NAVIRES A VAPEUR MARINS

S 1. DBS PROPORTIONS BT DB LA FORHIB DB LA GARÈmS DBS NAYTRES A TAPEUR

HARINS.

( Les expériences faites à diverses époques, soit en France, soit en Angle* terre, sur la résistance qu'éprouvent lès corps qui se meuvent dans un fluide, ont jeté peu de clarté sur la théorie de la forme la plus avantageuse que doit 'y avoir la carène des navires^j Elles ont cependant fourni des principes généraux et des données approximatives, au moyen desquels on peut discuter lés résultats de la pratique. Ces expériences ont eu lieu, en général, dans une eau tranquille, sur des modèles ou des bateaux de petite dimension ; et , pour en appliquer les conséquences au mouvement des navires exposés aux agitations de la mer, il faudrait tenir compte d'importantes modifications qu'il a été impossible jusqu'à présent de soumettre à un calcul rigoureux* Ce n'est donc que par des comparaisons nombreuses, par de judicieuses recherches ou de prudents essais, qu'on peut parvenir graduellement à déterminer la forme el les proportions d'une carène de navire la plus favorable à la marche (1)^ La

(1) « L'appareil qae nous avons employé, etc.... D'après cela, nous avons dû re- » noncer à opérer sur de petits modèles pour trouver le rapport de la résistance à » l'obliquité; en attendant qu'on le détermine par des expériences faites en appli- « quant notre appareil en un grand nombre de points des surfaces courbes des » grands navires, nous adopterons pour les bateaux ^ vapeur la forme donnée par » M. Normand. Jusqu*à présent il n'y a pas en Europe de carène qui coupe > aussi légèrement Teau que celles de Thabile constructeur établi S Rouen. > (Mémoire tur les lateauxà vapeur j par M. Galy-Cazalat. 1887, p. 179 et 180). Nous sommes loin de contester le mérite de ce constructeur; aussi nous croyons qu'en ce

forme de la carène varie généralement très peu dans les bâtiments de môme espèce parvenus au degré de perfectionnement résultant d'une longue pratique. Les phénomènes intéressants qui ont été nouvellement observés dans la marche des bateaux-rafMes peuvent mettre sur la voie de quelques améliorations à la forme des bateaux naviguant sur les rivières ou les canaux ; mais les effets de Fonde solitaire ou de la vague élevée vers la proue d*un bateau se mouvant dans un lit étroit et bas sont nuls dans une eau profonde et

agitée. Ainsi aucune modification, en conséquence de ces nouvelles expériences, ne nous parait devoir être apportée à la loi générale du carré des vitesses, qui affecte la résistance qu'un navire éprouve à la mer.^

Les proportions et la forme de la carène des bâtiments à voiles et celles des bâtiments à aubes ou à rames doivent satisfaire à des conditions différentes. Les bâtiments de cette seconde espèce n'étant point assujettis aussi fréquemment que les premiers à des virements de bord ou à des évolutions selon la direction de la force no^Hrioe relativement à la marche , le rapport de leur longueur à leur largeur peut être plus grand que dans oeux-ci. Il en résulte qu'avec le même déplacement d'eau ou le mAme chargement du navire la surface plongée du mattre-couple est moins grande, et que, par suite, la résistance directe opposée à Faction du moteur se trouve diminuée. Le rapport de la longueur à la largeur a été successivement accru pour les bâtiments à vflipeur, jusqu'à se rapprocher de celui des anciennes galères ; mais ceux con* struits dansoes proportions nous paraissent peu propresâ lagrande navigation. Une carène très fine à ses extrémités et d'une longueur excessive résiste firiblement aux chocs des lames et aux mouvemmts de tangage. Les navires longs et étroits ont peu de stabilité; ils roulent beaucoup, fatiguent les madiines et diminuent l'action des aubes.

qui concerne les bateaux à vapeur il a sagement proGtë de la pratique plus avancée de ses voisius de l'autre côlé du déuroit i et nous n'en persistons pas moins dans Topinion que les expériences sur la résistance des fluides faites dans une eau tranquille n'auront que de faibles Inmières ù apporter à la théorie du navire se mouvant dans une mer profonde et agitée , et soumis à tant de conditions diverses et contradicloires les unes par rapport aux autres. Le meilleur constructeur d'Angleterre parait être M. John Wood , de Port-GlascoWy et ses constructions se distinguent moins par les formes des carènes que par la légèreté unie à la solidité dans Tœuvre de la charpente.

Les bâtiments à vapeur de guerre ou ceux destinés à de longues traversées doivent pouvoir faire usage de la force du vent dans les circonstances où la machine éprouve quelque dérangement qui suspend Taction de la vapeur, ou lorsqu'ils n'ont pas un approvisionnement suffisant de combustible pour atteindre le terme de leur voyage; et pour employer avec quelque succès ce moyen de locomotion, quoique secondaire, il ne faut pas que Uurs proportions s'écartent beaucoup trop de celles des bâtiments à voiles. Le rapport de la longueur à la largeur mesurées à la flottaison est de 3 y à 3 ^ pour les vaisseaux et frégates à voiles; il est, de 6 à 7 pour les galères; et, pour les bâtiments à vapeur marine , nous croyons que ce rapport peut varier de 6 à 6, mais qu'on ne doit guère dépasser celle dernière limite. (Ghap. h^, § 9, I^r Tableau, p. 32 et 33.)

Nous considérons aussi comme une exagération, pour les bâtiments à vapeur marins surtout, l'excédant du déplacement de la partie arrière de la carène du navire sur celui de la partie avant , ;et la situation du centre de figure de toute la carène en arrière de la verticale passant par le milieu de la flottaison ,^ ainsi que cela a lieu pour le paquebot le Phocéen (I^r Tableau, p. 32 et 33) et pour plusieurs paquebots anglais parmi lesquels on cite même des transatlantiques. Cest une déviation beaucoup trop grande des r^e& admises en architecture navale d'après les résultats les moins contestés des expériences sur la résistance des fluides. D'ailleurs, il faut que les bâtimqpts à vapeur marins participent des qualités des bâtiments à voiles ,|^ et il est bien évident que dans ceux-ci la carène doit être plus renflée de l'av^nl que de l'arrière pour résister à 1 effort d'inclinaison du vent sur les voiles ;)et que le centre de figure de cette carène ne peut pas .se trouver en arrière du milieu, contrairement au centre vélique ou de l'efTorl des voiles, qui est situé en avant. Nous citerons la Medea comme ayant à cet égard les proportions les plus convenables aux bâtiments à vapeur marins.

Les extrémités de la carène ou de l'œuvre-vive doivent, pour mieux diviser le fluide et diminuer la résistance directe, être aussi fines que le comporte le poids du navire, de ses machines et de son chargement; mais les extrémités de l'œuvre-morte doivent s'élargir en montant vers les hauts : à. l'avant, pour rejeter les coups de mer et résister aux inclinaisons du tangage; à l'arrière, pour l'étendue et la commodité des logements.

100 CRAP. III. -*- NATIRBS A VAPEUR MAlIlfi.

S t. DU STSTÈHB HE GONSTRDGTIOll DBS NATIRBS A TAPEtH.

La charpente des navires à vapeur doit Âtre aussi légère que possible, sans noire cependant à la solidité qui lui est indispensable. Une cause principale d*erreur dans la construction de ces bâtiments est la difficulté qu'on éprouve à déterminer d'avance avec assez d'exactitude le poids de la coque du navire, erreur de prévision qui a fait que la plupart da nos premiers bateaux à vapeur n'ont pas réalisé toutes les qualités qu'on devait en attendre. Dans celte appréciation , le résultat le plus approché de la vérité est celui qu'on obtient par la comparaison établie avec d'autres bâtiments de même espèce dont les poids sont connus. Les poids de l'appareil , de l'approvisionnement en combustible et du chai^ement, sont ensuite assez rigoureusement déterminés peur que, d'après la totalité de ces poids, on puisse fixer le tirant d'eau du navire et la hauteur de Taxe des roues à aubes la plus convenable au développement de la force motrice (1)« La position de cet axe , dans le sens de la longueur du bâtiment , peut varier entre certaines limites sans qu'il en résulte un changement sensible pour la marche ; il est assez généralement placé aux 7 de la longueur, à compter de l'extrémité avant du pont. :

Le système de charpente le plus convenable pour les bâtiments à vapeur est celui désir Robert Seppings, modifié par M. Oliver Lang, directeur des constructions au port de Woolwich. Les bâtiments du genre du Phocéen , lithographie dans notre Atlas du Génie maritime, sont construits sur un autre

(1) Od est en voie d'obtenir une amélioration des plus importantes pour la navigalion à vapeur , par la subslilulion du fer au bois dans la construction des navires. (Note ir, art. U») Les bàlimeols à vapeur construits en fer et bois ou entièrement en fer ont pris une extension considérable en AngleCerre. Tandis que nous en avons à peine quelques uns pour notre navigation intérieure, non seulement les fleuves et rivières de la Grande-Bretagne en sont couverts, mais ceue nation en construit plu-^ sieurs sur les plus grandes dimensions pour la navigation maritime et pour le ser^ vice de l'amirauté ou de la compaguie des Indes-Orientales ; enfin le Mammouth, de 1000 chevaux, ce géant des steamers^ ayant une longueur supérieure de 2^ mètres à celle de nos plus forts vaisseaux de guerre, est entièrement construit en fer.

CftA». m. — ItAYIRES A VAPEUR VARIlfS. ]0i

^système , dû à M. William Evans , mais qui nous parait ne convenir qu'à des paquebots naviguant dans les rivières ou près des côtes, et non à des bâtiments exposés à une mer trop dure , vu Textréme légèreté de leur charpente. ^ On peut juger de la différence des systèmes de ces deiix constructeurs par la description qu'ils en donnent dans l'enquête parlementaire de 1831 sur la navigation à vapeur.

M. O. Lang a introduit une modification assez avantageuse dans la partie inférieure de la charpente des navires à vapeur. Il décompose la quille, et, par suite, Tetra ve et Tétambot, en deux pièces. Tune intérieure, l'autre exiérieure, au bordé de la carène. La quille extérieure, ou plutôt fausse quille, qu'il nomme aussi quitte de sûreté ^^ est destinée à recevoir les pre-^ miers chocs ou à être emportée dans un échouage. La quille intérieure ou la véritable quille, sur laquelle s'assemblent les ihembres, et qui est aussi chevillée avec des gabords de forte dimension , ne descend pas plus bas que le can inférieur de la rabkire recevant ces gabords; il convient donc de consolider fortement cette dernière partie et de la rendre indépendante de la partie extérieure de la quille.

Une autre modification ne nous parait pas moins importante à obtenir pour prévenir l'infection qui se manifeste trop souvent dans la cale des bâtiments à vapeur. Tous les navires sont plus ou moins exposés aux inconvénients produits par les gaz qui s'exhalent des parties inférieures de leur cale, où l'eau peut séjourner et engendrer la fermentation putride. Pour s'en affranchir, il faut renouveler fréquemment cette eau , visiter les paracloses , déboucher les anguillères et nettoyer les mailles, lorsque celles-ci ne sont pas boisées. Mais , à bord des bâtiments à vapeur, la graisse provenant des machines, et la poussière de charbon , qui est toujours mêlée avec quelques matières sulfureuses, sont des causes bien plus déterminantes de ces émanations fétides; le nettoyage de la cale y présente aussi des difficultés plus grandes, soit par l'installation des machines, soit par le système ordinaire dé charpente de ces bâtiments. Le meilleur moyen de prévenir ces inconvénients sera de remplir en bois léger et de calfater, de l'avant à l'arrière de la cale, le fond des mailles jusqu*au niveau seulement de la carlingue, le long de laquelle l'eau arrivera facilement aux pompes et enlèvera successivement les débris de matières qui engendrent ces exhalaisons; tandis que, dans le système ordinaire, les anguillères pratiquées à la face extérieure des membres s'obstruent en peu de temps et produisent une infection qui rend les entreponts inhabitables. Enfin , pour compléter ce moyen d'assainissement

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de la cale, on peut y joindre celui déjà en usage, qui consiste i recueillir dana un bassin particulier la graisse provenant du reniflard de purge de la ma-^ ctiine ou tombant des manivelles de Tarbre^ et à mettre ce bassin en eom* munication avec la pompe d'épuisement.

Dans la plupart des navires à vapeur les murailles ont une saillie «té* rieure, partant de chaque côté des tambours et diminuant vers les deux extré* mités du pont, dont la surface afiecte la forme d'une semelle , ce qui favorise rinstallation des logements de passagers sur les côtés de ces tambours , ou donne plus d'espace pour les grands mouvements de troupes. Celte saillie des murailles oppose aussi plus de résistance apx inclinaisons du navire et garantit des coups de mer. Les gabords ou les bordages de la carène qui touchent la quille sont, comme nous l'avons déjà indiqué, 'd'une grande épaisseur, afin que cette partie du fond du navire résiste mieux aux échoua* ges. Les vaigres ou bordages intérieurs sont pesés obliquement à la mem-^ brure,,sous un angle de 45 degrés; mais si l'on n'a pas à proximité du chantier de construction une éluve à plier les bois, ce travail de charpente est difficile et dispendieux. Nous pensons que ce vaigrage pourrait être fait avec plus d'économie, et non moins de solidité, en le divisant dans son épaisseur en deux couches superposées et se croisant en sens contraire avec la membrure sous le même angle de 45 degrés. Les Anglais ne mettent qu'une seule couche, de mince épaisseur, croisée par des bandes de fer plat et quelquefois à claire- voie.

La partie du pont au dessus des chaudières est celle qui est le plus sujette à s'afDiisser, et exige des réparations très fréquentes à cause du peu de soU« dite qu'elle conserve par la nécessité d'y ménager un grand panneau pour l'embarquement de ces chaudières, et ensuite à cause de la dessiccation des bois par le voisinage de la chaleur. Nous avons adopté sur nos bâtiments un excellent usage, celui de placer dans cette partie des barrots en fonte recouverts d'une grande plaque de tôle qui excède très peu le niveau des bordages en bois des parties voisines du pont. On supprime ainsi la lourde plaque en fonte qui forme habituellement l'étambrai de la cheminée.

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CHÂV. ni. — NATIRBS A TAPEUR HARINS. lOS