CHAPITRE SECOND

L a théorie de l'aride la navigation par la vapeur , repose sur des principes dont l'évidence est reconnue. La science des machines, la physique des gaz et vapeurs, la pyrotechnie, l’art de la construction navale, fournissent, comme on l'a déjà dit dans l’avant-propos, les matériaux qui lui servent de hase. Nous allons procéder par ordre à leur exposition, et nous ferons ensuite quelques applications. •

On n’a jusqu’à présent employé dans les machines connues, la force de la vapeur, qu’à produire un mouvement rectiligne alternatif, au moyen du piston placé dans le. corps de .pompe qui est toujours un cylindre-droit , à hase circulaire. Pour obtenir un premier mouvement d’une autre espèce, il faudrait changer entièrement le système actuel de construction des machines : ne çonsidérant donc que ce qui existe, et remarquant qu’on se s e r t o « nnm« -damier agent da fuvce , pour tous les bateaux à vapeur, de roues à pales extérieures ou intérieures, on voit qu’il s’agit toujours de transformer un mouvement rectiligne alternatif en circulaire continu.

Les mécaniciens connaissent plusieurs manières d’opérer cette transformation de mouvement. Celle qui rend la plus immédiate possible l’application de la force, est sans doute préféférable. Mais il y a plusieurs recherches de détail à faire, et la question est par elle 7 mème compliquée.

Quoi qu'il en soit, voici les conditions principales auxquelles il faut lâcher de satisfaire :

. i“. Ne changer la direction de la force première, qu’autant qu’il est absolument nécessaire.

2". Chercher à régulariser le mouvement, et à en obtenir la continuité, de manière à ce qu'il s’effectue avec peu de variation de vitesse , et qu'il ne laisse que le moins long-temps possible tout le système dans J etât de repos , lorsque s'opère le changement de sens de direction de mouvement de la force première.

3 °. Donner toute la légèreté compatible avec la solidité aux divers agens de mouvement.

La première condition, assez facile à remplir, parait éminemment utile. On verra que la seconde est aussi importante, si l’on réfléchit que la force utile d’une machine suivant la raison du carré de la vitesse, ses variations en moins fout décroître très-rapidement cette force, et lorsqu’il y a un instant même indivisible de repos, la force d'inertie à vaincre, devient trèsconsidérable.

L’installation d'un volant , qui est une roue d’un grand poids fixée sur l’arbre de la roue à pales (Note n”. 1 ), est ce qu’on a trouvé de mieux, jusqu'à présent, pour diminuer l’effet de ces résistances qu’on ne peut anéantir entièrement. (Noten". 2.)

On veut de la légèreté dans les pièces de la machine, pour ne pas user de force sans prolit ; mais, à cet égard, on ne saurait donner de règles sûres, et il faut se borner à suivre les conseils d’une pratique éclairée.

Nous avons dit que le cylindre à vapeur était toujours droit, à base circulaire; mais il faut ajouter qu’on le place horizontal ou vertical: dans le premier cas, le mécanisme employé pour opérer la transformation de mouvement, est moins compliqué ;’il y a donc ainsi plus grande conservation de force : mais les praticiens observent avec raison que le frottement continuel du piston , agissant par son propre poids sur la paroi inférieure du

iô

cylindre, doit user promptement ces deux pièces principales, ce qui en i*écessi Serait le renouvellement fréquent, et pourrait nuire au jeu même de toute la machine. Quant à 1 inconvénient résultant du mode de communication de mouvement par la crémaillère, qu’ont offert toutes les machines de M. de J ouffroy (qui seul a employé les cylindres à vapenr horizontaux), on ne doit point s’y arrêter, car il serait possible de lui donner la régularité désirable, ou de prende tout autre moyen de transformation de mouvement.

Lorsque le cylindre à vapeur est vertical comme dans la plupart des machines connues, on adopte divers modes de transmission de mouvement. Celui de la machine placée sur le remorqueur de la compagnie Pajol doit être remarqué. ( Voyez ligure 4 . ) ,

Un double levier angulaire , dont le point fixe est au sommet de l'angle, reçoit à l’extrémité d’un de scs bras le mouvement de la lige du piston , tandis que l’autre bras transmet par un cou de cigogne à un arbre de roue, le mouvement de rotation cherché. La lige du piston communique sou mouvement au bras du double levier par le moyen de deux verges mobiles à channèrafc aux points d’attache, dont faa est tenu à l’extrémité du bras du levier et l’autre à une traverse horizontale, liée à l’extrémité de cette tige du piston.

Il y a d’autres machines dans lesquelles la transmission de mouvement se fait par un double levier droit, inférieur à l’axe du mouvement de rotation; le point fixe est alors placé entre la résistance et la puissance ; un des bras reçoit le mouvement de la verge du piston par une branche mobile , pour le transmettre de l’autre à la chevigne, donnaut à l’arbre de roue le mouvement de rotation. (Voyez figure a.) Tous les détails de ce mouvement sont comme dans la machine décrite ci-dessus.

Le levier est quelquefois supérieur, ayant son point fixe à une des extrémités , et l’autre recevant le mouvement de la tige même du piston, au moyen de 'ce mécanisme ingénieux conuu sous le nom de parallélogramme de Watt; une clrevigne placée entre deux points , dont l’un est fixe et l’autre mobile, donne à l’arbre de roue le mouvement de rotation. (Voyez figure 3.) Cette installation est la plus parfaite qu’on ait trouvée jusqu’à présent. pour cet objet.

Quelques bateaux à vapeur ODt des machines ayant plus d’ua oylindre, e’est-à-dire, qu'une seule chaudière alimente plusieurs pompes à vapeur, ayant chacune son mécanisme particulier, telle est la machine figure 3.

Tout ce qu’on a dit sur la transmission de mouvement , peut s’appliquer aux machines ayant plusieurs cylindres, de même qu’à celles destinées à faire mouvoir des roues intérieures comme dans les bateaux d’Amérique. Cependant il ne faut pas croire qu'il soit indifférent d adopter tel ou tel mécanisme ; les plus parfaits offrent une économie de force notable; et souvent des machines, d’ailleurs bien alimentées de vapeur suffisamment échauffée , ne marchent pas quand elles manquent par ce seul point.

Nous ne nous occupons point des moyens de donner le mouvement aux pistoDS de la pompe à air et de celle alimentaire, ainsi qu’aux agens du jeu des soupapes (Note n*. 3), car on sent bien qu’il n’y a point une lrès>-grande dépense de force à faire, et qu’on peut toujours ramener facilement leur mouvement à celui du grand piston. Les descriptions et les dessins qu'on adopnés de plusieurs machiuesdoiventsuffire pour éclaircir cet objet.

11 serait peut-être intéressant d’examiner ici les espèces de soupapes actuellement eu usage. On connaît celles à boite

bouchante ordinaires, celles glissantes ou à tiroir, de M. Martin, enfin celles dites sphériques , assez en usage dans les machines à haute pression.

Les premières ont l'avantage de rester plus long-temps en bon état, ne s’usant que difficilement par le frottement, et elles se remettent commodément en place quand elles sont dérangées de leur position, et l’on prétend que leur jeu est plus sôr; tandis que les soupapes à tiroirs peuvent être quelquefois arrêtées dans leur mouvement de va-et-vient, par la rencontre de diverses matières abandonnées parles eaux; mais, d’un autre côté, les soupapes à tiroirs sont d'une construction beaucoup plus simple, elles donnent plus de commodité pour purger la machine, et la mettre ainsi en mouvement , ce qui est très-imj)ortant , et enfin par leur disposition même permettent de faire varier « volonté, d une manière très-facile, la quantité de vapeur introduite dans le cylindre.

Les soupapes sphériques paraissent supérieures à celles à boîte bouchante; mais celles glissantes ou à tiroir méritent sur toutes la préférence.

Les pistons des cylindres à vapeur sont dignes aussi de quelque attention ; la~plupari ^ônrrGVtMltK S ta surface de filasse ou de colon; on pourrait encore se servir avec avantage d’une lanière.de cuir fort, découpé en spirales et enveloppant à joindre la surface intérieure du piston , le cuir étant appliqué dans lesens de son épaisseur. A quelques autres pistons, cette garniture est remplacée par une suite d’anneaux de métal exactement calibrés et bien joints avec le couvercleet le fond du piston; dans l’espace compris entre ces anneaux et le corps du piston sont placés de petits ressorts en forme de vis, qui ticnneut toujours la surface extérieure des anneaux en contact avec la paroi du cylindre. Cette sorte de piston u’exige jamais de réparations, et Ce

sont ceux qui éprouvent le moins de frottement avec le plus intime contact.

Enfin tons ces pistons sont disposes de. manière' que la garniture peut être serrée' et tenue en place, par des écrous à vis traversant leurs surfaces supérieures et inférieures. La tige de de ces pistons devant pénétrer la surface supérieure des cylindrês, on y pratique une ouverture qui donnerait passage a la vapeur, si l’on ii employait pas quelques dispositions particulières , dont voici l'idée : : *: '• i ' , « ‘

Un petit cylindre dans lequel passe cette lige , s emboîte dans un autre s’élevant de la surface supérieure dii’gtarid cylindre; une garniture en filasse ou coton est pressée à volonté au moyen d’écrous à vis agissant sur le premier |îetit cylindre : il en résulte que le mouvement de cette tige s effectue librement avec le contact le plus immédiat possible. C’est d’une semblable façon que sont liées plusieurs pièces de la machine; elles se péùèlrcnt l’une l’autre, etléiir contact est opéré par des vis de pression, tendant à resserrer au besoin des garnitures faites de matières élastiques et résistantes.

Les pièces qu’on vient de décrire, sont faites en grande partie de diverses substances métalliques. Les cylindres à vapeur sont en fonte de cuivre, ils sont fermés à leurs extrémités par des plaques de même métal; la roue à volant, les leviers, sont en fer coulé ou en bois garni de fortes ferrures. Les roues d’engrenage , l’arbre de la roue à pales, etc., sont établis comme dans toutes les machines connues f les pales sont ordinairement en fer mince battu , et les rayons* et noyaux des roues, en fer coulé.

Quelques pièces qui doivent joindre hermétiquement sont Ifflées avec des mastics de différentes espèces : les Anglais en emploient im avecavantage, qu’ils nomment iron ciment parce qu’il entre beaucoup de limaille de fer dans sa composition : tout l’en-

semble de la machine demande un soin continuel d’entretien.

On a va que les divers modes de communication de moi*' vement du grand piston , à l’arbre de la roue à pales, se rédui" sent à trois principaux , lorsque le cylindre à vapeur est vertical : tels sont les mécanismes des machines , ligures 2 , 3 et 4* Lors» que le cylindre à vapeur est horizontal, b transformation de mouvement peut s’opérer par b crémaillère , 'comme on voit figure 5, ou par tout autre moyen qu : on conçoit aisément.

Toutefois, on pourrait éluder ces difficultés, et parvenir à une application de force immédiate, eu employant pour les bateaux à vapeur, une pompe à feu dans laquelle te premier mouvement produit serait circulaire continu. 11 suffit pour obtenir ce résultat qu’un canal annulaire à base quelconque, rempbce le cylindre droit à vapeur ordinaire, et qu’on puisse y faire mouvoir un piston , de manière à ce que le vide soit toujours formé en avant du sens de direction de son mouvement, tandis que par derrière il est pressé par la vapeur. Une disposition très» simple de deux soupapes, dont l’une communique avec le condenseur,- et l’autre avec la chaudière, produit l’effet demandé.

Pu a e ss ayé e n France et en An gl eter re , des machines de ce genre, mais elles n’ont pas obtenu de succès décidé.

Dans aucune bonne machine, l’axe horizontal recevant le premier mouvement circulaire, ne le communique immédiatement aux rones à pales ; il porte le volant et une roue d’engrenage, qui permet de donner aux arbres de ces roues la vitesse voulue, le diamètre de la seconde roue étant toujours plus petit que celui de la première. Mais cette installation doit être entendue de manière qu'il soit possible de rendre indépendans l’un de l’autre, le mouvement du piston du cylindre à vapeur, et celui de l'axe des roues à pales. Cette disposition permet

d’employer la force de la machine à tout autre objet , sans que s’ensuive le mouvement de progression du bâtiment. Il pent en résulter une foule d’opplications Utï’es; telle, entré autres, lorsque le bateau est un remorqueur , celle d’user de toute la puissance de Ja vapeur pour haler le remorqué dans les passages à grand courant sur les rivières.

Quand ou veut arrêter le môuvèment de la machine ellemême , il suffit d’interrompre la communication entre le cylindre à vapeur et la chaudière.

Ou voit que ces roues à pales agissent à la manière de rames , car c’est la résistance quelles éprouvent de la part dti fluide, qnï donne un mouvement en sens contraire, au bâtiment avec lequel elles font corps. ( Note n°. 4- )

La théorie de la résistance des fluides est, comme ou sait, tellement imparfaite, qu’il a été nécessaire d’avoir recours à l’expérience seule pour déterminer le nombre de pales à placer aux roues , leur position , ainsi que leur surface absolue.

On a varié pour le nombre des pales, de dix au plus à six au moins , et l’on a reconnu qu’avec sept à huit , les roues marchaient aussi bien qu’ôtt pouvait le désirer.

Quelques artistes ont essayé des pales formant une surface courbe , plane ou à double courbure ; plusieurs autres les ont inclinées de toutes manières, par rapport l’axe de rotation : voici enfin le système qui paraît le plus avantageux. Les surfaces des pales sont tout entières dans des plans passant par l’axe de rotation , et leur contour est un quadrilatère dont deux côtés opposés sont perpendiculaires à ce même axe ; le troisième intérieur à la roue lui est parallèle, et le quatrième extérieur est incliné vers cet axe , de manière à rencontrer son prolongement dans le sens de l’intérieur du bâtiment. Cette disposition n’est applicable qu’aux bateaux à roues extérieures.

On connaît aussi diverses manières de placer les roues à pales. Celle qui semble préférable lorsque le bateau n’en porte que deux extérieures, est de les mettre de l’avant en sorte que l'axe de la roue soit au 5 de la longueur du bâtiment; dans ce cas, l’action du gouvernail pour le tenir en direction, est sensiblement réduite, et la grande agitation du fluide occasionée vers l’avant par le mouvement des roues à pales, empêche l’eau de s’élever vers la proue, comme elle le fait ordinairement dans le mouvement de progression des bâtiment flollans. Quaud il y a quatre roues , on devra placer assez près de l’arrière les deux dernières. Pour les roues intérieures (auxquelles avec raison on commence à donner la préférence ) ; suivant qu’il en existe une ou deux , on les place dans des positions semblables à celles indiquées pour les roues extérieures. ,

Ces détails peuvent paraître fastidieux, mais ils sont nécessaires pour la parfaite intelligence des machines à vapeur ; et quoique les objets paraissent se succéder sans liaison apparente , on a pourtant gardé un certain ordre , dont ou s’apercevra sûrement par la suite.

Nous avons examiné en détail toutes les parties du mécanisme de^maclûne&^à. vapeur ser vant à la navigation , maintenant occupons-nous de l’agent de force en lui-même.

On conçoit d’abord qu’il serait possible d employer comme moteur, toute autre vapeur que celle de leau ;- cependant ce premier fluide est préféré avec raison parce qu’il ne coûte rien et se trouve partout; mais comme il y a plusieurs autres vapeurs dont la force élastique est beaucoup plus considérable que celle de l’eau à même degré de température, ou ne doit pas décider absolument si l’on ne trouvera pas d'économie dans certains cas à s'eu servir pour les pompes à feu, la dépense en combustible diminuant en plus graude raison que ne croî-

trait le prix du fluide générateur de la vapeur, et surtout si on trouvait ie moyeu de le conserver sans grande perte, pour l’employer encore après la vaporisation.

Quoi qu’il en soit, considérons la vapeur produite d’une manière quelconque, et ayant un degré de force élastique suffisant pour vaincre toutes les résistances provenant de la machine même et de l’effet utile cherché. On voit qu’il importe deux choses; d’abord que cette vapeur se renouvelle suivaut la dépense, ensuite que celle-ci soit la moindre possible. Cette première condition dépendra du rapport entre la capacité de la vapeur dans la chaudière , et celle que celte même vapeur occupe dans le cylindre à chaque coup de piston, tenant compte du temps nécessaire pour produire une quantité de vapeur de même force et égale à celle dépensée. La théorie ne donne rien de bien positif pour résoudre cette question ; mais en comparant loutcequiaété fait on parvient à certains résultats dont on tire encore dans la pratique un assez bon parti. (Note n°. 5.)

Cette détermination est pourtant d’une haute importance; on a vu en France deux machines différentes , placées sur des bateaux à vapeur, cesser leur action après un très-court espace de temps, parce qne la vapeur dépensée n'était pas assez promptement renouvelée. La construction vicieuse des foyers et des chaudières avait causé tout le mal.

Quand à l’économie de dépense de la vapeur elle s’obtient premièrement, en réglant le feu de telle sorte qu’on ne soit jamais obligé de laisser échapper de vapeur par la soupape de sûreté; secondement en faisant joindre hermétiquement les diverses pièces de liaison de la machine , et disposant de telle façon les conduits de vapeur, qu’il n’y ait de dépensé à chaque pnlsalion que la partie agissant effectivement sur la base du piston : enfin en tenant lé cylindre et les conduits dans un mi-

lieu échauffé pour diminuer la perle de calorique occasionée par le rayonnement. Ce dernier résultat est obtenu de deux manières, soit qu’on entoure les cylindres et conduits de vapeur d’une enveloppe non conductrice, ou mieux encore lorsqu’on place tout le système dans la chaudière même : telle est la disposition du remorqueur des ports. (Figure C. ) On trouverait encore quelque avantage à ne remplir qu’en partie de vapeur le cylindre à chaque impulsion, comme on l’a proposé en France, afin de profiter de la force expansive de la vapeur pour pousser le piston pendant le reste de sa course : Sa force élastique arrivant jusqu a être voisi ne de celle de l’atmosphère , on pourrait être ainsi conduit à une grande amélioration des machines à vapeur.

11 ne paraît pas convenable de donner plus de détails sur cet objet. Les principes ont été posés, il suffit d’en faire à chaque cas l’application.

La vapeur ayant exercé son action sur la base du piston, doit être condensée par un moyen quelconque , et voici le seul qu’on ait jusqu’à présent employé. Une injection d’eau froide qui se fait dans la partie de la machine'nommée le condenseur , forme , par un mélange avec la vapeur, de l’eau à l’état liquide et un gaz aqueux , aont la force élastique est tellement réduite qu’on néglige , dans la pratique , là résistance qu’il peut offrir au mouvement du piston.

On sent bien que cette eau d’injection doit être tenue à une basse température, afin de n’en employer que la plus petite quantité possible, pouf opérer la condensation et diminuer ainsi le travail de la pompe à air , dont la dépense de force est toujours retranchée de celle utile de la machine.

Quant à la capacité intérieure du çondenseur, il suffit qu’elle soit un peu plus grande que celle occupée par le volume de la vapeur condensée à chaque coup de piston.

La quantité d’eau d’injection lancée dans le condenseur pendant un espace de temps déterminé, et la vitesse du mouvement du grand piston, dépendent l’une de l’autre jusqu’à une certaine limite, et cette première quantité est réglée par l’homme conducteur de la machine pendant tout le temps de son action. Ce» pendant on pourrait encore là se passer de l’intervention d’un être intelligent; il suffirait de mettre en rapport le mouvement de la verge du grand piston , avec celui du moteur destiné à faire varier l’ouverture du tuyau procurant l'eau d’injection.

Le poidsdugaz aqueux qu’ils’ agitée condenser, et celui de l'eau d’injection , la température de ces deux corps isolés , et celle qui résulte du mélange , sont des quantités dépendantes les unes des autres , qu’on peut calculer effectivement. (Note n°. 5. )

Les dernières découvertes sur lés gaz et vapeurs des habiles physiciens MM. Gay-Lussac et Dalton , ont donné le moyen de résoudre' complètement cette question et plusieurs autres plus importantes ; c’est du résultat de leurs recherches postérieures qu’on peut attendre le plus grand. perfectionnement des machines à vapeur.

Avec le secours de celte théorie, on peut aussi démontrer rigoureusement l’avantage de l’emploi de la vapeur à un haut degré d’élasticité dans toutes ces machines.

L’eau provenant de la condensation se trouve, dans les machines ordinaires , à un degré de température assez élevé pour qu’il soit utile de s’en servir comme nouvel aliment de la vaporisation ; à cet effet , on fait passer par un tuyau l’eau venant de la pompe à air dans la chaudière, au moyen d’une petite pompe marchant par le secours de la machine. On obtient ainsi une économie notable de dépense en combustible , objet si important et qu’on ne saurait trop avoir en vue dans l'exécution de

ces machines, surtout en France, où le charbon de terre est d’un prix fort élevé.

Nous avons montré comment la vapeur agit dans la machine ; voyons maintenant quel est son mode de production.

- On nomme chaudière le réservoir où sont contenus l’eau de vaporisation , et le fluide élastique produit. Quoiqu’on emploie des chaudières de formes très-différentes entre elles , toutes fois leur capacité totale , celle des parties occupées par l’eau et la vapeur doivent être dans un rapport constant et déterminé entre elles et avec la vapeur dépensée.

En effet, la quantité de vapeur formée dans un temps donné , dépend à la fois de celle de l’eau soumise à la vaporisation et du degré de température auquel on veut l'élever; en outre il faut pourvoir à son remplacement continuel , afin que le jeu de la machine ne soit jamais interrompu par le manque de vapeur.

La nécessité d’en accumuler dans la chaudière une certaine quantité, donne le moyen de déterminer la capacité de la partie quelle doit y occuper.

Par l’expérience, on. a trouvé qu’il fallait rassembler dans la chaudière, une vapeur égale à vingt-cinq fois celle dépensée dans une ao eondo p an » t— w c ii i n aw ordinaires ; mais dans celles à haute pression , on doit aller jusqu’à trente et quarante fois.

Quant au volume de l’espace occupé dans la chaudière, par l’eau relativement à celui de la vapeur , il est établi pour les machines à simple pression dans le rapport d’égalité environ.

On ne connaît pas de règle sûre qui puisse déterminer à l’avance, quel est le rapport entre la quantité de combustible consommé, et la vâpeur qu’il doit produire pendant un certain temps, dans les machines à vapeur ; car la construction du fourneau, la forme de la chaudière, le mode d’échappement de la

fumée, sont desélémens si variables, que la question ne pourrait être résolue que pour chaque cas en particulier, encore ne le serait-elle pas d’une maniéré précise , parce qu’on manque de connaissanoes théoriques suffisantes.

On doit donc avoir recours dans ce cas à l’expérience, et c'est . • elle seule qui peut servir de guide.

Cependant on peut comparer entre elles des machines de différentes constructions, d’après le rapport de la dépense en combustible avec la force produite , mais ces observations ne sauraient même conduire à l'établissement de principes fixes sur cette matière; car il entre trop de causes diverses moyennes, pour qu’on puisse remonter du dernier effet à sa première cause. .

. La pyrotechnie est donc, comme on voit, un art dont la théorie est très-peu avancée.

11 est toutefois quelques principes dont ou ne peut point s’écarter dans l’exécution de ces pièces importantes des machines à vapeur : ainsi la chaudière doit avoir une enveloppe capable de résister à la force élastique de ia vapeur , en même temps quelle sera établie de manière h ne laisser échapper que le moins possible le calorique rayonnant; sa forme sera la plus convenable pour recevoir tout le calorique dégagé par l'ignitiou du combustible, etc.

Enfin le fourneau sera construit de façon à faire brûler tout le combustible et la fumée qui s’en échappe, au profit de réchauffement de l'eaa et de la vapeur contenues dans la chaudière. ' .

C’est maintenant du bateau porteur de la machine dont il faut s’occuper.

On n’a guère eu jusqu’à présent, en Angleterre, que des paquebots , en même temps bateaux de charge ; leur mode de

construction n'a rien de particulier , les fonds sont très-plats , afin d’avoir beaucoup de déplacement avec peu de tirantd’eau, et leur longueur est fort grande par rapport à leur largeur. On voit que ce sont les formes générales de tous les bateaux flottans sur les canaux et les rivières de peu de profondeur d’eau.

L’emménagement intérieur est très-bien entendu , et l’on a pourvu avec un soin particulier à tout ce qui pouvait être de quelque utilité ou agrément pour les voyageurs. Ai nsi dans un des paquebots de la Clyde, les chambres des passagers sont échauffées par des tuyaux de chaleur dans lesquels circule la fumée sortant du fourneau où s’opère la combustion.

La plupart des bateaux à vapeur d’Amérique , sont à grandes dimensions, et ont leurs fonds très-façonnés : souvent les roues à pales, agens de progression , sont intérieures , de sorte que la carène est divisée en deux parties.

La profondeur suffisante des fleuves et des lacs dans lesquels se fait cette navigation, la considération importante fournie par la théorie et la pratique ; qui montre que les grands hâtimens à vapeur ont proportionnelleftient besoin de machines de moindre force que les petits; enfln aussi l'avantage de mettre à l’abri du chocdo-aan{x aatnrinwti . W roues à pales, ont fait adopter préférablement ce système de construction dans ce pays. En outre tous ces bâti mens , naviguant sur des eanx très-étendues , sont installés de manière à s'aider du secours du vent.

En France, on a construit plusieurs remorqueurs solidement bâtis, et de formes convenables pour l’espèce de navigation qu’ils devaient faire. On a établi aussi des paquebots parfaitement soignés dans toutes leurs parties : mais aucun de ces bâtimens n’a rempli jusqu’ici le service auquel il était destiné. (Noie n°. 9.)

Cependant il ne faut pas regarder comme peu importante la

construction du bateau même ; il est le corps , si la machine est l’âme, et ces deux parties doivent être chacune la meilleure possible et parfaitement coordonnées.

Voici quelques dounées principales dont on ne peut pas s’écarter.

D’abord il faut bien connaître d’avance le poids total du bateau en charge, et pour cela tenir compte exactement de celui de la machine, du combustible nécessaire d’approvisionnement, des hommes d’équipage, des divers objets d'installation, etc. , et .enfin du poids du bâtiment lége lui-même : on parviendra aiusi à déterminer ledéplacemcntdubâtiment, c’est-à-dire, le volume d’eau que la partie plongée occupe dans le fluide. Si le bâtiment doit naviguer dans une eau d’une certaine profondeur , on fixera ainsi son tirant d’eau : ses autres dimensions, sa forme, seront déterminées par les conditions d’être stable, d’offrir le moins de résistance possible au fluide dans le mouvement de progression, d’évoluer aisément, etc. etc.

La recherche de la stabilité , par la méthode connue , est surtout indispensable; nous allons l’exposer en peu de mots.

Ayant démontré que la stabilité , par rapport au grand axe d’un bâtiment flottant , propre à la navigation , est toujours un minimum, relativement à celle pour tout antre axe de rotation; il suffit quelle soit, pour le premier cas, positive, suffisante, et toujours croissante jusqu’à certaines limites. Ou reconnaît que cela a lieu , quand le point de rebroussement de la courbe métacentrique se trouve au-dessus du centre du gravité du système de tout le bâtiment, que cette distance est suffisante , et qu’enlin cette même courbe est concave en scs deux branches vers le plan niveau du fluide. Cette métacentrique est le développement de la courbe, lieu géométrique de tous les centres de déplacement de la partie plongée du bâtiment , lors de ses inclinaisons successives autour du grand axe.

Cette matière est trop e'tendue pour qu’on paisse la développer ici. On a voulu seulement insister sur la détermination du déplacement et de la stabilité, qui sonldes objets très-importans à considérer pour toute espèce de bâtimens flottans.

Quant aux formes absolues de la carène, elles ne sauraient être conclues rigoureusement d'aucune théorie , et l’on ne connaît point le solide de moins de résistance dans le fluide aqueux.

Le bateau à vapeur demande beaucoup de soin dans sa construction ; portant une machine de grand prix et d’une installation difficile, ce serait un grave inconvénient que d’être obligé de le réparer souvent, aussi ne doit-on employer' à son travail que des ouvriers de choix et des matières de première qualité. Il faudra préférer le chêne à tout autre bois, et fortifier extrêmement les liaisons dans tous les sens : car le grand piston exerce une percussion très-sensible sur le fond du bâtiment , et les roues à pales donnent, par leur mouvement, une vibration continuelle aux murailles de côté.

Plusieurs autres précautions de détail , ne doivent pas être négligées , par exemple , les environs du foyer seront garnis de plaques""dé 1er , 6u flé ittüïè înTTe matière préservatrice propre à les garantir de l’atteinte du calorique qui s’échappe au dehors. On revêtira d’une enveloppe solide les courbes et les barrots du pont pour les préserver du contact de la vapeur chaude, qui se répand extérieurement, quelque soin qu’on prenne pour l’éviter.

Tout le système de la machine sera fixé sur une plate-forme disposée de manière à avoir ses points résistans répar tis sur les plus fortes pièces du bâtiment.

Il faut remarquer , en finissant, qu’on n’a point approfondi cette partie relative à l’art de la construction , comme celle des machines, parce que l’on trouve facilement partout , le moyen

de faire construire des bâtimens flottans par des personnes du métier , tandis qu’il y a peu d’artistes capables de connaître et d’appliquer les vrais principes de la science des machines à l’art de la navigation par la vapeur.

Les applications qu’on peut faire en France de cette nouvelle navigation sont nombreuses et variées. Il n’y a nul doute qu’on ne pût établir , sur divers points , des remorqueurs de bateaux de charge et des paquebots pour le transport des hommes et des marchandises. Mais ces entreprises ne penvent pas être tentées au hasard, car il ne suftit même point d’avoir d’excellens bateaux à vapeur pour que les spéculations commerciales soient fructueuses ; il faut encore savoir tenir compte de toutes les chances particulières qu’offrent les localités. Pour réussir, on doit donc réunir à la science de l’ingénieur qui jette les grandes bases du projet , au taleut de l'artiste qui exécute, une connaissance approfondie des intérêts commerciaux du point où l’on cherche à introduire la navigation parla vapeur.

On croit que cet essai reuferme les matériaux nécessaires pour résoudre toute question de ce.tte nature, lorsqu’on aura les données particulières , surtout en consultant les notes.

A l’avance, on assurera qu’un ou plusieurs remorqueurs naviguant sur la Loire, de Nantes à Orléans, donneraient un nouvel essor au commerce du fleuve et seraient d’un produit avantageux!

Un remorqueur pourrait être employé à faire remonter et descendre la Gironde, de Bordeaux à son embouchure, à divers navires marchands , pour lesquels ce trajet est quelquefois si long et si difficile.

Un paquebot passager , de Honfleur au Havre, marchant par la vapeur, serait bientôt préféré à ceux qui existent; il offrirait une communication aussi prompte et plus assurée

entre les deux rives de la Seine , puisqu’elle pourrait avoir lieu indépendamment du vent.

Ces trois projets ont été soumis dans toutes leurs parties à un examen rigoureux , et l’on est convaincu de leur réussite , s’ils étaient bien conduits.

On se borne à ces indications générales par divers motifs faciles à concevoir , et l’on ne parlera point des autres applications , parce quelles se présentent aisément à l’esprit.

Nous sommes arrivés maintenant au moment de traiter la question de l’application de la navigation par la vapeur , à la marine de letat.

L’examen de l’emploi de la pompe à feu , dès qu’il n’a pas pour but immédiat le mouvement de progression d’un bâtiment flottant , n’entre pas dans le dessein de ce travail. On ne répétera donc point ce qui a été dit dans plusieurs bons ouvrages sur l’extrême avantage qu’on trouverait à rendre d’un usage commun la machine à vapeur dans les grands ports de France.

M. l’ingénieur Dupin a donné dernièrement l’idée d’une machine à curer , mue par la vapeur, dont on fait usage dans les ports d’Angleterre ; mais, dans ce cas la pompe à feu, servant seulement comme agent de forcé pour faire mouvoir la grande roue à godets de la machine à curer , est du genre de celles employées à terre. Cependant, quoiqu’il serait facile de composer une machine de cette espèce , dont on fût sûr à l’avance , pourtant il y aurait quelque avantage à connaître dans tous ses détails la machine anglaise , parce que , dans les arts , comme dans les sciences , il est toujours préférable de partir de ce qui a été fait pour approcher le plus possible de la perfection.

On pourrait tirer un parti plus avantageux encore de la pompe à feu appliquée aux arts de la marine , en l’employant sur des bâtimeus flottans , destinés à enlever les bas-fonds qui

Dii

obstruent le chenal de plusieurs rivières où sont placés des établissemens militaires importans, tels que Dunkerque et Bayonne.

Le bateau à vapeur aurait un mouvement de progression, donné par une roue intérieure dont on réglerait à volonté la vitesse , tandis que deux roues à pales extérieures installées en dragues chasseraient devant elles toutes les matières encombrantes , comme sable , galet , etc.

La même chaudière fournirait la vapeur à deux cylindres indépendans , dont l’un des pistons donnerait le mouvement à la roue de progression et l'autre à la roue de dragues.

On ne s’appesantira pas sur ces détails ; cependant il faut remarquer que , dans le projet , on a disposé les roues à dragues de telle façon , que les pales cédant à une trop grande résistance du fond, se rapprochent de l’axe de rotation, en sorte que, dans son mouvement, il n’y ait jamais de ces temps d’arrêt qui peuvent ébranler et même quelquefois détruire plusieurs pièces de la machine.

Continuant notre sujet , nous verrons que les Américains ont donné un grand exemple de la puissance de l’art de la navigation par la vapeur en édifiant leurs batteries , vrais chefsd’œuvre du genre : on n’a rien cherché après eux , parce qu’il convient d'abord de connaître parfaitement ce qu’ils ont fait , et l’on saisira oette occasion de parler de la nécessité d’étudier cet art en Angleterre et surtout en Amérique, pour ne point se trouver au premier pas d’une carrière que d’autres ont parcourue avec tant d’éclat , quand on peut s’élancer du point où ils sont déjà parvenus.

Enfin , on terminera ce travail en donnant la description abrégée , et le premier trait d’un bateau à vapeur, qui pourrait être employé comme remorqueur pour le touage des bàtimens

de guerre : on pense qu’il serait à Rochefort d’un service utile sur la Charente. Toutes les dimensions du bateau et de la machine ont été calculées d’après les principes exposés dans cet Essai , et les formules contenues dans les notes ont reçu leur application.

On verra que ce remorqueur est assez différent des autres bateaux à vapeur de France et d'Angleterre. Il est le résultat d’une conception déterminée ; et, comme on a suivi les conseils de l’expérience , avec autant de soin que le flambeau de la théorie, on peut croire qu'il remplirait d’une manière convenable sa destination. ( Note n°. 7. )

Légende du remorqueur des ports , Figure 6.

N*. 1. Plan vertical latitudinal du Bateau , ou élévation des coupes , n". 1 et a-

Capot recouvrant toute la machine.

Roue à pales.

Chaudière alimentant les deux cylindres à vapeur.

Double foyer.

Cheminée.

Cylindres è vapeur renfermés dans la chaudière.

Pompes à air.

Condenseurs.

Bras du levier , tournant autour du point fixe K , et recevant le mouvement de la tige du grand piston , pour le communiquer à celle de la pompe à air..

Coude cigogne opérant la transformation de mouvement.

Volant.

Roues dentées , donnant le dernier mouvement à la roue à pales.