MACHINES DO CHARLEMAGNE

Le rôle de l'hélice n’était pas borné à de petits bâtiments ou à des marches peu rapides, et on songea bientôt à l’étendre aux plus grands navires et à obtenir, par son moyen, des vitesses regardées comme impossibles sur des vaisseaux chargés d’artillerie.

En ■! 849 on acheva de modifier l'arrière du vaisseau le Charlemagne pour lui donner les formes nécessaires au fonctionnement de l’hélice et l'espace pour la placer. La facilité de la manœuvre dans les puits, prouvée par le Chaptal et par la Pomone , fit ajouter cette ressource au Charlemagne. D’un autre côté , cependant , les inconvénients du puits , sous le rapport militaire (pages 315 et suiv.), ainsi que pour la solidité de l'arrière cl les conséquences tirées des expériences de la Pomone (page 393), engagèrent à s’exempter de cette percée dans la construction d'un vaisseau à grande vitesse proposé par M. Dupuy de Lôme. Cette fois il ne s'agit plus d'égaler le sillage ries anciens vapeurs, mais de surpasser celui des avisos tout en portant une artillerie redoutable. Cette construction est la plus remarquable et la plus hardie de notre époque, et si quelques détails en ont retardé la réussite, elle n’en a pas moins résolu un problème longtemps regardé comme impossible, celui d’être à la fois très-rapide et très-fort. Elle a ouvert aux navires mixtes une carrière à laquelle ils ne semblaient pas d’abord destinés, et elle a de beaucoup précédé la réussite des vaisseaux à vapeur des autres nations , puisqu’elle était conçue et. mise en voie d’exécution dès l'année 1849, péu de tomps après le Charlemagne.

Pour suivre l’ordre des dates, nous nous occuperons d’abord de la machine de ce dernier vaisseau. Les mauvais résultats des premiers guards sliips anglais, et les expériences de l'hélice, engagèrent à modifier l’arrière du Charlemagne, pour lui donner plus de finesse, et porter l’hélice au delà de l’ancien étambot. Il eut ainsi 60”, 10 de longueur de râblure en rûblure, à la ligne du pont, et 59”, 80 à la flottaison, sur 16”, 24 de maître-bau. Il reçut la même artillerie que les autres vaisseaux de son rang, et ses approvisionnements seuls furent réduits à 60 jours de vivres et à 30 jours d'eau. La modification du vaisseau fut confiée à M. Dorian, ingénieur, et l'appareil moteur à M. Barns, ingénieur de l’usine de M. IJennet, à la Ciotat, auquel on devait déjà les machinés du Napoléon de la poste et de l’Ariel , dont il a été question.

La machine fut placée sur l'arrière du grand mât, tandis que les chaudières étaient sur l'avant avec une chambre de chauffa au milieu; cette disposition a beaucoup de ressemblance avec celle de l'Ajax, dessinée planche V. Les machines sont à mouvement direct et composées de quatre cylindres de 1m,30 de diamètre et 1 mètre de course : les bielles des cylindres en regard sont articulées sur la même manivelle. Entre chaque paire de machines se trouvent les pompes à air, mues par le vilebrequin de l'arbre intermédiaire. Les bielles font suite à la tige de piston, ce qui donne beaucoup de largeur à l’appareil; il a ainsi 8 mètres de portant sur carlingue, et 4", 30 dans le sens de la quille. L'appareil entier occupe une longueur de 19 mètres, en y comprenant un intervalle libre de près de 2 mètres entre les chaudières et la machine, ainsi que les coursives conservées entre les corps de chaudière pour faire arriver le charbon des soutes latérales; sa force nominale est de 400 chevaux. L'un dos deux cylindres en regard a une bielle à fourche, tandis que l’autre en porte une droite. Chaque piston a deux tiges situées au même niveau, vissées danB le piston et tenues par des écrous à une traverse qui les dépasse de chaque côté pour s'engager dans les guides, et qui a son milieu tourné pour servir de tourillon à la grande bielle ; celle-ci n'a que 1",70 tandis que la manivelle a O”, 30 de rayon. Le poids du piston est soutenu par une troisième tige parlant de son centre à l’opposé des autres, pour sortir du fond du cylindre à travers un presseétoupe. Les cylindres sont liés entre eux par des bâtis fortifiés de croix de Saint-André , qui portent un même temps les paliers de l'arbre et les glissières. Les tiroirs, placés en dessus des cylindres, reçoivent la vapeur d'un tuyau qui s'étend d'une machine à l’autre, et qui est pourvu d’une soupape d’arrêt au-dessus de chaque cylindre, pour intercepter la vapeur quand on ne fonctionne qu'avec une partie de l'appareil. 11 y a de chaque bord un condenseur pour les deux cylindres voisins, et chacun contient une pompe à air horizontale ayant la moitié de la oourse du grand piston, et seulement 0“,76 de diamètre. Toutes ces pompes reçoivent le mouvement du vilebrequin de l’arbre intermédiaire, dont le tourillon est entouré d'un bloc carré , qui glisse dans un cadre auquel sont attachées les tiges de piston des pompes renforcées par des tirants, qui joignent leur tête anx angles du cadre, lequel est maintenu par des guides. Ce mouvement ressemble à celui employé souvent pour celui du petit cheval, et il est disposé pour que la même manivelle entraîne en même temps les pompes à droite et à gauche. Celles-ci se trouvent

ainsi au niveau de l'axe des cylindres, leurs pistons sont pleins et sont soutenus, par le prolongement de leur tige, & travers le fond du corps de pompe. Ils oscillent entre les bottes à soupapes placées aux extrémités de leur corps de pompe, qui renferment chacune dix petits clapets en caoutchouc de 0",12 de diamètre établis sur des grillages et semblables à ceux dessinés pages 193 et 194. Ils sont semblables pour l'aspiration et pour le refoulement; ces derniers déversent directement l’eau dans le tuyau de décharge, qui perce le navire au-dessus de la flottaison. L'injection est sur le côté du condenseur et réglée par un robinet. Les pompes de cale sont horizontales et ont eurs tiges unies aux angles inférieurs du cadre dont il a été question poui le mouvement des pompes à air. Les pompes alimentaires sont conduites par un petit arbre spécial faisant suite, vers l'avant, à celui des machines, et dont ld manivelle est unie à la tige de la grande par un petit tourillon vissé dans le bout de cette dernière.

L’arbre de l’hélice est en trois pièces : les deux premières, à partir de la machine, sont réunies par des plateaux ronds, clavelés et boulonnés entre eux; la seconde et la troisième portent un embrayage à plateaux dentés, dont l’un glisse sur l'arbre pour engager scs saillies dans les creux de l'autre; la longueur totale de ces arbres est de 20”, 50, et le

diamètre de 0“,32. En sortant du navire, le dernier arbre prend dans sa coulisse la traverse de celui de l'hélice, comme on l'a expliqué en rendant compte de la manière dont est opéré le démontago (page 311).

Les tiroirs sont en coquille et compensés par derrière comme ceux de M. Rennie, fig. 38, 39 et 40 (voir le Catéchisme du mécanicien à vapeur, pages 204 et 205); ils ne reçoivent la vapeur qu’après son passage dans une boîte cylindrique adjacente, destinée à la détente, la soupape de cette dernière est formée d’un cylindre ayant dans l’intérieur une eavité ovale traversée par deux cloisons en croix , suivant l'axe, pour maintenir entre elles les trois parties du cylindre entre lesquelles sont les deux orifices. Ce tiroir à détente glisse dans un cylindre ayant des orifices pour recevoir la vapeur d’un côté et la transmettre de l’autre au tiroir, et, par son mouvement, communiqué par un excentrique à cannes monté sur l'arbre du tiroir, il ouvre et ferme les orifices aux points voulus de la course.

Le renvoi de mouvement du tiroir du Charlemagne renverse les positions pour marcher en avant ou en arrière, en changeant le centre de l’excentrique relativement à celui de l'arbre, au lieu de glisser autour de ce dernier pendant qu'on manœuvre le tiroir à bras, ou de changer entièrement d'excentrique, comme avec le système des locomotives. Il est formé d’un arbre spécial placé en dessus des cylindres, parallèlement à celui de l’hélice , et recevant un mouvement semblable par un engrenage à roues égales; cet arbre porte un excentrique qui, par deux tiges ordinaires et opposées, conduit en même temps les tiroirs des deux cylindres en regard. Cet excentrique est creux et contient une crémaillère au dos de laquelle est une coulisse , dans laquelle est une glissière attenant à l’arbre, de sorte que, par la crémaillère, l’excentrique se transporte suivant un diamètre de l’arbre, déterminé relativement aux manivelles et aux tiroirs, de manière à donner l’avance voulue dans les deux sens, lin pignon est engrené dans celle crémaillère et sert à la faire glisser, de manière à caler l'excentrique, pour la marche en avant comme pour celle en arrière; et, par le fait, ce pignon joue le rôle du toc, bien qu’en marche la crémaillère tourne autour de lui. Il s’agit maintenant de savoir comment ce pignon est conduit : c'est au moyen d'une sorte d'arbre cannelé de dents qui glissent dans celles en creux découpées an milieu du pignon, et qui passe dans une spirale creuse de manière à être entraînée par son mouvement. Celui-ci est obtenu au moyen de deux anneaux , qui embrassent l'arbre creux et qui ont vers

l'intérieur des saillies qui entrent, dans la rainure de la spirale. Ces sortes de guides sont tenues a une crémaillère parallèle à l’arbre creux , et qui, par des fourches prises dans les rainures des manchons à saillie, les laisse tourner, mais les tire ou les pousse suivant l’axe de l’arbre creux. Or, les saillies étant prises dans la spirale , il est clair que ce mouvement de translation fait tourner l’arbre creux, qu’il entraîne le pignon de la crémaillère de l’excentrique et fait varier le centre de ce dernier. Pour stopper, il suffit de mettre le pignon au milieu de la crémaillère d’excentrique , et les tiroirs se trouvent à mi-course, de manière à fermer les deux orifices. Cette disposition ingénieuse est un peu délicate, et si les tiroirs étaient durs, le plan incliné de la spirale, qui par le fait transmet la force de la roue à manette, aurait un frottement trop fort ponr son peu de surface.

Les expériences du Charlemagne ont été très-intéressantes : elles ont donné des résultats remarquables, consignés dans un rapport, dont la publication anglaise de l'Artisan renferme la traduction ainsi que les plans détaillés de la machine; et ces premiers essais d’un vaisseau mixte méritent qu’on présente un résumé du rapport qui les a fait connaître. Le diamètre de l’hélice & deux ailes est de 5 mètres , son pas de 7 mètres, et la fraction de pas de chaque aile de 4. Le poids total de l’appareil avec les outils, et non compris l’eau , est de 217 tonneaux, et celui de l’eau des chaudières de 48; ce qni donne en tout 265 : le maximum fixé par la marche était de 330 tonneaux. Au moment des expériences le tirant d’eau àl’étambot de l’avant était de 7", 75, et à l’étrave de 7“,1 4: la surface immergée du maître couple 92 mètres carrés, avec 60 jours de vivres , 30 jours d'eau , et 260 tonneaux de charbon ; tout se trouvait