CHAPITRE II

Description de l'appareil moteur.

NOTIOB HISTORIQUE (*).

11 convient de rappeler les principaux faits qui ont marqué les grands progrès de la navigation à vapeur, et qui parle développement régulier et successif de la machine et du propulseur autant que par les transformations de la construction navale, ont abouti au grand paquebot moderne.

133. — Premiers essais. — Nous trouvons à Torigine la tentative de Denis Papin, dont le bateau est essayé sur la Fuldà (1707), tentative qui n'eut pas de suite, puis le projet de Daniel BernouUi, couronné en 1752 par l'Académie des Sciences. Le premier bateau à vapeur qui ait fonctionné est celui du marquis de Jouffroy, qui remonta la Saône avec succès en 1783 ; sa coque avait 46 mètres de longueur, le propulseur était une roue établie à Tarrière, la machine était à deux cylindres inclinés et transmettait son action au moyen de chaînes. L'américain Fulton réussit en 1803 à donner à un bateau à vapeur une vitesse de 3 nœuds sur la Seine, puis il construisit aux Etats-Unis le Clermont^ qui fit en 1807 le voyage de New- York à Albany eh 32 heures contre le courant, soit à la vitesse de 4 nœuds. A partir de ce moment, le bateau à vapeur entre en

1. Consulter tant pour le matériel nautique chez les différents peuples que pour la période moderne, les ouvrages extrêmement intéressants du Vice- Amiral Paris, la notice historique rédigée à l'occasion de l'exposition de 1889 par M. G. Trogneux (Pion, 1889), et le 5« volume de Ruehlmann, Allgemeine Maichinenlehre, qui s'étend jusqu'à l'année 1893.

Voir aussi: Navigation à vapeur transocéanienne par Eugène Flachat, Paris, Baudry, 1866; les Machines marines, par il. F. H. Bienaymé, Paris, Bernard 1^, et, pour les perfectionnements des machines de 1880 à 1890, Die Entwickelung der Schiffsmaschine, par Busley, 2» édition, Berlin, Springer.

MACHINSB LOGOMOTIVSB 18

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service sur les riidères des États-Unis; le Clermoni peut être considéré comme le point de départ des gigantesques Ferry-boais qui naviguent aclueltement sur l'Hudson et sur les c6tes américaines*

Le Savannah traverse TAtlantlque en 1818 de Savannah à Liverpool en 26 jours [dont 18 jours aous vapeur). La navigation fluviale se développe rapidement aux Etats-Unis, le Boehesler ^iieini enire New-York et Albany la vitesse de 10 nœuds ; en 18:23, il y avait plus de 300 bateaux à vapeur pour tout le pays ; en 1831 » il y en avait 350 sur le Missîssipi seulement.

En Europe, la Coviet^ construite par Bell et Thomson sur la Clyde en 1812, inaugure la même année un service de passagers entre Helens» burg et Glasgow; ce bateau n'avait que 40 pieds de long^ la machine était de 3 chevaux, et la propulsion était faite par quatre petites roues à aubes (deux de chaque bord) établies un peu à l'avant du milieu, Buc/ianan perfectionne en 1813 la roue à aubes et imagine les pales articulées afin de rapprocher de Tangle droit rincUnaison des aubes à l'entrée et a la sortie de Teau; cette invention qui à notre époque est presque toiyours employée parce qu'elle permet d'adopter des roues de diamètre plus faible et d'alléger les machines en leur donnant un nombre de tours plus grand, n'eut pas alors grand succès. EUe Ait reprise en 1839 par Galloveay et Morgan.

En 1818, un service régulier s'établit entre Greenock et Belfast, au moyen d'un bateau à vapeur construit par David Napier de Glasgow*

En 18^3, plus de ÎGO navires à vapeur avaient été construits en Angleterre ; le nouveau mode de propulsion avait fait son apparition en France pour la navigation fluviale dès 1820 ; les machines de l'époque étaient construites en Angleterre, mais en 1830 les ateliers Gavé produisaient des machines marines. La fondation de Tusine dMndret date de 182S.

134. — Machines à balanciers latératm, — Cette époque marque avec

Marestier et de Monigerry^ rintroduction de la vapeur dans la marine militaire en France ; les machines du Sphinx, achetées en Angleterre et dues à Fawcett, servirent de modèles pour les hateaux à roues. Elles appartenaient au type dit à balanciers latéraux, bien connu par ses bâtis en fonte évidés d'arcades ogivales; les chaudières à très basse pression étaient rectangulaires et comportaient une circulation intérieure des gaz dans des conduits compliqués. Plus tard la pression

s'éleva insensiblement sans jamais dépasser une à deux atmosphères effectives, limite qu'il ne fallait pas franchir pour l'alimentation à l'eau de mer.

Les machines à balanciers latéraux ont été Tun des types favoris des bâtiments à roues, elles ont été employées dans les paquebots trans- |

atlantiques, où elles ont atteint de fort grandes dimensions (*). Le poids de ces machines était considérable (environ 600 kilogrammes par cheval indiqué, chaudières et eau comprises); cette lourdeur n'était pas autant j

due à la construction qu'à la lenteur démarche nécessitée par les roues |

de grand diamètre, qui ne permettait pas de dépasser i6 tours par minute pour les grands navires.

Le type des machines oscillantes de Penn, qui a été produit antérieu. rement à.l84S, devait plus tard supplanter la machine à balanciers latéraux, il s'est conservé pour ainsi dire jusqu'aujourd'hui ; VIrelandy construit en 1835 pour le transport de la malle d'Irlande entre Holyhead et Kingstown en présente le spécimen le plus puissant, qui semble devoir être le chant du cygne de la célèbre création de Penn.

La connexion directe par bielle n'était possible dans les paquebots à roues qu'en employant des bielles fort courtes, elle n'a fait qu'une apparition dans les débuts de la marine militaire; à l'époque moderne, on a adopté pour les paquebots à roues, qui sont toujours à faible creux, la machine à cylindres inclinés qui avait déjà été employée par les chantiers de Feyenoord près de Rotterdam en 1845, et qui a d'ailleurs été appliquée concurremment avec le dispositif à cylindres oscillants.

135. — Premiers transatlantiques. — La navigation transocéanique ne prit son essor qu'en 1836, date de la création des grandes compagnies anglaises, et notamment de la Compagnie Péninsulaire et Orien^ taie et de la Compagnie Cunard, ainsi que de la Great Western Steamship Company, les deux dernières étant en concurrence pour le trafic sur les Etats-Unis.

Le steamer Great Western, appartenant à cette dernière Compagnie, avait 64 mètres de longueur de carène, 10 mètres de largeur et un tirant d'eau de 4",85 ; sa machine de 400 chevaux (nominaux) sortait

1. La dernière de ces machines qui ait existé en Belgique était montée sur sur un bateau servant à la traversée de l'Escaut devant Anvers, nous l'avons remplacée en 1986 par une machine compound inclinée. Elle développait environ 150 chevaux.

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des établissements Maudslay et Field, de Londres, il fit ses premières traversées de Bristol à New- York ou vice versa^ en 14 jours (1888).

Ce navire fut suivi du Great Britainy qui fut le premier transatlantique à hélice construit en fer, et qui avait comme dimensions de carène : 87», X 15" ,50 xS^SO. L'hélice tournait à 80 révolutions par minute, elle avait 4",70 de diamètre et 8" ,50 de pas. Le Great Britain fit sa première traversée en 1844. La transmission du mouvement de la machine au propulseur était faite au moyen de chaînes, l'arbre principal ne faisait que 27 révolutions par minute, et la vitesse était multipliée par 3 par la transmission. Cette étonnante combinaison, devant laquelle on reculerait aujourd'hui, fut remplacée en 1851 par une connexion à engrenages, avec des machines oscillantes de Penn.

136. — L'hélice. — L'hélice s'est donc introduite dans la navigation transocéanique en 1843-1844, mais elle n'était pas née du coup, il faut remonter à DaUery (1803), à Stevens (1804), à Delisle (iSii), à Cummerow (1829), et enfin à Sauvage (1832), pour en retrouver les principes. Ce n'est qu'en 1836 que le célèbre ingénieur suédois Ericsson et le fermier écossais Smith réalisèrent d'une façon pratique la propulsion à hélice. Le Gouvernement français fit la première application de l'hélice au Napoléon, nommé ensuite Le Corse, construit par Normand, et qui réalisa en 1834 la vitesse de 11 nœuds, remarquable pour l'époque. En 1847, Dupuy de Lôme fit les plans du vaisseau à hélice le Napoléon, dont le succès détermina l'adoption définitive du nouveau propulseur dans les marines militaires.

Par suite d'errements bien explicables et dont il existe d'autres exemples dans l'histoire des machines, on ne profita pas d'emblée du grand avantage qui résultait de la rotation plus rapide de l'hélice ; au contraire, on se servit des lentes machines à roues dont on multiplia la vitesse par engrenages ; on attendit plusieurs années avant de se hasarder à attaquer directement l'arbre de l'hélice par les manivelles. Ce n'est donc que plus tard que se manifesta toute la supériorité de l'hélice sur les roues chaque fois que la réduction du tirant d'eau n'est pas un obstacle à son emploi..

Dans la navigation transatlantique, il y eut une période de lutte entre la roue et l'hélice ; en 1860, l'opinion était encore favorable aux paquebots à roues, mais à cette époque déjà le China et VAustrala, sian naviguaient sur New- York pour la Compagnie Cunard, avec un

succès de vitesse à peu près égal à celui des navires à roues, et la Compagnie générale transatlantique construisait pour la ligne du Havre à New-York le Perdre et la Ville-de-Paris qui finirent de trancher la question en faveur de Thélice. La plupart des paquebots à roues de l'époque furent transformés, et même des navires en chantier dont la construction était fort avancée, furent modifiés avant de prendre la mer (*).

137. --Machines compound. -^ Les principales étapes du progrès des machines sont ensuite marquées par l'adoption des machines-pilon, créées en Ecosse, employées sans exception pour tous les bateaux à hélice de la marine marchande, et surtout par TappUcation du système compound combiné avec le condenseur par surface imaginé par Hall en 1832. Il est reconnu aujourd'hui que les premières machines compound de bateaux ont été faites en 1834 par Roentgen^ aux chantiers de Feyenoord près de Rotterdam (S® fasc. n"* 36) ; toutefois le mérite de les avoir appliquées avec un succès sans précédent à la navigation maritime revient kJohn Elder, de Glasgow, et à Benjamin Normand^Axi Havre. Il est juste de dire ici que M. A. Mallei fut en France le meilleur avocat du système compound à ses débuts, on sait d'ailleurs la part qui lui revient dans son application aux machines locomotives (voir la première partie de ce fascicule).

Dans son mémoire présenté à V* institution of mechanical Engineersy> en i872, Bramwell donnait comme moyenne de consommation de 19 vapeurs munis du compound le chiffre d'environ un kilogramme de charbon par cheval indiqué et par heure ; ce résultat était atteint pour des pressions effectives de 4 à 5 atmosphères. Avant cela, les machines ordinaires fonctionnaient au maximum à i atmosphères sans le condenseur à surface ; elles n'avaient jamais consommé moins de 1*,80 par cheval indiqué et par heure en traversée. L'économie était donc considérable rien que parla diminution du prix d'achat du combustible; elle était bien plus forte encore par la réduction du poids mort transporté, c'està-dire par l'abaissement de la constante d (n" 131) (").

L Le Great'Easiern, construit de 1852 à 1857 par Brunel et Scott Buuel fait surtout époque par ses dimensions colossales qui n'ont plus été atteintes jusqu'aujourd'hui malgré l'accroissement constant et régulier du tonnage des navires transatlantiques ; il était à la fois k roues et à. hélice.

2. Prenant par exemple le paquebot Westernland sur la traversée d'Anvers à New-York, nous constatons que le poids supplémentaire de houille à embarquer avec les anciennes machines eut été d'au moins 800 tonnes; en 1889,

138. — Période contemporaine. — La machine compound à deux cylindres a été pour ainsi dire uniquement employée jusque vers 1881; la triple expansion avait cependant été essayée par Normand et par John Elder avec le plus grand succès près de dix ans auparavant. La machine moderne de la marine marchande est donc à triple et parfois à quadruple expansion; lorsque, pour des raisons de tirant d'eau, de grandes dimensions ou de sécurité, on fait usage de deux hélices, les machines sont partagées en deux groupes identiques. Les combinaisons de cylindres sont variées, mais la plus fréquente pour la triple expansion est celle à trois cylindres successifs agissant sur des coudes à 130 degrés.

La pression est en moyenne de 11 à 12 atmosphères effectives, mais elle dépasse parfois ce chiffre. Le type de chaudière le plus répandu est resté le même que pendant la période de la double expansion; c'est le générateur cylindrique tubulaire à retour de flamme, avec deux, trois ou quatre foyers intérieurs, les chambres de combustion sont le plus souvent séparées. Ces grandes chaudières peuvent être à double face {dotible ended) ; les fortes pressions et les grands diamètres (jusqu'à 4™,50 et même 5 mètres comme pour VLmpresé of India) conduisent à de fortes épaisseurs d'enveloppe et demandent la mise en œuvre de toutes les ressources de la construction.

Dans cette dernière période, on fait un emploi plus général du tirage forcé, jusque là restreint aux torpilleurs et à quelques bâtiments spéciaux; ce mode de fonctionnement permet de donner aux générateurs de même poids et de même encombrement une plus grande activité et produit donc une nouvelle réduction de poids mort. Le tirage forcé n'est pas rare dans la marine marchande, mais c'est surtout dans la marine militaire qu'il se généralise ; les machines ne doivent y développer que par exception leur maximum de puissance; à vitesse modérée, les chaudières fonctionnent à tirage naturel, mais elles peuvent à un mole taux moyen du fret d'Anvers à New-York était de 25 ft*ancs (moyenne du firet payant au poids et au cubage) ; le prix du charbon était de 12 à 13 francs par tonne. L'économie du fait de la moindre consommation pouvait donc se chiffrer à environ 80.000 francs par traversée, le prix d'achat du combustible ne comptant que pour le tiers de ce total*

L'économie s'accentue lorsque le nombre de jours de traversée augmente, comme pour les services de l'Orient et du Pacifique. Pour VEtruria et VUmbria les derniers types de la ligne Gunard à doublé expansion, le poids du charbon consommé pour la traversée de 6 jours et quelques heures est de 2.050 tonnes, les machines développant 14.000 chevaux.

ment donné fournir 30 pour cent de plus de vapeur sans autre poids supplémentaire que celui des ventilateurs et des cloisonnages nécessaires pour Talimenlation du tirage forcé.

C*est aussi en poursuivant jusque dans ses extrêmes limites la réduction de poids que la marine a recours aux systèmes à petits éléments; la chaudière BelleviUe, essayée pour ainsi dire à ses débuts sur V Hirondelle, a été perfectionnée et reprise avec succès; elle vient d'être acceptée par Tamirauté anglaise pour des bâtiments importants. En France elle a donné lieu déjà à des types plus ou moins similaires et à un certain nombre d'applications à la marine marchande.

Pour les torpilleurs et autres bâtiments légers et rapides, dus à Thomycroft, mais portés à un haut degré de perfection par Yarrow, Normand, et d'autres constructeurs qui ont suivi la même ligne, la chaudière dite locomotive a été exclusivement employée pendant quinze ans avec le tirage forcé; elle ne se maintenait qu'à grand'peine et elle a cédé la place à un genre particulier de chaudières à petits tubes d'eau telles que les systèmes Du Temple, Thornycroft, Yarrow, Normand, etc. dont l'allégement est extrême.

Dans la marine militaire, surtout pour les bâtiments de combat, la préoccupation de la protection à donner aux machines a longtemps maintenu en vogue le type à bielles en retour et même la machine horizontale à action directe à course nécessairement réduite. L'adoption de la double hélice, combinée avec la réalisation de vitesses plus grandes, a fini par rendre possible l'emploi du type pilon, à peu près général aujourd'hui; mais ces machines sont moins hautes que celles de la marine marchande (*), on réduit leur course, on descend pour la longueur d^ bielle jusqu'à 3,b rayons de manivelle, on augmente leur vitesse de rotation.

En même temps que les machines principales, les services dits auxiliaires se sont développés. La circulation est produite dans toutes les grandes machines par des pompes centrifuges indépendantes; un servomoteur commande toujours les manœuvres. Des appareils distillateurs sont employés pour suppléer aux pertes des chaudières, l'introduction de l'eau de mer étant absolument interdite aux pressions actuelles.

Les diverses manœuvres du bord sont faites au moyen d'engins mécaniques; celle du gouvernail notamment a amené l'invention des servo-

1. Les machines des paquebots Campania et Lucania ont 14°^,30 de hauteur depuis Tassiette du b&ti jusqu'au couvercle des cylindres.

moteurs^ qui sont ensuite devenus une classe particulière de machines adaptées à d'autres usages pour lesquels rasservissement est une condition de sécurité, de précision et de promptitude.

Enfin, le transport de certaines cargaisons ou le confort des passagers sous les tropiques ont nécessité l'installation de machines réfrigérantes; le système à air a été pendant assez longtemps le seul employé, mais les machines à ammoniaque, malgré les difficultés que l'on redoutait, ont déjà pris le rang qu'elles doivent à leur économie et à leur moindre encombrement (3" fasc.) .

Pourdonneruneidée des installations mécaniquesdupaquebotmoderne, M. Busley fait le dénombrement des cylindres à vapeur appartenant aux machines principales et aux machines auxiliaires du £faAn, de la ligne Hambourgeoise américaine; ce nombre est exactement delOO, dont 38 pour la machine motrice, sa condensation et l'alimentation de ses chaudières. Ce paquebot est à double hélice, mais chacune de ses machines principales n'a que trois cylindres, et il n'est pas pourvu de machines réfrigérantes ; le nombre ci-dessus serait dépassé pour le Campania et le Lxicania. .

Dans la marine de guerre, les services auxiliaires sont d'ailleurs encore plus nombreux.

En terminant ce rapide exposé, nous devons signaler qu'un pas important vient d'être fait dans la voie de l'allégement du moteur par la substitution de la turbine Parsons (voir3*fasc.) à la machine ordinaire; pour utiliser la grande vitesse de rotation qui caractérise ce moteur spécial, on a fait usage de trois hélices de faible diamètre montées à une certain^ distance sur le même arbre. Les résultats obtenus par le Turhinia sont remplis de promesses {Engg.y 1897-1-526, 758) bien que pour le moment il ne semble pas possible d'appliquer le système à de grands navires ; chacune des trois lignes d'arbre du Turbinia fait 2.100

1 . Voir : Atlantic Records, Engineering, 1891-1-420, 488, 617, 545, 724, et 1891-2-S3, cette série d'articles est traitée au point de vue historique; The Atlantic Liner^ past, présent, and future, Engg, 1891-2-645. Le résumé donne les sections transversales comparées des principaux transatlantiques depuis 1874 jusqu'en 1891, les dimensions de leurs machines, et un tableau graphique des résultats obtenus depuis 1840 jusqu'en 1891 ;

La monographie complète et richement illustrée des Campania et Lucania Enr;j^. 1893-1-463;

Die ncueren Schnelldampfer, von C. Busloy, Leipzig, Lipsius et Tischer, 1891. The Progress of marine Engineering, par Sir Albert J. Durston, Engg., 1897- 2-91.

CHAUDIÈRES A TUBES DE FUMÉE S81

tours par minute pour la vitesse de 31 nœuds atteinte par ce petit bâtiment ; la consommation est plutôt inférieure à celle des meilleures machines ordinaires, et le poids complet des machines chaudières et èau n'est que de 14 kilogrammes par cheval indiqué supposé.

§ H Chaudières & tubes de fUmée (').

139. — Chaudière cylindrique ordinaire. — On désigne aussi cette chaudière sous le nom de type Ecossais; elle a succédé aux générateurs rectangulaires à basse pression renforcés par des tirants, et qui comptait de deux à six foyers intérieurs ayant un ciel en forme de voûte, mais dont les autres parois étaient planes ou légèrement cintrées. L'adoption de formes cylindriques pour l'enveloppe et les foyers a été motivée par remploi des hautes pressions.

Les figures 246 et 247, extraites de l'ouvrage de M. Bertin {Chaudières Marines, 1896) représentent le type classique de la chaudière simple. Elle comporte deux, trois ou quatre foyers intérieurs, souvent ondulés pour les pressions au-dessus de 8 atmosphères; lorsque les foyers sont lisses, ils sont en deux viroles réunies par le joint Adamson. Chaque foyer a sa chambre de combustion spéciale (on trouve cependant des exceptions), cette disposition donne une meilleure répartition des gaz à travers les faisceaux.

Les tubes sont horizontaux, ou légèrement inclinés en se relevant vers la boite à fumée, ils sont presque toujours en fer ou en acier doux soudés à recouvrement ; leur diamètre est de 70 à 80 millimètres, leur longueur est comprise entre 2 et 3 mètres. Us ont donc une longueur relative environ moitié moindre que dans les locomotives, ce qui permet d'atteindre des combustions relativement élevées au tirage naturel; ainsi, avec une surface de chauffe atteignant trente fois celle de la grille, moyenne souvent adoptée, le régime généralement adopté est une combustion de 90 à 100 kilogrammes de houille par mètre carré de grille (').

1. L'étude de la combustion, ainsi que la théorie de . la transmission et de l'utilisation de la chaleur ont été traitées in extenso dans le fascicule i.

2. La Société Cockerlll a construit de nombreux transports (type ConcAa), dans lesquels la combustion n'était que les 2/3 de ce chiffre ; par contre, on brûle quelquefois notablement plus (Voir fasc. i, tableau du n« 55).

CHAUDIERES A TUBES DE FUMES

Le départ des gaz se fait par une hotte formant le soubassement de la cheminée.

Les chaudières sont groupées dans le sens transversal ou dans le sens longitudinal; dans ce dernier cas, la chambre de chauffe est longitudinale et dans Taxe.

Les fonds sont plans et entretoisés par des tirants avec écrous intérieurs et extérieurs appuyés sur des rondelles rivées à travers la tôle, Tespacement des tirants est de O^'ySS à 0°',40 dans tous les sens. Des portes de regard sont ménagées à la façade, principalement dans les

>::I,.i:::LlrI.

Fig. 248 et 249

triangles laissés libres entre les foyers. Toutes les lames d'eau à parois plus ou moins parallèles sont consolidées par des entreloises filetées garnies d'écrous. Les ciels des chambres de combustion sont armés contre Técrasement comme les foyers de locomotives; ils sont quelquefois inclinés pour ne pas découvrir au roulis (fig. 250). La disposition

CHAUDIERES A TUBES DE FUMEE

des tubes est presque toujours en carré ; on met dans le faisceau des tubes-tirants plus épais, fileLés dans les plaques, et munis d*un contreécrou extérieur (voir les figures 280 et 251).

Tous les principes de conslruclion indiqués a propos des chaudières fixes Lancashire (4** fasc. n^ 65 à 71) sont applicables ici ; la faible longueur semblerait préserver les chaudières marines des effets dus aux dilatations inégales, mais il n'en est rien, et toutes les précautions tendant à donner de l'élasticité longitudinale aux foyers, à favoriser la circulation de Teau, et à prévenir la formation de couches froides dans les fonds, sont employées.

L'huile minérale provenant du graissage des machines, et qui avec la condensation par surface rentre intégralement aux générateurs, a donné lieu à une série d'accidents bientôt expliqués par la surchauffe que peuvent prendre les foyers lorsqu'ils ne sont plus mouillés par l'eau. Les incrustations dues au supplément d'eau de mer que l'on se bornait à introduire par injection dans le coffre du condenseur n'ont pas donné d'inconvénients à la pression de marche des compound; elles ont au contraire amené beaucoup d'accidents au début de la triple expansion. Oes questions sont convenablement résolues aujourd'hui; ainsi, la lubrification est réduite au minimum par des graisseurs à condensation à goutte visible; de plus, l'huile est séparée mécaniquement au moyen de filtres interposés entre la bâche de la pompe à air et l'aspiration des pompes alimentaires. Les figures 248 et 249 représentent (d'après M. Bertin) les filtres à éponges de M. Normand (V. Filtre à éponges de Harris, Engg., 1893-2-50).

L'eau supplémentaire destinée à compenser les pertes des fuites, des appareils auxiliaires, etc., est fournie par des distillateurs. On cherche d'ailleurs à réduire ces pertes au minimum : l'eau de condensation des machines auxiliaires est ramenée dans la bâche, l'échappement du servomoteur du gouvernail à fonctionnement presque continu est amené dans le condenseur principal, etc.

140. — Chaudières doubles. — Les figures 250 et 251 (*) représentent l'une des deux chaudières de Vlndra^ par Fawcett et Preston; les deux foyers opposés aboutissent à une boîte à feu commune, les boitesàfeusont séparées d'un groupe à l'autre. Il y a aussi des chaudières dans lesquelles

i. Extraites à* Engineering, 1891-1-525; voir même recueil, 1891-2-39,

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zoo CHAUDIERES A TUBES DE FUMEE

les chambres de combustion, au lieu d'être communes à deux foyers, sont séparées par une lame d*eau {*) ; c'est surtout avec le tirage forcé qu'on emploie cette disposition.

La chaudière à double face est moins encombrante en longueur que la chaudière simple, elle est moins lourde à surface de chauffe égale, tant en eau qu'en métal, elle est donc moins coûteuse. Ses pertes par rayonnement sont aussi plus faibles d'environ 30 pour cent. EUe est très fréquemment employée dans les grands paquebots, où la division des chambres de chauffe s'impose de toute façon.

141. — Chaudières de F Amirauté. — Les grands diamètres des types précédents sont dus principalement à ce que le faisceau tubulaire et le foyer sont superposés; la marine militaire fait quelquefois usage d'une chaudière de plus petit diamètre, qui peut être placée sous les ponts; eUe a été employée pour la même raison dans quelques paquebots à roues de faible creux. Cette chaudière à tubes directs est représentée par les figures 252 et 253 (d'après M. Bertin) ; on lui reproche : l"" une moins bonne combustion due à la suppression du retour de flamme, 2® de nécessiter une chambre pour le ramonage, qui ne peut plus se faire de la façade, 3"* d'être plus exposée à découvrir ses surfaces de foyer par un abaissement du niveau, 4*^ de donner des dénivellations assez fortes au tangage, à cause de sa grande longueur, quoique, sous ce rapport eUe soit dans les mêmes conditions que la chaudière à double face.

Le type à tubes directs est souvent employé comme chaudière de canot, mais la chambre de combustion est alors formée par le prolongement du foyer qui est agrandi et à ciel plat, comme dans les locomotives; les autres dispositifs rendraient les tubes inaccessibles du côté de la boîte à feu.

142. — Chaudières du type locomotive proprement dit. — Thomycrofl, etaprès lui touslesconstructeursdetorpilleurs,ontlargementeurecoursà ces chaudières à cause de leur moindre poids et de leur aptitude à fonctionner à tirage forcé. En général, la longueur des tubes a été réduite, et les nécessités d'emplacement ont fait relever la grille de manière à rapprocher beaucoup ces chaudières de celles du système Belpaire, qui a été décrit en

i. Les chaudières de VOphir (Engg., 1891-2-586, détail des Joints p. 591 et 692), sont un beau spécimen du type.

CHAUDIERES A TUBES DE FUMÉE 289

détail dans la première partie de ce volume; la forme plate du cofïre de vapeur et le renforcement des parois planes par longues entretoises filetées et munies d*uncontre-écrou accentuent souvent cette ressemblance, mais la boîte à feu est faite en acier (fig. 254 et 25S) (d'après M. Bertin).

La tenue des tubes dans la plaque tubulaire du foyer a donné lieu à une série de difficultés qui n*ont jamais été résolues d'une manière satisfaisante; l'emploi du bouilleur Ten-Brink ou de la voûte en briques réfractaires n'a pas remédié complètement à ce défaut, non plus que les tubes rétrécis de M. Normand (4* fasc. n"^ 43).

Pourtant la combustion par mètre carré de grille n'a guère dépassé celle que l'on réalise dans les machines locomotives. Plusieurs raisons expliquent l'échec relatif subi par ces chaudières dans leur adaptation à la marine, et notamment le service continu qui leur est demandé, alors que les locomotives ne fonctionnent jamais que quelques heures sans arrêt, tandis que les chaudières des torpilleurs doivent subir des décrassages de grille et des ramonages de tubes en plein feu.

D'après M. Bertin, la différence du régime des pressions d'air expliquerait en grande partie la moins bonne tenue des chaudières de torpilleurs; en effet, pour les locomotives, l'ouverture de la porte du foyer ne produit pas un très grand appel d'air, parce que le vide de la boîte à fumée y est à peu près équivalent à la résistance du faisceau, et que la pression d'air nécessaire pour vaincre l'obstruction due au combustible est produite par la marche, qui engouffre l'air dans le cendrier. Les tubes des chaudières marines sont aussi relativement plus courts et ne peuvent fléchir parla dilatation.

L'état de trépidation des locomotives serait favorable au dégagement et à l'ascension des bulles de vapeur, circonstance qui n'existe pas dans la navigation.

Quoiqu'il en soit, le type locomotive paraît abandonné aujourd'hui, et l'allégement a pu être poussé bien plus loin au moyen des chaudières à tubes d'eau qui l'ont remplacé.

143. — Détails de construction et accessoires. — Dans le type marin ordinaire à retour de flamme à simple ou à double face, le dôme de prise de vapeur est rendu inutile parle grand volume de la chambre de vapeur et la grande surface de dégagement (4* fasc. n^ 168); aussi, on le supprime presque toujours; il y a sur chaque chaudière une soupape d'arrêt et un branchement aboutissant à la conduite principale.

MAOHJNBS LOCOMOTIVES. 19