MODE DE DÉVELOPPEMENT DE U MÉCANIQUE MODERNE

gnalcr un autre progrès qui s'y trouve réalisé et qui, pour être extérieur, n'en est ni moins essentiel ni moins important. Ce progrès consiste dans les améliorations apportées au mode d'établissement des différents organes des machines, c'est-à-dire des membres des chaînes cinématiques dont elles se composent. Grâce à la substitution de la fonte au bois, qui a commencé à s'effectuer déjà dans le courant du dernier siècle, plusieurs organes, tels que les balanciers, les roues dentées, les leviers, les bâtis, etc.^ se sont trouvés composés d'un nombre de pièces beaucoup plus faible qu'auparavant, ou même, dans certains cas, d'une seule pièce. D*une manière analogue, l'acier fondu a commencé, de nos jours, à exercer son influence sur les constructions en fer. En poussant ses études toujours plus loin, la science de la construction des machines est arrivéeà proportionner, avec une précision de plus en plus grande, les forces latentes des organes aux forces sensibles et à réduire ces organes aux dimensions les plus convenables. En définitive, à c6té de cette réduction des dimensions des organes, il s'est produit simultanément une diminution du nombre de ces organes, ou, plus exactement, du nombre des pièces, et il en est résulté, par suite, dans les machines, une simplification qu'un simple examen suffit à faire ressortir. C'est là ce qui explique pourquoi la machine moderne parait souvent plus simple que la machine ancienne, bien qu'en réalité sa composition soit généralement beaucoup plus complexe. Ainsi, par exemple, les anciennes grues de quais, avec lesquelles on ne pouvait soulever que des charges tout à fait modestes, peuvent être considérées comme des constructions importantes et grandioses, lorsqu'on les compare aux grues modernes, qui, sous leur apparence si simple, sont cependant infiniment plus fortes et présentent, dans leurs dispositions intérieures, une complication beaucoup plus grande. La même observation s'applique aux pompes, aux moulins, aux machines à vapeur, etc., lorsqu'on compare les anciennes dispositions et les nouvelles.

Cette simplification considérable dans ce qu'on peut appeler la forme extérieure progresse de jour en jour, et elle a pour effet de rendre de plus en plus facile l'exécution des machines. On ne doit pas, d'ailleurs, oublier qu'un semblable résultat repose sur la masse colossale de travail accumulé dans les ressources de tous genres que présentent les usines de construction mécanique. Ce sont les intérêts de ce capital de travail que nous utilisons dans la simplification extérieure de la machine, simplication qui ne doit pas

cependant nous faire perdre de vue l'accroissement que nous avons précédemment signalé dans la complication intérieure. Nous verrons, d'ailleurs, plus tard, que cette complication ne peut pas augmenter indéfiniment, qu'elle se rapproche même déjà d'une limite, qu'il est possible de reconnaître et qui est dans l'essence même de la liaison cinématique; pour le moment, nous devons encore laisser de côté cette question, d'un intérêt et d'une importance exceptionnels.

Si nous résumons maintenant les résultats de la revue que nous venons de faire, en nous appuyant sur les conceptions fondamentales exposées au commencement de ce chapitre, nous pouvons dire que la limitation de la clôture de force a été essentiellement le moyen utilisé pour rendre la machine propre à exécuter, dans de meilleures conditions, la portion du travail qui lui est assignée. Grâce à cette limitation, les expédients, adoptés par nécessité à l'origine, se sont transformés, peu à peu, en couples d'éléments et en mécanismes plus simples, d'un effet beaucoup plus sûr. Cette transformation a eu nécessairement pour conséquence de permettre d'étendre, en même temps, la sphère d'action de la machine, de rendre plus efficace l'action intellectuelle de l'homme, ou, enfin, pour nous exprimer comme précédemment, de faire participer la machine à une plus grande fraction du travail à accomplir.

Cette dernière tendance a eu également pour résultat de conduire à l'invention de nouveaux mécanismes; mais ici encore la clôture de force se présente toujours comme le premier procédé utilisé, comme le premier degré de la série des transformations successives. C'est ce qu'on peut constater encore aujourd'hui bien nettement dans toutes les machines inventées par des ouvriers ou des empiriques, dépourvus d'éducation. Les créations de ce genre se rencontrent en assez grand nombre et leurs inventeurs ont joué assez souvent le rôle de pionniers, en livrant à la mécanique des champs inexplorés jusque-là. On trouve ordinairement réunis djans ces machines tant de poids, de ressorts, de cames, d'excentriques, de volants, etc.. accomplissant bruyamment leurs fonctions, sous l'action de la clôture de force, qu'on croirait presque avoir sous les yeux les stations successives du développement des machines, rassemblées en une seule image et vues par le gros bout d'une lorgnette. Le constructeur instruit et expérimenté commence par écarter, en souriant, tout cet excès d'organes, d'un effet incertain, pour leur en substituer d'autres, susceptibles d'une action beau-

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coup plus sûre ; mais ce même constructeur, lorsqu'il ébauche le projet d'une machine entièrement nouvelle, a souvent recours, au premier moment, à l'emploi de la clôture de force, *là où il aurait pu appliquer convenablement la clôture par couple et où il l'appliquera même certainement dans la suite, lorsqu'il examinera son projet à tète reposée. La distribution des machines à vapeur du système Corliss nous fournit, à ce sujet, un exemple remarquable ; là 'la clôture de force se présente dans tout son éclat; mais, dans tous les projets de perfectionnement de ce système, on retrouve plus ou moins, comme idée commune, l'élimination de ce mode de clôture. Ainsi donc, dans le procédé intensif de perfectionnement des machines, nous voyons se développer continuellement l'idée d'éliminer la clôture de force, pour la confiner dans le domaine limité qui lui est propre et que nous ne pouvons ni ne voulons lui enlever.

Nous ne' devons pas perdre de vue que, jusqu'à ce jour, le développement général de la machine s'est produit, dans une certaine mesure, sans qu'on en ait nettement conscience; c'est là ce qui imprime à l'ancien mode de production des machines un caractère tout particulier, qui ne permet pas de s'en faire une idée bien précise. 11 en est tout autrement de ce mode de création de la machine moderne, que nous venons d'indiquer comme l'œuvre d'un constructeur très-exercé ; dans ce cas, une grande partie des combinaisons adoptées, si ce n'est même la plus grande, est le résultat de conceptions nettes et préméditées. Ce que nous constatons ici, ce n'est pas tant le perfectionnement de dispositions anciennes et imparfaites que la création de nouvelles combinaisons, susceptibles d'ouvrir à la machine des champs d'activité qui, jusqu'alors, avaient échappé à sa domination. Ce sont des mécanismes complets, bien que tout à fait nouveaux, des combinaisons d'organes à clôture rigoureusement desmodromique, qui s'offrent à la sanction de la pratique, comme on peut Tobscrver, par exemple, dans les machines à coudre, les derniers types de fusils, de pièces d'aiiillerie, etc. Il est incontestable que plusieurs de ces inventions modernes révèlent un esprit nouveau, un génie particulier, très-étonnant et qui diffère essentiellement de celui qui présidait aux créations de la mécanique des temps passés. On peut dire qu'il existe entre eux la même différence qu'entre l'intégration et la différenliation. La base de l'ancien procédé est le « perfectionnement » incessant, Vimprovement des Anglais, expression qui n'est pas sans avoir, comme on le voit.

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une profonde raison d'être. Le procédé moderne, au contraire, produit immédiatement du nouveau ; et c'est ainsi que nous voyons parfois des machines faire triomphalement leur entrée dans la pratique, en présentant, dès le début, un très-grand degré de perfection. Ce sont là les manifestations d'une conception nouvelle qui est probablement appelée à se généraliser et à devenir la règle de tous les hommes techniques, proprement dits. Dans ma convietion, c'est à cette conception que tendra à se subordonner, de plus en plus, l'enseignement de la construction des machines dans nos écoles polytechniques. Toutefois, si l'on veut bien remarquer que la nature du génie humain, dans son ensemble, est immutable, que, dans chaque individu, le développement des idées doit se faire, dès le commencement, d'une manière microcosmique, et que, d'un autre côté, des solutions, même imparfaites, n'en sont pourtant pas moins des solutions, on arrive forcément à la conclusion que l'antagonisme actuel, entre la clôture par force et la* clôture jpar couple, ne pourra jamais complètement disparaître.

Ainsi que nos recherches sont parvenues peu à peu à le démontrer clairement, la constitution intime de la machine se trouve donc être entièrement le résultat d'une limitation préméditée ; son perfectionnement consiste dans la tendance à rendre les mouvements de plus en plus précis et à arriver finalement à l'élimination complète de toute indétermination. C'est vers ce résultat qu'ont été dirigés constamment les efforts de l'humanité. Nous pouvons, d'ailleurs, trouver, à ce sujet, un point de comparaison dans le grand problème de la civilisation humaine, dont le développement de la mécanique n'est, au fond, qu'un facteur. De môme que le poète, en regard des compagnons d'Ulysse, civilisés et par cela même sympathiques, nous présente les Cyclopes, a ces monstres odieux n'obéissant à aucune loi », qui sont Tirnage de la force brutale, de même nous pouvons mettre en opposition l'action des forces dans la machine appropriée, par une limitation convenable, à un but unique déterminé , avec la puissance indomptée des forces naturelles, qui, en se heurtant en toute liberté, n'engendi'ent, dans leur lutte, que le produit inconnu de la nécessité. Une sage limitation a créé l'État, elle seule le maintient et le rend capable d'arriver à de plus grands résultats ; une limitation analogue, dans la machine, a peu à peu soumis à notre empire les forces les plus puissantes, les a rendues dociles et les a, en quelque sorte, enchaînées à nos pas.

DES aUSES DÉTERMINANTES DU DÉVELOPPEMENT DES MACHINES. 255

Des causes déterminantes du développement des machines.

Dans ce qui précède, nous nous sommes élevés contre cette opinion si répandue, nous devrions même dire dominante, d'après laquelle la machine serait née du besoin d'employer la force motrice et, après avoir démontré, par des raisons tirées du cœur même du sujet. Terreur d'un point de vue aussi exclusif, nous avons fait voir que la première idée de la machine doit bien plutôt être attribuée à la nécessité de la production du mouvement. Toutefois, nous n'avons pas voulu dire, par là, que le besoin de force motrice soit resté sans aucune influence ; nous trouvons, au contraire, que la question de force intervient constamment, d'une manière prononcée, dans l'histoire du progrès des machines, bien qu'elle reste toujours en dehors du développement cinématique, qui constitue, en réalité, l'essence même du développement de ces machines.

Il y a donc là, en définitive, deux ordres d'idées, dans lesquels doivent être cherchés les motifs qui poussent au développement des machines. Le premier et le plus ancien correspond au besoin de réaliser une série de mouvements différents; le second, à la nécessité d'utiliser la force motrice disponible. Ces deux motifs d'impulsion agissent parallèlement, réunis dans certains cas, séparés dans d'autres; mais leur influence s'exerce sans cesse au profit du perfectionnement des machines. Ainsi, dans le passé, le matériel mécanique de la construction et de la guerre, surtout en ce qui regarde le transport et l'élévation des fardeaux, demandait une production de force de plus en plus considérable, tandis que le matériel des manufactures, les instruments de mesure du temps et autres appareils analogues exigeaient la réalisation dé mouvements toujours de plus en plus variés. •

Aujourd'hui encore, malgré le principe abstrait, mis en avant, d'après lequel on ne devrait jamais considérer séparément la force et le mouvement, nous sommes conduits à établir une distinction du même genre, puisque, dans ime catégorie de machines, c'est la force qui joue le rôle prédominant, tandis que, dans l'autre, c'est, au contraire, la richesse des mouvements. En présence de ces deux

questions d'un caractère si tranché, on comprend que l'esprit humain, dans son développement, a dû suivre nécessairement une marche différente pour chacune d'elles.

L'homme trouve les forces motrices en activité dans le domaine de la nature ; seulement elles sont là tellement en dehors de lui qu'à l'origine elles n'existant pas pour lui, qu^cUes lui sont inconnues ; il doit, avant tout, commencer par apprendre à les distinguer de l'ensemble des phénomènes qui les accompagnent, à les en séparer, en un mot , à les découvrir. Le perfectionnement de la machine, au point de vue de la question de la force, dépend donc essentiellement de la connaissance que l'homme a de la nature et, à une époque ultérieure, des sciences naturelles, aux progrès desquelles il doit s'attacher toujours plus étroitement. Papin, lorsqu'il inventait la machine à vapeur, était un physicien au moins autant, sinon plus, qu'un mécanicien pratique ; la même chose peut se dire de Watt, quand, avec son vigoureux génie, il abordait la question du mécanisme. Il n'en est pas autrement aujourd'hui, où les sources de forces sont recherchées, découvertes et rigoureusement approfondies avec les moyens plus puissants qu'offre la physique expérimentale et mathématique, complétés par l'emploi de méthodes véritablement scientifiques.

0 existe également, dans la nature, des mouvements d'une trèsgrande variété, qui ont tout d'abord attiré l'attention de l'homme; seulement, les uns sont des mouvements cosmiques libres, les autres des mouvements produits par la volonté d'êtres animés; quant à des mouvements rigoui'eusement reliés les uns aux autres et dérivant régulièrement les uns des autres, comme ceux que nous obligeons les machines à produire, on n'en rencontre jamais dans la nature, ou, du moins, on n'en rencontre que dans des cas extrêmement rares. Le mode de production d'un mouvement déterminé est un résultat de la pensée ; c'est à l'activité de l'intelligence humaine qu'il appartenait de le créer, de Vinventer, Ainsi, découverte, d'un côté, invention, de l'autre, tels sont les deux termes qui correspondent respectivement aux deux directions différentes, force et mouvement, suivant lesquelles s'est effectué le développement de la machine.

Bien que ces deux directions soient indépendantes l'une de l'autre, elles n'ont, en réalité, d'influence sur le perfectionnement de la machine qu'autant qu'elles se trouvent réunies. Toute découverte d'une nouvelle source de force se relie, en effet, immédiatement à

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l'invention des moyens qui permettent de Futiliser. Ainsi, la découverte des propriétés motrices de la vapeur constituait beaucoup moins, par elle-même, un progrès qu'une incitation au progrès. Elle eut pour résultat de provoquer la plus grande activité dans la recherche des combinaisons, les plus grands efforts d'intelligence et de réflexion, dans le but d'arriver à créer, par l'invention, les moyens de tirer parti de la nouvelle source de force. Pour rendre l'utilisation de cette source de plus en plus complète, l'invention est restée constamment en activité, en procédant, dans son travail, avec une connaissance de plus en plus nette du but à atteindre, jusqu'à ce jour, où ce but peut être considéré à peu près comme complètement connu. Ainsi que nous l'avons déjà indiqué précédemment, la tâche de la cinématique scientifique est précisément de déterminer la loi à observer dans le choix des procédés susceptibles de conduire à un tel but.

Dans ce mode spécial de formation de couples d'éléments cinématiques, que nous avons désigné sous le nom de clôture de force, nous avons appris à connaître la forme sous laquelle s'est conservé, dans le système machinal, un reste de liberté cosmique, que, pendant des milliers d'années, l'esprit d'invention s'est efforcé de dominer et de réduire, pour l'appliquer, après sa limitation définitive, à de nouveaux problèmes ; nous trouvons là, d'un autre côté, le terrain de transition qui permet de passer du système machinal idéal au système cosmique. La clôture de force constitue, en effet, évidemment cette ligne de contour qui, sans présenter peut-être un tracé parfaitement net, sépare les deux systèmes et dont il a été précédemment question, au sujet des limites du problème des machines (g 1 ) . L'historien futur du développement des machines trouvera probablement, dans la ligne de séparation entre la clôture par force et la clôture par couple, le fil d'Ariane qui lui permettra de reconnaître la route suivie par ce développement, malgré les complications de tout genre et les imperfections du tracé de cette route. Il sera, en outre, de la plus grande utilité, pour le perfectionnement ultérieur des machines, de pouvoir aborder les problèmes avec cette conviction bien arrêtée que c'est dans la substitution de la clôture cinématique à la clôture de force que consiste toujours le véritable procédé à employer pour réaliser un progrès, et que, par conséquent, on doit arriver au but d'autant plus rapidement qu'on s'engage dans cette voie avec plus de décision.

A mon avis, renseignement technique devrait se proposer d'établir

BEULBÀUZ, CIStfXATIQUB. 17

clairement et de répandre partout cette manière de comprendre le progrès qui s'est réalisé. Nous nous trouvons certainement ici en présence d'une de ces pensées auxquelles obéit instinctivement l'inventeur, sans les comprendre ; cette pensée est, d'ailleurs, sans liaison avec les autres et, dès lors, on se trouve parfaitement en droit de lui consacrer une étude spéciale approfondie.

Cette même étude permet encore d'atteindre un autre résultat d'une grande importance. Elle permet, en effet, de maintenir ou de restaurer, dans l'esprit du constructeur de machines, le sentiment de solidarité et do communauté, non-seulement avec tout le reste de la mécanique pratique, mais encore avec toutes les manifestations de l'activité humaine, sentiment qui, par suite de la direction suivie jusqu'ici, s'est considérablement affaibli et a même, en certains cas, complètement disparu. Ce dernier résultat doit principalement être attribué à l'influence du principe devenu si populaire sous le npm de « division du travail », bien qu'un pareil résultat n'entrât nullement dans les vues de ceux qui ont cherché à propager ce principe.

La division du travail, qui n'est susceptible de produire de bons effets qu'entre certaines limites, se trouve aujourd'hui, par un singulier malentendu, appliquée bien au delà de ces limites et elle tend môme à devenir la base d'une véritable subdivision de la science. Nous sommes déjà arrivés si loin dans cette voie, qu'il devient difficile de rencontrer des spécialistes dont les connaissances s'étendent à toutes les parties du domaine de la construction des machines ; quant au mécanicien pratique ayant quelques notions des autres sujets que traite l'activité humaine, en dehors du domaine industriel, c'est là un phénomène qui tend à devenir de plus en plus rare. Et pourtant, s'il est une chose certaine, c^est qu'une pareille scission dans les études, si elle se continuait indéfiniment, ne pourrait que tourner au désavantage de tous. La subdivision de la science ne saurait être impunément poussée trop loin ; aussi doit-on toujours chercher à réunir de nouveau les parties précédemment séparées et à les ramener à une unité plus élevée, afin de ne pas arriver à perdre de vue le but final vers lequel tend leur ensemble. Il ne suffit pas évidemmment que quelques savants en aient conscience et c'est surtout dans la forme sous laquelle les connaissances sont répandues et enseignées que le sentiment de la communauté des efforts humains devrait trouver son expression.

Un des éléments les plus propres à renforcer ce sentiment se