /x\ laduréeetlastabi-

avec la durée et la salubrité du navu:e (*)• Mté des bâtiments.

Les mailles, lorsquelles sont ouvertes , disent leurs partisans , avantages. ^

(*) Dans la deuxième partie des f^oyages dans la Grande-Bretagne , Force navcde^ nous ayons rapporté tout ce que Texpërience a démontré de positif en faveur du remplissage des mailles , relativement à la salubrité. L'énumératîon de ces faits serait trop étrangère aux considérations générales d'un ouvrage consacré spécialement à des applications mathématiques. C'est pourquoi nous nous contentons de renvoyer à l'ouvrage que nous venons de citer.

V». MÉMOIRE

Inconvénients.

a66 APFUCATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE BIÉGHANIQUE.

permettent à Tair de la cale d'y circuler comme en des canaux libres j et par^là de se renouveler. L'air , par ce mouvement et par son contact avec les bordages , et les membres , et les vaigres , empécbe rëchauflement des bois ^ auxquels il donne une plus grande durëe. Doit-on se priver d'aussi prëcieuz avantages? On répond à ces objections : lorsqu'un navire a servi quelque temps 9 les mailles s'obstruent , l'air cesse d'y circuler librement. Les gaz qui s'en exhalent sont impr^nés des miasmes fournis par les immondices accumulés dans ces véritables égoûts. Ainsi j dans la cale et les entre-ponts, se forme bientôt un atmos{4ière fétide qui ne peut qu'altérer la santé de l'équipage. La cause la plus puissante du dépérissement des bois , est leur contact alternatif avec l'air et l'eau. Mais les mailles ne sont que rarement exemptes d'infiltrations plus ou moins abondantes. G ejtte alternative doit donc tendre à la destruction du bois, dans les mailles vides, au moins autant qu'un contact parfait. M. Seppings cherche à prouver que des bois contigus se conservent anssi bien que des bois isolés. Gela peut être, quand ils sont bien desséchés et parfaitement sains. Mais , aussitôt qu'une pièce de charpente , en contact avec quelqu'autre , contient un germe de dépérissement , la corruption se communique à toutes les parties adjacentes.

Bioycns que nom Pour évîter uu tel incoo véuicut , il faudrait qu'on laissât seconserver les^Ms chcr assez loDg-tcmps la membrure du vaisseau, monté en

bois tors. Il faudrait préparer d'avance les garnitures des mailles , en leur laissant un surplus d'épaisseur , suffisant pour fournir au retrait que produit la dessiccation. On ne placerait ces garnitures qu'au moment de border le vaisseau \ on les sécherait d'abord dans une étuve donnant à peu près 5o à 60 degrés de chaleur ; on les plongerait tout chauds dans le goudron , puis on les laisserait refroidir très-lenlemeot.

Opinion de M. Sep-

5 ion sar le contact eil>ois.

qui sont en contact

Au moyen de semblables précautions, qu il serait facile de v^ mémoire. rendre peu dispendieuses, et qu'il ne faudrait d'ailleurs employer que pour garnir les mailles , depuis deux mètres au-dessus du faux-pont, jusqu'à deux mètres au-dessous , je suis persuadé qu'on préviendrait les dangers de la fermentation des bois , produite par l'effet du contact des pièces- Avant de terminer cette première discussion , je crois devoir Fait remarquable , citer un fait intéressant que le docteur Young a consigné dans youd^! sur irconson rsi^^rt {Transactions philosophiques de 181 4, p* 335)- (c n ne semble pas qu'il y ait le plus léger fondement à » craindre que le remplissage rende la membrure des vais- » seaux plus sujette à dépérir. Au contraire , les membres du » Sandwich ont été trouvés parfaitement sains , dans la moitié » inférieure de leur longueur : partie où ces membres sont en » contact avec les coins qu'on a diassés entr'eux ; tandis que les » mêmes membres étaient complètement gâtés dans la moitié n supérieure qui avait été exposée , selon la méthode ordinaire , » à l'action de l'air humide emprisonné, et de l'eau. Ce résultat » est parfaitement d'accord avec le petit nombre de faits qui » ont été certifiés, relativement aux causes générales du dépé- » rissement des bois. »

Siv.

Suppression du çaigrage.

En supprimant tout-à-fait les vaigres , au-dessous du faux Avantages de la sup. pont, M. Seppings met à découvert la face des membres qui se ^ge."^" trouvait en contact avec elles. Une semblable disposition permet d'ailleurs de s'assurer , à tout instant , si les pièces de la membrure ne sont ni mal liées, ni brisées, ni détériorées, etc.

Les travaux de radoub deviennent en même temps beaucoup Pour la faciiiu des plus faciles, lorsqu'il faut. toucher à ces pièces. Il suffit d'enlever

a68 APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE.

ve. MÉMOIRE, la garniture des mailles , dans la partie qu'on veut réparer :

opération bien plus tôt exécutée que celle de dévaigrer dans une grande étendue , après avoir ôté les porques ordinaires.

La superficie des membres, mise à découvert par la suppresmembrure. slou des vaigres y est au moins égale à la superficie enlevée au

contact de Fair par le remplissage entre les mailles. Or , les inconvénients qui pourraient résulter du contact des bois, sont en raison des surfaces en contact. Ces inconvénients ne sont donc pas augmentés , quant à la membrure.

Mais y dès qu on désarrimera le vaisseau construit sur le nouveau système , Tair frappera directement toute la face concave des couples : ce qui vaut beaucoup mieux que de circuler avee lenteur entre des mailles si rarement désobstruées.

Observons , d'ailleurs , que les clefs frappées dans les mailles, au raz des vaigres d empature , empêchent tout courant d'air de s'établir entre les membres du petit fond ; et , néanmoins , on avoue que cette partie est celle oii la membrure se conserve le mieux

Pour alléger le vais- Lc poîds du vaigragc étant considérable , sa suppression pro-

scau ou pour ac- i i f i i i •!• ^ i /•/• •

croître sa stabiiiid. cluit , sur 16 déplacement et sur la stabilité, des effets importants que nous expliquerons; ils tendent tous à donner au vaisseau des qualités nouvelles.

Pour decourrir et La suppression du vaigrage permet de trouver immédiatepou r étoufTer des * o o a

voies d'eau. nient le lieu d'une voie d'eau , dont lexislence est manifestée

par Faccroissement subit des eaux de (îltration parvenues dans la cale. Actuellement , au contraire , il faut d abord deviner clans quelle maille est la voie; puis dans quelle partie de la maille : enfin , il reste la difficulté assez grande, de boucher une ouverture qu'on ne peut atteindre immédiatement. Motife pour conser< Si lou prolougc le remplissage des mailles jusqu a la hau-

ver le vaigragc en- T . . . i il

tre le premier pont teur du preiiiicr pout, aiusi quc nous le proposons, alors le

elle faux -pont.

V«. MÉMOIRE

Nouvelle direction de ce vaigrage.

vaigrage entre ce pont et le faux-*pont n aura plus un tel inconvénient*

Déjà les marins les plus habiles se plaignent amèrement de la faiblesse d'échantillon de nos vaisseaux. Que ne diraient-ils pas , s'ils voyaient qu'on diminuât d'un sixième environ l'épaisseur de la maille , dans toute la partie exposée aux boulets ennemis? C'est surtout vers la flottaison qu'il importe de ne point affaiblir cette muraille , afin de ne pas exposer le bâtiment au malheur affreux de couler bas dans une action ^ et souvent au moment de remporter la victoire.

Nous avouons qa'il nous paraît nécessaire de laisser subsister cette partie du vaigrage j mais sans lui conserver , comme le fait M. Seppings , une direction longitudinale. Nous voudrions qu'on lui donnât une direction parallèle à celle des porques obliques 9 prolongées jusqu'au premier pontr On ferait descendre ces vaigres obliques , jusqu'à 2 mètres sous la flottaison. Pour un vaisseau de soixante-quatorze , par exemple , on leur donnerait seulement 1 1 centimètres d'épaisseur : ainsi (ju'à la partie correspondante des porques obliques.

Ensuite, pour renforcer ce système, en considérant les pa- piates-bandesenfer, rallélogrammes que forment ces vaigres entre deux porques obliques immédiatement consécutives , on poserait , suivant la direction de la petite diagonale de ces parallélogrammes , une bande de fer ayant un décimètre de largeur sur deux centimètres d'épaisseur. Enfin , cette bande fortement unie par ses extrémités aux porques contre lesquelles elle aboutit, serait fixée avec un clou sur chaque vaigre , puis avec une cheville à écrou vers le milieu de la bande.

Sur ce vaigrage , entaillé de deux centimiètres , on applique- SoUdius de ce noarait la ceinture du premier pont et celle du faux-pont. Chaque vaigre oblique > dans la seule étendue de trois mètres de lon-

pour le renforcer.

Tel assemblage.

V^ MÉMOIRE

Économie.

!»7o APPUCâTIONS de GÉOMÉTRIE ET VR MÉCHANIQUE.

gaeur^ serait donc invariablemeiit engagée; à chacpie boat, par ces ceintures ; à son milieu^ par nne traverse en fer. An* cnn boulet ne pourrait arracher des pièces ainsi contenues. Elles présenteraient une résistance incomparaWement {dus grande que les vaigres du système actuel^ qui ne aVippoeentà FeiTort des projectiles que par Fadhërence du clouage. En efTet^ un boulet ayant assez de force pour vaincre oette adhérence^ s'il n'en â pas assez pour percer la vaigre qa'il frappe, la dëtadie et Tenlève en éclats, Cest ce qui nous explique ce fait d'expérience, que les boulets qui font le plus de mal , à bord dra bâtiments , sont ceux qui viennent avec une vitesse suffissanté pour traverser le bordage extérieur aîutt que la mem« brure , et s'amortir contre les vaigres.

Des vaigres presques droites , et longues senlranent de trois à quatre mètres, sont des bois de troisième et de quatrième espèce *, c'est^.-dire, des bois beaucoup moins chers, et beaucoup plus faciles à trouver que les vaigres principales appelées uai* grès de diminution. Le surcroit de dépense , résultant d'une addition de quarante ou cincjuante bandes de fer , serait bien plus que compensé par une telle économie.

Remplacement des parques ordinaires par des porçues obliques^ et discussion générale des innovations introduites dans la structure de la coque , au-^de^sous du premier pont.

Remplacement des Le remplacement des porques ordinaires par des porques

-porques. ^ * •■• * X j *

obliques, complète le nouveau système de la charpente de la carène.

Nous pouvons maintenant nous élever aux considérations

les plus générales j elles vont nous servir à comparer les avan- v. mémoire. tages et les inconvénients de ce système , envisagé dans les rapports de ses diverses parties.

Afin d'apporter de Tordre dans nos recherches , nous avons ^^i^ision de la dis

r^r ' cusioD générale.

traité séparément les questions suivantes , qui semblent renfermer toutes les raisons essentielles , pour ou contre les perfectionnements dont nous proposons Fadoption.

i"". D après le nouveau système , le poids du navire est-il diminué ?

7?. La construction du navire est-elle rendue moins dispendieuse ? '

S"". Les capacités de la cale sont-elles augmentées, et quel usage peut-on faire de cet accroissement d'espace?

4"". La stabilité du navire peut-elle être rendue plus grande qu'elle n'est actuellement ?

5"^. Les forces latentes qui contribuent à la solidité sont-elles augmentées ?

&. La durée du vaisseau se trouve-t-elle pareillement augmentée?

La solution des quatre premières questions ne dépend que de calculs simples et faciles, établis sur les données de la Marine pour laquelle on opère. Nous supprimons ici ces détails ; parce que nous sommes forcés d'abréger notre examen , pour le réduire à l'étendue d'un Mémoire ordinaire. Nous nous contentons de dire que les résultats de ces calculs sont généralement favorables au système de M. Seppings , pour les vaisseaux français , aussi-bien que pour les vaisseaux anglais.

Maintenant^ nous allons présenter la discussion théorique des deux dernières questions. On peut les regarder comme n'en faisant qu'une seule , tant est grande leur connexion.

27Si APPUCATIONS DE GÉOMÉTME ET DE MÉCHANIQUE.

Vv MÉMOIRE. ,

Par le now^eau système, les forces latentes du i^aisseau

sont-elles augmentées?

Déiiiiition^dcs/oir« J'a^^We forces latentcs d'un vaisseau , les résistances quil

oppose à tout chaugement d état. Elles ne manifestent leur existence (ju a Tinstant même oii quelque partie tend à changer soit de forme , soit de position par rapport aux autres parties. Ainsi Y inertie est une des forces latentes du vaisseau. La rigidité y cette résistance qu il oppose à toute flexion , est encore une des forces latentes , ou plutôt le résultat d'une espèce particulière de forces latentes. La durée est l'expression du résultat de ces forces ^ en fonction du temps.

Comment on peut Pour bicu Connaître la nature et Faction des forces latentes

apprécier leur ac- -, . -i r * 1 • r

tion d un navire quelconque^ il faut le supposer soumis aux forces

extérieures qui peuvent agir sur lui. Alors on verra y par la répartition et l'équilibre des pressions et des tensions intérieures , comment ces nouvelles forces sont contre-balancées par les forces latentes.

Force extérieure de La première des forces extérieures est l'attraction crue le

rattraction. ■■ ^ *

globe exerce sur le vaisseau. Cette attraction est directement proportionnelle à la masse de chaque partie. Par conséquent , elle entraînerait le système entier du navire , sans mettre en action d'autre force latente que l'inertie , si le bâtiment n'était retenu par aucun obstacle.

Force ^ép^^siie de Mais , lorsqu'uu navire est à flot sur une mer tranquille , et

qu'il n'est pas sollicité par d'autre force extérieure que sa pesanteur , il se met bientôt en équilibre. Dans cet état les répulsions du fluide 9 dirigées de bas en haut , détruisent les pressions de la pesanteur j exercées de haut en bas.

STRUCTURE DES. VAISSEAUX ANGLAIS. a;3

Si chaque élément du vaisseau reposait immédiatement sur la mer, il en déplacerait une partie dont le poids serait égal à son poids propre. Chaque élément , dans cette tiypothèse , n'aurait à supporter que la pression infiniment petite exercée sur

lui

par

le fluide.

Mais, une partie seulement de la surface extérieure du vaisseau se trouve en contact avec la mer. Il faut donc que cette partie supporte , de la part de l'eau , une pression susceptible de contre-balancer le poid.s de la masse toute entière.

Donc j premièrement , la surface extérieure du navire supporte des pressions verticales équivalentes au poids du navire même.

Cette surface éprouve, eu chaque point, des pressions normales qui sont proportionnelles à l'étendue de ses éléments. Il faut , par conséquent , regarder la carcne d'un vaisseau comme une voûte dont tous les éléments sont poussés normalement , par des forces d'autant plus grandes que l'élément est plus étendu , et qu'il est plus éloigné de la base de cette voûte renversée : la base est ici le plan de flottaison.

Actuellement le problème général qui doit nous occuper est celui-ci. Quel effet les forces opposées, de la pesanteur du navire, et des pressions du fluide , produisent-elles pour se mettre en équilibre avec les forces latentes de ce navire?

Ne considérons , d'abord , que la pesanteur et les pressions verticales. Si l'on pouvait diviser le bâtiment en prismes verticaux infiniment petits , ayant chacun pour poids celui de la colonne d'eau qu'ils déplacent , chacun de ces prismes serait par lui-même en équilibre. Il ne tendrait ni à s'écarter ni à s'approcher des autres prismes. Les forces latentes qui s'opposent à ces mouvements ne seraient donc pas mises en jeu. La seule action qui s'exercerait alors, dans l'intérieur de chaque

y*. MÉMOIRE, prisme , serait la pression verticale des ëlëments supëriears

sur les inférieurs.

n n'en est pas ainsi dans nos bâtiments de guerre ; ni lorsqu'ils n'ont encore aucun chargement , ni lorsqu'ils sont arma. Pour découvrir suivant quelles lois varient les difîërences de déplacement et de pesanteur des éléments d'un navire, considérons-le d'abord dans le sens longitudinal , et ensuite dans le sens transversal.

Pour cela , divisons-le par tranches verticales d'une épaisseur constante infiniment petite, et supposons que les plans coupants soient tous perpendiculaires au plan vertical longitudinal. Partons de la pouppe , afin d'avancer graduellement vers la proue. Les premières tranches comprendront le tableau d'arrière, la voûte, une portion des bouteilles, etc. Or , ces parties sont toutes hors de leau. Par conséquent , ces premières tranches n'éprouvent aucune répulsion de la part du fluide.

' Cette répulsion commence à la partie extrême de la flottaison. Elle est d'abord infiniment plus petite que le poids de la tranche dont le déplacement produit cette réaction. Bientôt la répulsion de leau s'augmente par degrés rapides ; elle approche de plus en plus d'égaler le poids de la tranche qui lui correspond. La répulsion de Teau croissant toujours, devient égale au poids d'une certaine tranche placée entre la pouppe et le milieu du vaisseau. Au delà de ce terme , le poids de Veau déplacée l'emporte sur le poids de la tranche.

Si Ion part de lextrémilé la plus avancée de la proue, pour rétrograder vers la pouppe , on trouvera de même que le poids des tranches est dabord infiniment plus grand que le poids (le Teau déplacée. Ces deux poids diffèrent ensuite de moins en moins. Us deviennent égaux pour une certaine tranche placée entre la proue et le milieu du vaisseau. Enfin , si Ton s ap-

proche CDCore plus du milieu, la répulsion de leau déplacée v«. mémoire. remporte sur le poids des tranches.

Cette inégalité qui se trouve entre les poids et les répulsions qui leur correspondent, met en jeu les forces latentes du navire et produit des effets dont Fexamen est de la plus haute importance.

Puisque chaque tranche est sollicitée par deux forces dirigées en sens contraires, il y a d'ahord tendance à la contraction dans rintérieur de cette tranche. La seule rigidité de la tranche peut s'opposer en partie à cette contraction.

La résultante des deux forces opposées est égale à leur différence, et se trouve dirigée dans le sens de la plus considérable.

Si nous voulons connaître l'effet des diverses résultantes de cette espèce, il faut partir de la pouppe, par exemple, et prendre la somme de leurs moments par rapport à Tune des sections transversales. Cette somme égalera celle qu on aurait obtenue en considérant toutes les tranches qui sont de Fautre côté de cette section ; c'est-à-dire du côté de la proue. En eflet, ces deux sommes représentent deux actions opposées qui se font équilibre.

Que le vaisseau soit lège , ou qu il ait son chargement complet, toutes les sommes des moments obtenus ainsi, représentent des actions totales exercées de haut en bas , c'est-à-dire que le vaisseau , dans tous les points de sa longueur, est sollicité à se courber en tournant vers le bas la concavité de cette courbure. Ainsi l'arc des vaisseaux règne dans toute leur longueur.

Le vaisseau n'étant pas un corps parfaitement rigide , chacun Cette courbure

j /v» 1 "1 *^°*^ ^^ ^* pouppe à

de ces moments aura son eliet, et la courbure que nous venons la proue. de définir s'étendra de la pouppe à la proue.

Mais, ces moments n'ayant pas une valeur constante, on doit Dans quels points de

'^ •^ -i ^ la longueur les mo-

se demander par rapport à quels plans il faut les prendre, afin 3îaJ^nl''"jJ!^3^u^^^

qu'ils soient un maximum ou un minimum. Si 1 on veut , en ^tumum? ''" ""^

V'. MÉMOIRE. elTet , proportionner les forces latentes aux forces dëfor matrices, il faut accroître les moyens de solidité, dans les premières tranches, beaucoup plus que dans les secondes. ^^'dif'c" robiJmc"* ' *^^^' ^ (*) ^^ distaucc de chaque partie du navire , au plan

C*) Pour faciliter la complète intelligence de ce Mémoire, aux personnes qui ne seraient pas familières avec l'analyse infinitésimale, nous allons procéder à la même Fiff. 3. recherche par la seule géométrie. Soit DA un axe horizontal mené dans le vaisseau ,

PI XVU depuis la pouppe {usqu'à la proue. Supposons la courbe Dbaon telle que les verti-

cales Aa, B6,... comprennent, k partir de Bk des espaces Aabh qui représentent le poids des tranches verticales du vaisseau. Supposons, de même, que Aa, B6,... prolongements de Ka^Bb ,*.. se terminent à la courbe ESomv telle que chaque aire Az^B représente le poids de l'eau déplacée par la tranche dont le poids propre est représenté par Taire correspondante Aiz^B. Enfin soit oO# la droite qui représente le plan vertical par rapport auquel il faut que les moments soient un maximum ou un minimum : évaluons ces moments.

G , F , étant les centres de gravité des aires DOo , £0# , le moment des poids du vaisseau ( à gauche de oOo» ) sera • . . Surf. DOo X GG'; et le moment de l'eau déplacée ( à gauche de Oo ) sera . . . Surf. EOw X rr' : expressions oii GG' , IT' représentent les distances de aOa» , aux centres G et P.

Le moment de la force qui tend à rompre le vaisseau dans le plan oOo» , k gauche de oOb> ( et par conséquent aussi à droite de oOo» ) , est donc

Surf. D0(? X GG' — Surf. EOw X rr'.

Pour que cette valeur soit un maximum ou un minimum , il faut qu'en prenant les moments par rapport au plan nNv , parallèle à oO» , et infiniment près de lui, la différence soit nulle. Or cette différence est évidemment ,

ON (surf. DOo — surf. E0« ) + 7 ON ( surf. OonN — surf. 0«vN).

Les surfaces OonN , Oo*vN , étant infiniment petites , ainsi que ON , les deux derniers termes de cette valeur disparaissent devant les deux premiers. On a donc , enfin , pour condition du maximum ou du minimum des moments ,

ON ( surf. DOo — surf. EO61 ) es o , ou , surf. DOo sr surf. Eoo»,

ce qui veut dire que le poids de la partie du vaisseau , à gauche de oOo), doit être égal au poids de l'eau déplacée par cette partie.

vertical quelconque pris pour plan des moments. Soit dx Té- v^ mémoire. paisseur constante des tranches infiniment minces et parallèles à ce plan.

Soit ci[x).dx le poids de ces tranches ,

Et ^ {x).dx le poids de leau qu'elles déplacent.

Le moment total de ces deux poids sera...

x.fi{x).dx*'^x.^[x).dx.

Par conséquent , Tintëgrale totale de ces moments sera

/'{x.<f{x).dx — x.f^(x).dx}.

D'après les principes du calcul infinitésimal, pour que cette grandeur soit un maximum ou un minimum, il faut qu'en faisant varier infiniment peu l'origine des jt^ la somme des moments ne change pas pour cela : lorsqu'on néglige les infiniment petits d'un ordre supérieur à la quantité dont on fait avancer ou reculer cette origine des abscisses.

Soit ix cette dernière quantité , c'est-à-dire, la variation que toutes les ordonnées horizontales éprouvent à la fois. Nous aurons immédiatement

if{x.fsf[x).dx—-x.^x^.dx] =0.

Dans cette expression^ chacune des anciennes tranches ne changeant ni de poids ni de figure , <p {x) et ^ {x) restent constantes , ainsi que l'épaisseur dx de ces tranches. Seulement , lorsqu'on recule de ix le plan par rapport auquel se prennent les moments, on ajoute la tranche infiniment mince dont cp(^) représente le poids , et ^[ix) le déplacement.

«7» APPLICATIONS DE GÉOMÉTRIE ET DE MÉCHANIQUE. y. iifiMOiBE. On a donc

Observons que (p(x) et ^(x) deviennent nuls lorsqu'on fait x = Oj puisque ces expressions correspondent au poids et au déplacement d'une tranche dont l'ëpaisseur devient zéro. Il suit de là que <p (ir) — ^ (Sjc) est un infiniment petit par rapporta ^(^) — ^{^)^

Le produit -^ [9 (èx) — ^ (ir)] dx . ix doit donc être néglige , lorsqu'on s'arrête aux infiniment petits de Tordre le moins inférieur. Donc y enfin , nous avons pour condition du maximum ou du minimum des moments qui tendent à pro* duire l'arc y

o = / { 9 ( j:) — ^(x)} dx.dXy ou

0= f {<f{x)'^^(x)}.dx ;

Or, /*(f(x).dx est le poids total des tranches que nous considérons.

y^ {x).dx est le poids du déplacement total des mêmes tranches.

Ainsi , l'équation de condition que nous venons d'obtenir , nous apprend que la somme des moments qui tendent à produire l'arc y est un maximum ou un minimum, lorsque le poids de la partie du navire située en avant ou en arrière du plan pris pour origine des moments , est égal au poids de l'eau déplacée par la même portion du navire.

Conditions commu- Rieu u'cst dIus aisé que de distinguer les maxima des

nés du yiMixmiumet ^ •■ •*■ ^

au minimum, minima. En effet , la somme des moments par rapport au

plan détermine, doit être un minimum ou un maximum , dans v*. iiÉMomE. les cas oii le terme néglige se trouve de même signe ou de signe différent que le moment total

y[(j)(a:) — ^ (x)] X . dx.

Mais 9 (4r). Ar est le poids de la tranche ayant ^x pour épais- Conditiom pariicu-

.-^ . /%\ 1 -111? J'i» Wvrcs ài\ maximum

seur. De même, ^[ox). dx est le poids de leau déplacée par adumimmum.

cette tranche. La quantité t [9 (i^) — ^ (3^)]- ^* ^^ ^^^^ ^^"C positive ou négative, suivant que le poids de la tranche infiniment mince , à partir du plan pris pour origine des moments , sera plus grand ou plus petit que le poids de Feau déplacée par cette tranche. De là nous concluons les théorèmes suivants.

I. Supposons qu un plan vertical parallèle à un plan fixe donné Thëorèmcs généraux

1 •.• • 1 .«.11 1*1 sur rcquiiibre des

de position, coupe un navire en deux parties telles que le poids corps iiottanu. de chacune égale le poids de Feau qu elle Replace , le moment de ces parties par rapport à ce plan , pour produire ou flexion ou rupture , est un maximum ou un minimum.

n. Ce moment est un maximum y lorsque la tranche infiniment mince, contiguë au plan des moments, a son moment propre dirigé en sens contraire du moment total.

m. Ce moment est urh^minimum , lorsque la même tranche a son moment propre dirigé dans le même sens que le moment total.

Ces résultats , remarquables par leur généralité comme par Application des rë-

. > 1. • fT . sultats prcfëdents,

leur simplicité , peuvent s appliquer immédiatement au vais- »" vaisseau anglais

/■ *■ M. i M, Je ^.|, sur lequel le

seau divisé par tranches parallèles au maître couple , dès que ^octeur Vounç a

* * ir ' T fonde ses c.ilculfi.

Fon connaît le poids et le déplacement de ces tranches. Afin d en donner un exemple , nous choisirons le vaisseau anglais de 74> pour lequel le docteur Young présente les données suivantes.

W MÉMOIRE

Données.

Répartition lijrpothétic(ue adoptée par le docteur Young.

Fig. 4.

PI. XVII

Equilibre sur la nier, d'un vaisseau anglais de 'j^, ayant 176

pieds de long sur 47,5 pieds de large.