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Les voyages des navires à roues à aubes, à peu près à la même époque, sont portés sur le tableau suivant, excepté cependant celui de T Europa , le 6 décembre <851 , et celui du Niagara, le <7 janvier <852, parce que ces navires relâchèrent alors à Halifax pour faire du charbon.
Pan de Uverpool.
Arrive à New-York
Durée du voyage.
Africa
8 novembre
19 novembre 18SI.
America
32 novembre
6 décembre »
Africa
20 décembre
2 janvier |8S2.
Asia
S janvier
16 janvier ■
Canada
• i janvier
18 février •
Africa
14 février
28 février -
Moyenne.
Une durée moyenne de <3 jours <8 heures 41 minutes pour parcourir 3020 milles marins, donne 240,47 milles par jour, ou 9, <32 nœuds par heure : et une traversée moyenne de <7 jours 2< heures 55 minutes, d’une distance de 3140 milles, fait 475,324 milles par jour, ou 7,305 nœuds par heure. D'après cette comparaison , le navire à roues fait un peu moins de deux nœuds de plus que celui à hélice, et c'est à peu près le résultat qu’on devait avoir à cause des dimensions et des puissances motrices de. chaque genre de navire. Voici leur tonnage et la force de leurs machines :
Tonnago
Tonnage
Puis- sauce
légal-.
dot constructeurs.
nominale.
Africa .....
Asia. ...
America,
Europa
Niagara
Canada
Cité de Glasgow
Cité de Manchester
D’après cette énumération des dimensions, il parait que celles des navires à hélice sont à peu près les mêmes que celles des bâtiments à roues, et que les premiers ont environ la moitié de la puissance motrice des seconds. La proportion moyenne de la force au tonnage est de < à 6,4 pour les hélices, et < à 2,56 pour les roues. Adoptant donc la supposition que les navires des deux sortes sont semblables , mais que ceux à hélice n’ont que la moitié de la puissance motrice des autres, et qu’ils font 7,3 nœuds en allant de l’autre côté de l’Atlan-
■tique, tandis que les roues font 9,432 nœuds , et que dans les deux cas, les machines fonctionnent également bien , il n’y a certainement rien dans le résultat obtenu pour conclure que l'hélice est un moyen de propulsion supérieur aux roues, ot pour croire que ce qui a été exécuté par les navires à hélice ne l'eût pas été également par des bâtiments à roues de la même puissance. La force nécessaire à l’impulsion des navires, soit avec les roues, soit avec les hélicos, varie à peu près comme le cube des vitesses, ou, en d’autres mots, la marche change comme la racine cubique de la puissance. Par conséquent , si des navires tels que ceux de la compagnie Cunard, ayant une vitesse de 9,432, en se rendant en Amérique, étaient poussés par la moitié de la force, c’est-à-dire si leurs machines avaient la même force que celle des hélices, la vitesse serait diminuée dans le rapport de la racine cubique de 2 à celle de 4 , ou comme 4,256 à 4. En d’autres mots , la vitesse, au lieu d’être 9,4 32 nœuds, deviendrait 7,27; ce qui est à peu près la marche réelle des navires à hélice. Au contraire, si la force existant à bord des navires à hélice et capable de donner 7,3 nœuds, était doublée, la vitesse augmenterait dans la proportion do la racino cubique de 2 à celle de 4 , ou comme 4,256 à 4. En d’autres mots, les navires à hélice, ayant là même force que ceux à roues, auraient 9,498 nœuds au lieu de 9,132. Il est donc évident que l’expérience des voyages sur l’Atlantique montre seulement que l'hélice et la roue à aubes fixes ordinaires ont les mêmes qualités comme propulseurs, conclusion à laquelle avaient amené d’autres expériences, dans lesquelles les dimensions des navires et des machines étaient les mémos.
- Mais l’hélice a certains avantages spéciaux , et aussi certains défauts , qu’il est utile d’analyser : en premier lieu, quand un vapeur part pour un long voyage, il est profondément immergé à cause do la quantité considérable de charbon qu’il lui faut emporter , et alors l’hélice fonctionne d’une manièro beaucoup plus avantageuse que les roues. Cependant, plus les navires sont grands, moins ces changements d’immersion sont sensibles, et les roues ayant plus do diamètre ont l’action do leurs aubes moins modifiée par les différences de tirant d’eau. L’hélice est beaucoup mieux assortie à l’usage des voiles que les roues; mais, sur les grands navires que le vent fait moins incliner, la différence entre les deux sortes de propulseurs so trouve diminuée. Les roues à aubes résistent aux mouvemepts de roulis, et les navires à hélice de Ja même forme que ceux à roues, rouleront plus que ces derniers; mais cet inconvénient serait écarté en donnant des formes convenable^ aux fonds des navires. Le plus grand défaut des navires à hélice est la vitesse de rotation de leur propulseur, lorsqu’ils luttent contre le vent : vitesse qui ne change pas, et ne parait pas so ressentir des obstacles; tandis que sur les navires à roues , le nombre de tours de la machine diminue à peu près dans le même rapport que le sillage. Il résulte de cette* particularité que l’hélice fait brûler presque autant de charbon par heure, avec un vent contraire violent, que pendant un calme; tandis qu’avec les roues, il y a moins de vapeur et de charbon consommés avec le vent debout, à cause du ralentissement des machines. H faut donc que les bâtiments à hélice prennent une plus grande réserve de charbon que ceux à roues , puisqu’on est toujours exposé à un fort vent debout, et il en résulte pour les premiers une infériorité marquée, toutes les fois qu’il y a des vents contraires et violents à redouter. Je ne crois pas impossible de corriger ce défaut des hélices : au contraire , je pense qu’on y parviendra , et qu’alors les navires à hélice bien construits seront supérieurs, sous tous les rapports, à ceux à roues. Mais jusqu’à présent, je n’en connais aucun qui ne soit sujet à ce défaut; ce qui donne la supériorité aux roues pour les transports sur l’Océan , toutes les fois qu’il faut marcher vite et emporter une grande quantité de charbon.
COMPARAISON DES RÉSULTATS OBTENUS AVEC L'HÉLICE SUR LE SAÀ JACINTO ET AVEC LES ROUES A AUBES SUR I.K SARANAC,
PAR B. F. ISHERWOOD, INGÉNIEUR DBS ÉTATS-UNIS.
Depuis que j’ai écrit mes remarques sur le San Jacinto, j'ai obtenu les tables de loch du navire semblable le Saranac, et je puis établir une comparaison entre les deux propulseurs.
Pendant la' traversée -du Saranac de Norfolk à New-York, les 45, 46 et 47 octobre 1850, la vitesse moyenne do 31 heures fut de 9,43 nœuds par le loch, le nombre de tours de roues 14,64 , la pression dans les chaudières 13 f livres par pouce carré, 0l948 par cent, carré ; le vide du condenseur 27 pouces, 0m,684 : le registre ouvert d’un quart et la vapeur interceptée à 3 $ pieds du commencement do la course; belle mer et brise debout très- faible; tirant d’eau moyen du navire 15 pieds 9 pouces, 4“ ,80 ; 2 machines inclinées; les cylindres de 60 pouces do diamètre ou 4", 824 , et 9 pieds ou 2m,743 de course.
Roues à aubes ordinaires de 8"*, 54. de diamètre, 22 aubes, longues de 2™,7fc5 sur 0re,75 do large; immersion des bords inférieurs, 1~,29.
La pression moyenne effectuée dans le cylindre était de 15,5 livres par pouce carré; par conséquent la force développée par la machine était
Admettant le nœud de 6082 \ pieds, comme on le fait dans la marine anglaise, 9,13 seront 10,518 statute miles. Prenant les cubes des vitesses pour mesurer les effets produits et la puis sance marquée par l’indicateur pour cp que coûte la propulsion , et réduisant proportionnellement, nous avons :
Effet».
c'est-à-dire que l’application de la puissance à l’hélice du San Jacinto produisait plus d'effet utile qu'avec les roues à aubes du Saranac , dans la proportion de 1,0130 à 1,0000 : et que dans ce cas les deux systèmes ont donc k peu près la même action.
Le recul du centre d’action des aubes du Saranac était 23,7 pour cent; ce qui est le rapport habituel. La perle par l'action oblique, calculée comme les carrés des sinus des angles d'incidence des aubes dans l’eau , était 13,3 pour 100 , la somme des pertes de la roue à aubes était 37 pour 100. Les roues à aubes du Saranac donnent un résultat aussi favorable que celles des autres vapeurs allant à la mer, et l'effet semblable obtenu sur le San Jacinto montre que son hélice est très-bien proportionnée.
(J’ai seulement à ajouter, au sujet de ces remarques, que, quoique pour un navire de guerre à puissance auxiliaire, l’utilisation du San Jacinto prisse être regardée comme saliïfaisante, elle est beaucoup au-dessous de celle des navires marchands ; cela parait provenir surtout du manque de finesse do la carène; il n’y a cependant pas de bonnes raisons à alléguer pour pruu-
P|liM*nC«S.
San Jacinto 1,1291
Saranac 1,000(r
et tfS-M.30.
ver qu’un navire de guerre doive plu» que tout autre être fait à dessein de manière à éprouver de la difficulté à séparer l'eau. Si la vitesse est admise de 4 1 milles ou 9 | nœuds : alors
9,5* x 438,5 ( mattresse-section ) ^
700 ( puissance par l’indicateur ) ’
ou, en se rapportant, au mètre 49,91; tandis que les coefficients du Frankfort , calculés delà même manière, sont 792,3 et ceux du Rallier 676,7. L’infériorité du résultat du San Jacinto no provient pas de la petitesse de son hélice, mais du manque de finesse de ses formes; car il présente 4 pied de surface du disque de l'hélice pour 2,6 pieds carrés de la maîtresse-section immergée; tandis que pour le Frankfort, il y a 4 pied de disque pour 2,7 de la mattresse-section ; ce qui est, à très-peu de chose près , la même proportion. Le San Jacinto parait ressembler au Dauntless , son utilisation est un peu meilleure , relativement à la puissance, si cette force vario réellement comme le cube de la vitesse ; mais elle suit une plus grande proportion, et le Dauntless marchant mieux, 1’utilisation des deux navires se trouve égale. Le nombre d’ailes est surtout une question de vitesse de la machine. A bord des navires de guerre, et même de toute sorte de bâtiments , l'hélice doit être plongéo.autant que possible, et en pareil cas , une hélice à deux ailes sera probablement préférée.
La méthode de M. Isherwood pour estimer le frottement de l’hélice donne des résultats approximatifs qu’il serait utile do confirmer. Mais la manière que j’ai présentée pour mesurer le frottement par la diminution de poussée qu’éprouve l'hélice donnera la perte réellement occasionnée par le frottement ; car si nous prenons la -pression totale dans le cylindre, et que nous calculions quelle poussée elle produirait, s’il n’y avait pas de frottement, nous saurions en déterminant la poussée réelle, quelle est la diminution d'effet produit par les frottements réunis de la machine et de l’hélice, et nous en déduirions facilement la quantité de force absorbée par le frottement.)