Bishop

Stevens fut le premier dont il soit fait mention comme ayant entièrement réussi à utiliser, pour les machines à vapeur, ce combustible nouveau, presque impossible à conduire. Il disposa pour son emploi la chaudière du Passaïc, qu'il construisit en 1818,etradopta définitivement pour le chauffage des machines. La môme année, il s'en servit dans un four à coupole, et l'usage en devint bientôt général dans les États de TEst.

Stevens continua longtemps encore à travailler au perfectionnement de la machine à balancier. Il imagina le « balancier squelette », aujourd'hui d'un usage universel et Tun des traits caractéristiques de la machine américaine. Ce fut en 1822, sur le steamer Hoboken, qu'il appliqua pour la première fois ce dispositif aussi solide qu'élégant. Deux ans après, il construisit le Trenton, qui fut alors considéré comme un navire d'une beauté, d'une puissance et d'une rapidité extraordinaires. Il y avait placé les deux chaudières sur des « gardes »; et cet usage est encore général dans les bateaux fluviaux des États de l'Est. Dans ce bâtiment il adopta aussi l'emploi de palettes formées de deux parties placées l'une au-dessus de l'autre, la moitié supérieure étant fixée en avant et l'autre en arrière du rayon. Il obtint ainsi une action plus égale de la roue et moins de perte par les pressions obliques.

En 1827, il construisit le North America (pi. IX), un des plus grands et des mieux réussis de ses steamers. Ce bâtiment était muni de deux machines; chacune avait un cylindre de kk pouces 1/2 de diamètre sur 8 pieds de course de piston, et faisait 24 révolutions par minute, ce qui donnait au navire une vitesse de 15 à 16 milles à l'heure. Prévoyant la difficulté de maintenir invariable la forme de ce long et mince navire, quand il serait irrégulièrement chargé et qu'il marcherait à la vitesse maxima que pouvait lui donner sa machine, il imagina d'en consolider la coque, au mT)yen d'une charpente de forme très simple. Et celle-ci, à qui on a donné le nom peu élégant, mais universellement employé, de « bâti à porcs » (hog-frame), est encore une des particularités de tous les steamers fluviaux d'Amérique de

dimensions un peu cousidérablcs. Ce fut aussi dans le Nortk America que Steveos introduisit pour la première fois le tirage artificiel pour les foyers ; encore un autre détail d'un usage généra] aujourd'hui.

Reportant ensuite son attention sur la machine, il adopta dans la New-Philadelphia, en 1828, l'emploi de coqssinets à ressort pour l'arbre des roues motrices, et il imagina pour le cylindre la soupape « à double siège », dont

l'ig, 80. — Chaudière tubulaire à retour de flamma

l'emploi est maintenant universel dans les machines à balancier. Elle consiste en deux soupapes à disque réunies par une tige. Ces disques sont de diamètres inégaux.le plus petit pouvant passer à travers l'orifice que ferme le plus grand. Quand la soupape repose sur son siège, la preasioo delà vapeur s'exerce sur la face supérieure du grand disque et sur la face inférieure du petit; il on résulte un équilibre presque complet et la possibilité de manœuvrer aisément à la main la soupape de la plus puissante machine. Les deux sièges se trouvent l'un au haut et l'autre au bas du tuyau qui conduit la vapeur dans le cylindre ; quand la soupape est levée, la vapeur entre par les deui côtés à la fois, les deux courants se rejoignent et pénètrent ensemble dans le cylindre. Ou emploie le même genre de soupape pour l'échappement,

A peu près vers le même temps, Stevens construisit le

système de chaudières tabulaires à retour de flamme, qui constitue encore le type actuel pour les pressions moyennes. Dans la figure 86, S est le réservoir de vapeur, W le réservoir d'eau, F le foyer. La direction suivie par les gaz et la fumée est indiquée par les flèches.

Quelques années plus tard (1840), Stevens commença à se servir, sur le Trenton, de pistons munis de garnitures à vapeur : la vapeur est admise, par des valves à réglage automatique, en arrière des segments métalliques ; la pression ainsi produite est plus efficace que celle des ressorts d'acier, habituellement employés alors, et encore en usage aujourd'hui, pour appliquer ces segments sur les parois du cylindre.

Les pistons, ainsi organisés, fonctionnèrent parfaitement pendant de longues années. Une collection des petites soupapes en laiton, qui ont servi dans un piston de cette espèce, est conservée dans les vitrines de Tlnstitut de technologie Stevens ; elles sont une preuve incontestable de l'ingéniosité dans la conception et du fini dans le travail qui distinguaient les machines construites sous la direction de ce grand ingénieur.

La « détente Stevens » {Stevens cut-off), si commune aujourd'hui, est un système particulier pour obtenir l'expansion de la vapeur, inventé en 1841 par Robert L. Stevens et un de ses neveux, M. Francis B. Stevens, héritier de l'aptitude pour la mécanique qui distinguait le premier de ces grands hommes. Dans cette forme d'appareil distributeur, les soupapes d'admission et d'échappement sont manœuvrées d'une façon indépendante par des excentriques spéciaux ; le dernier, disposé de la façon ordinaire, ouvre et ferme les passages de sortie juste au moment où la manivelle va franchir le point mort. L'excentrique d'admission, au contraire, est organisé de telle sorte que la soupape à vapeur s'ouvre comme d'habitude, mais se ferme quand le pistou n'a fait qu'environ la moitié de sa course. Pour obtenir ce résultat, il suffit de donner au rayon d'excentricité une valeur plus grande que celle correspondante la course du distributeur, et de laisser ce dernier indépendant de l'excentrique pen-

dant une partie de la révolution. Aiosi, dans ta figure 87, soit AB la direction du mouvement de la tige de l'exceotriqne ; avec l'arrangement ordinaire, le distributeur ouvrirait la lumière quand l'excentrique est en OC et la fermerait en passant en OD. Dans le dispositif de Stevens, la soupape Couvre seulement quand l'excentrique atteint OE et se fermequandilarriveen OF. L'autresoupaped'introductioo,

à l'extrémité opposée du cylindre, est ouverte pendant que l'excentrique se meut de OM en OK. Entre K et E, comme entre F et M, les deux soupapes sont sur leurs sièges, HB représente la levée de la soupape, OA la course de la tige de l'excentrique pendant qu'elle est indépendante du distributeur. Pendant que la manivelle parcourt l'arc EF, la. vapeur afflue dans le cylindre; de F en M elle se détend. En M, le piston a terminé sa course et l'autre soupape s'ouvre. Le

rapport — donne la mesure de l'expansion.

Ce système de détente est encore d'un emploi très répandu, et on peut le voir sur presque tous les steamers des États-Unis qui n'ont pas la distribution Sickles,

Ce fut aussi vers celle époque que Stevens, ayant pris la suite des affaires de son père pour la construction des locomotives aussi bien que des machines de navigation, adapta la détente aux locomotives de la ligne Camden à Amboy, dont MM. Stevens étaient les principaux actionnaires. En même temps, il construisit des machines à huit roues pour les lourdes charges et adopta l'anthracite comme combustible. Ces dernières modifications réussirent

complètement, et le même perfectionnement fut apporté, en 1848, aux machines à grande vitesse.

La plus remarquable de toutes les applications de la vapeur imaginées par Robert L. Stevens fut celle connue sous le nom de batterie cuirassée à vapeur. Gomme, nous Tavons déjà dit, le colonel John Stevens avait proposé, dès 1812, de construire un cuirassé circulaire ou en forme de soucoupe, semblable à ceux exécutés, soixante ans plus tard, par la marine russe. Cette proposition n'eut pas de suite, bien que Robert eût repris cette idée, vingt ans après, sous uneforme un peu différente. En 1813-18U,pendantla guerre avec PAngleterre, il inventa, après de nombreuses et hasardeuses expériences, un obm allongé destiné à être lancé par les canons ordinaires à âme lisse. Ayant perfectionné cette invention, il en vendit le secret aux États-Unis, après avoir établi par des essais la puissance destructive de ces projectiles d'une façon si complète, qu'aucun doute ne pouvait rester sur leur efficacité.

Dès 1837, Robert avait achevé le plan d'un bâtiment de guerre cuirassé ; et, en août 1841, ses frères James et Edwin écrivirent en son nom au secrétaire d'État de la marine, pour offrir de construire un cuirassé à grande vitesse, dont toute la machine eût été disposée au-dessous de la ligne de flottaison, et qui eût été muni de propulseurs à hélice entièrement immergés. L'armement devait se composer des canons rayés les plus puissants, se chargeant par la culasse et lançant des boulets et des obus allongés.

En 1842, ayant signé un traité avec le gouvernement des États-Unis, pour la construction d'un grand steamer organisé sur ce plan et qui devait être à l'épreuve des boulets, Robert L. Stevens fit faire un bateau à vapeur à Bordentown, dans le seul but de rechercher par expérience les formes les meilleures à donner aux ailes du propulseur et pour le comparer aux roues latérales. Ces essais durèrent plusieurs mois. Après quelques délais, pendant lesquels M, Stevens et ses frères avaient continué leurs études et perfectionné leurs plans, la quille d'un cuirassé fut enfin mise sur chantier, dans une cale sèche construite à grands

frais pour la circonstance. Ce bâtiment devait avoir 250 pieds de long, 40 de largeur de bau, 28 de creux, et une machine d'une puissance de 700 chevaux indiqués. L'épaisseur proposée pour la cuirasse était de 4 pouces 1/2 (0"sll5), la même qui fut adoptée dix ans plus tard par les Français pour leurs constructions relativement grossières.

En 1854, Partillerie avait fait de tels progrès, que M. Stevens ne voulut pas continuer l'exécution des plans primitifs, craignant que le vaisseau une fois terminé ne fût pas invulnérable, ce qui aurait pu jeter du discrédit sur son auteur aussi bien que sur la marine américaine. Le travail, qui, pendant ces années de paix, avait progressé très lentement et avec des interruptions fréquentes, fut donc entièrement arrêté ; le vaisseau fut abandonné, et, la même année, un autre, d'une dimension et d'une puissance beaucoup plus considérables, fut mis en chantier. Il devait avoir 415 pieds de long, 45 pieds de bau et un peu plus de 5,000 tonnes de déplacement. L'épaisseur de cuirasse proposée était de 6 pouces 2>I'a (0"%17), soit 2 pouces 1/4 de plus que celle des premiers cuirassés français et anglais. La machine projetée par M. Stevens devait avoir une puissance indiquée de 8,624 chevaux, faire mouvoir des hélices jumelles et donner au vaisseau une vitesse d'au moins 20 milles à l'heure. Gomme la première fois, la construction ne marcha que très lentement et fut souvent interrompue, le gouvernement tantôt fournissant des fonds, tantôt refusant de continuer le travail ; les administrations successives encourageaient et décourageaient alternativement l'ingénieur, si bien qu'enfln celui-ci, voulant se débarrasser de toutes, relations officielles, continua le travail à ses frais.

Le génie remarquable du vieux Slevens se retrouvait tout entier dans le caractère de son fils; et rien ne le prouve mieux que la précision avec laquelle furent adoptées dans ce grand vaisseau, tant pour la machine que pour la coque, ces formes et ces proportions qui, aujourd'hui même, c'est-à-dire vingt-cinq ans plus tard, sont encore reconnues comme les meilleures dans les conditions données. Les lignes du bâtiment sont d'une pureté

admirable; ce sont celles que J. Scott Russell a appelées « lignes d'ondes » ou trochoïdales , et que Rankine a démontrées être les plus favorables à la marche. Le rapport entre la longueur et la largeur au maître bau est bien celui qui doit donner la vitesse cherchée avec le minimum de résistance ; et il coïncide exactement avec les proportions trouvées et adoptées d'un commun accord pour la navigation transocéanique, par les constructeurs les plus estimés, pour ne pas dire les plus radicaux.

Robert L. Stevens mourut en avril 1856, alors que ce grand vaisseau était presque achevé, la coque et la machine entièrement terminées ; il ne restait plus qu'à appliquer la cuirasse, à arrêter la forme de la tourelle de combat, ainsi que le nombre et le calibre des canons. Celte mort interrompit encore une fois la construction du bâtiment, qui, pendant les années de paix, n'avait marché qu'avec lenteur, subissant des interruptions fréquentes, suivant que les administmtions successives avaient jugé utile de fournir les fon^ ou les avaient au contraire refusés, quand l'achèvement du travail ne semblait pas d'une nécessité immédiate.

Le nom de Robert L. Stevens restera honoré ; il fut un des plus grands mécaniciens de l'Amérique, un des plus intelligents constructeurs de navires, le premier et l'un des plus actifs fauteurs de l'importante révolution qui s'est récemment produite dans les méthodes et l'outillage de la guerre maritime moderne. Il est rare qu'on ait rendu justice au génie mécanique des Américains et à l'habileté comme ingénieurs dont ils ont fait preuve. Aussi n'ai-je pas à m'excuser d'avoir tenté (comme d'autres le feront encore, je l'espère) d'éclairer une œuvre aussi magnifique que celle des Stevens d'une lumière assez vive pour en faire ressortir la variété, l'étendue et l'importance.

Pendant que Fulton faisait apparaître le steamboat sur les eaux de la baie de New-York et de l'Hudson , pendant que les Stevens père et fils créaient en peu de temps une flotte de steamers sur les eaux de la Delaware, d'autres mécaniciens se préparaient à leur disputer le terrain aussi--

58 LA NAVIGATION A VAPEDR.

tôt que l'occasion s'en présenterait, et que les actes législatifs constituant les monopoles seraient révoqués ou périmés.

Vers 1821, Robert L. Thurston, John Babcock et le capitaine Stephen T. Northam de Newport (Rhode Island), commencèrent à construire des steamboats et débutèrent par une petite embarcation destinée à servir de bac à Slade, sur un bras de la baie de Narragansett, près de la rivière de Fall. Ils construisirent ensuite des bateaux pour le détroit de Long Island. Une de leurs premières constructions fut le Babcock, exécuté à Newport en 1826. La machine sortait des ateliers de Thurston et Babcock à Portsmouth (Rhode Island). Richard Sandford s'était adjoint à eux et Northam fournissait les fonds. La machine avait 10 ou 12 pouces de diamètre de cylindre et 3 ou 4 pieds de course de piston. La chaudière était une variété de « chaudière tubulairc », type que Babcock fît breveter plus tard en 182ft. L'eau était injectée dans cette chaudière, préalablement échauffée, au fur et à mesure de la formation de la vapeur ; le générateur ne contenait pas une goutte de liquide.

Ce bateau fut remplacé, en 1827-1828, par un autre de plus grande dimension, la RushlUjht {Veilleuse) \ la coque fut construite à Newport, et la machine à New-York, par James P. Allaire. Les chaudières de ces deux navires avaient des tubes de fonte. Le plus petit jaugeait 80 tonneaux; il allait de Newport à Providence, parcourant cette distance de 30 milles en 3 1/2 heures; il allait à New-York (175 milles) en 25 heures et en brûlant 1 3/i cordes de bois *. Plus tard, Thurston et Babcock vinrent s'établir à Providence, où ce dernier ne tarda pas à mourir. Thurston continua de construire des machines dans cette ville pendant encore près d'un demi-siècle et mourut en 1873*. L'établissement qu'il avait fondé devint, après divers changements, l'usine de machines à vapeur de Providence.

i. American Journal of science, mars 1827; London Mechanics* Magà' sine, 16 juin 1827.