CHAPITRE PREMIER

iVotions générales sur la manceairre d« navire à. vapeur.

Article !•'.

Navires à hélice. — L'hélice est le seul mode de propulsion employé sur les navires de combat modernes; elle est en effet à l'abri par son immersion des projectiles ennemis et elle laisse les flancs dégagés pour l'emplacement des pièces et le tir de l'artillerie.

Dans la marine de commerce, l'hélice a été également adoptée à cause des avantages généraux qu'elle a sur la propulsion par roues à aubes pour la navigation en haute mer (immersion complète quel que soit l'état de chargement du navire, indifférence à la bande, action sur le gouvernail, etc.).

Les hélices doubles ont fait leur apparition dans la marine de guerre quand on a voulu obtenir de grandes vitesses sans augmenter le tirant d'eàu ^R ; on admettait alors que le dédoublement du propulseur était désavantageux au point de vue de l'efficacité; l'expérience n'a pas prouvé que les hélices doubles aient un rendement inférieur à l'hélice unique. La séparation des deux moteurs réduit les chances d'avoir le navire paralysé au combat; le couple d'abatée créé par les hélices mises en marche en sens contraire rend souvent plus faciles les manœuvres d'appareillage.

La marine de commerce a conservé longtemps le propulseur unique. Mais depuis quelques années, les grandes compagnies de navigation ont adopté les doubles hélices sur les paquebots transatlantiques ou ceux des lignes de Chine ou d'Australie; on a pu réaliser ainsi des vitesses remarquables en service courant {Lucania de la G*® Cunard : moyenne de 23 traversées en 1896, 21°88; puissance des machines 30.000 ch*); les chances d'accidents immobilisant le navire au large sont diminuées; le couple évolutif des deux hélices est insignifiant sur ces bâtiments très longs et aux formes fines et ne peut guère servir à faciliter leurs manœuvres dans les ports.

En France, les cuirassés et les grands croiseurs en essai ou eu construction sont à 3 hélices ; Tutilisation est très satisfaisante ; la puissance de chacune des machines est modérée et on trouve, suivant les circonstances, un fonctionnement économique avec une, deux ou trois machines. On a constaté aux essais que certaines évolutions étaient facilitées par l'emploi de rhélice milieu et d'une des hélices extérieures.

L'hélice nécessite un tirant d'eau assez considérable qui lui permette de rester immergée dans toutes les circonstances de temps. Cependant, M. OrioUe, en France, a construit des navires à faible tirant d'eau, mus par une ou deux hélices immergées au repos de la moitié de leur diamètre et agissant à la façon des turbines dans un cylindre. Pour la navigation sur le Nil, les chantiers Yarrow et Thornycroft ont construit, pour le gou^ vernement anglais, des canonnières de 43 mètres de long, T^'jSO de large et de 0'",60 de tirant d'eau; la vitesse obtenue est de 10 à 11 nœuds.

Navires à roues. — La propulsion par roues à aubes a été la première employée sur les navires à vapeur.

En Europe, son usage est aujourd'hui restreint aux remorqueurs qui y trouvent des facilités de manœuvre dans les bassins des ports, à quelques yachts sur lesquels les logements à yJR sont spacieux et soustraits aux trépidations et enfin à quelques bâtiments rapides pour passagers faisant un service régulier dans des ports à marées où leur faible tirant d'eau

leur permet d'entrer à heure fixe ; ils peuvent aussi, grâce à leur forme de coque, s'échouer le long des quais sans danger d'avaries.

Aux Ëtats-Unis, une des caractéristiques de la navigation intérieure si développée dans ce pays est l'usage très répandu de grands et rapides navires à roues. Dans la rivière Hudson et le Long Island Sound on rencontre de ces magnifiques steamers à passagers de ilO à 125 mètres -de long dont l'énorme balancier oscille lentement au-dessus des hautes superstructures. Dans les grands lacs cependant on emploie beaucoup de navires à hélices. La navigation du Mississipi est faite par des navires à roues de côté, chaque roue conduite indépendamment par une machine horizontale, ou par des navires à roue unique de 1'^ menée par deux machines horizontales.

Pour l'expédition du Tonkin (Delta du fleuve Rouge), pour celle de Madagascar (rivière Betsiboka) on a construit de petites canonnières à roue unique de 1'-^; leur tirant d'eau ne dépassait pas O^'iio.

Source de renseignements. — Les essais des navires de commerce ont pour objet de déterminer la vitesse maximum, la vitesse que le navire peut maintenir pendant de longues traversées et la consommation de charbon qui correspond à cette dernière vitesse. Ces renseignements ne sont pas suffisants pour les navires de guerre ; on détermine aux essais officiels : la vitesse par calme aux différentes allures; la puissance de la machine et la consommation de charbon correspondante; le temps nécessaire à la machine pour stopper et renverser la marche ; le diamètre des cercles de giration et le temps nécessaire pour parcourir successivement les quadrants à certaines vitesses; le temps nécessaire pour la manœuvre de la barre. 11 ne faut pas perdre de vue que ces résultats sont obtenus en général par beau temps, souvent par calme; que toutes les conditions ont été réunies pour faire donner aux appareils leur rendement maximum et que les hommes qui les manœuvreront en service courant seront loin d'avoir la valeur moyenne du personnel d'essai; quoi qu'il en soit, ils sont précieux à con-

6, MAmJEL DU MANCKUVRIER.

naître; ils déterminent la valeur intrinsèque du navire et leur comparaison avec les résultats obtenus dans la suite permettra d*appréciery plus tard, dans quelle mesure le bâtiment a conservé ses qualités.

Le devis de campagne établi après chaque campagne du bâtiment, donne, lorsqu'il est rédigé avec soin, des renseignements précieux sur les qualités nautiques dans les différentes circonstances de la navigation :

Manière de gouverner aux différentes allures selon Tétat de la mer, la force et la direction du vent.

Manœuvres voile et vapeur sur les bâtiments mixtes.

Difiicultés et durée de la manœuvre des appareils à gouverner.

Marche de calme; rayons d'action en service courant.

Marche aux différentes allures avec de la mer; du vent.

Manière dont le bâtiment se comporte sous les différentes capes aidé ou non des machines.

Observations de roulis et de tangage.

Girations.

Évolutions à vapeur; voile et vapeur, plus court espace nécessaire pour évoluer sans erre. Évolutions par petits fonds.

Sensibilité plus ou moins grande au vent.

Temps nécessaire pour arrêter le navire ; chemin parcouru.

Remorquage.

Appréciation générale motivée de la valeur du navire au point de vue nautique.

Étude du navire. — Ces sources de renseignements rendent aisée l'étude d'un bâtiment qui a fait plusieurs campagnes ou d'un navire de type connu. Mais la marine moderne voit chaque jour apparaître des formes nouvelles de coque; elles sont la conséquence de la transformation continuelle de l'armement ou de la nécessité d\me meilleure utilisation commerciale. Le manœuvrier devra profiter de toutes les occasions qui s'offriront pour étudier son navire dans les diverses circonstances de la navigation ; ses judicieuses observations contribueront aux progrès de l'art de la construction navale.

Article 2. — Étude partkuubre des diverses

IMPULSIOWS évolutives.

Avant d'entrer dans le détail de la manœuvre du navire à vapeur, il est nécessaire d*étudier séparément les différentes impulsions évolutives auxquelles le navire est souhiis pendant la marche et pendant l'évolution. Elles dépendent de la carène, des œuvres mortes, des propulseurs et du gouvernail.

Carène. — Les actions exercées par le liquide sur la carène d'an navire en marche peuvent être considérées au double point de vue de l'intensité des efforts développés et de la direction et du point d'application des forces.

L'intensité des efforts développés intéresse surtout Tingënieur.

La seconde considération est la plus importante pour le manœuvrier. En effet l'influence de la direction des forces et de la position de leurs points d'application se traduit par des couples d'évolution qui se révèlent parla difficulté plus ou moins grande que le navire éprouve à suivre une route rectiligne et qui peuvent favoriser ou gêner ses mouvements de giration.

Dans la translation directe ou marche AT, la résistance de la carène, lorsque le navire est droit, a comme composante horizontale une force dirigée de l'avant à l'arrière et située dans le plan longitudinal.

Dans la translation transversale ou dérive, le navire se meut parallèlement à lui-même, mais dans une direction perpendiculaire à son axe. Lorsque les formes ^ et ^ de la carène sont assez peu différentes pour que Ton puisse considérer le navire comme symétrique par rapport au plan transversal milieu, la résistance à la translation transversale donnera une composante horizontale qui sera située dans le plan transversal milieu. Mais, si la carène est franchement dissymétrique de VN à YJR, si, par exemple, comme sur les torpilleurs, la crosse et l'hélice donnent à la partie JR du plan longitudinal une aire immergée très supérieure k l'aire immergée de la partie N,, la résistance à la trans-

lation transversale se trouvera appliquée très sensiblement sur VJR du plan transversal milieu.

Dans la translation oblique le navire dérive et va de IW. On appelle par abréviation dérive d'un navire Tangle que fait le plan longitudinal avec la direction de la route ; le centre de dérive est le point où la composante horizontale de la résistance de carène vient rencontrer le plan longitudinal; la connaissance exacte de la position de ce point importerait au manœuvrier ; on a pu seulement constater expérimentalement que» lorsque le navire dérive en allant de IW, il est situé sur YN du milieu et sur VJR si le navire dérive en culant, toujours dans Thypothèse du navire à peu près symétrique.

Œuvres mortes. — Les œuvres mortes d'un navire plongées tout entières dans un fluide en mouvement ont beaucoup d'analogies avec la carène poussée par une force extérieure contre le liquide qui Fenvironne et Texpérience montre en effet que la résultante des efforts du vent sur la coque, les superstructures et la mâture a une composante horizontale qui est dirigée dans le sens du vent apparent et dont l'intensité dépend du fardage du navire.

Vent debqut, elle est située dans le plan longitudinal.

Dans le cas d'un bâtiment aux œuvres mortes également réparties sur YN et sur 1'-^, vent de travers, elle sera située dans le plan transversal milieu ; son point d'application sera sur YN ou sur l'iîldu milieu, lorsque le vent souffle de YN ou de YJR,

En cas d'œuvres mortes franchement dissymétriques par rapport au plan milieu ; le point d'application de la force sera évidemment reporté du côté de la plus grande surface offerte au vent qui se trouve généralement être sur YN.

Propulseur. — Une hélice. — L'action propulsive de l'hélice est produite par la quantité d'eau qu'elle projette enJR; la réaction de cette veine liquide sur le propulseur, transmise par l'intermédiaire de la butée, donne au navire son mouvement en AT.

La grande vitesse imprimée aiix filets liquides par le fonctionnement de l'hélice permet de faire usage du gouvernail

avant que lé navire ait pris de Terre; c'est un précieux avantage pour les manœuvres d'appareillage.

Avec des hélices à pas à droite, on a constaté dans des expériences de giration que. le bâtiment tournait un peu plus vite sur bâbord que sur tribord dans la marche en AT; on peut expliquer ce fait de la manière suivante : Taile inférieure tourne en eau plus profonde et éprouve par conséquent de la part du liquide une résistance R plus grande que la résistance R' qu'éprouve Taile supérieure d'où tendance à déplacer l'^îlsur tribord et par conséquent VN sur bâbord; l'efifet produit est d'ailleurs très faible et il suffit, en marche directe, pour le contrebalancer d'une très légère inclinaison du gouvernail (fig. 1).

Dans la marche en JR, le liquide projeté par Taile supérieure vient frapper la voûte du navire du bâbord à tribord tandis que l'aile inférieure le chasse dans le vide ; il en résulte une force évolutive sur tribord des plus énergiques que le gouvernail ne peut généralement pas annuler. Il faudra en tenir compte pour les manœuvres d'appareillage si Ton peut choisir le bord de l'abatée.

Deux hélices. — C'est en recherchant de grandes vitesses sans augmentation du tirant d'eau JR, que Ton a été conduit à construire des navires à deux hélices. Pour éviter les inconvénients des effets giratoires de l'hélice unique, on fît tourner les hélices dans des sens opposés; on considère aujourd'hulcomme plus avantageux de faire tourner, pour la marche N^ l'hélice tribord dans le sens des aiguilles d'une montre, l'hélice bâbord dans le sens opposé, l'observateur étant placé à ÏJR; les ailes inférieures se rapprochent Tune de l'autre et crée^nt dans les cou-

cbes profondes un courant convergent qui a un plus grand effet sur le safran du gouvernail.

Cependant beaucoup de navires ont Thélice tribord à pas à gauche et Thélice bâbord à pas à droite.

Enfin M. Normand a essayé sur le Chevalier, le Lancier et le Forban des hélices dans lesquelles le sens du pas est le même dans le but, dit-il, de rechercher une meilleure utilisation ; avec les deux machines en AT ou en ^ ces torpilleurs ont donc les inconvénients, au point de vue giratoire, d'un bâtiment à hélice unique.

Les hélices doubles projetant Teau de chaque côté du gouvernail ont sur celui-ci un effet beaucoup moins énergique que Thélice unique qui la projette directement sur lui.

Lorsque sur un navire à deux hélices, on ne met en mouvement qu'une hélice, on obtient, à cause de la dissymétrie, un effet giratoire qui dépend de l'écartement des arbres, mais que l'on peut généralement contrebalancer avec un angle de barre assez faible. Un navire à deux hélices peut donc faire route et gouverner d'une manière satisfaisante avec une machine désemparée.

En mettant en mouvement une hélice dans un sens et l'autre en sens inverse, on parvient à tourner sur place si Ton part du repos ; les manœuvres d'appareillage des navires à deux hélices seront donc plus ou moins facilitées ; cependant le mouvement d'abatée peut être excessivement lent si les arbres sont rapprochés. En marche l'effet giratoire obtenu en renversant une machine est d'autant moins considérable que la vitesse directe est plus grande et la première partie de l'évolution sera presque entièrement due au gouvernail.

Le navire à deux hélices peut culer droit si les allures des machines sont convenablement réglées; par beau temps, bien entendu. Par brise fraîche, il viendrait vent JR quelle que soit l'allure de chacune des machines, comme tout bâtiment qui cule.

Trois hélices. — Il est nécessaire, pour la bonne utilisation des hélices, de les éloigner autant que possible de la coque

dans le sens longitudinal; cette distance est limitée par l'espace nécessaire au jeu du gouvernail; on peut chercher à éviter cette condition par des dispositions particulières : sur le Henri /F on a adopté deux gouvernails tribord et bâbord de manière à dégager Thélice centrale.

Roues à aubes. — L'action propulsive des roues à aubes est produite par la quantité d'eau projetée vers VJR du bâtiment; sur les navires à roues de côté les deux courants parallèles créés par le mouvement des roues se forment le long du bord aux deux extrémités du maître-couple et ne rencontrent pas le gouvernail qui par conséquent n'agit que lorsque le bâtiment a de la vitesse.

Dans la marche en N, si le navire est droit, par calme, le navire à roues se déplacera en ligne droite. Vent de travers, la bande fera plonger la roue de dessous le vent qui par suite agira plus énergiquement que la roue du vent ; le navire aura une tendance à loffer qui pourra nécessiter un angle de barre assez considérable.

Dans la marche en^ par calme, le navire à roues de côlé culera droit en raison de son peu de différence de tirant d'eau ; avec de l'erré en JR en se servant du gouvernail, on pourra même modifier sa direction ; mais avec de la brise, le navire culant et dérivant aura une tendance à abattre que le gouvernail ne pourra généralement pas arrêter.

Les remorqueurs sont souvent à roues indépendantes, ce qui leur donne de grandes facilités de manœuvre dans les ports.

Sur les canonnières à roue de VJR en service au Tonkin ou à Madagascar, la marche en JR du propulseur produisait des effets d'abatée très énergiques, mais dont le sens ne pouvait être prévu d'avance et devait dépendre de la manière dont les filets liquides projetés par le mouvement de la roue rencontraient la coque; les gouvernails placés sur 1'^ de la roue ne pouvaient pas arrêter cette abatée. La vitesse imprimée à ces canonnières par la machine marchant en M était très faible.

Gouvernail. — L'étude complète du gouvernail est faite dans les traités de Théorie du navire; il n'y a lieu de rappeler

ici que les propriétés qui se rapportent à la manœuvre du bâtiment.

On appelle résistance du gouvernail la pression exercée par le liquide sur le safran; elle est fonction de la vitesse d'écoulement des filets liquides qui rencontrent le gouvernail, de la surface et aussi, dans une certaine mesure, de la forme du safran. La vitesse d'écoulement des filets liquides ne dépend, sur les navires à voiles ou à roues, que de la vitesse propre du bâtiment, mais,sur les navires à hélice, la vitesse de la colonne d*eau projetée vers YJR par le propulseur vient s'ajouter à la vitesse du bâtiment.

On donne le nom de moment de redressement au moment de la force qui représente la résistance du gouvernail, pris par rapport à la mèche du gouvernail ; c'est celui auquel la tension de la drosse fait équilibre lors de la manœuvre du gouvernail ou pour le maintenir à un angle donné. Pour diminuer le moment de redressement, on a construit des gouvernails compensés en rapprochant la mèche de Taxe de safran ; le rapport de compensation, rapport de Taire de la partie N à Taire de la partie JR^ ne doit pas dépasser une certaine limite (0,20 environ) au-dessus de laquelle le moment de redressement est très faible ou nul; il faut en effet que la barre ait une tendance à se redresser d'ellemême en cas d'effort anormal sur le gouvernail.

Ainsi, par grosse mer, les molécules liquides ont dans le creux des lames une vitesse propre considérable et marchent en sens contraire de la lame; le navire fuyant vent JR avec une grande vitesse rencontre dans le creux des lames un courant relatif dont la vitesse est égale à la somme des vitesses du navire et des molécules; le gouvernail, s'il est mis d'un bord dans ces conditions, peut être soumis à des efforts intenses qui amèneraient de graves avaries s'il ne se redressait pas de lui-même.

Sur les navires munis d'un appareil à gouverner actionné parla vapeur, le gouvernail ne se redressera jamais de lui-même; les fixations des gouvernails sur les coques en fer sont d'une solidité qui permet de supposer qu'il n'y aura jamais arrachement du gouvernail par mauvais temps ; mais il peut y avoir des avaries de drosses {rupture , arrachement des réas,.. etc.).

La puissance évolutive du gouvernail se mesure par le momeat de la résistance du gouvernail relatif à un axe vertical passant par le centre de gravité du navire ; c'est le moment d'évolution. Quelles que soient les dimensions du safran, on a constaté que le moment d'évolution maximum correspondait à un angle de barre de 35 à 40**; dans la pratique le secteur ménagé pour la manœuvre du gouvernail ne dépasse pas 40**.

Il y a tout intérêt à augmenter le plus possible le moment d*é» volution; sur les navires de rivières ou fleuves, on donne aux safrans de grandes dimensions. Sur les navires de mer, le gouver^ nail est exposé à souffrir des gros temps; on ne saurait prendre trop de précautions pour prévenir de dangereuses avaries et on a en général adopté des gouvernails de faibles dimensions moins exposés et très solidement construits; les cargo-boats, destinés au passage du canal de Suez qu'ils franchiraient difficilement sans échouage avec leur gouvernail ordinaire, ont en général une installation qui leur permet d'adopter à VJR de leur gouvernail un safran supplémentaire.

Le fonctionnement de Thélice augmentant la résistance du gouvernail, le navire à hélice gouvernera mieux toutes choses égales d'ailleurs que le navire à roues ou à voiles.

L'expérience a démontré que dans la marche en JR le gouver- •nail perdait beaucoup de sa puissance; sur les navires à hélice son action n'arrive même pas à contrebalancer le couple évolutif du propulseur, mais elle peut être utilisée tout de même pour modérer l'abatée et parfois la faire changer de sens lorsque, après stoppage^ le navire continue à culer sur son erre.

Article 3.

Positions d'éq[uilibre. — ■ Les considérations qui ont été exposées sur les résistances de carène et les effets du vent sur les œuvres mortes permettent d'étudier le cas très simple du navire flottant librement et soumis sans voilure à la seule action du vent.

La force horizontale résultant des efforts du vent sur les œu-.

Trfes mortes le poussera dans le lit du vent; le point d'application de cette force sera sur VN si le vent souffle de cette direction; le navire dérivant et culant le centre de dérive sera sur YJR du milieu ; il y aura donc création d'un couple qui fera abattre le navire vent de travers ; il arrivera à cette position avec une certaine vitesse de rotation et il la dépassera. Dans le cas de formes N et JR symétriques, les points d'application des deux forces auxquelles le navifis est soumis franchiront le plan transversal milieu ; leur direction restant la môme, le couple sera de sens contraire et ramènera le navire vent de travers où il trouvera une position d'équilibre plus ou moins stable, mais dont il ne s'éloignera jamais beaucoup.

Dans le cas du torpilleur, les œuvres mortes sont très sensi^ blement symétriques, mais la surface immergée de la partie M est très supérieure à celle de la partie N; recevant le vent de IW du travers il dérivera et abattra; mais, vent de travers, le centre de dérive restera toujours sur VJR du plan transversal milieu; il continuera à abattre et ne trouvera sa position d'équilibre que vent iîl ou à un cap voisin du vent M.

Ge sont là des cas extrêmes et chaque bâtiment aura, suivant la force de la brise et d'après ses formes particulières, des positions d'éqtiilibre différentes, mais qui, avec les coques des navires actuellement en service, seront comprises entre le vent de travers et le vent JR,

La connaissance des positions d'équilibre à sec de toiles rend de grands services lorsque, par fraîche brise, avec un bâtiment léger, on a à exécuter une manœuvre délicate [prendre un corpsmort^ accoster un navire^ donner ou prendre la remorqué). C'est en effet au cap correspondant à la position d'équilibre que le navire conserve le mieux la faculté d'obéir également à la barre des deux bords avec la vitesse minimum et sans l'aide du propulseur ; à tous les autres caps, les forces évolutives de carènes et celles du vent sur la coque tendent à faire abattre le navire d'un bord lorsque la machine est stoppée et le gouvernail pourra devenir très vite impuissant à le faire venir de l'autre bord ou même à le maintenir en route.

Article 4.

Étude du mouvement de giration du navire. — Le

navire à vapeur en marche directe par calme est soumis à la poussée de son propulseur et à la résistance de sa carène; lorsque ces deux forces se font équilibre, la vitesse est uniforme.

En inclinant le gouvernail d'un bord la résistance du gouvernail apparaît et rompt cet état d'équilibre. Le navire ne suit plus alors sa marche directe et commence à évoluer.

Dès que Ton commence à mettre de la barre, le centre de gravité (1) du navire est rejeté en dehors de la route du côté où la barre est inclinée (bord opposé à l'évolution définitive) tandis que VN du bâtiment ou un point qui en est très rapproché continue la route primitive; la vitesse du navire diminue. Ce mouvement de transport latéral du centre de gravité encore plus accusé pour r^ se remarque sur presque toutes les courbes de giration relevées expérimentalement et s'observe très nettement lorsque, étant en ligne de file, on suit les eaux d'un bâtiment qui commence à évoluer.

Après un court intervalle, la trajectoire du centre de gravité change de courbure et s'infléchit du bord de l'évolution normale ; la vitesse linéaire du centre de gravité continue à diminuer, la vitesse de rotation du navire très faible au début s'accélère, passe par un maximum, puis diminue.

La giration entre ensuite dans une période de régime uniforme; le navire tourne régulièrement; son mouvement peut être considéré comme une rotation régulière autour de son centre de gravité tandis que celui-ci se déplace d'un mouvement uniforme sur une circonférence de cercle.

L'axe de la flottaison est pendant toute la giration incliné sur la trajectoire du centre de gravité de telle sorte que VN du navire est dirigé vers l'intérieur de la courbure.

(1) Le centre de gravité n*est pris ici que comme point arbitrairement choisi vers le milieu du bâtiment et commode pour définir les mouvements complexes du navire pendant révolution.

L'Amiral Bourgois a donné le nom de point giratoire à un point de Taxe de la flottaison situé en général très près de YN et tel que Taxe de la flottaison est constamment tangent à la trajectoire de ce point.

Article 5. — Considérations relatives a la manoeuvre du batuient pendant les évolutions.

Période de manœuvre de la barre. — Le temps nécessaire pour transporter la barre de la position moyenne à la position extrême d*un bord, très Court survies i navires munis d'un servo-moteur (15 à 20*\ [ peut, lorsque les roues sont manœuvrées à bras, atteindre 1"* ou i",30 sur les grands bâtiments, fraction notable de la durée de la giration complète (7 à 8 minutes en moyenne).

Le transport latéral de YJSi du bâtiment sera d*antant plus accentué que la manœuvre de la barre aura été plus rapide; il faudra donc au commencement de l'évolution ne pas mettre la barre trop brusquement si Ton a, à petite distance sur YN du travers et du bord opposé à l'é.volution un obstacle (P. fîg. 2); si Ton est suivi de très près par un bâtiment {ab, fig. 2), ce déplacement de YJSi et la diminution de vitesse qui résulte de la manœuvre du gouvernail pourraient amener un abordage d'autant plus difficile à éviter que le bâtiment qui suit ne peut pas avec sa barre modifier la trajectoire de son avant pendant la période initiale de l'évolution. Période d'évolution. — La période d'accélération du mouvement de rotation qui commence dès le début de l'évolution cesse en général après Tabatée du deuxième quadrant sur les navires à manœuvre de barre rapide et après Tabatée du

Fig. S.

troisième quadrant sur les navires à manœuvre de barre lente. Les manœuvres les plus fréquentes des navires à vapeur comportent des évolutions qui dépassent rarement cette période d'accélération ; Tétude particulière du navire pour cette période du mouvement aux divers angles de barre, aux diverses allures, dans toutes les circonstances de temps est donc du plus grand intérêt pour le manœuvrier. La vitesse linéaire y est constamment décroissante et peut être réduite à la moitié de la vitesse

OA

Fig. 3.

initiale pour de grands angles de barre ; la vitesse angulaire de Taxe de la flottaison, atteint sa valeur maximum pendant cette période, puis diminue; en général Tabatée du premier quadrant se^fait dans un temps un peu moindre que celles des quadrants qui suivent. Il est intéressant de connaître les valeurs de GD^, GDg, G^ D^, Gg Dg donnant les distances du centre de gravité à la route initiale ainsi que le transport dans le sens de la route de ce même point lorsque le bâtiment a évolué de 90 et de 180°. Ga Dg a reçu le nom de diamètre tactique (fig. 3).

Période de giration. -* La période de giration uniforme que le bâtiment atteint rarement dans les manœuvres

usuelles offre moins d'intérêt au manœuvrier; mais le diamètre de giration est un élément facile à mesurer et qui sert à comparer les navires entre eux et à les classer au point de vue giratoire. Trajectoire des différents points du navire. — La vitesse du point giratoire est dirigée suivant Taxe de la flottaison qui, par définition, reste pendant toute la giration tangent à la trajectoire de ce point. La vitesse des points situés sur YJR du point giratoire est constamment dirigée obliquement à Taxe vers

Fig. 4.

Textérieur et celle des points sur VN vers l'intérieur (fig. 4) ; les premiers dérivent donc en dehors, les secondes en dedans. Du poste de manœuvre. — « Par suite d'une illusion *< facile à concevoir, Tofficier qui manœuvre est porté à admet- « tre instinctivement que le point qu'il occupe se meut paral- « lèlement à Taxe longitudinal. Or, le poste de manœuvre est

« généralement situé dans le voisinage du milieu G (fig. o), par « conséquent, TofTicier manœuvre instinctivement comme si le « point où il se trouve devait venir en B, après que le navire (c aura parcouru une demi-longueur, tandis qu'effectivement

« il sera en G'. Pour éviter cet inconvénient, il suffirait de pla- « cer le poste de manœuvre au point giratoire, car alors la vice tesse du poste de manœuvre serait dirigée suivant Taxe du « navire et Tillusion deviendrait une réalité ; toutefois, il faut « que le manœuvrier apprécie facilement la direction de Taxe « longitudinal à chaque instant et par conséquent qu'il reste a devant lui une assez grande longueur de navire; aussi, si le « point giratoire était trop voisin de Tavant, il faudrait placer « la passerelle à quelque distance en arrière ; ce déplacement « du poste de manœuvre offrirait peu d'inconvénients dans la « pratique, car les vitesses des points voisins du point giratoire « diffèrent très peu de la vitesse de celui-ci,

« La nécessité de rapprocher de Tavant le poste de manœu- « vre sur les navires à vapeur a été rapidement reconnue dans la « pratique; ce poste, situé en effet sur la dunette pour les anciens « navires, a été bientôt transporté au milieu du navire, puis sur « l'avant du milieu {Théorie du navire. Commandant Guyou).

Effets de la dérive dans les évolutions. — Quelle que soit la position à bord du poste de manœuvre, il faut se préoccuper de la manière dont l'JV et T^ se comportent dans les girations.

Le commandant Guyou, dans son traité de Théorie du navire^ a donné l'évaluation de la distance D y à laquelle le point giratoire y doit passer d'un obstacle extérieur D pour éviter l'abordage (fig. 6). Un navire dont le rayon de giration est égal à 3 fois la longueur ne parerait, en évoluant, un obstacle situé du bord opposé à l'abatée que si son jy^ passait à une distance de ce point égale au tiers de sa longueur.

Si le rayon de giration était égal à quatre, . ^^ ^i q cinq fois ou n fois la longueur, il suffirait que l'avant du navire passât à une distance de Tobstacle égal au quart, au cinquième ou au n® de sa longueur.

On voit d'ailleurs que, d'une manière générale, le manœuvrier peut faire passer l'avajit aussi près qu'il voudra des obstacles

situés sur le bord de Tabatée ; mais il devra le faire passer d'autant plus loin des obstacles situés du bord opposé que son cercle de giration sera plus petit.

Durée de giration. — Les durées de giration diminuent toujours quand la vitesse ou Tangle de barre augmentent.

Diamètre du cercle de giration. — Pour une même vitesse, le diamètre diminue toujours quand Tangle de barre augmente (dans les limites permises par Tinstallation du gouvemail).

Pour un angle de barre donné, le diamètre peut croître avec la vitesse, ou décroître ou être indépendant suivant le navire; mais les variations ne sont jamais très considérables. 11 est impossible de classer ses bâtiments d'après cette particularité ; on trouve dans chacune des catégories des cuirassés^ des croiseurs et des torpilleurs. Cependantil paraît y avoir un nombre un peu plus grand de navires pour lesquels le diamètre de giration augmente avec la vitesse.

Mais, sur les navires à hélice, lorsque, dans le courant d'une évolution, on augmente l'allure de la machine, la vitesse de rotation augmente dans tous les cas tant que le navire n'a pas repris le régime de giration correspondant à la nouvelle vitesse. Cette propriété peut être utilisée pour parer un danger ou éviter un abordage; mais on imprime ainsi au bâtiment une grande vitesse qu'il sera difficile d'arrêter si la manœuvre ne réussit pas.

Le diamètre du cercle de giration comparé à la longueur du bâtiment donne une base d'appréciation des qualités évolutives d'un navire. Un diamètre de giration égal à 5 ou 6 fois la longueur peut être considéré comme satisfaisant; tel était le cas des cuirassés type Hoche; malheureusement, ces valeurs ont été beaucoup dépassées pour les cuirassés français plus modernes. Elles sont, au contraire, beaucoup plus petites sur les cuirassés garde-côtes {Tempête : 150"* à 10°). Les grands croiseurs français modernes ont en général des gouvernails insuffisants et leur diamètre de giration a souvent des valeurs tout à fait excessives {Jean Bart : 1250°* à 12» ; Bruix : 1100™ à 17" 5).

MANCPUVRES DU NAVIRE A VAPEUR. îl

Influence du bord sur lequel on vient. — Sur tes

navires à hélice unique à pas à droite, l'évolution sur bâbord est sensiblement plus rapide elle diamètre du cercle de giration plus petit. Cet effet est très appréciable sur les torpilleurs de i^^ classe.

Enfin quelques navires ont un faux bord dont rexplication n'est pas toujours évidente; le manœuvrier devra étudier son navire à ce point de vue.

Effets du courant — Lorsqu'un navire évolue au milieu

Courant

Fiff. 7.

d'un courant, sa courbe de giration tout entière est entraînée dans le lit du courant et au lieu de décrire sur le fond une courbe à peu près fermée se rapprochant de la circonférence du cercle, le bâtiment parcourt une courbe allongée dans le sens du courant, la déformation est d'autant plus accentuée que le courant est plus violent (fig. 7). La courbe en pointillé ABC représente la courbe de giration sans courant; la courbe A B' C représente la courbe de giration déformée par le courant.

E£Fets du vent. — La courbe de giration d'un bâtiment évoluant par fraîche brise peut être considérablement transformée, si le navire a beaucoup de fardage et marche à une allure réduite. Les effets du vent sont complexes et varient pendant révolution selon le cap du navire.

La dérive produit un effet continu de transport sous le vent du cercle de giration. Cet effet est analogue à l'effet produit par le courant; mais la vitesse de dérive n'est pas uniforme et varie suivant le cap du bâtiment.

Partant du vent débout, le navire, aidé par la brise, abattra

Vent

Fig. 8.

rapidement; vent de travers, la plupart des bâtiments sont ardents; Tabatée du vent de travers ou vent JR sera donc longue et la courbe de giration s'allongera dans une direction perpendiculaire au lit du vent. A partir du vent JR la vitesse de rotation s'accélérera et ne recommencera à diminuer qu'à 3 ou 4 quarts du lit du vent (fig. 8). La courbe ABC représenté la courbe de giration par calme ; la courbe AB'C la courbe déformée par le vent.

Effets de la mer. — La mer vient, pendant l'évolution, ajouter son effet à celui de la brise ; la courbe de giration sera

donc déformée encore davantage. Sur lès bâtiments de faible tonnage, il peut être difficile, par grosse mer, de franchir le vent debout.

EfiPets des petits fonds. — Les petits fonds augmentent toujours le diamètre du cercle de giration et peuvent l'augmenter beaucoup.

Girations des navires à deux hélices. — Le diamètre du cercle de giration des navires à deux hélices est toujours diminué lorsque, pour la même vitesse initiale, Thélicp du bord où l'on vient est stoppée ; cette réduction du diamètre atteint, tout au plus, le quart du diamètre primitif. A grande vitesse le premier quadrant de l'évolution, pendant lequel l'effet du gouvernail est très supérieur au couple giratoire de l'hélice, ne sera pas beaucoup modifié.

Cette manœuvre augmente généralement la durée de giration; cependant, sur certains bâtiments, le diamètre du cercle de giration est moindre qu'avec les deux hélices en N.

Le diamètre est diminué encore davantage lorsque, dans le courant d'une évolution, on renverse la marche de l'hélice du bord où l'on vient.

Par calme, le bâtiment à deux hélices peut s'éviter sur place ou dans un rayon qui ne dépasse pas 50"* en faisant tourner ses hélices en sens inverse et en réglant à une allure plus rapide celle de la marche JR ; la giration est très lente (Jean Bart : évolution de 360°, durée 15™). L'action du gouvernail est nulle.

Avec de la brise cette manœuvre ne permet généralement pas aux bâtiments longs de franchir le lit du vent; ils doivent alors manœuvrer comme les navires à une hélice ; mais, après avoir pris de Terre en N^ ils ont la ressource de stopper ou de renverser une machine pour faciliter l'évolution.

Girations des navires à trois hélices. — Le petit nombre des navires de cette catégorie actuellement en service ne permet pas d'établir les principes généraux; les résultats suivants se rapportent au Dupuy-de-Lôme ; ils ont été confirmés par ceux que l'on a obtenus sur le Bouvet,

L'influence de l'hélice centrale est prépondérante, ce qu'ex-

Tt M A5L'EL DC MASŒUVUfX.

plt/|oe très bien la position qu'elle occupe par rapport aa gou- TemaiL

Pour la même vitesse initiale ''8"^ avec un angle de barre de Vjf*f le diamètre de giration est minimum lorsque Thélice centrale seule est en A'^ ^635"^ et maximum pour la marche avec les deux hélices latérales (920*, (avec les trois machines 775*).

La durée de giration suit la même loi.

Pour tourner sur place, il y a intérêt à se senrir de l'hélice centrale en N et de Tune des hélices latérales en JR. avec vingt tours de plus; le bâtiment tourne mieux dans ces conditions qu*a?ec les hélices latérales employées à contre; grâce aux filets d*eau qui le frappent, le gouvemail aide alors la manœuvre qui devient de ce fait sensiblement plus rapide.

Article 6.

Stabilité de route. — On dit qu'un navire a de la stabilité de route lorsqu*on le maintient facilement & une route donnée par de légers mouvements de barre; de plus, dans le cours d'une évolution, sa giration s'arrête rapidement dès que la barre est redressée.

Sur les navires qui manquent de stabilité de route les embardées sont continuelles; il est nécessaire de mettre beaucoup de barre pour les arrêter et lorsqu'eofin le mouvement de rotation change de sens, le navire dépasse la route et embarde de l'autre bord; la manœuvre de la barre sur ces bâtiments exige donc beaucoup d*atlention et une certaine habileté.

Une stabilité de route insuffisante est due à des formes d'avant trop arrondies et à une surface de dérive trop faible à YM el trop considérable à VN.

Sur les navires à plusieurs hélices la stabilité de route dépend beaucoup du réglage des machines et du maintien d'une allure régulière.

Sur les navires à trois hélices et à gouvernail unique, la

stabilité de route sera toujours meilleure avec la machine centrale en marche, à cause de Teffet puissant de l'hélice milieu sur le gouvernail.

Les navires à plusieurs hélices peuvent marcher avec une hélice latérale stoppée; il sera nécessaire d'avoir constamment un certain angle de barre pour contrebalancer le couple évolutif dû aux hélices; cet angle de barre peu considérable sera encore diminué si Thélice stoppée est désembrayée.

Article 7.

Temps nécessaire pour arrôter Terre d'un bâtiment; espace parcouru. — Un bâtiment stoppé court pendant un certain temps sur son erre; la distance parcourue dépendra de la vitesse initiale, du tonnage du bâtiment, du vent et de Tétat de la mer.

Cette distance sera considérablement diminuée si le propulseur est lancé en JR.

Le manœuvrier devra connaître l'espace nécessaire pour arrêter Terre de son navire suivant les circonstances de temps et d'après l'allure que permettra le nombre de foyers allumés; cette distance varie de 2 à 6 fois la longueur du bâtiment.

Pour citer un exemple, par beau temps, un cuirassé d'escadre, entrant en rade à la vitesse de 7"*% arrivera étale sur son coffre, en stoppant à 600<° et battant en ^ à 150™ à un nombre de tours correspondant à la vitesse de iO"*».

Le gouvernail^ mis sur un bord, contribue naturellement, mais pour une part assez faible, à arrêter Terre du navire.