TORPILLE HOWELL

La torpille Howell, dont l'invention remonte à 1870, est due au capitaine de vaisseau John Adams Howell, de la Marine des Etats-Unis. De 1870 à 1891, M. Howell, aidé d'actifs collaborateurs, perrectionne cet appareil qui, sous sa forme primitive trop schématique, ne donnait pas le rendement prévu et attendu ; ce fut en 1891 que la torpille Howell, arrivée à un remarquable degré de perfection, fut expérimentée sérieusement et en grand par la Société Hotchkiss, qui s'occupait alors de sa construction. Les résultats obtenus en rade de Villefranche furent concluants. Une autre Société, immédiatc^ment fondée en Amérique, reprit les expériences et arriva aux mômes résultats satisfaisants.

Le Gouvernement américain s'intéressa à la question et nomma aussitôt une Commission technique, chargée d'étudier le nouvel engin et d'en faire les essais comparatifs avec la torpille Whitehead.

Environ cinq cents coups furent tirés, moitié avec la torpille Howell, moitié avec la torpille Whitehead, dans des conditions identiques, qui furent souvent les plus défavorables que Ton puisse rencontrer dans un tir réel.

On mit, par exemple, pour but un torpilleur passant par le travers avec une vitesse de 18 nœuds en mer démontée, et pendant le mouvement de la marée.

Sur l'ensemble des expériences, la torpille Howell donna un rendement de 98 0/0 des coups portés dans le but; la torpille Whitehead ne donnait, dans les mômes conditions, que 37 0/U. Aussitôt les résultats connus, le Gouvernement américain déclassa son ancien matériel et adopta de suite le nouvel engin pour sa défense mobile.

Le moteur de la torpille Howell^ essentiellement différent de celui de la précédente, est actionné par un lourd volant en acier, que Ion lance dans un plan vertical, à une vitesse qui atteint 10.000 tours environ par minute.

L'énergie emmagasinée dans le volant se transmet directement aux hélices par un jeu d'engrenages.

La nature de ce moteur donne déjà à la torpille Howell une supériorité inconleslable sur la torpille Whitehead.

'-*^- -^^ — h^if^jf^

FiG. 245 et 246.

Déviation de la torpille Howell. Déviation de la torpille Whitehead ne

subissant pas d'effet gyroscopique.

Dans celle-ci, en effet, le gaz comprimé à haute pression dans les réservoirs du moteur produit en s'échappant un bruit et un bouillonnement qui signalent de fort loin la torpille à l'attention du navire sur lequel elle est dirigée et qui peut souvent Téviter par une manœuvre rapide; le volant de la torpille Howell, au contraire, permet à la torpille de se déplacer entre deux eaux sans qu'aucun phénomène extérieur dénonce sa présence.

328 LKS RÂTEAUX S0l}8-)lARINS

Force directrice de la torpille, — Indépendamment de sa force motrice, le volant procure à la torpille une force direclrice. L'action de cette force de direction n'est autre qu'une application directe de la théorie du gyroscope. Elle a pour effet, lorsque la torpille est soumise à Faction de forces dérivairices, de la faire simplement rouler de droite k gauche et de gauche l\ droite sans modifier sa direction, comme cela se produit avec les autres torpilles similaires.

Le roulement que ces forces font prendre à la torpille oblige son régulateur à donuer une série d'impulsions aux gouvernails de direclion (GV), et ces impulsions sont telles qu'elles tendent k faire pn^ndre à la torpille un mouvement opposé Ii celui des forces extérieures dérivatrices. Finalement la torpille roulée par ces forces dérivatrices est ramenée à sa position normale

KiG. 247 et2i8.

par Taclion automatique de ses gouvernails, de sorte qu'il n'y a aucun changement dans la direction angulaire de sa course, ou du moins qu'elle ne s'en écarte que par petits déplacements parallèles.

En effet, vu du côté droit de la torpille, le volant tourne dans le sens indiqué par les flèches a, h [fuj. 247 et 2i-8). Une force agissant sur la pointe de la torpille et tendant ii la faire dévier sur la gauche, influera sur le volant, comme le feraient des forces appliquées en A et en B; mais la force A, agissant sur les parties qui se dirigent dans la direction a, donnera une résultante dans la direction de A', et la force B, agissant sur les molécules se mouvant dans la direction i, donnera une résultante B'; la torpille roulera simplement sur la gauche au lieu d'être déviée de sa route. Les gouvernails verticaux agissant pour tourner l'arrière de la torpille à gauche et sa pointe à

** ABAIEàlEiNT 329

droite produisent des résultantes C jusqu'au retour à la position normale et sans donner lieu à une déviation de la trajectoire de la torpille.

Évaluation de la force motrice de la torpille Howell, — Connaissant les principales dimensions de la torpille et du volant, ainsi que le poids total, on peut déterminer Teffort moteur développé par le volant et le parcours de l'engin, étant donné que la vitesse moyenne adoptée est d'environ 15 mètres par seconde.

Ce problème assez complexe a été résolu d'une façon très simple et les calculs h trois équalions générales, qui permettent d'exprimer la valeur de l'espace parcouru en fonction du temj)s et des caractéristiques de la torpille.

Si l'on appelle :

P, le poids de la torpille avec son volant ;

/?, le poids du volant;

e^ son rayon de giration ;

K, le rapport de la vitesse linéaire de l'extrémité du rayon de giration à la vitesse de translation de la torpille;

Vq, la vitesse initiale de la torpille en mètres par seconde (15 mètres) ;

V, la vitesse à l'instant t compté à partir du moment où la vitesse est égale à Vq ;

^= 9,81, l'intensité de la pesanteur; et si Ton admet la formule de résistance (Claudel) :

dans laquelle F égale la résistance opposée par l'eau au mouvement de la torpille à la vitesse V, on a les équations suivantes :

V^, (P4-KyVo ^

ur \v i)

Si on appelle x l'espace parcouru depuis le moment où la

vitesse est égale à Vq jusqu'au moment où elle tombe à la valeur V, on a :

Le logarithme qui (igure dans la dernière équation est le logarithme népérien. On l'obtient en multipliant les logarithmes ordinaires des tables par le nombre 2.3026.

Ces trois équations (1), (2) et (3) contiennent la solution de toutes les équations posées, et si Ion veut obtenir la valeur de l'espace en fonction du temps, on trouve :

yf "^VP-fK-^p;

Les unités fondamentales adoptées sont : le kilogramme, le mètre et la seconde.

L'équation (3) L est très importante, parce qu'elle montre que, dans'deux torpilles qui ne diffèrent que par le rapport K, les espaces parcourus à une tnhne vitesse moyenne sont proportionnels à P 4- K^p.

Les résultats qu'il nous a été permis d'obtenir pratiquement à la Société Hotchkiss ont confirmé les solutions de ce problème.

La torpille Howell affecte extérieurement [fig, 249) la forme d'un énorme cigare.

Les différents organes intérieurs sont distribués comme suit {fig. 252) :

A l'avant, le cône de charge qui renferme la charge explosive, variant de 6u à 95 kilogrammes de fulmi-coton comprimé. Le cône de charge porte à sa pointe une fusée percutante qui sert à provoquer la déflagration quand ellô vient à choquer un corps résistant. Cette fusée n'est pas armée au départ par crainte d'accidents qui pourraient se produire pendant la manipulation de la torpille ; son armement ne se produit qu'une fois immergée et après un certain chemin parcouru et cela par un mécanisme automatique très simple.

AKJIEUENT 331

La partie médiane de la torpille renferme le volant, organe

moteur général qui tourne dans nn plan vertical autour d'un axe perpcndiculairo ii l'axe de la torpille. Le mouvement du

Torpille Ilonell, la partie X enlevée montranl le nioleur el les régulateur!.

volanl se transmet aux hélices par un système de pignons calés sur les faces du volant.

Le corps arrière renferme les régulateurs d*immersion et de direction.

L'immersion s'obtient de la môme façon que la Whitehead, par la combinaison d'un pendule et d'un piston hydroslatique.

Quant au régulateur de direction, il se compose d'un pendule K, fixé sur la partie supérieure de la chambre des rég:ulateurs et oscillant dans un plan perpendiculaire à Taxe longitudinal de la torpille, ce qui lui permet de subir les divers degrés d'inclinaison du roulement de la torpille sous rinflucnce gyroscopique du volant, provenant des forces dérivatrices.

Le pendule s'incline à droite ou à gauche de la verticale; le résultat se manifeste par une série de mouvements qui oblige le gouvernail dedirection, parTintermédiaire d'un servo-moteur, à faire revenir la torpille dans sa position verticale.

La queue de la torpille contient : le mécanisme de changement de pas des hélices et les gouvernails d'immersion et de direction.

L'objection que l'on fera sûrement à cette torpille sera que la vitesse du volant va en diminution. Dès l'instant où l'axe

Ol3|

Fio. 25 1

de ce volant est débrayé de l'arbre du turbo-moteur et par conséquent la force propulsive et la vitesse correspondante de la torpille vont en diminuant constamment jusqu'à devenir très faibles au moment d'agir contre le navire à torpiller.

On a remédié à cet inconvénient en faisant modifier automatiquement, au fur et {\ mesure que la vitesse du volant tend à

décroître, le pas des hélices propulsives ; de cette façon la vitesse du mouvement reste sensiblement constante (;i2 nœuds environ) pendant la durée du trajet (600 nièlres environ) entre le torpilleur elle torpillé.

L'explosion de la charge de fulmi-coton produit une énorme quantité de gaz, à une température très élevée (2.400* C. environ). La bulle produit dans la masse d'eau une onde sphé-

FiG 252 et 253. — Coupe longitudinale de la torpille Howell.

rique qui se propage avec une vitesse d'environ 1.500 mètres h la seconde ; la puissance destructive de cette onde décroît comme le carré de la distance ; il arrive donc un moment où elle n'est plus dangereuse, la sphère de rupture se trouvant à l'intérieur de celte zone.

En outre, la bulle de gaz, en crevant à la surface de l'eau, produit un vide dans lequel se précipitent tous les débris que la rupture a produits.

La torpille Howell, en oulredesa simplicité de construction, de sa robustesse, de sa facilité de réglage, possède d'autres avantages :

VaLKLR WIIJTAIRK DK LA TORPILLE HoWELL

Indépendamment de la force directrice, qui est un grand avantage, môme dans les lancements par le travers, le volant emmagasine une puissance de propulsion considérable dans un espace relativement faible. En effet la force de propulsion de

334 LFS RATKAEX SnUS-UARlNS

cette toL'pilIe varie comme le carré rfcv vitesses du volant et comme la quatrième puissance de ses dimensions lin<^aires.en augmentuni légèrement le rayon do ginilion ilu volant, on augmentera donc beaucoup l'efFet utile.

La torpille Howel! efFectuc un parcours d'environ GlJ<t mètres à une vitesse de 33 nœuds.

Son entretien nous semble facile et son fonctionnement assurt^, car son moteur est robuste et peu cncombraDt. Ka

Fui, -n\ ~ Le volant de In lorpille llowell.

turbine auxiliiiire nc^cessaire au lanci>ment du volant est très petite par rapport aux appareils auxiliaires compliqiit^s nécessaires aux autres systèmes, tels que les réservoirs d'aîr comprimé et les pompes de compression pour leur chargement.

Ci'tte torpille vient donc tranclier la question si controversée de savoir si une lorpille lancée contre un bâtiment marcliaut à liiule vitesse en avant ne sera pas écartée par les remous ni déviée de sa route.

Ues constatations qui précèdent, il semble qu'on peut conclure (|ue la torpille llowell est un engin puissant, d'uno mamenvre commode et précise, et, par suite, remplissant de fai.'oii fort satisfaisante les conditions auxquelles doit être astreint un ajipurell de ce genre.

TORPOLES DIRIGEABLES

TOBPII-LE SMITH

La particuliirité de ce genre de torpilles est que l'on peut modifier leur Irajecloire du poste de lancement pour les conduire à l'endroit voulu et provoquer ensuite la mise de feu de la charge explosible.

Kn 1873, M. Smith eut l'idée de construire une torpille automobile, constituée par deux corps cylindro-coniques superpo-

sés et reliés entre eux par deux tubes verticaux, et de donner la direclioii du rivage au moyen d'un fil métallique. L'idée de M. Smilfi a été reprise plus lard pur MM. Haight et Wood, et Sims-Edison.

La torpille Smith est conslîtuée de deux corps cylindriques de diamètres différents A ctD [fig. :^ô5), reliés par deux tubes verticaux r, c. Le corps cylindrique Best divisé par deux cloisons étanches en trois compartiments: J^e compartiment A', ou la torpille proprement dite, est rempli de matière explosible.

Le compartiment i\ porte les appareils de propulsion et lie timonerie, et le compartiment du milieu contient la chaudière et, en outre, un fil métallique isolé enroulé sur une bobine : c'est au moyen de ce fil que Ton établit une communication avec le rivage.

Les compartiments avantet arrière sontélanches, tandis que celui du milieu est accessible à Teau. Le corps inférieur est trop lourd pour flotter; il est suspendu au flotteur A, qui Tempc'^che de sombrer. Par les tubes C, au moyen de cordes ou de chaînes, on détermine la profondeur à laquelle la torpille doit faire explosion.

Torpille Haight et Wood

La torpille Haigt et Wôod est formée, comme la torpille Smith, de deux flotteurs cylindro-coniques ayant les extrémités très effilées [fig. 257).

L'intérieur est divisé par des cloisons étanches en un certain nombre de chambres ou compartiments. A indique le compartiment A", qui contient la charge de matière ou composé explosible. B est la cliambre qui fait suite dans le sens de T.K, et elle contient une pile locale, servant à faire partir la charge ; le dispositif de sûreté qui enipOche Tinflammation accidentelle de la charge, les soupapes de mise en action et d arrêt de la machine et les dispositifs électriques servant k commander les soupapes. C représente le compartiment voisin servant de chambre pour chaufl'er et détendre le gaz ; D est le réservoir d'emmagasinage du gaz acide carbonique liquéfié et comprimé. E représente une autre chambre de chauffage et de détente du gaz; F est la chambre du câble formé d'un fil métallique isolé, au moyen duquel la torpille est maintenue et guidée par rapport au point à atteindre ; G est un autre compartiment qui contient la machine, le dispositif du gouvernail et l'appareil électrique pour régler les mouvements du gouvernail.

La force motrice employée est fournie par un gaz emmagasiné sous forme liquide à une grande pression dans leréser-

voir D et d'où le liquide est conduit par des tuyaux à travers les chambres de chauffage cL de détente à la machine C qui commande le propulseur C- fixé à l'arbre (?. Un dispositif spécial sert à conduire le liquide du réservoir à la chambre de détente, afin d'empî'cher la congélation.

Le liquide est transporté du réservoir D' par le tuyau D"' à travers le tuyau perforé tl k la soupape régulatrice d', puis au serpentin de la chambre de chaufie et de délente C, d'où il retourne, par un tuyau qui traverse le tuyau ouvert D^ à travers le récipient au serpentin de l'autre chambre de chauffe E', où ï! est de nouveau détendu sous forme gazeuse et enfin conduit dans le tuyau d'alimentation de la machine C. ,^

La machine est constituée par une série de cylindres groupés autour d'un arbre u-

central creux C, qui porte le blocde cames es lequel est muni d'une came C^ dans la gorge de laquelle les goupilles C" de chacun des pistons font saillie et portent contre les surluces de la came, de manière que le mouvement rectiligne alternatif des divers pistons et tiges est transformé en rotation continue du bloc de cames et de l'arbre creux portant le propulseur.

G' représente l'un des cylindres, dont un groupe se forme de préférence en un seul cylindre venu de foute et sont disposés autour d'un centre commun, ayant les axes parallèles.

G" est la tête postérieure de ce groupe de cylindres, et G^ est la tôle antérieure.

Les soupapes sont disposées de façon que la vapeur soit

338 LES BATEAUX S0D8-HARINS

prise ou aspîriîe dos cylindres en paires qui sont dîamélralement opposés l'un à l'autre et tandis que les pistons d'un côté sont en course do retour, ceux du cùtd opposé commencent une couràc il'aller

Celte machine a élé étudiée en vue de son application aux torpilleurs sous-marins.