MACHINES DO DCQUESSE ET DU TOURVILLE
Parmi les nouveaux types de machines à vapeur que la position sous l’eau de l’hélice et son mouvement rapide ont fait adopter, il y a surtout lieu de remarquer celui de M. Maxeline, du Havre. Il est depuis plusieurs années employé sur la Pomone, on en trouve un aperçu parmi les figures du Dictionnaire de marine à vapeur, et, avec quelques différences dans la disposition de la bielle et des tiges de piston, il a été appliqué à de nouveaux appareils, pour lesquels il a donné de très-bons résultats. Depuis, il a été employé à mouvoir deux engrenages prenant dans le môme pignon , et la pl. 1 en donne une idée générale facile à compléter par les détails qui vont suivre. Retourné, pour aihsl dire, de manière que les tiges de piston soient dirigées vers le milieu du
navire au lieu de l'être vers la muraille, comme avec les engrenages , eet appareil vient d'être exécuté sur une plus grande échelle pour les vaisseaux le Duquesne et le Tourville. Je le crois destiné à être fréquemment employé et même à être préféré aux cylindres oscillants et aux machines à fourreau : c’est aussi l’opinion de M. Bourne (page 183). Les premiers sont peu assortis aux vitesses de rotation nécessaires avec l’hélice, leur masse considérable, rappelée en sens inverse avec violence, surtout au bas de la course, est une cause d'ébranlement et d’usure qui ne résisterait pas à un service prolongé : la machine de Blyth (pl. VI) est encore exposée à ces inconvénients, malgré sa disposition compacte. Les machines à fourreau ont le désavantage de présenter de plus grandes surfaces réfrigérantes que les autres et d’avoir nne articulation importante dont le serrage est difficile. Ces différents systèmes, et même celui du Chaplal, occupent au moins autant de place que celui dont il est question. En effet, dès que les cylindres sont placés en regard, il faut nécessairement laisser entre eux assez d'espace pour la rotation des manivelles, et les couvercles ont souvent leurs nervures un peu entaillées, pour obtenir plus de rapprochement et par suite nne moindre longueur de portant sur carlingue. Cette dernière condition est de la plus haute importance à bord des vaisseaux, en ce que les carlingues et la membrure ont une élasticité que ne possèdent pas les bâtis, et que si ces derniers s'étendent d'un bord à l’autre, ils deviennent les grandes pièces de liaison, parfaitement rigides, d'une charpente très-élastique et sujette à se déformer : s’ils ne se brisent pas sous les efforts du travail du navire avec gros temps, ils fatiguent beaucoup leurs points dejonctiom Aussi les machines qui ont 11 mètres de portant sur carlingue en travers sont beaucoup plus exposées que les autres au genre de rupture le plus à craindre sur un vaisseau chargé d’artillerie; surtout quand cette largeur force à reporter l’appareil vers le milieu du navire, où les fonds sont plats et ne présentent pas à beaucoup près autant de rigidité, que celles où la finesse des façons donne aux couples une forme plus rapprochée de celle d'un triangle.
Je crois reconnaître, dans les appareils de 650 chevaux de M. Mazeline, destinés aux vaisseaux le Duquesne et le Tourville, des dispositions si judicieuses et si appropriées aux efforts variés des machines à bord des vaisseaux, que je concentrerai sur eux tous les détails relatifs aux nouvelles machines directement unies à l’hélice. Je vais donc chercher, avec l’aide des figures dessinées sur les planches X et XI, à donner
une idée complète de ce genre d'appareil. Il est formé de quatre cylindres horizontaux cccc (pl. X) de t“,47 de diamètre, et de t“,20 de course, disposés de manière que chacun d'eux se trouve devant l'espace libre laissé entre ceux du côté opposé, pour le jeu des renvois de mouvement. Ces quatre cylindres sont posés sur uue grande caisse E, en plusieurs pièces et divisée en compartiments qui servent de condenseurs à chacun des cylindres et forment, par le boulonnage des diverses parties, la plaque de fondation de tout l’appareil reposant sur les carlingues du navire. Ces dernières sont en fonte , et tout en remplaçant une partie du lest, elles serviront ainsi de pièce de liaison pour la machine et la préserveront en partie des efTorts de la muraille. 11 serait probablement meilleur d’établir a priori le poids consacré au lest, pour en répartir une portion dans le bas des pièces de liaison de la machine; ee serait plus solide que des carlingues additionnelles. Toutefois ces dernières sont une précaution qu'il est à regretter de ne pas avoir admise pour d’autres appareils, dont elles auraient garanti la duré.e. Ces carlingues suivent en dessous les façons du navire et ont ainsi la forme d’un triangle dont deux côtés sont courbes; au milieu du bas est un ressaut pour ne pas couper la carlingue en bois du navire. Elles sont au nombre de cinq, sont creuses à l’intérieur et leurs parties basses ont un large rebord extérieur ou collet, qui s’applique sur le navire et lui est joint par de grosses vis à bois: celles-ci, vissées d’abord dans la membrure, sont ensuite coupées à la partie qui a servi à les tourner et présentent, audessus des collets, une partie taraudée sur laquelle est vissé un écrou. De la sorte, les carlingues seraient démontées sans qu’il fût nécessaire de dévisser les boulons eux-mêmes. Les faces inférieures des carlingues ont uue courbe plus prononcée que les parties du navire où elles reposent, afiu qu’il y ait un peu de jour sur les bords, et les boulQns dont nous venons de parler ne vont qu'au milieu de chaque côté , afin de ne pas donner trop d’étendue aox liaisons latérales. Ces carliugqes sont unies entre elles, dans le sens de la longueur du navire, par de fortes traverses en fonte. Les plaques de fondation sont d'abord établies sur des cales en bois placées entre elles et les carlingues. Quand elles ont été parfaitement dressées , on met autour de chaque boulon une cale en fer assez large pour maintenir l'écartement déterminé, et les cales en bois deviennent inutiles.
Chaque compartiment de la fondation forme le condenseur E' du cy-
lindre placé à côté et laisse entre lui et le snivant nn intervalle où se trouve la pompe h air a, située en dessous du cylindre à vapeur et mue directement par le piston de ce dernier. Les caisses des condenseurs sont en outre réunies par de fortes entretoises en fonte à croix de Saint-André VU, portant sur les carlingues du navire et boulonnées solidement avec les parties voisines, de manière à former un tout rigide, dont la longueur, portant sur carlingue, est de 7“, 25, et la largeur 5”, 90. l-es cinq boulons de fondation, placés sur chacune des cinq carlingues, sont à un mètre l’un de l'autre, de sorte que leurs points extrêmes, placés à cinq mètres, forment, à bien dire , la largeur de la machine , qui est entièrement solidaire du navire. J’insiste sur cet avantage du peu de largeur et du rapprochement des points d'attache de la machine au navire, en ce que je crois que c'est une dos plus grandes garanties de solidité. Celle-ci ne couvre en totalité qu’une surface de 42 mètres carrés et demi, et en hauteur elle n’a que 2“,85 de la carlingue aux pièces mobiles les plus élevées ; elle n'occupe donc par elle-même qu’un volume de 122 mètres cubes, et par conséquent elle pèserait autant que ce qui occupe d’habitude l'espace qui lui est destiné, s’il n’y avait pas tout celui consacré à la manœuvre et aux diverses communications.
Les pistons des quatre cylindres sont attelés à un long arbre A , placé au niveau de leur axe et formant quatre vilebrequins; il est situé au milieu de tout l’appareil , de sorte que deux cylindres agissent d’un bord et les deux autres à l’opposé. Cet arbre n’est que le prolongement de celui de l’hélice et sa force diminue à mesure qu’il s’éloigne vers l’avant et qu’il n’a plus à supporter l’efTort de toutes les machines;' il en est de même des manivelles et de leurs soves , qui ont une force proportionnelle à la somme des efTorts exercés suivant le nombre de cylindres. Cette précaution assure la rigidité nécessaire à l’arbre, sans lui donner des dimensions et des poids exagérés : il serait nécessaire de l'adopter toutes les fois que les efTorts de plusieurs pistons se réunissent sur un même arbre. En partant de la partie la plus éloigtiée vers l’avant, on trouve que la première soye de manivelle S a 0”,2C de diamètre sur O", 227 de long; la seconde S’ a 0“,35 de diamètre sur 0",20 de long; la troisième S* a 0“,35 de diamètre sur0“,2l) dç long, et la quatrième S'" a 0”,38 de diamètre sur 0", 18 de long. Les arbres des premières machinés vers l’avant ont 0“,2I de diamètre et 0",40 de longueur de portage sur leurs coussinets; celui placé entre la Beconde et la troisième machine a une longueur de 0“ ,50 de portage sur ses coussinets. C’est après celui-ci, c’est-A-dire
devant la bielle de la troisième machine en M, que la suite des arbres
en vilebrequin est interrompue et n'est plus d’une seule pièce de forge comme sur l’avant et sur l’arrière de la séparation. Il serait en effet difficile de fabriquer une série de sept manivelles sous différents angles et la moindre erreur dans les alignements et après l’usure dans le calage des coussinets, causeraient des efforts sur les parties faibles, c’est-à-dire sur les soyes, qui supportent le plus de foree et sont exposées à des échauffements. Cette séparation des quatre manivelles de l’avant et de celles de l'arrière est opérée au moyen d’une disposition fort ingénieuse et différente de celle usitée pour les arbres intermédiaires et ceux des roues à aubes. La soye du troisième cylindre, à partir de l'avant, est de la même pièce de forge que la manivelle de l’arrière de cet appareil et que l'arbre de l’hélice. Cette soye a un très-grand diamètre, parce que son intérieur est creux et forme une douiHe prolongée dans l’œil de la manivelle ; c’est elle qui supporte le frottement des coussinets de la bielle , et elle s'arrête à quelque distance de la tranche de la manivelle suivante, pour tourner librement quand elle est séparée. La réunion s’opère au moyen d’une soye pleine, qui s’introduit dans la première pour unir les deux mouvements, et qui est clavettée dans son œil de manière à être solidement tenue dans le trou conique qu’on y a pratiqué , comme pour les soyes de manivelles ordinaires. La soye pleine a sur les côtés des parties plates, dans le plan perpendiculaire à la manivelle, pour porter sur d’autres faces planes aussi d'une douille en bronze introduite dans la soye creuse, afin de "remplacer les touches ordinaires et d’obvier ainsi au défaut d’alignement des arbres.
Pour séparer les machines de l’avant, il suffit d’enlever la clavette qui tient la soye intérieure, et, par un coup de marteau, de la faire sortir du trou cône. Dès lors les machines de l’arrière peuvent tourner indépendamment de celles de l’avant, d’autant plus que les arbres destinés aux tiroirs sont interrompus au même point, et que la bielle de la troisième machine reste articulée sur la soye creuse. En moins de dix minutes la séparation ou la réunion des machines se trouve ainsi opérée. Comme à ce point les soyes ne sont plus de la même pièce que le3 manivelles, et ne présentent pas autant de rigidité, on a donné une plus forte dimension à ces dernières et une plus grande longueur aux portées sur les paliers. Leurs coussinets oiil plus d’une fois etdemiele diamètre, afin que cette sorte de manchon, maintenu par le roide des bâtis, conserve l’arbre dans son axe de rotation et le soutienne contre les efforts opposés des ma-
nivelles. Le diamètre de l’arbre suivant, en allant vers l'arrière, est de 0“,34; la longueur de ses coussinets, est de 0“,54, et enfin le dernier portage dans les coussinets a Û",50 de long et O”, 34 de diamètre, tandis que l'arbre de l'hélice a 0m,39 de diamètre. La solidité des manivelles suit une progression semblable à mesure qu’on s'approche de l'arrière, chacune gagnant en épaisseur ce qu'on a retranché à la longueur de la soye, pour augmenter le diamètre, et par suite la roideur de ce point. 11 en résulte que toutes les soyes ont des surfaces frottantes à peu près égales, mais cependant un peu plus étendues sur celles à grand diamètre, afin de compenser l’accélération de mouvement des surfaces par une pression moindre. Il en est de même des arbres à mesure que les manivelles qui les entraînent concentrent la force d'un plus grand nombre de pistons.
Les coussinets sont en fonte de fer et garnis â l'intérieur de métal antifriction; leur serrage est dans le sens horizontal, c'est-à-dire -que la fente qui sépare leurs deux parties est dans un plan vertical. De la sorte
ces parties sont rapprochées dans le sens où s'opère le plus grand effort, au moyen de clefs à échelons : celles-ci, au lieu de former un plan incliné continu, sont divisées en trois ou quatre parties ayant la même obliquité, pour glisser sur d'autres obliquités semblables de la contreclavette. Comme l'inclinaison est alors plus forte que d’habitude, ces clefs ont moins de longueur de chasse, et sont tirées par un écrou vissé sur leur extrémité taraudée. Les faux coussinets en fonte de fer, destinés à remplacer ceux en bronze, ont dans leur partie concave des rainures en queue d'aronde pour retenir le métal doux, et leur extérieur forme trois faces planes prises dans le palier et son chapeau. Chaque portion de coussinet a derrière elle un bloc de fonte creuse k ajusté dans le bâtis, mais facile à sortir pour enlever le demi-coussinet et en changer le métal sans être forcé dé démonter l’arbre. Toutes ces parties sont ajustées avec le plus grand soin, pour éviter les vibrations. Afin que le serrage des coussinets ne dérange pas l'alignement des portions d'arbre entre chaque paire de manivelles, on a tracé des repères sur les bâtis, et ou a une jauge fixée à côté par des vis, pour leur comparer la position de l'arbre et savoir si c’est sur tribord ou sur bâbord qu’il faut le porter pour rentrer dans la ligne de rotation : cette précaution est très-utile, et devrait être étendue à presque toutes les pièces mobiles des appareils.
Les chapeaux des différents paliers sont tenus par quatre boulons, et les coussinets ont dans leurs parties séparées et en regard des rai -
Digitiz
nures obliques, pour y chasser une clef d'acier et tendre à les éloigner, tandis que le serrage des clavettes ou des boulons ordinaires les rapproche. On serre d’abord ces derniers très-fortement, de manière à rendre le chapeau immobile, et on frappe ensuite les clefs des coussinets pour soutenir les parties frottantes contre l’excès de pression, et permettre seulement l’introduction de l'huile entre les surfaces. Les tranches en regard de chaque portion de coussinet sont creusées de manière à recevoir un nombre convenable de couches de gros cuir pour frotter sur l’arbre et maintenir l’huile, en lui présentant une surface cylindrique continue, au lieu d’avoir les arêtes de la disposition habituelle qui râclent, pour ainsi dire, l’huile à son passage et la font tomber par le côté.
Comme le mouvement des manivelles conjuguées à angle droit ne saurait être uniforme , même dans le cas où on supposerait aux bielles une longueur infinie, de manière quelles restent toujours parallèles à elles-mêmes, il en résulte une grande irrégularité dans la rotation de l’hélice et des inégalités d’efforts sur les arbres. 11 faut dès lors que ces pièces prennent des dimensions exagérées relativement à l’effort moyen, puisqu’il leur faut résister au maximum. Afin de se rapprocher de la régularité désirable , M. Mazeline n’a pas calé ses quatre manivelles de manière à ce qu elles fassent entre elles des angles égaux de 45’, comme on le fait d’habitude. Pour déterminer la différence d’angle , AL Cody, ingénieur civil de l’atelier, a supposé, pour plus de simplicité, que la bielle restait parallèle à elle-ïnême, et il a observé que la courbe d’indicateur exprimant les efforts du piston à chaque point de sa course, devait être naturellement combinée avec l’effort de la bielle sur l’arbre exprimé par le sinus de son angle avec la manivelle. Si , pour montrer les efforts pendant la rotation complète d une seule machine, on met l une à la suite de l’autre deux courbes d'indicateur, on observe des hauts et des bas très-remarquables dans les pressions exercées. S’il y a deux machines conjuguées à angle droit, on devra par-dessus ces deux courbes en mettre deux autres adjacentes aussi, et dont les commencements seront au milien des premières, et on aura ainsi quatre' liants et quatre bas dans la pression, au lieu de deux, comme la première fois, et ces derniers seront moins déprimés. Dans le cas de quatre machines ayant leurs manivelles à angles droits, rien ne sera changé, puisqu'on aura seulement duublé les efforts et nullement leur position sur le cercle décrit par les manivelles. Mais si une paire de ces manivelles est transportée de 45* relativement à l'autre, comme on le voit(fig. 25, pl. IX) à
l’échelle de fa, par l’angle HOC, il on résulte que les quatre diagrammes de la paire de manivelles A et U se trouvent couverts et partagés en deux par les quatre diagrammes des manivelles C et D : il y a donc alors huit liants et huit bas au lieu de quatre, comme dans le cas précédent, et au lieu de présenter des saccades profondes, les cercles se confondent dans une ondulation peu prononcée. Cet effet devient encore plus marqué si les courbes superposées expriment de grandes détentes.
Afin d'exprimer les effets produits par le calage établi sur ce principe, M. Cody a exécuté les tracés de la figure 26, établis en divisant d'abord le cercle de la manivelle en 32 parties et en le développant suivant une ligne pour les ordonnées. Puis prenant sur des diagrammes théoriques (fig. 27) les etTorts du piston aux dilïérents points de sa course, et pour différentes détentes, il a calculé leur moment en les multipliant par les sinus des angles de la bielle et de la manivelle, et il a porté les résultats collectifs sur les abscisses successives de la figure 26, où le développement de la manivelle est au fa. Les courbes relatives à deux ou à quatre cylindres conjugués a angle droit sont en ponctué, et celles à quatre cylindres calés par paires à 45" sont en lignes pleines; dans les deux cas la résistance est supposée uniforme, comme cela est réellement à la mer, de beau temps. On remarque qu’à pleine vapeur les premières offrent peu d’ondulations, et que leur effort est presque uniforme, tandis qu'avec une grande détente la pression devient par moments trois fois et demie plus forte; tandis qu’avec le calage dont il est question la force ne change pas sensiblement. L'inspection de celte figure suffit pour montrer quelle régularité de marche on obtient de la sorte, et cela sans compliquer le mécanisme, puisqu'il est facile de caler les manivelles, comme on le veut. Itans le cas qui nous occupe, les manivelles A et U appartiennent aux deux machines de l'avant, et C ainsi que D à celles de l’arrière. C'est donc entre la seconde et la troisième machine, là où a lieu l’interruption de l’arbre et le débrayage, que se trouve cette modification des angles. Pour rendre cette disposition plus parfaite, il faudrait faire entrer en ligne de compte les angles des manivelles et des bielles; car, en admettant que l’effort sur les pistons soit uniforme pendant toute la course, il y a des parties de la révolution où l'effort sur l’arbre est presque le double de ce qu'il est dans d’autres moments, et celu parce que la bielle étant courte et ayant, par exemple, trois fois et demie la manivelle, les efforts pour faire tourner ne sont pas les mûmes aux deux extrémités de la course, c’est-à-dire quuiid la bielle lire ou quand elle pousse; il est
donc probable qu'une légère correction à ces angles amènerait une régularité encore plus parfaite (voy. ce qui est dit à ce sujet chap. vi).
Pour diminuer les trémilations, qui ébranlent tout avec une rotation rapide, chaque manivelle porte une contre-poids M'M' tenu par des boulons de manière à équilibrer son poids et celui de sa soye : il ne reste donc plus, pour produire des chocs , que la portion du poids de la bielle portée par la manivelle et l’inertie de toutes les pièces ayant un mouvement de va et vient. Cette précaution a déjà produit de très-bons elîels sur les locomotives , dont les saccades brusques ont été diminuées en déterminant avec exactitude les contre-poids, pendant que la locomotive suspendue sur des tréteaux faisait tourner en l’air ses roues motrices avec leur vitesse de régime. Quoique les machines marines soient encore loin de la célérité de mouvement des appareils des chemins de fer, elles sont arrivées à marcher assez rapidement pour prendre des précautions analogues.
Voyons maintenant les détails de chaque cylindre et par quels procédés son piston imprime le mouvement à la paire de manivelles placée en regard de son couvercle. Chacun des cylindres a, de la même coulée que lui , des saillies latérales ce, servant de conduit de la vapeur vers le condenseur et en même temps de supports pour l’unir aux plaques de fondation et aux entretoises, employées à relier les parties supérieures de l’appareil. Il est ouvert par la partie opposée aux manivelles : c’est donc, à bien dire, au fond que se trouve le couvercle; l’autre bout est du même jet de fonte et n’est percé que par les deux tiges de piston et parle trou qui a servi au passage de l’arbre de l’alésoir: celui-ci se trouve bouché par un couvercle pour servir à la visite et à l’entretien du piston. Chacun des bouts du cylindre a vers le bas une soupape de sûreté tenue par un ressort, pour laisser une issue à l’eau; mais comme cette précaution ne serait peut-être pas suffisante en cas de projection de la chaudière et que la présence d’un peu d’eau dans le cylindre est très-nuisible au fonctionnement, quand même elle n’occasionnerait pas de chocs, il y a en outre en dessous et à chaque bout une soupape à tiroir ou glissière di , frottant sur l'orifice d’ur.e boîte adossée au cylindre et entraînée de manière à n’ouvrir qu’au moment où le piston arrive à fin de sa course. Les deux glissières reçoivent ce mouvement de celui du tiroir lui-même , dont la tige perce la boite à l’opposé de l'excentrique et s'articule à un levier d'd' qui vient prendre au bout de son bras inférieur la tige commune aux doux soupapes à glissière dont il vient d'être question. L’eau
qu’elles laissent échapper s’évacue au condenseur par un tuyau, pendant le temps que dure la sortie de la vapeur.
Les pistons sont formés d'un anneau en fonte PP, ayant à l'intérieur des saillies pour recevoir les tiges et portant sur son pourtour une garniture en fonte. Afin de leur donner la légèreté des pistons en fer forgé, le vide de leur partie centrale est bouché par deux feuilles de tôle p'fi de 0",015 tenues sur leur contour par des boulons et unies entre elles a leur centre par une sorte de tampon en fonte vissé dans les deux tôles. La garniture est composée de deux anneaux tournés excentriquement de manière à ce que leur épaisseur, dans la partie où est la fente, ne soit que la moitié de celle à l’opposé : la coupure de l’une se met sur le fort de l’autre. En outre, derrière les deux anneaux qui frottent sur le cylindre , il s'en ’ trouve deux autres semblables, qui servent de ressort et dont les joints se trouvent placés devant les pleins des premiers; tous sont introduits par le fond à l’opposé des tiges et sont maintenus par une couronne plate p tenue par des boulons p', qui traversent tout le piston. Afin de soutenir le poids de celui-ci et d’empêcher son bord de frotter sur le cylindre, il existe en bas deux forts ressorts plats entre les anneaux des garnitures et le noyau , pour soutenir le piston et ne pas le laisser supporter par ses tiges ou ovaliser le cylindre.
Les points où les deux tiges sont introduites dans le piston se trouvent sur un diamètre oblique, afin qu’en se prolongeant vers le bord opposé de la machine l’une d’elles T passe au-dessus de l'arbre et à droite des manivelles, tandis que l’autre T' est au-dessous de l’arbre et à gauche de ces mêmes manivelles : leur distance se trouvant calculée de manière à laisser un espace libre au jeu de ces pièces mobiles. L’extrémité de ces tiges est en cône et tenue dans le piston par de forts écrous, qui entrent dans des cavités correspondantes du fond du cylindre. Après avoir traversé un presse-étoupe ordinaire, chaque tige s’engage et se clavette dans la douille d’une seconde tige tt' servant à la prolonger, jusqu’à une traverse en fer forgé T* ayant les deux extrémités courbées en sens inverse et perpendiculaires à sa longueur, comme les branches d’un z, pour se terminer par une douille qui reçoit le prolongement de la tige du pistun et maintient l’écartement nécessaire de chacune des tiges. Le milieu de cette pièce est tourné, pour former le tourillon de la grande bielle et compléter ainsi le renvoi de mouvement , qui se trouve composé des tiges prolongées, pour le transporter au côté opposé , et de la bielle pour le ramener au centre sur le bouton de manivelle en oscillant dans un plan
vertical entre les deux tiges. Cette disposition, aussi simple que compacte et d'un accès facile pour le graissage et le serrage, procure une longueur de bielle suffisante et n'a besoin que d'un coup d'œil sur les figures
pour être comprise.
Pour maintenir les tiges en ligne droite et les soutenir contre les efforts obliques de la bielle, la traverse T" a, de chaque côté, entre ses extrémités coudées et le tourillon du milieu, une partie ronde, prise entre deux blocs de fonte G'G' réunis par des boulons pour former les glissières. Les faces frottantes sont garnies de métal doux, maintenu par des rainures en queue d’aronde. Ces blocs ou glissières ont sur les côtés des nervures et glissent entre deux plans parallèles en fonte GG, qui leur servent de guide et maintiennent l’alignement des tiges de piston. Les glissières et leurs guides sont placés aussi près que possible l'un de l’autre , pour que les différences de frottement, s’il s’en présente, ne nuisent pas au parallélisme du mouvement, comme si une grande distance donnait un long bras de levier à ces efTorts inégaux. En outre, cette disposition permet de concentrer davantage les diverses parties de la machine Le chemin parallèle dans lequel courent les glissières est formé en dessous par une partie des bâtis bien planées et en dessus par une sorte de règle en fonte fortiGée par une nervure et tenue à ses extrémités par des boulons, de manière à ne laisser au chemin parallèle que l’épaisseur des glissières.
fe Tous les renvois de mouvement se ressemblent, et s’ils ne sont pas détaillés devant chacun de leurs cylindres, c’est qu’on a préféré profiter du nombre de ces derniers pour montrer d’autres détails. Ainsi sur la figure 1 on voit l’intérieur du piston et du cylindre de tribord ; le détail de la pompe à air et des oriGces du tiroir placé en avant et du même bord, qui de la sorte ne paraît pas sur la figure. En bas, c'està-dire à la partie de bâbord de la machine , on a détaillé à droite, autrement dit à bâbord derrière , les orifices du cylindre pour le tiroir et une partie du renvoi de mouvement de ce dernier. Pour laisser voir, à l’opposé, l'intérieur du condenseur, on a supprimé la grande bielle, la traverse et les glissières de ce dernier cylindre, et toutes ces pièces ont été détaillées sur celui de gauche, c’est-à-dire de bâbord devant. De la sorte on aperçoit beaucoup de détails qui auraient nécessité de nombreuses planches, et on n’en comprend pas moins la disposition générale de l'appareil. Toutes les manivelles ont été représentées dans le sens de leur longueur; ce qui n’est pas exact, à cause de leur position respective à
angle droit. Mais on a préféré les dessiner ainsi pour montrer leur surcroît d’épaisseuret celui de leurs soyes vers l’arbre de l'hélice et pour faire voir leurs contre-poids.
La figure 3 présente des anomalies du même genre. Le cylindre à gauclie montre le fond, c'est-à-dire la partie située vers la muraille du navire, avec le levier d'd' de la soupape servant à purger le fond du cylindre et la soupape de sûreté d" : en dessous est la pompe à air. Le second cylindre, placé du côté opposé, n’est représenté qu’en partie : on n'en voit que le liant, avec le tiroir en section latérale et les glissières de la détente ; en dessous on distingue la traverse T"T", les guides GG vus par leur extrémité, et le bout de la grande bielle F, avec les boulons de serrage de ses coussinets. Enfin, en bas est le condenseur E, avec les deux portes servant à visiter les boîtes à clapets de la pompe à air. Le troisième cylindre est entièrement supprimé, et cette partie de la figure montre l’arbre R des tiroirs, la traverse en z T’T', avec les parties rondes T'T"etla section des glissières GG , celle de la pompe à air a , avec ses orifices vers les boîtes à clapet d’aspiration et de refoulement et la soupape de purge W, accompagnée de son renvoi de mouvement vers la droite de la figure. Enfin le dernier cylindre à droite, c’est-à-dire celui de tribord derrière, montre la face en regard du milieu du navire, les deux tiges du piston T et T', une partie du renvoi de mouvement des tiroirs et le coussinet de l’arbre A vers l’arrière, avec la section delà manière dont le métal antifriction est uni aux coussinets en fonte de fer. La partie supérieure de celte figure montre la disposition du tuyau de vapeur, qui, après être arrivé des chaudières, se bifurque pour amener la vapeur à chaque paire de cylindres. On y voit les boîtes en fonte V au-dessus des tiroirs et les pros.seétoupes des tuyaux supérieurs. A l’aide de ces figures, il est facile de comprendre les diverses descriptions de l’appareil du vaisseau le Tourville et le Duquesne.
Les tiroirs 00 sont placés à la partie supérieure de chaque cylindre; leur boîte reçoit la vapeur au moyen d’un tuyau supérieur en fonte V, dans lequel se trouve le papillon octogonal du registre Y, qui communique avec le tuyau en cuivre qui amène la vapeur des chaudières. Le tiroir ressemble à ceux en coquille, il est divisé en deux parties distinctes contenues dans la même boîte (fig. 3) et entraînées chacune par une tige particulière. La partie inférieure forme les barrettes, qui sont en fonte de fer frottant sur le même métal des orifices des cylindres. Elles ont été dressées au marbre à une température à peu près égale à celle de régime
des machines; afin de provenir les gauchissures des différences de dilatation , entre un dressage à froid et la chaleur du fonctionnement habituel. Os barrettes n et n' sont disposées comme celles des tiroirs en coquilles, c'est-à-dire que l'introduction s'opère par leurs bords éloignés et l’évacuation par ceux en regard : l'orifice du condenseur se trouve ainsi au milieu et ceux de la vapeur aux deux bouts. Il en résulte que l’intérieur est en communication avec le vide et l'extérieur avec la vapeur, ce qui, de même que dans les locomotives , applique les barrettes sur les orifices, avec toute la force due à la différence des deux pressions et à l’étendue des surfaces. 11 en résulte beaucoup de frottement sur les orifices, ainsi qu’un plus grand obstacle an mouvement; mais ces inconvénients sont moindres que les fuites et les accidents des diverses sortes de suceurs usités pour balancer cette pression sur les orifices, et on préfère employer plus de travail moteur et avoir des renvois de mouvement plus solides, pour obtenir plus de simplicité et permettre d’établir la détente sur le tiroir hmtnême. On y est arrivé en planant le dos du tiroir, par lequel débouchent les orifices de l'introduction p elp et en appliquant sur ces derniers des glissières dressées </ et q, pour les ouvrir et les boucher à volonté et intercepter à point nommé la vapeur. Ces plaques portent à leur dos une douille en cuivre w et rn , taraudée pour prendre une vis mW, dont le filet est à droite pour l'une des plaques, à gauche pour l’autre, de manière qu’en tournant la tige commune elles s'éloignent ou se rapprochent. Cette tige est menée par un excentrique m" calé sur l’arbre des manivelles des tiroirs, dont nous parlerons plus tard. Elle imprime aux glissières un mouvement différent de celui des tiroirs, et de la sorte elle bouche ou ferme alternativement les orifices du dos des tiroirs à chaque révolution.
Le renvoi de mouvement des tiroirs diffère de celui en usage : il est obtenu au moyen de deux arbres particuliers RR, l'un pour la paire de machines avant, l’autre pour celles situées en arrière; chacun de ces arbres est porté par des arcades II' R' soutenues par les entretoises, et forme deux paires de manivelles en vilebrequin r r, qui remplacent l’excentrique et produisent 1e même va et vient. Son uiouv. ment est lié à celui du reste, de l’appareil par deux engrenages de diamètres égaux Q(J et iy (J placés, l’un à l’avant, d’autre à l’arrière de tout l’appareil : l’une des roues est en fonte de fer et calée sur le grand arbre de l’hélice ; et la seconde Q , en bronze, est sur celui des tiroirs : et c’est par le calage , ou plutôt par la manière dont ees deux roues s’engrènent, qu’est déter-
minée la relation des mouvement* de* pistons et des tiroir*, pour fixer les avance* , comme on le fait avec l’excentrique ordinaire par le calage de ses tocs. Chacun des deux petits arbres mène de la sorte deux tiroirs, l’un à droite, l’autre à gauche, et n'a son mouvement lié à celui de l’autre que par le grand arbre de l’hélice qui porte les roues dentées motrices. Son vilebrequin porte une petite bielle ordinaire rP, qui a son extrémité articulée avec une traverse dont les deux bouts portent les tiges r"V" de chacun des tiroirs , et sont guidées dans une glissière r".
I.a détente, au contraire, est conduite par un excentrique ordinaire m" monté sur l’arbre des tiroirs R et dont la tige porte une enclenche , pour le cas où on ne veut pas l'employer. Il donne le mouvement à un bras porté sur un arbre u oscillant sur le coin du cylindre et transmettant par un autre bras le mouvement à la tige des deux glissières. Il y a de la sorte un de ces excentriques pour la détente de chaque cylindre, et un mécanisme particulier sert à les déclancher tous à la fois. (.e plus ou le moins de durée de l’introduction est réglé par les vis qui tournent dans des écrous ou blocs en bronze m, dont la forme rectangulaire est prise entre deux glissières verticales qui les unissent aux plaques glissantes de la détente. Cette disposition a pour but de permettre à ces dernières d’être levées au moyen d’une sorte de petit arbre excentré passé sous une pièce en cuivre x ( fig. 3) qui réunit les deux glissières de détente : en tournant cet arbre, sa partie excentrée les élève et leur fait ouvrir un libre passage à la vapeur, quelle que soit alors leur position par rapport aux orifices. Cette précaution est nécessaire, parce que lorsqu’on marche à une grande détente, il y a des positions du tiroir où les deux orifices seraient fermés au moment où on stoppe, et il serait impossible de repartir : on est forcé d’ouvrir de mênle les détentes avec les appareils à cames ordinaires.
La manière de renverser le mouvement de la machine est nouvelle et vient d’être employée à bord du Primaiigucl : elle demande quelques détails particuliers, et, afin de comprendre son jeu, il faut se référer aux figures. 11 a été déjà expliqué que le petit arbre des tiroirs r était entraîné par une roue dentée QQ (voir les figures de la pl. X, et surtout celle 17 de la pl. XI) engrenée avec une autre de diamètre égal Q’Q', clavelée sur le grand arbre de l’hélice A , et que c’était de la relation de ces deux arbres au moyen des engrenages , que dépendait celle des mouvements des pistons et des tiroirs : si cètte relation est changée, les mouvements-
le sont donc aussi. Il s'agit donc de montrer comment s’opère ce changement.
l*oor cela, l’arbre des tiroirs porte une roue à manettes UU (elle se lrou\ e presque entièrement cachée sur la fig. 2, pl. XI J, dont l’axe est une douille folle sur cet arbre R, et forme en dehors un pignon V ; celui-ci engrène avec une roue dentée V portée au bout d’une sorte de balancier ou bras double Y, claveté sur l’arbre des tiroirs, de manière que, lorsque celui-ci tourne autour du pignon, il engrène successivement sans l'entraîner; son centre se trouvant ainsi tourner autour de celui du pignon V de l’arbre de la roue à manettes U , comme un satellite. Mais si ce dernier tourne, il entraînera par son pignon la roue dont nous venons de parler, et ce mouvement ne produirait rien sur le bras double ou balancier, s’il ne portait à son extrémité un pignon \" ( pl. XI , fig. 1 7, et pl. X , fig. I , en ponctué) monté sur l’axe de la roue dentée satellite , qui engrène dans des dents intérieures ZZ pratiquées dans la grande roue dentée qui est unie à celle de l’arbre de l’hélice Q Q , mais qui est folle sur celui des tiroirs R. Si donc le pignon de la roue satellite tourne dans les dents intérieures z z de la grande roue Q , il changera la position de celle-ci relativement au balancier ou bras double Y, qui est tenu à l’arbre du tiroir, et il modifiera son angle relativement aux grandes manivelles liées avec la roue inférieure Q1. Mais en changeant cet augle, il en fait autant pour les positions relatives des manivelles r des tiroirs et de celles des grands pistons; il modifie donc leurs relations , et il l’opère de telle sorte que les orifices se trouvent avoir leurs positions renversées, comme par le mouvement de l’excentrique ordinaire sur l’arbre, en tournant jusqu'à ce qu’il rencontre le toc de la marche en avant ou celui de la marche en arrière. Il y a cependant une différence notable : c’est qu'avec l’ancienne méthode , il faut stopper et séparer la machine de l’excentrique en déclanchant, pour la faire tourner en manœuvrant les tiroirs à bras et, par le mouvement de l'arbre dans l’excentrique, amener en contact les tocs de la marche voulue. Dans la disposition actuelle, c'est, au contraire, par l'action directe des hommes sur la roue U et par suite sur les pignons dont nous avons parlé, que le changement a lieu pour que les tiroirs soient entraînés et mis dans le rapport de la marche commandée par le mécanisme lui-même, et non par la rotation du grand arbre produite par la manœuvre des tiroirs faite à bras. 11 y a donc autant de célérité et de simplicité de manœuvre qu'avec l’arc fendu des locomotives, et cela sans présenter la complication de deux excentriques avec leurs tiges et
l’arc fendu pour un même tiroir. Dans l’appareil de M. Mazeline, l’amplitude du changement du pignon satellite V est limitée par celle du segment denté ZZ de la grande roue supérieure Q. C’est sur l’extrémité de la fente, où il se trouve, qu'appuie le petit pignon V* lorsqu’il a parcouru un arc assez grand pour modifier la position des tiroirs et opérer la distribution dans le sens voulu. 11 y reste alors appuyé tant que la machine marche dans le même sens , et sert luimême de toc : pourtant, afin de le soutenir, l'autre branche du bras double Y ou balancier qui le porte s’appuie également sur un arc limité z' z', découpé à l’opposé du premier. Pour stopper, il faut évidemment agir comme avec l’arc fendu des locomotives, ou avec les autres moyens de marcher également en avant ou en arriére , et mettre les tiroirs à mi-course , pour qu'ils bouchent les orifices du cylindre. Pour cela, il suffit de faire tourner le pignon satellite jusqu’à ce qu’il soit au milieu de l’engrenage intérieur de l’arc fendu dans la grande roue, et qu’il place ainsi les tiroirs à mi-côurse. C’est la position représentée sur la fig. 17, pl. XI. Les registres e sont situés à l’entrée de la vapeur dans la partie supérieure de la boîte à tiroir; ils sont formés de trois plaques parallèles, comme des barrettes, qui glissent sur des orifices dont le vide est un peu plus petit que leur plein. Les bandes planes qui séparent ces orifices ont des rainures pour diminuer l’étendue des surfaces frottantes, et les trois barrettes sont liées à une crémaillère horizontale, dans laquelle engrène un petit pignon dont l’arbre perce la boîte et est tourné par une poignée (fig. 3), de manière à faire courir à volonté les trois barrettes à la fois et à livrer un passage plus ou moins grand à la vapeur. En outre , chaque tuyau à vapeur porte un papillon qui , au lieu d’avoir la forme elliptique , prend celle d’un octogone ; celle-ci étant plus facile à ajuster d’une manière exacte, au moyen de la machine à raboter, parvient à fermer mieux l’orifice que celle en ovale.
Nous ne nous sommes pas encore occupés des pompes à air na; elles sont à double effet, c’est-à-dire aspirantes et foulantes, au lieu de n'être qu’aspirantes, comme celles de la plupart des appareils Elles ont été employées pour la première fois sur la Pnmone, et leur usage se répand tous les jours davantage; elles ont naturellement l’avantage de n’avoir que la moitié du volume des autres et de ne pas exiger des renvois de mouvement particuliers, puisqu'elles ont la même course que le piston à vapeur. Dans l’appareil qui nous occupe, elles sont entièrement en bronze, n’ont que 0“,40 de diamètre et 1”,20 de course, comme les
grands pistons; leur corps placé sous le cylindre et adossé an condenseur (fig. 2 et 3, pl. X) est terminé aux deux extrémités par des sortes de caisses carrées, dont un côté ouvert est entouré de collets boulonnés autour de l’orifice aV de la boîte à clapets du condenseur E. Il y a une de ces boîtes à chaque extrémité de la pompe à air : elles sont formées de deux chambres placées l’une au-dessus de l’autre; celte du bas a1" communique avec la pompe et se trouve entre les cloisons percées d'orifices des deux clapets; celui d’aspiration a'" est en bas presqu’au fo ui du condenseur, et celui de refoulement a" est en dessus et rejette son eau dans On compartiment servant de bâche, (les clapets sont tous semblables et formés d’une feuille de caoutchouc vulcanisé ce, épaisse de 0”,03 (fig. 3, 4 et 5, pl. X), qui s'applique sur un grillage en bronze établi sur l’orifice. I.a feuille de caoutchouc est maintenue par une pièce supérieure eV tenue par des écrous et formant une courbure arrondie vers le haut pour limiter le mouvement du caoutchouc lorsqu'il est soulevé par In pression. Il n’y a qu’un seul de ces clapets pour chaque extrémité de la course et il a 0™,35 de large sur 0”,fi0 de long; de sorte que les passages, quoique diminués par la grille FF, ont une étendue assez grande pour l'écoulement rapide de l'eau, dette disposition est moins sujette à des accidents, que celle de la division en une grande quantité de petits clapets séparés comme dans les appareils anglais page 103. Si son caoutchouc se coupc ou se déchire, il est facile de le remplacer par de la toile à voile, et comme il y a devant chaque boîte une porte de regard, une telle réparation ne demanderait que quelques instants. En outre, ce genre de clapet est parfaitement assorti anx mouvements rapides des pompes actuelles, en ce qu’il n’a pas de poids et qu'il est élastique. Cependant quand il a une grande surface, il retombe avec assez de force sur son siège, mais sans faire le bruit et sans causer les ébranlements des clapets métalliques, qui, du reste, ne sauraient résister à des vitesses de 45 à 50 coups doubles par minute. Le piston ai de la pompe à air est plein, c’est-à-dire qu'il n’est point traversé par les orifices des clapets; afin d’augmenter son épaisseur, il est vide à l’intérieur et renforcé par des cloisons unissant le noyau avec le pourtour; il est en bronze ainsi que ses garnitures formées de deux anneaux en métal de cloche en tout semblables à ceux du piston à vapeur et faisant ressort par eux-mémes. La tige f, tenue par un écrou en cuivre , est en fer recouvert d’une couche de cuivre rouge et elle sort par un presseétoupe établi dans la face de la boîte carrée, qui termine la pompe à air.
4 l’autre extrémité est un couvercle, qui permet de visiter l’intérieur de la pompe et le piston. Le mouvement est donné & la pompe à air au moyen d'une sorte de saillie ou bras HH, qui descend de la douille, qui sert à unir la lige du bas T du piston à vapeur arec son prolongement f. L’extrémité inférieure de ce bras est percée avec la tige ff de pompe à air a, et toutes ces pièces sont elavetées entre elles.
L'injection des condenseurs est réglée au moyen d’un robinet particulier W, dont la noix, au lieu d’être pleine, forme un tronc de cône vide fendu à l’opposé de l’orifice afin de céder aux différences des dilatations et d être appliqué sur le boisseau par son ressort et par la pression de l’eau, pour éviter les fuites. 11 est tourné par une clef au moyen de tiges de renvoi et de manettes xd pour régler l'étendue de l’orifice d'injection. Son tuyau a un robinet de sûreté ordinaire près de la muraille du navire.
Il n'y a pas à bien dire de bâche, ce réservoir n’étant nécessaire que pour les pompes alternatives à simple effet et servant alors à recevoir la masse d’eau rejetée, pour qu'elle s’écoule pendant que le piston descend et ne refoule plus rien. Mais avec les pompes à double effet, le cours de l’eau est beaucoup plus uniforme et ne nécessite qu'une conduite. Celle-ci part d’un trou ovale percé dans la partie du condenseur, qui répond aux clapets de refoulement, et elle forme d’abord un tuyau évasé d’une section presque double de celle de l’orifice : vers le haut ce tuyau se rétrécit et en contient un autre, qui plonge dans son intérieur jusqu'au niveau du trou de la bâche et se joint à lui par le haut au moyen de collets boulonnés. Il résulte de cette disposition, que dans l’espace compris entre les deux tuyaux et bouché par le haut, il se trouve de l'air qui, comprimé dans les moments où l’eau est refoulée activement, la repousse à son tour et sert de compensateur élastique aux pompes à air. Au-dessus du point de jonction dont on vient de parler, est un autre tuyau ou boîte ronde, dans laquelle est une soupape à siège, levée ou baissée par une tige qui traverse le haut de ce conduit, et cette soupape ne sert qu'à empêcher l’eau d’entrer clans le condenseur quand on pompe de l’air pour visiter l’intérieur, comme nous le verrons plus tard. C’est du côté de celte boîte que part le tuyau qui conduit les eaux jusqu'à l’orifice percé dans la muraille du navire. Tout ce tuyautage est séparé en plusieurs portions de peu de longueur pour la plupart : le premier joint sur le condenseur, est fixe, mafs tous les autres sont disposés de manière à avoir un peu d’élasticité. Le plus voisin delà boîte, où est la soupape
pour arrêter l'air, est un joint à douille et glissant comme ceux des tuyaux de vapeur, de la sorte le travail de la muraille le Tait plisser dans sa douille; le second, en se rapprochant du navire, est disposé de manière à permettre au tuyau de se courber. Pour cela, l’un des deux collets en regard est continué par une partie cylindrique, qui s’étend assez pour entourer librement l’autre collet et former entre les deux un anneau rempli de caoutchouc; de la sorte, celui-ci est maintenu de toutes parts et se trouve comprimé convenablement tout eu permettant aux parties de jouer entre elles, puisqu’elles ne se touchent pas et sont seulement rapprochées par des boulons à travers le caoutchouc et les deux collets. Tout le parcours de ce tuyautage jusqu’à la mer à une section égale à la surface des pistons de pompe à air.
Bien que les appareils à hélice et leurs chaudières soient situés assez au-dessous de la ligne d’eau pour être à l’abri du boulet, on n’a pas encore pris cette précaution pour le tuyau de décharge, à cause de sa grosseur et par conséquent du trou énorme qu’il faudrait pratiquer dans la muraille. Cependant un tel tuyau coupé par un boulet suffirait pour faire rentrer dans le navire toute l’eau repoussée par la pompe à air, et une telle avarie réduirait pour quelque temps la machine à l'inaction. M. Mazeline a donc rejeté l’eau à l”,60 au-dessous de la flottaison et il a cherché à diminuer le danger d’un pareil orifice. Pour cela, il a fait déboucher le tuyau de décharge dans une sorte de caisse carrée en fonte A (fig. 15 et 16, pl. XI), placée au-dessus de la portion du tuyau de décharge qui, en se courbant vers le bas, vient traverser le navire avec un orifice libre o de 0",42 carré. Celte caisse est à volonté séparée du tuyau par une porte en bronze p, ou grand clapet à charnière bouchant un oriGce d de 0“,42 carré, avec d’autant plus d’exactitude qu’une fois sur le siège, ce clapet est fortement tiré par une vis qui s’engage dans une partie taraudée de son trou. Alors, et au moyen d’une pompe particulière, l'air est refoulé dans la caisse A attenant à l’orilice dans le navire, jusqu’à ce que l’eau soit repoussée. Dn homme entre dans une caisse supérieure B en tôle, de 0”,68 en carré sur 1 mètre do haut, bouchée d’habitude par une plaque bb boulonnée : il ouvre un robinet r placé sur la cloison qui sépare les deux caisses pendant qu’on pompe l’air et il établit l’équilibre de pression dans les deux compartiments, et quand l’eau est assez basse, il ouvre la plaque de séparation et descend jusqu’à un papillon rr qui est dans la boîte boulonnée an navire pour ouvrir on fermer l’orifice. Ce papillon est carré et manoeuvré par
une tige à poignée qui passe en dedans de sun centre de figure et perce une boîte à étoupe; il sert à interrompre la dernière communication avec la mer. Il faudra une grande perfection dans toutes ces parties, une prudence profonde dans leurs dispositions et dans leur emploi pour qu’elles offrent la sûreté indispensable. Il sera nécessaire aussi que toutes les portions de ces gros tuyaux soient pourvues de presse-étoupes et de tous les moyens de les rendre flexibles, afin de ne pas se briser par le travail des murailles.
Je pense que d'aussi grands orifices ne devraient être , percés qu’au moment d'une guerre, et qu’en attendant, il suffirait d’en tracer la place en dehors, devant la boîte de la soupape r fixée en dedans comme si l’orifice était déjà ouvert. On emploierait la boîte B pour en faire partir le tuyau de décharge ordinaire et avoir un orifice de décharge au-dessus de l’eau. 11 n’y aurait nullement besoin d’entrer au bassin pour percer ce trou et en se faisadt un batardeau mobile avec les planches du bord, chaque vaisseau pourrait le faire ouvrir par ses charpentiers et garnir à l’intérieur aussi facilement que dans un bassin à sec. Mais je crois néanmoins qu'il serait bien préférable d’avoir des dispositions convenables pour marcher à volonté comme un appareil à haute pression, comme on l'explique dans le chapitre suivant, et d’éviter le danger continuel de pareils orifices percés sons l’eau.
Toutes les pompes alimentaires p sont réunies à l'extrémité de l’appareil en regard des chaudières; elles sont au nombre de quatre, placées en travers du navire avec leurs boîtes à clapets entre elles; chacune de ces boîtes est fermée par un couvercle facile à démonter pour les visiter. Les clapets sont l’un à côté de l’autre et séparés par une cloison qui forme les chambres, d'où partent les tuyaux d’aspiration et de refou lenienf. Toute l’eau d’alimentation est prise dans les bâches voisines, pour éviter un long tuyautage vers celles de l’arrière. La soupape de trop-plein est au-dessus de celle de refoulement, et quand elle s'élève par un excès de pression, elle laisse le surplus de l’eau retourner du coté de l’aspiration au lieu d’aller jusqu’à la bâche. Elle est maintenue par un ressort à boudin renferme dans une boîte, et dont la tension est réglée par une vis. Ce ressort est très-important avec une pareille disposition, en ce qu’il est hors de la vue, et que s’il ne pèse pas assez, l’eau refoulée se rend dans 1a boîte de l'aspiration et tourne ainsi dans la pompe ellemême au lieu de se rendre à la chaudière. Le mouvement est simultanément donné à tous les pistons plongeurs de ces pompes (fig. 7, pl. X)
au moyen d’un boulon b placé sur celle des roues d’engrenuge Q' (lig. 17, pl. XI) du grand arbre cl destinée au mouvemenl du tiroir; de ce bouton partent deux bielles horizontales bc bc, faisant chacune mouvoir, par la tige, supérieure ca, une sorte de té renversé aie tournant sur le point de jonction de sa traverse a et menant la bielle d’une pompe par chacune de ses extrémités c et d. Comme de ce côté l’arbre de l’hélice est terminé à la dernière manivelle vers l'avant, le palier supérieur porte, pour y suppléer, un petit arbre IV à la suite et dans l’axe du grand, dont la manivelle H" est entraînée par le boulon de la grande S, de manière à donner le mouvement à l’engrenage du tiroir (qui n’a pas été porté de ce coté de la ligure 1), et à toutes les pompes alimentaires. Celle destinée à l’extraction de l’eau de la cale }Jp' est placée à l'opposé du cylindre, sous le bâtis le plus en avant; elle a U'", 12 de diamètre et une course égale à celle du piston à vapeur, par lequel elle est entraînée.
L’extraction de l’eau saturée de sel s'opère par la pression de la vapeur au moyen d’un tuyau, percé de trous latéraux, qui s'étend sur toute la longueur des chaudières, à environ 0“,0G en dessous du niveau de l’eau; il communique avec un tuyau, toujours ouvert, dans la mer, et l’écoulement est réglé par un robinet. Ce procédé est plus simple que les pompes d’extraction, il exige moins de tuyautage; mais aussi il uécessite une beaucoup plus grande surveillance sur l'état de saturation des chaudières, et avec la petite quantité d’eau contenue dans celles à tubes, relativement à l'évaporation produite, la moindre négligence causerait des dépôts impossibles à enlever sans démonter tous les tubes.
Il y a deux appareils alimentaires, connus sous le nom de pelil cheval; ils sont disposés pour prendre l'eau d’alimentation, soit à la mer, soit dans la bâche, s'ils sont employés à aider les pompes ordinaires, et ils remplaceraient entièrement celles-ci dans le cas où l'on marcherait avec les seules machines de l'arrière. Us servent également à l'épuisement de l’eau de la cale et changent de rôle au moyen de robinets à plusieurs fins.
À partir du dernier palier de la machine, l’arbre de l’hélice a 0n,,3tt de diamètre et s’étend jusqu’à l'arrière du navire en se partageant en deux pièces, l'une de 8 mètres et l’autre de 7 mètres jusqu’à l’embrayage, où arrive l’arbre particulier à l’hélice. Les deux autres portions, au lieu d'être réunies comme on l'a opéré jusqu’à présent, au moyen de manchons et de clavettes , dans le genre de ce qui est représenté planche Xll, figures 8, 9 et 10, ont leurs mouvements joints par
une disposition aussi nouvelle qu’ingénieuse, et appelée, je crois, à être généralement adoptée pour obvier aux inconvénients inévitables de l’arc des vaisseaux. Après avoir été soutenues par des paliers , dans le genre de celui représenté figure 14 planche XI, chacune des deux portions de l’arbre A et A' porte un plateau en fonte PP et P'P' clavelé solidement et fortifié sur le côté par un bourrelet pp et ////, afin de porter sur lui par une surface cylindrique assez étendue. Les plateaux en fonte sont consolidés par de fortes frettes en fer forgé mises à chaud ff et f'f\ ils ont une forme ovale et sont percés, prés des extrémités de leur grand axe, d'un trou conique, dans lequel est introduit un bouton S, 8, S" et S"', solidement tenu par une clavette ce. L’extrémité de chacun de ces boutons est terminée par des sortes de boules b, U, V, b'", embrassées deux à deux, comme le montrent les figures 18 et 19, par une bride double gg en fer forgé, renfermant des coussinets en fonte et garnis de métal doux, dont le creux est une partie de sphère semblable aux boules b, V, V, b'" : ils sont serrés par une clavette commune tirée entre deux clavettes à menlonnet, au moyen d’un écrou et d’un contre-écrou. Les résultats d’une |>areille disposition sont faciles à comprendre : les plateaux s’entraînent mutuellement dans tous les sens au moyen des brides, dont l’une pousse tandis que l’autre tire, et cela en s'équilibrant assez pour ne pas fatiguer les paliers, qui n’ont, comme d'habitude, d’autre effort que le poids de l’arbre. Si l'axe de l’un des arbres est plus ou moins haut que l’autre, chacune des brides, en jouant sur les boutons, laisse le mouvement libre de s'effectuer; si les arbres ont leurs axes dans des directions obliques, et que les plateaux ne tournent plus dans des plans parallèles, mais se rapprochent vers le bas pour s’éloigner vers le haut, alors la forme sphérique des extrémités b, V, bf, b"', des boutons permet aux brides de changer d’angles et d’osciller en tournant sans présenter la moindre chance d’échauffement. On a de la sorte un joint universel aussi simple que solide, et permettant aux arbres d’être obliques , lorsque le navire prend de l’arc. Avec celle disposition , il ne sera plus nécessaire de relever fréquemment des machines pour les ramener dans l'axe de l’arbre, comme on a été déjà forcé de le faire, même sur des navires neufs.
Comme l'hélice de ces vaisseaux ne se démonte pas , son embrayage devient très-important , et cette manière de la séparer à volonté de la machine ne saurait être trop solide et en même temps d’une manœuvre trop prompte et trop facile. F.lle est opérée au moyen de, deux plateaux
pp et p' p' (lig. 6, 7, 10, 11, 12 et 13) placés en regard au point de séparation des deux arbres A et A' : ces deux plateaux sont en fonte avec des parties évidëes à l’intérieur (lig. 12) pour diminuer leur poids; mais ils sont solidement frettés par des cercles de fer mis à chaud. Tous deux sont ajustés sur une partie plate a a et de section rectangulaire qui termine le bout de chaque arbre et qui entre dans le trou de même forme laissé au milieu des plateaux, qui sont représentés en section sur les lig. 12 et 13. La partie gauche de la fig. 12 moutre la moitié du plateau de barrière , et celle à droite appartient à celui de l’avant. Chacun des plateaux porte sur sa portion d’arbre pur deux clefs cc destinées à les tenir dans le même alignement, et résiste à l’ effort de torsion eu appuyant par les angles sur des plaques en bronze, espèces de touches (,(,<,(, établies à quelle d’aronde dans la fonte des plateaux , de manière à laisser glisser les surfaces , si les arbres sont dénivelés. C’est pour permettre ce mouvement que les parties rectangulaires u’appuieut que par les extrémités de leurs grands cotés. Le plateau de barrière p'pl porte deux forts boutons en fer forgé 66, enfoncés dans des trous coniques et solidement tenus par dos clavettes : ce plateau est invariablement fixé à barbre de l’hélice A'. L’autre p , au contraire, est disposé de manière à glisser sur la partie carrée de barbre de la machine A, pour s’éloigner ou se rapprocher à volonté du premier. Il est percé de deux trous placés à une distance du centre égale à celle des boutons 64, et garnis à l’intérieur de plaques ou louches en bronze semblables à celles des manivelles des machines à roues à aubes, mais formées de viroles au lieu d’être emmanchées séparément à queue d’aronde ; et comme les soyes ordinaires, les gros boulons 6 6 ont également des parties plates et assez de jeu pour permettre les dénivellemenls salis avoir à en supporter les efforts. De la sorte, lorsque le plateau p glisse vers l’arrière et se rapproche de celui p, comme sur la lig. 6 , les boutons entrent dans les trous et réunissent les deux arbres ; ils les séparent dans le cas contraire. ï’our opérer ce mouvement, le plateau glissant a sur l’avant une rainure circulaire rr, dans laquelle entrent les boulons latéraux de deux leviers II réunis eu uu seul t, sur lequel on agit avec un |>alan , comme sur celui des lunettes des stoppeurs , ou avec une crémaillère et un pignon k. De la sorte, tout le plateau est entraîné, même pendu il qu’il tourne, et lorsque les boulons rencontrent les trous, l’embrayage est opéré. Celle disposibon permet plus de rapidité d’exécution que celles habituellement adoptées, et elle a, sur celle représentée ftg. 4,
5, 6 et 7, pl. XII , l'avantage d’agir aux bouts d’un plus grand diamètre et de mieux se prêter aux défauts d’alignement.
Afin de faciliter l’embrayage, on a le moyen de diminuer la vitesse ou même d’arrêter la rotation de l'hélice par un frein (fig. 10 et 11, pl. XI) formé des deux bandes flexibles d’un grand nnneuu en étoffe. La partie inférieure a une saillie percée d'un trou pour se fixer par un boulon entre deux branches solidemont chevillées à la carlingue. Les deux demi-anneaux embrassent une partie cylindrique à collet pp (fig. 6) du plateau de l'arrière ou de l’arbre de l'hélice, et deux fortes vis, avec des manivelles à étau toujours en place pour éviter les retards, passent dans les oreilles de chacune des bandes , tendent à les rapprocher et à produire sur le plateau un frottement capable de l’arrêter à la position voulue. Cela permet de présenter les boutons, pour qu’ils entrent dans les trous du plateau de l'avant et opèrent l’embrayage. Quand le frèin ne sert pas, il faut avoir soin de desserrer assez ses vis et de le soutenir de manière à ce qu’il ne touche pas la surface du plateau.
Ce procédé ne saurait donner à l’hélice la position voulue : aussi lui ajoute-t-on un engrenage monté sur le plateau de l’arbre de la machine , dans lequel engrène un pignon : l’arbre de celui-ci s’élève dans le fauxpont et porte un petit chapeau de cabestan, de manière que quelques hommes , en virant , puissent faire tourner l’hélice et l’amener, ainsi que la machine, à la position voulue, soit pour l'embrayer, soit pour la remonter dans son puits, quand cette operation s'effectue. Le peu de force qu'on donne à ce mécanisme et le petit nombre d’hommes qu’on y applique rendent ses opérations lentes et sont quelquefois une cause de retard pour les embrayages.
La poussée de l’hélice est formée d’une suite de collets c c , comme nous l'avons déjà vu dans le texte anglais, page 197. Cette méthode si simple est d’un usage général, et elle est rendue plus facile par l’emploi du métal antifriction qui, coulé dans les intervalles, s’adapte à merveille à toutes les inégalités des collets et qui , par son retrait, laisse juste ce qu’il faut pour le passage de l’huile. La figure 6, pl. XI, donne une idée exacte de cette excellente disposition ; elle montre, en outre le palier suivant, qui, de même que tous les autres, a ses coussinets garnis de métal doux et qui se soutient au besoin par des clefs k tirées par une vis , pour corriger les petits dénivellements qu’éprouverait l’arbre. Le graissage de toutes ces parties est très-important , à cause de la rapidité de la rotation, et il serait très-utile qu’il fût opéré par des procé-
dés mécaniques disposés de manière à ne pas répandre dans la cale une quantité d'huile , qui devient bientôt infecte. M. Mazeline avait proposé antérieurement un système semblable pour la corvette le Roland , mais il l’avait placé à l’arrière de l’hélice, dans un massif en bronze fixé à l’étambot de l'arrière et destiné à résister à la marche en arrière comme à celle en avant; il avait proposé quinze collets ou anneaux, qui diminuaient progressivement vers l'arrière. La machine du Roland étant à engrenage, ce système ne fut pas employé, bien qu’il soit propre à toutes sortes de machines à hélice.
La sortie de l'arbre à travers le massif de l’arrière du vaisseau est une des dispositions les plus importantes, à cause de la grande étendue de l’orifice, de sa situation très-basse et du travail inévitable de cette partie de la charpente , constamment ébranlée par le propulseur. Pour éviter l'infiltration de l’eau, on garnit le trou pratiqué dans toutes les varangues acculées et l’clambot avec un manchon en cuivre fondu de O”, 025 d’épaisseur, encastré dans le bois et solidement mastiqué : à l’arrière il s'évase, et par un collet il s’unit au bois avec des vis. Ce tuyau II lig.l ,2 et5, pl. XI augmente aussi de diamètre dans l’intérieur pour contenir le presse-étoupe. 11 excède celui de l’arbre de 0”,07 à 0“,08 , de manière à laisser entre eux assez de jour vers le haut. Toute la partie de l’arbre située dans le tube est entourée d’une couche cc de 0,008 d’épaisseur de Cuivre rouge dans les endroits où il n’y a pas de frottement, et de bronze UH dans l'œil de l’arrière ainsi que dans le presseétoupe p p. Ce presse-étoupe est disposé de manière à n’avoir pas à résister aux efforts de l'arbre, si l’alignement cessait d’être exact; il est porté par une plaque en bronze abcd (fig. 2 , 3 , 4 et 5 , pl. XI) établie à frottement sur une seconde plaque fghi solidement fixée au navire par des boulons en cuivre rouge (fig. 4) et comprenant entre ses collets l'extrémité du tuyau / 1. La plaque abcd est tenue sur la première au moyen de quatre boulons en fer abcd pris dans des fentes verticales, de manière à maintenir la plaque tout en permettant le glissement. Afin de rendre les deux plaques étanches, celle de l’avant forme sur son pourtour une engoujure a (fig. 5), dans laquelle on introduit du caoutchouc vulcanisé comprimé par les vis abcd. Le trou pratiqué dans la pla |ué du navire est ovale, comme tout le tuyau II qui vient s’y ajuster. De la sorte, la cavité pratiquée dans la charpente n’a que dans le sens vertic 1 l'étendue nécessaire pour obvier aux dénivellemcnls de l’arbre et à l'art du navire. La garniture, au lieu d'être en chanvre, est formée d’il n
anneau de caoutchouc comprimé par la couronne au moyen de» quatre boulons p p; et si celle matière manquait, elle serait facilement remplacée par du chanvre ou du coton, comme pour les tige, s de piston. A sa sortie du navire, l'arbre n'est pas soutenu par des coussinets et il n'est porté que par celui de l'étambot du gouvernail, disposé comme à bord du Caton et du Napoléon (pages 301 et suiv.)
Les chaudières sont tubulaires, à retour de flamme (fig. 7, pl. X, en section!, divisées en six corps, laissant au milieu un parquet de chaufTeurs commun aux deux bords. Chacun des corps est séparé du voisin par une coursive de 0”,40 en bas. Ceux des extrémités ont quatre loyers et ceux du milieu trois , de sorte que la totalité est vingt-deux. Les coursives sont assez larges pour les réparations, mais trop étroites pour le service du charbon vers les soutes latérales. Les grilles ont 2"1, 40 de long sur 0”, 70 de large; elles sont terminées par un autel en briques a, et leur flamme débouche dans une boîte à feu commune f, d'où elle traverse les tubes cl vient dans la boîte à fumée t. Celle-ci a sa partie supérieure ( cylindrique, de manière à produire une assez grande surface dans les chambres de vapeur, et les 1 toiles à fumée de tous les corps d’un même côté communiquent entre elles en formant ainsi un gros tuyau plein de fumée , qui , par son centre , débouche dans une calotte oblique r, et celle-ci , dirigée vers celle en regard, porte la cheminée. Les tubes sont en laiton; ils ont 2”, 45 de long et ü“, 1 5 de diamètre; ils sont au nombre de 144 dans le corps de chaudière du milieu et sont placés sur huit rangs dans le sens vertical, de manière à laisser un plus grand intervalle au-dessus des cloisons d'eau des foyers. Dans les quatre corps de chaudière placés loin* de la cheminée, il y a 192 tubes; la totalité de ces derniers est donc de 1056.
MACHINE DE L’ALGÉZIHAS.
Afin qu'une même pensée dirigeât l'ensemble d'un vaisseau à grande vitesse, M. Dupuy de Lôme a été chargé de la construction de l'Algéziras et de celle de son appareil moteur d'une force nominale de 900 chevaux. De la sorte on évite les inconvénients d’une machine conçue sans la participation du constructeur du navire : car ce dernier, ayant calculé le plan général et tous les détails, devrait toujours être libre de choisir le système d'appareil qui convient à ses vues; puisque la machine est laite pour le navire et que c’est à lui qu elle doit s'assortir. Cette fois au moins
l’harmonie désirable sera obtenue, et il y a lieu d’en es|>érer des résultats supérieurs à ceux des constructions précédentes.
M. Dupuy de Lôme a choisi un système de machine très-compacte et tris-solide, dont on va chercher à donner une idée en se référant aux dessins de la pl. XIV. L'appareil entier occupe T" dans le sens de la longueur et 5", 84 dans le sens de la largeur : il ne couvre donc que 40“,88 carrés de surface de carlingue, et n’est pas exposé à la fatigue ou à la rupture des bâtis comme ceux qui s'étendent d'un bord à l’autre. Les deux cylindres CC sont placés à tribord et les condenseurs VV â bâbord, avec leurs pompes à air et tout ce qui regarde la condensation. Les deux causes physiques du mouvement, le froid et le chaud, se trouvent ainsi séparées, et tout en ayant leurs actions libres, elles ne sont pas aussi exposées que dans les appareils ordinaires â des influences réciproques et nuisibles, causées par le contact des cylindres et des condenseurs. Trop souvent on a semblé oublier qu'une fois sortie de la chaudière la vapeur ne cesse pas d'être soumise à des actions physiques semblables à celles qui l’ont produite; que le calorique lui est aussi nécessaire que le froid lui est nuisible, et que pour elle il en est de la chaleur comme de la pesanteur pour l'eau deB roues hydrauliques : si on l'expose à être refroidie, on perd tout autant de force que si on employait des augets percés de trous (voy. plus loin ce qui est dit sur la détente).
Les cylindres sont horizontaux , ils ont 2°*, 13 de diamètre, et leurs pistons ont t”,30 de course. Ils reposent sur la plaque de fondation AA, qui porte sur des carlingues fortifiées par des bandes de fonte «V, prises entre les pièces de bois. Cette plaque de fondation s’étend d’un bord à l’autre et réunit par le bas le côté des cylindres à celui des condenseurs.
Tous les efforts statiques se font sur le cylindre et le bâtis, Bans que les boulons de fondation en aient à supporter, si ce n'est celui des vibrations et de la jonction au navire. L'action et la réaction de la force transmise aux manivelles s'exerce donc sur les cylindres et les bâtis, sans avoir besoin du concours des boulons de fondation. Le groupe des condenseurs n'éprouve que le frottement horizontal des glissières Uti dans les guides gg, celui des pompes à air et des pompes alimentaires, ainsi que les composantes verticales de l’effort do la grande bielle B. 11 faut en outre remarquer que tout le travail de servitude de la machine, c'est-â-dire celui employé au mouvement des organes nécessaires au
fonctionnement , luis que les pompes à air, et celles à alimentation, se trouve directement pris sur le piston moteur, au lieu de l'être sur des renvois de mouvement; de sorte que la grande bielle ne transmet à l’arbre que l’effort net destiné au mouvement de l’hélice. Les deux cylindres sont en contact par le côté (Gg. 2 et 3 ) et réuois entre eux, ainsi qu’au bâtis du milieu , par des oreilles venues de fonte avec les cylindres, et sur lesquelles sont capelés des cercles en fer forgé mis à chaud.
Le piBton P est en fonte, à garniture métallique annulaire; il communique son mouvement à l’extérieur au moyen de quatre tiges p, p', //' et . p!" : dont deux p et pi passent au-dessus de l’arbre et les autres en dessous; tandis que celles de gauche p, p'" passent sur l’avant des manivelles et les autres pl, p1" sur l’arrière. Ces tiges traversent une douille i/ destinée à tenir le bras et elles se prolongent au delà pour s'emmancher dans la pièce b qu elles traversent de manière à être retenues par des écrous du côté opposé au cylindre. La pièce b est en fer forgé; ses quatre arêtes t/b' (fig. 1) sont engagées entre les guides en foule gg formés par le dessus et le dessous du condenseur VV. Le milieu de la pièce bb forme le tourillon du pied de la grande bielle B, dont les coussinets sont serrés par des écrous, en s’introduisant dans le vaste conduit formé entre les condenseurs, qu'on remarque à la partie inférieure des figures 1 et 2. De la sorte, le mouvement de va et vient du piston est transmis par les quatre tiges à la pièce bb, et de là à la manivelle M au moyen de la grande bielle B, qui oscille entre les quatre liges de piston. Cette disposition ressemble donc à celle des machines en clocher de M. Napipr, et elle ne diffère de celle du Duquesne (page 43G) que par l’emploi de quatre liges de piston au lieu de deux. Elle offre le renvoi de mouvement le plus simple et le plus compacte qu’on ait encore employé , et elle conserve à la bielle une longueur suffisante.
Les déperditions de chaleur sont arrêtées par une chemise en tôle, qui •ntoure de toutes paris le cylindre et sert à la circulation de l’air chaud pris entre la cheminée et la chemise qui entoure celle-ci; de manière à faire circuler toujours le même air, dans ces parties et autour des cylindres, au moyen d’un ventilateur mis en mouvement par une courroie passée sur la poulie z"z" montée sur le bout d'arbre destiné à mouvoir les pompes de cale zz. Avant de mettre la machine en marche, le ventilateur est tourné à bras pour réchauffer le cylindre et le mettre à même de développer toute sa force au premier commandement. L’air ainsi entraîné a pour but de maintenir le cylindre à une température un peu plus
élevée que celle de le vapeur employée, et d’empêcher non-eeulement les pertes de chaleur par rayonnement, mais aussi celles occasionnées par la manière d’agir de la vapeur dans le cylindre. Car ce n’est que par des alternatives de températures differentes que la force eBt produite, et le froid du condenseur diminue la température intérieure et produit sur toutes les parois du cylindre et du piston des gouttes de rosée qui condensent la vapeur beaucoup plus que ne le fait le métal, En effet ce dernier a très-peu de chaleur spécifique, et sa conductibilité n'est pas assez grande pour que les variations de température si rapprochées le pénètrent et trouvent assez de chaleur à prendre ou è donner. C'est surtout a cette rosée que M. Dupuy de Lôme attribue les pertes considérables du fonctionnement intérieur de la vapeur, et il les diminuera beaucoup par cette enveloppe d'air qu’il compte maintenir à une température d’environ 120“ : Son but étant d’empècber la vapeur de se refroidir et surtout de conserver les cylindres secs.
L’arbre aaa forme deux vilebrequins placés à angle droit et faits de la même pièce de forge, ainsi que les portées des têtes de bielle dont le diamètre est de O”, 39, comme celui de l'arbre, et la longueur suivant l'axe seulement 0“,25, afin de conserver è toutes c«b parties la rigidité nécessaire. Cette dernière condition et la plus grande simplicité de l'appareil ont fait préférer deux cylindres à l'emploi de quatre, comme dans beaucoup de machines directes, et M Dupuy de Lôme pense que le levier tournant des manivelles exerce sur les paliers des actions obliques et changeantes tellement fortes avec les pressions et les rapidités de mouvement employées aujourd’hui, qu’il est nécessaire que l’arbre contribue à maintenir le» lignes de rotation par sa propre rigidité. Aussi pense-t-il que les ajustages et les jonctions de pièces entre elles n’offrent pas des garanties suffisantes contre les échauffements, et que même avec quatre paires de manivelles, il serait préférable de les avoir d'une seule pièce de forge plutôt qu’interrompues au milieu, parce qu’on a remarqué que c’est presque toujours h ce point què se présentent les échauffements. L’arbre est soutenu par trois paliers très-solides et réunis aux cylindres et à la plaque de fondation : il a été tourné d’une' manière très-lugé nieuse au moyen de contre-poids, qui tendaient à le soulever nu lieu de contribuer à surcharger les pointes et d’exiger ainsi un outil d’une dimension monstrueuse. Os contre-poids agissent sur des chaînes passées sur une poulie au sommet de l'atelier et puis sous une autre tournant autour de la partie de l’arbre qu’il s’agit de soutenir, pour retourner faire
dormant au plafoDd : de la sorte, les positions excentrées nécessaires pour tourner les portées de bielles n'exposent pas à des flexions comme en se servant de contre-poids. .
La dernière manivelle du côté de l'héliee étant de la même pièce que les autres, son arbre s’étend très-peu au delà du palier et sa jonction avec celui de l'hélice a' est opérée au moyen de deux plateaux l’un dd clavelé sur l’arbre de la machine et l’autre d'd! sur celui de l’hélice, réunis par de forts boutons de manivelle d'd" clavetés dans dit, introduits dans les trous de dd par des parties arrondies et aplaties sur les faces qui appuient contre des sortes de touches, de manière à plisser sur ces surfaces, si les axes des deux portions d'arbre ne sont pas en ligne droite. Les boutons ont la partie destinée à entrer dans les trous de d'd plus petite de O”, 003 que celle engagée dans le trou de dd, afin de pouvoir être retirés quand même les efforts sur le bord des trous auraient mâché le fer, ou la rouille gommé les surfaces au point d'empêcher de désembrayer, comme on l’a éprouvé par ces causes. Le plateau dd a une saillie découpée en dents obliques dans lesquelles s’engraine la vis sans fin destinée à faire tourner la machine à bras, pour présenter les trous de son tourteau afin d'embrayer. Le reste de l’arbre est disposé comme d'habitude : il est brisé auprès du presse-étoupe par un embrayage analogue à celui du Napoléon; son extrémité repose dans le coussinet de M. Dupuy de Lôme(page 303). Afin d’éviter le ballottement suivant l’axe, produit par le cône du tourillon du bout de l’arbre, il se trouve un grain en goutte de suif et en bronze encastré dans l’extrémité de l’arbre de l’hélice au point où il porte le plateau d’embrayage. Dans l’arbre de la machine est introduit à frottement doux un cylindre en bronze dont le bout creux prend le grain en goutte de suif, et qui est poussé par une clavette qui percé l’arbre et est tirée par un écrou ; de la sorte, les variations de longueur de l’arbre sont compensées par le serrage de cette clavette. Quand on marche à la vapeur, tout l’elTort d’impulsion porte sur ces deux points; mais comme ils sont entraînés par le même mouvement, ils ne frottent pas l’un sur l’autre.
t.hacune des manivelles M est enchâssée dans un cercle en fonte (marqué sur les figures en petits traits), qui porte à l’opposé un c< nlre-poids destiné à équilibrer le mouvement des différentes pièces de la machine comme on l'a fait sur des locomotives, (le cercle sert pour ainsi dire d’enveloppe à la manivelle et à son contre-poids, an lieu de les laisser tourner librement dans l’air.
L’hélice, (racée en ponctué sur la fig. 1, est formée de six ailes fondues séparément et terminées à la base par une partie ronde : celle ci est introduite dans un trou de même forme percé dans un moyeu commun, et y est maintenue par une clavette : ce moyeu forme une boule dans le genre de celle de l'hélice Griflith (page 297) , mais d’un» dimension beaucoup moindre. Le peu de longueur des ailes suivant l’axe permet de diminuer beaucoup le vide de la cage de l'hélice et leur nombre fait espérer moins de trémitation dans tout l'arrière du vaisseau. Le diamètre de l’hélice est de 5", 83; son pas est variable, il est de 8“, 50 à l'entrée, 9“,50 à la sortie et celui de la corde est 9“ : ce qui donne la même longueur au pas moyen.
Mais revenons aux détails de l'appareil : les paliers de l'arbre sont placés sur le cftté et dans un plan vertical , pour que le serrage des coussinets soit horizontal , c’est-à-dire dans la direction de l’effort des machines. Cette disposition permet de visiter facilement ces parties sans être forcé de démonter les tiges de piston, et les boulons de chapeau ee se trouvent directement opposés à la poussée principale. Les coussinets sont garniB de métal doux, ainsi que ceux de toute la machine; mais ils sont en bronze, afin que l'usure ou la fusion du mêlai , en cas de négligence, ne laisse pas porter le fer des articulations sur la fonte employée par économie dans d’autres appareils.
Les tiroirs T sont en D, comme ceux des premières machines à liasse pression et divisés en deux portions t et t , afin que les orifices se trouvent aux extrémités du cylindre et n’occasionnent pas de pertes de vapeur comme dans les conduits des tiroirs trop courts relativement au cylindre. Ils sont en fonte de fer frottant sur les bandes des oriGces du même métal, ce qui donne un meillenr frottement que celui du bronze sur la fonte ou sur lui-même. Chaque partie forme derrière la barrette un espace vide dans lequel la vapeur ne passe pas et qui éloigne encore plus le chaud et le froid , au lieu de les faire circuler l’un à côté de l’autre comme dans les anciens tiroirs ou dans ceux en coquille. Le tiroir reçoit la vapeur par le tuyau C I " dans la partie intermédiaire t", et la distribue au piston par les parties en regard de ses barrettes. Au contraire l’évacuation a lieu par les bords éloignés et par le gros tuyau v qui fait communiquer les extrémités de la chemise du tiroir avec le condenseur V. Comme , de la sorte, l’évacuation ne laisse pas sortir l’eau entraînée par la vapeur, il se trouve en dessous du cylindre des orifices i i avec des soupapes glissantes, pour qu’à chaque coup de piston l’eau
■oit chassée dans le condenseur. La partie arrondie dea tiroirs a des garnitures en bandes de métal pressées par des segments en caoutchouc au moyen de presse-étoupes ordinaires serrés par des vis.
Chacun des tiroirs reçoit séparément le mouvement au moyen de deux engrenages k k et Mi. Le dernier est calé sur le grand arbre a et s'engrène avec le second, qui est emmanché sans être claveté sur un arbre particulier; placé en dessus du grand arbre et soutenu par des consoles élevées U li. Les diamètres des deux roues dentées sont égaux , de sorte que l'arbre ; tourne aussi vite que celui de l’hélice , mais en sens inverse. Ce petit arbre porte sur sa longueur deux manivelles parallèles et en vilebrequin, dont les portées sont prises dans de petites bielles b qui embrassent, par leurs coussinets, une traverse t conduite entre deux guides, ou glissières horizontales (' l' et du milieu de laquelle part la tige du tiroir t". Celle-ci embrasse l'arbre; par une partie en bronze, formant une longue coulisse. Le calnge des tiroirs relativement aux pistons à vapeur est détrrminé par la manière dont les deux roues k et k, sont engrenées entre elles , et le mouvement de va et vient est produit |»ar les manivelles de l'arbre; ;' au lieu de l’élre par un excentrique.
Le mouvement de la machine est renversé en changeant la relation de l’arbre de l’hélice et de celui des tiroirs , en faisant varier la position des manivelles de ce dernier, relativement a la roue dentée A. Pour cela, l'arbre k de cette roue est une douille traversée par l’arbre ;' et porte un pignon qui engrène à droite et à gauche avec les roues dentées m' et m1 , montées sur de petits arbres m" m ", qui traversent des rayons de la roue k, et qui à l’opposé de celle-ci portent chacun un pignon rr, lequel engrène dans des dents intérieures de la roue r1 r‘ adossée à k k. l)e la sorte, quand tout le système tourne, les deux pignons r r restent appuyés sur la partie extrême de l'arc denté de la roue r, r1, et servent debuttoir pour la direction dans laquelle on marche ; mais si une cause les fait tourner, ils tendent à parcourir leur arc denté et comme la roue de celui-ci est clavelée sur l'arbre , ils changent la position de ce dernier relativement à celle.de k k , c’est-à-dire de l’arbre des manivelles, et par conséquent ils modifient la )>nsition relative des tiroirs et dés pistons, pour marcher en avant ou en arrière. Pour obtenir ce mouvement de translation des roues r, r1 et k k , quand la machine est arrêtée , il fnut tourner le pignon de l’arbre ; au moyen de la roue s s pour entraîner m' m' et les pignons r, afin de faire glisser de r1 r1 relativement kkk. Si la machine est en marche , le mouvement général entraîne
la roue sa, et il suffit d'apporter uu obstacle à sa rotation pour qu'elle entraîne les pignons dont il a été question et change l'angle des manivelles du tiroir f f , et de celle de l'arbre, jusqu’à renverser le mouvement général ou à l'arrêter en cessant l'obstacle au milieu de la course des pignons rr dans l’arc denté de r1 r1. Cet obstacle à la rotation de la roue » t est obtenu à volonté au moyen d’un frein à frottement s1 comprimé par le levier s", articulé à une petite console Axée au condenseur. Cette méthode ingénieuse permettrait à un enfant de manœuvrer l'appareil le plus puissant; elle est aussi certaine , moins compliquée et d’un effet plus rapide que l’arc fendu emprunté aux locomotives. Elle renverse instantanément le mouvement sans exiger le moindre raisonnement , ni la moindre attention, puisque -peser sur le frein suffit pour changer la direction, quelle soit à ce moment vers l'avant ou vers l’arrière. Il est si important de manœuvrer promptement les machines, d’être surtout certain de le faire au commandement , qu’il est à souhaiter de ' voir généraliser l'ingénieux système de .MM. Dupuy de Lôme et Mazeline ( voy. page 444 /, pour diminuer les eliances'des fausses manœuvres et des abordages.
La détente de l’appareil de /' Alyiziros est produite par un excentrique particulier o monté sur l’arbre j, et servant à mouvoir une sorte de tiroir contenu dans le tuyau d’arrivée de vapeur ff à sa partie la plus rapprochée du cylindre. La fermeture du passage de la vapeur est opérée par un cylindre creux contenu dans une boîte de même forme; tous deux ont des orifices qui laissent passer la vapeur contenue dans le cylindre intérieur, quand ils sont en rapport, et l’interceptent dans les autres positions; de sorte que le mouvement imprimé par l’excentrique arrête la vapeur en allant et en revenant. Les moments de ces fermetures, relativement à la course du piston, sont modifiés à volonté eu changeant le calage du l'excentrique o relativement à son arbre j. Pour cela l’excentrique a dans le trou traversé par l’arbre des saillies qui prennent dans deux rainures découpées, suivant une longue spirale dans une douille qui entoure l’arbre, de sorte qu'en transportant celle-ci parallèlement à l’axe, le calage de l’excentrique est naturellement changé. Cette translation est opérée au moyeu de la vis o entraînée par la petite roue o".
La tige de la soupape de détente est jointe ou séparée à volonté de celle de l'excentrique par une enclanche ordinaire tenue en prise ou portée par un contre-poids o'", et quand on marche à toute volée ou qu’on stoppe, l’effet de la détente est supprimé en tournant la roue o'", pour placer
l’excentrique o rie manière à ouvrir ou fermer en même temps que le tiroir. Quand la machine est stoppée pendant que la détente était employée, on empêche la soupape glissante de cette dernière d’interce; ter le passage de la vapeur, en lui ouvrant un passage au-dessus de cette soupape, pour qu'elle se rende directement au tiroir : un petit levier sert à produire ce changement.
L’arrivée de la vapeur aux cylindres est réglée par des plaques glissantes contenues dans le tuyau de vapeur et entraînées par une crémaillère tf et un pignon au moyen de la roue dentée s' tournée elle-même par un petit pignon. La vapeur comprime ces plaques glissantes sur les orifices et en fait de bonnes soupapes d'arrêt.
Quoique l'appareil fonctionne à une pression d’au moins une atmosphère, et soit par conséquent en mesure de partir sans purger comme une machine à basse pression , il n’en existe pas moins une soupape de purge ordinaire soulevée par le petit levier et la tige attenante. Cette précaution est importante pour la manœuvre, en ce que souvent on n’a pas la pression nécessaire pour mettre en marche sans la coopération du vide et que la machine est expoeée à ne pas partir malgré les ordres reçus. En outre, si des raisons de sûreté font diminuer la pression de régime, la machiue n'est pas forcée de recevoir après coup cette addition.
Jusqu'à présent nous ne nous sommes occupé que de ce qui regarde le cylindre, c'est-à-dire le côté chaud de l'appareil, et il reste à détailler celui du condenseur, où la vapeur va perdre sa température élevée. Comme on le voit sur les figures, le condenseur V forme devant chaque cylindre une caisse rectangulaire en fonte, au milieu de laquelle est le grand espace vide dans lequel avancent et reculent les tiges des pistons jP et oscille la grande bielle B. Chaque machine a de la sorte son condenseur divisé en deux parties, ayant chacune sa pompe à air U, dont le piston plein et à garniture en chanvre, est visité par le derrière de la pompe. Il est entraîné par la tige u, clavetée au bout du bras q", qui descend de la douille employée à unir la tige de piston intérieure p" à son prolongement. 11 y a deux pompes à air par cylindre, leur course est égale à celle du grand piston; elles sont aspirantes et foulantes, et leurs clapets d'aspiration uV sont placés au bas du condenseur et à chaque bout du cylindre, tandis que ceux de refoulement ou de tête u'" sont plus haut et sur le côté. Ces clapets sont formés de nombreux trous bouchés par des rondelles en caoutchouc, retenues
par une coupe renversée comme le montrent les lig. 18, 19 et 20, page 193 : ils sont établis sur des plaques en bronze, tenues par des boulons. Les tuyaux de décharge u'"u"' partent du sommet du compartiment supérieur de la grande caisse YV, qui sert de bâche, et déversent l'eau de condensation au-dessus de la flottaison : ils plongent dans cette bâche, dont la partie supérieure pleine d’air régularise l’écoulement de l’eau. X'aspiration et le refoulement de la grande masse d'éau nécessaire à la condensation, se trouve ainsi divisée par les deux pompes et occasionne moins de chocs qu'avec une seule. Cette considération est importante avec les grandes vitesses de rotation de ces machines.
L’eau d'injection arrive de la mer par le tuyau y't/ et est réglée par le robinet y, qui, au lieu d’avoir une Beule fente, en a plusieurs correspondantes à celles du boisseau , de manière que le mouvement de cette noix fendue ouvre ou ferme à la fois plusieurs orifices longs, mais étroits, par lesquels l’eau jaillit dans toutes les directions, en tombant du sommet du condenseur et en frappant ses parois. Il résulte de cette position du régulateur d’injection dans le condenseur luimême, que, quelque petite que soit la quantité d'eau injectée, elle n'entre jamais mollement, comme lorsque l’étranglement du passage a lieu loin de l'entrée dans le condenseur: cette considération est importante pour des machines à grande vitesse, qui très-souvent ne fonctionnent qu'avec une petite partie de leur puissance et injectent très-peu.
Les pompes alimentaires w ont leur corps venu de fonte avec le condenseur et ont leur piston plongeur mené directement par la machine au moyen des bras w"d! qui partent des tiges de pistons supérieures p et p' à l’opposé et au-dessus de ceux des pompes à air y", elles suivent ainsi le mouvement général, et prennent directement au piston la force motrice nécessaire â leur travail. Leur boîte à clapet tcf" est adossée à la partie extérieure de la bâche.
Quant aux pompes de cale zz, elles sont placées à l'extrémité avant des machines et menées par un bras x, ayant au milieu une tige verticale, dont l’extrémité fendue sert de coulisse à uu bouton placé excentriquement â l’extrémité du grand arbre : le bras ou balancier xx oscille autour du point de jonction avec la tige verticale, et fait monter une pompe quand l’autre descend. Chacune des pompes a près d’elle une boîte à clapets z*.
CUAP1TRE VI.
CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SI R LES NAVIRES A HÉLICE ET SCR LEURS APP RE1LS MOTEURS.
il existe peu de problème important pour la navigation militaire ou commerciale, qui mérite autant l'intérêt de tous les marins que celui du navire à hélice. Des siècles d’expériences et de recherches avaient amené les vaisseaux à une admirable perfection : les ingénieurs, les savants et les marins n’avaient cessé , dans tous les pays de l’Europe, de corriger les défauts et de faire naître de nouvelles qualités. La France s’était signalée dans cette voie, et le génie de Sané était arrivé à produire des vaisseaux formidables par leur artillerie, sanB perdre les qualités nautiques dont brillaient ses frégates. Des modifications postérieures avaient ajouté à la force militaire de ces admirables modèles. On avait donc lieu de se croire arrivé à la perfection de cet être gigantesque, fruit du génie de l’homme, qui certes surpasse tous les chefs-d’œuvre de l'architecture, en ce que, doué du mouvement et docile à la main qui le conduit, il affronte les éléments les plus terribles et parcourt toutes les phases de la vie.
Ce fut lorsque ces résultats venaient d’être obtenus. que la machine à vapeur apparut et donna le moyen de produire des forces énormes. Fulton l'appliqua bientôt à mouvoir des navires, et employa la roue à aubes comme moyen de propulsion. Il fut universellement imité, et les succès qu’on obtint empêchèrent d’apercevoir quelques essais sur d’autres procédés d’appliquer la force de la vapeur à la marche des navires. On admit donc généralement les roues à aubes et on s'efforça d’assortir les constructions à ce propulseur; mais, par sa disposition et son genre d’action, il excluait en grande partie les qualités du navire à voiles, et il entraîna toujours a les négliger polir ne devoir la vitesse qu’au seul moteur mécanique. On fut dès lors porté à partager les navires en deux classes distinctes, avant chacune ses qualités et ses défauts. D’un côté, l’impossibilité de se mouvoir pendant le calme et de faire route dans la direction des vents contraires; de l’autre, la nécessité de hrûler constamment de grandes quantités de charbon, et, par suite, l'obstacle aux
longues traversées et au transport des marchandises ou des armements de guerre. Les navires à vapeur n’en furent pas moins adoptés; et après avoir été bornés à de courts trajets, ils franchirent l’océan Atlantique, et bientût ils parcoururent des lignes directes jusqu'aux parties les plus éloignées de la terre. Les paquebots étaient arrivés à des résultats trèssatisfaisants; il paraissait n'y avoir plus que des détails d'exécution à apportera leur ensemble, et on n’avait guère à leur reprocher que leurs énormes dépenses. Il n’en était pas de même des navires de guerre : les roues laissaient forcément une partie de l’appareil moteur exposé à la destruction par le choc des boulets ; elles remplaçaient sur les côtés les canons des navires à voiles et ne permettaient d’en avoir qu’une petite quantité. Aussi, malgré leur grande valeur pécuniaire, les bâtiments à vapeurs à roue n'étaient nullement des navires de combat; on ne se le déguisait pas, et les divers efforts tentés pour leur trouver un armement convenable prouvèrent assez combien ils possédaient peu les conditions nécessaires pour la guerre (page 346). Aussi , celte foule de vapeurs à roues ne saurait être comptée que comme le train des équipages de la marine, uniquement propre aux transports, de même que les prolonges de l’armée. Leur rôle a décliné en raison de l’élévation de celui des vaisseaux mixtes, et ce matériel considérable et dispendieux est devenu, pour ainsi dire, une superfluité dans la composition de la flotte. Tel est, en fait d’inventions, le cours des choses, et les gouvernements sont plus exposés à en souffrir que les compagnies industrielles , en ce qu’ils possèdent un matériel beaucoup plus considérable et qu'ils sont dans l’impossibilité de l aliéner. Aussi, on peut établir que les perfectionnements leur sont trèsonéreux, et les navires à vapeur en ont été une preuve continuelle depuis leur première adoption. Des vitesses de sept nœuds furent regardées comme très-satisfaisantes et on se contenta d’appareils pesant de 1000 à 1200 kil. par cheval. En augmentant les dimensions, on arriva à des vitesses d’expérience de 11', mais sans rendre les machines plus légères; lorsque l’adoption des chaudières tubulaires, à pression un peu plus élevée que celles à carneaux, et celle des appareils moins compliqués, firent obtenir des vitesses jusque-là impossibles et jetèrent les anciennes machines dans la médiocrité, pour y être bientôt entraînées elles-mêmes par de nouvelles inventions, f.’est ainsi, et par une fatalité inévitable, que le matériel des machines n’a vraiment de bon que ce qu’il a de neuf, et qu’il devient très-dispendieux à cause de cette recherche du mieux à laquelle se livrent incessamment toutes les nations.
Au moment où les machines à roues à aubes arrivaient à produire des résultats satisfaisants, l'hélice, après des essais nombreux, mais ignorés, vint montrer ses avantages et les prouver par le voyage de l' Archimède autour de la Grande Bretagne (page 29). l>ès qu’on crut son usage possible, elle devint l’objet désespérances de tous les marins, surtout pour les navires de guerre. Plongée sous l’eau, elle fit receler le moteur mécanique au fond de la cale, le rendit invuluérable et produisitaiusi des navires que rien ne saurait arrêter, ni même entraver dans leurs mouvements. Mlle dégagea les fiance pour permettre de les garnir de canons d’une manière aussi complète que l’ancien vaisseau. Sous le rapport marin, elle permit de reprendre une voilure entière , et son action n’étant jamais influencée par les inclinaisons, elle ne gêna plus la marche, comme les roues à aubes.
C’est alors qu’on a pu se dire : Nous possédons à peu près la perfection pour les navires à voiles; s'il n'en est pas tout à fait de même des machines, nous pouvons cependant prétendre à d’assez beaux résultats pour compter sur celte nouvelle force ; unissons-les, et nous aurons la machine de guerre et de mer la plus parfaite. Rien n’était plus juste; mais pour l'exécuter il se présentait de grandes difficultés, au moins pour le navire de guerre; car, pour celui du commerce, la question se bornait à savoir lequel des deux propulseurs permettrait de transporter les marchandises à meilleur compte. Ce n’était qu’à force de perfectionner qu’on était arrivé à disposer tout dans un vaisseau ]iour que ses étages de canons fussent équilibrés par les approvisionnements; chaque objet avait sa place, rien n’était imprévu, et maintenant il s'agissait de prime abord d'introduire dans l'intérieur un grand appareil mécanique, des chaudières d’un volume énorme cl un approvisionnement de charbon considérable. La machine à vapeur, quoique perfectionnée, ne s'assorlissait pas non plus au nouveau propulseur; la vitesse de piston admise n’était pas assez rapide pour empêcher de recourir à des engrenages ; de sorte qu’au poids du mécanisme il fallait ajouter celui de larges roues dentées. Il n'est donc pas étonnant que, si la possibilité de réunir tout dans le même navire se présenta à quelques esprits éclairés, les difficultés de l’exécution aient pendant quelque temps empêché de réaliser ces espérances.
Dès les premières expériences de ï Archimède , il fut reconnu que les deux moteurs, la voile et la vapeur, loin de se nuire, agissaient ensemble avec plus d’avantages nu moyen de l'hélice. 11 était loin d'en être de même avec les roues qui , gênées dans leurs mouvements |iar les incli-
liaisons, empêchaient d'établir Loauconp de voiles; tandis que le navire, encombré de ses tambours, n'avait ]>as la forme voulue pour bien utiliser le vent (page 352). Aussi , on s'aperçut bientôt , et l'expérience le prouve tous les jours davantage, que, tandis que le navire à roues navigue mieux à la vapeur sans ses voiles et mieux à la voile sans sa machine et ses roues , celui à hélice, au contraire, utilise mieux son hélice avec le secours de ses voiles et lire plus de parti de ces dernières, grâce à son propulseur. Il est prouvé que, dans l’un des deux modes d'employer la vapeur, les deux moteurs se font tort, tandis que dans l’autie ils se favorisent. Aussi, dès que des expériences comme celles du Rallie) et de l'Alectù (page GO), du Niger et du Basilic! fc (page G6), et du Napoléon de M. Normand (387), eurent prouvé que, bien que peu étudiée encore., l'hélice était mécaniquement un aussi bon moyen de propulsion que les roues, il n’y eut plus à hésiter, et l'opinion fut assez formée pour qu’en France on ne fît pas les expériences comparatives auxquelles le Chaptal était destiné dans l’origine, mais qu’on entreprît aussitôt sur le nouveau propulseur des études approfondies (pages 88 et suiv.).
I.es admirables résultats obtenus au moyen de l'hélice et la transformation des marines militaire et marchande présentent le fait maritime le plus remarquable de notre époque; mais ils produisent cependant une impression pénible sur le marin : son beau métier est dépoétisé. S’il n'est plus exposé à des dangers aussi grands, il n'a plus ces chances si variées de la navigation avec les voiles seules; ces alternatives continuelles du sort contre lesquelles il s’était habitué à lutter. Tout le vague de la navigation et des variations continuelles du vent ont cessé; les calculs et les hypothèses variées, tout cela disparaît devant la régularité des machines. Certes, les avantages que l’on retire de ces dernières sont trop grands pour qu’il y ait lieu de regretter le passé; mais , tout en les adoptant, je ne puis m’empêcher de jeter un coup d’œil pénible vers ce passé plus poétique, lorsque je \ois le navire actuel amené à suivre la ligne droite avec presque autant de régularité que la locomotive qui glisse machinalement entre ses rails. Quel contraste avec les voyages de découvertes !
Les nouvelles conditions respectives des deux moteurs se prêtent à toutes les combinaisons : le rapport de la force de la machine au tonnage n’a plus les mêmes règles que lorsque la vapeur était nécessairement le moteur principal, et l’hélice remplit encore un rôle utile en ne faisant filer que quatre ou cinq nœuds dans les calmes, et en |>crmcttunt, par le peu de volume de sa machine , de ne presque rien changer dans l'ancien na-
rire. Ce ftil quelquefois même sous ce point de vue qu'elle fut d'abord considérée; on la regarda comme auxiliaire. Mais le désir de marcher plus vite porta aussitôt à augmenter sa puissance, et les rapports de cette dernière au tonnage sont devenus tellement variés qu’il n’y a plus de termes nettement définis pour les exprimer. Cependant on était d’abord convenu de conserver le nom de navire à vapeur à celui qui, poussé par l’hélice, devait son maximum de vitesse au moteur mécanique, et de nommer navire mixte celui dont la marche la plus rapide était due aux voiles. Mais le vaisseau le Napoléon, en filant treize nœuds avec sa machine, tout en conservant sa mâture, est venu présenter un nouveau type en dehors de celte classification ; et je crois que maintenant il convient de donner le titre de navire mixte à celui qui a conservé une belle marche à la voile, quelle que soit celle imprimée par la machine; le Vapeur proprement dit n'étsnt plus dès lors que celui dont les voiles ne jouent qu'un rôle insignifiant, quel que soit du reste son propulseiir.
On voit, d’après ce qui précède, et plus encore par l’expérience que nous avons tous des roues, qu’un navire réellement mixte, c’est-à-dire conservant les qualités de la voile intactes et y ajoutant celles d’un moteur mécanique, était impossible avec les aubes; on n’avait pas même songé à le tenter et on s’était borné à des voilures purement auxiliaires, sans obtenir avec la vapeur des vitesses assez grandes pour être sûr de n ôtre jamais gagné par les navires à voiles. 11 n'est donc pas étonnant que, dès que l’hélice , par sa position sous-marine, a donné l’espoir de réunir utilement les deux moteurs, tous les marins aient soubaité cette réunion des deux moyens de mouvement les plus puissants et l’aient considérée comme le perfectionnement le plus heureux et le plus important de notre époque. Mais on n’y est arrivé qu’en tâtonnant, et ce sont surtout les navires du commerce qui ont ouvert la voie , parce que , pour eux , la question était moins difficile et moins complexe que pour les navires de guerre. En effet, ils emploient le fer qui, par la liaison parfaite de toutes ses parties, permet d'atteindre des longueurs relatives impossibles avec le bois; leur chargement, étant dans la cale, se trouve naturellement disposé selon les déplacements des tranches ; car là où il n’y a pas d’eau déplacée, on ne saurait trouver d'espace pour mettre des marchandises. Le vaisseau a au contraire ses canons distribués d'itn bout à 1 autre et ses extrémités chargées de poids si considérables que, malgré la concentration de tout ce que l’armement présente de plus lourd, il
a toujours pris de l’arc, c’est-à-dire que ses extrémités se sont affaissées. On n'osait donc pas, dans le principe, allonger une charpente qui fléchissait avec les anciennes dispositions et que l’addition de liaisons en fer ne consolidait qu’imparfailement. Il est donc naturel que le commerce ait pris les devants, quoiqu’il trouvât beaucoup moins d’avantages dans l’adoption de l'hélice, puisqu’il ne lui est pas nécessaire d'enfoncer son moteur dans la cale pour le mettre à l'abri du boulet. 11 employa le nouveau propulseur parce qu’il était plus marin et permettait par conséquent de mieux utiliser les voiles qui, si elles ne sont pas un moteur certain, n’en sont pas moins toujours le plus économique. Aussi, en Angleterre le commerce obtint les avantages remarquables relatés dans l’ouvrage de M. Bourne, et depuis il a dépassé ces premiers essais et a employé l’hélice |>our les navigations les plus lointaines et sur des navires d’un grand tonnage, mais toujours en fer ( voy. pages 37G et suiv.).
Pour les navires de guerre le problème a été moins bien posé, tant parce qu’ils sont en bois et chargés dans les hauts par leur artillerie, que parce qu’il est très-difficile d’en bien définir les conditions, tant elles sont variées. Tandis que pour le commerce, la question revient toujours en fin de compte au doit et avoir; on est donc bientôt fixé sur ce qu’on veut et sur ce qu’on peut. Il n’en est pas de même pour le bâtiment de guerre, à cause de l’incompatibilité de plusieurs conditions. Ainsi on possède un tonnage déterminé : le navire ne peut porter davantage ; comment dès lors faire la part à chaque chose ? car la vitesse à la vapeur a son poids, c’est la machine ; l'armement a le sien dans l'artillerie ; l’usage de la voile dans la mâture; la duiée de la marche à la vapeur dans le charbon, et celle des absences dans leB vivres. Il en résulte donc que si on vent être très-rapide, il faut être très-faible et ne pas aller loin; car le navire le plus prompt serait celui qui n’aurait d’autre chargement que sa machine. Si on veut être fort, on ne peut plus aller ni vite ni loin ; l’artillerie, les hommes et les vivres ont pris une partie du poids; enfin si on a l’intention d’aller loin à la vapeur, on n’est plus ni fort ni rapide. De ces trois conditions inverses présentées ici d’une manière un pen trop explicite, puisque toutes les machines n’ont pas le même poids pour la même force, il résulte une contradiction inévitable et qui porte toujours à sacrifier une chose aux dépens de l’autre. Si on a paru s'éloigner de cette règle naturelle, c’est uniquement parce qu’on a fait de3 navires beaucoup plus grands (voir page 145), et qu'on en a tiré un avantage pour placer de plus fortes machines et avoir une meilleure marche;
d'un autre côté les appareils ont atteint une grande légèreté et ont occupé un espace plus petit que les anciens (voy. page 367). 11 paraît donc qu’on doit être d’autant plus faible qu’on est plus rapide; et si sur un vaisseau qui file 12 nœuds à la vapeur, les 1160 tonneaux consacrés à sa voilure, à son artillerie et à ses munitions de toutes sortes, étaient réduits à la moitié, il y aurait près de 600 tonneaux à consacrer à la vitesse, c'est-à-dire à la force motrice, et ce seraient près de 1000 chevaux de plus. Le nouveau navire filerait 14 nœuds, il ne serait donc pas gagné par l’ancien. Mais quoiqu’il ait coûté beaucoup plus, sa force militaire serait réduite de la moitié ; il aurait donc perdu pour l’attaque ce qu’il aurait gagné pour la fuite; car une fois engagé, sa force mécanique ne joue plus un rôle utile, il n’y a que celle des canons. Il est vrai qu’il attendrait impunément les faibles en présence des forts. Il y a donc deux éléments de force sur mer, l’artillerie et la vitesse : chacun est assorti aux conditions spéciales des nations et a ses qualités ou scs inconvénients. Il en est de même de tout, et si la vapeur nous a donné des avantages , elle nous en a retiré aussi do très-grands : les croisières éloignées contre un commerce riche et disséminé dans tout le globe, nous sont maintenant presque interdites : où ferions-nous du charbon?
Les conditions du nouveau vaisseau sont donc beaucoup plus complexes et difficiles à définir que celles de l’ancien : pour celui-ci, porter le plus de canons et de vivres possibles, bien marcher à la voile, et surtout bien évoluer, étaient les seules qualités à prétendre. 11 n’est donc pas étonnant que les nouvelles constructions aient été précédées de doutes et de tâtonnements prolongés-; en effet les machines à hélice sont restées longtemps à l’état d’essai, et s’il était à espérer qu’elles satisferaient un jour au nouveau but, il n’en était pas moins impossible d’établir des plans définitifs avant qu’elles eussent indiqué l'espace qu'elles occuperaient, et les sacrifices qu’elles entraîneraient. Aussi , on ne fit d’abord que de petits navires auxquels l’hélice était peu assortie : car dès qu’on n’est pas fort en artillerie, on ne peut se battre avec les navires à voiles, et l’hélice perd son plus grand avantage, puisque la petitesse du tirant d'eau empêche de mettre l’appareil assez bas pour être à l’abri du boulet, ün fit même encore des navires à roues quand on sentait que ceux à hélice seraient seuls propres à la guerre : mais la manière de disposer ces derniers était encore inconnue. 11 est pourtant étonnant qu’apres l'essai heureux en France de la Pvmone, et de l’Am-
phion en Angleterre , on soit resté si longtemps sans rien entreprendre dans nos ports , et qu’en Angleterre on se soit borné aux vaisseaux nommés Guard Sliips, qui, malgré leurs résultats médiocres, firent naître de grandes expéranres et se montrèrent déjà comme les machines de guerre les plus redoutables. Presque tous les essais de ces premières époques furent malheureux : on employa souvent le fer pour la construction des coques; mais bientôt les expériences faites à bord de l' Excellent en Angleterre, et celles de Caere en France, montrèrent les effets destructifs des boulets sur les tôles. Il fallut donc en abandonner l’usage presque aussitôt après son adoption. Les formes des navires de guerre à roues furent conservées pour les constructions destinées à l'hélice, quoiqu’il n’y eût plus la moindre analogie dans les propulseurs ni dans les armements ; on eut à subir une assez longue période d’essais et d’inertie. Cependant le gracieux paquebot nommé d’abord le Napoléon (387 et suiv.), qui restera toujours un excellent modèle, avait ouvert la voie en montrant le type des nouvelles constructions, et il est étonnant qu’il ne fût pas aussitôt imité, au moins pour des croiseurs et des avisos.
avantages des grandes puissances.
Ce fut après le temps d’arrêt , dont il vient d’être question , qu’on se remit à l’œuvre, et qu'eu France on construisit le Charlemagne et le Napoléon y ce dernier était l’entreprise la plus hardie de l’époque, car il était destiné à dépasser les paquebots les plus rapides. 11 renversait presque les idées reçues et surtout les relations naturelles entre la vitesse et la force , puisqu’on était fondé à croire impossible la réunion de ces deux qualités. Ce fut cependant ce que M. Dupuy de Lôme eut la hardiesse de concevoir et lo mérite d’exécuter à une époque où rien encore n’en avait fait entrevoir la possibilité, et où les machines directes , légères , et occupant peu de place , n’étaient pas assez éprouvées pour qu’on osât lui en permettre l’adoption. Aux difficultés nouvelles, il y eut donc encore à ajouter celles d’un appareil moteur plus volumineux et plus lourd ; et si la réussite du Napoléon a été complète et a étonné le monde marin, elle sera certainement dépassée par de nouvelles constructions du même genre, dont les moteurs seront mieux disposes. Si l’hélice a ouvert une ère nouvelle au navire de guerre, le Napoléon, en réunissant tout, force et vitesse, l’a d’un premier jet amené à une
perfection inattendue. L’énormité de la valeur première et de la dépense journalière de pareils vaisseaux a naturellement effrayé, et elle a servi de base aux objections élevées contre leur adoption ; elle l’aurait même entravée si une autorité éclairée n'avait pressenti tous ses avantages. Et en effet, ces grandes machines de guerre sont d'un usage moins dispendieux qu'on ne sc le figure généralement : la puissance qui les entraîne agit aussi faiblement qu'on le veut, et dès que son énergie est diminuée elle devient une source d’économie. Les exemples sont si nombreux maintenant, qu’il y a lieu de s'étonner qu’on ne reconnaisse pas encore généralement cette vérité, que qui peut plus peut moins, et que sur mer il y a toutes sortes d'avantages à faire moins, puisque par la détente, la combustion plus modérée des foyers, l’étendue relativement augmentée du propulseur et plusieurs autres causes, on dépense dans une proportion beaucoup moindre que la réduction de force, et surtout que celle de v itesse.
Qu’il soit permis à ce sujet de citer un fait récemment observé. Le Napoléon remorquait le Jean-Karl contre une brise fraîche ; il n’avait que la moitié de ses feux allumés, et les deux vaisseaux ne filaient que 3', 5; le loch était jeté par le Jcan-Bart. On alluma tous les foyers et la vitesse s'éleva aussitôt à 8', 5 et à 8', 8. Considérant que le déplacement des vaisseaux est resté le même dans les deux cas, et qu’en allumant tous ses feux , le Napoléon a consommé tout au plus le double , on trouve
pour l’utilisation en charbon (page 385), que c’est comme -ÿ- à -j-, c'est-
à-dire comme 44 à 340 , ou comme 1 à 7,6. 11 en résulte que l’utilisation du Napoléon était plus que sept fois plus grande en développant toute sa force. Mais on peut objecter que s’il n’y avait pas nécessité de marcher vite , on aurait pu sc contenter de 3', 5 à l'heure. De la sorte, la quantité de charbon brûlé pour faire le trajet eût encore été plus considérable ; car si la consommation était doublée dans le même temps, la durée de la traversée était diminuée dans la proportion de 3,5 à 8,8, ou de 1 à 2,5. Il est donc incontestable que si une grande puissance est économique quand elle est modérément employée dans les circonstances favorables, elle l’est également quand elle déploie toute son énergie contre de grands obstacles-. D’autres résultats de remorquage du Jean-Barl par le Napoléon montrent des faits aussi remarquables. Ce dernier n'ayant que la moitié de ses feux allumés, et ne brûlant par conséquent pasbeaucoupplus que \e Jean-Barl ùtoute volée, faisait néanmoins
filer 8 nœuds aux deux vaisseaux. Si on admet que de la sorte il brûlât 50 tonneaux par jour, on voit quo la somme des déplacements des deux vaisseaux est de 9 120 tonneaux, et que pour 8 nœuds de vitesse et 2083 kil. de charbon brûlé par heure, l'utilisation est 107,3. Avec tous les feux et brûlant 100 tonneaux, les deux vaisseaux fllaient 10 nœuds, et l'utilisation était encore 104,8, mais le mille parcouru coûtait plus (voy. tableau Vil). Il est en outre à remarquer que le Napoléon avec la moitié de ses feux, c'est-à-dire brûlant un peu plus de ce qu'aurait consommé le Jean-Karl seul, les entraînait contre une brise fraîche, avec une vitesse de 8 nœuds, c’est-à-dire un nœud de moins seulement que la vitesse maximum du Jean-Karl avec du calme.
Tous ces faits , et beaucoup d’autres qu'il serait inutile d’entasser, montrent évidemment l'avantage des grandes puissances. Tout doit donc tendre à augmenter la force des machines jusqu'aux limites du possible, suivant les navires, leur armement militaire et la nature de leur appareil. Si ces idées commencent à se faire jour maintenant, il n'en était pas de même il y a peu d'années, et il a été encoro plus hardi de les proposer une première fois. Aussi la marine française doit une grande reconnaissance à M. Dupuy do Lôtne qui les a conçues et qui a aussi bien réussi à les exécuter.
L'emploi d’une machine puissante entraîne à de telles dépenses que bientôt les ressources seraient épuisées : il faut donc en user rarement. Mais il y a en navigation, et surtout en escadre, beaucoup de circonstances, où il suffit seulement de changer de place pour se maintenir à son poste, et où on ne voudrait pas allumer une partie de l'appareil évaporatoirc pour mettre la machine en mouvement. Pour avoir, dans ce cas, une petite puissance disponible, on avait eu l'idée d'employer 1rs deux petits chevaux à mouvoir l'hélice. Il semble y avoir là une sorte de contradiction : on désire de grandes puissances et voilà qu'on en veut une très-petite; mais cette contradiction n’est qu'apparente puisque la grande force épuise les ressources et a des limites au-dessous desquelles elle ne saurait descendre sans désavantage. Il m a semblé quo si une telle disposition était utile dans quelques ras, elle aurait l'inconvénient soit de répandre constamment de la fumée sur le gréement et les voiles, soit de n’êlre jamais prête à temps ; c'est ce qui m’avait engagé , au mois de mai 1852, à remettre à l'amiral llamelin, alors préfet maritime de Toulon , la note ci-jointe sur l'emploi accidentel du cabestan.
