PRIX EXTRAORDINAIRE DE SIX MILLE FRANCS

(Commissaires : MM. de Bussy, Guyou, de Jonquières, Sarrau, Bouquet de la Grye.)

Rapport sur les travaux de M. Baule, par M. E. Guvou.

M. lÎAUi.E, dont l'Académie a déjà récompensé en 1896 un important Mémoire sur la théorie de l'horizon gyroscopique de l'amiral Fleuriais, est l'auteur d'une série d'études théoiiques et expérimentales sur les lochs remorqués, dont les conclusions sont du plus grand intérêt pour la pra-

tique de la Navigation. Jusqu'à l'époque où M. Baule a publié ses premiers ré?,n\lals ( Rniie maritime, mars 1892). les lochs remorqués, qu'ils fussent à hélice ou à moulinet, étaient filés clans le sillage à une distance quelconque de l'arrière, et la vitesse du navire se déduisait de la vitesse de rotation de l'appareil au moyen d'un facteur constant appelé coefficient de tarage.

Avec des instruments bien conçus, et pour des vitesses modérées, cette méthode donnait de bous résultats; mais M. Baule constata que, au delà de i3 à 14 nœuds, les indications des appareils devenaient très capricieuses; entre des observations successives, effectuées en apparence dans des conditions identiques, on trouvait des différences dépassant un deminœud.

M. Baule eut l'idée d'attribuer ces inexactitudes à l'influence des ondes qui accompagnent les navires en marche et qui deviennent de plus en plus sensibles à mesure que la vitesse augmente. Ces ondes forment une sorte de houle permanente qui se propage avec une vitesse égale à celle du navire. Les molécules liquides y sont animées d'un mouvement orbitaire qui, sur les crêtes, a le sens de la propagation et, dans les creux, le sens opposé.

Les lochs remorqués ne donnent que la vitesse relative des molécules liquides, c'est-à-dire la résultante de la vitesse propre des molécules et d'une vitesse égale et contraire à celle du navire: or cette vitesse relative est minimum sur la crête d'une onde, elle croit progressivement sur le versant arrière jusqu'au creux, elle décroit ensuite sur l'autre versant jusqu'à la crête suivante.

En deux points séparés par une demi-longueur d'onde, la vitesse relative diffère de la vitesse exacte d'une même quantité, en excès pour l'un des points et en moins pour l'autre.

La longueur d'onde étant une tonclion connue de la vitesse de propagation et, par suite, de la vitesse du navire, il fut facile à M. Baule de vérifier l'exactitude de son hvpothèse. Il fil de nombreuses expériences dans lesquelles il trouva la confirmation complète de ses prévisions.

Pour la pratique de la Navigation, la propriété mise en lumière par M. Baule est très importante. Les lochs remorqués étaient les seuls instruments susceptibles de mesurer, avec l'approximation nécessaire aujourd'hui, les vitesses au-dessus de 10 à 11 nœuds. Ces instruments deve nant inex.acts au-dessus de i4 nœuds, les bâtiments modernes, dont le^ vitesses sont le plus souvent supérieures à cette limite, n'avaient plus aucun

moyen précis d'estimer la route. La loi des perturbalions que subissent ces instruments étant désormais connue, il devient facile de corriger leurs indications. M. Baule a donc restitué à des instruments d'une très grande utilité pratique la précision qu'ils semblaient avoir perdue.

La méthode qu'indique M. Baide pour mesurer la vitesse avec un loch remorqué consiste à déterminer la longueur d'onde au moyen de la vitesse approchée, déduite avec une exactitude suffisante du nombre de tours de l'hélice par minute, à faire deux observations de vitesse en des points distants d'une demi-longueur d'onde et à prendre la moyenne des résultats.

Cette méthode exige que l'on connaisse le coefficient de tarage du loch; M. Baule, en constatant la remarquable concordance des observations avec la théorie des ondes, a pensé qu'il était possible d'aller plus loin et d'obtenir la vitesse avec un loch non taré d'avance. Nous ne pourrions pas entrer ici dans le détail des méthodes qu'indique M. Baule pour résoudre ce problème, nous nous bornerons à en faire connaître le principe qui consiste à déterminer la longueur d'onde d'après des observations faites à des distances connues, et à calculer la vitesse correspondant à cette longueur. On conçoit aisément que, si les observations étaient réparties sur le profil d'une seule onde, les résultats obtenus manqueraient de précision ; l'exactitude des méthodes est due à ce que la longueur d'onde est déduite du nombre d'ondes entières et de fractions d'onde comprises entre deux points éloignés dont le loch a indiqué la position par rapport au sommet le j^lus voisin.

IjCs travaux de M. Baule sur cet intéressant sujet ont été publiés, par la Revue maritime, en mars 1892 et en janvier 1894, puis dans les Annales hydrographiques de la même année. Ils ont attiré à juste titre l'attention de tous les marins. Votre Commission estime qu'ils méritent d'être récompensés par l'Académie et vous propose d'attribuer à M. Iîacj.e un prix sur les fonds alloués par le Département de la Marine.

Rapport sur les travaux de M. G. Cbarpy, par M. Sarrau.

M. G. CiiARPY a fait, au Laboratoire central de la Marine, en qualité d'Ingénieur de cet établissement, une série de recherches dont les résultats sont insérés dans le Mémorial de l' Artillerie de la Marine. Parmi ceux de ces travaux qui ont été présentés à I Académie et examinés par la Com-

mission figure une Note sur le tarage et le fonctionnement des manomètres crushers.

Le manomètre à écrasement, «lit crusher , est universellement employé pour mesurer les pressions développées par les explosifs dans les capacités closes et dans les armes. A la suite des études étendues dont il a été l'objet, on connaît très exactement aujourd'hui les conditions qui assurent son Jonctionnement statique, c'est-à-dire rendent ses indications sensiblement exemptes de l'efiét des forces d'inertie. On sait que ces conditions sont réalisées, soit dans le développement normal des pressions explosives, soit dans les opérations ordinaires du tarage; mais la durée de l'écrasement est, dans le premier cas, beaucoup plus petite que dans le second et la question s'est présentée de savoir s'il n'en résulte pas une différence dans la loi de résistance à l'écrasement telle que l'écrasement produit par le même effort ne soit pas le même dans les deux cas, ce qui impliquerait erreur dans l'évaluation des pressions explosives.

Cette question a déjà été envisagée, notamment par M. Vieille qui a conclu d'expériences que, pour la même pression explosive, les écrasements restent les mêmes quand leurs durées varient de ^j à rim <le seconde, c'est-à-dire dans une étendue telle que l'influence du temps peut être considérée comme négligeable quand il s'agit de comparer entre elles les pressions explosives, développées dans des temps différents, d'après les indications correspondantes des crushers; mais quand il s'agit de la mesure absolue de ces pressions, il devient nécessaire de savoir quelle peut être l'influence de la différence très considérable de durée qui se produit en passant du phénomène explosif au tarage.

M. Charpy a réalisé à cet effet des écrasements de durées très variables avec la balance de Jœssel, perfectionnée de manière à rendre les écrasements concordants avec ceux que donne le procédé du manomètre à piston libre proposé par M. Vieille, et il a trouvé ainsi que, en faisant varier la durée d'application de la charge de deux à trois minutes jusqu'à une seconde environ, on observe une diminution de l'écrasement qui atteint 8 à 10 pour 100.

D'autres expériences, où l'on comprimait simultanément, avec des vitesses variables, un ressort et un crusher, ont montré que, dans les limites des durées réalisées, contrairement à ce qui avait lieu pour le crusher, le fonctionnement du res.sort était sensiblement indépendant de la vitesse. Enfin, par l'application à un cas particulier de la théorie des crushers mo-

difiée par l'introduction d'un terme proportionnel à la vitesse d'écrasement, M. Charpy a trouvé des conséquences de la théorie conformes aux résultats des expériences.

En résumé, M. Charpy a été amené à conclure que, si l'influence du temps est négligeable quand on compare entre elles des mesures de pressions explosives faites dans des conditions diiïérentes, elle doit intervenir quand on cherche à évaluer numériquement ces pressions au moyen de Tables de tarage établies avec des machines à fonctionnement lent. La pression lue sur les Tables et correspondant à l'écrasement observé devrait donc être augmentée d'une quantité dont l'auteur n'a pu qu'indiquer l'ordre de grandeur et qu'il y aurait intérêt à déterminer par de nouvelles expériences. M. Charpy remarque qu'on peut déduire de ces faits une explication de l'écart qu'ont toujours présenté les mesures de pression faites par les méthodes indirectes (vélocimèlre, accélérographe) avec celles qui sont faites par les crushers.

Dans une Étude sur la fabrication des ressorts des appareils de mise de feu, où il examine avec beaucoup de soin le mode suivant lequel les opérations de la fabrication doivent être réglées pour arriver à une très grande régularité, M. Charpy a trouvé l'occasion de soumettre à une intéressante vérification la formule théorique qui représente la force des ressorts à boudin.

Un autre travail. Sur la limite élastique des métaux, apporte une contribution utile à l'étude des méthodes d'essai des matériaux de construction.

h'Étude sur les alliages légers d'aluminium se ra|iporte à des applications particulièrement intéressantes depuis que l'emploi des procédés électrolytiques a permis d'obtenir couramment des quantités considérables d'aluminium à des prix relativement bas.

Enfin, M. Charpy a montré comment, par V Etude micrographique du laiton, on pouvait apprécier, sur un petit échantillon, au moyen d'appareils et de manipulations très simples, quel est le travail subi par un métal de composition chimique déterminée et, par suite, d'évaluer approximativement ses qualités mécaniques. Ce procédé s'applique notamment au réglaaie de la fabrication des objets emboutis, tels que les douilles, dont la production comporte un grand nombre de passes d'emboutissage mêlées de recuits.

L'ensemble de ces travaux contribue à accroître la précision des expé-

«riences de la Marine et la perfection de ses fabrications. Appréciant l'habileté et la science de l'anteur, la Commission attribue à M. G. Charpy un prix sur les fonds alloués par le Département de la Marine.

Rapport sur les travanx de M . L. Ravier, par M. E. GuYor.

M. L. Ravier. Ingénieur du Génie maritime, soumet an jugement de l'Académie un Mémoire relatif aux déviations des compas des navires.

La théorie des déviations des compas a été établie par les Géomètres et les Marins anglais en prenant pour bases, conformément à l'avis de Sir George Airv, les formules données par Poisson, dans le Tome V des Mémoires de r Institut. La méthode qu'ils ont adoptée est exclusivement analytique, c'est-à-dire qu'ils ont déduit des équations de Poisson les formules qui expriment les variations de la force directrice du compas, les déviations, l'influence de la bande et des changements de position géographique du navire; et c'est de ces formules qu'ils ont tiré les règles à suivre pour la compensation et la conduite des compas. Ces formules et ces régies, exposées dans le Manuel de l'Amiraulé britannique, ont été adoptées par tontes les Marines.

M. Ravier traite le sujet à un point de vue tout diflérent; son Mémoire est exclusivement géométrique; il ne contient aucime formule, si ce n'est à la fin, pour indiquer les rapports qui existent entre les paramètres de ses figures et ceux des formules usuelles. C'est par la considération de figures de l'espaQe, réalisées à l'aide d'un appareil qu'il appelle, suivant les cas, lecteur ou drornoscope perspectif, qu'il est conduit à un ensemble de méthodes nouvelles pour compenser les compas ou en prévoir les déviations.

M. Ravier montre d'abord que, du principe que traduisent les équations de Poisson, il résulte que, si le navire est soumis à un champ inducteur d'intensité constante et de direction variable, c'est-à-dire si l'extrémité d'un vecteur avant pour origine le centre du compas et représentant par rapport au navire le champ inducteur décrit une sphère, l'extrémité du vecteur ayant même origine et représentant le champ troublé en ce point décrit un ellipsoïde excentré. Le vecteur du centre de cet ellipsoïde représente la force totale provenant du magnétisme permanent de la coque.

Lorsqu'on se borne à considérer le cas d'un navire droit évoluant dans