PUISSANCE

SURFACE j

de la

ma! tresse-section au tirant d’eau de U fect 5 i m li .

on S m. 6».

mètres

tonneaux

chevaux

mètres carré»

La seule différence dans les formes consistait en ce que le Railler avait été allongé d’environ 4", 57 par l’arrière, ponr faciliter l’introduction de l’hélice. Son tirant d’eau, au moment des expériences, était de 3m, 58 devant, et derrière 3“,94 donnant pour tirant d’eau moyen 3",76. Celui de l'Aledo était en même temps 3", 66 et 3“,84, le tirant d’eau moyen étant 3“,75.

lr' Expérience. Cette expérience fut faite avec la vapeur seule. Le temps était calme, la mer tranquille. À 5“ 54' du matin, les deux navires quittèrent Nore à 2" J , le Rallier stoppa sur la rade de Y'armouth, et 20' \ après l'Alerlo arriva. La vitesse moyenne du premier était <y,2 nœuds, et celle de l'Aledo 8,8. Le recul de l’hélice était 10g: la puissance réelle, d’après l’indicateur, était de 334,6 chevaux pour le Rallier, 281,2 pour l'Aledo : le Rallier développait 53,6 chevaux de plus. La poussée de l’arbre de l’hélice était de 3955 kilogrammes! La puissance en chevaux de l’arbre, obtenue en multipliant sa poussée en kilogrammes par l’espace parcouru par le navire en mètres par seconde et divisée par 75, était de 247,8 chevaux. Cela donne, pour le rapport de la force développée de l’arbre à celle de la machine, 1 à 1,3.

2* Expérience. Cet essai fut exécuté avec l’action simultanée des voiles et de la vapeur, par une brise modérée de l’arrière et une belle mer. A midi 321, les deux navires partirent de la rade de Yarmoutb, gouvernant au nord ; à 6U 21' du soir, le Rallier stoppa, fit le tour, et à 6" 34' l'Aledo le rejoignit. La distance parcourue était 34 milles, et le temps gagné par le Rallier 13' 4 . Sa vitesse moyenne était 11,9 et celle de l’Aledo 1 1,2 nœuds.

3* Expérience. Cette expérience fut faite avec la vapeur seule, contre une forte brise debout et grosse mer. A 9“ 22', les deux navires étaient par le travers gouvernant au nord à toute vapeur. A 10“, la pression du Railler ayant baissé par accident, l’Aledo, qui était de l’arrière, arriva par le travers; à 10b 44', il se trouvait à environ un mille en arrière. I.a route fut alors changée de manière à prendre le vent et la mer par le bossoir de

bâbord; à 5* 17*, le Raltler stoppa et mouilla, et à 5“ 5& l’autre en fit autant. La distance parcourue était CO milles et le temps gagné par le huilier 39 minutes. Sa vitesse moyenne était de 7', 5 et celle de l'Alecto 7',0. Toutefois la vitesse changea beaucoup pendant le parcours; au commencement, lorsque le vent était debout et soufflait grand frais, la vitesse du Rallier était de 5', 5, tandis que lorsque le temps devint modéré elle était de 8', 8. Au commencement , la puissance réelle du Huilier était 364 chevaux et celle de l’Alecto 250, le premier développant 1)4 chevaux de plus. Le recul moyen de- l’hélice pendant ce temps était de 42,2 pour 1 00. La poussée variait considérablement à cause du tangage ; le minimum était 23) ) k,8, le maximum 5778“, et la moyenne 4313“, 29. La puissance de l’arbre avec 5', 5 de vitesse était 160,2 chevaux , et son rapport à celle de la machine 1 à 2,2. Lorsque la vitesse s’éleva à 8,8, les différentes fonctions étaient comme suit : Puissance réelle, 388 chevaux; la poussée minimum 1 806“,3, la poussée maximum 5333‘,8, et la moyenne 4202", 3. La puissance de l’arbre 249 chevaux; rapport de l’arbre à la machine, 1 à 1,5; recul moyen, 19,1 pour 100.

Pour faire suite à l’essai précédent, les deux navires firent un court trajet arec la vapeur seule, sans voiles et les mâts calés : cependant, le vent était tombé et la mer était devenue belle. La vitesse du Raltler était 10', le recul de l’hélice 11,2 pour 100; la puissance réelle 368,8 chevaux et celle de l'Alecto 291,7 chevaux. La poussée de l’hélice était égale à 4276‘,75. La puissance de l’arbre était 290,2 et son rapport à celle de la machine 1 à 1,2. Le résultat de cet essai est remarquable, en ce que la force développée par l’arbre est presque égale à celle de la machine. Plus ces deux puissances se rapprochent, plus l’action de l’hélice est bonne.

4" Expérience. Cette expérience a été faite avec les voiles seules et vent arrière; l'Alecto avait démonté ses aubes, et le Raltler avait placé son hélice verticalement et dans la ligne des élambots. A 4" 42 les navires étaient par le travers sous toutes voiles et les bonnettes; à 6" 30' l’Alecto étant à 2288 mètres de l’arrière, le Rallier diminua de toile, et l’essai fut terminé. La vitesse du Rallier fut de 5' à 6', 5 : la brise fut modérée et la mer belle. A un certain moment de l’expérience on trouva que l’hélice était devenue horizontale, on la remit verticale ; mais la différence de marche obtenue ne fut pas sensible.

5r Expérience. Cet essai fut fait à la voile et au plus près; à 9" 30', les

deux navires partirent tribord amures sous toutes voiles: la vitesse était d’environ 3',2. A midi, le vent ayant refusé, les deux navires virèrent à 2“ {, le HaLtler passa au vent de l’Alecto, et cet essai de 5“ fut terminé avec un peu d’avantage pour son compte. Le vent était modéré et la mer unie.

6e Expérience. Cette expérience fut faite avec les voiles seules et le vent du travers : la vitesse moyenne du Rallier fut 8',0, et dans 4“ d’expérience il gagna 38 minutes à l’Alecto.

7e Expérience. Le Rallier avec la vapeur seule fut mis à remorquer l’Alecto, dont les palettes étaient démontées ; la mer était parfaitement unie et il n’y avait pas de vent. La vitesse imprimée à l’Alecto, mesurée par le paient loy, était d’environ 7 ',0 nœuds: la puissance réelle développée par le Rallier était de 331,6 chevaux; la poussée moyenne de l’arbre était de 4639*; la puissance de l’arbre, 222,6 chevaux, et son rapport à celle de la machine, 1 à 1,3; le recul de l’hélice, 33,6 pour 100.-

8* Expérience. L’Alecto avec sa vapeur seule fut mis i remorquer le Rallier, dont l’hélice avait été mise verticale dans le plan des étambots.

La vitesse imprimée au Rallier fut d’un peu moins de 6', par le patent log. Ainsi , en remorquant, le Rallier avait un avantage d’un nœud, mais ses machines développaient beaucoup plus de force que celles d t l’Alecto, et, par conséquent, il dépensait beaucoup plus de charbon.

9° Expérience. Les deux navires furent amarrés par l’arrière l’un à l’autre, et les deux machines furent mises en mouvement. Comme quelques personnes supposaient que la machine qui partait la première conservait ensuite de l’avantage, il fut permis à l’Alecto de mettre en marche la première et de remorquer le Ratt/er par l’arrière jusqu’à ce que la vitesse fut de 2’; alors celui-ci mit en marche, et cinq minutes après, il arrêta son mouvement en arrière, s’avança graduellement et remorqua l’Aleclo contre toute la force de sa machine, avec une vitesse de 2', 8 par heure.

La puissance développée par le Rallier dans ces expériences était 299,8, et celle de l’Aleclo 140,7 chevaux, c’est-à-dire moins de la moitié de la précédente ; la poussée moyenne était égale à 4765,9; la force de l’arbre était 90, 41 chevaux; le rapport à celle de la machine,

1 à 3,3, elle recul, 66 pour 100.

. Ces expériences de remorquage montrent, d’une manière concluante, . un des principaux défauts de l’hélice, c’est sa tendance à conserver une vitesse uniforme avec des résistances très-différentes; et, comme

le navire ne marche pas avec la même vitesse, quand l'obstacle qui lui est opposé est augmenté, il y a beaucoup de recul, puisque alors le propulseur conserve à peu près la même vitesse, et, de la sorte, la force et le charbon sont inutilement consommés. Le nombre des coups de piston donnés par les machines dans ces divers essais était pour le 1", 23 | pour le Rallier, 19 | pour l'AIeelo ; pour le 3*, Rallier, 22 5 ; Aleclo, 18; pour le 7% Rallier, 24 j , et pour le 9% Rallier, 19; Alecto, 8 |. Un surcroît de résistance capable de réduire les machines de l'AIeelo de 19 { coups de piston à 8 $, ou de plus de la moitié, ne diminue la vitesse de celles du Rallier que de 23 $ à 19, ou pas plus d’un quart. Ainsi, lorsque avec l’hélice le navire éprouve une résistance quelconque, la perle par le recul est beaucoup plus grande qu’avec les roues, et, dans cette expérience particulière, l’hélice perd plus de force par le recul que la roue n’en emploie en tout; car si, de la puissance réelle par l’indicateur, 299,8 chevaux, nous retranchons la puissance de l’arbre, 90,41, nous avons 209,39 chevaux pour la puissance consommée par le recul seul et le frottement à bord du Rallier, tandis que la force totale développée par F Aleclo n’est que de 140,7 chevaux.

Après avoir terminé les expériences sur le remorquage, on en fit deux autres pour connaître la marche du Rallier arec une puissance moindre. Le temps était calme, la mer belle, et la vitesse obtenue avec le plus grand degré de détente était 8 no’uds; le nombre de révolutions des machines était 21, et la force exercée par la machine n’était plus que 204,7 chevaux; la poussée sur l’hélice 2816“, 6; la puissance de l'arbre était 152,6 chevaux, et son rapport à celle de la machine 1 à 1,3; le recul était 12,2 pour 100.

La vapeur fut ensuite arrêtée par le registre jusqu'à ne plus filer que 6 nœuds; le nombre de coups de piston vint à 17, la puissance réelle 126,7, la poussée de l’arbre 2177“, la puissance de l’arbre 88,4 chevaux, et son rapport à celle de la machine 1 à 1,4; le recul 18,7 pour 100. Ces résultats présentent une anomalie en ce qu'ils montrent que le recul n’est pas diminué, ni la proportion de la puissance de l’arbre à celle de la machine augmentée, en diminuant la force de la machine relativement au diamètre de l’hélice.

10* F.xpêriexce. Cet essai fut effectué avec la vapeur seule et le vent de quatre quarts par le bossoir de bâbord : la distance franchie était 72 milles. Le temps occupé à la parcourir fut de 41’ 3 1 ' { pour le Rallier, et de 5b22 J pour l’AIeelo. La vitesse moyenne du Rallier 9', 07, et celle de

l'Aleclo 8,19 nœuds. Le nombre de coups de piston dn Rallier 24 et de l'Aleclo 18; la puissance réelle du Rallier 324 chevaux, et celle de l’Aleclo 243,8; la poussée de l'hélice égale à 3569*, 6; sa puissance 219,2 chevaux , sa proportion à celle de la machine 1 à 1,4, et le recul 1 1 ,1 pour 100.

1 1' Expérience. Cette expérience a duré sept heures, et a été faite contre un fort vent debout et une grosse mer. La vitesse du Rallier, par le patent log, était de 4,2, et à la fin de l’expérience, l’Aleclo eut un avantage d’environ { mille. La puissance ne put être déterminée à cause d'un accident survenu à l’indicateur du Rallier. 11 est toutefois certain qu’elle a été très-considérable, et que la perle par le recul a été trèsgrande; car, bien que la vitesse du navire fût réduite à 4 nœuds, le nombre de coups de piston était de 22, tandis qu’à bord de l'Aleclo il n’était que de 12. Pendant une grande partie de l’essai , le Rallier manqua de vapeur, parce qu’il fallut fermer les ouvertures de la chambre de la machine pour la préserver de la mer, et, de la sorte, le tirage des fourneaux était très-diminué. L'Aleclo, bien que dans les mêmes circonstances, montrait beaucoup de vapeur, sortant par son tuyau. Ce résultat fournit une nouvelle preuve de la grande perte de vapeur des navires à hélice avec vent debout; car l'Aleclo aurait manqué aussi de vapeur, si les deux machines avaient marché avec la même vitesse. La poussée minimum du Rallier sur l’hélice, quand le navire tanguait, était de 2400*, et le maximum, 5241*; la poussée moyenne, 4425“; la puissance moyenne de l’arbre était 125,9, et le recul de l'hélice, 56 pour 100.

12* Expérience. Cet essai fut fait avec la vapeur seule, au retour des navires de Yarmoulh à YVoolwich; mais, à cause d’une avarie survenue à la chaudière de l'Aleclo et des interruptions occasionnées par des navires entrant dans la Tamise, on ne peut établir le résultat d’une manière précise. Toutefois l’avantage fut au Rallitr : avec une forte brise du bossoir de bâbord, et aidé par le Ilot, il passa le mille mesuré à raison de 1 1,88 nœuds à l’heure.

Dans toutes ces expériences on remarque que le Rallier développait beaucoup plus de force que l'Aleclo, et la différence devenait plus grande quand ils étaient employés à remorquer, ou lorsqu’ils luttaient contre des vents contraires. Avec la vapeur seule et sans vent, ou avec les deux modes réunis (voile et vapeur), les deux propulseurs semblent aussi efficaces pour la même dépense de force ; mais, dans le cas des remorques ou des vents debout, ces expériences montrent que les aubes utilisent

beaucoup mieux la force développée. Cependant il y a deux objets importants non décidés par ces expériences : le premier est la bonté relative de la roue et de l'hélice avec des immersions profondes, légères et moyennes, et le second est l'efficacité comparative d’une hélice donnée sur un même navire, quand cette hélice est plongée à différentes profondeurs. La première de ces questions a été déterminée d’une manière favorable par les expériences du Niger et du Basilisk ; mais je ne connais aucun essai exécuté pour déterminer de combien une hélice profonde vaut mieux qu'une peu plongée, quoique ce soit une des plus importantes questions du sujet.

fflCElt ET BASILISK.

Le Niger est un navire à hélice de 1089 tonneaux t la longueur entre perpendiculaires est de 59", 17, sa largeur 10", 57, son tirant d’eau moyen 4", 73, la surface de son maître-couple 39"', 58, le diamètre de l’hélice 3", 812, le pas 5", 288, la longueur 0“, 762, la puissance nominale est de 400 chevaux.

Le Basilisk est un navire à roues, construit sur les mêmes lignes que le Niger, ayant la même force nominale, mais environ 1",393 de moins de la section du maître-couple immergé qu’à bord du Niger. Le diamètre des roues à aubes du Basilisk est 6", 735, la longueur des aubes 2", 897, leur largeur 0“,665, et l’immersion de la roue est 1“,423 , quand le navire tire 4",727. Pendant les essais du Niger, les aubes ont été rentrées jusqu’à ce que le diamètre effectif de la roue fût réduit à 6", 405.

Ces deux navires ont fait de nombreuses expériences, en 1 849, pour déterminer les qualités relatives de l’hélice et de la roue à aubes employées comme propulseurs. La puissance exercée par ces machines a été soigneusement déterminée par l’indicateur, comme dans les expériences de f Alecto et du Bailler. L’avantage d’un navire sur l’autre était mesuré par des angles, et les résultats comparés et admis par les deux commandants, avant de terminer chaque série d’expériences. On essaya de trois manières : la première avec la vapeur seule , la seconde avec la voile et la vapeur, et la troisième avec la voile seule. Chacune fut divisée en trois classes secondaires : la première avec une profonde immersion, la deuxième avec un tirant d’eau moyen , et la troisième étant très-lége. Les résultats les plus importants remis à l’amirauté sont montrés dans le tableau suivant .-

RÉSUMÉ DES RÉSULTATS DES EXPÉRIENCES EXÉCUTÉES PAR LES NAVIRES DR S. M. B. NICE* ET BASIUSK , DE MAI A AOUT *849, POUR DÉTERMINER LES QUALITÉS PROPULSIVES DE l'IIÉUCE ET DE LA ROUE A AUBES.

L '-examen de cette table conduit aux conclusions suivantes : Quand les navires ont été essayés avec la vapeur seule, avec une profonde immersion et leur plus grande vitesse, comme dans les essais n** 1, 7, 14 et 17, le Basilisk avait dans tous les cas, sauf un seul , un avantage de vitesse de 1,6 à 12,4 pour 100; mais en même temps il développait la plus grande puissance, et si la vitesse était réduite à ce qu’elle eût été avec la même quantité de force à bord des deux navires , on trouverait que le Niger aurait un avantage de 5 à 3,1 pour 100 de la vitesse totale. Quand les navires, toujours sous vapeur seule, furent essayés avec une immersion moyenne et à leur plus grande vitesse , comme dans le3 essais n°* 18 et 31, le Basilisk eut un avantage en vitesse de 3,3 à 3,4 pour 100. Mais pendant ce temps il développait plus de force que l’autre, et si la vitesse se fût réduite à ce qu’elle eût été s’il n’avait produit que la même force, il aurait encore un avantage de 1,4 à 2,1 pour 100 sur le Niger. Quand les navires, avec la vapeur seule, furent essayés avec peu d’immersion et à leur plus grande vitesse, comme dan? l’essai n° 24, le Basilisk avait un avantage de vitesse de 0,659 nœuds par heure, ou 7,5 pour 100, mais en même temps il faisait plus de force que le Niger, et si sa vitesse avait été réduite à celle qui eût répondu à la même puissance développée dans les deux navires, le Basilisk aurait conservé encore un avantage de 4,7 pour 100 de la vitesse totale. 11 paraît, d’après cela, que sur des navires semblables, employant la même quantité de force et marchant à toute vitesse, l’hélice est le propulseur le plus avantageux, dans le cas d’une profonde immersion, et les aubes, dans ceux d’une immersion moyenne et d’un faible tirant d’eau. La marche absolue n’a pas été portée sur la table, mais la vitesse de chaque navire confirmée sur le mille mesuré était d’environ 10 nœuds à l’heure, et la vitesse moyenne du Niger, pendant les sept essais à grande vitesse, était 8,475 nœuds. La quantité moyenne dont l’hélioe du Niger avançait dans l’eau, pendant ces sept essais, était de 11,205 nœuds, de sorte que le recul moyen de l’hélice était de 2,73 nœuds par heure, ou d’un peu plus de 24 pour 100.

On verra plus loin, en se rapportant à la table, que lorsque les deux navires furent amarrés l'un à l’autre par l’arrière, et que les machines furent mises en action , le Niger remorqua le Basilisk par l’arrière contre toute la force de ses machines avec une vitesse de 1,466 nœuds par heure. Mais, pendant ce temps, la vitesse des machines du Basilisk était réduite de 134 pour 100, et leur puissance de 103, et l’hélice exerçait

188 chevaux de force de plus. Dans un autre essai où le Niger traîna le Basilisk avec 1 ,1 mille par heure, ses machines faisaient une force réelle de 529,63 chevaux et celles du Basilisk, par suite de leur réduction de vitesse, ne faisaient que 341,5 chevaux. Les machines du Niger sont à mouvement direct, ou, en d’autres mots, directement articulées à l'hélice, sans intermédiaire d’engrenages. Quand les navires furent attachés par l'arrière, et que le Niger remorquait le Basilisk avec 1,1 nœud, scs machines faisaient 3150 révolutions par heure, tandis que celles, du Basilisk n’en faisaient que 452 dans le même espace de temps, ce qui est à peu près la moitié de sa vitesse habituelle.

Nous avons ici un résultat semblable à celui du neuvième essai du Rallier et de l’Alecto, mais il n’est pas aussi exagéré. La puissance employée par le navire à hélice était plus du double de celle du navire à aubes; mais l'hélice remorquait la roue avec une vitesse de 2,8 nœuds. Ici, le navire à hélice s’est trouvé consommer moins du double de la force employée par les roues ; mais son avantage en vitesse n’est que de 1 nœud à 1 £ par heure. 11 paraît, toutefois, par la comparaison de ces expériences, que l'avantage du navire à hélice sur celui à roues est proportionnel, jusqu’à un certain point, à l'excès de puissance employé par l'hélice. Dépendant, cette force additionnelle ne produit pas un surcroît de poussée sur l’arbre, puisque, soit dans les navires à hélice, soit dans ceux à roues, la vitesse de rotation est toujours telle que la poussée produite sur l'eau balance la pression sur les pistons ; et tant que la pression dans la machine est uniforme, la poussée sur l’arbre doit l’être aussi, quelle que soit la vitesse de révolution. Ainsi, il fut trouvé par les expériences du Ratller, que lorsque les navires étaient amarrés de l'arrière, la poussée sur l’arbre était 4763“, 09, c'est-à-dire à peu près la même que dans les essais précédents, où l'hélice n’avait à vaincre que la résistance du navire seul; et comme cette poussée n’avait donné qu’une faible supériorité au Rallier sur l'Alecto, lorsque les navires faisaient librement route, comment se fait-il qu’elle fût capable d’imprimer un mouvement contraire de près de trois nœuds, quand ils étaient amarrés par l’arrière? Autant que je puis le savoir, cette question n’a pas encore été résolue; mais il me paraît clair que la supériorité de traction de l’hélice, dans de telles circonstances, n’eBt pas le résultat d’un surcroît de pression, ou de poussée exercée par l’instrument de propulsion , mais qu’elle est occasionnée par la gravitation du navire à hélice sur un plan incliné formé par la surface de l’eau, sur laquelle il

flotte. Lorsque l’hélice est mise en révolution sons l’eau, tandis que le navire ne va pas de l'avant, elle occasionne, à la surface située audessus d’elle, un bouillonnement qui dépend de son action centrifuge : or, si une telle vague est élevée à l’arrière d’un navire à hélice, il glissera naturellement par l’action de la pesanteur, avec une force proportionnelle à son propre poids et à la hauteur de la vague. Aussi on trouve que lorsqu'un navire à hélice et un autre à roues se tirent mutuellement pendant qu'ils sont attachés par l’avant, l’avantage du navire à hélice pour attirer l’autre n’existe plus; il parait donc que cette supériorité de traction du premier ne provient, dans le cas des expériences, que de la vague élevée artificiellement à l’arrière. Sans doute, cette vague exerce aussi de l'influence sur le navire à roues; mais comme, de même que toutes les autres, elle est plus aigue au sommet qu’à la base , et que les arrières, par leur saillie naturelle, ne peuvent être mis l’un contre l’autre, l’arrière du navire à hélice est à son sommet, tandis que celui du navire à roues est près de sa hase. Le premier a donc un plan plus incliné pour glisser que celui à roues pour monter, et par conséquent il doit l’emporter. L'arrière du navire à roues à aubes, n’est pas amené sur le haut de la vague par son mouvement progressif en arrière, car celle-ci suit nécessairement le navire à hélice, puisque, par le fait, elle est constamment produite par l’action de son propulseur, et disparaît aussitôt que l’eau cesse d’étre troublée par sa force centrifuge.

Bien que dans quelques cas particuliers il faille reconnaître un avantage à la facilité de produire, à quelque prix que ce soit, un surcroît de force de traction, cependant il ne convient pas d’employer journellement un moyen aussi coûteux; et puisque les navires à hélice de construction ordinaire gaspillent beaucoup de puissance quand ils sont employés à remorquer une grande résistance, ils sont, par conséquent, dans leur état actuel, peu convenables pour un tel usage. Dans les expériences ou le Rallier et le Aiger remorquaient par l’arrière des navires semblables, mais à roues, ils perdaient tant de force que si ce qu’ils dépensaient avait été appliqué & des roues, ils auraient obtenu des résultats bien supérieurs à ceux que donnait leur hélice, il en eût été de même si, au lieu de faire tourner très-vite une petite hélice, on en avait employé une plus grande, ou si elle avait été plus profondément immergée. Celle du Rallier n’étant que de 3“ ,050 de diamètre et 0”, 381 de long, acquiert plutôt un mouvement de rotation rapide en eau tranquille que celle du Aiger, qui a 3", 812 de diamètre et 0",75 de long. Par

conséquent, l'action centrifuge était plus grande pour le Rallier que pour le Niger. 11 est vrai que plus de force était dépensée, et qu'un plus grand effet était obtenu , c’est sans doute parce qu’une plus grande vague était élevée vers l’arrière. Mais il y avait beaucoup moins d’effet utile que si la même quantité de force avait été dépensée d’une meilleure manière, en donnant un mouvement plus lent à un instrument qui, en raison du surcroît de résistance à vaincre, aurait eu, pour ainsi dire, une meilleure tenue dans l’eau.

En se reportant au tableau , on verra que dans les essais n“ 6 et 12, dans lesquels les navires à hélice et à roues furent employés à se remorquer alternativement , le second atteignit la plus grande vitesse avec la dépense moindre de force. Ainsi, dans l’essai n° 12, le Niger remorqua le Basilisk avec une vitesse de 5,63 nœudB avec une force effective de 593,9 chevaux , les machines faisant 3632 révolutions par heure, tandis que le Basilisk remorquait le Niger avec 6 nœuds par heure, en faisant 572,3 chevaux de force effective et ne donnant que 827 coups de piston par heure. 11 en résulte que la machine de l’hélice exerçait environ 22 chevaux de plus que la machine à roues; et cependant son navire n’obtenait que la plus petite marche. Dans cet essai , les machines des roues à aubes éprouvaient une dépréciation de 28 pour 1 00 de la vitesse de leur piston, mais seulement 21 pour 100 de leur puissance, parce que, comme la vitesse du piston était diminuée, la pression de la vapeur était un peu plus haute. La machine à hélice n’avait en moins que 10 pour 100 de la vitesse du piston et 10 pour 100 de sa force, la pression de la vapeur n’éprouvant pas de changement.

Pendant ces expériences, il fut trouvé que le Niger consommait en moyenne un tiers de plus de charbon que le Basilisk pour produire la même puissance de machine; mais cela n’était qu’accidentel et provenait des imperfections des chaudières ou des machines du navire à hélice, et nullement de la nature du propulseur. En réalité, le résultat eût été le même si les machines du Niger avaient été employées à mouvoir des roues à aubes , ou à produire de la force dans tout autre but. Admettant toutefois que la même quantité de force existât à bord des deux navires, ce qui eût été produit bien certainement pour la même quantité de combustible, il n’en existe pas moins un désavantage comparatif du côté de l’hélice, à cause de la perte de puissance résultant de son emploi, soit en remorquant un autre navire, soit en luttant contre un vent contraire. De quelque manière que l’action de l’hélice soit enTi-

sagéc, le résultat serait le même, que la vitesse fût réduite de 10 noeuds à 6, en remorquant un autre navire, ou que ce fût par l'obstacle d’un vent contraire; et puisque, quand on l'applique à ces navires, l’hélice occasionne de grandes consommations, on ne doit pas l’employer quand on est exposé à rencontrer des venta contraires.

Dans les secondes séries où les navires furent pousses par l'action combinée du vent et de la machine, le BasilisA paraît avoir conservé des qualités à peu près égales à celles du Niger , mais les vents étaient trop faibles pour regarder ces résultats comme concluants. Dans les troisièmes séries, faites avec les voiles seules , le Niger eut de l’avantage sous tous les rapports. Dans la dernière de ces expériences, avec les voiles seules , la vitesse du Niger fut d’environ 12 nœuds à l’heure.

Je ne crois pas nécessaire de discuter si la préférence est à donner aux aubes ou à l'hélice ; sous tout autre rapport que leur efficacité mécanique comme propulseurs , l’avantage serait évidemment du côté de la dernière, car elle présente un moyen démarché beaucoup moins encombrant, et elle s’assortit mieux aux dispositions qu'exige l’emploi des voiles. Cependant il ne paraît pas, d’après les expériences citées, que la supériorité d’un navire à hélice avec la voile et la vapeur combinées ou avec ses voiles seules, soit assez grande pour constituer un avantage notable. Les navires à roues déployant la même surface de voilure, obtiennent à peu près la même vitesse que ceux à hélice : et la supériorité attribuée à ces derniers navires, sous ce rapport, ne provient le plus souvent que de ce qu’ils en ont une beaucoup plus grande. Par conséquent, il ne paraît y avoir aucune raison de croire que les navires à roues d’un fort tonnage, pourvus d’une force auxiliaire, soient moins bons que ceux à hélice du même tonnage, et ayant aussi une puissance auxiliaire. Les navires employés par la General steam navigation company ont été, par le fait, pendant plusieurs années, des bâtiments à roues avec une puissance auxiliaire, les machines n’étant que de petites dimensions relativement à leur grosseur. Ainsi, lorsqu'on emploie une force auxiliaire, ce n’est pas autant parce qu’elle est plus efficace, que parce qu elle est d’une disposition plus facile, que l’hélice doit être adoptée. Les machines à hélice peuvent être faites de manière à occuper beaucoup moins d'espace que celles à roues; elles sont aussi plus légères et moins coûteuses. Pour les navires de guerre, tout l’appareil de propulsion est sous la ligne de flottaison età l’abri du boulot, tandis que les ponts sont laissés libres et dégagés pour le service de l’artillerie. Sur les

navires qui ont une proportion de puissance si faible qu’ils ne sauraient lutter contre de forts vents contraires, et sur ceux destinés à la guerre, l'hélice est, sans contredit, de beaucoup à préférer. Au contraire, la roue à aubes est certainement le meilleur moyen de propulsion pour les navires ayant une puissance proportionnelle très-grande, et forcés, par leur service , de lutter souvent contre de grands vents variables ou contraires, dans des voyages de peu de durée, mais qui doivent s’effectuer avec régularité et économie. Si le voyage doit être long, relativement à la grosseur du navire, de manière à ce que l’approvisionnement de charbon nécessaire pour le trajet influe beaucoup sur le tirant d’eau, il arrive que l’immersion des aubes sera si grande au départ et si faible vers la fin du voyage, qu’elles fonctionneront très-mal dans ces deux cas contraires. II en résultera donc que les navires à roues, partant pour de longs voyages, seront souvent gagnés par les bâtiments i hélice d’une force très-inférieure ; car les roues à aubes agissent fort mal quand elles sont trop enfoncées dans l’eau, tandis que c'est alors que l’hélice fonctionne le mieux.

Tous les meilleurs navires à roues à aubes sont maintenant pourvus d’une détente variable, au moyen de laquelle la machine travaille avec une grande expansion lorsqu’il fait calme ou bon vent, tandis qu’elle introduit la vapeur pendant toute la course du piston, lorsque lo vent est contraire. On entend par travailler avec détente , arrêter l’entrée de la vapeur dans les cylindres, après que le piston a parcouru une certaine portion de sa course, et laisser accomplir le reste du parcours, non par l'admission de nouvelle vapeur, mais par l’expansion de celle déjà introduite et renfermée dans le cylitidre. 11 s’ensuit que la force développée par chaque coup de piston se trouve diminuée, mais que la consommation de vapeur l'eBt aussi dans un beaucoup plus grand rapport. Car si la vapeur est arrêtée, lorsque la moitié de la course du piston est accomplie, il ne faudra que la moitié de la quantité habituelle de vapeur pour chaque coup de piston; mais on aura fait plus de la moitié de la force, car par son expansion la vapeur une fois isolée fait encore un peu de force , et cette force est obtenue sans la moindre dépense. Par conséquent, il est économique d'user de la détente dans les circonstances convenables , et dans les navires de construction récente, et on le fait généralement lorsque les machines n’éprouvent pas un surcroît d'obstacle. Mais lorsque par un vent contraire, la vitesse du navire, et celle de la machine, se trouvent diminuées, on admet plus de vapeur pendant

chaque coup de piston , en donnant une disposition convenable à la soupape destinée à régler son admission, et la vitesse du navire est mieux maintenue que si le surplus de vapeur, occasionné par la diminution

de vitesse du piston , était lâché dans l’atmosphère. De la sorte, la force employée à pousser le piston est augmentée dans la môme proportion , que la vitesse de la machine est diminuée par l’obstacle à la marche du navire, et, si on mesurait avec un dynamomètre la poussée en avant de l’arbre, on trouverait qu'elle est beaucoup plus grande avec vent debout qu’avec bon vent. Dans un navire à hélice, de construction ordinaire, cela ne saurait être poussé aussi loin : car comme la vitesse de la machine est à peu près la même avec vent contraire qu’avec bon vent et avec des circonstances de mer différentes, il n’y a pas d’accumulation de vapeur qui permette d’employer le moyen dont il est question. Par conséquent, si des machines à hélice travaillent avec de la détente dans les circonstances favorables ou ordinaires, elles doivent conserver la même expansion avec les vents contraires, parce qu’il n'y a pas alors de surplus de vapeur pour permettre de travailler d’une autre manière. Si l’hélice avait le même recul proportionnel que la roue à aubes, lorsqu’elle éprouve la résistance d’un vent contraire , les machines à hélice pourraient aussi dans de telles circonstances, marcher à toute vapîeur : et la poussée de l'arbre de l’hélice serait de la sorte augmentée, tandis qu’il y aurait moins do charbon brûlé.

COCBBKS D'INDICATEUR ET DE DYNAMOMETRE DU RATTLER.

Les planches I et 11 montrent les courbes de dynamomètre et d-’indicateur prises à bord du Rallier dans plusieurs des expériences détaillées plus haut. On y donne aussi les courbes d’indicateur de l'Alecto, pour comparer les puissances effectives des deux machines; toutefois, celles du dynamomètre sont les plus instructives et celles portées but la planche ont été choisies parmi un grand nombre de courbes prises pendant les expériences. Dans quelques cas le dynamomètre consiste en un seul long levier, dont l’une des extrémités est pressée par un ressort en spirale, et dans d'autres cas il est formé de combinaisons de leviers, au moyen desquelles le même but est atteint. Le tambour sur lequel tourne le papier peut être fait en bois, et il est tourné de telle sorte, que sa vitesse est diminuée ou augmentée dans de certaines proportions. Ainsi, si les changements de pression sont rapides et brusques, la vitesse de rotation

du tambour est augmentée, et les différentes lignes tracées sur le papier risquent moins de se confondre.

Courbes A et B, planche 1. — La courbe A a été prise à 9“ 45, le 30 mars 1845, à la première série des expériences dont il a été question. Lu machine était à la 2' came de détente et faisait 23 J révolutions; la vitesse du navire était 8,6 nœuds. La pression moyenne montrée par la courbe de dynamomètre est 18", 238, et celle donnée par trois autres courbes 17", 773. Le rapport de la pression sur le ressort A celle sur l'arbre est comme 1 à 196. La courbe B, quoiqu’en apparence différente de celle A, est semblable dans le fond : car la dissemblance ne provient que de ce que le mouvement du tambour est plus lent dans le cas de la courbe B que dans celui de la courbe A. La pression moyenne donnée par la courbe B est 19", 361 , et la moyenne de trois autres courbes est 19", 644. Mais un autre calcul donne 20", 175; les machines travaillaient alors à la 2* came et faisaient 24 tours.

Courbes Cet D, planche I. — Ces courbes ont été prises pendant la 3' expérience du Bailler, le 31 mars 1 845, avec un vent debout frais et un peu de mer. La courbe C fut prise à 10", 35 du matin, et on employa 6' à la faire; la machine faisait 23 tours et le navire 5 J nœuds. La courbe D fut prise le même jour à 3* | du soir; les machines à 25 tours et le navire à 8,8 nœuds ; la pression moyenne sur le ressort, montrée par la courbe C est 21", 767, et la moyenne de trois autres courbes est 21",949. La pression moyenne montrée par la courbe D est 21", 536, et celle de trois autres 21 ",402. Les résultats donnés par ces deux courbes sont presque les mêmes, et leur différence d’aspect ne provient que de celle de la vitesse de rotation du tambour; dans le cas de la courbe C, il ne tournait pas avec la moitié de la vitesse de celle D, et par conséquent cette dernière est plus allongée. La plus grande irrégularité de forme de ces courbes relativement à celles A et B provient des mouvements de la mer.

Courbe E, planche I. — Cette courbe fut prise à 11" du matin le 1er avril 1 845, sans que l’Alecto fût essayé en même temps; mais elle est donnée, parce qu’elle montre le meilleur résultat qu’on ait eu. La machine faisait 26 tours , et le navire 1 0 nœuds avec jolie brise de l’arrière, mais toutes les voiles serrées. La pression moyenne sur le ressort montrée par cette courbe était21‘,905, mais la moyenne de cinq autres était 21", 165; la pression moyenne dans les cylindres était en même temps, d’après l’indicateur, de 0",842 par centimètre carré, après avoir déduit 0*,105 pour

les frottements. On remarquera que cette courbe eBt beaucoup moins saccadée que les précédentes, 'ce qui provient de ce que le vent et la mer avaient la même direction que le navire.

Courbe F, planche 1. — Cette courbe a été prise pendant le septième essai, le 3 avril 1845, à 10‘J du matin; l'Aleclo était remorqué par le bailler avec une vitesse de 7,05. Les machines faisaient 24 J tours ; la pression moyenne sur le ressort du dynamomètre était 23‘,078, et la moyenne de deux autres courbes 23‘,776. La courbe est moins dentelée que la précédente, ce qui doit être attribué à la diminution de la vitesse avec laquelle le navire séparait l'eau.

Courbe G, planche I. — Cette courbe et deux autres semblables ont été prises pour vérifier une conjecture qui avait été faite sur la forme irrégulière et dentelée des courbes du dynamomètre. En supposant une courbe telle que celle A, on avait observé que l'une des plus grandes projections était produite par chaque révolution de la machine, et une des plus petites fluctuations du crayon (celle qui précède et occasionne pour ainsi dire la grande) par chaque révolution de l’hélice. On avait remarqué antérieurement que la poussée de l’hélice était plus grande lorsque scs deux ailes étaient verticales et par conséquent dans l’alignement de l’étambot; et le surcroît de poussée, lorsqu'elle était dans cette position, était attribué à la rencontre de l’eau arrêtée par le contreétambot et qui avançait avec le navire. 11 est évident que dans le cas d’une hélice se mouvant en eau libre, la poussée serait proportionnelle à la différence entre la vitesse du navire et celle avec laquelle l’hélice avancerait, si elle tournait dans un écrou fixe; et si l'hélice avance dans l’eau seulement avec une vitesse égale à la marche du navire lui-même, il ne saurait y avoir de poussée sur l’arbre. Si au lieu de tourner en mer libre, l’hélice le faisait dans une caisse d’eau entraînée par le navire, il y aurait un peu de poussée sur l’arbre pour chaque vitesse de révolution de l’hélice, et l’eau morte ou tranquille qui séjourne de l’arrière de l’étambot, agirait de la même manière que si elle était renfermée dans une caisse fixée au bâtiment. Il en résulte que lorsque l’hélice arrive dans cette eau tranquille, la poussée n’est plus celle qui répond à la différence de vitesse entre le navire etl’hélice, mais bien plutôt à celle qui correspond àl’avance totale de l'hélice. Si cette résistance était opposée à l’hélice sur toutes les parties de sa révolution, il en résulterait seulement que sa vitesse dentition serait diminuée, jusqu’à ce que la résistance arrivât à être en équilibre avec la force exercée par la machine. Mais comme la résistance la plus

forte existe seulement dans une position, le mouvement de l'hélice et de tout le mécanisme l’entraîne sans qu'elle diminue de vitesse, et la conséquence naturelle est que la poussée est momentanément augmentée. Elle devient aussi plus forte dans la partie de la révolution, où la machine exerce le plus de force, et ces influences combinées donnent h la courbe du dynamomètre cette forme dentelée, qui marque les variations de l'impulsion. Ces considérations font voir que si la cause principale de la forme dentelée des courbes est l’entrée de l’hélice, dans l’eau morte à l’arrière de l’étambot, quand ses ailes sont verticales et lorsque le navire inarche rapidement ; cette forme dentelée cessera quand l’hélice tournera sans que le navire marche. C’est pour le montrer qu’on a pris la courbe G et deux autres semblables, en marchant d’abord en arrière avec une vitesse de 8 nœuds, la machine faisant 26 révolutions, puis en renversant subitement le mouvement pour marcher en avant. Tandis que le navire reculait encore et avant qu’aucun mouvement vers l'avant fût sensible, on prit la courbe G et deux autres semblables et on trouva, comme on s’y attendait, que la forme dentelée avait entièrement disparu. I,a pression moyenne de cette courbe était 24k,800 et celle des deux autres 23k,440.

Courbe H, planche 1. — Cette courbe et deux autres semblables furent prises pendant la neuvième expérience, lorsque les navires essayèrent

leur force relative de traction en s'amarrant par derrière. Les machines du Ratller faisaient 19 révolutions pendant qu’il remorquait l'Aleclo contre la force de ses machines avec une vitesse de 2,8 nœuds par heure. La pression moyenne montrée par la courbe H était 23k,584 et la moyenne de trois autres était 24k,302. On remarquera que dans ces dernières expériences, la vitesse des machines était un peu diminuée, celle du navire l’étant elle-même beaucoup ; la poussée de l’hélice était devenue un peu plus grande qu’auparavant à cause de l’accumulation de vapeur dans les chaudières et de l’accroissement de pression sur les pistons produit par ce surcroît d’énergie de la vapeur. Avec une pression égale il n’y aurait pas de surcroît de poussée sensible sur l’arbre, quelle que fût sa vitesse de rotation ou celle de la marche du navire.

Courbe I, planche I. — Cette courbe fut prise à 7* 4 du soir, le 3 avril, pour déterminer la poussée de l’arbre lorsque la machine travaillait avec sa plus grande détente, et faisait 21 révolutions; il n’y avait pas de vent et le navire filait 8 [ nœuds. La pression moyenne sur le ressort du dynamomètre montrée par la courbe 1 était 14k,459 et la moyenne de

quatre autres 14“, 372. Parmi les courbes d'indicateur données sur la planche H on trouvera celle qui répond à cette expérience.

Courbe K, planche 1. — On prit cette courbe dans l’intention de montrer la poussée sur l’arbre de l’hélice , quand la vapeur était interceptée autant que possible, sans toutefois arrêter les machines. On ferma le registre au point de réduire le nombre des coups de piston à 17 et la vitesse du navire à 6 noeuds et ensuite de manière à ne faire que 12 tours et 4 nœuds. La courbe K fut prise lorsque la machine faisait 12 tours, la pression moyenne sur le ressort du dynamomètre de cette courbe est 10“,991 et la moyenne de quatre autres semblables 10“,899. Ici on remarquera que les projections de la courbe s’étendent beaucoup en dehors, parce que les alternatives de poussée se présentent moins fréquemment, à cause du nombre moindre de révolutions, et cet effet sur le contour de la courbe est le même que si on donnait au tambour du papier une plus grande vitesse relativement à celle de l’arbre.

Courbe L, planche I. — Elle fut prise pendant le dixième essai du Rallier à 1111 du matin le 8 avril 1845 : la mer était assez belle et une brise fraîche soufflait du bossoir de bâbord. La machine faisait 24 J tours, la pression moyenne du piston en déduisant 0*,105, pour.le frottement était 0“,837, et la vitesse du navire 8 j nœuds; la pression moyenne sur le ressort du dynamomètre montrée par la courbe L était 18“,503 et la moyenne de quatre autres 18,956 ou par un autre calcul 18\108.

Courbe M, planche IL — Cette courbe est une des plus importantes de la série : elle fut prise pendant le onzième essai du Rattler , à 10 j du matin, le 10 avril avec une forte brise et une grosse mer debout. La machine faisait alors 22 tours, et à cause du mauvais temps la vitesse du navire n’était que de 4,2 nœuds. La pression moyenne sur le ressort du dynamomètre montrée par cette courbe est 1 9“,392 et celle de cinq autres courbes semblables 1 8,999 ou par un autre calcul 19“,011 ; mais la première de ces deux quantités est la plus correcte.

Pendant le douzième essai du Rallier, on ne prit pas de courbes de dynamomètre et celles dont il vient d’être question et qui sont représentées sur la planche I serviront à donner une idée juste de la nature générale des résultats.

Courbes d'indicateur, planche IL — Sur cette seconde planche on trouve les courbes d’indicateur, prises en même temps sur les cylindres du Rallier et sur ceux de l'Alecto, pendant les expériences précédentes et chaque figure est désignée de manière à pouvoir être rapportée à l’essai

auquel elle appartient; de la sorte il est facile de les comparer aux courbes du dynamomètre de l’autre planche. 11 convient d’expliquer qu'une courbe d’indicateur sert à déterminer la force d’une machine, en exprimant elle-même les différentes pressions de la vapeur et du vide pendant une course du piston. Ce résultat est obtenu en plaçant, au sommet ou au bas du cylindre à vapeur, un petit cylindre d’un demi ou d’un pouce de diamètre, avec un piston libre dans son intérieur: ce petit piston est uni à un ressort en boudin, de manière à ce que l’étendue dont ce ressort cède d’un côté ou de l’autre , lorsqu’une communication est ouverte avec la machine , montre de combien la vapeur presse audessus de l’atmosphère et de combien le vide suce à l’opposé : la somme de ces deux quantités exprime la force qui pousse le piston. D’un autre côté, un crayon est fixé au petit piston, et comme il appuie sur un tambour ou sur un morceau de papier mû dans une direction horizontale, il résultera du mouvement vertical du crayon et horizontal du papier, le tracé d’une figure, qui montrera la puissance avec laquelle la machine agit : cette figure est ce qu’on nomme une courbe d’indicateur. Avant que le piston de l’instrument soit mis en communication avec la machine, on donne un mouvement horizontal au papier, pour tracer ce qu’on nomme la ligne atmosphérique , de sorte que toute la partie de la courbe au-dessus de cette ligne est due au surcroît de la pression de la vapeur, et toute celle en dessous au vide, ou plutôt à l’excès de celle de l’atmosphère sur le peu de tension qui reste dans le condenseur. La hauteur totale de la courbe indique la force totale qui pousse le piston, et on trace un nombre convenable d’ordonnées, comme sur quelques figures de la planche II, de manière à obtenir la moyenne des hauteurs de la courbe : cette hauteur mesurée sur une échelle , déterminée d’après le diamètre du piston de l’instrument et la force de son ressort, donnera le nombre moyen de kilogrammes de la pression qui pousse le piston, pour chacun des centimètres carrés de sa surface. Déduisant 0*, 105 pour compenser la force consacrée à vaincre les frottements de la machine elle-même; multipliant le reste par la surface des deux pistons exprimée en centimètres carrés, par la vitesse du piston en mètres par minute et divisant par 75, on a le nombre réel de chevaux produit par la machine

1. La manière d’évaluer la force des machines à vapeur au moyen de l’indicateur est détaillée dans le Catéchisme du mécanicien à vapeur.