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dent ces machines très-lourdes, et leur poids contribue beaucoup h abaisser la limite de la puissance possible pour un bateau d'nn tonnage donné.

Ce genre de machine*, grâce il la symétrie des pièces, présentait de grands avantages de solidité, qui avaient fait penser à plusieurs savants ingénieurs, à M. Hubert do Rochefort notamment, un des plus habile» qu’ait possédés la marine française, que jamais ce systimo ne serait avantageusement remplacé ; mais l’inconvénient majeur dont nous venons de parler fait que la pratique l’a définitivement abandonné.

Il faut remarquer que le poids de In machine, du bnti principalement, croissant rapidement avec la lon-

inclinaisons considérable», eo qui le» a ramené* à la machine terrestre, c'est-à-dire qu’ils ont replacé lo balancier, qu’ils ont pu faire court, à la partie supérieure do la machine à une grande hauteur. Nous donnons ci-dessus (fig. 3 4M} un dessin do ccs machines, aussi curieuses par la simplicité de leur construction que par leur puissance. Colle représentée par cette figure appartient au N or th- America. Le cylindre a 43 pouces anglais, la course c»t de 1 1 pied», le» roues ont 27 pieds do diamètre ; la pression de la vapeur est de 50 livres nu pouco carré.

Un audacieux entrepreneur de transports , M. Vnndcrbilt, voulant utili-cr çes progrès, n construit un ma-

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gui tique navire qui porte «on nom |»our faire les travers éos entre New-York et le Havre, et a obtenu une vitesse égale à celle de» meilleurs bateaux , avec une sensible économie do combustible, grâce à l'emploi d'une détente à moitié et de longue» courses de piston. La machine de ce steamer, dont le tonnage est do prés de 4,000 tonneaux, est double; ses cylindres ont 2°*, 25 de diamètre et 3'*',6i de course. Les inconvénients attachés à l'emploi d'un balancier situé à uno grande hauteur au-dessus du pont sont trop évidents pour qu'on puisse recommander un fwircil système ; la hauteur à laquelle est suspendue, au-dcs«us de l'arbre dos roues, la bielle le balancior, à laquelle s'élèvent le piston

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Ses avantages résident surtout dan» uue très-grande légnMé, une grande simplicité de mécanisme. La détente osees mol appliquée dans les premières machines, l’a été beaucoup mieux depuis quo Penn ost parvenu à le» munir d'un appareil de distribution semblable à celui des machines fixes.

Les figures il U et 3115 représentent , vue de cOté et de face, cette machine telle que, dans sa plus grande perfection, clic est employée par Penn, pour appliquer la machino oscillante ù mouvoir une bclice propulsive, c'est-à-dire les cylindres placés à la suite les uns de* autres dans l'axe du bateau, tandis qu'ils sont placé» transversalement pour faire tourner les roues. Ou y rcmar-

et sa tige, la masse qui supporte l’axe du balancier, sont très-contraires à la stabilité du navire, et par les gros temps co bateau roule d'uue manière inquiétante. Ce système n’est évidemment pas convenable pour la navigation maritime, n’est pas fait pour les agitation» de la mer.

La machine à cylindre oscillant après avoir fait scs preuves pour des forces modérées, surtout dans la navigation de rivière, et entre les mains do notre habile constructeur M. Cavé, a été appliquée à des navires de premier ordre par les excellents constructeurs anglais î’enn et fils de Greenwich.

quera l'heureuse disposition, duc à co constructeur, du condenseur incliné placé entre les deux cylindres à \a- |Hmr. J.» nécessité de taire circuler la vapeur par les tourillons qui supportent le» cylindres, jointe ù celle de mettre en mouvement, à l'aide du piston et de sa tige, des poids qui doviciiuuut énormes pour des machines de 4 û 5U0 chevaux, l’usure rapide des guides du piston qui en résulte, surtout si l'on veut rendre la vitesse du piston un peu grande, ne permet pas de considérer le système de machine oscillante comme celui qûi doit être recommandé pour les trca-grandes constructions maritimes.

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le* résistances intérieure» nuisible* qui ont empêche

le succès de ce hyAemc.

I-u seconde est la machine à fourreau. lut tête tle la bielle est attachée au piston, et elle oscille dans un cy* liudrc elliptique qui lait partie de ce dernier. Ce (bas* reau glisse dans un ►tufling-box du grande dimension $ d’où résistance nuisible, refoidissetnent «les surface» qui viennent h l’air avant d'être en contact avec la vapour. < 'os solution» «ont insuffisantes. Voyous celle qui Hcmblu devoir être préférable'.

Noos allons passer eu revue deux type» de machines, l’un pour les bateaux à roues, l’autre pour le* navires h hélice. la» nouvelles construction» do la marine militaire nie fourniront un type du second cas, établi de manière à satisfaire aux conditions de perfectiun de Ira vail; pour les bateaux à roues, je ne cannais pns do grandes construction» qui soient établies de uiunièro a éviter los imperfections dont j’ai parlé cinlessus, Je ne pourrai donner ici qu’un projet, et, it ect olFot, j’emprunterai it ma brochure sur les transatlantiques lu

Aucun inconvénient do ce genre no se rencontre dan* la machine A action dirceto, c'est-à-dire, dont la bicllo assemblée d’une extrémité à la tigo du piston agit par l’antre extrémité sur la manivelle de l'arbre moteur. Toutes Les conditions propres à apurer lu meilleure utilisation de la vapeur peuvent être remplies dun» ce genre do machines, u la condition que l'on ait aurez de place pour donner h la bielle une louguour égale à 4 ou 5 fois le rayon de la numivello. Si on reste au-dessous de cette limite, le» pressions qui s'exercent sur les guides do la tige du piston deviennent très-considérables, et dans de grandes machines entraînent des consommations de travail, des chances de détérioration très-grande*. Aussi, dans le plus grand nombre des puissantes machines de ce genre (et ce n’est que pour de grands- navires ayant un creux considérable qu'on n pu udopter le mode «le construction dont non» allons parler), pour les dorniers transatlantiques, par exemple, dans lesquels le* cylindres sont verticaux et plucé» sons l 'arbre des roues, les Courses de* pistons ont été

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extrêmement réduites, tout en exagérant le «liamètrè des roues, pour placer l’arbre plus liant, ce qni lait qnc leur vitesse e*«t trop grande ou colle «lu Jifsttm trop petite. Inutile d’insister pour démontrer que de pareilles dispositions ne peuvent, même avec de très- grands navires, que donrter des machines défectueuses au point de vue de l’économie du travail.

Pour remédier à ces défunt*, . MntuMny, le célèbre constructeur anglais* a tenté deux élégantes M>lutions. I.o preroirçc consiste Remployer deux cylindres accouplé», les deux têtes des tiges des pistons sont assemblées à nne traverse horizontale, à laquelle est réunie la tête de la bielle par l’intermediaire «l'une barre verticale , descendant dans l’intervalle Toiqé libre entre les deux cylindres. Cette disposition, qui «Aligne autant que possible In tête de la bielle de l’axe «les roue», permet par suittpdùlui donner une grande longueur.

I.’inipoaaibilité «le faire marcher constamment les deux pistons «Ions des conditions identiques, explique

description d’une machine «le ee genre, dans la combinaison de laquelle j’ai cherché à réaliser toutes les conditions de maximum qu’indique la théorie.

Mm'hine i'i action directe pour grand bateau à vapeur à rouet. — la?* condition* principales auxquelles on doit satisfaire sont : pour la légèreté de la machine, avec une pression élevée, question déjà traitée, nne vitesse assez grande du piston, et pour la bonne utilisation de la chaleur, l’emploi de longues détentes et do longues courses de piston. Or, ee* dernières conditions ne sauraient êtré réalisées par les machines actuelles à action directe, dont les cylindres sont placé* an-dossouâ d® l’arbre dp s roues, de telle sorte que nb pouvant les employer Fjue pour les très-grand* navire» dont le crenx est considérable (In machine oscillante est pour do petits navires la soulo machine a Action «lirecto qui soit possible] ln courre q0 toujours limitée par la uutauec qui sépare l'nibru de* roue*» do lu plaque do fondation qni snpparto la innchqié, èt ore-Ptil toutes le défaut cap)-

Digitizetftoy Go0^e

bateau a vapeur.

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tnl d'avoir dos Vielles trop courtes et des courtes de pis- j ton de peu détendue.

Pour corriger ces défauts, il faudrait rc rapprocher •le la dis position adoptée avec succès par les ingénieurs du Creunot, qui, dans les excellente* machinesqu'il» out construites pour la navigation du Rhône, ont disposé ; les cylindres à vapeur horizontalement, de manière à donner aux bielles toute la longueur nécessaire et en tronvant l’avantage do reporter sur une gronde surface L poids des machines, ce qui évite la déformation des coques. Dans l’impossibilité de l'adopter tout à fait, car elle ne satisfait pas à la condition essentielle des machines marines de servir de lest, d'assurer ln stabilité du bâtiment, en reportant les poids n la partie inférieure de la coqnc, nous choisirons la position intermédiaire, et nous placerons le cylindre à vapeur sur un bâti Hulfisamraent incliné, ce qui permet d’allonger en même temps la bielle et la course du piston, tout en laissant le mécanisme au-dessous do l'arbre des roues, la majeure partie du poids étant vers le bas du bâti, sur la plaque de fondation.

Nous pourrons avec avantage remplacer par deux cylindres, placé* symétriquement « In base d’un bâti triangulaire, et dont les bielles agiraient simultanément sur un même point do l’arbre des roues, chacun dus «•normes cylindres adoptés en général dans la navigation à vapeur, multiplication des cylindres que nous rencontrerons plus loin dans les machines à hélice, cas pour lequel ello a été reconnue être trê^avantagense, comme l'indiquait déjà la théorie des enveloppes trop généralement négligées dans le» construction» marines, I qui ont peu d’effet quand les diamètres sont trop j grands. Ec bâti triangulaire auquel nous sommes ainsi ramenés avait déjà été proposé jadis par M. Brune] père, mal» dans l’application qu’il s’agissait alors de faire à de petites machines, cette disposition dut cé- (ler, dans ce cas, devant celle des machine* oscillantes plus simples et moins coûteuses (fig. 3 il b .

K ni besoin d'insister pour montrer qu’en remplaçant la distance de l’arbre des roues à la plaque de fondation, |*ar l'hypoténuse d'un triangle rectangle dont un côté i est cette distance, et l’autre une longueur arbitraire, on pourra allonger à volonté la course de* pistons, | et cela en conservant les proportions normales relatives des bielles et des manivelles, fanant n la réduction i de* diamètres des cylindre*, on pourra composer l’ap- j pareil moteur de deux ou même «le trois couples sembla- j bloa pour les bateaux à grande vitesse. En disposant convenablement le calage dos manivelles, en raison de j ,1a variation des pressions «Inns les cylindres, par suite J de la longueur de la détente, on pourra éviter toutes les secousses, toutes les vibrations, si désagréable* sur la i -plupart des bateaux à vapeur. On y serait aidé au besoin 1 par l’adaptation de contre-poids aux roues, comme sur les chemin* de fer, pour balancer les actions perturbatneesqui deviennent sensibles quand on augmente beaucoup les vitesses des pièces a mouvement alternatif.

A t’aide de ce* disposition* et en employant la pression de 3 atmosphères 1,2, il est facile de donner, pour les navires de premier ordre, une course de 2 mètres, une vitesse de 1*,50 à fm,60 par seconde, et une détente de deux fois au moins le volume primitif, qui correspond à un travail double de celui obtenu avec la seule près- ! slon pleine. Nous parlons de navires qui ont au moins 1 6 ou b mètres entre J’axe des roues et la plaque de fon- L dation, avec une largeur suffisante do celle-ci, pour 1 placer le nombre voulu de cylindres. En donnant 0 mè- j très de largeur à lu base du triangle rectangle du demi- ' bâti, on Aura une hypoténuse de 8 à 9 mètres, bien j suffisante pour que le cylindre » vapeur étant pincé à la : partie inférieure, la bielle ait une baigneur «le 4m,0 à ; •o mètre», quatre ou cinq fois nu raoiiu: le rayon delà manivelle, dont k rayon serait de 1 mètre. 1

Machina à action directe [tour narirea à hélice. — — Les premières machines adoptées lorsqu’on commença à ■appliquer l'hélice à la navigation maritime furent les mêmes que celles qui servaient pour les navires à roues. Ainsi en -disposant les deux cylindres d'une double machine oscillante dans l'axe des narres (on cite d’excellentes constructions de l’enn conformes à cette description), ils feront tourner un nrbre parallèle à cct axe. C’est cette disposition souvent appliquée avec succès en Angleterre que représentent les figures 3414 et 3415 donnée» plu» (mut. En munissant cet arbre d’nne forte roue d'engrenage, qui commande un pignon monté sur l’arbre parallèle au premier qui porto l'hélice, on fer» mouvoir celle ci avec la rapidité nécessaire au bon fonctionnement de ce propulseur. .

Il n'était pas besoin d’une longue expérience pourreconnnitre le» inconvénients inhérent» à une semblable disposition. Le frottement des engrenages, leur poids énorme, l'annulation de la machine dès qu’une dent des engrenage» était cassée, le manque d’élasticité d’un appareil exposé aux coups de mer, dans lequel, depuis le moteur jusqu’au propulseur, tout n'est pas lié par de» articulations qui donnent -à l'appareil une suffisante élasticité, etc., toute» ce» causes devaient faire penser à de* machine» à action directe, analogues à celle* dont In locomotive offre le type.

C’est ce que fît heureusement, pour répondre à la demande «le M. Labrouste qui, le premier, fit connaître ii lu France les avantages de l’hélice, M. Cavé, en uti- . lisant dan* Lu construction du l'haptal sa double expérience de constructeur de machine* de navigation et «le locomotives. Les résultat* furent assez satisfaisant» pour montrer qu’il avait trouvé ln véritable vqie.-

Toutefois dans la construction des machine* du AV po/ron, les ingénieurs de la murine conservèrent les engrenage», n'admettant pas ht possibilité d’employer sur merdes machine» autre* que celle» à basse pression. Malgré le magnifique succès de ce navire, le poids énorme de son appareil moteur montant à 1 ,000 kilog. par cheval, comme celui «1m anciennes machines à balancier, su grande consommation do charlxon, indiquaient bien la nécessité de chercher le vrai type de ces machines dans celles à action directe.

C’est en effet à cette solution que *e »ont arrêtés les ingénieurs de la marine dans tonte» le» nouvelle* constructions, «pii leur ont fourni d’excellentes utilisations avec un poids «le machines bien moindre que celui des machines à balancier.

Nuu* donnons ci-contre la figure (3147) d’une do* machines, qui peut être considérée comme le premier modèle adopté par les ingénieurs de l’État. On voit que dans ce système la course du piston est petite et qu’une seconde tige adaptée au piston moteur fait marcher la pompe à nir. Cette dernière disposition n’est pas toujours adoptée, mài* celles qui la remplacent sont équivalente». Quant à l’allure «le ces machines, les ingénieur* ont satlsfuit aux conditions qne nous avons indiquées plu» haut comme indispensables à la bonne utilisation de la vapeur, savoir ; mouvetnont» rapide* du piston et emploi ae longue» détentes, en augmentant le rayon du p:*ton, ce qui accroît les espaces nuisibles et ne convient paa pour l'emploi avantageux des enveloppe* do vapeur ; enfin multiplication de» cylindres à vapeur; ils sont au nombre de quatre dans le* grande navires.

M. Mazcline, le constructeur d a Havre, a montré quo le* attache» des pistons devaient être espacées, en raison de la détente employée de mnnière à égaliser l’impulsion moyenne. 11 a ainsi détruit toute» espèces do vibration* qui étaient très-désngréables sur ttras les navire» à héfiço construit» antérieurement.

Un a trouvé avantageux, dans les connrnction* les plus récentes, pour pouv oir obtenir de plus grande* courses de piston qui, comme je viens de le «liré, font

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insuffisante* dans le modèle représenté dan» la figure, d'aller chercher, de l'autre côté de l’arbre de l'hélice, les guide* des têtes des pistons, guidés par plusieurs tiges pour le passage de l’nrbrc de l’hélico, auxquelles h assemblent les extrémités des bielles. C’est là un progrès important qui a constitué un très-bon modèle dans les- conditions générales admises aujourd'hui.

Orjanes Je propulsion.

Deux moyens de propulsion sont appliqués aujourd’hui dans la navigation à la vapeur, les roues à pales et les hélices.

Rouet à paies. — Le mode d'action des runes à pales est bien connu. En tournant par l’action de la machine à vapeur, elles viennent choquer l’eau, qui à cause de son inertie ne pouvant s’écarter instantanément, résiste, et l'axe des roues assemblé avec la bateau est sollicité à s'avancer comme l’essieu d'une locomotive.

(''est dans l'étnde des phénomènes qui accompagnent le mouvement d'une surface en mouvement, s'introduisant et se mouvant dans un fluide, dans lus mêmes conditions quo ln pale de la roue , que se peuvent

ner à la mer, comme nous l’avons vu en décrivant les difficultés qu’entraîne la haute pression.

l.cs roues, qui conviennent bien pour les bateaux de dimensions modérées, offrent des inconvénients lorsqu'il s’agit de puissants navires. I.a surface des pales devient alors tellement grande, que l'eau qui cédait et s'écartait facilement devant les pales, tant qu'elles n’avaient que des dimensions restreinte», après qu’elles ont agi sur l’eau utilement, ne pouvant plus s’écouler assez vite, est inutilement projetée en l’air. Cet effet, qui Be produit surtout par la partie centrale des pales, va en croissant rapidement.

C’est parce que le travail moteur est d’autnnt plus mal utilisé que les pales sont plus grondes et que la vitesse dus rouer, dépasse une certaine limite, que la difficulté d’uecrottre la vite.-se des grands steamers à roues est si gronde. Nous avons déjà donné, d'après M. l'nnipnignac, ln proportion énorme dans laquelle il faut faire croître le travail moteur pour augmenter quelque peu la vitesse. Malgré cela, toutul’uis, l'expérience de tous le» bateaux à grande vitesse les plus renommés est » l'avantage de» roues; elles seules permettent de conserver de lu vitesse vent debout. Les beaux transat-

trouver les lois de l'action mécanique de cet organe.

Quant aux inclinaisons diverses de la pale, nous avons vu comment on avait cherché à obvier à l'obliquité des pales, à leur entrée et à leur sortie «le l’eau, par un double mouvement. Malgré eu que ces s}*stèmcB ont d’ingénieux, ils n’ont pas prévalu; les avantages trouvés n'ont pas été aussi grands pour compenser une plus grande complication de la partie dn mécanisme qui fatigue le plus.

La vitesse absolue V des pales, v étant celle du batoau, doit être telle que la différence V — væW soit la plur convenable pour une bonne utilisation du travail moteur, relativement aux mouvements de la mer. L’expérience prouve que la vitesse des roues doit être environ de 1 ,50 de celle du bateau ; on la rend un peu plus grande pour les bateaux à grande vitesse, où la question d'économie absolue n’est que secondaire, mais on ne pont s’écarter beaucoup de cette moyenne sans détruire une quantité de travail considérable par le choc de l’eau. Dons ce» conditions les rôties à pales transmettent une impulsion qui n’entraîuo pas de trop grandes destructions de travail et permettent un bon fonctionnement des machines à petite vitesse de piston et h basse pression, les plus simple» à faire fonction-

lnnliqucs anglais et américains sont tous à roues, et aucun bateau à hélice n’a pu entrer en concurrence avec eux sous le rapport de la vitesse.

Hélice. — L'emploi de l’hélice dans la navigation est un des grand» progrès accomplis à notre époque. Nous reviendrons plus loin sur les grands avantages qu’offre ce propulseur de se combiner avec l’emploi des voiles pour l’économie do la navigation, et do rendre à la marine militaire des batteries puissantes, avantage* qui manquent aux navires à roues par suite de la présence des roues et de leurs grands et volumineux tambours placé» au milieu des flancs. Nous ne discuterons pas ici les formes de 1* hélice, consacrant un article spécial à cette intéressante qnestion.

La supériorité de l’hélice sur les roues, en tant qu’utnisntion du travail moteur, résulte de ce qu’étant toujours immergée, son action ne diminue pas à ln mer par le» plus gros temps, circonstance dans laquelle le* roue» donnent pende travail utile, l’une d’elle» étant souvent noyée, tandis que l’autre tourne dans l’air.

Son infériorité consiste en ce qu’elle est impropre à faire marcher lo bateau quand le vent e»t directement contraire à la marche, et c’e«t là la vraie cause do ln moindre vitesse dos longue» traversée» des bateaux à

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limit es comparés aux bateaux b roues. La résistance du navire croissant pur cette action du vent debout, l’action do l’hélice pour faire tourner circulnircmcnt l’eau qui ne se renouvelle pas, plutôt que de la repousser, va en augmentant} elle forme frein hydraulique, et le travail utile diminue très-rapidement avec l'accroissement de la résistance.

Nous remarquerons aussi qu’un grand enfoncement de l'hélice est favorable à son bon elfet, ou plutôt, que l'on peut dans ce cas, pour de forts tirants d'eau, employer les formes le* plus convenables qui exigeut un grand diamètre.

Une de* grandes difficultés qu’a présentées l’emploi de l'hélice n été de réussir à bien transmettre au navire l'impulsion qu'elle peut procurer, et, en mémo temps, do disposer un embrayage d'un elfet sûr, lorsque le vent est suffisant pour marcher rapidement par l’action des voiles, quand ou ne fait pas fonctionner la machine ii vapeur, pour qu'elle ne s'oppose pas alors au mouvement du navire. Lu figure 3418 représente le »ys-

tème d'ombrayage à grande surface et le coussinet de butée do l’arbre de l’hélice qui ont le mieux réussi ; ce dernier est composé de rainures qui reçoivent leA collets de l’arbre, disposition heureuse et supérieure b toutes celles qui avaient été tentées, en ce qu'elle donne la possibilité d'aecroitre la surface de butée on augmentant le nombre des rainures, et par suite d’atteindre le point oii il ne se produit qu’un frottement sans usure du métal, pour trausmettre à la masse du navire l'impulsion de l'hélice.