INTRODUCTION PRATIQUE DE L’HÉLICE PROPULSIVE

Dans ce chapitre , je me propose de présenter les incidents les plus importants de l’introduction de l’hélice comme propulseur. Ils commencent & l’époque où F.-P. Smith et le capitaine Ericsson s’en occupèrent. Après m’être occupé des inventions pour faire marcher les navires par l'hélice, qui n’ont produit aucun résultat utile, j'ai maintenant à rendre compte de la manière dont ce propulseur a été introduit dans la pratique.

En i 835, F.-P. Smith , fermier à Hendon , dirigea de ce côté son attention. Au printemps de 1836, il obtint le concours de M. Wright, banquier, et on lui accorda un brevet le 31 Mai 1836. Un bateau-modèle fut alors pourvu d’une hélice en bois, et mis en mouvement sur un étang, à Hendon, et à la galerie Adélaïde, à Londres. H y fut examiné par sir John Barrow, alors secrétaire de l'amirauté, et par MM. Harris et Bell, d’Alexandrie, qui offrirent d’acheter l’invention pour le pacha d’Égypte , mais cette proposition fut refusée.

Les résultats furent si satisfaisants, queM. Smith et ses amis construisirent un bateau de six tonneaux, auquel ils mirent une hélice en bois de deux tours : le 1" Novembre 1836, ce bateau marcha sur le canal Paddington et continua à naviguer sur la Tamise jusqu'au mois de Septembre 1837. Le propulseur, ayant éprouvé un choc, fut brisé jusqu’à la moitié de sa longueur, et donna aussitôt de meilleurs résultats : ce qui fit exécuter une nouvelle hélice d’un seul pas.

Mais ces expériences montraient seulement que l’hclice convenait aux rivières et aux canaux; elles ne prouvaient nullement qu’elle fût bonne pour la navigation en mer.

M. Smith chercha à résoudre cette question, et il résolut d’aller en mer avec son petit bateau. En Septembre 1837, il alla de Blackwall à Gravesend , et, ayant pris un pilote, il fit route pour Ramsgate. De là, il se rendit à Douvres, où il essaya son navire devant M. John Wright et M. Peake, Ingénieur civil. De Douvres, il se rendit à Folkestone, de là

à Hythe , et retourna à Folkestone : cette distance , d'environ cinq milles, fut parcourue en trois quarts d’heure. Le 25 du même mois, il revint à Londres par un temps assez mauvais pour être dangereux pour un aussi petit bateau. Le courage de l'entreprise et la manière d’agir du nouveau propulseur excitèrent l’intérêt, et la route du petit navire fut suivie par tous les marins placés sur les hauteurs voisines. Ces impressions favorables arrivèrent jusqu'à l’Amirauté, et elles y firent sensation. En Mars 1838, les lords de l’Amirauté firent essayer le bateau à hélice sous leurs yeux : les épreuves furent heureuses, et dès lors l’adoption de ce propulseur fut considérée comme utile au service naval.

Cependant, avant de se décider à l’admettre, les lords de l’Amirauté voulurent qu’une expérience fût faite avec un navire d’au moins 200 tonneaux, et M. Smith et ses associés se résolurent à construire l'Archimède. il jaugeait 237 tonneaux, fut construit par M. Pascoe, et lancé le 1 8 Octobre 1 838 ; il fit son premier essai en 1 839. 11 fut pourvu d’une hélice d'un pas complet, établie dans le massif arrière, et mue par deux machines, ayant ensemble 90 chevaux de force. 11 coûta 10,500 livres sterling (262,500 francs). On le construisit dans la persuasion que son résultat serait satisfaisant, s’il faisait quatre à cinq nœuds par heure, et dans ce cas, l’invention devait être aussitôt adoptée par la marine. On obtint réellement près du double de cette vitesse.

Après plusieurs essais sur la Tamise et à Sheerness, l’Archimède prit la.mer le 15 Mai 1839, et se rendit de Gravescnd à Portsmouth en vingt heures, contre des circonstances de vent et de marée défavorables. A Portsmouth, on le compara au Vulcain, l’un des meilleurs marcheurs du service de Sa Majesté, et le résultat donna une haute opinion de l’hélice. Ces Buccès furent obtenus avec une hélice d'un pas, et quoique depuis on ait successivement réduit sa longueur, la première est demeurée très-bonne.

L'Archimède retourna à Londres pour changer ses chaudières, à cause d’un accident, et il y passa cinq mois. Il fut alors envoyé au Texel, à la demande du gouvernement hollandais ; mais en route il brisa la manivelle de l’une des machines. MM. Miller et Itavenhill furent alors chargés de le réparer complètement, et on lui fit une nouvelle hélice de deux demi-tours, qui, placés aux côtés opposés de l'axe, figuraient une hélice à deux filets d’un demi-pas chacun. En Avril 1840, l’Amirauté chargea le capitaine Chappel et M. Lloyd, mécanicien en chef de Woolwich, de diriger des expériences à Douvres. Pendant les mois d’ Avril et

de Mai, l'Archimède y fut essayé comparativement aux paquebots de la poste, et le résultat fut un rapport des plus favorables.

Après ces expériences, il fut mis à la disposition du Capitaine Chappel, qui, accompagné de M. Smith, fit le tour de la Grande-Bretagne, en visitant tous les ports importants , pour montrer le nouveau navire aux constructeurs et aux armateurs/ L'Archimède fut partout un objet d’étonnement et d’admiration.

Les Ingénieurs mécaniciens étaient d’une opinion presque unanime, et croyaient qu’une hélice occasionnerait une perte considérable de force, par l’obliquité d’action de ses ailes et par la dispersion de l'eau, et ils avaient conclu qu’il ne fallait pas l’adopter. Je me souviens parfaitement d’avoir partagé cette opinion. Mais il était impossible de résister à l’évidence deB faits démontrés par l'Archimède. Les anciennes idées, souvent adoptées légèrement, furent modifiées ou abandonnées, et, quoique peu de mécaniciens voulussent encore admettre que l’hélice valût mieux que la roue à aubes, il devint néanmoins évident que leurs premières impressions étaient erronées. Dès lors ils regardèrent l’hélice avec moins de dédain, et en parlèrent moins dogmatiquement. Dans le principe, ce ne fut pas seulement contre les difficultés physiques qu’il y eut à lutter, mais contre le sentiment presque universel des ingénieurs. D’innombrables inventeurs avaient succombé devant ces obstacles réunis , et on ne saurait trop apprécier le mérite de ceux qui , sans le secours de la sympathie du public et en dépit d’un scepticisme presque universel , conservent leur foi inébranlable , et persistent jusqu’à ce que leurs peines , leurs travaux et leurs périls les amènent à un résultat heureux.

L’Archimède alla ensuite à Oporto en 68 heures J, et ce voyage fut le plus prompt de l’époque. Il visita Anvers, Amsterdam et d’autres lieux, laissant partout la conviction de la possibilité de faire marcher les navires avec l’hélice. On le prêta ensuite à M. Brunei , qui fit des expériences à Bristol , avec des hélices de différentes formes. Le résultat fut tellement satisfaisant, que le Créai Britain destiné d’abord à avoir des roueB, fut modifié pour une hélice.

En même temps que l’Amirauté l’adoptait pour la marine, l’opinion changeait dans le commerce. En 1840, la Princets Royal fut construite à Newcastle, le Slargaret et le Senator à Hull, et le. Créât Northern, de 1500 tonneaux, à Londonderry. En 1841, le Rallier fut le premier navire fait pour la marine; il jaugeait 888 tooneaux, et reçut une hélice

semblable à celle de /' Archim'nle y mais plus tard elle fut raccourcie, et on trouva qu’un sixième de pas était la meilleure longueur. En 1 843, 44 et 45, le Rallier fit des expériences avec diverses hélices, et des circonstances différentes de vent et de mer. Ses qualités furent assez satisfaisantes pour décider la construction de vingt navires à hélices sous la direction de M. Smith. Toutes étaient établies dans le massif-arrière, comme sur T Arc hiraide et le Rallier, et les autres navires ont été construits sur ce premier type.

Telle a été la carrière de Smith et tels en ont été les résultats ; il reste maintenant à raconter celle d'Ericsson, qui s’est, pour ainsi dire, avancé de front et avec un succès aussi remarquable. Les efforts de l’un des deux auraient probablement suffi, mais toutefois leur réunion n'a pas été inutile et leurs travaux mutuels ont bâté la solution du problème.

Le Capitaine Ericsson est Suédois, et a jadis servi dans l'armée suédoise ; mais il résidait depuis longtemps en Angleterre et il y était regardé comme un mécanicien d'une grande intelligence. 11 demanda sa patente en Juillet 1836, et, pendant cette année, il lit de nombreuses expériences à Londres avec un bateau-modèle de deux pieds de long (0",01), qui tournait autour d’un bassin circulaire, et dont la petite machine était mue par de la vapeur. Les résultats furent satisfaisants, et en 1837, un navire de 13" ,72 de long, 2", 44 do bau et 0",9I de tirant d’eau, fut construit sur la Tamise. On l'appela le Francis B. Oyilen y il fut lancé le 19 Avril 1837 et essayé le 30 Août de la même année. Son succès fut très-remarquable; il atteignit de prime abord une vitesse de 10 milles à l’heure, et remorqua un schoonerde 140 tonneaux avec unn vitesse de 7 milles et le paquebot américain le Toronto, avec 4 j milles. Ces expériences furent fréquemment répétées, et le Capitaine Ericsson invita les lords de l'Amirauté à examiner la marche de son petit navire. Sir Charles Adam, doyen de l’Amirauté, sir William Symonds alors Surv eyor, sir Edward Parry, l’amiral lieaufort et d’autres personnes do distinction , s’embarquèrent à Sommerset-House sur la chaloupe de l’Amirauté, qui fut remorquée par le Francis B. Ogden avec une vitesse de 1 0 milles environ à l’heure. Malgré cette expérience favorable, le Capitaine Ericsson, par des raisons inexplicables, ne reçut aucun encouragement, et dit enfin que l’obstacle venait de ce que sir William Symonds pensait qu’une propulsion appliquée à l’arrière , empêcherait de gouverner convenablement. 11 est reconnu que les navires à roues à aubes, qui ont été beaucoup allongés par l’avant, deviennent difficiles à

tenir debout au vent, parce qu'alors ils se trouvent dans les mêmes conditions que les girouettes, et que les roues à aubes qui répondent au pivot des girouettes sont portées trop de l'arrière : le Surveyor de la marine, pensait probablement que pour un navire à hélice, ayant son propulseur tout à fait à l'arrière, ce défaut serait augmeuté. Une telle supposition était, il est vrai, naturelle à cette époque; toutefois, il est évident que ce n’était qu'une supposition, et qu’une telle question ne devait pas être traitée par des raisonnements, mais bien par des expériences. On aurait dû au moins la présenter franchement ; mais il parait qu’Ericsson quitta l’Angleterre par dégoût, et alla porter son invention en Amérique. Les raisons alléguées contre lui par les autorités de l'Amirauté, ne purent se présenter pour Smith; car, avant de se mettre en relation avec elles, ce dernier avait prouvé par de nombreux essais, que son navire gouvernait vent debout, et toute objection hypotbétiquc était refutée par l'évidence des faits.

Dans l'hiver de 1837, un bateau de canal, nommé Aovelly, reçut un propulseur d'Ericsson et navigua entre Manchester et Londres; l«s propulseurs avaient O01, 80 de diamètre et la machine seulement un cheval; cependant il atteignait 8 à 9 milles à l'heure. C'est le premier exemple d'un bateau à hélice employé dans un but commercial; mais la faillite de ses propriétaires le fit bientôt abandonner.

Ce fut alors qu'Ericsson s'entendit avec un officier de la marine des États-Unis , le capitaine Robert F. Stockton , homme de talent , d’énergie et de moyens. 11 fut tellement satisfait des résultats d'Ericsson qu'il fit exécuter un bateau de 21"', 35 de long, 3", 05 de base, et de 70 chevaux de force, muni du nouveau propulseur, qui fut nommé le llobert-F.-Slockton, et lancé à Liverpool en Juillet 1838; son premier essai fut exécuté en Septembre. Sa machine était directement articulée à l'hélice.

En Décembre 1838, le Stockton arriva dans la Tamise et fut essayé le 18 Janvier 1839 devant beaucoup d'hommes d’un grand savoir; il donna les résultats les plus satisfaisants. Le IC Janvier, il remorqua avec une vitesse de 5,5 milles quatre grosses barques de charbon ayant en somme une largeur totale de 59 pieds (18 mètres). En Avril 1839, le Stockton quitta l'Angleterre sous le commandement du Capitaine Crâne, et fi route à la voile pour l'Amérique. Vers la fin de 1839, le Capitaine Ericsson s’y rendit aussi et y résida toujours depuis.

Dans scs premières expériences, Ericsson employa deux hélices de

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son système; mais à un des essais auquels assista Smith, celui-ci lui suggéra de n’en mettre qu’une , ce qu’il fit ensuite.

Peu après son arrivée, Ericsson fit adopter son invention par la marino des États-Unis; le Princeton en reçut un , et les machines tracées parlai, et entièrement situées sous la flottaison, furent les premières faites d’après ce principe. Son propulseur a été généralement adopté en Amérique pour la navigation commerciale. Des centaines de navires y sont maintenant à hélice, et le type Ericsson est universellement suivi.

Quand Ericsson quitta l’Angleterre, il laissa ses intérêts entre les mains du comte Adolpli F. de Rosen, et, en 1 843, ce dernier reçut l’ordre du gouvernement français de disposer un propulseur Ericsson à bord de la frégate de 44 canons, la Pomone, avec une machine de 220 chevaux de force, placée entièrement sous la flottaison comme à bord du Princeton. En 1844, le gouvernement anglais chargea le comte de Rosen d’installer, sur la frégate l'Amphion, une hélice mue par une machine de 300 chevaux, placée également en dessous de la flottaison. Les machines de ces deux navires furent en Europe les premières situées hors de l’atteinte des boulets, et les premières placées horizontalement et agissant directement sur l'hélice. Les pompes à air, mises aussi à plat, furent à double action et avec des soupapes en toile à voiles, pour diminuer les chocs, qui ont lien en fermant de grandes ouvertures avec autant de vitesse. Les deux navires réussirent complètement ; la marche qu’on espérait était de cinq noeuds et on en obtint sept.

Le propulseur d’Ericsson , ayant été le premier introduit en France, y fut généralement adopté et employé sur plusieurs navires. Quelque * temps après, les propriétaires de navires à hélice , ayant entendu parler de l’hélice n’ayant que deux ailes, usitée avec avantage en Angleterre, enlevèrent la moitié de celles d’Ericsson et les réduisirent à trois.

On ne trouva d’avantage & ce changement que pendant l’été. Il est reconnu maintenant qne le nombre d’ailes d’un propulseur dépend en même temps de son immersion et de son diamètre, ainsi que de la puissance motrice relativement à la résistance opposée par le navire.

Un navire lourdement chargé, et de peu de tirant d’eau, sera plus efficacement poussé par une hélice de plusieurs ailes ; tandis qu’un bâtiment léger et rapide trouvera plus d’avantage dans une hélice à un petit nombre d'ailes, surtout s’il n’a pas son tirant d’eau trop limité. A bord des navires n’ayant qu’une machine auxiliaire, les hélices à plu->

sieurs ailes sont meilleures, et, dans tous les cas, elles doivent être plongées aussi bas que possible.

Tels ont été les mérites respectifs de Smith et d’Ericsson pour l’introduction pratique de l’hélice, et, en les comparant, il me paraît que ce dernier a l’avantage de la capacité, et Smith celui de la persévérance. Avant de s’occuper de l’hélice, Ericsson était un ingénieur accompli; Smith n’était qu'un amateur, ayant presque tout à apprendre, excepté son idée première. Les ressources mécaniques d’Ericsson lui donnèrent les moyens de surmonter des difficultés, ce que Smith ti 'aurait su faire : celui-ci devait donc, à son point de départ, accepter les expédients en usage parmi les mécaniciens, tandis qu’Ericsson pouvait les rejeter et les remplacer par ceux que lui suggérait son génie. Ainsi, pour obtenir la vitesse nécessaire à l’hélice, Smith fut contraint de se servir d’engrenages, parce que c’était le moyen approuvé par les mécaniciens orthodoxes; mais Ericsson rejeta les dogmes des ingénieurs et articula directement sa machine ou propulseur. Ce manque de ressources mécaniques doit avoir ajouté aux difficultés de la carrière de Smith. Mais sa persévérance constante et sa résolution se montrèrent supérieures à tous les obstacles, et il conserva jusqu’au bout la même énergie. La patente de Smith fut prise le 31 mai 1836; celle d’Ericsson le 13 juillet 1836. Le premier essai du bateau d’expérience de Smith fut fait le 31 mai 1836; celui du bateau à hélice d’Ericsson le 30 avril 1837. Pendant l'été de 1837, Ericsson montra son bateau aux lords de l’Amirauté, mais sans obtenir de résultat, à cause de la difficulté présumée de bien gouverner. En septembre 1837, Smith conduisit son navire à la mer et montra, par des expériences répétées que l’objection faite à Ericsson était sans fondement. Le navire d’Ericsson eut une plus grande utilisation que celui de Smith : la puissance de sa machine était plus forte et les détails mécaniques plus parfaits. Mais le navire de Smith réussit aussi complètement et fut le premier dans l’ordre du temps.

Je ne crois pas nécessaire de m’appesantir sur les expériences faites par Woodcroft, Lowe et autres, qui ont élevé des prétentions à ce sujet ; parce que je ne les considère pas, malgré ce qu’ils ont fait, comme ayant contribué à l'introduction pratique de l’hélice. Woodcroft fit ses expériences sur l’Irwell, près de Manchester, en 1832 : une longue spirale en cuivre, avec un pas très-croissant, fut placée de chaque côté du bateau et tournée par un travail manuel, comme dans les expériences de Lyttleton en 1794. On obtint ainsi environ quatre milles à l’heure.

Les essais de Lowe furent exécutés sur la Tamise, en 1838, sur un bateau appelé le Wizard. Mais avant ce temps, Smitb et Ericsson avaient résolu le problème. On a prétendu que Lowe fut le premier à se servir de segments établis sur un arbre immergé. Mais Ericsson employa cette combinaison avec succès avant la patente de Lowe, et il en fut de même de Brown qui mit une hélice à un navire en 1825. 11 est vrai que ces expériences ne conduisirent à aucun résultat pratique, et quoique Smith ne déterminât pas d’abord la meilleure longueur, l’accident arrivé à son hélice montra qu’il était avantageux de diminuer celle qu’il avait adoptée. Cette proportion ne fut pas déterminée par Lowe et ne pouvait l’être qu’après les expériences du Ratller en 1844. Il ne paraît donc pas que Lowe ait été le premier à se servir de segments d’hélice, montés sur un axe au-dessous du niveau de l’eau, ni que ce fût par scs essais, que les proportions maintenanten usage furent déterminées. Personne ne les aurait adoptées par la raison seule que Lowe les avait insérées dans une patente ; car il n'était pas assez connu parmi les mécaniciens pour que son opinion eût du poids, et une hélice courte n’avait pas une supériorité assez évidente sur une longue, pour que sa simple publication la fît adopter universellement. La meilleure longueur d’une hélice ne saurait être établie au hasard ; car avant que des résultats assez certains soient obtenus, une série d’expériences soigneusement dirigées est nécessaire pour déterminer jusqu'à quel point l’hélice doit être raccourcie. Ces expériences furent faites par Smith sur le Rattler, et les faits qu’il y établit servent encore de guide dans la pratique.

Ces considérations me paraissent concluantes, pour ce qui regarde la valeur morale des prétentions de Lowe à l’introduction du propulseur. Toutefois, il convient de répéter que longtemps avant la date de sa patente, plusieurs personnes, en Angleterre et dans les autres pays, en avaient pris pour employer des ailes en hélice montées suc un axe et tournant sous l’eau. La longue nomenclature qui précède en est la meilleure preuve.

Ces remarques finiront ce chapitre, et, quoique je sois convaincu de scs nombreux défauts , je pense que presque tous les ingénieurs le regarderont comme une appréciation exacte des faits , et y verront une stricte justice rendue au mérite de chaque inventeur. Les mécaniciens savent que F. P. Smith a fait adopter l’hélice, au moins en Angleterre, et ce sont eux qui doivent avoir une juste opinion sur ce sujet. Les autres brevetés sont ceux qui, comme les mercenaires indiens, se sont tenus à

l’écart pendant que le combat avait lie» entre Smith et Ericsson, pour accourir ensuite réclamer les fruits de la victoire, et les cours de justice, égarées dans des questions qu'elles ne connaissaient pas, ont permis d'élever des plaintes, qu'il aurait fallu étouffer dès le principe. Mais quelles que soient les décisions prononcées, le jugement du public l'est aussi et sera ratifié par la postérité. Et lorsque, dans des temps éloignés, on cherchera comment la propulsion par l’hélice fut établie , on appren- , dra que cette importante amélioration fut exécutée, non par un mécanicien remarquable ou un savant académicien , mais par un fermier de llendon, quittant la charrue comme un autre Cincinnatus pour travailler an bien de son pays. Avant cette époque, beaucoup do noms, plus imposants maintenant, seront effacés de la mémoire des hommes, mais celui du père d'un nouvel art vivra autant que l’art lui-mème et tirera un nouveau lustre des années écoulées.

Tout en rendant à Smith et à Ericsson l'honneur qu’ils mériteut, il serait mal de passer sous silence les services de ceux qui les aidèrent dans ces travaux importants. Au premier rang Ggure M. Wright, banquier, sans l’aide duquel la patente de Smith n’aurait pas été prise, ou serait tombée dans l’oubli comme tant d'autres. On doit aussi une grande reconnaissance aux MM. Rennie qui, parmi les ingénieurs, furent les premiers à bien augurer de l'hélice et à y consacrer de fortes sommes. Les personnes composant le Screic propeller company avancèrent des fonds considérables pour la construction de l'Archimède et l’étude do la question, ctcessacriGces n’ont été récompensés par aucun proGt. Le capitaine Chappell et M. Lloyd avaient conçu uue opinion favorable de l'hélice dès son apparition et si la marine l’adopta , ce fut surtout à cause de leurs rapports. M. Brunei la recommanda aussi pour la propulsion du Great-Brilain, ù la place des roues à aubes d’abord admises, et Cela à une époque où l’hélice était encore regardée avec doute par la plus grande partie des mécaniciens. Quant à Ericsson, il parait que ses premiers essais furent soutenus par M. Francis B. Ogden , consul des États- Unis à Livcrpool, et son navire d’expérience reçut son nom. On a parlé de la liaison qui se forma ensuite entre lui et le capitaine Stockton de la marine des États-Unis, et c’est à leurs efforts réunis qu’il faut attribuer les succès de l’hélice en Amérique.