CHAPITRE PREMIER

SUBSTITUTION DE l'uiÎLICE, COMME AGENT PROPULSEUR, AUX KOUES A AUBES. — AVANTAGES DE CETTE SUBSTI- TUTION. — EXCEPTIONS ET RÉSERVES.

La première et la plus importante des modifications qu'ont reçues, dans ces derniers temps, les navires à vapeur, est sans contredit l'abandon des roues à aubes, comme propulseur, et leur remplacement par l'hélice.

La substitution générale de l'hélice aux roues est pleinement justifiée par les considérations suivantes :

1° Les roues ont le grave défaut d'absorber, par le recul, une grande quantité de la force motrice. Cette perte de force peut s'élever à 30 pour 100 de la puissance transmise aux roues, et elle n'est jamais inférieure à 13 pour 100.

2° Les roues, avec les vastes tambours qui les protègent, sont exposées aux coups de mer, et courent le risque, par les gros temps, de graves et fréquentes avaries.

Elles offrent au vent une prise considérable, et nuisent à la marche, particulièrement quand le vent est debout. Sur les navires de guerre, les roues sont à la merci de l'artillerie ennemie, qui peut, en quelques coups de canon, les réduire à l'impuissance.

3° Les efforts de torsion sur l'arbre moteur sont inégalement répartis, lorsque, par suite du roidis, une des roues vient à émerger, souvent entièrement, alors que l'autre est noyée jusqu'au moyeu.

4° Les machines à vapeur qui actionnent les roues motrices sont lourdes et encombrantes, en raison des grandes dimensions que la faible vitesse du propulseur oblige à leur donner. Le poids des premières machines à vapeur à balancier s'élevait jusqu'à 240 kUogrammes par cheval-vapeur. Cette lenteur de mouvements, en empêchant d'appliquer les grandes détentes.

rendait les machines à vapeur dispendieuses; elle forçait à employer de vastes chaudières, et à embarquer une provision considérable de charbon.

Ajoutons que le poids propre du propulseur et des tambours, pour de grands navires, devenait énorme; car l'utilisation de la force développée par la machine n'est satisfaisante qu'à la condition que le diamètre des roues et la largeur des aubes soient aussi grands que possible.

On comprend, d'après cet exposé, que les roues aient fini par être abandonnées, et que nos ingénieurs de marine adoptent unanimement aujourd'hui l'hélice pour tous les grands navires.

Avec l'hélice, en effet, tous les défauts qui viennent d'être énumérés n'existent pas, ou sont, tout au moins, fort atténués.

L'hélice, étant complètement immergée, est soustraite aux coups de mer et aux boulets, en môme temps qu'elle est préservée des efïets du roulis. Elle ne souffre pas, comme les roues, d'un excès d'immersion. Les machines à vapeur qui l'actionnent sont plus légères et moins encombrantes; elles ne dépassent guère le poids de 120 kilogrammes par cheval-vapeur. Enfin, les grandes détentes de la vapeur sont applicables à ces machines ; d'où résulte une économie sur le poids des chaudières, qui se font plus petites, et sur le charbon, qui est consommé en très faible quantité.

L'hélice ne gène pas la marche à la voile, comme le font les roues, et elle rend le gouvernail plus sensible.

L'adoption du condenseur à surface dans la machine à vapeur marine ayant permis de faire usage d'eau douce, pour l'alimentation de la chaudière, et par suite de marcher à très haute pression, a également contribué à diminuer les dimensions de l'appareil moteur, et à réduire la consommation du charbon.

Tous ces perfectionnements ont permis

SUPPLÉMENT AUX BATEAUX A VAPEUR

à égalité de poids et d'encombrement, de doubler la puissance des appareils moteurs. Dès lors, la vitesse des bâtiments sVst accrue, en même temps que leur capacité augmentait, avantage précieux pour les navires de commerce, qui ont pu embarquer do très grandes quantités de marchandises, et doubler le nombi*e de leurs traversées, dans le même temps.

Les paquebots ont particulièrement profité des nombreux progrès réalisés dans les constructions navales. Dans l'état actuel du commerce international, la préférence est assurée au navire qui arrive le premier au port. C'est ce qui explique l'activité fébrile avec laquelle les diverses Compagnies maritimes des deux mondes se sont appliquées à augmenter la vitesse et les dimensions de leurs paquebots.

De cette lutte est sorti le paquebot actuel à grande vitesse, véritable chef-d'œuvre de l'industrie hvmiaine, sorte de cité flottante, où le voyageur trouve tout le confort des villes, et n'est pas plus dépaysé à bord que dans les plus somptueux hôtels des grandes capitales.

Dans la marine militaire la faculté de diminuer le poids des navires, en même temps que d'accroître leur capacité, a conduit à des résultats tout aussi importants que dans la marine de commerce, et les avantages de l'adoption de l'hélice s'y sont fait tout aussi vivement sentir. Grâce à l'allégement du poids des chaudières et des machines à vapeur, les ingénieurs de la marine ont pu créer l'armement formidable que l'on donne aujourd'hui aux navires de guerre, et augmenter l'épaisseur des cuirasses; ce qui devenait de plus en plus nécessaire, en présence des progrès continuels de l'artillerie. On a pu lancer ces nouveaux et grands croiseurs, dcsimés à faire la chasse aux paquebots. Enfin, on a construit ces redoutables torpilleurs, de dimensions minuscules, mais dont la vitesse

prodigieuse atteint celle de nos trains de chemins de fer.

En traitant de l'hélice dans les Merveilles de la science, nous avons dit (1) par quelles phases a passé la forme de ce propulseur appliqué à la navigation. On a constaté qu'en supprimant les parties avant et arrière, on diminuait sensiblement ses vibrations ; de sorte que le nombre des branches de l'hélice, qui de 2 était passé à 4 et à 6, est revenu aujourd'hui â 4 et à 3.

On appelle pas de l'hélice la quantité dont elle avancerait en un tour, si elle tournait dans un milieu solide. Il s'en faut de beaucoup, en pratique, que ce résultat soit obtenu, étant donnée la mobilité des molécules liquides. La quantité de force perdue par cette cause s'appelle le recul. Pour les grands bâtiments, le recul varie de 3 à 12 pour 100 de la force transmise à l'hélice ; il s'élève jusqu'à 20 pour 100, pour les petits bâtiments.

On a beaucoup cherché à diminuer le recul de l'hélice, en lui donnant des formes basées sur des principes plus ou moins empiriques ; mais jusqu'à ce jour on n"a pas trouvé de résultat absolu.

On construit généralement l'hélice en bronze.

Depuis quelques années, on ne fait plus les hélices d'une seule pièce, du moins pour les propulseurs des grands navires. C'est qu'il était difficile de fondre d'un seul jet des pièces aussi grandes; et par l'encombrement qu'occasionnait une hélice de rechange faite d'une seule pièce, il était très difficile de la loger à bord. En définitive, on fond aujourd'hui un moyeu, sur lequel on rapporte , à l'aide de clavettes ou de goujons, les ailes de l'hélice.

Nous disons que l'hélice est aujourd'hui uniquement adoptée dans la navigation maritime. Il faut pourtant noter quelques

(I) Tome I, pages 245 et suivantes.

Vig. 109. — Machine marine à balancier (vue extérieure).

exceptions à cette l'ègle. Dans le cas où un très faible tirant d'eau est nécessaire, les constructeurs sont forcés de conserver les roues à aubes. Telle est la condition où se trouvent les paquebots qui font la traversée de la Manche, et ceux qui font le service de la malle d'Irlande, entre Kingstown et Holyhead. Pour naviguer sur les rivières du ïonkin, la marine française a fait également construire des canonnièi'es à roues intérieures. Mais ce ne sont là que des cas particuliers, limités à des parcours restreints, et qui n'infirment en rien le principe généi'al que nous avons fait ressortir dans ce chapitre.

Les roues à pales fixes sont encore employées ; cependant on leur substitue généralement les roues à pales mobiles, dont nous avons donné la description dans les

Merveilles de la science (1 ). Elles l'emportent sur les roues à pales fixes, sous le rapport du rendement, parce qu'elles attaquent l'eau toujours perpendiculairement à la direction des veines liquides . Pour arriver à ce résultat, les pales sont montées sur la carcasse, au moyen de deux tourillons autour desquels elles oscillent. Elles sont reliées par des bielles en fer, à point fixe, excentré par rapport k l'axe des roues. Malgré son poids plus grand, ce deriiier système est aujourd'hui unanimement suivi.

Le recul des roues à aubes fixes varie de 2,') à 30 pour 100; celui des roues à aubes mobiles oscille entre 16 et 25 pour 100.

(I) ToDie I, page 234.

SUPPLÉMENT AUX BATEAUX A VAPEUR. Mo

L''ig. 110. — »Machiuc marine à balancier (coupe lijiigitudiualL').