Hélice (marine)

“ L’hélice mue par le moteur fait avancer ces surfaces dans l’air, de même qu’une hélice marine propulse dans l’eau le navire auquel elle est fixée. L’aile en avançant heurte vivement par sa surface inférieure l’air dans lequel elle avance ; cet air se comprime contre elle et a tendance à résister à son mouvement ; et comme cette compression s’exerce sous l’aile, elle tend à la soulever, tout en s’opposant à sa marche. ”

“ L'adoption de l'hélice dans la marine à vapeur permettait d'utiliser cette force motrice à bord des plus grands navires. L'hélice est comme une vis dont le filet serait extrêmement développé ; l'eau lui sert d'écrou : quand la vis tourne, elle avance ou recule dans l'écrou, suivant le sens dans lequel elle tourne, et le bâtiment obéit à l'impulsion.
L'emploi de la vapeur, en rendant la manœuvre des vaisseaux indépendante du vent, modifia sensiblement les règles de la tactique navale adoptées jusque-là. ”

“ L'hélice se place dans l'eau, au-dessous de la ligne de flottaison du navire. Mise en mouvement par la machine à vapeur, elle produit l'effet des rames, et fait avancer le bâtiment par l'impulsion réactive qu'elle communique au liquide, au milieu duquel elle tourne avec une rapidité prodigieuse.
Le système de machines à vapeur dont il est fait
usage dans la navigation diffère, selon que le bateau est pourvu de roues ou d'une hélice. ”

“ En 1831, écrit-il, je fis des expériences pour substituer les hélices aux roues des bateaux à vapeur. Au mois de mars 1832, je vins à Paris pour présenter au Ministre de la marine le rapport d'une commission de Boulogne-sur-Mer, qui constatait les résultats que j'avais obtenus, ainsi que deux petits modèles de bateaux dont l'un avait une hélice sur le prolongement de la quille et placée entre deux étambots, tandis que le second était armé de deux hélices placées l'une à tribord, l'autre à babord de la coulée. ”

“ N’est-il pas à craindre qu’en suivant la même marche on n’aboutisse au même résultat ? Tous ces vaisseaux à hélice relèvent, à la différence des rangs près, d’un seul modèle : la machine, les installations, l’armement, se ressemblent. On en multipliera les exemplaires jusqu’à épuisement de crédits, et nous aurons toute une pépinière de vaisseaux à hélice de 130,114, 90, 82 et 80, comme nous en avions naguère une de vaisseaux à voiles de 72 et 90. ”

“ Les deux hélices s'appuyant sur une masse d'eau double auront moins de recul, et l'amiral Pâris, partisan de l'hélice double qu'il a été un des premiers à préconiser, rappelle à ce sujet que le large pied du chameau s'enfonce peu dans le sable.
Pour évoluer presque sur place, il suffit de marcher en avant d'un bord et de marcher en arrière de l'autre au même moment. Ce système présente encore un grand avantage, celui de gouverner indépendamment du gouvernail, lorsque celui-ci a subi une avarie, en variant simplement la force de l'une ou de l'autre hélice, suivant
les circonstances. ”

“ Déjà l’hélice avait donné lieu à des plaintes fondées : l’appareil en est délicat, sujet à des dérangemens, d’un entretien difficile, exigeant beaucoup de soin. Que sera-ce quand à la violence des eaux viendra se joindre la menace des projectiles ? Par de grosses mers, l’hélice se découvre en partie et offre prise à un tir habilement dirigé. Ne pourra-t-on pas l’inquiéter aussi par des feux plongeans qui iraient frapper ses organes dans les profondeurs où ils se meuvent ? Nous exposons ces doutes sans les discuter, et avec la conviction que les hommes de l’art seraient en mesure d’y répondre. ”

“ C'est pourquoi les paquebots sur la régularité desquels il faut compter emploient encore généralement les roues à aubes.
50 L'hélice à remonter exige un puits qui affaiblit encore l'arrière du navire qui en est, comme on sait, la partie faible; ou bien, si elle est fixe ou folle, l'entrée au bassin en cas d'avarie.
60 Pour la manœuvre, l'hélice a un grand avantage sur les roues ; en effet, elle peut faire gouverner le navire sans vitesse, même à l'ancre, par le courant d'eau qu'elle jette sur le safran du gouvernail : cela n'a pas lieu pour le navire à roues. ”

“ Enfin si l'on imagine une pièce creuse moulée sur la vis, on aura ce que l'on appelle un écrou. Si l'écrou est fixe et que la vis tourne , à chaque tour elle avancera dans le sens de son axe, d'une quantité égale à son pas A B.
167. D. Qu'est-ce que l'hélice marine? (Fig. 47, 48.) R. C'est un propulseur qui se compose d'un cylindre nommé moyeu A, sur lequel sont fixées symétriquement plusieurs portions de surfaces héliçoïdes, nommées ailes de l'hélice B ”

“ Le moyeu de l'hélice est pénétré par l'arbre, et une clavette qui traverse ces deux pièces en assure la liaison. Elle est en porte à faux, si elle n'est soutenue extérieurement que par un coussinet fixé sur le faux étambot.
172. D. Qu'est-ce que l'hélice folle? (Fig. 51.) R. C'est une hélice destinée à être affolée, c'est-à-dire rendue indépendante de la machine, quand on marche à la voile. Elle est à quatre ou six ailes, ce qui donne plus de régularité au mouvement Son emmanchement peut être à clavette, ce qui nécessite un embrayeur pour l'affoler ”

“ D’un système mixte on est arrivé à un système complet, et l’emploi de l’hélice, où l’appareil immergé est à l’abri des atteintes, a fourni le dernier mot de ce renouvellement du vaisseau de ligne. C’est désormais un fait acquis à la science et à l’art des constructions navales ; à peine reste-t-il à trouver quelques perfectionnemens de détail. Pour les points essentiels, la révolution est accomplie.
Dans ces conditions, il s’est produit un curieux phénomène, c’est qu’à un moment donné les grands états maritimes n’ont plus eu de flottes, rien du moins qui méritât ce nom. ”

“ Pour le vaisseau à hélice, ces événemens sont plus prochains qu’on ne le suppose ; il naît à peine, et n’a pas dit son dernier mot. Il se compose de deux élémens, tandis que le vaisseau à voile n’en avait qu’un ; il est exposé aux révolutions de l’art mécanique, qui est dans la fièvre des enfantemens. Le moindre détail, par exemple un degré de puissance de plus dans la machine, plus d’effet concentré dans moins d’espace, suffirait pour modifier les conditions d’un bon emploi et frapper les types actuels de déchéance. ”

“ À la lecture de ces détails, on se demande comment ce seul rapprochement n’a pas suffi pour écarter de l’esprit de nos voisins tout sujet d’alarme : 60 vaisseaux de ligne à hélice contre 38, plus de 8,000 canons contre 5,000 à peine, et en surcroît 35 vaisseaux à voile contre 9, dans lesquels on peut puiser les élémens d’autres vaisseaux à hélice. Il est vrai que cette flotte formidable ne manque pas d’occupation ; elle a à sa charge la surveillance de presque tout le globe ; elle ne peut pas rester compacte, et tend constamment à se disperser. ”

“ Dans le système nouveau, le corps mort est formé par un axe en fer forgé autour duquel est enroulée une hélice à pas très-court et à ailes très-larges. Cette hélice est vissée dans le sol, lorsque celui-ci est de nature à permettre la pénétration. ”

“ Gomme on avait exposé sur le pont, aux yeux du Roi, tous les divers systèmes qui dérivent du vôtre et ne le valent pas, j'ai eu occasion de défendre votre droit de priorité, et en môme temps la supériorité de votre hélice. J'ai fortement plaidé votre cause, notamment auprès du ministre des finances qui remplaçait celui de la marine, et de M. Conte, directeur des postes, qui se trouvait à
bord, probablement chargé d'examiner si le système des hélices était applicable aux bateaux-postes. ”

“ L'hélice seule constitue le navire mixte, c'est-à-dire à voile et à vapeur.
3° Sa position sous-marine lui permet d'agir presque aussi bien par grosse mer que par mer unie ; tandis que, si la mer est grosse, venant debout et surtout de l'arrière, tantôt les deux roues sont immergées et tantôt hors de l'eau. Il en résulte des chocs et des pertes de travail considérables ; si la mer est de travers, c'est tantôt l'une , tantôt l'autre roue qui est trop ou trop peu plongée. ”

“ A cette raison capitale en faveur de l'hélice, s'en ajoute une autre, secondaire pour les paquebots, mais non pas négligeable. Le bâti-
ment à hélice se charge d'autant de toile qu'il peut en porter, sans nuire en rien au rendement de son propulseur ; les roues fonctionnent, au contraire, très-mal, sur un navire qui donne de la bande.
Le navire à roues a été longtemps préféré par les passagers, à cause de la douceur des mouvements du moteur qui ne transmettent à la coque aucune trépidation gênante. ”

“ Une hélice est déterminée quand on connaît le nombre des ailes, le diamètre ou hauteur B B, le pas et la fraction de pas de chaque aile. Le diamètre est naturellement commandé par le tirant d'eau du navire, le pas est un
diamètre et demi environ et la fraction de pas, en supposant que toutes les ailes n'en forment qu'une, est en moyenne 1/4. ”

“ Beaucoup d'officiers généraux, en France, attachent une trop grande importance à l'éperon et veulent en généraliser l'emploi sur la flotte en le déclarant « l'arme de l'avenir ». Nul doute que l'application d'armures de fer sur les navires n'ait donné à cet appendice de l'étrave une certaine opportunité pour les coups obliques, et dans certaines circonstances pour menacer le moteur de l'adversaire, surtout quand celui-ci sera pourvu d'une hélice jumelle avec ailes débordantes, mais c'est aller trop loin que de lui accorder une importance spéciale. ”

“ Pour affoler, on porte l'arbre sur l'avant au moyen de la butée mobile. L'hélice folle tourne sous la pression de l'eau dans le sens de la marche en arrière, aussitôt que la vitesse du navire dépasse deux ou trois nœuds ; par cette rotation continue, le coussinet arrière s'use assez rapidement; aussi, quelquefois il est amovible. ”

“ Mais ces navires ont l'inconvénient de ne pouvoir tirer que très-lentement et ils ont des défauts nautiques qui ne leur permettent pas de s'écarter des côtes et d'entreprendre la grande navigation. Leur vitesse est bien inférieure à celle que leur puissance motrice semble annoncer; elle est singulièrement amoindrie par la présence de la ceinture cuirassée et par l'élévation du coefficient négatif de l'hélice. Leur ceinture, tout en servant à casser le roulis et le tangage et à augmenter la stabilité, est cependant pour eux une grande cause de fatigue à la mer ”

“ La recherche d'un type convenable d'hélices pour le croiseur allemand Lïibeck a donné lieu à de laborieux essais. Le tableau ci-dessus, reproduit d'après la Marine Rllndschau, montre les essais successifs ; ces essais sont tous fort peu satisfaisants, et les résultats bien inférieurs à ceux obtenus avec les hélices du croiseur Amethyst, qui lui est comparable comme classe. C'est certainement à un trop grand rapprochement des deux arbres
porte-hélice qu'il faut attribuer ce mauvais rendement, et le, recul élevé constaté. ”

“ Bon nombre de navires sont actuellement pourvus d'une hélice : ils échappent ainsi aux dangers auxquels la rupture d'une roue, brisée par le canon de l'ennemi ou par toute autre cause, exposait autrefois le bâtiment à vapeur.
III
En 1828, la Russie faisait la guerre à la Turquie dans le but de délivrer la Grèce. L'Angleterre s'unit à elle pour agir par mer. La France, de son côté, offrit un corps de troupes destiné à
reprendre les villes occupées par les Turcs, et la Grèce fut sauvée ”

“ Cet amiral désirerait que les navires cuirassés fussent armés de deux éperons et pussent également aborder par les deux extrémités. Pour cela, il faudrait placer le gouvernail au centre du navire, ce qu'il ne croit pas impossible un jour avec le progrès des sciences. Chaque hélice pourrait être à volonté rendue indépendante au moment du choc ; celle de l'avant serait abritée par l'étrave et pourrait même être hissée.
DES MACHINES A VAPEUR
La question de la machine n'est pas moins indécise que celle de la coque. ”

“ Quand on fait machine arrière, les grands navires à roues ne gouvernent pas'et tombent indifféremment sur l'un des bords, quelle que soit la position du gourvernail. Les navires à hélice ne gouvernent pas non-plus , mais ils ont l'avantage précieux de tomber toujours sur le même bord, de sorte que, par une alternative convenablement faite de machine en avant et de machine en arrière, ils peuvent aller en culant d'un point à un autre, sans trop dévier de la ligne droite.
Toutefois, avec l'hélice, la marche arrière fatigue beaucoup le navire ”

“ On peut augmenter la puissance du gouvernail en le faisant immerger davantage et en donnant plus de largeur au safran. Avec une hélice, le gouvernail est inutile pour la marche en arrière, il n'a pas de puissance.
L'amiral Grégoire Boutakoff (1) , dans un intéressant traité de trigonométrie navale qu'il intitule : Nouvelles bases de la tactique, et où on trouve quelques bonnes réflexions théoriques sur ce que nous appellerons l'École de vaisseau, pense que des gouvernails supplémentaires à l'avant et à l'arrière seraient très-avantageux. ”

“ L'arbre de l'hélice A est entouré de 6 à 10 filets cylindriques saillants F. Le palier de butée P et son chapeau C portent intérieurement des vides cylindriques un peu plus grands que ces filets et qui les enveloppent quand l'appareil est en place ; dans les vides qui restent entre les filets de l'arbre et ceux de la butée on coule un alliage très-doux nommé anti-friction, de sorte que tous les filets portent également et que la pression soit répandue sur une grande surface. ”

“ L'entrée dans le sol est commencée par une vrille qui termine le corps mort; elle est poussée assez loin pour que l'hélice soit complètement enfouie; une manille reçoit le point d'attache de la chaîne à laquelle est fixé le corps flottant.
Pour visser le corps mort dans le sol, il paraît (1) qu'on se sert d'une longue tige de fer dont l'extrémité inférieure porte une mortaise carrée, dans laquelle on engage un tenon qui forme la partie supérieure du corps mort. On tourne cette tige de fer au moyen de barres de cabestan
(1) Celle partie de l'appareil n'a pas été exposée. ”