I.XVIII INT»". — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. N* — VI

Les moments de flexion longitudinale ont été l'objet d'étades approfondies dans le cours d'architecture navale, resté inédit, de M. Reech, qui traçait les courbes donnant en chaque point la résultante verticale par mètre de longueur, et le moment de flexion total sur la coque. Plus récemment, M. Reed a établi de son côté une théorie analogue de l'arc; il y a ajouté le calcul numérique des moments de flexion pour un grand nombre de navires.

La tendance à l'arc est ce qu'il y a de mieux connu, comme aussi ce qu'il y a de plus important, dans la fatigue des coques. On a pu calculer que la fibi*e invariable tombe en général vers le tiers de la hauteur de la coque à partir du bas, et que, par suite, l'extension maximum des hauts est double de la compression maximum des fonds. On a trouvé aussi qu un grand navire en fer, avec les échantillons en usage, serait exposé à des eflbrts par tension de 50 kilogrammes environ par millimètre carré, s'il se trouvait supporté seulement en un point delà maîtresse partie, et restait entièrement émergé. N"" VI4 Influence de Tétat de chargement sur la flexion. — Les forces qui tendent à produire soit l'affaissement des varangues, soit surtout l'arc du navire, augmentent lorsque le chargement est enlevé, et qu'il reste ainsi des tranches vides ayant beaucoup de déplacement et peu de poids.

Il est par suite nécessaire, sur les navires dépourvus de machine à vapeur, de placer du lest dans la maltresse partie, surtout près du plan longitudinal, après le désarmement.

Le navire en marche est soumis à toutes les causes de fatigue précédentes, et, de plus, à une foule d'autres dont nous énumérerons les principales.

N* TI, Effet de l'agitation de la mer sur les forces hydrostatiques en jeu.— Sur une mer agitée, la poussée hydrostatique par mètre cube d'eau déplacée n'est pas constante. Elle est plus forte dans le fond des vagues qu'en eau calme, parce que l'eau, animée d'une accélération verticale de bas en haut, y exerce une plus grande pression, soit sur elle-même, soit sur les corps plongés; elle est plus faible dans les sommets, parce que l'accélération verticale de Teau y est dirigée de

INT»». — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. - N» Vie. t lxix

haut en bas. Les poids du navire subissent des variations analogues, par Tadjonction des forces d'inertie développées dans les mouvements de montée et de descente. Par suite, les forces produisant soit Taffaissement des varangues, soit Tare longitudinal, sont tantôt plus faibles, tantôt plus fortes qu'en eau calme; ces alternatives augmentent nécessairement la fatigue de la coque.

N* YI, Effet du roulis sur le couple de flexion transversale. — Les inclinaisons du navire et les dénivellations de l'eau sur ses murailles font, plus fortement encore, travailler toutes les liaisons. Considérons d'abord les effets d'une inclinaison transversale, bande permanente ou roulis. La pression normale exercée en chaque point de la carène change avec le degré d'immersion de ce point; la pression résultante sur une surface d une certaine étendue varie à la fois en intensité et en direction. Sur un bord, les poussées deviennent Fig. #. supérieures aux poids, sur l'autre elles

r I * leur sont inférieures. On peut exprimer

/^^ -•-"•'"" i" ■;■ ^-x l'effet ainsi produit, en disant que le

couple de stabilité de la carène est en même temps un couple de dislocation de la coque. Les varangues s'affaissent d'un côté et se relèvent sur l'autre; l'angle des barrots avec la muraille varie I en sens inverse, à bâbord et à tribord ,

comme on le voit sur la flg. g. Pour résister à ces efforts, ce sont les courbes des barrots, et non plus les épontilles, qui travaillent, en rendant les ponts solidaires avec le fond du navire. La fatigue des courbes devient considérable dans les grands roulis.

M* VI^ Du mouvement de lacet. — 11 arrive, par suite de l'inclinaison transversale, que les couples de flexion longitudinale qui produisent l'arc cessent tout à fait d'être parallèles au plan diamétral du navire. Ces couples tendent alors à arquer le navire en comprimant l'une des murailles latérales et en allongeant l'autre ; leur action dans un plan perpendiculaire au plan diamétral deviendrait égale à leur action parallèlement à ce dernier plan, si l'inclinaison atteignait AS*.

Lxx INT*»-. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. - N* Vï,

Cette déformation des coques se nomme mouvement de laeeL Les coques sont mal disposées pour résister à cet effort, en raison de la différence des liaisons qui sont établies entre les deux murailles latérales» les unes en bas par toute la muraille des fonds, les autres en haut seulement par les ponts. Si les ponts sont simplement bordés en boi3, sans liaisons obliques, ils laissent jouer librement les deux murailles Tune par rapport à l'autre ; les hauts fatiguent beaucoup. N* VIg Effet dn tangage sur la flexion longitudinale. — L'inclinaison longitudinale du navire par rapport à l'eau, résultant, soit du tangage, soit de la pente des vagues, fait émerger à tour de rôle chacune des extrémités avant et arrière; elle diminue la poussée déjà trop faible sur cette extrémité, et elle augmente à proportion le moment de flexion qui se produit à sa jonction avec la maîtresse partie.

Le calcul montre qu'un grand navire en fer, construit avec de forts échantillons, placé sans aucun tangage sur le sommet d'une vague de même longueur que lui, et immergé à son déplacement normal, est soumis, dans les hauts, à une charge par traction qui peut atteindre et dépasser 10^« par millimètre carré. Le tangage augmente notablement cette charge. L'émersion est surtout considérable à l'avant, lorsqu'on marche contre une grosse mer debout; le brion et même la quille sortent alors quelquefois de l'eau, et toute une portion du navire se trouve en porte-à-faux. Les navires courts sont exposés à des tangages beaucoup plus amples, ils doivent présenter par suite une résistance longitudinale relativement plus forte que les grands bâtiments.

La tendance au contre-arc, qui se manifeste quand un navire porte sur deux vagues par ses deux extrémités, est bien inférieure à la tendance à l'arc produite dans le cas contraire. Les effets que l'augmentation de poussée qui résulte du tangage détermine sur l'extrémité immergée, sont eux-mêmes peu redoutables, en raison de la tendance naturelle à l'arc. 11 est permis de regarder les fonds des navires comme essentiellement destinés à travailler par compression, et les hauts par extension.

INT*». — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N* VI9, 10 lxxi

N'* VI« Forces hydrodynamiques exercées par la mer. — Les forces hydrodynamiques sont sans importance au point de vue de la fatigue de la coque. Celles qui résultent de la marche du navire en avant se comptent, comme nous l'avons vu, par dizaines de tonneaux à peine. Celles qui résultent du mouvement de l'eaa dans les vagues sont du même ordre; et elles ne méritent Tattention que par les dangers qu'elles peuvent faire courir au gouvernail, lorsqu'elles s'ajoutent à la résistance à la marche.

Les forces hydrodynamiques n'acquièrent une grande intensité que si elles s'exercent sur des surfaces formant une saillie brusque qui arrête subitement l'eau dans son mouvement; l'inerlie du liquide produit alors ces coups de bélier, dont l'effet est si redoutable sur le gaillard d'un navire balayé par un coup de mer,

N* TIio Forces d'inertie sur le navire en oscillation. — Les oscillations du navire, roulis et tangage, sont une cause de fatigue, en raison des forces d'inertie avec lesquelles chaque partie agit sur ses points d'appui en proportion de sa masse et de son accélération. Les forces centrifuges restent peu dangereuses en raison •de leur direction et de leur intensité. Les forces tangentielles pro- Fis- ^ duisent, à la fin d'une oscillation autour de

l'axe A, fig. A, dans le sens de la flèche, une déformation du genre de celle figurée pour un mât. L'effet est bien apparent sur la mâture dont les haubans roidissent au vent ; il est moins sensible sur la coque, sans être cependant négligeable, car la force d'inertie tangentielle peut atteindre, dans l'intérieur même du navire, une valeur supérieure au tiers du poids.

Il existe enfin des forces d'inertie qui résultent des déformations de la coque, et qui mettent en jeu la résistance vive des matériaux au lieu de la résistance statique. Elles dépendent de l'élas* icité du navire, de sa déformation, et non plus de ses mouvements.

Lxxii INT«". - NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N* VII,

N* VU. — 1. Des diverses parties de la charpente, et de leur manière, de travailler. — 2. Calcul des échantillons pour passer d'un navire donné à un navire similaire. — 3. Calcul des échantillons pour passer d'un navire donné à un navire non similaire. — 4. Résistance statique et résistance vive des matériaux. — 6. Système ordinaire de construction en bois ; ses défauts. — 6. Principaux systèmes de construction en fer. — 7 Inconvénients des coques en fer. Construction composite. — S Du doublage en cuivre des coques en fer. — 9. Des cuirasses et de leur préservation sur les navires doublés eu cuivre.

N"" TII, Des diverses parties de la charpente» et de leur manière de travailler. — Les principaux éléments de la charpente, bordé de carène, membrure, barrots, bordé des ponts, courbes» épon tilles, répondent à des exigences constantes, quel que soit le système de construction.

Le bordé de carène, qui est tout d'abord Tenveloppe étancbe assurant au navire la qualité de flotter, constitue trois côtés d'une poutre creuse, imparfaitement fermée à la partie supérieure, qui résiste aux couples de flexion longitudinale et s'oppose à l'arc et au mouvement de lacet. Les quilles et les carlingues dans les fonds, le bordé des ponts dans les hauts, s'associent au bordé pour combattre l'arc.

Le bordé est incapable de résister aux pressions perpendiculaires au plan diamétral du navire, même quand il est armé intérieurement, comme cela a lieu sur les grands navires en fer, de lisses longitudinales qui courent de l'avant à l'arrière et lui donnent une certaine rigidité. La résistance de la carène à l'aplatissement est donnée par les barrots, sur lesquels les pressions exercées par Teau contre le bordé sont reportées par l'intermédiaire de la membrure. La membrure résiste ainsi par flexion aux pressions élémentaires de l'eau, et réalisé, par sa rigidité, la composition des forces situées dans un plan transversal du navire; elle fournit aux bordages, sur les navires en bois, les points d'appui rapprochés nécessaires au calfatage ; elle constitue enfln, pendant la construction, le squelette du navire sur lequel toutes les autres pièces trouvent leurs points d'attache.

Les barrots résistent par compression à Faction de l'eau sur les murailles latérales. Ils supportent par flexion, concurremment avec

INTw. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DO NAVIRE. — N* VII, lxxiii

les varangues, le poids des murailles et la pression de l'eau sur les fonds. Quand un barrot et une varangue sont reliés par une cloison transversale, ils travaillent ensemble comme un solide d'une seule pièce ; et ils résistent par suite beaucoup plus que les barrots et les varangues isolés les uns des autres.

Lorsqu'il n'y a pas de cloisons, la résistance transversale est la simple somme arithmétique des résistances de pièces travaillant séparément; il est alors indifférent que les pièces résistant aux ibrces verticales soient placées à une certaine hauteur plutôt qu'à une autre. II faut seulement que les forces qui produisent la flexion transversale soient toujoui'S transmises à ces liaisons par l'intermédiaire de membrures suffisamment fortes. Au point de vue de la i*ésistance aux forces d'inertie horizontales, il serait avantageux que les liaisons transversales, au lieu d'être constituées par les varangues des couples, fussent situées à mi-hauteur de la coque ; le bras de levier des forces d'inertie qui disloquent la coque serait ainsi moitié moindre.

Le bordé des ponts peut, en raison de sa position, donner une liaison longitudinale importante. Il travaille d'autant mieux qu'il est moins découpé par les panneaux, et que la tenture est moins prononcée.

Les ponts, pour rendre les deux murailles solidaires dans la résistance au mouvement de lacet, doivent présenter des liaisons obliques. En général, on applique sous le bordé en bois des lattes diagonales ou un doublage en tôle. L'emploi d'un bordé franchement en tôle, accepté aujourd'hui sur quelques navires en fer, présente les plus sérieux avantages : le mouvement de lacet est supprimé ; un accroissement considérable de résistance transversale est réalisé ; enfin, si le pont est peu tonturé, le bordé en tôle apporte un appoint énorme à la résistance longitudinale.

N* TII, Calcul des échantillons pour passer d'un navire donné à un navire similaire. — L'intensité des forces auxquelles la coque des navires est soumise, est connue d'une manière trop vague, pour que les échantillons puissent se calculer directement en fonction de la chaîne limite à laquelle on veut soumettre les maté-

Lxxiv INT". - NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. - N* VII,

riaux. On est obligé de procéder par comparaison, en acceptant comme parfaite une certaine coque, dont la solidité a été éprouvée par expérience et ne semble pas exagérée ; l'on augmente ou Ton di* minue les échantillons, dans un rapport qui dépend des dimensions, plus fortes ou plus faibles, de la nouvelle coque à construire.

Pour ces opérations, il faut connaître les lois suivant lesquelles les forces qui tendent à produire la rupture ou la déformation, dépendent de la grandeur des bâtiments supposés semblables.

Soit m le rapport de similitude entre un navire projeté et un navire pris pour terme de comparaison. Les poids et les poussées hydrostatiques sont proportionnels à m' ; leurs moments sont proportionnels à fn^ Si toutes les dimensions linéaires des matériaux ont varié dans le rapport m, les moments de résistance à la flexion, qui sont proportionnels aux moments d'inertie des sections par rapport à leur ligne de rencontre avec la surface des fibres invariables divisés par la plus grande distance de leur contour à cette même ligne, ont seulement été multipliées par m\ La charge maximum que doit supporter chaque

«i* pièce a, par suite, été multipliée par — | = m. La règle générale,

pour que cette charge n'augmente pas, et conséquemment pour que la fatigue reste constante, consiste donc à multiplier, non pas par m, mais par m', celle des dimensions des matériaux à laquelle le couple de résistance à la flexion est simplement proportionnel ; la fraction de poids de coque doit se trouver ainsi multipliée par m en place de demeurer invariable, comme cela aurait lieu si aucune des trois dimensions des pièces ne variait dans un rapport supérieur à la première puissance de m. Il faut ajouter, comme corollaire à cette règle, que la variation de chargement nécessaire pour compenser le changement de fraction de poids de coque doit être distribuée dans tout le navire, de manière à conserver, aux moments des poids, les valeurs qu'ils eussent eues si les échantillons n'avaient varié, dans leurs trois dimensions, que suivant le rapport de similitude m.

Cette règle théorique reste appliquable pour rendre uniforme la fatigue des coques sur la mer agitée, parce que l'amplitude des

INT". — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N' VIF, lxxv

roulis et des tangages, dont les pressions hydrostatiques sont fonction, est à peu près la même pour les grands et pour les petits navires.

On admet que les moments des forces d'inertie développées dans le roulis croissent seulement comme la puissance 3,6, ou même parfois la puissance 3 de m. Au point de vue de ces forces, il y donc lieu de faire varier seulement suivant le rapport m de similitude, les échantillons qui n'ont à ressentir que Tinfluence desdites forces.

N' VII3 Calcul des échantillons pour passer d'un navire donné à un navire non similaire. — Quand les trois dimensions des navires ne varient pas ensemble suivant la même proportion, il faut considérer le travail particulier de chaque pièce, pour voir comment sa section doit changer en fonction de chacune des dimensions. Supposons, par exemple, que Ik longueur et la largeur restant les mêmes, le creux varie dans le rapport m; considérons le poids et la poussée comme gardant les mêmes valeurs dans chaque tranche transversale homologue. Il est clair que, si le navire était un tube creux, d'une épaisseur de parois constante, le moment de résistance à la flexion serait proportionnel à m". Pour ramener la chargea être constante, il faut donc faire varier l'épaisseur des pièces longitudinales en raison inverse du carré du creux ; et, comme la hauteur totale de ces pièces est proportionnelle au creux, leur poids doit être en raison inverse du creux. Si, par exemple, on veut réduire d'un tiers le creux d'un navire pour obtenir un monitor, et si la coque primitive pesait 3.000»* dont 2.000»* consacrés aux liaisons longitudinales, les liaisons longitudinales devront, sur le monitor, peser 2.000»«x 3/2 = 3.000»*, et la coque toute entière 4 000»*. Si la longueur varie seule, on voit, par le même raisonnement, que l'épaisseur des pièces longitudinales sur le tour doit varier proportionnellement au carré de la longueur.

Ainsi, pour dresser un devis raisonné des échantillons, il faut, à largeur égale des navires, comparer l'épaisseur des pièces longitudinales au quotient du creux par la longueur. Il faudrait, dans le plan transversal du navire, comparer la somme des moments de résis-

Lxxvi 1NT>«. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — W VU^

tance des pièces, varangues et barrots, au produit du tirant d'eau par le carré de la largeur.

N^" VII^ Résistance statique et résistance vive des matériaux.— La résistance statique exprime simplement l'effort permanent auquel une pièce peut résister sans se désagréger dans une construction fixe.

La résistance vive est le travail produit par la résistance statique lorsque la pièce s'allonge ou se comprime sous l'action d'une force passagère ou intermittente ; elle est proportionnelle à la fois à la résistance statique et à la variation maximum de longueur que la pièce peut subir sans rompre. Elle exprime l'intensité de la force vive que la pièce est capable d'anéantir dans le choc le plus violent auquel elle est appelée à résister.

La coque d'un navire est soumise à la mer à des forces essentiellement intermittentes; il convient donc d'étudier avec le plus grand soin la charpente au point de vue de la résistance vive.

Considérons, par exemple, le navire qui s'arrête à la fin d*un tangage ': les forces retardatrices agissant sur les différentes parties de la carène, ne sont nullement réparties dans la longueur du navire» comme le sont les forces d'inertie des divers éléments de la coque. L'équilibre de toutes ces forces ne peut donc se produire que par l'effet d'une flexion longitudinale, dans laquelle doit être absorbé un certain travail, dépendant du mode de répartition du poids et du déplacement sur la longueur du navire. Pour que le travail à absorber ne produise pas des efforts statiques exagérés, il faut que le second acteur de la résistance vive, l'allongement ou le raccourcissement, puisse prendre une valeur convenable.

L'extensibilité des matériaux ne doit pas non plus être trop forte. D'abord, beaucoup d'organes du navire se prêtent mal aux grandes déformations; la machine surtout a besoin d'une assise rigide. En second lieu, des déplacements exagérés des diffénmtes parties les unes par rapport aux autres produiraient dans la charpente de véritables chocs; et l'extensibilité des matériaux conduirait alors à deux résultats contradictoires, en augmentant à la fois le travail auquelles pièces ont à résister et celui auquel elles sont capables de résister.

INT-. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N» Vil, lxxvu

On admet généralement que les matériaux employés dans les constructions navales, le bois et les métaux, présentent une extensibilité telle, que si la résistance statique aux efforts statiques est suffisante, la résistance vive est toujours assez forte pour absorber le travail des forces d'inertie. La résistance statique reste ainsi, dans les calculs, Télément capital.

Une étude pratiquement importante au point de vue de la résistance vive, est celle de Thomogénéité de la construction et de l'exacte proportion établie partout entre les échantillons adoptés et les efforts à supporter. Si une pièce roide est liée à des pièces flexibles, elle sera exposée, en raison même de sa roideur, à des efforts beaucoup plus violents que si les pièces voisines participaient à sa faible extensibilité. Si, dans la flexion longitudinale prise tout k l'heure pour exemple, une tranche du navire ne prend que très-peu d'arc, à cause de sa grande résistance statique, les autres parties en souffriront, parce qu'elles devront absorber une portion du travail des forces d'inertie plus grande que si la flexion était égale partout.

Le principe en raison duquel une force exagérée donnée à certaines parties d'une charpente augmente la fatigue à laquelle les autres parties sont soumises, concerne tous les corps soumis à des chocs et tous les corps mis en mouvement par des forces variables.

N' TII, Système ordinaire de constmction en bois; ses défauts. — Le système de construction des navires a peu varié jusqu'à l'introduction de la vapeur. Des membrures ou couples composés de deux plans de bois mariant leurs écarts et chevilles l'un sur Tautre ; sur cette membrure un bordé, le plus souvent en chêne, chevillé sur chaque couple-, enfin des ponts dont les barrots étaient reliés à la muraille par des courbes en bois, les unes horizontales, les autres verticales, que l'exploitation des forêts a longtemps pu fournir : telles étaient les dispositions générales dont l'adoption remonte très-haut.

Ces constructions en bois, qui ont donné de si beaux monuments d'architecture navale, avaient deux ennemis, la déliaison et la pourriture.

Lxxviii INT«. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N- VII,

Une pièce de bois prise isolément offre, en général, plas de résistance, soit à la charge debout, soit à la flexion, qu'une pièce de fer de même poids, même bien étudiée. Si les différentes parties de la coque d'un navire en bois pouvaient adhérer entre elles d'une manière invariable, la résistance réalisée serait plus grande que sur une coque en fer. Hais les pièces de bois ne s'assemblent que d'une manière imparfaite* Les virures du bordé sont indépendantes les unes des autres ; et pour empêcher bordages et membrures de jouer comme des parallélogrammes articulés quand le navire s'arque, il faut un système de liaisons obliques, lattes ou vaigrage. Le chevillage, inefficace pour empêcher les pièces de tourner les unes sur les autres, a de plus le défaut de mal résister au cisaillement, parce qu'il fait porter tout l'effort sur une trop petite surface de bois; peu à peu le bois cède sous la cheville dont le trou s'agrandit, et la déliaison commence. L'affsdssement des varangues a été parfois» considérable, et de son côté l'arc a atteint des flèches déplus du centième de la longueur. On est parvenu cependant, en perfectionnant les détails de construction, à assurer la liaison des coques en bois pour un temps au moins égal à la durée des matériaux employés.

Le bois de chêne est susceptible d'une durée presque indéfinie, soit dans l'air, comme on le voit dans les charpentes des anciennes cathédrales, soit dans l'eau, comme la démolition récente du vieux pont de Londres construit sous Henri P» en a fourni l'exemple. Sous l'action d'un air humide et mal renouvelé et sous l'influence d'alternatives d'humidité et de sécheresse, la pourriture fait, au contraire, des ravages rapides. Ce n'est, en général, qu'au prix de refontes coûteuses, que les navires en bois peuvent atteindre leur durée ordinaire d'une vingtaine d'années. Une aération énergique et continue de l'intérieur des mailles pourrait seule combattre le fléau, et permettre au bois de soutenir aujourd'hui la conciurence du fer dans les constructions navales.

N*" Vile Principaux systèmes de construction en fer. Les

coques entièrement construites en fer, dont l'introduction dans la marine date de trente-cinq ans environ, échappent aux deux causes

INT*". — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NilVIRE. — N' VII, lxxix

de dépérissement des navires en bois. La déliaison à la mer est nulle. Le navire peut bien se briser; il ne se disloque jamais peu à peu. La durée des matériaux n'a de limite que par l'imperfection des soins apportés à l'entretien. Bien que les tôles des fonds soient beaucoup moins propres à résister à la compression qoe des bordages en bois, et que l'épontillage en fer relie souvent assez mal les hauts et les fonds» la perfection des assemblages entre les pièces rivées les unes sur les autres, l'homogénéité de la charpente, surtout la possibilité d'avoir des membrures d'une seule pièce, ont permis, dès le début, de réduire avec sécurité le poids de coque nécessaire aux navires en bois. Plus tard, l'emploi du fer a donné les moyens d'aborder des constructions impossibles avec le bois, et dont l'introduction du moteur à vapeur a fait naître le besoin.

La plus ancienne disposition adoptée pour les charpentes en fer dérive de celle des coques en bois. Le bordé se compose d'une enveloppe unique; les membrures sont faites de deux cornières adossées de façon à former une sorte de c^ ; au lieu du vaigrage, un simple lambris placé dans les logements met à l'abri de l'humidité et des variations brusques de température. Cette construction, la plus simple et la moins coûteuse de toutes, est encore la plus fréquemment adoptée.

Sur les très-grands navires où le bordé en tôle des fonds supporteraient mal les charges par compression dans la flexiou longitudinale, on a établi des lisses intérieures en fer, dont le plat est horizontal, et formant autant de carlingues latérales entre lesquelles la membrure court par tronçons interrompus ; ce système se nomme système longitudinal. Le bordé étant ainsi armé d'un quadrillage de pièces formant des nervures résistantes, il ne reste qu'à recouvrir ces pièces d'un second bordé intérieur; et leur rôle se trouve réduit à celui de simples entretoises faisant travailler les deux bordés ensemble pour résister aux flexions longitudinale et transversale; dans cette nouvelle disposition, chaque feuille de tôle travaille dans les deux sens. La constiuction du Great-Eastem a inauguré ce système à double coque«

Lxxx INT-. — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N* Vil,

En simplifiant la membrure et la réduisant à une série de doubles taquets qui relient les lisses longitudinales aux deux bordés, on a eu le bracket-êyêlem de M. Reed, exclusivement adopté aujourd'hui sur les grands navires de guerre.

Un point caractéristique des constructions en fer, quel que soit d'ailleurs leur système, est dans l'établissement des nombreuses cloisons étancbes qu'il est facile de rattacher solidement à la coque, et qui donnent, en même temps qu'une liaison énergique, les garanties les plus précieuses contre les dangers de la navigation.

N* VU, Inconvénients des coques en fer.Constmction composite. — Les murailles des navires en fer demandent des soins d'entretien minutieux à l'intérieur, puisque toute cause de corrosion provenant d'un agent chimique ou d'un effet galvanique peut ouvrir une voie d'eau redoutable. La conservation de la chambre de la machine exige une attention spéciale de la part des mécaniciens, qui doivent éviter de laisser le moindre morceau de bronze ou de cuivre séjourner dans les fonds. La muraille des soutes à charbon est surtout exposée: le choc et le frottement du combustible la dépouillent de sa pein ture ; l'humidité et réchauffement font nattre, dans les pyrites mêlées au charbon, des réactions chimiques d'où peut résulter une dangereuse production d'acide sulfureux.

Deux causes principales s'opposent jusqu'ici à la généralisation de l'emploi des coques purement en fer. La première, spéciale aux navires de guerre, est dans l'étendue des ravages que les projectiles produisent sur les tôles rivées, et dans l'impossibilité de tamponner rapidement ces brèches. La seconde est dans la rapidité avec laquelle la surface extérieure se recouvre de végétaux, de zoophyles et de mollusques, qui font perdre au navire toute sa vitesse. Le problème de la préservation des carènes en fer contre la salissure n'a reçu, jusqu'ici, aucune solution tout à fait satisfaisante. Il faut passer au bassin tous les huit mois, tous les ans au moins, pour nettoyer et repeindre la tôle ; cette nécessité exclut les coques en fer pour tous les bâtiments de long cours, et surtout pour les croiseui*s de guerre destinés aux stations lointaines. La question dépend d'ailleurs du nombre de formes

INT«. - NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE- — N* VII. lxxxi

de radoub fixes ou flottantes que chaque pays possède dans les di« verses parties du monde.

On a allié les avantages des coques en bois à quelques-uns de ceux des coques en fer sur les navires dits composites^ dont la membrure« les barrots, toutes les liaisons transversales» sont en fer, tandis que le bordé est en bois et porte le doublage habituel en cuivre. Les clippers anglais se contruisent presque tous suivant ce système. Le bois employé a été longtemps le teak, qui n'exerce pas, comme le chêne, une action corrosive sur le fer, et qui a beaucoup plus de durée ; les défauts intérieurs de ce bois le rendent cependant peu propre à cet usage. La principale difficulté dans les navires composites, consiste à bien assurer la tenue du bordé sur la membrure. On emploie des boulons passés de l'extérieur, taraudés dans les cornières etserrés à Tintérieur par un contre-écrou; le voisinage du cuivre de la carène oblige à faire les boulons en cuivre, et, pour éviter les effets galvaniques à l'intérieur, entre la membrure et le boulonnage, on a adopté le métal Muntz, composé de 2 parties de zinc pour 3 de cuivre. Souvent, les navires composites ont leur bordé extérieur formé de deux plans longitudinaux à coutures chevauchées; le plan intérieur peut alors se boulonner en fer \ le plan extérieur est fixé sur le premier par des chevilles en cuivre ou des vis à bois. On a commencé aussi à se servir de doublages en zinc, qui font disparaître tous les dangers d* action galvanique et permettent le boulonnage en fer pour tous les cas.

La construction composite n'a pas été appliquée jusqu'ici aux très-grands navires. Ces derniers se construisent entièrement en fer. Cependant on appliquerait facilement le système composite aux grands navires, en employant un bordé en bois à plusieurs plans croisés. Le bordé principal, formé de virures horizontales, serait à rintérieur; ces virures s'endenteraient légèrement les unes dans les autres, afin de permettre d'espacer les membrures sans danger pour le calfatage. Deux bordés obliques, de faible épaissem*, seraient rapportés à l'extérieur.

H* TII, Du doublage en enivre des coques en fer.— Quand ou veut

Lxxxn INT«". - NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. — N' VII,

doubler en cuivre les navires en fer, on leur applique un soufflage en bois, boulonné sur la tôle comme le bordé d'un navire composite l'est sur la membrure, mais avec quelques soins de plus; sur ce premier soufflage, on en fixe, par des vis, un second qui porte le doublage. Ce système a été employé d'abord en Angleterre, sur la carène des deux cuirassés à coque en fer Triumph eiSwiftsure, et, plus tard, en Russie, sur celle des cuirassés Duc-ct Edimbourg et Génèral-AmiraL II est appliqué sur les croiseurs anglais Inconstant y Raleigh^ Shah^ elc«, et sur les croiseurs français TourviUe^ Duquesne^ Duguay-Trouin, Les doublages en bois des croiseurs recouvrent tout l'accastillage; ils sont propres à atténuer l'effet des projectiles sur une muraille en ' tôle. Ce système de doublage en bois rend les constructions trèscoûteuses; il comporte des dispositions de détail d'une exécution délicate, telles que la construction des étambots en bronze, etc. Le doublage en bois, qui atteint l'épaisseur d'un bordé de carène véritable, doit être compté presque pour rien dans les liaisons, puisqu'il n'a ni le même coefficient d'allongement, ni le même coefficient de dilatation que le bordé en tôle sur lequel il est appliqué. Le joint entre la tôle et le soufflage étant soustrait à l'action des pompes et à Tévaporation, il reste nécessairement plein d'eau, et quelques effets galvaniques sont à redouter. Enfin les moindres avaries dans la carène exposent à des corrosions rapides. Il convient donc de limiter, aux cas indispensables, l'emploi du soufflage en bois et du doublage en cuivre sur une coque en tôle, malgré les avantages qu'il présente à certains égards.

L'usage actuel, quand on renonce à l'ancienne construction en bois et que l'on veut doubler en cuivre, est d'adopter le système composite jusqu'aux déplacements de 2.000** environ, et, au delà, d'employer la carène en fer doublée en bois.

L'emploi du doublage en cuivre sur une coque en fer avec interposition d'un bordé isolant a été inauguré d'abord sur la cuirasse des navires en bois.

W VII, Des cuirasses, et de leur préssrvation sur les navires doublés en cuivre. — Avant d'exposer ce qui concerne le mode

INT*". — NOTIONS DE CONSTRUCTION DU NAVIRE. - N* VII, Lxxxfil

d'iDStallation et Fépaissear des cuirasses, il faut expliquer le genre de résistance qu'elles doivent présenter.

Les moyens employés par rartillerie pour détruire les cuirasses sont de deux sortes :

L'un consiste à concentrer l'effort du choc sur une petite portion de la plaque, pour la transpercer avec des projectiles creux. C'est le moyen connu en Europe sous le nom de perforant.

Le second moyen tend à écraser, rompre ou broyer les plaques en pulvérisant les murailles; il se nomme le système contondant. Il est préféré des Américains.

La perforation exige des projectiles relativement légers, d'une forme spéciale, à pointe aciérée, et par-dessus tout animés d'une grande vitesse. Us attaquent la plaque normalement à la surface par la pointe; et faisant office d' emporte-pièce, ils se frayent un passage dans l'épaisseur de la plaque, qu'ils traversent en détachant un opercule plus ou moins considérable. Après avoir traversé la cuirasse, ils démolissent, suivant une grande étendue, le bois situé derrière.

Le procédé contondant exige des boulets massifs et sphériques a' un grand volume et d'un immense poids. Ces masses sont projetées sans grande vitesse; et parcourant une trajectoire peu tendue, elles atteignent les flancs du bâtiment ennemi et les ébranlent vigoureusement, sans entamer les cuirasses. Les plaques rompent alors leurs attaches ; les boulons sortent et les morceaux du revêtement tombent, laissant à découvert des parties de murailles vulnérables et toujours considérablement endommagées.

Ces deux systèmes d'attaque ont naturellement poussé à la création de cuirasses très-différentes.

Le premier mode de cuirassement, qu'on peut appeler européen^ consiste en un revêtement en fer d'une épaisseur variable de 10 centimètres à A5 centimètres, voire même 60 centimètres (n* XJ, appuyé sur des matelas ou coussins en bois résistant, tels que le chêne ou le teak; le mode d'attache sur les flancs du navire est également fort varié. — Dans tous les cas, un ensemble de courbes et de ceintures

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en fer entrant dans la construction du navire, avec renfort en tôles intérieures, complète la solidité de la cuirasse.

Dans le système de cuirassement dit amiricaifii au lieu de se servir de plaques forgées d'une seule pièce, on superpose des tôles de faible épaisseur, et soutenues par des massifs épais en bois dur.

Pour résister aux gros projectiles animés d'une petite vitesse, il est évident qu'une cuirasse ductile, composée de plaques superposées, est préférable à toute autre. Elle localise l'effet contondant; les vi* brations sont pour ainsi dire partielles ; et s'il se produit des cassures, les feuilles se détachent moins aisément de la muraille que les plaques massives. Les feuilles antérieures ont pour effet de maintenir des plaques d'une épaisseur moyenne de 20 centimètres placées en dessous, tout en amortissant l'effet du premier choc. Ces plaques reposent elles-mêmes sur un coussin de bois élastique fixé à la membrure, et qui cède sans se rompre. Un revêtement intérieur en tôle empêche toute projection d'éclats à l'intérieur du bâtiment.

Cependant il ne faut pas se faire illusion sur la résistance des feuilles superposées; elle est très-faible comparée à celle des plaques massives, surtout lorsqu'il s* agit de projectiles perforants. Les feuilles sont pour ainsi dire forées successivement par le projectile; et ce travail successif s'opère d'autant plus facilement que les feuilles sont plus minces. Le transpercement des cuirasses américaines est, à épaisseur égale, moitié moins difficile que la perforation des nôtres.

En tout état de cause, quel que soit le genre de cuirasse adopté, il faut, abord des navires dont la partie de carène non blindée se trouve doublée decuivre, préserver la cuirasse contrôla corrosion dueau voisinage d'un pareil doublage, ce qui a paru, pendant quelques années, extrêuieuieut difficile à obtenir. L'emploi d'une très-étroite virure en zinc logée entre le dessous de la cuirasse et la partie supérieure du doublage, et destinée à maintenir le fer à l'état de pôle négatif dans la pile formée par les éléments eu présence, donna des résultats inverses à ceux qu'on espérait. Chaque morceau de zinc devenait un centre de destruction pour la cuirasse. De leur coté, les enduits de

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peinture au minium étaient un préservatif insuffisant. A la fin on eut cependant une protection assez durable avec une coache de mastic au minium appliquée à la truelle sur la cuirasse.

L'application du doublage en cuivre sur un bordé en bois fixé à la cuirasse avec de petites vis ad hoe^ est la solution définitive à laquelle on s'est arrêté après l'essai de quelques autres isolants. On a ainsi résolu du même coup la question générale du doublage en cuivre des coques en fer (n*» VII,).