CHAPITRE VI

màchihbs de navigàtiom maritime oc fluviale

% 1**. — Considérations générales sur les appareils de navigation. ■totorlqve des niachlBes * vapeinr de navlffatioii. — LMlistoriqUO

des machines ù vapeur de navigation est sans grand intérêt et. comme pour les machines fixes, il est impossible de dii^e u quel ingénieur on peut attribuer la conception et la réalisation d'une machine de bateau complète.

Le nombre des modèles adoptés pour les appareils de navigation est plus considérable peut-être que celui des modèles adoptés pour les machines fixes, et il semble, dans bien des circonstances, qu'un constructeur n'a pas eu, pour changer une disposition, d'autre motif à invoquer que celui de ne pas imiter ses prédécesseurs ou ses concurrents.

LYtude des appareils de navigation ne peut donc être enlroprise qu'à la condition de h's ramener d'abord à un aussi petit nombre de <i:ronpes que possible.

M. Ledieu, dans le livre le phis récent et le plus complet qui ait été publié sur les appareils de navigation à vapeur, propose de classer ces appareils sous trois points de vue principaux •

V D'après le mode de travail de la vapeur;

2** D'après le mode de transmission du mouvement du piston à l'arbre de couche ;

3** D'après l'espèce du propulseur.

MACHIISES DE iVAmATION MARITIME OU FLIVULE. 163

x\ous adopterons cette distinction aussi simple que rationnelle.

ChuMMestloa des appareils de navl^atleB d*apré« le mode de

iniiraii de la vapear. — La classification dcs appareils de navigation d'après le mode de travail de la vapeur comprend : Les machines à basse, à moyenne, à haute pression ;

— avec ou sans condenseur ;

— avec ou sans délente.

Dans les machines à basse pression, la tension absolue de la vapeur est inférieure à 1 atmosphère 5 dixièmes.

Dans les machines à moyenne pression , la tension absolue est comprise entre 1 atmosphère 5 dixièmes et 3 atmosphères.

Enfin, dans les machines à haute pression, la tension absolue est supérieure à 3 atmosphères.

Les machines à basse pression ne peuvent marcher économiquement sans condenseur, ni employer avec succès la détente.

Les machines à moyenne pression sont habituellement avec condenseur et avec détente.

Les machines à haute pression sont souvent sans condenseur, mais elles marchent toujours avec détente.

Jusqu'en 1840 environ, tous les appareils de navigation ont été à basse pression. On redoutait l'emploi de la haute pression sans se rendre un compte exact des conditions dans lesquelles résistent les chaudières. Nous ne répéterons pas les arguments que nous avons donnés pour montrer combien les chaudières destinées aux hautes pressions résistent mieux, et combien, en somme, elles présentent plus de sécurité. Constatons toutefois les efforts faits par les constructeurs pour employer la vapeur à des pressions de plus en plus élevées dans les machines marines aussi bien que dans les machines fixes; cependant les progrès ont été plus lents, et, dans l'espace de cinquante années, on s'est à peine élevé de 18 centim. à 1 7C) centim. de mercure pour l'ensemble des machines marines.

Dans quelques cas exceptionnels , pour des machines de rivière, pour quelques canonnières, on a atteint des pressions

164 DES UaiOES A YAPfTR.

de 5 atmosphères. Sor les paquebots des grands fleuves de TAm^que du Nord, la pression s'^ëve à 9 ou 10 atmosphères.

— Sur les flaiTes et sur les lacs, dans les ports situés à Tembouchure de grands fleuves, aucun sinistre grave n'a fait r^retter remploi de la haute pression dans les machines de navigation ; mais la question est beaucoup moins avancée dans les machines marines proprement dites, et pour ces dernières un grand nombre d'ingénieurs et de constructeurs expérimentés repoussent remploi de la haute pression.

a. — Les dépôts salins augmentent dans une grande proportion avec Télévation de la température, et Tévacuation des eaux, dès qu'elles deviennent trop chargées, ne suffit plus pour empêcher la précipitation des sels ; il faut recourir aux nettoyages, aux grattages, opérations toujours difficiles et qui ne peuvent être efficacement surveillées.

b. — On peut tirer un excellent parti de Teau de condensation, qui est à peu près pure. Il sufBt de mélanger cette eau en proportions convenables à Teau de mer. La précipitation des sels est retardée et on peut atteindre une pression plus forte.

e. — C'est vers 140* ou 150*, c'est-à-dire à la température correspondante aux pressions de 4 à 5 atmosphères, que Teau ne peut plus contenir le sel en dissolution ; ce corps se sépare spontanément et se précipite comme le ferait du sable ou de l'argile ; il y a comme une prise en masse générale.

d. — Les fuites dans les cylindres, dans les tiroirs, dans les presse-étoupes, sont beaucoup plus difficiles à réparer dans une machine de bateau que dans les machines à terre, autour desquelles la circulation est facile et dont tous les organes sont plus accessibles que ceux d'une machine marine. On possède, en outre, à terre, pour l'exécution des réparations, des ressources qui manquent totalement en mer ou dans presque toutes les stations maritiines. Tout conseille donc l'emploi des machines aussi peu sujettes que possible aux fuites et aux

NACHCVES DE NAVIGATION MARITIIIE OU FLUVIALE. i«5

déperditions, et, à cet égard, la basse pression remporte beaucoup sur la haute pression.

e. — L'emploi des hautes pressions exige des chaudières cylindriques, qui se prêtent moins bien que des chaudières rectangulaires à l'utilisation de la place disponible dans un navire. Or, ces chaudières cubiques, consolidées par des armatures, ne peuvent supporter des hautes pressions que si ces armatures sont extrêmement rapprochées, comme le sont les entretoises des machines locomotives. L'abondance des dépôts salins s'oppose d'une manière absolue au rapprochement des armatures, et l'on s'est toujours imposé, dans les chaudières marines, l'obligation de rendre toutes leurs parties accessibles à la main de l'ouvrier. Ces considérations conduisent à l'emploi des surfaces planes consolidées à des intervalles assez grands, et, par suite, excluent les fortes pressions.

/*. — Enfin , l'on ajoute que les conséquences des accidents arrivés aux chaudières à haute pression sont beaucoup plus redoutables sur un navire que celles des accidents arrivés aux chaudières à moyenne pression. Ici, la coque du navire résiste à la projection des éclats de la chaudière ; il n'en est pas de même avec une pression double ou triple, et l'explosion d'une chaudière à haute pression peut faire sombrer le bâtiment à pic et pour ainsi dire instantanément.

jf. — Des accidents graves arrivés à des chaudières à haute pression donnent raison aux craintes que nous venons d'exprimer; plusieurs chaudières de canonnières ont fait explosion ; le remorqueur le Quillebœuf, dont la cliaudière était timbrée à 7 atmosphères et qui faisait un excellent service au Havre, a eu sa chaudière emportée après quelques mois de service à Marseille, et on a constaté que les sédiments avaient atteint une épaisseur de 7 à 8 centimètres.

On ne doit pas cependant considérer cette question comme résolue d'une manière définitive. L'emploi des condenseurs à surface et, par suite, là vaporisation d'une eau formée d'un

i«$ tes iwn^ES A TiHnt

mélange d'eau de mer et d'eao distillée il eau pure n'a pas donné de bons rêsultAts» fera disparaître une partie des incon- Ténients signalés* au moins en ce qui concerne les sédiments. ProbaMement le surrhauflaçe de cette Tapeur permettra d*arrÎTer à des pressions plus élevées que celles auiquelles on s^arr^le aujourd'hui, et, dans notre conviction, lavenir appartient aux hautes pressions ou au moins à des pressions plus êleTées que celles admises aujourd'hui.

>'ous aTons, dans le chapitre consacré à la génération de la Tapeur, parié des avantages que présentait Temploi de la Tapeur surchauflee, c*est-à-dire de la vapeur isolée de son liquide et fonctionnant comme un gai permanent. Nous avons fait connaître les résultats considérable^ déjà obtenus en Alsace par M. Hirn. Le même problème s*est posé pour les machines marines, et il a donné lieu, en Angleterre, à des discussions semblables à celles qui ont eu lieu pour les machines ordinaires : la valeur des surchauffeurs a été très-exaltée d'une part, presque niée de Fautre. Nous avons expliqué ce double courant d'idées. Pour une machine pourvue d'une chaudière insuffisante, remploi d'un surchnulTeur a augmenté la surface de chauffe et la puissance vaporisatrice, et il a, dés lors, été signalé comme réalisant un grand progrès; quand, au contraire, la chaudière répondait paifaiteinent aux besoins de la machine, l'addition d'un surchauffeur a paru une complication inutile.

En France, la question du surchauffage de la vapeur a été, et est en ce moment nit nie, l'objet de nombreuses études dans les chaudières de navigation; mais les rèsullals obtenus donnent également lieu à de vives controverses. MM. I^elafosse et Corradi ont installé un appareil surchauffeur sur le vaisseau le Fontenoy, et, dans un rapport adressé en 180:2 au ministre de la marine, une commission a constaté que cet appareil avait donné une économie de 17 p. 100 dans la dépense du charbon. Cette écononie même était plus considérable quand, au lieu de

NACHIMS DE NAVIGATION MARITIIE OU FLUmLE. i67

marcher avec quatre chaudières, marche habituelle, on ne mettait au feu que deux ou qu'une seule chaudière.

Sur le Sinot, MM. Delafosse et Corradi affirment que, depuis trois ans que leur appareil est installé à bord, l'économie réalisée s'est élevée à 15 p. 100.

D'un autre côté, les ingénieurs de la compagnie des Messageries impériales limitent à 8 ou 10 p. 100 l'économie attribuable à l'emploi du surchaufTeur; mais les inventeurs prélendent que cette diminution tient à une installation vicieuse (lu surchauffeur.

Enfin, des essais récents faits par la compagnie Transatlantique n'ont pas été favorables au surchauffeur : on n\i pas reconnu une économie sensible, et on a trouvé que la conduite générale de la machine entraînait des sujétions. Les ingénieurs de cette compagnie donnent la préférence à un simple réchauffeur, consistant en une capacité contenant une ou deux .cylindrées de vapeur et traversée par la cheminée ; l'eau, entraînée de la chaudière est vaporisée et la vapeur arrive dans le cylindre aussi sèche que possible.

ClaflsIfleatloB éem appareils de naTli^atloii au point de vne de

latraasmiMioB du mouvement. — Lcs appareils dc navigation, au point de vue dc la transmission du mouvement des pistons îi Tarbre de couche, peuvent être divisés en cinq groupes principaux, savoir :

Machines à balancier ;

Machines oscillantes;

Machines à bielle directe;

Machines à bielle en retour ;

Machines à fourreau.

naehines A balancier. — Lcs premières macliincs de navigation à vapeur ont été dos machines à balancier. On a transporté sur les bateaux les dispositions adoptées dans les machines fixes et qui étaient considérées comme constituant en quelque ^rle la machine à vapeur. Cependant les mêmes avantages

i68 DES MACHINES Â VAPEUR.

et les mêmes inconvénients se sont représentés : d'une part, grande régularité de marche, les roues faisant fonctions de volants, mais, d'autre part, peu d'aptitude pour les vitesses accélérées ; accès facile de toutes les pièces de la machine, et peu de réparations, mais poids considérable et, par suite, absorption parb machine d'une partie importante de la capacitéde tonnage du navire.

Les machines à balancier présentent trois dispositions principales :

1^ Balander supérieur :

Le balancier est formé d'une seule pièce en fer ou en fonte. Le cylindre est vertical; la tige du piston, guidée entre deux glissières, est reliée à Taide d'une bielle à Tune des extrémités du balancier. L'autre extrémité du balancier est articulée avec une bielle reliée à une manivelle fixée sur l'arbre de couche, qui est horizontal.

La disposition du balancier supérieur diminue la stabilité, la partie supérieure de la machine étant située au-dessus du tablier du navire. Cette construction, très-usitée sur les bateaux à roues américains, et que l'on a pu voir sur le VauderbiU^ grand steamer qui a fait pendant plusieurs années le trajet du Havre à New- York, serait mauvaise pour les navires de guerre : une partie de la machine demeurerait exposée au feu de l'ennemi.

2" Balancier inférieur :

Le balancier est formé de deux pièces parallèles, de fer ou de fonte, suspendues par des bielles pendantes à une traverse horizontale levée ou abaissée par la tige du piston. L'arbre de couche est toujours relié aux balanciers par les manivelles etbielles.

Une semblable disposition est adoptée sur un très-grand nombre de bâtiments, parmi lesquels nous citerons les navires de la compagnie Cunard et ceux de la compagnie Péninsulaire orientale ; et elle est considérée par beaucoup de constructeurs comme celle qui répond le mieux à toutes les conditions du problème.

5*> Balancier inférieur:

Formé, comme le précédent, de deux pièces suspendues par des bielles pendantes à la traverse levée par la tige du piston, mais oscillant autour d'un point situé à son extrémité au lieu (1 osciller au milieu; une manivelle et une bielle relient Tarbre découche à chacun des balanciers.

On avait eu en vue de grouper davantage les pièces de la machine et de les faire tenir dans un espace moindre. Cette disposition parait abandonnée aujourd'hui.

Hachines oncuiantes. — Toutcs Ics machincs osciUantes reposent sur le même principe : le mouvement de rotation de la manivelle de Tarbre de couche est commandé directement par la tige du piston faisant fonction de bielle, et celle-ci est emportée, avec le cylindre, dans un mouvement d'oscillation autour de deux tourillons creux qui servent à l'introduction et à l'émission de la vapeur.

Les machines osci lantes présentent cinq combinaisons distinctes :

1" Machine oscillante verticale droite (système Penn).

La tige du piston est verticale dans sa position moyenne d'oscillation, et elle sort de la partie supérieure du cylindre.

Cette disposition est adoptée pour les bateaux à roues et les bateaux à hélice avec engrenage.

2" Machine oscillante verticale renversée ou à pilon :

La tige du piston est encore verticale dans sa position moyenne dWillation, mais elle sort parla partie inférieure du cylindre; celte disposition a été rarement adoptée.

Cette disposition, imaginée pour commander directement l'arbre de l'hélice, a pour inconvénient de mettre en haut de l'appareil les pièces les plus lourdes.

Dans ces deux variétés de machines oscillantes, on n'emploie généralement qu'un cylindre; dans les trois qui vont suivre, on emploie deux cylindres disposés symétriquement par rapport à Taxe longitudinal du bateau.

1 70 DES XACHCŒS A TAPEUR.

5* Machine osâllante inclinée droite (système Cavt'O.

La tige du piston occupe^ dans sa position moyenne d'oscillation, ane ligne inclinée habituellement à i5*; elle sort parla surface supérieure du cylindre et Tarbre de rotation est aih dessus de ce dernier.

i* Machine oscillante inclinée renversée :

Comme précédemment, la tige du piston occupe, dans sa position moyenne d^oscillation, une ligne inclinée; mais la tige, au lieu de sorlir par la face supérieure, sort par la face inférieure, de sorte que l'arbre de rotation est à fond de cale.

o"* Machine oscillante horizontale :

La tige du piston, dans sa position moyenne, est horizontale; cette disposition est également peu adoptée.

Les machines oscillantes de Penn sont très-répandues : elles se recommandent par une extrême simplicité dans la transmission du mouvement ; elles sont indépendantes des mouvements de la coque ; enfin la disposition des cylindres conjugués évite les points morts et dispense de volant.

On a reproché à ces appareils :

L'usure rapide des tourillons ;

La perle de pression due aux coudes que la vapeur est obligée de parcourir ; mais, pour des vitesses modérées, ces deux derniers effets ne paraissent pas avoir de gravité.

L'emploi des cylindres oscillants a été adopté pour des appareils énormes, notamment sur des paquebots qui font le senice sur la mer d'Irlande, entre Holvhead et Dublin.

Le Leicester et le Connaught possèdent les plus puissantes machines oscillantes connues. Chaque cylindre a un diamètre de 2", 49 et pèse, fini, plus de 20,000 kilog. ; le poids du condenseur est de 22,000 kilog.

Le Connatujht passe pour le bâtiment le plus rapide qui existe : il a atteint 18 nœuds, soit 55 kilom. à l'heure ; la force réalisée sur les pistons, aux essais, s'est élevée à 4,751 chevaux nominaux.

M.\an.\ES DE SAnCATIOH MARITIME nu FLIVLUE. m

Celte vitesse excessive semble montrer combien sont peu Tuntl^s les reprocties dont nous avons parlé ; il parait cependifil prudent de ne pas exagi^rer les chances d'usure de pièces lossi capitales que le sont les tourillons dans une machine à nUodres oscillants.

■««bian * btciie dirrrtc. — Lcs machines à bielle directe wnl semblables aux machines fixes à action directe; la bielle !st articulée directement à la tige du piston et h la manivelle de l'arbre de couche.

Il y a cinq variétés de machines à bielle directe :

i* Machines horizontales;

2* — verlicalcs, droites;

5" — . — renversées ou à pilon ;

** — inclinées, droites ;

j* — — renversées.

Comme les machines à cylindres oscillants, les machines à bi«lle directe réalisent une transmission simple du mouvement de va-et-vient du piston à l'arbre de couche ; elles sont plus légères et moins volumineuses que les machines à balancier, et •e prêtent à une allure plus rapide. Elles présentent cependant un grave inconvénient : leur trop grande solidarité avec la coque. Les dérangements dans la coque se transmettent iminédîatcmeul âla machine et peuvent déterminer, dans les guides qui doivent diriger In bielle, des inRexions compromettantes pour les organes les plus importants.

■mIUm> a bMic en reiom. — Dans los machines à bielle en retour ou à bielle renversée, le piston a deux ou même quatre fi^rv'uniesparune traverse it leurexlrèmité opposée au cylinin. De cette deniièro pièce part la grande bielle qui retourne wrs le cylindre, ou est renverséeparrapportaux tiges du piston.

Les machinesâ bielle en retour comptent trois variétés :

r Machines horizontales ù bielle en retour; ?■ Machines verticales droites ii bielle en retour ou machines > Hof lier ;

ITt USS UaCŒS 1 TAPEIIL

9* Ibchines Terticales à bîdle en retour, renversées, on I piloo.

LlnconTénîent que nous avons signalé dans les macb'uMll bidie directe n'existe plus dans les machines à bidle raivM ice : en retournant la bielle t«*s le cylindre, on peut réaii toute la machine et la masser dans un petit espace, où elle i troure indépendante des mouvements de la coque.

■MtÉM* * ffiMiLMB. — Les considérations qui ont conU les constructairs de la machine â bielle directe à la machine bielle en retour, le besoin de concentrer l'appareil le plus fë sible, ont fait naître les machines à fourreau. Dans ces madi nés, la grande bielle est directement attachée et articulée ■ centre du piston, et elle oscille dans un tuyau ou fourreau II au piston et traversant soit un des bouts du cylindre, soit II deux à la fois, ce qui constitue le fourreau simple ou le fourni double. Ce mode d'attache de la bielle au piston lui-même i rencontre assez fréquemment dans les pompes à balander; on a eu en vue les mêmes avantages : la concentration des or ganes.

11 y a cinq variétés de machines à fourreau :

1* Machine horizontale ;

2* — verticale, droite ;

3* — verticale, renversée ;

4* — inclinée, droite;

5* — inclinée, renversée.

Les machines à fourreau présentent de grands avantages e de grands inconvénients : la transmission du mouvement s'd fectue avec la plus grande simplicité et il est impossible d obted une plus grande concentration de la machine dans un espac indépendant des dérangements de la coque; mais, d'un auti côté, elles exigent des cylindres énormes, et il est extrémemei difficile de faire un joint étanche sur un diamètre aussi gna que celui du fourreau. Enfin, Tintroduction dans le cylindre d fourreau entraine une condensation de la vapeur qui augmeot

•écessairemenl la dépense. Malgré cela, ces machines sont en Irès-grande faveur auprès de l'Amiraulé anglaise ; la remarquaîle perfection avec laquelle elles sont construites dans les aleiersdcM. Penn contribue peut-être plus que toute autre chose n succès de cette disposition.

f»«l(Jow «ertlrale oa borisontale dn cjllndrr <k *apeiir. — Chaun des quatre derniers groupes que nous venons de décrire rrsente une division identique, fondée sur la position du cylinre, verticale, horiionlale ou inclinée.

H. Lcdieu a résumé à cet é^ard quelques considéralionscomranes aux quatre groupes et qui nous paraissent devoir être (produites.

Les machines verticales occupent peu de surface, maïs une rande hauteur. Elles conviennent aux bâtiments de commerce, ui conservent autour de la machine un espace utilisable pour B transports. Elles peuvent ^Ire placées à l'arrière du navire. Uns la partie la plus étroite, et faire mouvoir une hélice avec an arbre rctulivcment court.

Par contre :

Us machines verticales ne sont pas triis-stahics, surtout si V' cylindre est à la partie supérieure do la machine ; elles sont "posées aux boulets de l'ennemi et peu propres aux bàliments ie pierre; elles sont mal équilibrées ; le poids du piston, de ■ tige et de la bielle tend à accélérer le mouvement à la désunie et à le retarder à la montée.

Les machines horizontales sont stables, h l'abri des boulets ; ûs elles occupent beaucoup de place et peuvent être inbenc^es par les mouvements de la coque ; enfin les pistons et m liges peuvent ovaliser les cylindres et les presse-étoupes. Les machines inclinées présentent, dans une proportion Mindre. les avantages et les inconvénients attribués aux ma- » Tcrticales et aux machines horizonlules; mais elles en somme, peu de partisans, et le nombre de bateaux îs de machines horizontales ou verticales est beaucoup

171 DES lACHCIES A TAPEl'R.

plus considérable que celui des bateaux munis de machiœiï inclinées.

— Au point de vue du mode de propulsiou les navires à Tapeur se divisent en navires à roues et en nanm à hélice, Cliacun connaît, d'une manière générale au moioii ces deux propulseurs, et nous ne saurions ailrer, à leur égard» dans des détails qui se rattachent à Tétude de la conslructioi des navires ; nous les considérerons seulement dans leurs nf> ports avec les appareils.

a. — Roues. L'arbre des roues étant placé toujours k um grande hauteur au-dessus de la flottaison, les machines doivai être placées au-dessous de cet arbre : le type qui répond le mieux à cette condition est évidemment celui des macbinei verticales et celui des machines oscillantes, souvent ad(^ dans les navires à roues. Quelques constructeurs ont cepeidant fait mouvoir des roues par des machines horizontaki placées au niveau et au-dessus du pont : nous ne saurions recommander cette disposition qui tend à placer le navire dani un état d*équilibre instable. Sur les fleuves et ri\irres l*emploi des machines à cylindres horizontaux est assez répandu ; il en existe de nombreux exemples sur la Saône et sur le Rliùiieà Lyon.

b. — Hélices, L'arbre de rhélice étant, contrairement à celui des roues, phn-é dans la partie inférieure du navire et jwrallèleinent à la quille, les machines sont jrénéraleinent placées audessus de cet arbre, et les machines horizontales peuvent être employées très-avantageusement ; elles sont presque exclusivement adoptées par la marine de l'État.

Le commerce, qui ne redoute pas de laisser en dehors de la flottaison des parties importantes des appareils, préfère aux machines horizontales les machines verticales renverst^es ou à pilon ; ces dernières sont d'une extrême simplicité et se prêtent parfaitement à la commande de l'arbre de Thélice. Cet

arbre, eo cfTel, dont la vilesse doit être trcs-graiide, peut être aimmandt!, soil directement par le piston moteur, soit par l'interuiédiaire d'engrenages ; de là une différence Irès-grande entre les inairtiiiies dites à connexion directe et les machines è engrenages.

c. - Engrenages. Les machines à engrenages diffèrent peu des machines à roues ; elles font de 2j ii 50 tours par minute. Le rapport des engrenages varie entre 2 et 4, de sorte que l'arbre de l'hélice fait 60 à 120 tours. La vitesse de ce dernier atteint quelquefois '200 tours par minute ; la grande roue dentée fonclioiine comme volant. La résistance b donner aux roues d'ongrenui^es est une question capitale, la rupture des dents entraînant des chocs dont les conséquences peuvent élre trcsgravcs.

Pour se mettre à l'abri de ces incouvéïiiciils, les constructeurs ont jugé prudent de relier le piston à l'arbre de l'hélice par plusieurs systèmes d'engrenages, de façon à avoir, en cas de rupture d'une dent, plusieurs autres dents en prise et éviter ainsi les chocs qui se produisent dans les engrenages brist'5.

d. — Connexion directe. Les machines â connexion direcle sont d'une trés-grandc simplicité. Placées immédiatement audeAfiis de l'arbre el cependant au-dessous de la ligne de Ilottaisuu, elles tiennent très- peu de place, et, comme elles marchent Irés-vile (40 a 200 tours par minulej, les cylindres sont plus petits que dans les autres appareils.

f amy mrmliuatt fulre l<^« n*«lrr« A rauea e) lot natlrca A béllvr. — La comparaison i> faire entre les roues et les hélices a donné lieu â des discussions dont l'analyse occupcrail uu grand nombre de pages ; nous indiquerons quelques-unes des considérations présentées en faveur de chacun de ces modes de liropulsioii.

Si l'on n'envisage que les navires de guerre, l'iiélice a un avantage inconteslalde sur les roues, celui de ne pas être

I7< WS ElCaCSiS A TAPETR.

exposée aux boulets de rennemi, et c*est là ce qui a délerminè Tadoptioo, i peu près exdusÎTp, de riiélice pour les bâliments de guerre. Four ces derniers également, on a reconnu U presque impossibilité d'aToir des naTires mixtes, c'est-à-dire à Toiles et à Tapeur^ cfal à h fois les qualités des naTires à Toiles et celles des naTiiesà Tapeur, et pouTant marcher à la même Titesse aTec Ton ou l'autre de ces modes de propulsion. Tn DaTire à Tapeur doit être franchement à Tapeur, et s'il conserre une Toilure, celle<i doit être essentiellement diflèrenle des TO>lures des anciens naTires ; infersement« une machine i Tapeur peut être Tannexe d'une Toilure, mais on ne doit pas compter quVlle puisse la remplacer complétemait.

Dans tous les cas, si on Teut joindre la Toilure à un moteur à Tapeur^ il faut prendre pour propulseur une hélice et non point une paire de roues.

En ne tenant plus compte de la question de Tattaque et de la défense, la considération la plus déterminante du choix à faire entre les deux propulseurs est celle de la profondeur des eaui dans lesquelles doiTent naviguer les navires.

L'hélice, qui doit être entièrement immergée, exige des eaui plus profondes ; pour les ports de commerce, pour les fleuves, remploi des n>uos est, pour ainsi dire, commandé par le tirant dVau.

Les roues ayant un grand diamètre sont animées, à leur circonférence, d'une vitesse très-grande et la machine ne doit donner, par minute, qu'un nombre relativement faible de coups de piston, 13 i 25 environ. Pour les hélices dont la rapidité doit être très-grande, le nombre de coups de piston, par seconde, doit être très-grand : il s élève à 40 par minute pour les machines à engrenages, et à 200 pour les machines à connexion directe. De là une différence extraordinaire dans les tn^pidations de la machine et une très-vive répulsion manifestée par les Toyageurs pour les navires mus par des hélices. On a diminué ces trépidations ; mais à Torigine elles étaient excès-

Machines de navigation haritdie ou fluviale. 177

sivcs et causaient, au bout d*un certain temps, aux voyageurs un malaise insupportable.

Les roues ont donc été adoptées d'une manière presque exclusive pour le transport des voyageurs, tandis que l'hélice était réservée au transport des marchandises. Les machines à hélice, plus condensées que les machines à roues, laissaient d'ailleurs plus d'espace pour les marchandises et offraient a cet égard un incontestable avantage. La supéiiorité attribuée aux roues sur les hélices n'a pas été de longue durée ; depuis quelques années, on a construit de très-grands navires à hélice, le China en Angleterre, le Pereire en France, qui ont fait el font toujours un si admirable service pour le transport des \oyageurs, qu'aux yeux de beaucoup de constructeurs le paquebot à hélice est le type définitif du paquebot transatlantique.

Les constructeurs américains arrivent à la même conclusion et U Great'Republic^ qui jauge 4,1 00 tonneaux el fait le service de la Californie à la Chine, est un navire à hélice.

Les questions relatives à l'émersion des roues et des hélices ont également soulevé de très-vives controverses ; ainsi on dit que l'hélice reste toujours immergée, tandis que souvent un des tambours plonge et que l'autre s'élève presque complélement hors de l'eau en tournant à vide ; et on a conclu que Taclion de riiélice sur le navire s'effectuait d'une manière plus continue cl, par suite, meilleure que celle des roues. On n'a pas songé que, dans les mouvements de tangage, le navire plongiî de Tavanl el que l'arrière se découvre presque entièrement. L'hélice, dont la vitesse dans l'eau est déjà très-grande, prend, dès qu'elle arrive dans l'air, une vitesse extrême; cl lorsqu'elle rentre ensuite dans l'eau, on conçoit les réactions énormes qui se manifestent sur les organes qui, animés d'une vitesse de 200 à 500 tours par minute, sont instantanément plongés dans un milieu résistant. Ces réactions sont telles que la machine s arrête presque entièrement pour repartir, l'in- I. ^2

178 DES MACULNES A VAPELR.

slant d'apros, avec une vitesse presque folle. 11 est inutile désister sur les chances multipliées de rupture qu'engendre une telle succession de chocs dans tous les organes de la machine. La conduite de la machine est dès lors très-difficile, car le mécanicien doit suivre tous les mouvements de Tarrière du navire, et chaque fois que Thélice sort de Teau (elle sort souvent complètement), il doit modérer, arrêter même Tintroduction de la vapeur dans le cylindre.

Les inconvénients sont un peu moindres avec les roues, car il n'y a jamais qu'une seule roue complètement hors de l'eau ; par conséquent, Tarbre des roues n'est pas sujet à des varialions de vitesse aussi considérables qu'avec l'hélice, et par suite les chocs sont moins à craindre. D'un autre côté, on a de fréquents exemples de navires dont les roues ont été emportées dans un gros temps, tandis que les hélices ont résisté.

En temps ordinaire, les variations dans l'émersion ducs à la consommation du combustible, influent sur la marche des roues ou de Thèlice. Pour une traversée de l'Atlantique, ces variations atteignent un mètre : les roues au départ plongent trop et pas assez à l'arrivée, tandis que, en disposant convenablement le chargement, l'hélice peut demeurer immergée pendant toute la durée du voyage.

En résumé, rexpérience parait avoir prononcé d'une manière dèiînitive en faveur de l'hélice, toutes les fois qu'on n'est |»a» arrêté par la question du tirant d'eau.

SpéctelUaUfMi des «p|i«rrlls de ■avIfatlMi. ^^ LeS divisioHS

que nous venons d'indiquer ne font que grouper les appareils de navigation. Il resterait à faire un choix, mais rien ne pcul guider à cet égard d'une manière absolue. Tel type, recommandé par certains ingénieurs, est sévèrement proscrit par d'autres, et souvent avec de bonnes raisons de part et d*aulre. Le mode d'exécution a une importance capitale; une machine défectueuse comme conception peut, par suite d'une exécution soignée, faire un excellent service, tandis que tel

MACHINES m IfAYIGATIO.N MARITIIIE OU FLUVIALE. 179

aufre appareil, bien approprié au but auquel il est destiné, ne marchera pas par suite de construction négligée ou emploi de matériaux douteux.

Une machine irréprochable à terre fera sur mer un trèsmauvais service, parce que le vaisseau se déformera sous le poids de la machine et déterminera, dans celle-ci, des réactions considérables.

On peut donc attribuer à un modèle des avantages et des inconvénients qui ne sont dus qu'à des causes accessoires, et c'est à rexpérience bien plus qu'à la théorie qu'il convient e demander quel est, dans chaque cas, le meilleur modèle à imiter. L'expérience, néanmoins, né saurait être suivie aveuglément : des types , aujourd'hui complètement abandonnés, ont été, il y a quelques années, l'objet d'un véritable engouement, et, en étudiant un navire en service, il importe de savoir depuis combien de temps ont été appliquées les idées d'après lesquelles il a été construit.

En ce moment, les idées des constructeurs paraissent assez bien arrêtées et les dispositions suivantes sont celles qui semblent le mieux répondre à chacun :

l"" Au point de vue du mode d*action de la vapeur :

Emploi des moyennes pressions et tendance à rélèvution de la pression toutes les fois que Ton peut prévenir les dépôts sulfatés et salins.

2^ Au point de vue du mode de transmission du mouvemetit.

a. — Navires de guerre :

Machines oscillantes verticales droites à moyenne pression, détente et condensation pour les bâtiments à roues ;

Machines horizontales h bielle en retour, en France, à fourreau en Angleterre, à deux ou trois cylindres placés d'un mônic bord, à moyenne pression, détente et condensation, pour les grands navires cuirassés ;

Machines verticales à pilon, à haute pression et détente sans condensation pour les canonnières et les batteries flottantes.

b. — Navires de commerce :

Machines oscillantes verticales droites, moyenne pression, détente et condensation pour les bâtiments à roues destinés a« transport des voyageurs de luxe, moyenne distance : CannaugU Ulstefj Leinster :

Machines à balancier inférieur, moyenne pression, détente, et condensation pour les bâtiments à roues destinés au transport des voyageurs de luxe, grands parcours ;

Machines à balancier supérieur, haute pression, détente et condensation pour les bâtiments des lacs et des grands fleuves de l'Amérique ;

Machines horizontales, à bielle en retour, à deux cylindres placés d'un même bord, à moyenne pression, détente et condensation pour les bâtiments à hélice de grand parcours, voyageurs de toutes classes, émigrants et marchandises ;

Machines à pilon verticales renversées ;

Machines à pilon inclinées renversées, moyenne pression, détente et condensation pour les bâtiments à hélice destinés au transport des marchandises; cabotage ou traversées.

5"* An point de vue du mode de irropulsion,

a. — Navires de guerre .

Emploi des roues pour les yachts de plaisance, les avisos, les transports ; Emploi exclusif de l'hélice pour les bâtiments de combat.

b. — Navires de commerce :

Emploi des roues à palettes fixes pour les bâtiments destinée aux voyageurs de luxe: Ptrsia, Scotia^AragOj Napoléon III;

Emploi des roues à patelles articulées pour les bâtiments qui n'erfecluenl que de faibles parcours ;

Emploi de rhélicepour les biitiments destinés aux voyageurs (le toutes classes, aux émigrants, aux marchandises : Pereire, Vllle-de-Paris, Ch'wa, Cuba,

La navigation fluviale emploie indistinctement les aubes ou les hélices, selon le tirant d'eau dont elle peut disposer.

SACmSES DE SAVIGATION MARITDIE OU FLUVIALE. 181

BésHiné géaéral Bur lo eondltlona d'établlBacment d'un «ppa-

rtU dr H«viK«*ioa. — Le modèle â suivre, uni! fois iJùlerniiriù par la nature du service à accomplir d'abord, par les résultats obtenus dans des conditions identiques ou comparables ensuite, l'ingénieur, chargé de la surveillance de la construction d'un appareil de navigation, doit avoir présentes i la pensée les considéralions suivantes :

a. — Équilibrer parfaitement tout l'appareil, soit en disposant symétriquement les pièces symétriques, les cylindres avec les cylindres, les condenseurs avec les condenseurs, soit en alternant et en compensant par des conire-poids les inégalités que l'on serait forcé de conserver.

t. — Abaisser autant que possible le cenire de gravité, et s'il s'a^'it de navires de guerre, n'exposer aucune partie de la machine aux boulets de l'ennemi.

r. — Avoir une assiette invariable pour la machine et rendre celle-*!! indépendante des déformations qui peuvent survenir à b coque; ne pas cependant condenser tellctiient b ntaciiino ijii'elle devienne, par son isolement, une cause de déformation An la coque.

(1. — Attacher une extrême importance à la simplification ie tous les organes de la machine. Rejeter toutes les disposilinns compliquées, trop souvent considérées comme des perfeclionnements, et iaire en sorle que toutes les parties de la machine soient visibles et accessibles en marche.

e. — Donner à toutes les pièces de la machine un excès de solidité sur les dimensions qui seraient nécessaires à terre, en ne perdant pas de vue que, pour les appareils de navigation, l'-s réparations sont souvent impossibles pendant des mois onliers et quelquefois même des années. Remplacer le fer ordinaire par l'acier ou le feraciéreux, de manière à augmenter la résistance en diminuant le poids.

Supprimer tout ce qui est uniquement destiné à l'ornemenlation. Les surfaces polios à l'intérieur des cales ne servent qu'à

189 DES MACaLNES A VAPEUR.

donner un travail inutile aux hommes. A la mer elles sW deni rapidement et il faut les couvrir de peinture : il est dooc inutile dVn faire la dépense.

Une description détaillée des appareils de navigation eugerait un cours tout entier, et sortirait du cadre que doivent se tracer les ingénieurs des ponts et chaussées dans Têtude de la machine à vapeur. Nous nous bornerons à étudier sommairement deux questions importantes :

La production de la vapeur et remploi de la détente;

La dimension des navires ;

Et nous résumerons ensuite les pn^rés faits, depuis quelques années, par la navigation à vapeur maritime ou fluviale.

S i. — Production de la Tapciir ei emploi de la détente.

laé^kiM Sxcs. — Le proltlème de la production de la vapeur pour les appareils de navigation se présente dans des conditions bien plus difficiles que celles que Ton a à vaincre dans les machines fixes; ces difficultés sont :

Le faible emplacement disponible; Ijl mauvaise qualité deTeau pour la navigation maritime; L'impossibilité d*élever la pression dans des limites comparables à celles qu*on emploie sur terre et d^obtenir un tirage à Taide d'une haute cl:eniinée ;

L'impossibilité d'employer les mêmes matériaux de construction.

11 bUait néanmoins obtenir une grande surface de chauffe, ' ^i est la première condition à remplir dans tout appareil morisation quel qu'il soit. On a cherché pour arriver à ce it à imposer a la flamme du foyer et aux gaz de la comte plus long parcours possible «i travers la capacité intTeau, et on a successivement mis en usage :

MACHINES DE NAVIGATON MARITIME 00 FLDVULE. 185

Les chaudières à galeries ;

Les chaudières tubulaires :

Les chaudières à retour de flamme.

Comme il arrive presque toujours, on est passé par les dispositions les plus compliquées pour arriver à une disposition relativement simple et en usage aujourd'hui sur un nombre considérable de bateaux.

Chaudières* galeries. — 11 est impossible de décrire toutes les combinaisons imaginées par les constructeurs pour forcer la flamme ou plutôt la fumée à suivre, au milieu de Teau à vaporiser, les circuits les plus longs et les plus compliqués. Toutes ces dispositions présentaient un double inconvénient.

D*une part, le tirage était entravé par des coudes sans nombre qui produisaient des remous, des tourbillons, les gaz du foyer s'éteignaient et on rejetait dans l'atmosphère des gaz trèsimparfaitement brûlés; on perdait par conséquent toute la chaleur qui eût été produite par une combustion complète ;

En second lieu, la multiplicité des cloisons, des angles dans la chaudière, favorisait la formation des dépôts calcaires, et cela dans des parties presque impossibles à visiter et à nettoyer.

Enfin, si les chaudières à galeries échappaient aux inconvénients que nous venons de signaler, ce n'était qu'au prix de dimensions exagérées, et, par suite, d'un poids très-lourd.

En somme, les chaudières à galeries ont été successivement aijandonnées en France, en Angleterre, en Amérique, et on n'en Irouveruit plus qu'un très-petit nombre en service.

Chaodiércii tobuiaires. — Dans Ics chaudièrcs tubulaires, la lamme passe du foyer dans une série de tubes qui traversent lacliaudière, et, à la sortie de ces tubes, se perd dans la che- 'lûnée. On a fait un reproclie à cette disposition. Au moment «ù ils sortent du faisceau tubulaire, les gaz ont encore une température très-élevée qui est absolument perdue pour la vaporisation.

1S4 DES lACmMS A YàPEHl.

cimbJUvcb * scinv 4e flMHBe. — Dans les chaudières à retour de flamme, on a évité TinconTénient que nous venons de signaler dans les appareils tubulaires ordinaires. Les chaudières tabulaires à retour de flamme sont des chaudières à fojer extérieur, avec retour de flamme à Tintérieur; la partie inférieure est directement chaufTée par le foyer incandescenl et les gaz qui s*en d^agent ; mais ces gaz, au lieu de se perdre dans une cheminée placée à rexirémité de la chaudière opposée au foyer, retournent par une série de tubes placés dans le corps de la chaudière, se dépouillent dans ce trajet d*une grande partie de la chaleur qu'ils contiennent et se perdent dans la cheminée placée juste au-dessus de la porle du foyer.

Ces chaudières sont cubiques ; elles se prêtent parfaitement à Tarrimage dans les navires sans perte d'aucune place, et on peut considérer ce type comme répondant à tous les besoins du service. Étudiée dans tous ses détails par M. Dupuy de Ldme, la chaudière à retour de flamme est adoptée d'une manière uniforme dans la marine impériale. On place sur deux lignes une série de chaudières semblables, ce qui donne un équilibre parfait et, comme elles sont indépendantes, on peut les nettoyer successivement sans arrêter la marche du navire.

Chaadlércs povr les appareils A haaie pressloa. — Dans IcS

circonstances exceptionnelles permettant l'emploi des hautes pressions à la mer ou sur des rivières et des lacs d'eau douco, on emploie de véritables chaudières de locomotives, tubulaires et à flamme directe. Nous les décrirons dans le chapitre suivant

Qaaatlté d*eaa vaporisée par les ebaodléres aMurtees. — Il

existe une grande différence entre la puissance vaporisatrice des chaudières marines et celle des chaudières des machines fixes. Tandis que celles-ci vaporisent facilement 6 à 7 kilogrammes d'eau et arrivent, au moinsdans des expériences, à S ou 9 kilogr. d'eau par kilogramme de combustible, les autres ne donnent pas plus de 4 à 6 kilogrammes de vapeur en

MACei^lES DE NAYIGATKMf MARITIME OU FLUVIALE. 185

senice ordinaire. Cette difTérence s'explique par la difSculté que Ton éprouve à faire arriver Tair dans la chambre des chaudières situées à fond de cale et par l'emploi d'un combustible contenant une grande quantité de menu qui bouche les grilles.

La fabrication des agglomérés rend à cet égard un double senice à la marine : d'une part, on obtient un arrimage parfait el sans vides ; en second lieu, les agglomérés se tienne* t en gros morceaux sur la grille et ne gênent point le tirage.

Les conditions hygiéniques dans lesquelles se trouvent les chauffeurs des machines marines sont aussi un obstacle notable à l'observation des règles qu'il conviendrait de suivre pour obtenir un bon service.

EMjpioi des ▼entuatows. — On a cherché à remédier à ces divers inconvénients en plaçant à bord des ventilateurs qui envoient de l'air frais dans les chambres de chauffe. Ces appareils peuvent être mus par une courroie prenant le mouvement sur un des organes de la machine. Nous pensons qu'il vaut mieux prendre des ventilateurs à moteur adhérent, c'est-à-dire portant avec eux tout le mécanisme destiné à leur donner le mouvement et la vitesse qui leur est propre. On dispose les appareils dans l'emplacement le plus favorable à leur bon fonctionnement ; il suffit de leur amener de la va< peur, ce qui est plus facile que d'établir une transmission.

Nécessité d'écooomlAcr le eombostlble daBS le» machlnm ma-

Hne». — Il est certainement utile de chercher à diminuer la consommation du combustible dans toutes les machines à vapeur ; mais nulle part cette nécessité ne se fait mieux sentir que dans les machines de navigation. Non-seulement l'économie directe réalisée en argent a son importance, mais, si on parvient à diminuer la consommation du combustible, on diminue Tclonduedes soutes destinées à en recevoir l'approvisionnement, et on augmente d'autant l'étendue des soutes qui peuvent recevoir de la marchandise. Si on laisse aux soutes à charbon leur dimension primitive, une réduction dans la consommation pen-

iS6 DES MACHCVES A VAPEUR.

dant runitë de temps permettra d^effectuer des voyages plus longs.

Nous retrouverons constamment dans ce chapitre la question de l'approvisionnement du combustible pour la navigation transatlantique. Aussi les constructeurs ont-ils fait dans tons les pays les plus grands efforts pour introduire dans les appareils de navigation les perfectionnements qui avaient été réalisés dans les machines à terre et qui avaient exercé une influence sur la consommation. Ces perfectionnements se rapportent à trois ordres d'idées distinctes :

Elévation de la pression de la vapeur ;

Appareils de détente ;

Chemises de vapeur.

Nous avons, dans les paragraphes précédents, parlé des difficultés que présente Temploi de la haute pression à la mer ri avec Teau salée. (1 nous reste à indiquer sommairement ce qui a été fait pour les autres questions.

Appareils de déteste. — La détente pcut s*effectuer de deux manières : 1"" dans un seul cylindre en coupant Tintroduction de la vapeur ; 2"" à un moment donné de la course du piston, dans des cylindres successifs. Le premier mode de détente, si usité dans les machines fixes et dans les machines locomotives, ne parait pas réussir dans les machines marines, probablement à cause du peu d'élévation dans la pression initiale de la vapeur employée, et on a donné la préférence à l'emploi plus difficile de cylindres successifs dans chacun desquels la vapeur travaille à pleine pression pendant toute la durée de la course du piston.

Cyiiadres eoBjoKoén de iir<M>ir. — On a naturellement tenté de réaliser sur des machines marines les dispositions proposées par Woolf. Un petit cylindre a été accolé au grand cylindre: la vapeur passe de la chaudière dans le petit cylindre et de celuici dans le grand à l'aide d'une distribution croisée, la va|)eur qui sort du haut du petit cylindre devant entrer dans le bas du grand, et inversement.

Ces tcnlatives ont été faites à Manchester sur des machines h cjlindres verticaux et à balancier à peu prés identiques aux machines Woolf employées à terre.

La dirficulté d'ajouter un second cylindre aux machines marines, construites d'après les types autres que les machines à balancier, a conduit les constructeurs anglais à deux autres combinaisons très-ingénieuses : la première consiste à superposer les deux cylindres et à conduire leurs pistons par une seuleet même tige ; la seconde, à avoir trois cylindres parallèles dont les pistons sont reliés par une traverse ; la vapeur passe de la chaudière dans le cylindre du milieu et se détend dans chacun des deux autres cylindres dont les prises de vapeur correspondent à l'échappement du cylindre central.

Les dernières grandes Expositions de Londres et de Paris ont orfert plusieurs spécimens de ces dispositions.

CyîîWÊdr^m superposés* — nhieMne du Hooltan. — Le Mooltnn

est un grand navire de 2,250 tonneaux, appartenant à la compagnie Péninsulaire et orientale, dont la flotte sillonne la mer des Indes. La question de Téconomie du combustible s'impose à cette Compagnie d'une façon extraordinaire ; elle fait venir d'Angleterre tout le charbon qu'elle consomme et dont la dépense annuelle s'élève a 20 millions de francs.

La machine du Mooltan est à pilon, c'est-à-dire à cylindre vertical renversé ; seulement, au lieu d'un seul cylindre, il y en a deux superposés d'égale hauteur ; les pistons de ces deux cylindres sont réunis par une lige commune, et le petit cylindre est au-dessus du grand. Ses principales dimensions sont les suivantes :

Diamètre du grand cylindre 2"", 438

Diamètre du petit cylindre 1",091

Course commune. O^^OIS

Rapport des volumes des cylindres 1 à 5

Surface de chauffe >i45™^85

Puissance nominale 400 chevaux.

Puissance réelle , . . . 1730 —

La pression efTective est de 1*,404 par centimètre carré, el il importe de remarquer l'emploi du système de Woolf avec drs pressions aussi faibles.

• Dans un de ses voyages de 6,000 milles, ou 11,120 kilom., le Mooltan a brûlé 630 tonneaux de charbon ; les navires de même grandeur faisant le même trajet dépensaient 1 ,200 tonneaux, presque le double. Cette énorme différence, qui s*est maintenue en service régulier, est-elle due uniquement à Tadoption de la détente ou à la construction perfectionnée de la chaudière et du condenseur? C'est ce qu'il est impossible de préciser, mais les résultats obtenus n'en sont pas moins vraiment extraordinaires.

CjiiwÊôrtM eoBjucvés horiioauivx. — Lcs premiers essais de cylindres conjugués horizontaux ont été faits sur la fr^te britannique la Constance. La machine comprend deux groupes, de trois cylindres chacun, tous d'égale dimension, placés de chaque côté de l'arbre de Thélice ; les cylindres du milieu de chaque groupe reçoivent la vapeur de la chaudière et Tévacuent dans les cylindres latéraux. La détente s'effectue aussi à un demi.

Des dispositions semblables ont été réalisées dans la grande machine du vaisseau le Friedland montée à l'Exposition de 1867. Seulement il n'y a en tout que trois cylindres; la vapeur, après avoir agi dans le cylindre central, se détend dans les cylindres latéraux.

Tir«¥«iuK divers exécutés par la maehlne A vapeor A hurû éf

grands BAvires. — Les manœuvres de force que Ton doit exécuter à bord des grands navires sont très-nombreuses, et, avec les dimensions toujours croissantes de ces derniers, il devenail difficile de demander aux forces humaines l'exécution de ces manœuvres. On a pensé que la vapeur pouvait encore rendre co service, et on a installé un certain nombre de machines auxiliaires destinées à l'accomplissement des manœuvres les plus pénibles.

MICHISES DE SAVtGATIO> NABITIME Ot FltTIAI.E 18»

Oiiciques ingénieurs ont prélcndii même que l'on avait dê- \Kt<>^ le but et que l'on demande trop aujourd'hui à la vapeur. Dans une de ces enquêtes inslruclives qui ont lieu si souvent en Angleterre, un ingénieur a signalé comme exagéré le labeur imposé aux mécaniciens; il a regretlé peureux le bon vieux temps où Ton ne connaissait pas les condenseurs, les sur- L-haulTeurs, les pompes centrifuges, les treuils à vapeur, les machines auxiliaires, etc., etc.

Il est certain qu'il ne faut pas tout confier à la vapeur et réliuire l'art de la navigation à la manœuvre de quelques leviers et de quelques robinets. L'homme a su vaincre la mer par d'autres moyens ; il y aurait injustice et imprudence à l'oublier. GavHarpcs 4c «ap««r. — La faiblc pressîon à laquelle la vapeur est employée dans les appareils de navigation maritime exige des précautions particulières pour la conservation de la température et de la force élastique. L'on a compris, plus rapiilcmcnt peut-être qu'on ne l'avait fait pour les machines fixes, les avantages que présentait l'emploi des chemises ou des i^nleloppes de vapeur autour des cylindres. Aussi tous les appareils de détente dont nous venons de parler sont-ils en quelque sorte baigni-s dans un bain de vapeur. Dans la machine exposée par M. Dupuy de Lôme, la vapeur, Â sa sortie de la l'haudiére, circule dans l'enveloppe des cylindres avant d'en- Irer dans ces derniers ; il est impossible d'avoir un plus parfait i*-quîlibre enlre la Icnipéralure des deux parois du cylindre dans lequel se meut un piston moteur. On peut se demander, loutefiiis, si la multiplicité de ces circuits n'enlève pas à la vapeur une partie de sa force élastique égale à celte dont on poursuit la consenation parle maintien de la température. Pour que, ilans la construction des machines in vapeur, une disposition nouvelle ait toute son el'ficarité, il faut qu'elle soit simple ; autrement, on retombe dans les inconvénients que nous avons »i;niatés : un perTeclionnement dépense plus de force qu'il n'est lieslinè j en économiser.

ni ic noms i Tipan.

a vipear.

^. — Le public, qui ne s'intéresse ptts asssin tWL France aux clioses de la nit-r, ne semble pas avoir fri> £anle â la nHolation considérable que la machine à \apeiir a aoKMnplîe H accomplit chaque jour dans la navigalion, et K2itoat dans h naii^tion transatlantique. De temps à autre, on s^tacmipe a^«c passion de h transformation que subit la flotte de cv>oibat: il y a tnmte ans, on pariait des frégates de 450 che- Tau. aa^ourd^hui on discute les flottes cuirassées^ mais oo n'^atlache qu'un int 'nH médiocre au développement de la flotic coamiefriale. Xous voudrions pouvoir faire sortir notre pars de celte apathie, et montrer que, sur mer comme sur terre, b ■uchine à vapeur a enfanté de véritables merveilles.

La navisMtion maritime ou fluviale a subi une double transfiMmation : d*une part, les moteurs à vapeur ont été substitués aux moteurs à voile; d autre part, le bois a fait place au fer dans b construction des bâtiments.

Béylarlté ■ownac #■■■ les ▼•yagcs ■Murltlig». — NoUS

n*avons ps à rappeler toutes les diflicultés, toutes les incerti*

tudes, tous les dangers que la seule ressource du vent apportait

à la navigation transatlantique. On partait, on revenait quand le

vent était bon, et la durée d*unc traversée d*Europe en Amé*

rique et vice versa variait du simple au double sans que Ton

pÉl 8*en inquiéter. Aujourd'hui^ c'est par heures que Ton compte

renées, et les feuilles de voyage des navires transatlan^

NBnbkblesàla feuille d*un train de chemin de fer^ ren-

iipte des moindres pertes de temps. Le désir d^arrivet

i-e précise entraîne quelquefois peut-être les capitaines

tiida natiresà vapeur à do véritables imprudences, a des

,i ûes comme on Ta dit : ils ne reculent devant

aucun état du temps et s'exposent à des avaries qu'ils auraient évitées en changeant un peu la direction de leur marche pour céder pendant quelques heures à la mer. Mais ces exemples d'avaries sont fort rares, et on peut dire que la régularité dans la marche est devenue la règle. Cette admirable précision n'a saas doute rien de poétique. On ne s'abandonnera plus au gré des vents et des flots. Disons que l'homme n'en sera plus le jouet.

Dans peu d'aimées, peu de mois peut-être, deux amis pourront se quitter à Paris et se donner rendez-vous en Chine à jour, nous dirons presque à heure précise.

Le premier traversera Tocéan Atlantique en 10 jours, le continent américain de New-York à San-Francisco en 8, l'océan Pacifique de San-Francisco à Yokohama en 21, et la mer de Chine de Yokohama à Hong-Kong, en 11; il achèvera son voyage en 50 jours.

Le second, moins pressé, pourra rester 10 jours de plus à Paris; mais en suivant le chemin de fer de Paris à Marseille, il pourra, grâce à la coupure de Tisthme de Suez, arriver sans transbordement jusqu'en Chine, et rejoindre son compagnon au moment convenu, après 36 ou 40 jours de voyage.

Dans de pareilles conditions, la mission donnée à l'homme de parcourir la terre et de la dompter s'accomplit, et nos en* fanls seront en possession d'inslrumcnts de travail que nos pères n'ont point connus ni même soupçonnés.

SabsUCution dn fer an bols. — La substitution du for au

bois pour la construction des navires a donné des résultats uu moins aussi extraordinaires que ceux obtenus par la substitution de la vapeur à la voile.

On ne sait pas assez ce que c'était que la fatigue à la mer d'un navire en bois: réparations incessantes, élévalion graduelle du taux de l'assurance, enfin destruction certaine au boul d'un petit nombre d'années.

Aucun navire en bois de résistei'ait à l'action d'un moteur à

vapeur de 5 à 4,000 chevaux, agissant sans repos ni trêve peo- ■: dant des journées et des semaines pour produire une vitesse y régulière de 25 à 26 kilomètres à Theure. Les assemblages i des bois ne peuvent être, au point de vue de la rigidité et > de l'invariabilité dans les formes, comparés aux assemblages . métalliques donnés par la rivure des pièces lisses assemblées, . soit directement entre elles, soit par l'intermédiaire de pièces à nervures dont la résistance dépasse celle des pièces de bois du plus fort équarrissage.

Un navire transatlantique en fer peut être comparé à une chaudière : construit avec des tôles d'une épaisseur supérieure à celle usitée dans les chaudières, il n'a pas à supporter des pressions comparables à celles auxquelles sont soumises CCS dernières. 11 reçoit les plus violents coups de mer comme un bloc pilein. Sa rigidité est telle qu'il peut, soit rester suspendu aux sommets de deux vagues, sans que son milieu fléchisse, soit reposer sur son milieu sans que ses extrémités s'abaissent. Le Great-Britain a fait quinze ans de navigation transatlantique, après avoir été jeté sur les rochers et avoir été pendant un hiver abandonné à l'action destructive des vents et des marées.

Le lancement du Great-Eastern^ dans la Tamise, s'est fait avec les plus grandes difficultés, et cette opération a duré plusieurs semaines. Pendant un temps très-long, une partie considérable du bûtinicnt est demeurée en porte à faux, et cet incident, qui eut amené la destruction d'un navire en bois, n'a pas même inspiré d'inquiétude aux constructeurs du Guat Easiern.

La vulgarisation des enveloppes cellulaires constituant double fond et doubles parois, l'emploi des cloisons ètanches rendront indestructibles les plus grands bâtiments.

Ajoutons qu'il eût été niatériellement impossible de trouver la quantité de bois nécessaire à la construction des flottes commercialesquiparcoureritaujourd*hui toutes les mers. Li' dé-

MAailNES DE NAVIGATION NABmME OU FLUYULE. 193

peuplement, ou, pour mieux dire, la destruction complète des forêts, eût placé un grand nombre de nations dans un état d'irrémédiable infériorité. L'emploi du fer a fait disparaître toutes les craintes qui ont pu être formulées au sujet de Tépuisement des bois propres à la marine.

Les conséquences delà transformation du matériel maritime ne se sont point fait attendre; il suffit de les énumérer pour en apprécier l'importance :

Sécurité ;

Énorme abréviation dans la durée des voyages ;

Fréquence des départs pour les voyageurs ;

Fréquence des voyages exécutés par un même navire;

Économie sur les prix de transport ;

Économie sur les assurances ;

Abaissement du fret, permettant le transport des marclian • dises de faible valeur.

Les faits qui se rattachent à ces diverses considérations sont si nombreux qu'ils comporteraient plusieurs leçons. Nous ne pouvons indiquer que les plus saillants.

Séearlté ofTertc par les nouvelles coBstracUons. — NouSavOHS

dit combien les navires construits en mêlai offraient déjà une bien plus grande résistance que les navires en bois ; mais les dimensions données aux constructions modernes réalisent une condition de sécurité dont on ne saurait trop apprécier la valeur. Nous voulons parler de la densité des nouveaux navires, c'est-à-dire du rapport entre le volume total du navire et le volume d'eau qu'il déplace.M.Flachala très-bien caractérisé la condition dans laquelle se trouvent, sous ce rapport, les grands navires; « Un navire transatlantique de i0'°,50 de creux of- Irantau plan de flottaison 1,100 mètres carrés de superficie, el déplaçant 5,000 mètres cubes au tirant d'eau de 6 mètres, oppose à une immersion complète un effort de 4,400,000 kilog. , qui correspondent à 4 mètres carrés d'immersion supplémentaire. C'est donc avec une énergie de 4,000 à 4,500 kilog. par I. 13

194 HS lAOlDŒS A TiPEUR.

mètre ranr, que le oaTÎre se soulère de lui-même, lorsque h lague sVlève autour de lui, et quand même Feau le couTrirail, le poids de Feau sur le pont n*est qu^une minime fraction de reflet de soulèfement dont le naTire est doué à chaque immersion qui dépasse la ligne de flottaison qui correspond à son poids spécifique. »

cité, quelques pages plus haut, les itinéraires que peuvent prendre au départ de Paris deux personnes qui veulent se rendre en Qiine. Sans chercher d aussi longs itinéraires, nous Toyons partout la durée des voyages réduile dans des propOTtions extraordinaires. On va de Liverpool à New- York en neuf jours et demi, quand, il y a trente ans, on mettait plus d*un mois. Dans d*autres directions moins fréquentées, et sur lesquelles on n^avail pas installé des voiliers rapides semblables aux paquebots américains, on peut dire qu'avec la vapeur les semaines sont remplacées par des jours, et, au point de vue de la sécurité encore, une telle abréviation dans la durée du parcours doit être mise au premier rang des garanties obt(9iucs.

Wwimmtmzc des éipwmtm. — 11 s'est Créé entre New-Tork cl Liverpool, dit M. Flachat dans son excellent livre sur la navigation transocé ^nienne, autant d*espéces de navii*es qu*il y a de catégories de voyageurs. On choisit son navire comme on choisit son train et son wagon.

Le nombre des départs d'Europe pour New-York s élevait déjà en 1867 à 286 par an, savoir :

Compagnie Ginard, senrice postal anglais : LiTerpool. . 53 départs Gompgnie Générale Transatlantique, senrice postal fran-

çus : le Havre, Brest 5j

Qompi^ie Inman, senice postal amérioa in : Liverpool. 104 Horth Germin Lloyd, service postal américain : Brème,

gouttiamplon 53

and American Company, service postal améri- Hambourg, Southampton 3G

Total pareU 380 départs*

MAClIliMS IIK KWICATIOS HARITIIllE OL FLIIVIAM:. 11)5

suit tinte iléparls d'Europe par chaque quinzaine pour New- York, Eu comptant les départs suppliînienlaires, on peut dire qui' l'on a aujourd'hui un service journalier entre l'Europe et l'Amérique .

La réi;ularité de ces services est admirable. Pcndaut une périmle de vingt-cinq année», la compagnie Cunard a crfectué 2,UiO travei'st'es de l'Océan sons qu'aucun trajet ait été interrompu ou inachevé, sans avoir perdu un seul navire, un seul liomme, une seule lellre. Pour obtenir de pareils résultats, la compagnie Cunard n'a reculé devant aucun sacrifice ; améliorjinl, transformant sans cesse son malériel, elle a augmenté de ôOp. 100 la vitesse de ses navires, de 8°,8 à IS^iSÎ. Récemment vile a vendu un de ses navires, VArabia, qui avait coûté ',000,000 fr., mais dont la vitesse n'atteignait pas 12 nœuds.

L'ensemble des subventions postales payées par les pouveriioments pour tes services transatlantiques, dépasse 50 millions par an; maïs les compagnies ont dépensé 400 millions pour la construction du matériel.

Iians un grand nombre d'autres directions, on trouverait la rui'me multiplicité, la même régularité de départs. Nous en cili'rons un dernier exemple : sur la mer d'Irlande, si dure, si tliflicilc à franchir, les relations entre l'Ani^lelerre et l'Irlande étaient autrefois bien fréquemment arrêtées; aujourd'hui le ianuaught, l' Vlsteiy le Leiiistei- et le Munster franchissent la mer <i'lrlande avec une vitesse de 26 kilomètres à l'heure. Il y a imx départs par jour, et jamais l'état de la mer ou de l'atmosphère n'a retardé l'heure d'un départ. Le Connaïujht, depuis le i" octobre 1860 jusqu'au 51 décembre 186G. a fait 2,58o travei-sées entre l'Angleterre et l'Irlande sans avoir jamais éprouvé un seul accident.

L'abolition de la surtaxe de pavillon qui frappait tes navires élranjiers à leur entrée dans les ports fran<;ais permettra à plusieurs de ces grands services de faire escale au Havre et à Kresl, et offrira nu commerce fraii(,ais de nouveaux moyens de

196 DES MAGHUSES A VAPEUR.

transport. Pour le mois de juin 1869, le port du Havre aura 55 départs de steamers transatlantiques.

Fréqnenee des voyages exéeatés par oa mêaie Bavke. -*

Dans Panciennc organisation maritime, un navire effectuait entre l'Europe et l'Amérique un ou deux voyages par an, trois ou quatre au plus ; il fallait que les opérations commerciales traitées dans ce petit nombre de voyages payassent les frais généraux et Tamortissement du navire. Aujourd'hui, un navire peut faire, entre TEurope et l'Amérique, huit à dix voyages par an, et l'on conçoit immédiatement la diminution des frais généraux répartis sur un nombre double, quadruple, décuple même, d'opérations commerciales.

Sans doute les navires à vapeur coûtent plus cher que les anciens navires à voiles ; mais si on rapporte leur prix de revient à l'unité de volume utilisable et au nombre de fois que cette unité de volume peut être utilisée dans une année, les navires à voiles ne peuvent plus soutenir la comparaison.

Ahal—emenC dans les prix do transport par aavlres A lapisf

a. — Voyageurs. Les paquebots américains qui faisaient de 1830 à 1850 les transports entre New-York et le Havre, et qui jouissaient d'une grande réputation, mettaient de 30 à 45 jours pour faire le trajet. Leurs prix, nourriture comprise, étaient les suivants :

Première chambre 700 fr.

Deuxième chambre 550

Entrepont 100, 150 ou 200

selon les relations de l'offre et de la demande.

En 1851 , une première ligne de steamers fut établie entre le Havre et New-York. Prix :

Première chambre 850 fr.

Deuxième chambre 500

La compagnie Générale Transatlantique qui, la première, a

JfACBfiïES DE HAVICATWN MARITIME OU FLUVIALE. 197

àolé notre pays d'un service ^gal à ceux dont l'Angleterre jouissait depuis lon^emps, a demandé :

Première chnmbre 700 fr.

Detuiëme chambre i25

Troisième chambre 275

Les voyageurs réalisaient dèjii sur le prix des premiers trans'atlunliques une feonomie appréciable en argent, mais ils en ri^jilisaient une autre en temps bien plus considérable et bien plus importante. Au lieu de durer de 30 à 45 jours comme du temps des paquebots à voiles, 18 à 20 jours comme avec les oremiers steamers, le voyage était réduit à 10 ou 11 jours ef s'eltectuail dans des ronditions de confDrt tout à fait nouvelles.

b. — Marchandées en tfênéral. L'abaissement du prix du fret pour les marchandises a été extraordinaire.

Les premiers navires transatlantiques prenaient 200 fr. par 40 pieds cubes anglais.

la compagnie Transatlantique a successivement offert 100, 7ô, 50 fr. pour la mOme mesure de capacité.

Dans le courant de l'année 1868, la compagnie Cunard chargeait à Liverpool pour New-York des marchamlises a raison de Î7 fr. 50. Tous ces prix, selon tes usages du commerce, doivent ftre majorés de 10 p. 100.

En considérant ce dernier chilTre de 27 fr. 50 comme un prix Kcidentel de concurrence, en s'arn'lant au dernier chiffre de ia compagnie Transatlantique, 50 tr.,on voit que le commerce a olitenu en argent une économie de 75 p. 100, à laquelle il a>nvien( d'ajouter une bien autre transformation : la rapidité, ia régularité et la sécurité.

c. — È'rigrauts. Nous mentionnons à part le Iransporl des èniigranls, parce que l'emploi de la machine à vapeur a modifié considérablement les conditions dans lesquelles cette classe particulière de voyageurs était transportée d'Europe en Amérique. Les transports par voiliers ont presque complètement

1^8 DES MACHLNES A VAPEUH.

disparu et ils s'effectuent par de grands navires à hélice qui portent jusqu'à 6 à 700 personnes.

Les prix du passage du Havre à Ne^-York sont aujourd'hui les suivants :

Navires hamhourgeois et brêmois 310 (ir.

Navires anglais 160, 150 et même 130 fr.

nourriture comprise.

AcmKMMie umr les aMunuMM. — La régularité des transports effectués par les navires à vapeur, la diminution dans le nombre des sinistres, réduiront dans une large proportion les primes d'assurances; primes qui représentent, pour le commerce échangé entre 1 Europe et l'Amérique, une dépense annuelle de 4 à 500 millions de francs. Dans quelques années, on ne songera pas plus à assurer une marchandise sur mer que sur un chemin de fer.

Ak«to»eaMai de firet pciMictt— t le tnuMport éttm ■MurdMadlio

de faiMe ▼aiewr. — Ici cucorc Tcmploi de la vapeur a dépassé toutes les prévisions. On l'admettait pour le transport des voyageurs, des marchandises de grande valeur, mais on réservait à la marine à voiles le transport des objets encombi^nts, des houilles, des minerais. Pour les faibles distances, la question est résolue pour l'emploi de la vapeur, et les immenses transports de charbon qui s'exécutent sur les côtes de l'Angleterre, ou entre TAngletcrre et le continent, montrent riinportance acquise par les bateaux porteurs à vapeur.

Pour les grandes distances, pour aller d'Europe en Australie, la question de Tapprovisionnement de charbon nécessaire aux machines limite encore Temploi des navires à vapeur; mais on entrevoit déjà la possibilité de diminuer, dans une large proportion, l'emploi du combustible.

Malheureusement nous n^avons en France que bien peu de services semblables à ceux si nombreux de l'Angleterre. Nous mentionnerons le ti-ansport des minerais de l'Algérie à Mar-

MACIIINIS DE N.\V1GA1I0.\ MARITINE 01 FLUVIALE. 199

seillo ; ce trarrspoil s'efrectuc à l'aide de navires en fer à liélice ï[iii ont été construits par la sociélé des Forçes et chantiers de h ïliiditerranée. Ces navires ont les dimensions ci-après :

longueur 72-,65

largeur 8-,S9

Cmii 6-,50

Tirant d'em 4-,S0

DêpIaceiDeot 2. ICI tonneaux

Port en inarchuidbes 1.500 —

U machine, de la force de 120 chevaux nominaux, est à pilon, el placée à l'arrière du navire; elle laisse disponible une cale de 45inèlrcs de longueur pour le chargement des marchandises. Dic soute è eau permet de recevoir 300 tonnes de lest.

f.es navires, qui port'-nt t"i à 1,500 tonnes de charbon, ont coiilî- 680,000 fr. Ce chiffre ne paraîtra pas exagi^ri; si on le rapproche de ta valeur du matériel roulant qu'un chemin de fer doit employer pour transporter un tonnage égal,

1,500 tonnes exigent en effet 150 wagons et 4 machines au moins, par conséquent une dépense de 075,000 fr., savoir :

150 wagons à 2,500 fr 375,000 fr.

4 machines à marchandises à 75,000 fr. 300,000

675,000 fr., t'est-à-dire un chiffre égal à celui du prix de revient du bateau » upeiir.

M^MTBaloaa «le» navlrea. — Déplavrmenl Ft (onnag'^- — LGi

mesures eraplojéL'S par les diverses nations pour apprécier les liimeti&ions des navires ne sont pas les mêmes. Nuus avons bien des fuis exprimé le désir de voir s'établir à cet égard une entente générale: dans chaque pays même, on se sert de deux mesures : le déplacement et le tonnage.

I> déplacement d'un navire est le volume qu'il occupe lorspi'il llotte. Son poids est t'^'al au volume de Tuau déplacée ; il

300 DES MACHINES A YAPEUK.

s'exprime en tonneaux de i ,000 kilog. en France, de i ,01 Okilog. en Angleterre. Ces deux mesures sont peu différentes.

Le jaugeage est un mode d'éyaluation très-arbitraire, spëdal à chaque pays, servant à déterminer la capacité du navire et fixer à des droits dé douane, de pilotage, de port, etc., etc.

En France, le jaugeage représente à la fois :

Le port en tonneaux de i ,000 kilog.;

L'espace libre en tonneaux-volumes de 42 pieds cubes (environ 1 mètre cube et demi).

En Angleterre, le jaugeage représente le nombre exact de tonneaux-volumes de 100 pieds cubes chacun, que renferme Tespace libre pour les chargements des marchandises et le logement des passagers, déduction faite par conséquent du volume de l'espace occupé par les machines, les chaudières et les approvisionnements de combustible.

On voit combien les comparaisons sont difficiles : d^une part, on prend des tonneaux de 42 pieds cubes ; d'une autre, des tonneaux de 100 pieds cubes. Dans un cas, on confond les espaces occupés par ou pour les machines avec les espaces commerciaux ; dans un autre cas, on ne considère que ces derniers, en n'appréciant que ce qui est utilisable pour \c commerce.

La notion du déplacement mesuré en tonneaux est la seule qui ne prête pas à l'ambiguïté» et c'est celle dont nous nous servirons dans ce chapitre.

AocBientatlon rapide dans le tonnage. — LeS navires de 800

à 1,000 tonneaux étaient regardés autrefois comme considérables. Cette limite est aujourd'hui bien dépassée et, dans un espace de moins de trente ans, on est passé de 1,350 tonneaux (Great'Westei^n , 1838) aux chiffres de 3,800 tonnes (Scotia) et 4,100 tonnes (Great-Reimbliv) .

Cet accroissement ne s'est pas fait d'une manière continue ; et, entre le Great-Westem et le Great-Republic qui navigue sur Tocéan Pacifique, il faut placer le Great-Eastem qui jauge

MACHINES m NAVIGATiaïf MABinME OU FLUVIALE. 301

31,000 tonneaux. Nous consacrerons un paragraphe spécial à ce navire extraordinaire, dans lequel on a dépassé la limite commerciale qu'il parait possible de donner aujourd*hui aux constructions maritimes. Pour que l'on puisse se faire une idée exacte des formes nouvelles adoptées par les constructeurs, nous avons résumé, dans le tableau ci-aprés, les conditions d'établissement de douze navires faisant un service régulier.

L'accroissement continu des dimensions des navires repose sur une donnée mathématique très-simple : si on double toutes les dimensions d'un navire, le volume de ce navire devient huit fois plus grand, l'espace utilisable commercialement augmenle dans la même proportion, tandis que la surface du maître couple à laquelle on rapporte la résistance est seulement quadruplée: les résistances croissent comme le carré des dimensions, les espaces utilisables comme le cube de ces mêmes dimensions.