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(1) Ne pas oublier qu'on suppose l’état de repos, ou, pour parler plus exactement, d'équilibre.
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î voit que, si lecâble tombe verticalement, A—0, T— pli. 4 La tension, comme nous l’avons dit, est égale au poids , 1 du mètre courant multiplié par la profondeur. À me- | tA—0, ’ sure que l'angle À augmente, la tension augmente, et 1 ; elle serait infinie sile câble était tendu horizontalement. He } : Tous ces calculs ne sont qu'approximatifs, puisqu'ils ‘ \ supposent l'équilibre ; mais l'état du mouvement a peu f A 1) | de k po Fr : d'influence (1) et place le câble dans des conditions plus if
our parler plus % (1) Haurait fallu mettre : Mais, quoique l’état de mouvement ait une ; nfluence sensible, le cäble s’y trouve placé dans des conditions, etc. F | fl ï & me
favorables , nutumment à cause de la résistance de l’eau, Le câble affecte d’abord une forme convexe, par suite de cette résistance de l’eau, puis s'infléchit et prend la forme concave de la chaînette (1).
L'analyse ne peut rendre compte exactement de ce qui se passe dans l’état de mouvement. On peut néanmoins calculer en partie l’effet de la résistance de l’eau. J'indique seulement les calculs :
En supposant que le câble tombe verticalement (sa section circulaire étant horizontale),
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Les résultats sont calculés pour le câble algérien de l'année dernière, où a = 282, P—1, p—=2, p—=0,7, y = 9,809.
Nous reviendrons sur la formule ! 12) lorsque nous parlerons de l'émission du câble; pour le moment, nous supposons qu'on émette le câble avec assez d'habileté pour qu’il se rapproche beaucoup de la verticale,
(4) Tout bien examiné, je pense qu'on ne sait rien d’exact sur la forme réelle qu’affecte le câble pendant le mouvement.
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c’est-à-dire de la condition la plus favorable, et que cet angle À soit de 16°; on aura T — pH (1,35) = la tension égale au poids du mètre courant dans l'eau, multiplié par la profondeur, plus les 35 centièmes de cette quantité, c’est-à-dire, en nombre ronds, augmentée du tiers. Si donc nous avons à passer par 3,000, c'est le poids de 4,000 mètres de câble dans l'eau qui tendra à le rompre.
Le câble qu’on a tenté de poser l'an dernier, entre la Sardaigne et l'Algérie, pesait 2 kilogr. le mètre dans l’eau ; il devait passer par 2,000 mètres; la charge à laquelle il devait être exposé était done de 2,600 fois 2 kilogr., ou 5,200 kilogr., et dans les essais que j'avais provoqués en Angleterre il avait rompu sous le double de ce poids. Il est évident qu'il serait inadmissible de tenter de poser un câble qui, lors des essais, aurait rompu exactement un peu au-dessus de la charge qu'il est censé devoir supporter pendant l’opération. Quant à la proportion qui doit exister entre la rupture à l'essai et la charge probable, les opinions peuvent varier, suivant la prudence de chacun. M. Stevenson, l’ingénieur anglais, voulait le triple; M. le commandant Labrousse, dont il sera question lorsque je parlerai de l'émission, demande seulement moitié en sus ; pour moi, autant que j'ai pu juger de l'influence des circonstances qui doivent se présenter sous la pose du càble, je crois qu'il est nécessaire et suffisant de s’arrèter au double. J'ai adopté ce coefficient, qui serait évidemment trop faible pour les travaux ordinaires, tels que les ponts suspendus, mais convenable pour le cas particulier qui nous occupe , où l'élément du temps disparaît. Le câble, une
Essais de câbles,
fois au fond de la mer, n’a plus aucune traction à supporler, et nous n'avons besoin de sa résistance que pendant la pose, c’est-à-dire, s'i n’y a que de faibles arrêts, que pendant quelques quarts d'heure.
L'adoption de ce coefficient m'a engagé à conseiller, l’année dernière, à la Compagnie des télégraphes méditerranéens, de prendre la route de la Galite, par 2,000 mètres au lieu de celle de Bone, par 2,500 mètres.
Le câble transatlantique, que j'ai essayé au Conservatoire, où j'ai été accueilli avec une grande bienveïllanec par le général Morin, est exactement dans ces conditions que je désire : il pèse 266 grammes par mètre dans l'eau; devant passer par 4,000 mètres , la traction sera de 5,300 mètres, qui, doublés, font 10,600 mètres, et 10,600 x 360 font 3,816 kilogrammes qu'il aurait dû supporter à l'essai; or il a rompu à 3,750 kilogr. (1).
Ces essais de rupture sont moins simples qu'on ne croit. M. Tresca à bien voulu s’en occuper, et nous avons eu du mal à arriver à ce que le câble cassât en son milieu, et non aux points d’attache ; nous avons réussi en terminant les extrémités en anneaux bien épissés, entourant un arbre en bois solid: de 20 ou 95 centimètres de diamètre. Cet arbre supportait directement tout le système de traction. Nous avons eru devoir opérer directement par des poids sur un plateau, au lieu des presses hydrauliques et des pesons ordinairement en usage, ces derniers procédés étant
(1) Tout en reconnaissant que les caleuls et les raisonnements eidessus ne sont pas exacts, je serais même aujourd'hui porté à indiquer encore, faute de mieux, les mêmes moyens pour arriver à prévoir ap-
proximativement les efforts qu'aura à supporter le câble et déterminer les conditions de ténacité auxquelles il doit sutistaire,
V- À sujets à des erreurs de frottement et de comparaisons. nt ; Si l’on veut appliquer ce qui précède à un fil de ‘ “CSL É cuivre nu qu'on jetterait, comme il a été dit plus haut, |. entre la France et l'Algérie, on voit qu'il aurait à suppor- li r, % ter 4,000 mètres de son poids. Or, si nous le supposons | li- $ de 2 millimètres de diamètre, il pèsera dans l’eau en- b DO siron 28 grammes par mètre, soit, pour 4,000 mètres, k % 112 kilogr.; et, comme il rompt à 1 à kilogr. environ par Ë a millimètre carré de section, il ne pourra supporter que k ec ë 46 kilogr. au lieu de 112 qui tendront à le casser. l di- Quel que doive être le coefficient d'essai, la formule 71 ns | | 12) nous montre que, toutes choses égales d'ailleurs, AE J ra la tension est proportionnelle au poids du câble; il ne “ant à 0) el 5 s’ensuit nullement que, sous le rapport de la résistance, a résistance. 1 dû ‘ un câble plus léger soit en de meilleures conditions ! 1). - qu'un câble plus lourd. Pour plus de simplicité, nous | ne F admettrons, sans trop nous éloigner de la vérité, que le 1 Jus 4 cylindre intérieur, composé du fi de cuivre et de la en à gutta-percha, a la mêine densité que l’eau. Cette par- ï ons È tie du câble immergé a, pour ainsi dire, perdu tout son ! ien : | poids et elle peut être considérée à peu près comme è 195 k nulle sous le rapport de la traction (1); il n’y a donc à | re C- ° ) s'occuper que de l'enveloppe extérieure en fer. Or, si elle
cru : est moins forte, elle pèsera moins et aura moins à suppla- à porter; mais aussi le nombre de millimètres carrés de | ons 1 sa section aura diminué et la résistance sera moindre, à tant k juste dans la même proportion que son poids. Il s’en- ! ts ci- ; suit que, sous le rapport de la résistance à la rupture iquer à i I àp- (1) Il est à présumer que par les énormes pressions la gutta-percha 1]
niner î sera amenée à la densité de Peau, et qu'il restera à tenir compte du
poids dû au cuivre, mais c’est peu de chose,
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28 ÉLÉMENTS par la traction, les dimensions du câble et de l’armature sont presque indifférentes. D'un autre côté, comme dépense, comme encombrement, comme maniement, plus le câble sera léger, plus il sera avantageux. On est done amené à abandonner ces anciens câbles entourés de barres de fer et à demander des câbles à armures très-légères.
Cette idée, que j'ai émise dès mon retour, en 1855, de la première tentative de la Compagnie méditerranéenne, a prévalu pour la construction du câble transatlantique ; mais je voudrais, si les procédés de fabrication sont assez parfaits pour y arriver, des armatures encore plus minces.
Ne Il ne manque pas de personnes qui vont plus loin
d'arnature, CnCore dans cet ordre d'idées et qui demandent, d’une manière absolue, la suppression de l’armature. Je ne saurais encore être aussi hardi. Outre que, d’après ce qui vient d’être dit, l’armature peut parfaitement se supporter elle-même, et qu’en outre elle vient en aide par son exeès de force aux autres parties du cäble (le cuivre, par exemple) qui ne résistent pas suffisamment, les expériences auxquelles j'ai assisté dans la Méditerranée, les visites que j’ai faites dans les usines d’Angleterre, m'inspirent quelque prudence, et il me semble nécessaire de protéger le càble lors de la fabrication, de l’embarquement et de l'émission.
J’admettrai done une armature très-mince. Le càble sous-marin se composera alors, comme par le passé, sauf les proportions, d'un fil conducteur en cuivre, d’une enveloppe isolante en gutta-percha recouverte de chanvre , le tout recouvert d’une armature en fer.
Le cuivre remplit toutes les conditions exigées par
a- uivre.
. Féeries et la mécanique l'accepte, quoique, comme ù di. nous l'avons vu, il pèse beaucoup plus qu’il ne résiste ; l éd aussi, sous ce rapport, plus il sera faible, meilleur il \] a sera. Pour les petites distances, on pourra abaisser le te diamètre jusqu’à 1 millimètre. Plus mince il n’offrirait | à peut-être pas les garanties de bonne fabrication et de É. 55, ‘ solidité suffisante. Cet inconvénient de ne pas prendre sa l ü : part de la traction qui s'exerce sur tout le cäble n’est f ri : pas aussi grand qu’on le croit au premier abord; il y a li Le 1 au contraire un grand avantage à ce que le fil de cuivre, À Es qui est pour ainsi dire l’âme du câble, n’ait rien à faire l ji : dans les efforts matériels ct ne se casse qu'après la | ‘ rupture de tout le système. C’est ce qui, du reste, est l . 1 Cone an ns arrivé dans toutes les expériences que | À j'ai faites sur la traction : les fils de fer avaient tous l 8 LA À cassé les uns après les autres que les fils de cuivre | re : étaient sains encore et que les courants électriques con- | ù 2e tinuaient à passer librement (1). L'idée de substituer | se un faisceau de fils fins à un fil unique n’est pas mau- 1 Por vaise, puisque si, par une raison quelconque, l’un des nn petits fils casse, les autres sont là pour faire le service ; | de mais ce nombre de 7, adopté pour le câble transatlan- ‘| tique, me paraît trop considérable ; il a forcé à une emble : a.
masse plus grande de cuivre, à une fabrication plus HP difficile : icois fils me paraîtraient suffisants. î cble La gutta-percha isole parfaitement, et elle jouit de, 2. | : la qualité très-précieuse de rester inaltérable dans l’eau Le é, sauf | d’une (t) Tout ceci est, je crois, contraire aux opinions émises par | > chan- M. Beaudouin dans les notes qu’il a adressées dernièrement à l’Aca-
démie des Sciences.
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de mer, tandis qu’à l'air, et surtout à la lumière, elle devient friable, cassante, et tombe en morceaux. Mais elle est d’une fabrication difficile et d’un prix élevé (de 5 à 6 fr. le kilogr.); il faut de plus la faire venir des Indes, et l’approvisionnement est limité. Il serait done fort utile de trouver quelque matière qui pût la remplacer. Les gommes, la gomme élastique, par exemple, jouiraient certainement des propriétés ci-dessus (1); mais on n’a pu jusqu'à ce jour parvenir à la faire adhérer complétement au fil intérieur ; d’autres fondent trop facilement sous la chaleur; en outre toutes ces gommes sont chères ; il faudrait ‘er des substances plus communes, les fécules, par exe1, !2. On a essayé aussi du mé lange de plusieurs matières, parmi lesquelles on pourrait même comprendre la gutta-percha. Si l’un de ces mélanges remplissait les conditions voulues, sauf qu’il manquerait de consistance, on pourrait, comme me l’a indiqué M. Graham, le grand-maître de la monnaie royale d'Angleterre, essayer les résidus de cocons de soie non
utilisés dansles fabriques. I faudrait seulementexaminer à si l’eau de mer n’attaquerait pas cette dernière partie du s mélange et si l’on résisterait aux grandes pressions (2). à
J'indique seulement le champ des recherches; mais je pense que l'administration des lignes télégraphiques 4 pourrait charger quelque chimiste de ces études utiles ; 4 avec des tâtonnements il arriverait certainement à
trouver un mélange convenable.
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