CHAPITRE V

De lous les instruments imaginés par le génie inventif de rhomme pour rectifier sa roule au milieu des océans le plus important est sans contredit la boussole.

Cet instrument, merveilleux de simplicité et de précision nous vient de TExtrôme-Orient; les Chinois construisaient déjà, plus de mille ans avant Jésus-Christ, des chars magnétiques indiquant toujours le sud.

Les livres de science des Chinois ne donnent pas la date exacte de l'invention de la boussole marine; mais on voit déjà, dans leurs grands dictionnaires que, vers Tan 300 de notre ère, il y avait déjà des navires qui se dirigeaient au sud au moyen de Taimant. C'est en se basant sur ces indications que les navigateurs chinois faisaient les grands voyages relatés dans leurs annales du vu'' et du vin* siècle.

Ils se servaient, dans ces voyages, de boussoles dont Taiguille aimantée était soutenue par deux petits roseaux qui nageaient dans un vase plein d'eau.

En France, il est fait mention, pour la première fois, de la boussole dans une pièce satirique datant de 1190.

La boussole fut rapidement perfectionnée dans les marines européennes, et un meilleur mode de suspension permit de faire les observations avec plus de précision.

Pour ce qui est de la navigation sous-marine, cet instrument pourrait rendre de grands services, si son fonctionnement

BATEAUX SOL'8-aiARINS. — II. 7

98 LES BATEAUX SOUS-MÂRlNS

n'était faussé par diverses influences, telles que les courants d'induction, l'influence de la coque, si celte dernière est un métal magnétique, et les courants électriques. Toutes ces causes contribuent à affoler la boussole et rendre ainsi ces indications inexactes. Aussi est-il très important d'étudier et de mettre en œuvre tous les moyens pour éviter de pareilles perturbations, car il n'est pas possible de trouver un instrument automatique aussi précis.

La coque du Gustave-Zédé, construite en bronze Roma, est déjà un indice du progrès fait dans cet ordre d'idées ; de plus, comme nous l'avons dit dans le chapitre précédent, en disposant convenablement les circuits, de nombreuses expériences et la pratique aidant, on pourrait obtenir, à bord d'un sous-marin, une boussole pouvant rendre les mômes services que dans la navigation ordinaire.

Il a été beaucoup question du gyroscope et de son application à la navigation sous-marine. Malheureusement, comme pour la boussole, cet appareil qui, en théorie, présente de sérieux avantages, est sujet à de nombreux aléas ; il faut en effet le compliquer d'un support, d'un moteur et d'une source d'énergie pour obtenir un mouvement continu. De plus, sa construclion demande une précision mathématique.

Nous verrous, du reste, que nous n'exagérons rien, après avoir étudié la théorie et la description de cet appareil, faites par M. Dessaint dans son intéressante étude sur la navigation sous-marine.

« Cet appareil, dit-il, est basé sur le principe du gyroscope électrique de la démonstration du mouvement de la terre. »

« Ce gyroscope, le premier en date, a été imaginé, dès 1865, par M. Trouvé, et réalisé par lui à l'instigation de M. Foucault.

« 11 se compose d'un tore électromoteur, mobile autour d'un axe d'acier à pointes de rubis, perpendiculaires à son plan, qui occupe le milieu d'une cage formée par une armature en fer et un anneau en cuivre sur lequel il pivote ; cage et tore sont suspendus à une potence par un fil inextensible, au centre d'un anneau portant les degrés du cercle.

« Le tore est composé intérieurement de Télectromoteur ou pignon électro-magnétique à huit branches, qui agit sur Tarmature en fer en forme de limaçon.

« Pour donnera ce tore une apparence lisse et métallique, M. Trouvé noie le pignon, muni de son axe et de son commutateur, dans un ciment spécial, le porte au tour pour lui donner la forme d'un tore évidé au centre et Téquilibre d une façon parfaite.

« Puis, après l'avoir plongé dans un bain de cuivre pendant plusieurs jours, jusqu'à ce que le dépôt du métal ait atteint une épaisseur de quelques millimètres, il le tourne de nouveau et l'équilibre.

« Ce tore tourne avec une vitesse de 300 à 400 tours par secondé.

« Une aiguille indicatrice, faisant partie du système suspendu et immobile, permet d'apprécier chaque degré de déplacement du cercle qui participe au mouvement de la terre.

« Quant au courant électrique, il est amené au tore électromoteur par deux aiguilles de platine isolées entre elles, et plongeant dans le mercure contenu dans deux petites cuves en ébonite circuhiires, concentriques et indépendantes, reliées aux deux pôles du générateur d'électricité.

« Dans ces conditions, le gyroscope électrique peut être mis en expérience pendant un temps très long, indéterminé, et plus que suffisant pour qu'un observateur s'aperçoive d'une révolution entière des objets voisins autour de l'instrument.

« Cette révolution serait de vingt-quatre heures aux pôles. »

Voici, d'après le Dictionnaire des Mathématiques appliquées de M. Sonnet, les expériences fondamentales que Ton a exécutées avec cet appareil :

M. Quet a démontré, par l'analyse, que lorsqu'un corps est animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe dont un point est entraîné dans le mouvement diurne du globe, la direction de l'axe de rotation demeure invariable dans l'espace absolu ; de telle sorte que, pour un observateur, emporté à son insu dans la rotation diurne, cet axe paraîtrait se mouvoir

uniformément autour de Taxe du globe, en sens contraire du mouvement réel de la terre.

Le gyroscope permet de vérifier exactement cette loi, que M. Foucault avait annoncée et formulée.

Le gyroscope étant eh marche et complètement libre, on voit Taxe du tore se mouvoir comme une lunette constamment pointée sur une étoile très voisine de l'horizon.

Le mouvement en azimut demeure sensiblement constant pendant la durée de l'expérience, quel que soit Tazimut initial, et égal au mouvement diurne estimé en sens contraire et multiplié par le sinus de la latitude du lieu de l'observation.

Les choses se passent comme si la terre tournait autour de la verticale du lieu, pendant que cette verticale tournerait autour d'une parallèle à la méridienne.

C est la première de ces deux composantes, prise en sens contraire, qui produit l'apparence du mouvement en azimut*.

L'axe du tore est contraint à demeurer horizontal, et ne peut plus tourner que dans son plan horizontal par suite du mouvement en azimut de Tanneau-cercle K, représenté sur la figure 64.

M. Foucault, dans ses expériences, place l'axe du tore de façon à ce qu'il soit dirigé îi peu près de l'est à l'ouest, l'axe de rotation, entendu d'après les conventions adoptées, étant pointé à l'ouest; c'est-à-dire qu'un observateur placé à l'est de l'appareil et regardant vers l'ouest, verrait le tore tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.

Le cercle K étant libre de se mouvoir, on le verra tourner autour de la verticale, jusqu'à ce que l'axe de révolution du tore vienne se placer dans le plan du méridien en pointant vers le nord.

Il dépasse un peu cette position, mais il y revient pour la dépasser en sens contraire.

* L'azimut est l'angle que fait^ avec le méridien, le plan déterminé par la verticale du lieu, et par un point donné, une étoile, par exemple.

Dans la marine, on compte les azimuts de à 180*, à partir du sud, et en allant vers Test ou lo'uest.

En somme, il oscille autour de cette position et finit par s'y fixer.

Par conséquent, Taxe du tore tend à se placer dans le méridien de manière que la rotation soit de même sens que celle du globe.

Cette tendance est due à la rotation du globe, mais elle n'est pas produite par la composante de cette rotation autour de la verticale, comme on pourrait le croire.

Parce que, s*il en était ainsi, il faudrait que l'axe de rotation, ou la direction de la résultante puisse venir se placer dans l'angle formé par Taxe du tore et par la verticale, ce qui est absolument impossible puisque cet axe est contraint de faire un angle droit avec la verticale.

C'est, au contraire, la rotation composante autour de la méridienne qui produit l'effet observé.

De ce fait, l'axe du tore ne devient stable que si cet axe est dirigé vers le nord ; car, dans ce cas, le sens de rotation est le môme que celui du globe.

M. Foucault a formulé le résultat général de cette expérience dans ce qui suit :

« Tout corps, tournant autour d'un axe libre de se diriger sans sortir du plan horizontal, fournit un nouveau signe de la rotation de la terre; car cette rotation développe une force directrice qui sollicite Taxe du corps vers le méridien, et dispose ce corps pour tourner dans le même sens que le gloho. Par conséquent, sans le secours d'aucune observation astronomique, la rotation d'un corps à la surface de la terre suffit à indiquer le plan du méridien. »

Dans une autre expérience, faite par M. Foucault, il démontra un autre phénomène important.

Le plan du méridien élant connu, le tore est placé dans l'intérieur du cercle K rendu immobile de façon à rester dans le même plan vertical.

L'expérimentateur place l'axe du tore horizontalement, de manière que l'axe de sa rotation pointe vers le nord.

L'appareil étant abandonné à lui-môme, on voit son axe

s'incliner peu à peu jusqu'à ce qu'il devienne parallèle à Taxe du globe, Taxe de rotation pointant toujours vers le nord, pour un observateur placé au sud de l'appareil; c'est-à-dire que la rotation du tore est de môme sens que celle du globe.

Ce phénomène s'explique par la rotation du globe qui, en se composant avec celle du tore, rapproche la direction de la rotation résultante de la direction de la ligne des pAles.

Comme nous avons déjà vu, Taxe du tore dépasse cette position, pour y revenir par des oscillations successives, et son axe vient se placer dans une position parallèle à Taxe du globe, la rotation so faisant naturellement dans le même sens que celle de la terre; sans cette condition, l'équilibre serait instable.

De cette expérience M. Foucault a conclu et formulé un deuxième principe, qui est celui-ci :

« Tout corps tournant autour d'un axe libre de se diriger sans sortir du méridien jouit de la propriété de s'orienter parallèlement à l'axe du monde, et de manière à tourner dans le même sens que la terre.

« Par conséquent on peut dire que la rotation d'un corps à la surface de la terre suffit à faire connaître la latitude du lieu, le méridien étant connu. »

L'axe du monde est une droite autour de laquelle s'exécute le mouvement de rotation de la terre. Cet axe est, en réalité, mobile dans l'espace.

En somme, le gyroscope n'est qu'un perfectionnement de l'appareil de Bohnenherger, qui sert à produire un mouvement analogue à celui auquel est due la précession des équinoxes^

On appelle précession des équinoxes, le mouvement lent de celles-ci sur l'écliptique-, en sens inverse du mouvement réel de la terre, ou du mouvement apparent du soleil.

' L'éf|uinoxe est l'époque de Tannée où le soleil se trouve dans le plan de Féqualeur.

On donne aussi le nom d'équinoxe aux points d'intersection de léquateur céleste avec l'écliptique.

* L'écliptique est le grand cercle de la sphère céleste que le centre du soleil décrit d'occident en orient dans son mouvement propre apparent.

D'après la Mécanique céleste de Laplace, ce mouvement est dû à Faction du soleil sur le renflement équatorial. 11 est rétrograde autour de Taxe de Técliptique ; il en résulte que Téquateur, tout en continuant à faire le même angle avec Técliptique, coupe celui-ci suivant une droite qui tourne elle-même lentement, uniformément, et dans le sens rétrograde, autour de Taxe de l'écliptique ; les extrémités de cette intersection sont les équinoxes.

La précession a été découverte par Hip parque, vers la fin du 11® siècle.

Ce phénomène a plusieurs conséquences : de déplacer le pôle de Téquateur autour du pôle de l'écliptique, ce qui fait varier les distances polaires des étoiles. Ainsi Tétoile polaire était à 20* du pôle, à Fépoque des plus anciennes observations; elle est aujourd'hui à 1° 28'. En 2605, elle n'en sera plus qu'à 26"* 30' ; puis elle s'en éloignera jusqu'à 46, dans l'espace do treize mille ans, pour s'en rapprocher ensuite [Dictionnaire des Mathématiques appliquées).

Gyroscope Marin

« Le gyroscope servant à la navigation sous-marino n'est autre que celui que nous avons précédemment décrit, mais modifié dans certaines parties, qui le rendent propre à son nouvel emploi.

« Un petit moteur électrique sur Taxe duquel est monté le tore donne le mouvement à ce dernier.

« L'inducteur est formé par quatre masses en fer, à pôles conséquents.

« L'appareil est invariable dans l'espace et ce sont les objets qui se meuvent par rapport à lui.

« Tout le système, au lieu d'être suspendu à un fil inextensible comme dans le premier, est soutenu au milieu d'une suspension à la Cardan, par un axe terminé en pointes, qui pivotent dans des crapaudines, comme l'axe du tore lui-même.

« La suspension à la Cardan est munie d'un pendule à tige

rigide, fixé sur le prolongement de Taxe du système, et lui donne une verticalité parfaite, malgré les oscillations continuelles du bateau.

« On conçoit, en effet, que les faibles déviations que pourrait subir l'appareil sont d'autant plus petites que le pendule est plus long, puisqu'elles se trouvent réduites dans le rapport de la longueur du pendule au rayon du tore.

« Ainsi constitué, le gyroscope n'a plus à redouter ni le tangage, ni le roulis du bateau. »

L'axe de rotation du gyroscope est absolument invariable dans l'espace ; si on a eu soin de l'orienter dans une position connue, celle-ci devient une ligne de repère parfaite.

Description du gyroscope

Cet appareil, dont la représentation est faite sur la figure, se compose d'un socle A, rectangulaire, en fer, sur lequel sont fixées deux bornes de prise de courant B'C, dont Tune, C, est complètement isolée de toute la masse.

Quatre pieds en fer D, D, fixés au moyen d'écrous, sur le socle, supportent à leur partie supérieure un cercle en cuivre E fixé d'une façon rigide aux pieds D, D, par des écrous.

Aux extrémités d'un même diamètre, le cercle E est traversé par deux petits boulons F, F', dont les bouts sont creusés pour former deux crapaudincs, dans lesquelles viennent s'engager les pointes d'un autre cercle en cuivre H.

Ce cercle oscille autour de ces deux pointes, dans un plan horizontal.

Dans un plan perpendiculaire au cercle H, pivote un troisième cercle J, autour de deux pointes identiques aux précédentes dont les crapaudines sont fixées sur le cercle H.

D'après cet agencement, on voit bien que ce n'est autre qu'un joint de Cardan, puisque les deux cercles peuvent osciller dans deux plans différents.

Le cercle J porte à sa partie inférieure une boule en fonte Q,

qui n'a d'autre but que de lester l'appareil et de le maintenir dans une verticalité parfaite.

Ce cercle porte, en outre, une petite cuvette M, que l'oa remplit de mercure.

Un quatrième cercle K porte une deuxième cuvette à mercure, L.

Ce cercle oscille, entre le troisième J, autour de deux pointes venant s'engager dans deux crapaudines for- F mécs par les deux boulons du cercle J,

D'après cette disposition, le cercle K peut faire un tour complet autour de ses deux pivots.

Uncinquièmecercle en fer supporte le tore électromoteur.

II oscille entre le cercle K, et sur deux pivots.

Le tore, représenté sur la figure 8, est ^^^,

calé sur un arbre R, dont les extrémités forment deux collecteurs.

Deux petits balais B, B" viennent appuyer sur cliacun des collecteurs.

Les inducteurs sont des masses en fer entourées de fil de cuivre.

L'induit est identique à celui des petits moteurs Siemens,

Dans la figure (ii, nous avons représenté le tore vu en plan pour donner plus de clarté au dessin.'

En marche normale, le cercle P supportant le tore éloctro-

- Gyroscope Mar

moteur se meut dans un plan perpendiculaire à celui du cercle K.

Le pourtour du cercle P porte un limbe de cuivre gradué en degrés où vient s'appuyer un index fixé à l'appareil et qui sert à accuser les déplacements de l'appareil.

Pour la mise en marche, on relève tout d'abord le point sur lequel on doit se diriger en amenant le bateau dans cette direction.

On met en marche le moteur électrique en faisant arriver un courant provenant d'un certain nombre d'accumulateurs aux bornes B et C.

En supposant que le pôle positif soit à la borne C, isolée de tout l'appareil ; le courant ira à la cuvette M, et de là communiquera, par une aiguille de platine plongeant dans cette <;uvette, aux deux balais positifs du moteur.

Le courant de retour passant par les inducteurs et par toute la masse de lappareil s'en ira aux accumulateurs par la borne B.

Ceci étant établi et disposant d'une force électromotrice de 20 à 25 volts, le tore se mettra en marche avec une vitesse de 300 à 400 tours à la seconde.

Comme nous avons dit plus haut, l'appareil accusera toujours la même route; si le bateau s'en écartait, on en serait averti par le déplacement du limbe sous Tindex ; il suffirait de ramener l'appareil au point primitif en gouvernant convenablement, et le bateau reprendra sa route primitive. (Dessaint, ia Navigation sous-marine.)

EXPÉRIENCES FAITES A CHERBOURG AU HOTEN DU T0BE OPTIQUE PAR LE SOUS-MARUf GOVBET, LE 19 AVRIL 1890

A diverses reprises, le Goubet a fait des expériences publiques, expériences qui ont été rapportées par les journaux les plus répandus. L'extrait qui va suivre est relatif à des

expériences officielles et est dû à la plume d'un collaborateur du Génie civil^ M. G. Vitoux, venu spécialement à Cherbourg pour suivre les diverses phases de ses expériences.

« Deux séries d'expériences ont été faites le môme jour ; le matin, en présence d'officiers, de quelques représentants de la presse parisienne et des rédacteurs des journaux de Cherbourg ; laprès-midi, publiquement et devant environ un millier de personnes, parmi lesquelles on remarquait de nombreux officiers de marine de tous les grades, l'amiral Réveillère, M. Cabart-Denneville, député de Cherbourg, M. le sous-préfet, M. le procureur de la République, M. le commissaire central, etc., etc.

Premières expériences. — Les expériences ont commencé, vers dix heures, dans le fond du bassin du commerce, et ont été exécutées dans une eau assez limpide.

Un petit radeau, mesurant 6 mètres sur 3" ,50, et mouillé au milieu du bassin, sert de port d'attache au GouheL Les assistants montent à bord de cinq torpilleurs rangés côte à côte et mouillés à quelques mètres de là, tandis que les deux hommes composant l'équipage du Goubet entrent dans leur bateau. Bientôt, les amarres étant détachées, on voit le Goubet s'éloigner du radeau, et, tout en s'enfonçant avec une lenteur extrême, évoluer en divers sens. Le torpilleur sous-marin, en ce moment, manœuvre uniquement à l'aide de ses deux paires de rames, dorsale et abdominale^ dont le fonctionnement est comparable aux nageoires d'un poisson. D'ailleurs, provisoirement, le Goubet a dû retirer son hélice, un ordre administratif lui ayant interdit d'en user dans l'intérieur du bassin du commerce.

Quoi qu'il en soit, après avoir effectué quelques évolutions en différents sens et à des profondeurs variables, le Goubet vient se placer, étant au ras de l'eau, à moins de 1 mètre de la rangée des torpilleurs et perpendiculairement à leur axe.

En cet endroit, la profondeur est de 6 mètres d'eau. Les torpilleurs calant environ 1°*,50, il reste au dessous une hauteur d'eau de 4°,50. Sans avancer d'une ligne, le Goubet s'immerge

alors lentement, jusqu'au moment où il a atteint la profondeur nécessaire pour pouvoir passer librement sous les bateaux au mouillage, c'est-à-dire jusqu'à environ 3 mètres de la surface du bassin; alors, évitant les chaînes des ancres retenant les torpilleurs, il franchit assez vivement les 15 mètres qu'occupent les cinq bateaux rangés bord à bord, et, son passage accompli, remonte doucement. Il effectue ensuite un virage complet dans un espace moindre que sa longueur, c'est-à-dire moindre que 5 mètres, et, obliquant légèrement en se tenant immergé jusqu'au ras de Teau, il vient passer entre la chaîne d'amarre de l'un des torpilleurs et l'avant de ce bâtiment, c'est-à-dire dans un espace à peine large de quelques mètres; puis, changeant une nouvelle fois de direction, il vient border doucement le steamer anglais Saint-Mar^ garet comme s'il eût dû déposer une torpille le long de ses flancs, et enfin il s'éloigne et regagne son port d'attache.

L'immersion totale du bateau a été d*environ quarante-cinq minutes.

Deuxième série d'expériences. — Les autres expériences ont encore eu lieu dans le bassin du commerce, mais à une petite distance de l'endroit où avaient été faites les premières, vis-àvis de l'hôtel de l'Amirauté.

Le radeau, remorqué au milieu du bassin, était fixé par quatre ancres. Sur sa face regardant le quai ouest du bassin, une hélice mouillée étant entièrement libre.

Sur le côté du radeau dirigé vers la mer, une perche mobile surmontée d'un drapeau, et qu'un système de contrepoids tendait à maintenir dressée, fut abaissée dans l'eau et maintenue dans cette position au moyen d'un lest attaché par un fil.

Enfin, de distance en distance, dans le bassin, environ à 50 mètres les unes des autres, plusieurs petites bouées-témoins furent immergées par le môme procédé. La position de certaines de ces bouées était indiquée par de petits drapeaux qui venaient affleurer à la surface; d'autres, au contraire, étaient entièrement enfoncées au-dessous de la surface.

Cette fois, à la suite de U marée, l'eau, limpide le matin, était devenue trouble et noirâtre.

Cependant, les choses étant ainsi disposées, le bateau Gotibet, qui était demeuré dans le fond du bassin, arrive, ^gnalant uniquement sa présence aux spectateurs par le point

Flfi. 60.

Tracé du cheniio parcouru (soiia l'eau) par le Goubet. durant tes expériences publiques du 13 avril 1690, à Cherbourg. — A', U Goubet itationne devant les cinq torpillcur9 B, — C, radeau immobilisé par des ancres. — d, d', bouéei d'amarrage. — e, perche mobile. — f, hélice. — g, g, petites bouées. — II, H, portes ouvertes du bassin communiquant avec la mer. — A, A, A, A, It Goubet A différeoles profondeurs.

Le double pointillé indique le passage sons les cinq torpilleurs et sous le radeau.

formé par l'extrémité de son tube optique, que l'on voyait émerger de temps à autre.

Tout d'abord, contournant le radeau, le torpilleur coupe avec son sécateur le fil maintenant abaissée la perche mobile, que l'on voit brusquement se dresser. Puis, continuant sa roule, il vient au-devant du radeau où il dépose entre les bras de l'hélice une longue tige de fer; il passe ensuite — évitant sans peine les chulnes d'amarrage, malgré leur rapprochement — sous l'eau, où il abandonne une fausse torpille de 102 kilogrammes, et quittant enlin le radeau, il s'en va à la recherche des petites torpilles dont il doit couper les lîls.

Successivement le Goiibel se dirige vers chacune d'elles.

cherchant si bien les fils d attache qu'il retourne au besoin sur ses pas et recommence son opération, s'il n'a pas réussi au premier abord, les sectionne avec son sécateur, et les bouées, devenues libres, s'en vont à la dérive. Certaines bouées ont ainsi été mises en liberté, le bateau étant en marche.

Au cours de ces évolutions, des boules de verre pouvant servir à renfermer des dépêches ont été envoyées de l'intérieur du torpilleur sou»-marin.

Après deux heures et demie d'évolutions diverses, la dernière des bouées ayant été délivrée de ses attaches, le Goubet est enfin remonté à la surface ; son capot a été ouvert et ses deux hommes d'équipage se sont montrés, aussi dispos qu'avant Texpérience.

C'est à cet instant qu'a eu lieu le relèvement de l'hélice immergée, comme nous avons dit, dès le début des évolutions sous Teau.

A son immersion, chacun a pu voir se dresser entre ses branches la barre de fer déposée par le bateau Goubet^ et, pour bien montrer combien l'entravement était complet, un homme monta sur l'une des palettes et demeura assis, immobile, sans que son poids fît bouger en aucune manière cette hélice, que Ton avait vue, avant son immersion, tourner autour de son axe sous une simple pression de la main.

Telles sont, minutieusement notées, les diverses expériences que le bateau Goubet a exécutées sous les yeux de la population de Cherbourg.

Leur intérêt ne saurait être mis en doute ; elles semblent, en effet, prouver d'une manière certaine que le problème de la possibilité pratique de la navigation sous-marine est résolu dans une large nipsure (G! Vitoux, Génie civil ^ 19 avril 1890).

L'appareil imaginé par l'ingénieur Gathœann a pour but d'obtenir le plus grand effet utile de la boussole moderne. En

vue de ce résultat, il obtient une liberté relative par les influences magnétiques locales, en produisant alors une bous-

il2 .' LES BATEAUX SOLS-MARINS

sole sur raction de laquelle on peut se baser en toute sécurité, particulièrement pour les bateaux submersibles ou sous-marins.

On sait, en général, que la boussole est sujette à faire commettre de grandefe erreurs et que son action n*est nullement certaine lorsqu'elle est placée dans un bateau sous-marin audessous de la ligne d'eau, ou qu'elle se trouve proche de masses de métal magnétique jusqu'à la rendre inerte. M. Gathmann dispose, en outre, de longues vues qui, en combinaison avec la boussole, donnent au bateau une propriété satisfaisante pour les manœuvres, c'est-à-dire qu'une course quelconque peut se maintenir à l'aide de cette boussole, de même la position d'un objet, soit un navire ennemi, par exemple, peut se déterminer par les longues vues pendant que la plus grande partie ou môme toute la coque du bateau est submergée, ce bateau étant ainsi protégé par un corps d'eau et pratiquement assuré par conséquent contre le feu de l'ennemi.

La figure 67 représente la coque d'un bateau submersible, lequel est pourvu, près de la ligne du pont supérieur, de sabords destinés aux canons. Le pont supérieur est surmonté par une tour-vigie. A, représentée en élévation {/ig, 68). Cette tour est surmontée par une clôture B, qui protège et supporte les boussoles et ses vues télescopiques, de môme que la cheminée C et les tuyaux de ventilation. Près des extrémités de la tour de vigie et se projetant par la clôture qui la surmonte, on place de préférence les boussoles dont trois formes sont représentées sur la figure 69.

La boussole est suffisamment élevée au-dessus du pont pour se soustraire à l'influence des masses magnétiques. Afin de supporter la boussole dans cette position élevée, on peut employer des tubes ou des mâts creux E qui, dans la forme représentée sur la figure 71, sont fermés à leurs extrémités supérieures par un chapeau F présentant une chambre latérale agrandie dans laquelle est montée la boussole.

Dans cette chambre, un compas d'habitacle, ou boussole de navire moderne, est monté avec une lumière disposée à proximité et une surface de réflexion H qui traverse la

partie supérieure de la chambre pour réfléchir la boussole, de manière qu'on puisse lire ses déclinaisons au bas du tube.

Dans la partie inférieure de ce tube est disposée la longuevue I, contenant les lentilles ordinaires J, ou encore une seule lentille. A l'extrémité supérieure dudit tube est disposé un prisme K ; des pièces à œillets L sont placées d une manière adjacente à ce prisme ; la longue vue est de construction ordinaire et sert à rapprocher ou grossir l'image que réfléchit le miroir, en permettant ainsi à une personne placée dans la tour-vigie de lire facilement les inclinaisons de la boussole, bien que cette tour puisse être entièrement ou en partie submergée.

Dans la construction représentée sur la figure, on emploie une boussole transparente M, laquelle est montée dans l'extrémité supérieure d'un tube ; puis une lampe et son réflecteur N s'emploient pour aider à la lecture des inclinaisons de la boussole, une longue vue est disposée dans la partie inférieure dudit tube, comme dans la construction précédemment décrite. La forme de boussole s'adapte particulièrement aux navires de franc-bord bas et au même genre de navires.

Cette construction est particulièrement destinée à préserver le centre magnétique d'une boussole sur des navires en. fer et assurer une plus grande précision à la boussole en mer par tous les temps. La boussole se place dans un tube ou mai creux 0, ayant un tourillon P, disposé dans un support R s'élevant le long du pont. Ce tube peut contenir une boussole de la forme représentée sur la figure 71, ou de tout autre forme convenable. Il est pourvu, en outre, d'un prolongement Q et articulé en P; ce dispositif permet de maintenir ce tube dans une position perpendiculaire, quel que puisse être le roulis ou le tangage du navire, évite à la boussole tout mouvement excessif, et par conséquent, toute usure rapide des parties délicates; il assure ainsi à la rose du compas une justesse parfaite.

Ou remarque que, dans cette construction, l'oculaire est en

114 LES BATEARX BOCS-UABINS

ligne avec l'axe du tube oscillant, de sorte que cet oculaire ne change pas sa position lorsque le tube sort de l'alignement avec son montant de support.

Comme complément à la disposition de la boussole relative à un navire submersible, on peut employer des longues vues qui permettent de diriger les canons que porte ce navire vers

tout objet h port<^e, bien que l'artilleur puisse être pratiquement protégé par la submersion partielle du navire. Ces longues vues, qu'on peut employer en toute quantité voulue, peuvent ôtre fixes ou rotatives, suivant qu'on le juge à propos. II est préférable qu'une ou plusieurs d'entre elles soient dispo-

sées de manière à pouvoir tourner et embrasser l'horizon. La longue vue comprend un prisme S, monté à l'opposé d'un hublot T dans un chapeau U, sur Textrémité supérieure d'un tube V, puis est actionné par tout dispositif convenable, comme l'arbre X, par exemple, qui est pourvu d'un pignon Y engrenant dans une crémaillère z de la périphérie du tube. Ce tube de support descend à proximité de l'endroit où se tient l'artilleur, en ayant dans son extrémité inférieure une longue vue T, qui y est montée avec son oculaire L', à la portée de Tartilleur. L'oculaire peut être pourvu des lignes transversales qu'on emploie ordinairement dans les longues vues.

D'après la figure 68, on voit qu'on a disposé trois longues vues rotatives et une longue vue fixe A'; lorsqu'on emploie une série de ces dispositifs, ils se projettent de préférence à des hauteurs dififérentes, puis, en les doublant ou en les multipliant, de même qu'en faisant varier ces hauteurs, on prend une mesure partielle en prévision d'un accident ou de Tinaction qui, dans le cas où Ton n'emploie qu'un de ces dispositifs, laisserait le navire sans moyens de défense suffisants. De plus, en employant plusieurs de ces lorgnettes, on peut les disposer de manière qu'elles servent à un canon particulier ou à un groupe de canons, ces derniers étant généralement fixes ou ne commandant qu'un certain cintre.

Direction horizontale automatique d'ux canot en submersion

(projet Noury père et fils)

Cette direction est donnée par une boussole spéciale à alidade mobile, soigneusement compensée et qui, à chaque écart accidentel de direction sur le cap choisi, agit par un courant électrique sur la fourche de débrayage d'un appareil à friction, analogue à ceux que nous venons de décrire pour la régularisation de la profondeur. Cet appareil, véritable gouverneur automatique, et mû par la machine, met la barre, à bâbord ou à tribord, à chaque embardée, avec une extrême sen-

LES BATEAUX SOtJS-MARIN

sïbilité, mieux que ne pourrait le Taire le timonier le plus habile. Cet appareil a, du reste, ^U^ expt^riment^, en 1882, avec

le plus grand succès k bord du canot ii vapeur du croiseur

^rcc le Minoiilis, dans la rade de Phali^re, en présence de M. Jc'/irnnf, ancien lieutenant de vaisseau.

Maintenant que nous avons étudié les principes et les appareils de mesure appliqués à la navigation sous-marine pour indiquer la direction à suivre, nous allons passer en revue les dispositifs employés pour réaliser avantageusement les diverses conditions.

La direction peut s'obtenir de la môme façon que pour les bateaux marchant à la surface, au moyen d'un gouvernail à une ou deux palettes verticales. Ces gouvernails peuvent ûtre compensés ou non; ils sont compensés lorsque la tige ou mèche passe par le milieu de la palette; au cas contraire, ils affectent la forme d'un gouvernail ordinaire.

Dans quelques sous-marins, l'étambot se termine sensiblement comme dans les navires ordinaires, et le gouvernail diffère peu ; au contraire, dans les derniers modèles (forme cylindro-

conique), les gouvernails se trouvent placés avant l'hélice [fig. 73). Dans ce cas, les deux palettes sont fixées sur le même axe, pour être animées du môme mouvement ; l'une des palettes est à la partie supérieure de la coque, l'autre en dessous; ils sont alors à compensation, et il suffit d'un faible effort tangentiel pour les faire tourner dans un sens ou dans l'autre.

Quelques invt^nteurs ont appliqué à leur bateau sous-marin une hélice mobile dans le plan horizonlal de son axe.

Cette hélice permet de donner au bateau une direction oblique dans tous les sens par rapport à Taxe du bateau, tout

Fio. 75.

118 LES nATEAUX SOUS-MARI.NS

en ayant un mouvement r<JgiiUer de rotation continue. Cette application permet de faire dévier ainsi le bateau sans l'aide d'un gouvernail.

Hélice uobilb, sïstèmb Goubet

Le dispositif qui relie l'arbre moteur à l'arbre de l'hélice (fiff. 76 et 77) représente l'hélice mobile ; celte commande est telle que l'angle que, fait l'arbre de l'hélice avec l'organe

intermédiaire de la transmission est le mCme que l'angle formé par cet organe intermédiaire et l'arbre moteur.

Les extrémités de l'arbre de l'hélice et de l'arbre moteur portent chacune une sphère.

Ces deux sphères sont enveloppées par une boîle d'accouplement A. L'hélice est soutenue dans le support E articulé à l'arrière du uavire.

Ce support est relié & l'étambot du navire au moyen de charnières P, P', articulées en sur le support E et en 0' sur l'étambot.

L'une des charnières, P, par exemple, sert non seulement de pièce d'articulation, mais encore elle forme manivelle pour faire dévier l'hélice. A cet effet, cette charnière est dentée sur une de ses faces pour s'engrener avec la vis sans fin C, D'autre part, la partie fixe du gouvernail, qui fait corps avec l'étam-

bot, porte un secteur denté F, qui engrène avec un secteur semblable, solklaire du support E de l'hélice.

En faisant tourner la vis sans fin C, on dévie la charnièremanivelle P, qui entraine à son tour le support E de l'hélic*^

La combinaison des deux secteurs F assure l'égalité de la déviation angulaire de P, par rapport à l'arbre moteur L et l'arbre de l'hélice.

La manœuvre de ia vis sans fin pour dévier l'hélice s'opère au moyeu du volant T. 11 convient de remarquer eucore qu'avec ce système l'arbre de la machine ne subit aucun effort longitudinal. La botte d'accouplement A est enfermée

par une enveloppe qui la met à l'abri du contact de l'eau, et l'hélice tourne toujours en eau vive.

Tout le sysième de l'hélice que nous venons de décrire est solidaire d'un support S qu'on peut tourner, de sorte que l'hélice peut évoluer dans tous les sens.

L'arbre moleur est brisé dans le manchon d'embrayage mobile R. Le bout de droite porte le manchon d'embrayage R,

Fie. 79.

lequel <'st mobile sur une clavette, ainsi que la roue dentée folle, V.

X est une roue clavolée sur l'arbre de gauche, et Y est une roue intermédiaire.

En manœuvrant le levier U, qui agit sur la tringle Z, on peut placer le manchon soit dans une position moyenne (arrêt de l'hélice), soit contre l'une ou l'autre des roues V ou X {marche on avant oiï en arrière du bateau).

En résumé, il faut considérer que l'hélice mobile n'a d'action marquée dans lu direction que lorsqu'elle est en mouvement, autrement le bateau marche sur son aire; il est

absolument sans direction, ou, en un mot, comme une épave. C'est sans doute pour cette raison que M. Drzewiecki, la abandonnée depuis longtemps.

Quant à celui de M. Baker, il doit évoluer avec une grande facilité au moyen de ses deux hélices latérales. En les rendant indépendantes avec la faculté de les faire tourner dans un sens différent Tune de Tautre, le bateau doit virer de bord dans un rayon très petit.

Cette disposition est très heureuse et serait parfaite en tout point, si elle n'exposait pas les hélices aux abordages.

Influence des hélices et de la vitesse sur la direction

L'influence de l'hélice sur la direction est très grande; en effet l'arrière du bateau a une tendance à se porter sur un bord ou sur l'autre, suivant que Thélice tourne à droite ou ^ gauche; c'est, du reste, cette influence qui a motivé l'emploi de deux hélices pour assurer la propulsion rectiligne des torpilles automobiles et annuler ainsi leur influence sur la direction.

Nous avons vu déjà, dans le chapitre relatif à la stabilité transversale^ l'intérêt qu'il y a de munir les sous-marins de deux propulseurs de môme diamètre et de même pas, mais tournant de sens contraire et à la même vitesse angulaire. Les deux influences se neutralisent ainsi Tune par Tautre [fig. 59).

Lorsque les bateaux sous-marîns naviguent en immersion, l'orientation est difficile ou, tout au moins, incertaine ; il y a donc un grand intérêt à éliminer toutes les causes susceptibles de détruire leur direction initiale.

La longueur du bateau et la vitesse sont deux facteurs capables de maintenir le bateau dans sa direction première. Pour les sous-marins destinés à croiser au large, comme, par exemple, les bateaux autonomes, il est nécessaire d'avoir un rapport, le plus grand possible, du bau à la longueur, afin d'obtenir le maximum de vitesse.

En effet les principales causes qui influent sur la direction

i2t LES BATEAUX SOUS-MARINS

sont : l'action de l'hélice et les courants marins, lesquels sont plus ou moins perpendiculaires à la marche du navire et le drossent par le travers. Quant à l'influence de Thélice sur la direction, elle diminue au fur et à mesure que la vitesse de translation du bateau augmente. 11 en est de même de Taction des courants. Nous en concluons donc que, pour un bateau sous-marin de grande longueur, de grande vitesse, actionné par deux propulseurs tournant en sens contraire et ayant sa barre de gouvernail droite, après avoir été dirigé sur un point, Ton pourrait, à ce moment, abandonner la barre; le sous-marin serait dans des conditions identiques à une torpille automobile bien lancée et ne devrait pas dévier sensiblement de sa direction initiale.

Si le commandant d'un tel bateau disposait d'un appareil lui permettant de contrôler sa route sous-marine, il arriverait facilement et sûrement au but.

Les sous-marins destinés h naviguer à Feutrée des ports, des passes ou dans les bassins doivent être courts et gros; la longueur les gênerait pour évoluer dans des rayons restreints. Ces bateaux, étant destinés à effectuer de faibles parcours, n'ont pas besoin d'avoir une aussi grande sûreté de direction.