Part 4

Le problème à résoudre était donc celui-ci: Trouver une forme de _propulseur_ telle: 1° que la surface que le vaisseau présente à la mer en s'avançant ne fût pas augmentée; 2° que l'on pût se servir avec une égale facilité de la vapeur ou de la voile, ou de tous les deux ensemble; 3º que l'approvisionnement de charbon nécessaire à une machine puissante fût réduit le plus possible; 4° que le propulseur fût mis à l'abri du boulet et put agir par tous les temps et par toutes les mers. Nous omettons plusieurs autres conditions du problème, que l'intelligence du lecteur trouvera facilement en comparant le nouveau mode de propulsion à l'ancien.

Nous ne faisons que désigner ici le premier système, qui est _déjà_ le système ancien, il consiste, comme l'on sait, en deux roues à palettes placées sur les côtés du navire et mises en mouvement par l'arbre d'une ou de deux machines, qui leur communique directement le mouvement de rotation nécessaire pour faire avancer le navire. Il est facile d'apercevoir de suite les inconvénients de ce système, inconvénients qui augmentent dans une proportion rapide avec la dimension et le rang du bâtiment, tellement que, si l'on n'avait que ce moyen d'appliquer la vapeur aux vaisseaux de ligne, il faudrait y renoncer.

Le second système, celui qui, pour la marine royale, est peut-être appelé à remplacer les roues à palettes et leurs énormes tambours, est le propulseur à _hélice_ ou a _vis_. C'est celui qui est en essai en ce moment en Angleterre sur _l'Archimède_ et la _Princesse-Royale_, et en France sur le _Napoléon_.

Disons d'abord que la première idée de l'application de l'hélice à la marche des vaisseaux appartient à des Français.

On pense bien que nous ne parlons pas ici de l'invention de cette vis, qui est connue depuis des siècles sous le nom de vis d'Archimède. Mais déjà en 1699 et en 1713 deux Français, _Duquel_ et _Dubost_, l'avaient appliquée à faire mouvoir des moulins.

Plus tard, en 1768, un mathématicien français, _Paucton_, imagina de l'appliquer sur les vaisseaux à divers usages. Qu'on nous permette de citer un fragment de ce que ce savant écrivait à ce sujet:

«La rame est un instrument au moyen duquel on peut faire mouvoir un bateau sur l'eau. C'est un long levier terminé par une extrémité aplatie qui agit par sa pression sur l'eau, comme un coin sur le bois. Le point d'appui de ce levier est la cheville à laquelle il est attaché: la force motrice est le rameur, et le fluide la résistance. Je suis étonné que personne n'ait songé à changer la forme de la raine ordinaire, qui n'est pas évidemment parfaite. En effet, outre que l'action du rameur n'est pas calculée pour faire avancer le vaisseau uniformément, puisque la rame décrit des arcs de cercle dans son mouvement, il est obligé d'employer la moitié de son temps et de sa force à retirer la rame de l'eau et à la porter en avant. Pour remédier à cet inconvénient, il serait nécessaire de substituer à la rame ordinaire un instrument dont l'action fût, si c'est possible, uniforme et continuelle, et je pense qu'on trouvera parfaitement ces propriétés dans le ptérophore (révolution du filet d'une vis autour d'un cylindre). Ou pourrait en placer deux horizontalement et parallèlement à la longueur du navire, un de chaque côté, ou un seulement devant. On immergerait entièrement le plérophore on seulement jusqu'à l'axe. Ses dimensions dépendront de celles du navire, et l'inclinaison de l'hélice de la vitesse avec laquelle on veut ramer.»

Pour qui lira attentive tient ce qui précède, ne sera-t-il pas évident que toute l'invention de l'application de la vis à la navigation est là? Restait à trouver le moyen de faire mouvoir ces propulseurs; c'était à la vapeur à résoudre le problème; aussi, du jour où on l'appliqua à faire tourner les roues d'un bâtiment, on songea à substituer aux roues la rame de Paneton.

Dès l'année 1823, lorsqu'à peine la question de la navigation à vapeur était résolue, le capitaine du génie _Delisle_ avait proposé au ministre de la Marine d'appliquer l'hélice aux bâtiments, et les expériences qu'on fait en Angleterre prouvent avec quelle sagacité et quelle exactitude étaient faits les calculs de cet officier. Malheureusement on ne donna pas suite à son idée, et, sans les Anglais _Smith_ et _Ericson_, la question, il faut bien l'avouer, serait peut-être restée longtemps encore à l'état de simple théorie.

Plus tard, en 1832, un habile, mécanicien, constructeur de navires à Boulogne, M. _Sauvage_, prit un brevet pour une vis de son invention, qui différait de la vis Delisle en ce qu'elle était pleine au lieu d'être évidée.

Tels sont les deux systèmes de vis actuellement en expérience, nommées par les Anglais vis Ericson et vis Smith, et qu'on devrait bien réellement appeler, pour rendre justice à qui de droit, vis _Delisle_ et vis _Sauvage_; mais _sic vos non vobis!_

Une explication préalable est nécessaire pour bien faire comprendre ce qui nous reste à dire sur le propulseur sous-marin, sur son mode d'action et sur ses avantages.

Les vis de propulsion, de quelque manière qu'elles soient construites, tirent tout leur pouvoir propulsif de filets ou lames fixées sur un axe parallèle à la quille du vaisseau; ces filets forment des segments d'hélice ou de spirale, de telle sorte qu'en faisant tourner l'axe, les filets se fraient un chemin dans l'eau, comme la vis dans une pièce de bois. Il y a cependant cette différence distincte entre la vis à bois et la vis de propulsion, que cette dernière, agissant sur un fluide, ne peut pousser le vaisseau sans déplacer l'eau, tandis que la vis à bois s'avance dans le bois sans occasionner aucun déplacement nuisible.

Si la vis agissait dans un corps solide, elle s'avancerait à chaque révolution, après avoir vaincu la résistance du frottement, de la distance déterminée sur l'axe par un tour de l'hélice, et entraînerait avec elle le bâtiment: dans ce cas, il y aurait avantage à réduire la largeur de l'hélice, de manière à ce qu'elle n'agît sur l'eau que dans la partie qui produit le plus grand effet utile. (Cette partie est à peu près celle dont la ligne de projection forme avec l'axe de la vis un angle de 45°.)

Mais l'eau étant un corps excessivement mobile, on a été obligé de donner à l'hélice une grande résistance, c'est-à-dire une grande largeur, de telle sorte que les angles formés par les points rapprochés de l'axe avec cet axe différassent extrêmement de ceux formés par les points les plus éloignés. On conçoit, du reste, que les différents points de cette hélice sont doués de vitesses fort différentes, chacun devant décrire, dans le même temps, autour de l'axe, des circonférences d'autant plus grandes qu'ils sont plus éloignés du centre; il s'établit ainsi une moyenne entre les vitesses extrêmes, qui peut se représenter par la vitesse du point situé à égale distance de l'extrémité de l'hélice et de l'axe de rotation. L'eau est frappée ou poussée par l'hélice dans une direction oblique à la marche du navire; il y a donc là une perte de force qui varie suivant l'angle que fait l'élément propulseur avec l'axe. Nous avons dit plus haut que cet angle variait pour chaque élément de l'hélice; et pour bien comprendre la nature de cette perte, cherchons ce qui se passe dans deux positions extrêmes de la surface poussée par l'eau, par rapport à l'axe.

Si l'eau ou la force agit sur un disque placé à l'extrémité de l'axe, et dans le sens de cet axe, aucune partie de la force ne sera perdue, et l'axe sera déplacé dans cette direction d'une quantité représentée par l'intensité de la force, abstraction faite du frottement.

Si, au contraire, la force agit perpendiculairement à l'axe, cet axe ne pourrait avoir qu'un mouvement de déplacement parallèlement à lui-même; le mouvement en avant serait tout a fait nul.

C'est donc entre ces deux manières d'appliquer la force de propulsion qu'il faut chercher celle qui donnera le plus grand effet utile, c'est-à-dire celle dont l'action sera le plus grande possible dans le sens de l'avancement, et la moindre possible dans le sens du déplacement latéral. Il est inutile d'ajouter que le propulseur sous-marin étant invariablement lié au bâtiment, ne peut qu'avancer et faire avancer la quille avec lui et jamais se déplacer latéralement. Il y a donc toujours une perte de force dans l'action du propulseur, et c'est à diminuer le plus possible cette perte que se sont appliqués ceux qui ont imaginé diverses modifications de la vis.

Nous ne pousserons pas plus loin ces explications, dans l'impossibilité où nous serions de les continuer sans appeler à notre aide le calcul: qu'il nous suffise de dire que l'effet utile, c'est-à-dire la partie de la force qui sert à faire avancer le bâtiment, dépend de la surface de la vis, qui est déterminée par son diamètre et par sa longueur, de l'angle d'inclinaison de l'hélice et de la hauteur de son pas. (Cette hauteur est la distance qui, sur la même arête du cylindre, autour duquel s'enroule la vis, sépare deux filets de cette vis.)

Les deux seuls systèmes en expérience maintenant sont le système Delisle et le système Sauvage. Le système Delisle est construit de la manière suivante: Sur un arbre qui pénètre dans le navire, sont fixées à angle droit trois branches en tôle très-épaisses, et tordues comme le serait cette partie de la vis elle-même, si elle était prolongée jusqu'à l'axe. Un cercle boulonné sur ces branches reçoit six segments hélicoïdes, qui forment ensemble presque un tour entier de la vis. L'angle milieu est de 45°. Le but du capitaine Delisle, en évidant sa vis, était de supprimer la partie la plus rapprochée, de l'axe, parce que c'est celle qui déplace l'eau le plus latéralement, et que dans ce cas, comme nous l'avons dit plus haut, l'effet était nul ou à peu près nul pour faire avancer le navire.

M. Ericson a pris en Angleterre un brevet pour une vis identiquement semblable à celle de M. Delisle, mais les expériences n'ont pas donné des résultats très-avantageux.

Le système Sauvage, établi par M. Smith à bord de _l'Archimède_ et de _la Princesse-Royale_, se compose de deux segments hélicoïdes, formant ensemble un tour entier dont l'angle milieu d'inclinaison est de 45° Ces hélices reposent sur l'arbre lui-même, et, par conséquent, la vis est entièrement pleine.

Des expériences faites sur _l'Archimède_, il semble qu'on peut conclure:

1º Que la surface de la vis doit être dans un rapport donné avec la force de la machine, quel que soit d'ailleurs l'angle d'inclinaison de l'hélice;

2° Que l'angle milieu ne doit pas, dans les circonstances ordinaires, excéder 45º.

M. Rennie, observateur attentif des formes que la nature a données aux animaux qui se meuvent dans l'eau, et notamment à ceux qui s'y meuvent le plus vite, a imaginé un système de vis dont nous donnons le dessin. Il avait remarqué que la queue des poissons, qui est leur véritable propulseur, prenait un accroissement rapide vers la partie postérieure, et que les arêtes de la queue rayonnaient à peu près du même point, loi qu'il a suivie en composant son hélice d'un plan incliné enroulé autour d'un cône, et en disposant les arêtes guidantes de son propulseur de telle sorte qu'elles soient tangentes de toutes parts à la surface intérieure du cône. La pratique n'est pas encore venue démontrer la bonté de ce système ingénieux, mais il sera prochainement installé sur un bâtiment de l'amirauté.

Les effets produits par la vis, comparés à ceux qu'ont donnés les roues à palettes pour la vitesse des bâtiments, donnent un désavantage de 10 à 12 pour 100 au premier de ces deux systèmes. Ainsi il a été démontré par les expériences que sur une mer calme et par une brise faible, un bateau à roues gagnait de 12 pour 100 sur un bateau à hélice. Tel est, du reste, le seul inconvénient de ce système.

Quant aux avantages, ils sont immenses:

1º La vis est à l'abri du boulet et des avaries qui peuvent résulter des abordages; la machine peut être entièrement placée au-dessous de la flottaison, dans les vaisseaux de ligne.

2° On peut établir des batteries dans toute la longueur du bâtiment.

3° Les bâtiments à vis ayant environ deux cinquièmes de moins de largeur que les bâtiments à roues, peuvent pénétrer dans les bassins et docks qui ne sauraient recevoir ces derniers.

4º La vis étant toujours immergée, quelle que soit l'inclinaison du navire, les mouvements de roulis et de tangage l'emportent de beaucoup sur le système à roues: en effet, souvent les roues sont émergées, et la machine acquiert, dans ce cas, une si grande vitesse, qu'on est obligé, pour préserver le bâtis, de fermer les registres de la vapeur, tandis que la vis fonctionne avec la même régularité.

5° Cette immersion constante permet de faire de la toile par le vent du travers et au plus près; ce qui donne la faculté de gréer les bâtiments à vis à peu près comme les bâtiments à voiles.

6° Le navire pouvant marcher à la voile, la machine peut être plus puissante et l'approvisionnement de charbon moins considérable.

7º Quel que soit le chargement du bâtiment, la marche est régulière, tandis que les bâtiments à roues perdent une partie de leur marche par suite de la trop grande immersion des roues, au moment du départ, lorsque le chargement de charbon est complet.

8º Enfin par un bon vent, lorsqu'on peut se servir de la voile, ou peut désembrayer la machine, et le bâtiment peut marcher comme les bâtiments à voiles ordinaires, sur lesquels il n'aura qu'une infériorité de vitesse d'un vingt-cinquième, par l'effet du propulseur que le navire traîne en ce cas; mais si on soustrait entièrement la vis à l'action de l'eau, ce qui est possible en la remontant à bord, il n'y a plus de différence dans la vitesse de la marche.

Tout ce que nous venons de dire sur les divers systèmes de vis et sur leurs avantages nous dispensera d'entrer dans de longs détails sur les essais qu'on tente en ce moment au Havre sur la goélette à hélice _Napoléon_, dont nous donnons le plan, la coupe et l'élévation. Rien dans sa construction n'indique un bateau à vapeur; l'oeil glisse d'une extrémité à l'autre le long de ses courbes élégantes, sans être arrêté par ces lourds tambours qui coupent si gracieusement les lignes de carène. Il a toute la grâce du bâtiment fin voilier et toute la puissance du bâtiment à vapeur. Le système de propulsion consiste en une vis placée à l'arrière et qui tourne avec une grande vitesse. Cette vis, fixée à un axe, mise en communication avec la machine par une série d'engrenages, est adaptée entre deux _étambots_ qui supportent les extrémités de l'axe et sont séparés seulement par l'épaisseur de l'instrument. Cette installation de l'arrière, invisible quand le navire flotte, est la seule, disposition qui révèle à l'extérieur les moyens de propulsion.

La longueur du _Napoléon_ de tête à tête est de 17 m. 50.

Sa plus grande largeur, de 8 m. 50.

Son tirant d'eau, quand il est chargé, de 3 m. 60.

La force de ses machines est de 120 chevaux.

Le diamètre de l'hélice, de 2 m. 29.

Sa longueur, de 1 m. 07.

L'hélice, qui aujourd'hui est en fonte et sort des ateliers de M. Niblus, sera construite en cuivre pour éviter l'action corrodante des sels de la mer. Dans les essais, on a expérimenté plusieurs systèmes de vis dans lesquelles on a fait varier le diamètre, l'inclinaison de l'hélice et la hauteur du pas. Celle de M. Sauvage n'a pas pu être soumise aux expériences, à cause de sa longueur qui dépasse les dimensions de la cage destinée à recevoir le propulseur.

Ces essais ont d'ailleurs été très-satisfaisants: le navire, qui d'ailleurs ne filait que 9 noeuds 3 dixièmes, a obtenu bientôt une marche de 10 noeuds, soit 12 miles anglais; _l'Archimède_ n'a pas dépassé 9 milles 1 dixième. Au plus près du vent, _le Napoléon_ a filé 10 noeuds et demi; en plein vent, 12 et demi. La machine seule a obtenu 11 noeuds, et, les voiles agissant en même temps que la machine, 13 noeuds et demi.

C'est avec grand plaisir que nous enregistrons ces résultat remarquables, car nous y découvrons une nouvelle ère. La vapeur, qui, depuis son application à la locomotion, a déjà produit tant de merveilleux rapprochements, va contribuer encore à resserrer les liens des peuples en activant leurs relations et en confondant leurs intérêts. Déjà nous apprenons que le constructeur du _le Napoléon_ termine en ce moment un magnifique bateau à hélice, destiné à faire un service régulier entre Saint-Malo et le Havre.

LES DEUX MARQUISES,

COMÉDIE EN TROIS ACTES.

(Suite et fin.--V. p. 282)

PERSONNAGES.

LE MARQUIS DE FAVOLI, colonel des carabiniers, commandant à Modène; trente-six ans. LA MARQUISE, sa femme. FRANCESCA, jeune veuve, marquise de Montenero, sa cousine. LA CHANOINESSE SANTA-CROCE, tante de Francesca. LE COMTE ODOARD, capitaine des carabiniers. RANNUCCIO, lieutenant des carabiniers; cinquante ans. MATTEO, domestique du colonel.

La scène se passe à Modène.

ACTE DEUXIÈME..

Le théâtre représente un salon; au fond, à droite, un cabinet ouvert; porte latérale, table, etc.

Scène Ire.

LE MARQUIS, MATTEO.

LE MARQUIS, _à Matteo_.--Le conseil de guerre est-il rassemble?

MATTEO.--Tous les membres sont réunis.

LE MARQUIS, _montrant la porte de gauche_.--Ici, dans cette salle, comme je l'ai dit.

MATTEO.--Oui, monsieur le marquis.

LE MARQUIS.--A-t-on amené le comte de sa prison?

(_Francesca parait au fond._)

MATTEO.--Le capitaine Rannuccio et un autre juge l'interrogent en ce moment.

FRANCESCA, _toujours au fond_.--La prison! interrogé!... (_Elle descend la scène et s'approche du marquis._)

LE MARQUIS, _à Matteo_.--Prévenir le conseil que je vais venir; que le palais soit sévèrement fermé; des gardes à toutes les portes. Allez.

(_ Matteo sort._)

Scène II.

LE MARQUIS, FRANCESCA.

FRANCESCA.--O ciel, mon cousin! Il est donc vrai! votre agitation... votre voix menaçante... ces ordres plus menaçants encore!

LE MARQUIS, _après avoir jeté un coup d'oeil autour de lui en souriant._--Pauvre petite cousine, je vous ai donc fait bien peur avec mon air de sévérité! c'est mon air de colonel; je le prenais pour le commandant Rannuccio et pour le prince. Mais rassurez-vous, tout cela n'est pas aussi terrible en réalité qu'en apparence.

FRANCESCA.--Mais cette arrestation?

LE MARQUIS.--Elle cessera ce soir.

FRANCESCA.--Mais ce conseil de guerre?

LE MARQUIS.--Il ne condamnera personne.

FRANCESCA.--Pourquoi donc alors le comte Odoard...

LE MARQUIS.--Ecoutez. Vous connaissez les immenses ruines de San-Severino?

FRANCESCA.--Qui sont toutes voisines de votre villa?

LE MARQUIS.--Celles-là même. On parlait depuis quelques jours d'une conspiration de carbonari, où étaient engagés plusieurs officiers de carabiniers. Hier, j'apprends qu'ils doivent se réunir dans la nuit aux ruines de San-Severino. Je donne ordre à Rannuccio de faire cerner les ruines; il s'y rend; mais les conspirateurs avertis s'échappent, et l'on ne saisit que quelques papiers, preuves manifestes de leur présence et de leur complot.

FRANCESCA.--Mais... comment le comte?...

LE MARQUIS.--Attendez. Rannuccio, avant de partir, ordonne de nouvelles perquisitions; tout à coup on voit à une des entrées un homme enveloppé d'un manteau et qui cherchait à se cacher: on court, on se saisit de lui; il lutte, se défend, et, après de longs efforts, parvient à s'échapper.

FRANCESCA.--Eh bien?

LE MARQUIS.--Mais en fuyant, il laisse aux mains des soldats un manteau d'officier de carabiniers, et Rannuccio soutient, ainsi qu'eux, qu'à la clarté de la lune, il a reconnu Odoard.

FRANCESCA.--Ciel! _A part._ La villa!

LE MARQUIS.--Rannuccio revint; on court à l'hôtel d'Odoard; il n'y avait point passé la nuit: nouvelle circonstance qui l'accuse. Il y a une heure enfin, il rentre; il est arrêté, interrogé, et va paraître devant le conseil de guerre. Tout va bien.

FRANCESCA.--Que dites-vous?

LE MARQUIS.--Vous ne comprenez pas! Vous voilà vengée d'elle!

FRANCESCA.--D'elle?

LE MARQUIS.--Sans doute. Odoard était chez cette femme, et non à l'abbaye. Rannuccio aura prêté les traits de son ennemi à l'homme au manteau.

FRANCESCA.--Mais si c'était lui cependant?

LE MARQUIS.--Lui! conspirer!... contre les maris, peut-être; mais contre l'État!... Il était chez cette femme! (_Riant._) Et il faudra qu'il prouve son alibi devant le conseil de guerre, et pour le prouver, il faudra qu'il dise tout.

FRANCESCA.--Il ne le dira jamais!

LE MARQUIS, _souriant_.--Se faire fusiller par discrétion!

FRANCESCA, _avec un cri de terreur_.--Fusillé! Que dites-vous?

LE MARQUIS.--Pas moins. Le prince est furieux... et si Odoard se taisait...

FRANCESCA.--Mais s'il était forcé de se taire?

LE MARQUIS.--On n'est jamais forcé d'être un héros.

FRANCESCA.--Mais s'il l'était enfin, s'il l'était?

LE MARQUIS, _avec plus de sérieux_.--Ah! s'il l'était... son affaire serait très-grave. Le prince veut un exemple, et la prise de ces papiers de révolte, la complicité des officiers de carabiniers...

FRANCESCA.--Ciel!

LE MARQUIS.--Mais, non! non! il ne court aucun danger! Quand même il n'avouerait rien, la vérité ne se saurait pas moins; on fera une visite chez lui, sur lui; il y a des lettres, un portrait, il y en a toujours; tout se découvrira, et, grâce à un coup d'épée avec le mari...

FRANCESCA.--Ciel!

LE MARQUIS.--Rassurez-vous; Odoard ne connaît qu'un maître l'épée à la main... c'est moi. (_Riant._) Cela sera charmant! Voyez-vous ce conseil de guerre assemblé pour juger... quoi? un rendez-vous d'amour. Si c'était la femme de Rannuccio! lui qui est juge!... J'ai toujours aimé les procès, parce qu'on y trouve ce qu'on n'y cherche pas.

MATTEO, _entrant._--Monsieur le marquis, le conseil de guerre vient de s'ouvrir.

LE MARQUIS.--J'y vais. (_A Francesca_.) Odoard a demandé, à vous parler, sans doute pour quelque révélation. Je vais vous l'envoyer après l'interrogatoire. Allons, consolez-vous! tout ira bien, je vous en réponds. Il sera libre et puni; vous serez vengée et comtesse. Adieu. (_II sort._)

Scène III.

FRANCESCA, _seule_.