DE LA FORGE DE 460 CHEVAUX

au moins égaux à ceux de la British-^ueen de 800 chevaux , ou du Président de 640 chevaux. 11 peut prendre autant de charbon que ceux-ci , ou avoir un approvisionnement pour 24 à 26 jours de navigation , à raison de 2^.82 par cheval et par heure; et, en admettant que le maximum de vitesse pour accomplir la traversée soit d* une considération secondaire, cej)âtiment sera capable de franchir, sous vapeur et indépendamment du secours des voiles , une plus longue distance que leGreat-Western.

Si, comme telle est noire opinion (3), ce bâtiment était reconnu par la suite beaucoup trop vulnérable pour entrer en ligne comme bâtiment de guerre , et qu'on jugeât inutilede le charger d'une aussi formidable artillerie, il serait alors avantageux de lui procurer la plus grande vitesse dont les bâtiments de cette force sont capables, afin de le rendre maître d'éviter le combat devant un ennemi supérieur, ou lui donner la faculté de transporter rapidement une grande quantité de troupes.

En réduisant rartillerie à deux canons-obusiers de 80 sur affût tournant et à deux canons de 30 sur les gaillards , comme pour les bâtiments de 160 à 200 chevaux, le poids de cet armement serait de 30 tonneaux au lieu de 96. Le bâtiment, ne prenant que 7 à 8 jours de charbon ou 260 tonneaux, au lieu de 760, n'en aurait par conséquent que 126 à moyenne charge.

L'exposant de charge deviendrait :

Arlillerie, munitions, etc.

Equipage de 200 hommes.

Vivres et eau pour /iO jours.

Table du caphaine et de Tétaumajor.

Machines, les chaudières remplies d'eau.

Charbon pour 7 à 8 jours.

Coque , mâture, agrès, etc.

Total du déplacement en charge.

(3) Nous avons déjà eu Toccasionde manifester ailleurs cette opinion. Le râle de la vapeur comme moteur principal sur les bâtiments de guerre nous parait devoir

270 PROJET BB PAQOBBOT TBAK8ATL1NT1QCE

Le déplacement à charge moyenne en combuslible ne serait plus que de 1928 tonneaux , le tirant d'eau i'^.Sl , la profondeur de carène d^^iOô, la surface immergée du matlre-couple 38*^.827 et la vitesse normale en eau calme s'élèverait à 11 .83 nœuds , un peu moins que celle du Greai^Weiiem.

La diminution d'immersion du navire pour le tirant d'eau normal étant égale à 56 cenlimètres, le rayon des roues devrait être augmenté de 44 centimèlres si l'on voulait qu'à charge nrayenne le bord supérieur de l'aube la plus basse (di à fleur de la flottaison. Le diamètre des roues devrait donc être égal à 8^.87 4*0°'*^=d<*-'7B (32 pieds anglais). Ce serait aussi celui qui conviendrait à la nouvelle vitesse du navire, d'après la formule D=: — pour

que la machine conservât sa vitesse de régime. Peut-être , dans la prévision que nous venons d'indiquer, serait-il prudent de donner d'avance ce diamètre à la charpente des roues pour pouvoir au besoin écarter les aubes du centre , ou du moins d'espacer les grands baux et construire les tambours de manière à n'avoir qu'à allonger les rayons en fer portant les aubes.

Enfln si , dans la supposition du service spécial de paquebot; Ton faisait de la vitesse la condition principale (4), et qu'on voulût atteindre à la même que celle du GreaiAV esiern (12.25 nœuds), il faudrait nécessairement réduire le poids de la coque et les dimensions de la carène, ou rentrer dans les proportions de ce dernier steamer (5).

Mâture et gréement.

L'action des voiles , restreinte dans les paquebots du commerce à ce qui est absolument nécessaire pour favoriser l'action de la vapeur et pour les

s'arrêter à certaines limites; on sera inévitablement amené à l'employer comme moyen secondaire ou occasionnel sur les vaisseaux de ligne. Cependant il est évident que , de steamers à steamers, les plus grands auront toujours Tavantage, soit en artillerie^ soit en vitesse; et il est par conséquent de toute nécessité pour nous de suivre au moins pas à pas, dans la construction des bâtiments de cette espèce, les progrès d'une nation rivale contre laquelle nous pouvons avoir à combattre.

(&) Pour la ligne du Havre à New- York , par exemple.

(5) Les dimensions des paquebots transatlantiques ont été réduites, dans un nouveau programme arrêté le 1^ février 1841. Quatre bâtiments , au nombre desquels se trouve le nôtre , coastmits d'après les conditions d« premier programme, sont

DE LA FORCE DE 4S0 CnBVACX. 271

soustraire aux dangers qui résulteraient du chômage des machines ,.doit être un moyen beaucoup plus puissant sur nos bâtimenls à vapeur, quoique employé d*une manière secondaire. Nous avons donc suivi, dans les dimensions de la voilure de notre projet, les proportions de la Medea^ qui est encore le bâtiment qui a obtenu le plus de succès dans ce genre.

destioés à recevoir des machines de 5i^0 chevaux. Avec cette force motrice notre bâtiment réalisera une vitesse normale de

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el une viiesse moyeniie de

(l+ro)^=«-"''

et il emploierait 360 heures ou 15 jours à parflnirir la distance de S,000 oiilles nau tiques.

AYAUT-PROJBT D*APPAREa A TAPEUR DE LA FORCE NOMINALE DE 450 GHEYAUX PO€R UN PAQUEBOT TRANSATLANTIQUE, œNFORMEMENT AU PROGRAMME ARRÊTE PAR H. L'INSPECTEUR GÉNÉRAL DU GÉNIE MARITIME. (Toulon, 25 août 1840.)

Dimensions principales constituant la forceréelle de C appareil.

Les condilions du programme sont les suivantes :

c Les deux machines composant l'appareil seront de 226 chevaux chacune, y en mesurant la force suivant la formule généri^lemerit adoptée tant en 9 France qu'en Angleterre. Elles seront à basse pression, à double effet, à 9 balancier, et permettront l'emploi de la vapeur à détente variable à vo- V Ion lé.

y La vitesse du piston au maximum d'effet étant calculée a raison de 73 y mètres par minute (240 pieds anglais), la course du piston sera de 2'".10 à y 2°'. 30, et son diamètre de l^'.OO au moins.

y Les chaudières devront fournir assez de vapeur pour satisfaire à la con- 9 dition ci-dessus, et comporter en outre les perfectionnements les plus réy cents, y

La formule de Watt adoptée en Angleterre pour mesurer la force des machines à basse pression est

dans laquelle d désigne le diamètre du piston exprimé en pouces anglais, et N le nombre de pieds parcourus par ce piston dans une minute.

D'après cetle formule, les machines du Great-JFestern^ dont les pistons ont 73 pouces de diamètre et 7 pieds de course , devraient avoir une vitesse de régime de 253 à 254 pieds par minute , ou battre au moins dix-huit coups de piston pour réaliser ensemble la force nominale de 450 chevaux. Les machines de la Britisli-Queen , dont les pistons ont 77 ^ pouces de diamètre et 7 pieds de course, devraient avoir une vitesse de régime de 250 pieds pour la force nominale de 600 chevaux. Si ces deux appareils n'atteignent pas, comme

AVANT-PBOJET d'APPAREIL A VAPEUR DE LA FORCE DE 4S0 CHEVAUX. 273

on rassure, leur force nominale , il faul en conclure que leurs chaudières ne fournissent pas assez de vapeur, ou que les machines, par suite d'une trop grande résistance du navire , ne peuvent prendre la vitesse de régime sur laquelle les constructeurs avaient compté.

Les machines de 460 chevaux construites par M. Fawcett pour le compte de la marine française, dont les pistons auront 76 pouces de diamètre et 7 pieds de course, devront avoir aussi en même temps une vitesse de régime de 24S pieds (74<>°.6735) ou battre 17 \ coups de piston par minute. A ce régime, les chaudières fournissant assez de vapeur, l'appareil réalisera donc une force de 471 ^ chevaux.

Il est d'un bon usage , chez les fabricants de machines à vapeur qui remplissent consciencieusement les conditions de leurs traités , de donner au delà de la force nominale, ou de tenir plus quMIs ne promettent; c'est-à-dire de caléuler les proportions de leurs appareils de manière à ce que, les chaudières perdant en vieillissant de leur puissance évaporatoire, ou les machines, par diverses causes, ne pouvant soutenir le maximum de vitesse, ces appareils soient encore susceptibles de réaliser la force promise.

Si nous dressons une échelle des dimensions principales des machines marines de différente force, en proportionnant les vitesses de régime aux longueurs de course des pistons , d'après Téchelle de Watt , comparée aux dimensions adoptées par les plus habiles fabricants de ces machines , nous trouvons qne 260 pieds ou 76 mètres par minute est la vitesse qui conviendrait à une course de 7 pieds ou 2».13. Et remarquons qu'il y a avantage à donner aux machines marines le maximum possible de la vitesse de régime, ou du nombre de tours de roues par minute : ces roues font volant à l'appareil, qui en devient moins lourd dans ses mouvements. Les constructeurs américains' adoptent une vitesse de plus de 600 pieds ou 26 tours de roues par minule pour une course de piston de 10 pieds.

Nous adopterons donc les données suivantes, comprises entre les limites des conditions du programme :

Métret.

Diamètre du piston d'une machine de la force nominale de 335 chevaux. 1.91

Longueur de la course du piston. 2.18

Vitesse du piston par minute , au régime qui produit la force nominale. 75.00

Nombre de conps de piston ou de tours de roues correspondant. 17.1S6 Vitesse du piston, au régime pour lequel la puissance évaporatoire delà

chaudière doit être calculée. 76.00

Nombre de coups de piston ou de tours de roues correspondant. 17.M

274 AVANT'PftOJET d' APPAREIL A VAPBOR

La formule de Walt, traduite en mesures françaises, devient

dans laquelle d désigne le diamètre du piston exprimé en centiinètres , et N le nombre de mètres parcourus parce piston dans une minute.

D'après cette formule, à la yllel^e de 73 mètres par minute, la machine sera de la force de 225.62 chevaux, et à la vitesse de 76 mètres elle atteindra 234.897 chevaux.

Système de construction du tnéamisme.

Les tentatives faites jusqu'à présent pour améliorer le genre déstructure des machines à vapeur marines n'ont pas élé couronnées du succès, ou l'on n'est parvenu qu'à des résultats fort incertains. Nous pensons qu'on fera très bien de s'en tenir encore aux machines à balancier, dont les avantages sont constatés par une longue pratique, et que les meilleurs constructeurs, tels que MM. Maudsiay, Fawcelt et Miller, ont amenées au plus haut degré de perfection. Nous devons même nous garder d'imiter le changement apporté récemment au mode de tenue de la charpente des bâtis , dans l'appareil du Great-Western , par M. Maudsiay, et dans celui du Yéloce, par M. Fawcett. Les châssis ayant été isolés de la bâche au dessus du condenseur, et n'étant plus consolidés sur cette large base , il en est résulté que les colonnes des bâtis du. premier de ces deux appareils et les équerressur les cylindres du second n'ont pu résister aux réactions que leur ont fait éprouver les secousses auxquelles sont exposés fréquemment les arbres des roues.

Le système de construction des appareils de M. Maudsiay est, suivant nous, celui qui réunit à la fois les meilleures conditions de solidité, de légèreté et d'économie dans l'emploi de la force motrice , et le plus grand nombre de perfectionnements dans les détails du mécanisme. C'est ce système que nous proposons de prendre pour modèle. Pendant long-temps M. Maudsiay a été lo constructeur privilégié de l'amirauté anglaise. Dans ces dernières années , la nouveauté des machines sans balancier, ou du genre de celles de /a Gorgone, lui a fait préférer M. Seaward ; mais cette préférence ne nous paraît pas suffisamment motivée ni justifiée par le succès (1). Le type Gorgone , soit dit en

(1) Dans divers articles publiés récemmeat (iS/i2) dans les jouroaux scientifiques de la Graode-Brelagne, les mécaniciens de cette nation réclament vivement contre la préférence accordée par l'amirauté à M. Seaward, en faveur du type Gorgone* Ce

DE LA FOBGB NOMINALE DE 4g0 CHEVAUX. 375

passant, n'a rien de bien nouveau pour nous; il a une grande analogie avec les dispositions d'ensemble que feu M. Gengembre a données à ses machines du Vautour j et au moyen desquelles il est également parvenu à réduire sensible-» ment l'espace occupé par le mécanisme, non sans perte , sous d'autres rapports , de quelque avantages fort importants.

Lesfabricants anglais ont adopté recensent Tusage d'une expansion variable pour les appareils à vapeur marins ; mais il ne paraît pas qu'ils se soient livrés préalablement à des expériences sérieuses sur les avantages particuliers que son application peut procurer aux machines à basse pression , selon les circonstances de la navigation, et l'en sait que ces expériences ne peuven.t jamais être faites avec assez d'exactitude à la mer. (Voyez plus loin la note de M. I^brousse.) L'expansion a deux genres d'emploi bien distincts : le principal, qui, dans un appareil de dimensions déterminées, produit le maximum d'efiet utile du moteut* pour une quantité de combustible, est indispensable pour régulariser le jeu du mécanisme en évitant les chocs ou résistances nuisibles qui consomment en pure perte une portion de la force motrice, et, dans ce but, le degré d'expansion , comparéà retendue de la course du piston, doit être proportionnée la tension habituelle de la vapeur introduite dans le cylindre et combiné avec l'avance à la condensation ; mais, si l'on fait usage de l'expansion variable sur un appareil à vapeur marin dont les tiroirs de distribution sont réglés d'après ces principes, ce ne peut être que pour diminuer la force de l'appareil en réduisant la quantité de vapeur admise. Nous ne voyons qu'un seul cas où il puisse y avoir avantagea en agir

système de machines à aclion directe n'a pas même le mérite delà priorité^ on cite les machines du Tourist par M. Gutzmer de Leilh, en 1822, comme étant absolu* ment identiques à celles de la Gorgon, du Cyclops^ etc. On démontre aussi qu*un appareil ordinaire àl^alancier de même force n'occuperait guère plus d*espace que celui de la Gorgouy savoir de 3 pouces de plus en longueur et 8 pouces de plus en lar(jcur. Puisqu'on se prive des précieux avantages des machines à balancier , il faudrait au moins que ce sacriGce fût compensé par une très grande réduction de Fespace occupé par le mécanisme. C'est ce que s*est proposé M. Miller dans ses nouvelles macbîfies à action directe qu'il construit pour le gouvernement britannique et pour le gouvernement français. Pour une force de plus de 300 chevaux, ces machines n'occupent que 8 pieds anglais sur la longueur du navire et 18 pieds sur la largeur^ tandis que celles de la Gorgon ont 30 pieds 6 pouces en longueuret è peu près 18 pieds en largeur.

276 AVANT- PROJET d'aPPARBIL A TAPEUR

ainsi: celui où, voulant readre le bâtiment capable de parcourir une plus longue distance, on cherche à ménager l'approvisionnement de combustible en réduisant la force motrice ou la vitesse de sillage ; mais , idans ce cas , la réduction de la force de la machine s'opère avec toute facilité par la manœuvre des modérateurs ou registres d'admission de vapeur et en diminuant la tension de cette vapeur sans avoir bestin de recourir à- un mécanisme plus compliqué. Dans toutes les autres circonstances un appareil à vapeur marin doit pouvoir développer la plus grande force dont il est capable.

L'emploi de l'expansion variable n'a dû être adopté par les constructeurs anglais que sur l'autorilé du passage suivant du mémoire de M. Barlovi^ (nouvelle édition anglaise de Tredgold), relatif à ses Expériences pour déterminer le rapport de la vitesse à la puissance d'un bâtiment à vapeur, f On pourra opérer cette réduction (celle de la puissance de la machine) de différentes manières, soit en diminuant la pression, comme je l'ai pratiqué, soit en faisant agir la vapeur avec plus d'expansion. La question du meilleur mode à employer doit être résolue par les mécaniciens. Tout ce que j'ai eu l'intention de montrer par ces expériences, c*estque les questions d'aller le plus vite et d'aller le plus loin sont différentes. » Et ailleurs on lit aussi : « Cette économie , dans Tétat actuel des machines , ne pourra peut«étre s'obtenir avec plus d'efficacité que par le mode adopté par M. Barlow dans ses expériences sur le Lightning; savoir, en employant de la vapeur à une pression très peu au dessus de l'atmosphère; ce qui, de bea« temps,. quand la machine peut donner à peu près son nombre réglé de tours de roues, produira une très petite diminution de vitesse; et, dans les circonstances où quelque augmentation de puissance pourra être nécessaire pour la sûreté et la manœuvre du navire, on obtiendra immédiatement cet effet par taddition d'un poids sur la soupape de sûreté. » Celte dernière observation complète, comme on voit, les moyens que les capitaines ou les mécaniciens peuvent avoir a leur disposition pour diminuer ou augmenter la puissance effective des machines, selon les circonstances de la navigation.

Malgré le peu d'utilité que nous sommes porté à attribuer à l'expansion va* riable à volonté sur les machines marines à basse pression , dans l'état actuel de leur construction, nous pourrons en faire l'application à notre projet d'appareil de 460 chevaux. M. Fawcett et plusieurs mécaniciens obtiennent cette expansion variable au moyen d'un second tiroir (le tiroir principal, du moins on doit le supposer, restant toujours réglé au maximum d'effet utile de l'ex-

DE LA FORCB NOMINALB DE 460 CHEVAUX. 277

pansion ) mû par un cameron ou cylindre à cames excentriques fixé à Tarbre des roues. Nous préférerions un autre moyen plus simple que nous avons observé sur un appareil de M. Miller, et qui consiste en un registre ou valve tournante placée sur le tuyau de vapeur pour interrompre Tadmissioa de celle-ci danslaboiieà tiroir ordinaire, à Taided^un ressort à boudin sollicité par des cames fixées à l'arbre des roues.

Tracé de l'ensemble du mécanisme.

Si nous adoptons pour modèle les machines à balancier de MM. Maudsiay et Field , celles de la force de 160 chevaux , par exemple, dont nous avons relevé les plans détaillés, il suffira, pour tracer l'ensemble du mécanisme d'un appareil de 4S0 chevaux, de dresser deux échelles de proportions. Tune dans le rapport des diamètres de cylindre de ces deux appareils pour les diamètres des sections horizontales à base circulaire ourles côtés des sections à base rectangulaire, et l'autre dans le rapport des courses de piston, pour les hauteurs des principaux organes ou les longueurs de la plupart des pièces de transtnission de tnouvement.

En opérant de la sorte, on sera sûr que les volumes des condenseurs , les qiiantilés d'eau extraites par les pompes à air, ou fournies par les pompes alimentaires (celles-ci, suivant l'usage habituel des constructeurs, fournîssant au moins le double de l'eau nécessaire à la consommation des machines), etc., auront les proportions les plus convenables que la pratique a fait reconnaître, et que les mouvements des bielles, balanciers, parallélogramme, tiroirs, etc., seront parfaitement réglés

Il ne s'agira plus, pour faciliter l'exécution des grandes pièces en fonte des bâtis, que de les diviser par des joints suivant la distribution la plus favorable a la solidité de la charpente.

Echantillons ou épaisseurs de métal des diverses pièces du mécanisme , et poids

présumé de l'appareil moteur.

Les organes principaux et les autres pièces qui composent le mécanisme d'un appareil à vapeur marin sont soumis à difTérents efforts de pression, de traction, de flexion, de torsion , dont la valeur dépend de la force développée par le moteur. Les formules déduites de la théorie de la résistance des matériaux , à l'aide desquelles on pourrait calculer, a priori , les dimensions des principales parties des machines , renferment des coefficients numériques re-

278 AVANT-PROJET d'aPPAREIL A TAPEUR

lalife à la résislance à la rupture suivant la cfestination de chaque pièce, et qui ne peuvent être déterminés que par l'expérience. La comparaison de ces dimensions avec celles adoptées par les plus habiles ingénieurs, dans des constructions de même genre qui réunissent à la fois la solidité et la légèreté , est le meilleur guide qu'on puisse suivre.

Nous prendrons donc pour bases les dimensions des pièces de l'appareil dn 160 Maudslay, dont nous possédons les devis détaillés , et qui n'ont été arrêtées par ce constructeur que sur un grand nombre d'essais et l'application spéciale des règles de Walt aux machines destinées à la navigation.

Les pièces soumises à des efforts de pression intérieure , telles que cylindres et enveloppes de vapeur, auront leurs épaisseurs de métal proportionnelles aux diamètres de cylindres à vapeur.

Les pièces ayant à supporter des efforts de compression ou de traction longitudinale, telles que tiges, bielles], bâtis , etc., auront leurs sections proportionnelles à ces efforts, ou leurs épaisseurs suivront également le rapport des diamètres dç& cylindres.

Les pièces soumises à des efforts de flexion ou de torsion , telles que arbres découche, balanciers, traverses de tiges , etc., auront, pour les arbres de couche, leurs épaisseurs de métal ou diamètres proportionnels aux racines cubiques des forces motrices divisées par les nombres de tours de roue^ correspondants, ou, ce qui revient au même, proportionnels aux racines cubiques des carrés des diamètres de cylindre multipliés par les courses do piston correspondantes; pour les balanciers, traverses, etc., leurs hauteurs ou largeurs seront proportionnelles aux courses de piston , et leurs épaisseurs proportionnelles aux diamètres de cylindre.

Ainsi, d'après les formules pratiques de la résistance des matériaux de MM. Robertson Bucbanan, Navier, Poncelet, etc., la comparaison des machines de 160 Maudslay aux machines projetées de 450 chevaux de force nominale et de 470 chevaux au maximum de force réelle, donnerait les rapports suivants , par lesquels il faudrait multiplier les échantillons des diverses pièces du premier de ces deux appareils pour en conclure les échaniillons du second.

Rapport des dtamèlrM des cyliudrei à Tipenr

' Pour épaisseurs des cylindres, diamètres des liges, bielles e^ boulons , épaisseurdesbftliSt ei épaisseurs de»

balanciers, tra- Terses, etc.

DE LA FORCE NOMINALB DE 4S0 CHEVAUX. iT%-

IPôar haqUott oa SOSy MCa

lipUéaptr les courses /espUlons.) l^ (lISpOO^T 1/ ^•«"'-^•'«j «rbres de couche.

En suivant ces rapports indiqués par la théorie, on arriverait évidemment à un poids d'appareil supérieur à celui assigné par le programme des paquebots transatlantiques, et qui n'est porté, dans le devis d'armement de ces paquebots, qu'à 4S0 tonneaux pour l'appareil complet avec Teau dans les chaudières. En effet, les machines et chaudières de 160 chevaux Maudslay, que nous prenons pour modèle, ne pèsent qu'environ 130 tonneaux les chaudières vides, ou 160 tonneaux avec Teau; tandis que celles de même force, système Sphinx, pèsent 160 tonneaux sans Teeu , ou 200 tonneaux avec l'eau dans les chaudières. En nous basant sur le poids du premier de ces deux appareils, qui serait, pour les machines seulement, de 88 tonneaux ou de

— zz: 0.53125 tonneau par cheval, le poids des machines de l'appareil projeté de 450 chevaux serait égal à 85 X(1.56)'=85X 3.796=322.660 tonneaux, ou à ^ -=0.71702 tonneau par cheval. Le poids approximatif des chaudières de notre projet serait égal à iS tonneaux , poids des chaudières de 160 chevaux Maudslay, multipliés par le rapport des cubes (2) de ces chaudié-

res= 45 X -^j^;;;^ =: 103.487 tonneaux ( Voyez l'article suivant. ) L'eau des

chaudières étant d'environ 68 tonneaux {Voyez même article), on aurait un total de 322..660+ 103».487 +68t =494t.l47 pour le poids de l'appareil complet de la force nominale de 450 chevaux.

f2) Nous avons supposé qiie les poids des tôles qui composent les chaudières suivent le rapport des cubes des dimensions linéaires, quoique ces tôles conservent la niènic épaisseur; parce que, les coursives d'eau ou de flamme conservant aussi la même lnr(]enr , le nombre des cloisons de séparation est proportionnel à la largeur des chaiulièrcs, en même temps que les surfaces de ces cloisons sont proportionnelles au produit des deux autres dimensions. D'ailleurs la majeure partie des tôles correspond aux volumes de Teau et des conduits de chaleur, qui suivent eux-mêmes le rapport des surfaces de chauffe (voyez Tarticle suivant); il ne pourrait donc y avoir ici qu'une 1res légère erreur sur Tappréciaiion du poids du dôme ou des parois qui enveloppent la Vapeur.

280 AVANT-PROJET D*APPABEIL A VAPËDK

Diaprés les renseignements puisés dans les enquêtes parlementaires d'Anglelerre, et que nous devonsconsidérer comme authentiques, le poids de l'appareil complet et de Teau du Great- Western est évalué à 480 tonnes; mais le diamètre de cylindre de cet appareil n'est que de 1°'.864 au lieu de Iq'.QI que doit avoir notre projet. D'après les mômes renseignements, le poids de Tappareil complet et de Teau de la British-Queen, de la force nominale de 500 chevaux, est de 600 tonnes. Outre que cet appareil est fabriqué par M. Napier, dont le système de construction est peut-être proportionnellement plus léger que celui de M. Maudslay pour le Great-Western , son diamètre de cylindre n'a que 5 à 6 centimètres de plus que celui de notre projet , et sa force est avouée inférieure à SOO chevaux.

Il est évident, d'après les formules générales de la résistance des matériaux, qu'à partir d'une certaine limite, le poids des machines augmente dans une proportion plus grande que celle de leur force, puisque le nombre de coups de piston ou de tours de roues va en diminuant; tandis que le poids des chaudières et de l'eau décroît en raison de la diminution proportionnelle de la consommation de combustible ou des surfaces de chauffe, (yoyez l'article suivant. ) Le contraire a lieu au dessous de cette certaine limite pour les petites machines , parce que les pièces de celles-ci ont besoin d'avoir des épaisseurs un peu plus grandes que celles que leur attribueraient les formules générales, afin d'assurer leur stabilité dans la mise en œuvre, et de leur procurer la résistance nécessaire à des chocs occasionnels ou à des efforts indépendants du travail mécanique de l'appareil. Cette observation pourrait être invoquée dans la comparaison des pièces des machines de 160 Maudslay à celles de notre projet; et Ton pourrait, s'appuyant en même temps sur l'autorité de quelques mesures prises aux appareils des paquebots transatlantiques actuellement existants , réduire , par exemple, les épaisseurs des cloisons des bâtis et de quelques organes qu'on renforcerait par des nervures, ainsi que le diamètre de l'arbre des roues. Nous pourrions prendre pour facteur de ces épaisseurs

|/ Tg^= 1.432, qui est le rapport des racines cubiques des forces motrices,

au lieu du facteur 1.665, que la théorie indique; et alors nous pourrions espérer de réduire le poids de notre appareil , sinon à celui de 460 tonneaux pour 460 chevaux de force nominale, du moins à celui de 470 tonneaux, correspondant à la force réelle de 470 chevaux qu'aurait cet appareil.

fit t« POBCK KOHINALE DE 450 CHEVAtX.

Chaudière.

nachine à vapeur est capable dépend essentiellement de

Juclioii de son appareil évaporatoire. Les diverses parties

«inécanisnic ne sont que les organes destinés à développer

^r créé au mojen de la cbaletir ; et les dimensions de ces or-

[re néccssaireinentproportionnéesà Uquaiitiléde vapeur pro-

f l'uniié de temps , à la tension de celle vapeur, à la vitesse avec

/doit G^ir, el cniin au mode d'emploi le plus convenable de sa Tor-

, c'est-à-dire nu\ degrés d'expansion et d'avance à la contfensa-

, avec une quantité de vapeur et une tension données , produisent le

^rand eiï<:t utile possilile. Il doit donc exister une corrélation indispen-

é entre les proportions du mécanisme et les proportions de la chaudière

I la puissance motrice disponible; et la détermination précise des propor-

Ftions de cette cbaudière est sans contredit la partie la plus délicate d'un projet

d'appareil à vapeur marin.

La puissance évaporatoirc des chaudières est mesurée principalement par l'étendue des surfaces exposées à l'action de la chaleur; mais elle dépend aussi de la masse du liquide soumis k l'évaporalion , et du volume des capacités qui doivent premièrement tenir en réserve la vapeur produite , pour la livrer ensuite en quantité suQisanteetsans interruption à la consommation des niachines. Pour peu qu'on s'écarte des proportions que l'expérience a indiquées, on s'expose à tomber dans les erreurs les plus graves. Nous avons dressé un tableau de ces proportions pour les chaudières de 50 à 220 chevaux (système Maudslay ) dont nous avons les plans, comme seul propre à fournir une échelle exacte de toutes les dimensions des chaudièi'es marines, comparativement à leur force -nominale et à leur surface de chauffe par cheval-vapeur, surface qui est elle-même proportionnelle à la quantité de charbon par cheval et par heure que consomment ces chaudières.

Les distributions intérieures des chaudières étant régtéeseutre elles suivant ' les rapports que la pratiquea démontrés lesplus avantageux, il est évident, d'après la* théorie confirmée par les résultats de l'expérience , que la consommations de combustible , et par conséquent les surfaces de chaufle par unité de force, suivront une progression décroissante en raison inverse des puissances nominales de ces chaudières. Si l'on avait donc une suite d'expériences

283 AVANT'PBOJBT D APPAREIL A VAPBDR

exactes déterminant les consommations de charbon des chaudières de dilTérente force construites dans le même système, il serait facile d'en conclure une échelle des surfaces de chauffe, ainsi que des autres parties des chaudières , proportionnellement à leur puissance nominale.

D'après le mémoire de M. le lieutenant Baldock ( nouvelle édiUon anglaise de Tredgold), la consommation de combustible des machines de 220 chevaux de la Medea a été évaluée moyennement à 7 ^ livres=:3.40 kilogrammes par cheval et par heure. La consommation des machines de 320 chevaux du Siriua ou de fa Gorfrono-est deS.SS kilogrammes, et celle des machines de 450 chevaux du Great-ffestern, 2.82 kilog. Nous porterons à 5 kilogrammes par cheval et par heure la consommation des niachines de 50 chevaux. Opérant sur ces quatre bases, nous établirons par inierpolaiion la série suivante :

Força de Ii chindiétc.