VITESSE DE MOUVEMENT DES PISTONS

Les inconvénients des grandes vitesses de piston ont encore souvent entraîné à l'adoption des engrenages, quoique leur emploi exige des machines très-volumineuses et très-lourdes ; car si par le rapport des roues la machine ne fait que le quart du nombre de tours de l’hélice, il faut nécessairement que le volume engendré par le piston soit quadruple, et que toutes les pièces mobiles ou de charpente supportent également un effort quadruple. La machine elle-même pèse donc quatre fois autant, et à cela s’ajoute le poids de l’engrenage et le volume qu'il occupe. Il n y a que la chaudière qui reste la même , puisque si elle fournit de la vapeur à un cylindre quatre fois plus grand, elle ne le fait que quatre fois moins

souvent dans le môme temps : aussi ces machines pèsent près d’un tonneau le cheval , comme les appareils à roues ; tandis que celles à mouvement direct n’ont que 500 à COO kilogrammes de poids par cheval nominal. Malgré ces inconvénients graves, on emploie encore les engrenages, parce que les mouvements lents sont moins sujets à des avaries et fonctionnent. plus longtemps, conditions que le commerce a cru devoir souvent admettre pour assurer la régularité du service. Pour abandonner les engreuages sur les petits navires rapides, il faudrait en venir à employer la haute pression et des appareils de locomotives, comme on l’a fait en Angleterre sur l'Avon et le Severn (page 383). La limite à la vitesse des pistons n’est pas encore établie, mais, dans l'état actuel, il est convenable de ne pas la pousser trop loin.

INFLUENCE DU PAS DE l’hËLICE.

On est conduit de la sorte à employer des hélices à pas allongé et d'un grand diamètre; elles sont plus lourdes, tourmentent davantage l'arrière du navire, et elles exigent un arbre beaucoup plus fort, puisqu'il pousse plus obliquement. Pour tourner une vis, il faut naturellement d’autant plus forcer sur sa clef que son pas est long; c’est comme pour monter un plan incliné plus rapide. Par couséquent, si la vitesse du piston et le nombre de tours sont fixés, il faut augmenter le volume des cylindres en accroissant le pas , aussi bien qu’en adoptant des engrenages et pour un pas double il faudrait des cylindres doubles. Sur le Napoléon , s’il avait été possible de doubler le pas sans changer les conditions, l’engrenage eût été supprimé; mais il aurait fallu avoir l’arbre plus fort et conserver les cylindres. Que l’obstacle à la force provienne d’un bras de levier ou d’un plan incliné, c’est la même chose pour l’effet à produire; il n’y a de différence que dans l’intermédiaire des roues dentées qui, nécessaire dans un cas, ne l’est pas dans l’autre. Pour une même force des pistons, il y a moins d’impulsion donnée avec un grand pas, mais aussi moins de tours ; pour un pas raccourci, c’est l’inverse (voy. 251 , au bas de la page).

D’un autre côté , les pas longs sont seuls convenables pour une hélice qui ne se démonte pas, parce qu’ils la laissent tourner facilement lorsqu'elle est affolée; si elle avait été difficile û visser, elle n'en est que plus facile à dévisser; c’est encore comme pour descendre sur un plan incliné. Aussi ces hélices tournent avec une vitesse de 3 nœuds ,

tandis que celles à pas raccourci s’arrêtent à 5 nœuds, et par conséquent elles exigent le percement d’un puits pour être démontées et ne pas devenir un obstacle à la marche avec des circonstances de navigation très-fréquentes. La marine' anglaise emploie des pas plus courts que nous : aussi elle a généralement adopté les puits.

Le cercle de l’hélice (page 52) comprend la quantité d’eau sur laquelle agit le propulseur, et la perte de force par le recul (281) est due au mouvement inutile imprimé à cette eau; elle dépend donc de la masse remuée et de la vitesse imprimée. Il paraîtrait d'après cela «pie si l’on avait deux hélices , dont une eût 5 mètres carrés pour la surface do son cercle d’action et 10 pour 100 de recul, la perte serait la même que pour une autre hélice n’ayant que 2'" j carrés de surface de cercle et 20 pour 100 de recul; dans un cas, la masse d'eau remuée ne serait que la moitié de ce qu’elle est dans l’autre , mais la vitesse de son mouvement serait double, et comme l’inertie résiste en raison de la masse et de la vitesse, la perte de force serait la même. Si cela est exact, il y aurait peut-être profit à employer des hélices plus petites , tournant plus vite : l’économie sur leur poids et sur celui des arbres compenserait une partie de l’engrenage et déchargerait l’arrière. Seulement il est douteux que des propulseurs pareils soient jamais propres à lutter contre de grandes résistances ; ils tourbillonneraient probablement beaucoup plus que les grands.

En général les machines directes conviennent aux navires destinés à en faire rarement usage et n'ayant que peu de jours de charbon, comme les bâtiments de guerre ; leur poids et leur volume sont d’autant plus importants qu'on a moins de jours de chaufTe ; les pressions élevées leur sont également assorties. Leur rotation est très-rapide; ainsi, sur l’Agamemnon, la vitesse du piston est de 2”, 30 par seconde, avec 65 coups par minute, mais aussi la machine ne pèse qu’un peu plus d’un demi-tonneau par cheval nominal, et pour ce poids elle a fait hier 1 V à un vaisseau. Au con traire, pour de grands trajets, où le poids de l’appareil diminue relativement à celui du charbon, il est préférable de moins rechercher la légèreté et de se mettre dans des conditions d'une marche sure et régulière. Ainsi les caboteurs anglais ont de grandes vitesses de piston et des pressions élevées, parce qu’ils visitent fréquemment leur appareil et sont à portée des ateliers, tandis que les vapeurs de long cours ont souvent des engrenages. 11 serait plus utile que ce fût l’inverse , mais la sécurité nécessaire aux voyages lointains écartera'des mouvements rapides, jusqu'à ce qu’ils soient parvenus à une perfection suffisante.