APPAREILS ÉLECTRIQUES UTILISÉS POUR LA PHOTOGRAPHIE SOUS-MARINE

A la suite des expériences de photographies sousmarines instantanées que j’ai exposées dans un des chapitres précédents, j’étais arrivé à cette conclusion :

Sous une profondeur de quelques mètres d'eau , on peut obtenir de bons instantanés en utilisant la lumière du soleil, sans disposition spéciale et sans /'intervention d'une source de lumière artificielle. J’ajoutais, cependant, dans une note que M. de Laeaze-Duthiers a bien voulu présenter à l’Académie des Sciences ', qu’à la suite des expériences dont j'ai exposé le résultat on pouvait prévoir que la photographie sous-marine pouvait entrer dans une phase nouvelle.

S’il est possible, en effet, de prendre des instantanés à l’aide de la lumière solaire, alors que les rayons ont traversé une épaisseur d'eau de plusieurs mètres avant de frapper l’objet et de revenir à l’objectif, il est incontestable que d’aussi bons résultats, pour éclairer le champ photographique, pouaient être obtenus en plaçant une source lumineuse puissante au niveau de l’appareil lui-même.

J’ajoutais: « Partant de ces données, le nouvel appareil pourra être immergé à une profondeur quelconque.

« Malheureusement, ce dispositif nouveau exige la

1 I,. lion a n, Comptes Rendus de l'Ac idémie des sciences, novembre 18ÜÜ.

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construction de lampes spéciales, l’emploi d’une source électrique puissante et l’achat d’accumulateurs de grande surface.

« Sera-t-il possible de faire, dans la station fondée par M. de Lacaze-Duthiers, une nouvelle dépense aussi considérable ? Dois-je oser l’espérer ? »

Je posais cette question sans grand espoir qu’on pût y répondre favorablement ; les crédits dont sont dotés les laboratoires sont restreints. Absorbés en grande partie par les dépenses courantes, ils ne se prêtent guère à la mise en train d’expériences aussi coûteuses et dont j’évaluais le prix approximatif à une dizaine de mille francs.

Cet appela cependant été entendu; le jour où je m’y attendais le moins, je reçus, dans mon cabinet de la Sorbonne, la visite de M. Deloncle, l’habile administrateur de la société l’Üptique. Sans avoir l’honneur d’être en relations avec lui, je le connaissais de réputation, car c’est à lui que l’on doit la création de cet instrument colossal, la lunette de 60 mètres dont le sidérostal géant, après avoir éveillé la curiosité un peu sceptique de bien des savants, a constitué l’une des attractions les plus étonnantes de l’Exposition de 1900.

Sans autre préambule, il m’annonça que la société l’Optique offrait de me fournir tous les appareils nécessaires pour obtenir la source électrique lumineuse que je voulais immerger avec l’appareil photographique, à la seule condition de donner en échange un certain nombre de clichés pour projeter au palais de l’Optique pendant la durée de l’exposition.

Jusqu’à ce jour, de riches particuliers se Sont intéressés aux choses de la science, mais le cas était presque unique d’une société privée intervenant pour favoriser une expérience scientifique.

Je laisse à penser avec quel plaisir j’acceptai ces offres généreuses, et le programme de la prochaine campagne de photographie sous-marine avec le secours de la lumière électrique fut bien vite établi.

M. Chaufour, qui avait construit la lampe décrite dans un chapitre précédent, accepta de faire établir les appareils nécessaires et de diriger leur mise au point, ce qui pouvait se faire sur place à Banyuls, grâce aux ressources de l’atelier de mécanique du laboratoire Arago.

J’ai d’ailleurs profité de sa grande compétence en la matière, en le priant de rédiger les notes nécessaires pour faire comprendre succinctement au lecteur quels étaient les organes principaux que nous avions utilisés.

Ce sont elles que nous reproduisons plus bas à peu • près textuellement :

Étant donné qu’il était nécessaire de recourir à l'éclairage artificiel pour les profondeurs supérieures à 10 mètres, il fallait établir une source lumineuse artificielle, capable à elle seule d’impressionner la plaque photographique dans de bonnes conditions. Cet éclairage artificiel devait être installé à bord de l’un des bateaux du laboratoire.

La prévision de cet éclairage a été établie par comparaison avec les foyers lumineux employés usuellement dans les ateliers de photographie et par une vérification expérimentale directe. On a conclu à l’emploi de deux lampes à arc de 20 ampères.

L’installation devant être faite à bord d’un voilier de faible tonnage, il fallait donc recourir à l’emploi d’une batterie d’accumulateurs et s’efforcer de réaliser le poids minimum.

Cette dernière considération a conduit au montage

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des deux arcs en série ; cette disposition donne, en outre, le poids minimum de cuivre pour les conducteurs à immerger.

La batterie d’accumulateurs était composée de soixante éléments spécialement construits parla maison Tudor, et pouvant donner à la décharge 25 ampères pendant une heure.

Chaque élément comprenait une plaque positive pesant i’8,i et deux plaques négatives pesant iks',5 du

Fig. 35. — Les accumulateurs destinés à la photographie sous-marine, au moment de la charge, dans l’aquarium du laboratoire Arago.

type dit « à décharge rapide », c’est-à-dire présentant la plus grande surface active pour le plus faible poids de support. Les plaques étaient contenues dans un bac en ébonite avec couvercle; l’emploi de bacs en bois

doublé de plomb eût, en effet, donné un tonnage beaucoup trop considérable el des bacs en verre ne pouvaient être adoptés comme trop fragiles, la batterie devant être débarquée après chaque campagne.

Chaque bac complet avec l’acide pesait 11 kilogrammes. Les soixante éléments étaient réunis par cinq dans douze caisses en chêne paraffinées et munies de deux poignées, constituant des colis de 65 kilogrammes environ et pouvant être facilement manœuvrés par deux hommes.

Les connexions des éléments entre eux, dans une même caisse, étaient réalisées par des bandes de plomb fixées par soudure autogène; les deux extrémités de chaque série communiquaient à deux bornes à vis posées à l’extérieur de chaque caisse et permettant un accouplement très aisé à bord.

Pour la charge de la batterie, le bateau était amarré au fond du port, et des câbles volants étaient disposés pour relier au laboratoire le tableau de distribution du bord.

Il fallait utiliser une ancienne dynamo compound donnant 40 ampères sous 65 volts à la vitesse de 1.360 tours. Le compoundage fut supprimé et, par remplacement de la poulie de commande, la vitesse fut portée à 1.550 tours, la dynamo put donner alors 20 ampères à 80 volts.

Les soixante accumulateurs furent groupés en deux demi-batteries de 80 éléments qu’on pouvait, au moyen du tableau de distribution du bord, accoupler en quantité pour la charge et accoupler en série pour le fonctionnement des 2 projecteurs.

La charge s’opérait au régime de 20 ampères au total, soit 10 ampères par demi-batterie ; elle durait donc deux heures et dem:e pour la capacité de 25 ampères.

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Le cliché ci-dessous (fig. 36) représente le tableau de distribution du bord, muni des appareils suivants :

Fig. 36. — Tableau de distribution installé à bord de la balancelle du laboratoire Arago.

Un coupleur pour mettre les deux demi-batteries en quantité ou en série ;

Un interrupteur général du courant venant des machines;

Un interrupteur bipolaire et un rhéostat pour les projecteurs ;

Un interrupteur pour la commande de l’obturateur «holographique, des coupe-circuits et des bornes de connexions pour les arrivées du courant des machines et pour les départs aux deux demi-batteries et aux projecteurs ;

Un ampère-mètre, gradué dans les deux sens, indiquait à droite du 0 le courant total de charge et à gauche le débit des projecteurs ;

Un voltmètre avec commutateur à quatre directions donnait le voltage des machines et celui des deux demi-batteries, soit en quantité, soit en série, soit isolément (fig . 35).

Un autre tableau installé dans la salle des machines, près des dynamos, comportait un disjoncteur automatique et des appareils de mesure; c’est sur ce tableau que s’effectuait la manœuvre de mise en charge.

Les deux projecteurs étaient constitués par des lampes à arc enfermées dans des enveloppes hermétiques et munies de systèmes optiques [fig. 37).

Les lampes à arc étaient des régulateurs de 20 ampères de Bardou complètement renversés et à point lumineux fixe ; la course des charbons était de 30 millimètres pour une durée de marche de une heure.

Les arcs fonctionnaient normalement dans la réserve d’air, des enveloppes qui était supérieure à 10 litres; une expérience préalable avait établi qu'aucune variation de régime de l’arc ne se manifestait au bout d’une demi-heure dans 10 litres d’air confiné.

Les enveloppes hermétiques étaient composées d'un corps cylindrique en fonte de 10 millimètres d’épaisseur, correspondant au mécanisme du régulateur et d’une tête sphérique de 300 millimètres de diamètre

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également en fonte et de 15 millimètres d’épaisseur,

formant réserve d’air et portant les accessoires

Fig. 37. - Montage des lampes destinées à être immergées pour éclairer le fond pendant la prise des photographies sous-marines.

LA PHOTOGRAPHIE SOl’S-MAlilNE

Ces deux pièces étaient boulonnées l'une sur l’autre avec interposition d’une rondelle de caoutchouc. Un presse-étoupe en caoutchouc permettait l’entrée étanche dans la sphère d’un câble à deux conducteurs.

Un hublot en bronze, boulonné sur la sphère, était fermé par une glace de cristal de 15 millimètres d’épaisseur et 110 millimètres de diamètre, bombée concentriquement à la sphère.

U’optique était composé d’une simple lentille convergente, de 100 millimètres de diamètre et 150 millimètres de distance focale, fixée dans le hublot; un rédacteur sphérique en cuivre plaqué d’argent était disposé en arrière de l’arc.

Avant les expériences sous-marines, l’ensemble a été essayé à la pression hydraulique dans un autoclave; la résistance a été reconnue suffisante jusqu’à 10 atmosphères; l’étanchéité a été assurée jusqu’à 8 atmosphères en scellant au ciment les glaces des hublots et en lutanl le presse-étoupe, après son serrage à bloc.

Pendant les opérations sous-marines, les projecteurs étaient à des distances variant de 3 à 6 mètres en avant de la surface à éclairer. Dans ces conditions, il a été reconnu que l’optique produisait une absorption trop importante, et on l’a supprimé; cette suppression a permis de réduire au minimum la longueur des hublots afin d’augmenter l’angle du champ d’éclairage direct.

D’autres réflecteurs, ont été essayés, produisant dans le hublot un foyer conjugué de la source et à l’extérieur un faisceau divergent. Ils ont présenté le double inconvénient d’échaufl’er jusqu’à les briser les glaces des hublots et de répartir irrégulièrement l’éclairage.

Ues projecteurs sous-marins se sont donc trouvés réduits à de simples foyers lumineux avec réflecteurs

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sphériques, et la conclusion à tirer de ces essais pour des expériences futures sera d'augmenter de plus en plus le champ d' éclairage direct.

i° Un câble unique devait réunir tous les conducteurs électriques et servir de support à tous les appareils immergés; il devait présenter une grande souplesse pour faciliter la manœuvre du treuil; l'isolement des conducteurs entre eux et par rapport à l’armature devait rester supérieure à 300 mégohms kilométriques après immersion.

Il était constitué comme suit :

Deux câbles de cuivre électrolytique de 8 millimètres carrés de section, formés de brins de 3/10 et isolés par deux couches de caoutchouc vulcanisé, devant servir de conducteurs de courant pour les projecteurs.

2° Deux fils de 12, même isolement pour la commande de l’obturateur électrique.

Ces quatre conducteurs étaient câblés avec des cordelettes de lilin, pour donner un ensemble cylindrique qui était recouvert d’un ruban enduit.

Sur ce ruban était câblée une armature en til d’acier protégée elle-même par une forte tresse de chanvre enduite.

L'armature était composée de deux couches de fils d’acier de seize enroulées en sens inverses et donnant 170 millimètres carrés de section totale, ce qui, en admettant un effort pratique de 8 kilogrammes par millimètre carré, permettait de porter une charge de plus de 1.000 kilogrammes.

Le poids du câble était 225 kilogrammes pour une longueur de 200 mètres.

Ce câble put aisément s’enrouler sur un treuil de 60 centimètres de diamètre. Une extrémité était fixée

à ce treuil par l’armature d'acier, les conducteurs électriques allant se fixer séparément aux bornes d’une prise de courant à quatre fiches, installée dans l’intérieur du tambour du treuil.

A l’aulre extrémité, des dispositions spéciales furent adoptées, les conducteurs électriques devant sortir de leur armature pour aller se répartir sur les appareils desservis; l’isolant des conducteurs fut renforcé d’une troisième couche de caoutchouc et fut protégé par une gaine de cuir contre le cisaillement, à la sortie de l’armature. Les tils d’acier furent épissurés entre eux dans le prolongement du câble et vinrent se fixer au crochet général de suspension des appareils immergés.

L’obturateur de l’appareil photographique était un obturateur à segments métalliques de Mattioli, actionné pour l’ouverture par un électro-aimant et pour la fermeture par un ressort de rappel.

L’électro-aimant du système Bouchet était cuirassé et son noyau était évidé de façon à réaliser, dans un circuit magnétique de très faible résistance, un effort puissant et presque constant sur une course relativement grande.

11 était excité par un courant de deux ampères et exerçait sur près de 25 millimètres un effort d’environ 200 grammes. Cet effort est puissant relativement au frottement habituel de l'obturateur à segments métalliques; on a donc pu opérer en toute sécurité et avec une vitesse atteignant l’instantanéité.