TRAVACX KT INVKXTIONS RELATIFS AU SUJET PRÉCÉDENT

e fut par suite du statut précédent que H. Sully, soutenu d’ailleurs par La puissante protection du r^ent de France, composa une horloRe marine en 1720; mais, comme nous l’avons dit, ce fut Harisson qui mérita la récompense promise dans l’acte de la reine Anne. Toutefois, la machine de l’artiste anglais n’était pas parfaite; il était réser>é aux horlogers français de la perfectionner d’une .manière très-notable.

P. Le Roy est le premier qui fit, en France, de véritables horloges marines pouvant déterminer les loiigiiiules on mer. luette exactitude des montres marines de P. Le'Roy fui kî n/siiliat (le deux imporlaiiies inventions dont il est incontestablement l’auteur ei qui lui val m ent les encouragements de l’Académie des sciences. Ces inventions furent l’isochronisme des vibrations du balancier et l’échappement à détente

à ressort.

Voici comment s’exprime M. Fouchy, dans l’/Zis/oirc de l’Académie^ en 17(59 :

« M. P. Le Roy a remédié aux im^alités de la force motrice j)ar l’isochronisme des vibrations de son ressort, ou plutôt de ses ressorts en spirale, car il y en a deux dans sa montre : cet isochronisme est tel, que, soit que les vibrations de ces ressorts soient grandes ou petites, elles se font toujours dans le même temps; de manière que, la force motrice augmentant ou diminuant, tout se réduit à rendre les arcs de vibration du balancier plus ou moins grands sans changer leur durée. Nous devons la découverte de cette excellente propriété du ressort à M. Le Roy; il a montré par nombre d’expériences curieuses que tous les ressorts , dès que leur longueur est dans une certaine proportion avec leur force ou leur épaisseur, leurs vibrations sont toujoui's isochrones ou d'égale durée. »

Voici comment s’explique P. Le Roy sur le même sujet :

<( Il est constant que, dans tout ressort d’une étendue suffisante, il y a une certaine longueur où toutes les vibrations , grandes ou petites, sont isochrones : c’est ce que j’ai éprouvé sur un très-grand nombre de ressorts.

» Pour procurer donc aux vibrations du balancier l’isochronisme le plus parfait.

j’ajuste les ressorts spiraux au balancier et je fais marcher la montre marine, qui n’a pas de fusée, 12 heures par les plus grands arcs et 12 heures par les plus petits; c’està-dire 12 heures le ressort moteur étant tout en haut , et 1 2 heures lorsqu’il est presque débandé. Si , dans ce dernier cas , la marche de la montre est plus accélérée que dans le premier, cela prouve que ces ressorts sont trop longs : je les raccourcis; si elle est plus lente , au contraire , je les allonge, et ainsi jusqu’à ce que j’aie trouvé le point où la montre marche très- également dans le haut et dans le bas de son ressort; je diminue ensuite ou j’augmente la pesanteur du balancier jusqu’à ce que la montre soit réglée. Cette opération paraît d’abord longue; mais l’usage la rend si facile, qu’au coup d’œil je reconnais actuellement, à très-peu près, la longueur du ressort où toutes les vibrations sont d’égale durée. Les deux ressorts spiraux sont ici de queUjue secours, parce que l’on peut n’agir que sur un seul, et que les quantités dont on l’allonge ou le raccourcit produisent de moindres effets. Par exemple, dans ma montre marine, une ligne, à très-peu près, de raccourcissement dans le ressort inférieur, la fait avancer dans le haut de son ressort moteur, d’une seconde et un quart sur six heures plus que dans le bas de ce ressort , où les arcs de vibration sont réduits au quart environ de ce qu’ils sont quand la montre vient d’être remontée.

» J’ajouterai à ce qui précède (jue je me suis assuré un grand nombre de fois et qu’il est aisé de vérifier que les plus petits arcs de vibration et les plus grands une fois rendus isochrones par cette méthode, tous les arcs intermédiaires le sont au.ssi ave<’ la plus grande exactitude. »

La découverte de l’isochronisme des vibrations du balancier eût été insuffisante pour faire de bonnes montres marines si P. Le Roy n’eût inventé l’échappement à détente à ressort, à l’aide duquel il perfectionna ces montres. Nous savons qu’on lui a contesté le mérite de celte découverte; mais nous croyons que c’est à tort. Dutertre, il est vrai , a eu la première idée de cet échappement, mais il ne l’a pas mise à exécution; et d’ailleurs le mécanisme de ce savant horloger différait essentiellement de celui de P. Le Roy, qui , avec raison , s’en est déclaré l’inventeur. Cet échappement a été plus tard perfectionné par Arnold , et il en a pris définitivement le nom.

Nous trouvons la preuve que cet échappement est dû à P. Le Roy dans les Mémoires de l’Académie des sciences, année 1748. On lit ce qui suit dans le volume qui porte cette date :

« Nouvel échappemenl à repos inventé par M. Le Roy fils.

» Au lieu que, dans les échappements à repos connus jusqu’à présent, la roue de rencontre porte, à chaque retour du balancier, sur une pièce qui fait corps avec lui et sur laquelle frotte une de ses dents, dans celui-ci la roue pose et est retenue à chaque demi-vibration sur une pièce fixée à la platine et entièrement étrangère au balancier. Cette idée a paru neuve et .susceptible de beaucoup d’avantages, o etc.

Ces deux inventions, tout admirables qu’elles furent, ne suffisaient pas pour assurer une marclie constamment régulière aux horloges marines. H restait, pour arriver à ce résulüU, à trouver le moyen d’obvier aux inconvénients qui se produisent, dans les montres ou autres horloges, jxir la dilatation ou la contraction des métaux par la chaleur ou le froid. P. Le Roy essaya d’abord de parer à ces iiiconvénfents par le moyen d’une étuve dans laquelle il renfermait des lampes qui entretenaient une chaleur uniforme dans la boîte où étaient placées .ses horloges marines. C’était en effet un moyen fort bon, mais excessivement gênant, et l’auteur n’en fit qu’un usage momentané. Il imagina un autre système qui lui réussit : ce système fut celui de la compenscUion. Pierre Le Roy, dans le mémoire que nous avons cité , .s’exprime sur ce sujet comme il .suit :

(' Pour arriver à cette compensation, le premier moyen est celui dont on fait u.sage depuis longtemps dans les pendules à secondes; j’en parle dans mon mémoire de 1754, et M. Harisson s’en est servi dans son garde -temps. Il consiste à disposer un thermomètre métalli(]ue de manière que le ressort-spiral, ou réglant, en soit allongé ou raccourci dans les différents degrés de froid ou de clialeur, » etc.

(I M . Rerthoud , ayant adopté cet expédient , a choisi le gril de Harisson , qu’il a composé de 16 tringles de laiton et d’acier trempé, ajustées par des chevilles dans les travei“ses. Ces tringles poussent un premier levier, et celui-ci un plus petit qui porte le pince -spiral, au moyen duquel ce ressort est allongé ou raccourci i>ar les différents degrés de froid ou de chaleur, ce [)etit levi<;r étant toujours pousMÎ contre le grand |>ar un ressort.

•) Le set^ond moyen de compensation, auquel, je l’ose dire, pei*sonne u’avait pensé avant moi, c’est de faire transporter, par quelque agent physique, une |)artie de la masse du balancier proiK>rtionnelle au degré de chaleur qu’il éprouve, de su circonférence vers son centre. Pour cet effet, j’ai adapté au balancier deux petits thermomètres, laits chacun d’un tube de verre recourbé avec une boule remplie d’esprit-de-vin , au moyen duquel une portion de mercure proportionnelle au degré de chaleur qu’éprouve le régulateur est poussée, comme je viens de le dire, de la circonférence du balancier vers son centre.

» Pour revenir au gril d’Harisson, je crains bien que 16 tringles aju.stées |wr des chevilles à traverses ne parai.ss<;nt au plus grand nombre des artistes un appareil difficile à arranger avec la solidité convenable, et de manière que leur extension ou contraction se fasse sans contrainte. Cette méthode ne réussit pas toujoui’s, même dans les ixîiulules, et j’ai souvent ouï dire que plusieurs faites sur ce principe avaient été reconnues, par des astronomes, aller moins bien nue si elles n’avaient pas eu de compen.sateur. De plus, le grand et le jXîtit levier, mobiles sur des pivots et contenus par un ressort, etc., semblent ne pouvoir être mis que difficilement à l’abri de jeux de la plus grande conséquence, puisqu’il s’agit ici de la longueur du ressort -spiral. Cette construction a d’ailleurs le dé.savantage de ne jxis laisser toujours au spiral la longueur

où toute.s ses vibraiions soiu i.sochrones, et il me parait de la dernière conséqueme que cette longueur soit d’une constance et d’une stabilité à toute épreuve. M. Berthoud rapporte un fait qui montre bien l’avanUige d’un spiral inébranlable dans le j)oint (jui termine sa longueur. « Lorsque je démontai, dit-il, l’horloge n” 8, au retour de la » campagne de 1769, je trouvai une cause de variation : c’est que les points de con- » tact des leviers de compensjilion étaient manjués; il y avait autour une poussière » rouge; pour éviter cet eflèt, causé par l’action continuelle du froid contre ces leviers, « il faut mettre au point de contact un peu d’huile, ■) etc. Ces précautions diminuent le mal , mais n’en anéantissent pas la cause.

1) A moins donc que mes thermomètres ne renferment quelques défauts capitaux, leur effet si simple et si sûr doit absolument leur mériter la préférence. Mais quels pourraient être ces défauts Nous savons par l’expérience des thermomètres ordinaires que l’esprit-de-vin n’y souffre pas d’altération , puisqu’un bout de cinquante annexes ces thermomètres marquent les mêmes degrés qu’au sortir des mains de l’ouvrier; c’est ce qui n’est pas encore prouvé j)our ceux de différents métaux.

» Les inégalilés des parois intérieures des tubes pourraient, dit M. Rerthoud, altérer l’équilibre du balancier; mais, loi's<jue les faiseurs de thermomètre en exiîcutent journellement d’un pied de longueur dont la marche est égale, il serait bien malheureux qu’on ne pût pas en faire d’un pouce pour nos montres. Cette objection, d’ailleurs, n’a pas le plus léger fondement, car la plus petite ({uantité de mercure déplacée dans les branches du tube est relative à la grosseur de la boule, et nullement à celle du tube; et quand ce tube serait intérieurement plus large en quelques endroits qu’en d’autres, il n’en pourrait résulter aucun effet dès que son centre resterait toujours à la disümce reejuise. »

Après Pierre Le Roy, Ferdinand Rerthoud s’occupa avec beaucoup de succès des machines propres à mesurer le temps en mer j mais il ne fut pas, comme il le dit dans différents écrits, l’inventeur des montres marines, puisque, comme nous venons de le dire, Harisson et surtout Pierre Le Roy avaient fait, avant lui, des machines Ion exactes pour trouver la longitude en mer. Berthoud , dont le talent n’est révoqué en doute par personne, avait le grave défaut d’être envieux du succès de ses compétiteurs, et il fut souvent d’une injustice extrême pour plusieurs de ses contem|)orains qui n’étiient pas indignes de ses suffrages; car la postérité les a placés à côté de lui, et ils ont mérité la reconnaissance et l’admiration des .savants, et surtout des horlogers qui s’occupent sérieusement de la science chronométrique.

Les cinq premières montres marines de Berthoud n’eurent qu’un médiocre succès ; mais celles qu’il construisit plus tard , et qui furent connues sous les dénominations d’horloge n* 6 et horloge n" 8, ne lais.sèrent rien à désirer : le roi Louis XV ordonna qu’elles fus.sent éprouvées en mer aux frais de l’État.

Fleurieu dit à ce sujet : « Un goût naturel pour la mécani(|ue avait <lepuis (]uelque temjw dirigé mes études vers la partie de cette science (jui a trait à l’Horlogerie; je

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m’étais même pcnnis de risquer en projet les idées que j’avais eues sur la construction d’une horloge marine. Ces faibles essais engagèrent le ministère à permettre que je m’occupasse particulièrement d’une découverte qui fixait l’attention de tous les marins. M. Herthoud voulut bien dès lors confier la suite de son travail à ma discrétion. Que de richesses furent étalées à mes yeux! Je ne savais ce que je devais le plus admirer de l’utilité des inventions ou du génie de l’inventeur. Mais plus je sentais le mérite et l’importance de la découverte, plus je désirais qu’une épreuve rigoureuse, tant fiour sa durée que pour .sa forme, fixât les opinions sur le degré d’utilité qu’on pouvait attendre des horloges marines pour perfectionner la navigation. Le ministère m’avait Laissé espérer que je serais chargé de la conduite de cette épreuve, et je m’occupai bientôt d’en dresser un plan détaillé qui fut agréé sans restriction et sans augmentation. Mais il importait de donner aux opérations astronomiques qui devaient constater la régularité des horloges marines une authenticité qu’elles ne pouvaient obtenir par des observations isolées : le concours de deux observateurs était indispensable. Il fallait se faire des droits à la confiance des marins et des savants : ce n’était pas le cas de réclamer leur indulgence. Je demandai donc qu’un des astronomes de l’Académie royale des sciences voulût bien m’aider de ses lumières et partager le fardeau de l’entreprise. M. Pingré, chanoine régulier de la congrégation de France , astronome- géographe de la marine, fut nommé par Sa Majesté pour faire, conjointement avec moi , toutes les opérations relatives à l’épreuve des horloges. J’entrai dès lors avec hardiesse dans la carrière, » etc.

Après avoir décrit minutieusement les petites v'ariations des horloges de Berthoud n*’ 6 et 8, Fleurieu se résume ainsi : « On admirera sans doute l’exactitude de l’horloge n" 8, qui ne s’est pas démentie pendant une épreuve de 376 jours. Quand je dis qu’elle ne s’est pas démentie, je ne prétends pas faire entendre que le mouvement de cette horloge n’a éprouvé aucune altération ; mais la s(^>mme de ces écarts n’a jamais produit une erreur de plus d’un quart de degré après un intervalle de 45 jours : souvent même l’erreur n’a été que d’un huitième de degré ; quelquefois elle a été moindre. Dans une période de 87 jours, de Rochefortà Cadix, .sans aucune vérification intermédiaire du mouvement de l’horloge, l’erreur absolue n’était que d’un tiers de degré; dans d’autres périodes de 87, de 89, de 68 jours, en ayant égard seulement, ainsi qu’on le doit, à une vérification du mouvement faite dans l’intervalle, l’erreur de l’horloge n’est que d’un quart, d’un quinzième, d’un .soixantième de degré. Les erreurs de cette horloge ont toujours éu* dans le même sens, excepté en une seule oceasion : elles proviennent d’un accrois.sement progressif auquel son retard a été sujet.

» La précision de l’horloge n" G a été égale, quelquefois su{M;rieure à celle de l’horloge n* 8, durant les six premiers mois de l’épreuve, excepté dans les joui-s qui ont précédé la onzième vérification du mois de décembre, à l’ile d’Aix, temps auquel le froid occasionna dans le mouvement du n* 6 un retard extraordinaire qui produisit, après 15 jours, une erreur de près d’un demi-degré. Mais, dans les derniers mois de

DE L’HORLOGERIE, l’épreuve, celle horloge s’esl éloignée de .sa première juslesse : du cap François à Angra, dans l’ile de Tercère, après 45 jours, son erreur fui de 27 minules ou près d’un demi-degré; de Sainle-Croix à Cadix, après 44 jours, elle fui de 50 minules, c’esl-à-<lire de plus de Irois quarts de degré. On ne doit cependant pas regarder ces erreurs comme bien considérables dans l’usage de la navigation : celle de 50 minutes, qui est la plus grande, ne donnait que 13 lieues et un quart à l’atterrage sur Cadix. » (Voy. les Tables du Journal de Fleurieu.)

< L’exactitude de l’horloge n“ 8 a été supérieure à celle de l’horloge n“ 6 ; mais cette supériorité n’est point un effet du hasard : elle avait été annoncée par M. Berthoud, dans une déclaration qu’il adressa, avant l’épreuve, au secrétaire d’État ayant le département de la marine. Il se fondait sur la .solidité des principes qu’il avait employés dans la construction de cette machine, bien plus que sur l’expérience; car l’horloge était à peine terminée qu’il reçut l’ordre du roi de la transporter à Rochefort pour y être éprouvée.

» L’épreuve à laquelle les deux horloges ont été soumises a toutes les conditions qu’on pouvait exiger : sa durée a été de 376 jours, les variations de la température ont été fréquentes, souvent très -brusques; elles ont passé par tous les degrés de chaleur, depuis le 3* jusqu’au 25‘ au-dessus de la congélation ( thermomètre de Réaumur). Les horloges ont été exposées à des agitations continuelles; les angles des roulis mesurés ont été presque toujours de 20 , 25 et 30 degrés; leur étendue quelquefois a passé 45 degrés. Enûn , le grand nombre de vérifications qui ont été faites , après des intervalles de temps souvent très-courts, ont prévenu l’effet des compensations d’erreurs, en ont fait connaître la quantité précise, ont prouvé que ce n’est point à celte cause qu’on doit attribuer l’exactitude des déterminations qu’on a obtenues à la fin de chaque période particulière, et même après celles qui embrassaient les plus longs intervalles. Tel est le résultat général de l’épreuve des horloges marines de Ferdinand Berthoud.»

Dü JiÉCAMSME DES GROSSES HORLOGES.

ous avons parlé des horloges plutôt au jHiint de vue archéologique que mécani- (jue ; nous allons maintenant donner l’histoire abrégée des rouages de ces grosses machines avec lesquelles nos pères mesuraient le temps.

Les horloges primitives se composaient de deux roues, d'un pignon, d’une verge, d’un balancier, d’un cadran, d’un poids et contre-poids. La premeraine roe, la pr(‘inière roue, portait une |x>ulie dentée en rochet sur laquelle était placée la corde nui soutenait le poids moteur et le contrepoids. A cette roue, qui faisait un tour en 24 heures, était fixé le cadran, qui, dans son mouvement de rotation, présentait successivement chacune de ses divisions ou heures à un indice ou aiguille fixe. La seconde roue, dite de rencontre, |tortaii un pignon à l’ime des extrémités de son axe; ce pignon engrenait dans les dents de la i»’emière roue. I.;i roue de rencontre, dont les dents étaient taillées en rochet, avait la forme de nos roues de rencontre modernes; et, comme celles-ci, elle donnait l’impulsion à la verge et au Ixalancier, lequel était alors nommé foliot. Les bras de ce balancier (voy. la fig.) portaient deux j)etits poids ap|>elés régulés, qui servaient à faire avancer ou retarder l’horloge. Nous ferons observer que le poids moteur de ces machines devait être remonté plusieurs fois par jour.

Lorsque, vers le commencement du treizième siècle, la sonnerie fut inventée, le rouage qui la composait n’était aussi que de deux roues et d’une esj)èce de volant. Lîi première roue portait les chevilles, la seconde était arrêtée par les détentes qui, à chaque heure, se levaient pour que le rouage pût courir et faire .sonner les heures. Le volant, dans son mouvement précipité de rotation, faisait beaucoup de bruit, et on l’appelait alore la roue dmnlore. Telle fut la composition des rouages des premières horloges, depuis le dixième ou onzième siècle jusqu’à la fin du quatorzième. A cette