DE VENT ET DE MER

ua-ud*.

kll

Mer unie, faible brise de l’arr.

n mm

Mer unie , calme. j

Mer unie, petite brise do l’av.

Depuis les essais, le Charlemagne a conservé une belle marche, surtout à la voile, et avec l’hélice démontée; mais le travail inévitable de la charpente a forcé à relever l’arrière de ses machines pour les ramener

dans 1'aliguemeut de l’arbre de l’hélice, et il faut s’attendre à ce qu’il faille renouveler celte opération de plus en plus, à mesure que les vaisseaux mixtes deviendront vieux.

MACHINES DU H OLAHD.

Ces expériences furent bientôt suivies de celles de la corvette le Roland, dont les machines, construites par M. Mazeline, ressemblent à celles de la Biche et de la Sentinelle (pl. Il), à cela près qu’elles ont quatre cylindres disposés deux à deux avec les engrenages au milieu. La force nominale est de 400 chevaux, mais les chiffres du tableau VIII montrent qu'elle s'est élevée à 620. Les roues dentées ont un moyeu excentré servant à faire sortir leurs dents engagées dans celles du pignon, quand on veut marcher à la voile, ou ne se servir que de l’une des roues. L’hélice ne se démonte pas : elle est portée à l’arrière par le coussinet représenté planche IX, et semblable à celui du Napoléon; il en résulte que Carrière n’est pas percé d’un puits : elle a 3m,70 de diamètre et trois pas principaux, celui d’entrée est de 4”, 26, le moyen de 5”, 40, et celui de sortie de 5“, 76. La longueur suivant l'axe est de 0<n,49. Lorsque le navire file

12 noeuds, le pas d'entrée donne lieu à un recul négatif. La consommation de cbarbon est alors de 50,500k par 24 heures, et la puissance de la machine s'élève jusqu’à 620 chevaux , qui impriment une vitesse de

13 nœuds par le loch, et 12,8 d'après des relèvements, tandis qu'en réduisant la surface des grilles à la moitié, et en marchant à 0,4 d’introduction, on filait 8,56 nœuds avec 29 tours, 204 chevaux et seulement 20,500“ par jour, ou 4", 03 par cheval et par heure. On a trouvé qu'avec deux chaudières ayant toutes leurs grilles libres, on brûlait à peu près autant de cbarbon qu’avec les grilles réduites à la moitié de leur longueur au moyen d’un faux autel formé de gueuses et de briques, et d’un écran placé en dessous dans le cendrier. Le Roland a brûlé moins de charbon que les autres corvettes de même vitesse; il le doit à la bonne disposition de ses chaudières et il a commencé à prouver ce que j'avais avancé depuis longtemps : c’est que si la grande puissance est dispendieuse d’achat, elle est économique d’emploi, quand on en use avec prudence el discernement.

Ou sépare l’hélice de la machine, non-seulement en dégageant les dents par le moyeu excentrique, mais aussi eu démontant l’un des manchons de réunion des parties de l’arbre, ce qui est opéré par des clavettes

)<e.OOgle

fixées à l’arbre porte-hélice et tournant avec lui , qui descendent daus des rainures du bout de l'arbre,, au moyen de boulons taraudés. L’arbre de l'hélice est étamé et recouvert d'une couche de cuivre rouge soudé à l’étain. Avec le calme, et lorsque les conditions de tirant d’eau et de propreté de carène sont les mêmes, on a remarqué, sur beaucoup de navires à roues et pour plusieurs de ceux à hélice , que le carré du nombre de tours de la machine variait sensiblement comme l’effort moyen diminué d’une constante qui exprime l’effort nécessaire pour vaincre les frottements de la machine et conduire ses organes; pour le Roland, cette quantité constante paraît être 0",06 de mercure. Des expériences dynamométriques, semblables à celles du Charlemagne, ont donné jusqu’à 13,150“ pour 33 tours des machines, et 10,740“ pour 20 tours; le rapport des tractions réelles à celles calculées avec le pas d’entrée, a été de 0,88 à 0,78. Ainsi, à part sa légèreté, le Roland serait un remorqueur plus puissant que le Charlemagne.

Les expériences ont montré que pour les hélices à pas variable , et moindre à l’entrée qu'à la sortie, la contre-pression des ailes sur l'eau so déplace , en se rapprochant des pas courts , à mesure que la résistance du navire augmente, et qu’elle s’éloigne lorsque cette résistance diminue : de sorte que pour une même pression dans les cylindres, selon que le navire marche de calme ou contre un vent debout, ou qu’il est amarré au point fixe , l’effet de traction n'est pas le même comme on est fondé à le croire pour les paB réguliers. C’est un avantage des pas variables qui présentent , pour ainsi dire, diverses hélices travaillant tour à tour dans les circonstances auxquelles elles sont appropriées. Cette considération porte à moins regretter la perte de marche par calme, occasionnée par le peu de longueur du pas d'entrée , au point de donner un recul négatif. Les expériences du Roland ont été conduites et rédigées avec un soin et une précision remarquables, parM. Le Bouleur, ingénieur de la marine, et elles sont consignées en résumé dans le tableau VIII dont la disposition est depuis admise pour les opérations de cette nature.

MACHINES DU XAPOLÉOK.

On n’avait pas encore construit un vaisseau à hélice à moyenne vitesse, et les essais de l'Angleterre avaient peu réussi, lorsqu’on osa entreprendre de dépasser les paquebots rapides, et qu’on parvint

à le réaliser avec tfn vaisseau armé d’une puissante artillerie, et capable d'étendre une vaste voilure. Cette entreprise fut conçue et exécutée à Toulon par M. Dupuy de LÔme, à bord du vaisseau de 90 canons le Napoléon. Ses formes gracieuses et plus fines que d’habitude lui permirent d’obéir plus facilement à l’impulsion en divisant l'eau vers le haut comme vers le bas , au lieu de la refouler comme les anciens vaisseaux. Sa mâture un peu réduite, fut portée vers l’arrière, et elle fut encore assez vaste pour imprimer une belle vitesse. A l’époque où il fut entrepris, on n’avait pas encore acquis de confiance dans les machines directement unies au propulseur, et pour imprimer une vitesse de plus de 12 nœuds, on crut que, malgré les dimensions de l'hélice, il était nécessaire d’employer un engrenage pour obtenir une rotation assez rapide. On adopta donc une disposition semblable à celles employées en Angleterre sur le High/lyer, sur la Brisk, sur le Daxmtless , et surtout sur le Sharkie (voy. les dessins à petite échelle de toutes ces machines sur la planche 1). L'appareil exécuté par l’usine d'Indrct , sous la direction de M. Moll , se composa de deux cylindres horizontaux , placés à tribord, et balancés à l’opposé par une énorme roue de cinq rangs de dents, venant engrener par côté avec le pignon placé au milieu du navire. Des bâtis, fortifiés par de nombreuses entreloises, joignent les paliers du grand arbre aux cylindres, ainsi qu’à l’arbre de l’hélice, et servent en même temps de guides aux glissières d’un té uni à la tige de piston , pour la maintenir en ligne droite. La bielle fait suite à la tige, et au lieu de mener la pompe à air par un balancier, comme on le voit sur les dessins du Daunllets, la manivelle du Napoléon se recourbe sur elle-même après la soye de la grande bielle, et vient former, comme sur la figure du Sharkie (pl. I), un second tourillon plus rapproché du centre de rotation, de manière à ne donner que la moitié de la course du grand piston à la pompe à air. Sur le croquis indiqué, ce bouton de manivelle est libre, et soutenu seulement parle roide des parties; mais sur le Napoléon, il a été retourné vers l’axe pour s’unir à un petit arbre dans le prolongement du grand, afin de soutenir le bouton de la pompe à air. De la sorte il a fallu tenir en ligne droite quatre paliers; et si la perfection de l’ajustage a permis à cette disposition de bien fonctionner dans le principe, elle a beaucoup fatîgné dès que l’usure en a diminué l’exactitude. Le diamètre du grand cylindre est de 7T, 49 ; la course de sou piston, 1 ro,G3 ; le diamètre de la

pompe^?S&rde 1“,700 , et sa course est 0”,CIG : elle est placée du

côté opposé au cylindre à vapeur. Les tuyaux de décharge débouchent au-dessus de l’eau et du même bord par de très-grands orifices. Les tiroirs sont placés verticalement sur les côtés , en regard des cylindres ; ils sont en coquille et à compensateur; ils reçoivent le mouvement par deux excentriques et un arc fendu comme sur les locomotives. Les huit chaudières sont à retour de flamme et placées par groupes de quatre corps, les unes en avant de la machine, les autres en arrière; leurs boites à fumée débouchent par l’angle dans une cheminée commune , de sorte que l'une de ces dernières est entre le mât d’artimon et le grand mât, et l'autre sur l’avant de celui-ci : c’est aussi la position de la machine. L’arbre passe entre les branches du pied en fer du grand mât et s'unit à celui de l'hélice par un embrayage dont on a donné le détail, page 334. 11 en est de même du coussinet du bout de l’arbre et de toute la disposition de l'arrière, ainsi que de l’hélice à quatre ailes, dont les détails se trouvent fig. 3, pl. IX, et la description page 303. La puissance effective de la machine a dépassé de plus de moitié celle appelée nominale, estimée à 960 chevaux. Avec ses quarante feux allumés, la machine fait 28 tours avec 0",8 d’introduction et 0", 65 de pression : le vide est alors très-bon et s’élève, sous toutes les allures, à 0",70 de mercure dans le condenseur, et 0m, 625 dans les cylindres. Cela est dû à la grandeur des orifices, à la bonne disposition de l’injection, au système de la pompe à air et à la lenteur de son mouvement. Avec des conditions semblables de calme et de propreté de carène , on a remarqué que la constante dont il a été question à l’occasion du Roland s'élevait, pour le Napoléon , à un peu plus de 0,06 , sans doute à cause de la hauteur plus considérable de la colonne d’eau refoulée par la pompe à air. Le diamètre de l'hélice est de 5m,80; son pas est de T"1, 30 à l’entrée, 8”, 50 au milieu et 9”, 30 à la sortie : en outre, il est de 7 mètres près du moyeu et de 7”, 30 au bout extérieur, à partir des deux tiers de l’aile. Le recul est — 0,143 pour le premier, 0,017 pour le deuxième, et 0,01 1 pour le troisième pas.

D’après les courbes d’indicateur, la quantité d’eau vaporisée , au maximum, a été de 36 300 kilog. à l’heure. Les chaudières ont 0"'q,07 de surface de chauffe par cheval nominal : en admettant 30 litres par cheval, on a donc développé 1210 chevaux, et, d’après l'indicateur, la puissance a été jusqu'à 1500 chevaux de basse pression pour 26 coups de piston, et le travail effectif, exprimé en kilogrammètres , a été de 205,330 ou 2702 chevaux de 75 kilogrammètres. La surface de chauffe

est de 1377"-1', celle des grilles, 68“ '', 08; ce qui fait une production de 26 litres pour 1 de chauffe, et 534 pour 1 de grille. A 0m,8 d'introduction et à 22 tours de roues, le cheval effectif a consommé 3“,89 de Newcastle et Cardiff. En admettant une consommation moyenne de 4', 00 par cheval effectif et par heure, on dépenserait, pour 24 heures et en calme, 146 tonneaux de charbon de première qualité pour filer 13,5; 97 tonneaux pour filer 12,00; 58 tonneaux pour filer 10, et 33 tonneaux pour filer 8 : c'est beaucoup moins qu'une frégate dite de 450 pour obtenir la même vitesse. On a constaté 6*, 40 de vapeur sensible dans le cylindre pour chaque kilogramme de charbon : cela est dû à la bonne qualité du charbon employé , aux dispositions des chaudières , au faible rayonnement des cylindres à cause de leur volume , et aux robinets qui, à chaque coup de piston, font sortir l’eau contenue dans le cylindre. La plus grande vitesse obtenue a été de 13,86 nœuds, avec une surface de maître couple plongée de 98”-',,8 ; ce qui , en calculant comme le fait M. Bourne , donnerait 259 pour le coefficient relatif à la puissance nominale , et 172 pour les 1500 chevaux de basse pression donnés par l'indicateur. Les essais de traction au point fixe ont donné, avec 7”, 91 de tirant d’eau, 17,8 tours de machine et 1*,177 de pression effective et moyenne par centimètre carré dans les cylindres, ou 118412“ sur les pistons, un effort de traction, lu sur le dynamomètre, de 15 660*; avec 19 coups de piston , il s’est élevé à 19120*. Le rapport entre la pression sur les pistons et l'effort de traction est à peu près constant sous toutes les allures.

Ces résultats remarquables sont détaillés dans le tableau VIII à côté de ceux de plusieurs autres navires, et ils étonnèrent le monde marin : car on avait peine à croire qu'un vaisseau portant 90 canons et toutes leurs munitions, 20 jours d'eau en caisse, 90 jours de vivres et 730 tonneaux de charbon, pût acquérir des vitesses de 12 et 13 nœuds; lorsqu’il y a si peu de temps, des vapeurs dénués d’artillerie passaient pour donner des résultats satisfaisants en filant 9 à 10 nœuds. Ils sont entièrement dus à M. Dupuy de Lûme, qui le premier a conçu ce projet hardi, et qui a eu le talent de le bien exécuter. Si on rapportait l'utilisation du Napoléon à son artillerie et à sa marche, il aurait un résultat supérieur aux autres vaisseaux, et c’est la véritable utilisation d'un navire de guerre; elle devrait même être calculée au moyen du charbon brûlé, plutôt que par la puissance obtenue pendant des observations dont les éléments ne sont plus semblables dans la pratique.

MACHINES BD MOSTEBELLO.

Afin de donner ans anciens vaisseaux un moteur mécanique , sans rien changer à leur disposition, on plaça sur un Taisseau à trois ponts, te Monlébelto , un petit appareil à deux cylindres oscillants de 120 chevaux nominaux , qui , dans les expériences , en a développé réellement prés de 220, et a fait filer de 6', 5 à T, 0 au vaisseau. Dien que ce résultat ne coûtât que l’addition de la machine et ne diminuât sensiblement aucune des anciennes ressources du vaisseau, il ne satisfit point en présence des vitesses du Charlemagne et du Napoléon, et au lieu de l’imiter, on préféra depuis allonger les vaisseaux existants pour leur donner autant de vitesse qu’à ceux de nouvelle construction. Les expériences dynamométriques au point fixe faites avec 0,75 d’introduction, 36 à 38 tours par minute et un effort de 32640* sur les pistons, ont donné 6750“, en déduisant 500* dus à l’effet du vent. L’effort théorique pour le pas de 6” eût été de 0248. Son rapport à la traction réelle est 0,72 , et avec des puissances moindres ce rapport ne change pas. La surface immergée du maître couple était de 1 03m-q,1 3 , pendant que le navire faisait en moyenne 6', 66, et avec une puissance de 219 chevaux; ce qui, parla méthode de Bourne, donne pour la puissance nominale 254, et pour celle mesurée par l’indicateur, 139 de coefficient d’utilisation.

MACHINES DE L'ÂVSTEliUTZ ET DU JEAN BART.

Le succès de différentes machines directes décida l’adoption de ce système à la place des engrenages, et l’usine d'Indret a exécuté, sous la direction de M. Moll, plusieurs machines dont nous allons don* ner la description, d'après celle du JeanBart, armé en 1853. Cet appareil moteur est formé de quatre cylindres ce placés en regard , en travers du navire , et agissant deux à deux sur une même paire de manivelles. Pour cela, le piston de chacun des cylindres (fig. 8 et 9, pl. XIII) a sa tige t engagée dans une traverse f prise par ses extrémités dans des guides g g faisant partie du bâtis, et dont les côtés servent de tourillons aux branches de la grande bielle B. Le cylindre opposé ajoute sa force à celui dont il vient d’être question , au moyen de quatre tiges horizontales emmanchées et clavelées dans les oreilles des traverses , pour joindre celle d’un cylindre à celle de l’autre, et le tout forme un cadre de quatre branches passant deux à deux en dehors des manivelles

et an-dessus ainsi qu’au-dessous de l’arbre. De la sorte, la bielle et la manivelle portent la totalité de l’effort des deux pistons opposés, et la machine est dans les mêmes conditions de marche que si elle n’avait en tout que deux cylindres. Les deux grandes bielles sont à tribord ; elles embrassent dans une fourche la tête de la tige du piston ; leur longueur n’est que trois fois celle do la manivelle, et leurs clavettes sont serrées par des vis qui les attirent de bas en haut.

Los tiroirs T sont placés sur les cfttés, en regard deB cylindres et dans un plan vertical ; ils reçoivent la vapeur de la caisse T1, sur laquelle est boulonné le tuyau de la chaudière : cette caisse contient le registre. Ils Boni en coquille, et reçoivent le mouvement de deux tiges a et a1, embrassant deux excentriques e et e' callés sur l’arbre , 1 un pour la marche en avant , l’autre pour celle en arrière. Ces deux tiges sont unicB à un arc bb, portant dans sa fente un bloc glissant, auquel est unie la tige du tiroir maintenue en ligne droite par les guides d d adossés aux bâtis. Pour changer la marche, l’arc fendu est joint vers son milieu à une glissière y, prise entre les montants parallèles d d et percée par une vis d, dont elle est l’écrou. Cetlc vis est entraînée par l’engrenage d"’ agissant sur son pignon d", au moyen de deux roues à manettes n n. De la sorte , l’arc fendu est élevé ou abaissé de manière à rapprocher de la tige du tiroir celle rt ou n', de l’excentrique r ou é disposé pour marcher en avant ou en arrière. Tout ce mécanisme occupo l’eBpace entre les deux cylindres , dont la distance d axe en axe est de .t .

Les condenseurs C'C' servent de plaque do fondation , contiennent les pompes à air ainsi que les bâches et portent sur leurs extrémités les cylindres tout en réunissant ceux de l’avant à ceux de l’arrière et formant une grande caisse en fonte de 4”,30 dans le sens de la quille et 7", 20 en travers, de manière à couvrir une surface de 31 mètres carrés. Us forment la principale liaison inférieure des différentes parties de l’appareil, et par le haut les cylindres ne sont unis avec les paliers que par les guides et quelques entretoises en fer forgé dont la fig. 8 montre la disposition. 11 y a quatre pompes à air H, placées verticalement dans chaque condenseur : ces pompes , à simple effet et â clapets métalliques, sont disposées comme celles des anciens appareils à balancier. Leur tige est maintenue en ligne droite par des guides hh boulonnés sur le couvercle; à sa suite sont deux bielles It1 h' articulées à des balanciers de second ordre if, portés par une petite bielle ti', soutenue ellemême par une console i" boulonnée au couvercle du cylindre. Les deux

bras du balancier i sont égaux pour donner à la pompe à air la moitié de la course du grand piston. L'extrémité du balancier i vient s’articuler à une glissière/ qui monte 'et descend entre deux guides d'une console k placée au-dessus des paliers de l’arbre, et le mouvement est imprimé à tout ce mécanisme par une bielle jj' dont le pied est à fourche et embrasse entre ses branches la tète de la grande bielle B, tandis que ses coussinets glissent sur la soye de la grande manivelle. 11 en résulte que la longueur de cette soye est augmentée des épaisseurs des deux branches de la bielle de pompe à air et que les manivelles sont plus éloignées l'une de l'autre. Les pompes alimentaires P sont placées à l'extrémité de l'appareil en regard des chaudières et sont entraînées par un engrenage, de même que celles servant à l'épuisement de la cale P', situées à l'opposé. Les dimensions principales de l'appareil sont : diamètre des pistons 1",30, course 0“,90, diamètre de pompe à air 0”, 75, course 0",5i). L'introduction dure jusqu’aux 0,8 de la course et la détente variable s’étend de 0,30 à 0,8. Le poids total de l'appareil moteur est de 130 tonneaux. Les chaudières, au nombre de quatre, ont seize foyers; elles ont 6" ,25 de longueur sur 3” de large et 4”,30 de hauteur; chaque foyer a 2”, 26 sur 0,80; les grilles ont 2m,10, leur surface est de 26“-'' ou 0”,,,060 par cheval nominal. La surface de chaufTe totale, non compris les cendriers, est de 630“,q,4 dont 482”‘,q.sont pour les tubes. Le volume d’eau est 52”‘<f, celui de la vapeur 54, et le poids total, avec l’eau, est de 1G8 tonneaux; ce qui porte celui de l'appareil entier à 298 tonneaux pour 450 chevaux nominaux, et avec le propulseur et les accessoires il s'élève à 354.

L’hélice de ce vaisseau a 5'" de diamètre, 6“ de pas à l’entrée, 7”, 60 au milieu et 8”,0 à la sortie : elle ne prend que 0,20 du pas pour les deux ailes ensemble. L'arbre est en trois pièces réunies par des manchons. Pour hisser l’hélice il faut défaire un petit manchon d'assemblage et amener l'hélico à une position verticale au moyen d’une vis sans fin comme celle du Napoléon (page 308) et la fixer par deux boulons ou verrous qui traversent les montants verticaux du cadre. L’hélice affolée n’empêche pas le vaisseau de gouverner et de virer; elle tourne jusqu’à 3' ou 3',5 lorsqu'elle est folle. L'entrée du puits est fermée par des battants de porte, ce qui ajoute à la lenteur des démontages de l’hélice. On a paru penser que la durée de cette opération n’était limitée que par le temps nécessaire pour avoir de la pression dans les chaudières; ce ne serait vrai que si on n’avait pas de voiles (page 334). Le tableau VIII

montre que, pour la puissance de 450 chevaux nominaux de sa machine, le Jean Bar I a obtenu de 8 à 10 nœuds de vitesse, et les détails portés sur les diverses colonnes résument les expériences.

La machine de B Austerlitz , sortie également des ateliers d'Indret, ne diffère de la précédente que par quelques détails, les tiroirs sont audessus des cylindres et ceux placés en regard sont conduits par le même excentrique. Les détentes sont à cames placées sur le grand arbre en dehors des paliers du milieu , elles ferment l'introduction par des papillons placés, dans le tuyau de vapeur. La bielle qui fait monter et descendre les balanciers des pompes à air est articulée au milieu de la soye des grandes manivelles, de sorte que c’est la grande bielle qui est à fourche. Le renvoi du mouvement des pistons est le même qu’à bord du Jean Bart et les deux appareils offrent de grandes analogies.

L’usine d'Indret exécute maintenant sur des plans analogues une machine encore plus puissante destinée au vaisseau à trois ponts la Bretagne, allongé de 20 mètres.