Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils

- - SOCIÉTÉ
  - DES
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - ANNÉE 1910
  - Bull.
  - 1
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - DES
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - ANNÉE fl 9 fl Cl
  - PREMIER VOLUME
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19
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- - La Société n’est pas solidaire des opinions émises par ses Membres dans les discussions, ni responsable des Notes ou Mémoires publiés dans le Bulletin.
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - •--
  - BULLETIN
  - DE
  - JANVIER 1910
  - N° 1
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1910
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- - INSTALLATION
  - o’üN
  - LABORATOIRE D’AÉRODYNAMIQUE'
  - PAR
  - NI. G. EIFFEL
  - I. — DESCRIPTION GENERALE.
  - § 1. Ensemble du laboratoire.
  - L’appareil de chute que j’ai décrit à la Société (2), et qui m’a servi à étudier la résistance qu’éprouvent différents corps par un déplacement vertical dans l’air libre, m’a donné des résultats très satisfaisants et je n’ai eu qu’à 111’en louer. Cependant, le champ d’observations possibles était limité, et les expériences que j’ai faites épuisent, ou à peu près, les différents résultats que peut fournir ce procédé.
  - Désireux de pousser plus loin l’ensemble des observations sur la résistance de l’air, j’ai cherché à réaliser une installation fournissant avec précision, non seulement la résultante en grandeur et position pour une surface quelconque et le mouvement de l’air autour de la surface, mais encore la répartition des pressions à l’arrière et à l’avant.
  - À cet effet, j’ai installé, depuis août dernier, un laboratoire dans lequel la surface en essai est immobile et soumise à l’effet d’un courant d’air produit par un ventilateur.
  - Cette méthode a été fréquemment employée, mais dans des conditions qui laissaient prise à la critique. Il faut d’abord, pour
  - (1) Voir Procès-verbal de la Séance du 21 janvier 1910, page 51 et suivantes.
  - (2) Bulletin de la Société, de février 1908, page 261.
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- - — 8 —
  - être autant que possible dans les conditions du vent naturel, que le courant dont on se sert ait une section assez grande pour que les filets extrêmes du cylindre de vent ne soient pas modifiés par la présence de la surface. Ne voulant pas employer des plaques trop petites, j’ai donc été conduit à constituer un cylindre d’air plus grand que ce qui avait été fait jusqu’à présent.
  - J’ai adopté un diamètre de 1,50 m pouvant être porté à 2 m. Cette transformation est en cours de réalisation.
  - Cet inconvénient d’une section trop faible par rapport à la plaque, qui se présente trop fréquemment dans l’emploi d’une buse, est encore plus grand dans la méthode dite du tunnel, où l’air circule dans un tube, parce qu’il est impossible alors de vérifier si la présence de la plaque ne trouble pas les filets extrêmes, et qu’en outre on doit toujours craindre que l’expansion de l’air autour de la plaque ne soit gênée par les parois.
  - Nous avons évité ces inconvénients du tube, en supprimant les parois du cylindre sur une certaine longueur et en les rém-plaçant par une grande chambre, hermétiquement close, où se font les essais. Cette chambre se trouve ainsi disposée à cheval sur le courant. C’est là une des caractéristiques de notre installation.
  - Le cylindre d’air traverse cette chambre en continuant à avoir ses filets parallèles, et sans y produire aucun remous sensible. En outre, les expériences deviennent ainsi d’une extrême commodité, puisque ce courant d’air est directement accessible dans toutes ses parties.
  - D’autre part, l’air sortant d’un ventilateur éprouve des mouvements plus ou moins tumultueux, qu’il est difficile d’amortir assez pour avoir des vitesses et des directions bien égales et constantes dans tous les points de la section. C’est ce qui nous a conduit à aspirer l’air au lieu de le souffler, et à placer les plaques dans le voisinage de l’entrée du ventilateur, et non à sa sortie comme on le fait habituellement.
  - La disposition prise (PI. 499 et 200) consiste donc à aspirer l’air d’un vaste hangar dans un ajutage de grande dimension à courbure régulière. Pour le cylindre d’air de 1,50 m, cet ajutage a un diamètre extérieur de 3 m et une longueur de 2,50 m. Il n’est séparé de la chambre que par un diaphragme cellulaire, qui assure le parallélisme des filets d’air. Du côté opposé de la chambre, est disposée la conduite qui mène au ventilateur, et
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  - qui a même axe que ce ventilateur et que l’ajutage d’entrée. Cette conduite contient deux grillages en fils de fer, à mailles d’un centimètre, séparés par une distance de 1,20 m, qui amortissent à peu près complètement les irrégularités dans l’aspiration du ventilateur. La régularisation est, en outre, assurée par une grande buse en bois qui recueille l’air à sa sortie du ventilateur et le conduit, en s’évasant progressivement, dans un couloir qui aboutit au hangar. On est arrivé ainsi à avoir un courant ayant une vitesse et une direction bien uniformes dans toute l’étendue de la section (1). Comme il est enfermé dans le hangar, il ne peut être influencé par le vent extérieur.
  - Le ventilateur employé est le plus grand modèle des ventilateurs « Sirocco » : le diamètre de la couronne mobile est de 1,75 m et la hauteur de l’appareil est de 3,36 m; en y comprenant le massif de maçonnerie qui le supporte, sa hauteur est de 5,50 m au-dessus du sol. Il est actionné par une dynamo de 50 kilowatts, soit 70 ch, dont le courant est fourni par les machines de la Tour Eiffel. Son nombre de tours varie, à l’aide d’un rhéostat, de 40 à 200. La vitesse du courant d’air produit peut passer de 5 à 20 m par seconde avec l’ajutage de 1,50 m et restera encore de 12 mètres-seconde environ avec la grande buse de 2 m.
  - Le hangar a 20 m sur 12 m et une hauteur de 9 m. La chambre d’expériences, en forme de T, a une surface de 43 m2; la distance entre les parois qui reçoivent les buses est de 3,60 m.
  - Il se produit, comme on le verra plus loin, dans la chambre d’expériences, une dépression qui atteint souvent 20 mm; aussi il est nécessaire, pour y pénétrer, d’avoir une petite capacité formant écluse.
  - La mesure des vitesses se fait à l’aide de manomètres, d’après les considérations qui suivent :
  - On sait que, dans un filet fluide en mouvement horizontal permanent, la somme de la force vive (énergie cinétique) et de
  - (1) Le rendement est également amélioré. On peut observer, en eflèt, qu’une pareille disposition, où l’air à la pression atmosphérique entre et sort par des'ajutages convenablement évasés, permet théoriquement d’avoir de grands déplacements avec une puissance développée très faible : la vitesse de l’air y est acquise aux dépens de sa pression.
  - Cette solution nous paraît plus simple et plus pratique qu’une autre, qu’on a proposée, d’une sorte de tore à très grande section où l’air circulerait sans perdre sa vitesse : elle serait aussi plus avantageuse au point de vue de la régularisation du courant, et elle n’échaufferait pas l’air, ce qui est à craindre pour un circuit fermé.
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- - — 10 —
  - la tension élastique (énergie potentielle) est constante, pourvu que la variation de pression soit faible. L’accroissement de la force vive est donc égal à la diminution correspondante de la pression. Appliquons ce principe au passage de l’air du hangar dans la chambre.
  - En traversant la chambre, les filets sont très sensiblemen parallèles : leur pression est donc celle de la chambre. La différence de pression entre le hangar et la chambre, mesurée par un manomètre à eau qui donne une dénivellation h, représente
  - ôV2
  - donc la force vive que l’air.a acquise, c’est-à-dire-^- (â, poids
  - spécifique de*l’air; V, vitesse de l’air dans la chambre). La relation précédente s’écrit :
  - h
  - d’où
  - On a ainsi une expression très approché de la vitesse.
  - D’autre part, on vérifie qu’un tube recourbé à angle droit (dit tube de Pitot), dont une extrémité est exposée face au courant et dont l’autre arrive à un manomètre ayant sa seconde branche dans l’air calme de la chambre, donne la même dénivellation h. On peut donc employer ce second procédé, qui donne l’avantage de mesurer la vitesse en des points quelconques du courant.
  - Pour nous assurer que les vitesses ainsi déterminées sont exactes, nous en avons fait la comparaison avec les vitesses déduites d’anémomètres bien tarés : un anémomètre à coupes Reclmagel, taré à la Seewarte de Hambourg, et un anémomètre à ailettes Gasartelli de Londres. Du grand nombre des mesures qui ont été prises et dont nous avons fait figurer les moyennes dans le tableau ci-dessous, on conclut que les écarts individuels sont très faibles, réguliers et toujours dans le même sens, ce qui permet d’établir des moyennes rationnelles des écarts. Ces moyennes donnent une augmentation, par rapport au tube de Pitot, de 1 0/0 pour l’anémomètre Recknagel; 11/2 0/0 pour l’anémomètre Gasartelli. On trouve également une augmentation de 1 1/2 0/0 pour la vitesse déduite de la différence des pressions dans le hangar et dans la chambre.
  - Yoici, d’ailleurs, le résultat de nos observations :
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- - il
  - .VITESSES MESURÉES à l’aide du tube de Pitot VITESSES DÉDUITES DE LA MESURE de la pression dans l'atmosphère et dans la chambre VITESSES DONNÉES par l’anémomètre Recknagel VITESSES DONNÉES par l’anémomètre Casartelli
  - mètres-seconde mètres-seconde mètres-seconde mètres-seconde
  - 10,95 11,26 11,02 11,20
  - 12,64 12,88 12,70 12,90
  - 14,17 14,41 14,30 14,35
  - 15,00 15,80 15,15 15,18
  - 16,24 16,43 16,30 16,30
  - 17,96 18,25 18,40 18,36
  - Moyennes ;
  - 14,49 | 14,74 [ 14,65 | 14,75
  - YrriïSÊ IES MOYENNES RAPPORTÉES A CELLES DU PlTOT :
  - 1 | 1,016 | 1,011 | 1,015
  - Nous pensons donc qu’on peut admettre, sans erreur bien sensible, la vitesse donnée par le tube de Pitot.
  - Les manomètres dont nous nous servons sont des « micromanomètres » de Schultze, de Berlin, inclinés au quart, et donnant, par conséquent, un déplacement d’une lecture exacte et facile au quart de millimètre.
  - § 2. Balance aérodynamique.
  - Les mesures des poussées sur la surface exposée au courant d’air se font à l’aide d’une balance spéciale (PL 204), que nous avons imaginée à cet effet, et qui a été construite sur nos dessins par MM. Bariquand et Marre.
  - Le principe de la méthode est le suivant : "
  - Soit S une surface soumise à un vent horizontal (fig. 4). On se propose de déterminer la pression R du vent sur la surface, en grandeur et position, ce qui représente trois inconnues.
  - En suspendant la surface autour d’un axe A. perpendiculaire au plan de la figure, et en la maintenant en équilibre par une
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  - force antagoniste,on mesure par cette force le moment de l’effort de l’air par rapport à cet axe A. Ce moment est égal à aR.
  - En faisant de même pour un autre axe B également perpendiculaire au plan vertical, on obtient le produit [3R.
  - Les deux triangles rectangles de la ligure montrent que R passe par un point M de AB tel que :
  - AM _ a _ aR BM ~ “ 0R '
  - On connaît donc le point M.
  - En mesurant le moment par rapport à un troisième axe G encore perpendiculaire au plan vertical, on a un second point N de R. On a ainsi la droite d’application de R, puis l’intensité de R en divisant «R, par exemple, par la distance a maintenant connue.
  - Pratiquement, au lieu de prendre un troisième axe, on retourne
  - la surface de 180 degrés autour de sa tige support, qui est parallèle au vent; par raison de symétrie, la résultante tourne aussi de 180 degrés, sans que. son intensité change, ni sa position par rapport à la plaque. En prenant alors le moment par rapport à A, on a le même moment, au signe près, que si on le mesurait par rapport à C, symétrique de A relativement à la tige qui porte la surface.
  - On pourrait même, pour un appareil de petites dimensions, n’avoir qu’un axe, à condition de déplacer la surface dans le sens du vent par rapport à cet axe. Ce dispositif, qui pourrait être commode dans ce cas particulier, offre des difficultés pratiques assez grandes, qui nous ont fait préférer le choix de deux axes distincts.
  - Remarque relative à Vapplication de la balance au cas générai. — Nous avons supposé que la composition des efforts de l’air aux
  - Fig. 1.
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- - — 13 -
  - différents points de la surface se réduisait à une résultante située dans le plan connu de symétrie. G’est là le cas le plus ordinaire, et le seul que jusqu’à maintenant nous avons eu à considérer dans nos mesures. Mais le cas général, celui d’une surface dissymétrique ou orientée dissymétriquement, comporte six inconnues : les trois projections de la résultante de translation appliquée en un point choisi arbitrairement, et celles du moment du couple résultant. Gomme on va le voir, notre balance donne presque immédiatement cinq de ces inconnues, et la sixième, c’est-à-dire le couple perpendiculaire au vent, peut être déterminée par un dispositif simple.
  - On peut, en effet, faire la composition des forces au milieu de AG (fig. 2). Alors la résultante de translation passe par ce point, et se projette suivant un segment R. Les moments gA gB mesurés par rapport à A et à B, et le moment gc mesuré par rapport à A avec la plaque retournée de 180 degrés, se rapportent à R et au couple dont le moment g est la projection, sur une perpendiculaire au plan de la figure, du moment du couple résultant. Ces trois moments ont respectivement pour valeur :
  - gA = aR + g,
  - gB = 3R + P,
  - gc — aR — g*
  - On en tire, successivement, la valeur du moment g :
  - | (pa — Pc)-
  - puis la direction de R par :
  - AM____ a___ aR __ gA — g
  - B M jü $R gB — g’
  - Fig. 2.
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- - — 14 —
  - et enfin, puisqu’on connaît maintenant a et (3, l’intensité R par l’une des trois premières équations.
  - Pour obtenir la projection horizontale de la résultante de translation, et la composante verticale du moment du couple résultant, il suffit de répéter les pesées avec la surface tournée de 90 et 270 degrés autour de l’axe de sa tige : car le plan de la surface devient alors son élévation, et les efforts de l’air restent liés invariablement à cette surface.
  - Il ne reste à évaluer qu’une des six inconnues : la composante, perpendiculaire au vent, du couple résultant. On l’aura en fixant la tige qui porte la plaque, non plus à la balance, mais à un levier dont l’axe d’oscillation est parallèle au vent; le moment qui établira l’équilibre est, abstraction faite de la tare, la somme du moment de la résultante générale qui est connue, ét du moment qu’on veut mesurer, qui se trouvera ainsi déterminé. Avec l’addition de ce levier supplémentaire, notre balance peut donc s’appliquer au cas le plus général.
  - Principe et description de l’appareil.
  - La tige G, qui porte la plaque (fig. 3 et 4 et PL Wi) et qui est dirigée dans la direction du vent et dans l’axe de l’ajutage, est fixée à un support rigide en forme de T, DE. Ce support est mobile autour d’un couteau A, et subit l’effort vertical f donné par un poids P mis sur une balance. La figure montre que quand l’équilibre est établi, le poids mis sur la balance fait connaître le moment, par rapport à l’appui A, des forces qui agissent sur la plaque et sur son support.
  - On fait la pesée quand la plaque est dans l’air immobile, puis quand elle est dans un vent horizontal de vitesse connue. Le moment de l’effort de l’air est la différence des deux moments trouvés successivement.
  - Le support E porte un deuxième couteau B, qu’on fait reposer sur son siège en raccourcissant la tige H par une excentrique G (fig. 4). La figure montre qu’on peut encore, en établissant l’équilibre par la balance, mesurer le moment de l’effort de l’air par rapport à B.
  - Ce dispositif permet donc, par la simple manœuvre de l’excentrique, de mesurer le moment de l’effort de l’air par rapport à deux points. D’autre part, la tige G peut prendre autour de son axe quatre directions exactement rectangulaires. On peut
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- - — 15
  - donc, d’après ce que nous avons vu tout à l’heure, déterminer les éléments de la résultante.
  - La branche verticale D est une pièce en acier fondu, susceptible de petits déplacements dans une gaine attachée au plafond de la plate-forme qui porte la balance; cette gaine, étroite et amincie à l’avant et à l’arrière, protège la branche verticale de l’action du vent, sans apporter au courant un changement appréciable.
  - La partie horizontale E est formée de pièces obliques constituées par des cornières et des tubes parallèles, qui portent chacun deux couteaux. Des deux paires de couteaux, ceux d’avant A, c’est-à-dire ceux du côté d’arrivée du vent, sont dirigés vers le bas et vers l’arrière, pour résister aux efforts verticaux et longi-
  - Fig. 3.
  - Fie. 4.
  - tudinaux; ceux d’arrière B le sont vers le haut et vers l’arrière. Les sièges de ces couteaux portent des joues latérales, qui empêchent les couteaux de glisser le long des rainures de leurs sièges. Un levier permet de soulever les couteaux d’avant au-dessus de leurs appuis, de façon qu’en dehors des expériences aucun d’eux ne fatigue.
  - La tige H qui relie le châssis E et le fléau de la balance les touche par des couteaux. Ainsi les parties mobiles de l’appareil ne se déplacent qu’autour de couteaux, ce qui rend les frottements négligeables.
  - Le poids de la pièce DE est assez important et s’élève à environ 50 kg. Loin d’être un inconvénient, ce poids répond à deux
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  - besoins distincts de nos mesures : il amortit les oscillations dues aux petites variations d’effort, et il rend la balance toujours stable, quelle que soit la position de l’effort de l’air sur la surface. D’ailleurs, il n’empêche pas la balance d’être très sensible. Même dans le vent, on apprécie des différences de poids de moins d’un demi-gramme.
  - Tout l’ensemble de la balance est porté par une plate-forme très solide en bois, de 2,80 X 2,20 m, qui repose sur deux séries de moises placées à 3 m au-dessus du sol de la chambre d’expériences, parallèlement au courant.
  - La marche d’une expérience est la suivante :
  - 1° On fixe la plaque par sa double attache à la tige, en la disposant à l’inclinaison voulue. On établit l’équilibre à la balance, en mettant successivement les couteaux sur A et sur B : il faut pour cela des poids p et pi ;
  - 2° On fait passer le vent, et on rétablit l’équilibre en mettant successivement les couteaux sur A et sur B : il faut pour cela des poids p et pi, les hauteurs correspondantes étant h' et h\ au manomètre incliné du tube de Pitot;
  - 3° On retourne la plaque de 180 degrés; on met les couteaux sur A, et on rétablit l’équilibre par un poids p", la hauteur au manomètre du tube de Pitot étant h".
  - Pour connaître l’influence de la tige horizontale et des supports de la plaque, il ne suffirait pas de répéter les mesures en détachant la plaque, puisque celle-ci protège plus ou moins la tige. On emploie le procédé suivant. On met la plaque précisément dans la position qu’elle a occupée pendant l’expérience, mais en l’isolant de sa tige et en la maintenant par un support spécial d’un faible encombrement; en refaisant alors les pesées, on a la part exacte qui revient, dans l’action du vent, à la tige et aux supports.
  - § 3. — Calcul des résultats.
  - En appliquant telle quelle la méthode exposée tout à l’heure, il faudrait tracer de grandes épures pour avoir de la précision, et les points M ou N se trouveraient souvent en dehors du papier. En outre, on serait exposé à de fréquentes erreurs, à
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- - — 17 —
  - cause des signes des moments. Pour éviter ce double inconvénient, il vaut mieux recourir au calcul suivant. On trace, sur le dessin de la surface en élévation (fig.5), l’axe Ox de la tige qui porte cette surface et l’on marque le point O de cet axe qui est à l’aplomb du couteau A, c’est-à-dire à 0,734 m en avant de l’axe de la tige verticale : ce point de repère O sera toujours très
  - ‘ Fig. 5.
  - voisin de la surface. On mènera par ce point la perpendiculaire O y à Ox. D’après les poids p, plt p, p[, p" obtenus dans l’expérience, on calculera directement, par les formules que nous allons indiquer, l’intensité R de la résultante de l’effort, les distances X, Y (positives ou négatives) où cette résultante coupe les axes O#, O y, et .enfin l’angle 6, utile à connaître quand R coupe l’un des axes en dehors de l’épure ou passe très près de 0.
  - En se servant des lettres marquées sur la figure S, en appelant n le rapport des bras de levier de la balance et en prenant Bull. 2
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- - — 18 —
  - pour sens positif des moments le sens des aiguilles d’une montre, les moments de R par rapport à A, B et G sont exprimés par :
  - 3'R = dn(p — p'),
  - 3, R = dpi(p\ — p,),
  - 3"R — dn(p" — p).
  - Comme les pesées sont faites avec des vitesses de vent généralement différentes, il faut rendre comparables entre eux les poids p — p y p\ — py, p" — p. Nous les ramenons à ce qu’ils seraient à la vitesse de 10 m, à la température de 10 degrés et à la pression de 760 mm. Dans ces conditions, la hauteur mano-métrique du tube de Pitot est 6,247 mm d’eau, soit 25 mm au manomètre incliné au quart. Gomme les efforts de l’air, tout au moins dans les limites où l’on opère, sont proportionnels à la hauteur manométrique correspondante, il suffit de multiplier les
  - 25 25 25
  - poids p — p', p'i — py, p" — p respectivement par Les
  - moments par rapport à A, B, G deviennent :
  - 25
  - R = —dyn{p\ — Py),
  - Posant
  - on a :
  - 25
  - d_ BM
  - dy MA
  - 3"R = ~dn{p"— p).
  - GN
  - NA
  - Pi —Pi
  - d BM _ d _ _ £ ^R __ h[
  - dy MA dy §' dy p — p'
  - h'
  - p — p"
  - _ CN _ 3" _ 3 R _ h"
  - Z ~~ NA 3' “ 3'R p — p“
  - K
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- - Dans le système d’axes yOx, les coordonnées x\ y' de M sont donnés par :
  - dl __ BM _ x — b _ y' — (a -j- c) d ~~ MA — — x a — y'
  - L’abscisse de N est O ; son ordonnée Y résulte de :
  - _ GN _ Y + a Z ~ NA ~ a — Y ’
  - La droite d’application MN, dont l’équation est :
  - x ' __ V ~ Y — x Y — y’ ’
  - rencontre Ox en un point dont l’abscisse X est donnée par :
  - X _ — Y — x ~ Y — y"
  - En remplaçant x, Y, y' par leurs valeurs tirées des équations précédentes, on trouve :
  - X = H//1 ~ 3,
  - m
  - en posant : m — 2a+ c(\ + 2).
  - De X et Y, on déduit l’angle 6 de la résultante avec O y :
  - , X , z + 1
  - tgO = v = — b—J—.
  - La résultante elle-même est donnée par l’égalité :
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- - - 20 —
  - qu’on peut écrire, en remplaçant o' par sa valeur :
  - R = 25
  - P~P
  - dn ,-k
  - + b\z + ly
  - Reproduisons ces relations en remplaçant a, b, c, d, dl et n par leurs valeurs (a = 1,4585 m, b = 1,499, c = 0,0804, d = 0,945, — 0,554, n = 7) ; nous avons les formules définitives :
  - Pi ~ Pi
  - K
  - u = ------
  - P —P
  - h'
  - P —P
  - h"
  - P — P ’
  - h'
  - m = 2,9974 + 1,7101m + 0,0804s,
  - 2,1863
  - tge = ^
  - I ----------- Z
  - ou
  - Y = 1,4585
  - = -!,
  - z — 1
  - T+l’
  - z 1
  - R = 37,803-
  - — P
  - h'
  - sJrrP + 2,247 (z + l)2.
  - Exemple.
  - Prenons la plaque courbe de 90 X 15 cm, avec une flèche
  - de 1,08 cm dont nous donnons l’étude plus loin. Cette
  - plaque étant disposée de manière que sa corde faisait sur l’horizontale un angle de 15 degrés (fig. 6), nous avons trouvé, dans l’air immobile :
  - . P — 1577,5 g, px = 9258,5 g,
  - et dans un vent de 10 m environ :
  - p = 1521, K = 28,9,
  - d’où :
  - P — P
  - h!
  - 1,951,
  - p'i = 8928, p = 1511,5,
  - h\ = 26,5, h" = 28,0,
  - Pi ~ Pi
  - h\
  - 12,46,
  - P— P
  - h"
  - 2,355.
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- - - 21 —
  - De nouvelles expériences avec une vitesse plus forte ont donné :
  - p' - 1305, pi = 8837, v" = 1504,5,
  - h' = 37,1, K = 33,8, h" = 32,0,
  - d’où :
  - ^=^ = 1,954, Pl —p< = 12,46 V ~P' = 2,353.
  - Les deux séries d’expériences sont bien concordantes. En
  - K; =0,0785
  - Ky-0,076
  - Fig, 6.
  - répétant les mesures pour déterminer, comme nous l’avons dit, l’influence de la tige seule, on a trouvé :
  - V —p"
  - h'
  - Pi — Pi _
  - li.i
  - — 0,320,
  - V — p"
  - h"
  - 0,162,
  - 0,147,
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- - — 22 —
  - de façon qu’on a, pour la plaque seule
  - = 1,807, £‘ K p'- = 12,78, 2-^-2,192.
  - Appliquons les formules précédemment indiquées :
  - 2,192
  - 12,78
  - u = = 7,0/.
  - 1,807 ~ ~ '1,807
  - X = 31 mm, Y = 141 mm
  - tg 0 — 0,219 = tg 12°,3 R°= 1 062 g = 1,062 kg.
  - On en déduit le coefficient de résistance totale :
  - = 1,213,
  - • K ~ SV2 ~ 0,135.100 “ °’0785, et les coefficients des composantes horizontale et verticale :
  - Kt = K sin 12°,3 = 0,017, K„ = K cos 12°,3 = 0,076.
  - Enfin, en traçant la résultante sur la figure représentant la plaque et les axes yOx (fig. 6), on trouve que cette résultante rencontre la plaque à 55 mm du bord d’attaque.
  - Remarques.
  - 1° En réalité, nous remplaçons le calcul de X, Y, 0 et R par la lecture d’abaques, qui donnent immédiatement les résultats cherchés d’après les valeurs de u et s.
  - 2° Dans le cas d’une plaque ayant un axe de symétrie parallèle au vent, la résultante est dirigée suivant cet axe ; on obtient son intensité en divisant son moment pris, par exemple, par rapport à A, par sa distance verticale au-dessous de ce couteau.
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- - 23 —
  - § 4. Distribution des pressions à la surface d’une plaque.
  - Indépendamment de la résultante totale, il est intéressant de connaître la répartition des pressions sur les plaques, soit à l’avant, soit à l’arrière. Les pressions sont mesurées par des micromanomètres.
  - La plaque est percée de nombreux trous convenablement répartis, et bouchés par de petites vis affleurant chacune des faces de la plaque. A l’endroit qu’on veut expérimenter, on remplace la vis par une pièce filetée traversée dans son axe par un canal de 0,5 mm de diamètre (fig.
  - 7). Sur la face que l’on étudie, la vis vient affleurer; sur le côté opposé, elle se prolonge par une tubulure qui communique par un tuyau de caoutchouc avec le manomètre ; l’autre branche de ce manomètre s’ouvre dans l’air calme de la chambre. Gomme l’ouverture de la pièce filetée est très petite, les filets d’air qui viennent passer devant
  - Fig. 8.
  - elle peuvent être regardés, à chaque instant, comme parallèles entre eux et à la plaque; il en résulte, d’une part, qu’ils ne sont pas troublés par la présence de l’ouverture, d’autre part que leur pression est celle qu’ils transmettent latéralement, c’est-à-dire celle qu’on mesure (1).
  - (1) Quand ou prenait la pression près du bord de la plaque, on pouvait craindre une influence exercée par la présence de l’ajutage et du tube de caoutchouc.
  - Le premier ajutage était alors remplacé par un autre que prolongeait un tube de moins de 3 mm de diamètre extérieur (fig. SJ. On n’a d’ailleurs pas trouvé de différence sensible entre les résultats fournis par ces deux ajutages.
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- - — 24 —
  - Dans ces expériences, la plaque est fixée, par de simples fils de fer munis de tendeurs, à un grand châssis en bois représenté par la figure 9 ; ce châssis est mobile sur deux rails, qu’on tire en dehors du courant d’air pour changer de place l’ajutage fileté sans arrêter le ventilateur. Avec le châssis ainsi disposé, on a, d’une part, un support qui n’exerce aucune influence sur la plaque, et, d’autre part, ces mesures se font avec une grande rapidité ; leur nombre peut s’élever à 150 par jour.
  - Fig. 9. — Châssis roulant.
  - La mesure de ces pressions nous a donné un résultat auquel nous attachons un grand intérêt : c’est que leur totalisation donne toujours la même pression totale que la balance. Ces deux procédés, si différents, se vérifient ainsi l’un par l’autre, ce qui inspire confiance dans l’exactitude de nos résultats.
  - § 5. Détermination directe des centres de poussée.
  - Nous avons vu que la balance permet de déterminer la position des centres de poussée. On peut obtenir cette position par une autre méthode qui donne une nouvelle vérification des résultats fournis par la balance.
  - Sur les deux bords opposés de la plaque, et dans une ligne perpendiculaire à son plan de symétrie, on fixe deux très petites pièces qui permettent à la plaque d’osciller librement entre deux pointes situées exactement sur la même verticale (fig. 40)» Quand le vent souffle sur la plaque, celle-ci s’oriente de manière
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- - — 25 —
  - que la résultante passe par l’axe des pointes ; un cadran divisé, relié à la plaque et que l’on peut lire constamment de loin sans arrêter le vent, donne son inclinaison sur la direction du vent. On a donc le point d’application de la résultante pour cette inclinaison ; en faisant varier progressivement la position de l’axe de rotation, et en mesurant à chaque fois l’angle correspondant, on peut relier les résultats par une courbe continue, servant à donner le centre de poussée pour une inclinaison quelconque.
  - «• 6
  - Eig. 10. — Appareil pour la détermination directe des centres de pression.
  - L’équilibre est parfois instable, par exemple, pour notre plaque courbe aux petits angles ; mais, en faisant tourner lentement à la main le cadran gradué, on se rend très bien compte, au toucher, de l’angle d’équilibre.
  - Ce procédé donne évidemment les centres de poussée avec une précision plus grande que la balance, où la position de la résultante est évaluée par sa distance aux axes des couteaux qui en sont éloignés de 2 m et plus. Cependant, les écarts trouvés
  - 1
  - sont restés inférieurs à 5 mm, soit |^q, ce qui montre la précision des autres résultats fournis par la balance.
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- - § 6. Observation des directions des filets au voisinage des surfaces.
  - Les plaques que nous avons déjà expérimentées avaient un plan de symétrie parallèle au vent; nous avons relevé la direction des filets d’air dans ce plan. Dans ce but, un fil court et très léger, porté à l’extrémité d’une tige mince, étant placé en différents points du plan, on repère aussi exactement que possible la position et la direction du fil.
  - Il arrive le plus souvent, surtout à l’arrière de la plaque, que la direction du fil varie rapidement entre deux limites plus ou
  - Fig. 11. — Direction des filets autour d’une plaque carrée, inclinée à 40 degrés sur le vent.
  - moins écartées. La variation de direction du fil provient, en effet, de ce que l’air trouve à chaque instant un régime d’écoulement de stabilité très faible, de manière que là moindre influence le fait passer d’un régime à l’autre. L’observation attentive des directions du fil permet de déterminer, avec une certaine approximation, les divérs écoulements. Cette étude est souvent difficile, surtout pour les plaques normales, où l’instabilité des filets est très grande. Dans ces~derniers cas, on peut cependant établir un tracé schématique suffisant.
  - Dans la figure 11, nous donnons les directions prises par les filets, au voisinage d’une plaque inclinée à 40 degrés. La figure 12,
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- - __27 —
  - qui représente ces directions près d’une plaque inclinée à 80 degrés montre que les filets suivent des trajectoires très variables et,
  - Fig. 12. — Direction des filets autour d’une plaque carrée inclinée à 80 degrés.
  - par conséquent, très peu stables. Le même fait se reproduit avec la plaque normale (fig. 43): pour celle-ci, nous donnons un tracé
  - Fig. 13. — Schéma des directions des filets autour d’une plaque carrée, normale au vent.
  - schématique, qui figure les directions moyennes des filets; dans les deux régions comprises entre les traits pointillés, les remous sont tels qu’on ne peut fixer une direction moyenne.
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- - 28 —
  - IL — EXEMPLE D’APPLICATION
  - § 1. Choix des plaques.
  - Comme exemple d’application des procédés que nous venons de décrire, nous donnerons l’ensemble des résultats obtenus avec une plaque allongée et légèrement courbe, semblable à une aile d’aéroplane. Cette plaque est un rectangle de ISO X 900 mm, courbée en arc de cercle parallèlement à sa longueur de façon à
  - 1
  - avoir une flèche de 10,8 mm (soit de la corde). Nous lui
  - lo,o
  - avons donné différentes inclinaisons, le grand côté restant perpendiculaire au vent.
  - Nous ajouterons, à titre de comparaison, les résultats relatifs à un rectangle plan de dimensions très peu différentes (150 X 850 mm). Cette comparaison ne peut se faire que moyennant une convention sur la mesure de l’inclinaison. Avec la plaque plane, il ne peut y avoir d’ambiguïté ; il n’en est pas de même avec la plaque courbe, pour laquelle on peut considérer soit l’inclinaison de la corde, soit celle du bord d’attaque, soit celle du bord de sortie.
  - Les résultats dépendent essentiellement de ce choix ; ainsi, en définissant l’inclinaison de notre plaque par celle du bord d’attaque, on conclurait que l’inclinaison nulle donne la pression résultante maximum, et, en choisissant le bord de sortie, on trouverait que l’inclinaison nulle correspondrait à une résultante très faible. Nous avons adopté l’angle avec la corde, parce qu’il est naturel de comparer la plaque plane normale au vent avec la plaque courbe dont la corde est également normale au vent.
  - Dans les pages qui suivent, nous avons fait en quelque sorte la monographie de la plaque 90 X lo cm qui, semblable aux ailes d’aéroplanes, offre d’autant plus d’intérêt qu’une telle étude détaillée n’a pas encore été réalisée jusqu’à présent.
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- - — 29 —
  - § 2. Poussées sur la plaque courbe de 90 X 15 cm.
  - y
  - (flèche angle delà corde avec les tangentes extrêmes 46 degrés;
  - tO >0
  - épaisseur de la plaque, 3 mm).
  - Nous donnons dans le tableau ci-dessous les résultats de chacune des expériences, c’est-à-dire les valeurs de:
  - L’inclinaison, i, de la corde sur la direction du vent ;
  - La distance, d, du centre de poussée au bord d’attaque;
  - La résultante totale, R, pour un vent de 10 m;
  - La résistance totale unitaire, K*, c’est-à-dire le coefficient par lequel il faut multiplier la surface développée, en mètres carrés, par le carré de la vitesse en mètres-secondes, pour avoir l’effort total en kilogrammes ;
  - Les coefficients Kæ et K,y des composantes horizontale et verticale;
  - Le rapport 5», c’est-à-dire, pour le cas des aéroplanes, le
  - rapport de la sustentation à la résistance à l’avancement ;
  - L’angle 6 de la résultante avec la verticale ;
  - Enfin l’angle 6 — i de la résultante avec la normale à la corde.
  - Ces résultats sont réunis dans le tableau ci-joint, d’où nous avons déduit la planche 202 et les courbes des figures 14 et 15.
  - Nous ferons observer d’abord que la résultante reste sensiblement normale à la corde, sauf pour les petits angles.
  - Poussées.
  - a) La courbe des pressions totales unitaires, Ki5 part de la valeur 0,034 pour un angle de 0 degré et s’élève rapidement jjisqu’à 0,078, valeur qu’elle atteint pour l’angle d’attaque nul 16 degrés, c’est-à-dire pour la position où le bord d’attaque est dans la direction du vent. La courbe redescend ensuite légèrement et le coefficient demeure pratiquement constant jusqu’à 90 degrés.
  - h) La courbe des poussées verticales K„ suit jusqu’à l’angle de 20 degrés environ la même marche que la courbe des K(.
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- - Plaque courbe de 90 X 15 cm.
  - ÉLÉMENTS de la RÉSULTANTE INCLINAISONS i DE LA CORDE SUR LE VENT
  - 0“ 5» 10° 15“ 20“ 30“ 45“ 60“ 75° 90“
  - Distances d,6n centimètres,
  - du centre de pression
  - au bord d’attaque. . . 7,7 6,5 5,7 O jO 6,4 6,75 6,85 6,9 7,1 rf ' 1.0
  - Résultantes R, en kilogr.,
  - pour un vent de 10 m./s. 0,454 0,748 0,988- 1,062 0,969 0,954 0,959 0,984 1,020 1,030
  - Coefficients K; de résis-
  - tance totale 0,034 0,053 0,073 0,0785 0,072 0,071 0,071 0,073 0,0755 0,0764
  - Coefficients Kx des com- '
  - posantes horizontales . 0,0034 . 0,0059 0,0091 0,017 ; 0,0245 0,034 0,049 0,063 0,073 0,076
  - Coefficients K?/ des compo- •
  - santes verticales . . . 0,033 0,0545 0,072 0,076 0,0675 0,062 0,051 0,037 0,020 0,0
  - K Rapports 9,7 9,25 7,95 4,46 '2,75 1,82 ' 1,04 0,59 0,27 0,0
  - Angles 0, de la résultante -
  - et dé la verticale . . . 5° 8 6° 2 7° 2 12° 3 19° 9 29° 7- 44°0 59° 4 74° 8 - 90° 0
  - Angles 0 — i, de la résul-
  - tante et de la normale
  - à la corde 5» 8 1°2 • —2° 8 —2° 7 —0°1 —0°3 —1°0 —0°6 —0°2 0°0
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- - — 31
  - Go mme pour cette dernière, son maximum correspond à l’angle d’attaque nul ; à partir de ce point, la courbe redescend jusqu’à 90 degrés, où elle s’annule*
  - c) La courbe des poussées horizontales K, est, jusqu’à 46 degrés moins élevée que la courbe des poussées verticales. Ainsi, à
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- - — 32 -
  - Centres de poussée.
  - Dans la figure 15, nous avons supposé que la plaque, tournant autour du bord d’attaque 0, était frappée par un vent hori-
  - Fig. 15. — Centres de poussée sur la plaque courbe de 90 X 15 cm ( flèche
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- - — 33 —
  - zontal. Les courbes tracées représentent les positions successives du centre de pression, pour toutes les positions de la plaque.
  - Lorsque la plaque est frappée normalement sur la face concave, le centre de pression est au centre de la plaque ; il s’en éloigne très lentement d’abord, puis très rapidement jusqu’à ce que l’angle d’attaque devienne nul. Il se rapproche ensuite du centre de la plaque, à mesure que la corde s’incline de moins en moins sur le vent. Ainsi, pour l’angle de 16 degrés, la dislance du centre de pression au centre de la plaque est de 22 mm, :soit 30 0/0 de la demi-largeur, et, pour l’angle de 0 degré, cette distance est pratiquement nulle (1).
  - La plaque présentant au vent sa surface convexe, le centre de pression suit une marche toute différente. Pour un très faible -angle de la corde et du vent, le centre de pression n’a plus de position bien définie. Pour l’angle de — 9 degrés, il est à •30 mm du bord d’attaque, soit à 45 mm du centre de la plaque. A mesure que l’angle augmente, le centre de pression se rapproche progressivement du centre de la plaque, où il revient .lorsque celle-ci est normale au vent.
  - Avec l’appareil spécial pour les centres de pression, les positions d’équilibre de la plaque frappée par sa face concave sont instables pour les angles inférieurs à 16 degrés et stables pour les autres angles.
  - Pour la plaque frappée par sa face convexe, toutes les positions d’équilibre observées sont stables.
  - § 3. Poussées sur la plaque plane de 85 X 15 cm.
  - Les résultats de nos mesures sont réunis dans le tableau ci-joint, dont nous avons déduit les dessins de la planche 202 et les courbes de la figure 16.
  - Poussées.
  - a) La courbe des K; part de la valeur 0 pour augmenter progressivement jusqu’à 90 degrés, où elle atteint la valeur 0,073. Elle ne présente qu’une légère inflexion dans les environs de 20 degrés.
  - (1) Pour une aile d’aéroplane de 2 m de largeur, les déplacements du centre de pression seraient compris entre 0 et 30 cm, à partir du centre.
  - Bull,
  - 3
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- - Plaque plane de 85 X 15 cm.
  - ; •" :i:— ÉLÉMENTS de la RÉSULTANTE .. r : - • <* ; >-•- INCLINAISONS i DE LA PLAQUE SUR LE VÈNT
  - 10» 20° 30» 38» / 45» 60» 75» 90»
  - 8 Distances d, en centimètres, du centre de prës-
  - B sion au bord d’attaque 5,3 5,9 6,1 6,25 6*35 6,7 7,05 7,5
  - B Résultante R en kg, pour un vent de 40 m./s. 0,578 0,640 0,732 0,770 0,788 0,845 0,905 0,927
  - I Coefficients K,; de résistance totale. . . ; . 0,045 0,050 0,057 0,060 0,062 0,066 0,071 0,0727 I
  - § Coefficients Kx des composantes horizontales. 0,0105 0,018, .0,029 0,039 0,045 0,058 0,0685 0,0727 I
  - Coefficients K,, des composantes verticales. . 0,0435 0,047 0,0495 0,0465 0,0425 0,031 0,018 0,0 I
  - I Rapports ^ .....;. 1 4,14 2,61 1,71 1,19 0,945 0,535 0,263 0,0 I
  - Angles 0 de la résultante et -de la verticale . 13° 5 21° 5 29° 9 39°5 46° 6 61° 6 75° 3 90° 0
  - Angles 6 — i de la résultante ët de la iïor-
  - I male à la plaque CO O . oc 1°5 : O O 1 . 1°5 lô6 1°6 0°3 0°0
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- - b) La courbe des poussées verticales Ky croît d’abord rapidement, puis très lentement de 40 à 30 degrés, et décroît ensuite progressivement jusqu’à 0 pour l’angle de 90 degrés.
  - c) La courbe des poussées horizontales lix se confond pratiquement avec une droite jusqu’à 60 degrés. La valeur du coefficient de poussée est alors 0,06, de telle sorte que jusqu’à 60 degrés le coefficient de poussée horizontale est pratiquement exprimé en
  - 200 30°
  - Fig. 16. — Poussées unitaires sur la plaque planede 85 X 15 cm.
  - millièmes, par le même nombre que celui qui définit, en degrés, la position de la plaque. Ainsi, à une inclinaison de 30 degrés
  - 30
  - correspond très sensiblement un coefficient de ^ = 0,030. À
  - partir de 60 degrés, la courbe s’incurve légèrement et présente son imaximum égal à 0,073 pour 90 degrés.
  - Centres de poussée.
  - Le centre de poussée (fig. 47) part du quart de la plaque environ, pour se rapprocher du centre à me sure que l’angle de la plaque et du vent augmente. <
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- - — 36 —
  - Jusqu’à 15 degrés environ, il se rapproche assez rapidement du centre de la plaque; à 15 degrés, la courbe change d’allure
  - F:g. 17. — Centres de poussée sur la plaque plane de 85 X 15 cm.
  - et les variations de position du centre de poussée sont beaucoup plus lentes.
  - § 4. Comparaison de la plaque courbe et la plaque plane.
  - Cette comparaison peut se faire très simplement au moyen des diagrammes. Le grand avantage, au point de vue de l’aviation, de la plaque cintrée sur la plaque plane apparaît immédiatement.
  - Mais il est préférable de comparer ces plaques sans faire intervenir les inclinaisons, puisque, comme nous l’avons vu, celle de la plaque courbe est susceptible de plusieurs définitions.
  - Le problème le plus intéressant est, en effet, celui-ci : Pour une résistance à Vavancement donnée,,quelle est la plaque qui donnera le plus grand effort suslentateur ?
  - Nous avons tracé ci-joint (fig, 48) les courbes des poussées
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- - — 37
  - verticales des deux plaques, en portant en abscisses les différentes valeurs des poussées horizontales. Pour une résistance à l’avancement unitaire de 0,02, par exemple (correspondant pour la plaque courbe à un angle d’attaque presque nul et à 16
  - ____________Plaque courbe.
  - Plaque rectangulaire
  - 0.05
  - 0,03 u>
  - Composantes- horizontales unitaires Kx
  - Fig. 18. — Comparaison de la plaque courbe de'90 X 15 cm ^flèche et d.e la plaque plane de 85 X 15 cm.
  - degrés d’inclinaison de la corde) l’effort sustentateur pour la plaque courbe est de 0,0765, c’est- à-dire plus d’une fois et demie celui du plan, qui est de 0,048.
  - La figure montre bien que, pour une résistance à l’avancement donnée, la plaque courbe a toujours une sustentation supé-
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- - — 38 —
  - rieure à celle de la plaque plane, surtout aux faibles inclinai -sons. Gela justifie à ce point de vue, le choix, fait par la plupart des aviateurs, d’une surface courbe, comme surface portante de leurs aéroplanes:.
  - Revenant à la courbe précédente, nous ferons remarquer qu’elle donne non seulement les poussées verticales en fonction des poussées horizontales, mais qu’elle représente aussi les poussées totales elles-mêmes, ainsi que l’angle de la résultante avec la verticale.
  - En effet, le rayon vecteur, qui joint un point quelconque de la courbe à l’origine, est égal à la résultante de K* et Kÿ, c’est-à-dire à K*. Les rayons vecteurs représentent donc les K*.
  - De plus, la tangente de l’angle que fait un rayon vecteur
  - avec 0,, est égale à c’est-à-dire à la tangente de l’angle de
  - la poussée sur la plaque avec la verticale.
  - D’autre part, sur les courbes, nous avons inscrit les angles correspondants d’inclinaison i, sur le vent. (Pour nos deux plaques, ces angles d’inclinaison sont sensiblement égaux aux angles 0, à partir de 15 degrés).
  - Ainsi, le diagramme de la figure 18 donne, avec une seule courbe, les valeurs corrélatives de Ki5 Kï:, K;/, 6 et i, c’est-à-dire tous les résultats relatifs à une surface, sauf bien entendu les positions du centre de poussée.
  - Par exemple, pour la plaque courbe ayant sa corde inclinée à 30 degrés* on voit que :
  - K30o ~ 0,071 K* — 0,034 K„.= 0,062 0 = 30° sensiblement.
  - § 5. Répartition des pressions sur la plaque courbe de 90 X 15 cm.
  - ' Le», mesures des pressions ont: été effectuées:à:des vitesses1 de 13 ài 115 m/sec. Les résultats sont, représentés: dans* la planche 203, où sont figurées les courbes de pression: dans la section: médiane et les courbes d’égale pression sur la plaque entière:. Toutes les courbes, tracées: ont été déduites! en ramenant les
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- - — 39 —
  - pressions mesurées à. ce qu’elles auraient été pour une vitesse du courant de 10 m/sec. (1).
  - Face avant, 10 degrés. — La pression sur la ligne médiane est •sensiblement constante sur les deux tiers de la largeur de la plaque ; elle décroît ensuite pour devenir nulle dans le voisinage du bord de sortie.
  - Les courbes d’égale pression montrent que- cette remarque s’applique à toutes les sections de la plaque parallèles au vent, sauf dans le voisinage des bords latéraux et de l’arète de sortie.
  - Face avant, 15 degrés. — La pression sur la ligne médiane est un peu plus forte que précédemment dans le voisinage du bord d’attaque, en même temps qu’une légère dépression se manifeste vers L’arête de sortie. Cette remarque s’applique à toutes les sections, sauf dans le voisinage des bords latéraux.
  - Face avant, 20 degrés. — Les courbes sont sensiblement les mêmes que pour la plaque inclinée à 15 degrés.
  - Face avant, 90 degrés. — La pression est de 6i mm au centre et elle décroît très lentement jusque vers les bords.
  - Face arrière, 10 degrés. — La dépression est très élevée dans le voisinage du bord d’attaque et égale à 10,8 mm. Elle décroît ensuite très rapidement.
  - Les courbes de niveau montrent que les fortes dépressions •apparaissent dans le voisinage des bords latéraux.
  - Fa ce arrière, 15 degrés. — La dépression sur la ligne médiane est beaucoup plus uniforme que dans le cas précédent, mais1 les •courbes de niveau montrent que de très fortes dépressions -subsistent dans le voisinage des bords latéraux.
  - Face arrière, 20 degrés. — La dépression sur la ligne médiane est presque uniforme. Les courbes d’égale pression sont moins nom-
  - (1) Les pressions inscrites sont des millimètres d’eau. Nous rappelons, à ce sujet» qu’une pression de h mm d’eau correspond à un effort de h kg par mètre carré
  - •et, par conséquent, a un coefficient K donné par K = = 0,01k, puisque nos
  - 10 2
  - mesures sont ramenées à 10 m/sec. Ainsi,, en prenant par exemple ^inclinaison, de 10 degrés, avec un vent de 10 m/sec., la pression sur le bord d’attaque est de 3'mm •d’eau, soit 3 % par mètre carré, ce qui correspond1 à une valeur de- K = 0,03.
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- - — 40
  - breuses que pour les inclinaisons de 10 et 15 degrés. Les grandes dépressions qui existaient dans le voisinage des bords latéraux commencent à disparaître.
  - Face arrière, 90 degrés. — La dépression est uniforme sur presque toute l’étendue de la plaque.
  - Nous avons calculé, à l’aide de ces courbes, la pression et la dépression moyennes sur la plaque. Les résultats sont contenus dans le tableau suivant :
  - ANGLES d’inclinaison de la corde et du vent PRESSION MOYENNE à l’avant DÉPRESSION MOYENNE à l’arrière PRESSION TOTALE sur la plaque RAPPORT de la pression à l’avant à la pressiou totale RAPPORT de la dépression à l’arrière à la pression totale
  - mm mm mm
  - 40 degrés. . 2,7 . 4,6 7,3 0,37 0,63
  - 15 — . . 2,6 5,2 7,8 0,33 0,67
  - 20 — . . 2,6 4,6 7,2 0,36 0,64
  - 90 — . . 5,5 2,1 7,6 0,72 0,28
  - En moyenne, pour les angles de 10 à 20 degrés, la pression à l’avant est donc environ le tiers de la pression totale, alors que la dépression à l’arrière en est les deux tiers.
  - En outre, les pressions totales sont bien les mêmes que celles fournies par la balance. Par exemple, pour 10 degrés la pression totale est en moyenne de 7,3 mm, soit, d’après ce que nous avons dit plus haut, 7,3 kg par mètre carré. Le coefficient K correspondant est donc 0,073. C’est précisément le même que celui donné par la balance.
  - § 6. Répartition des pressions sur la plaque plane de 85 X 15 cm (PI. 204).
  - Face avant, 5 degrés. — La pression décroît régulièrement le long de la ligne médiane depuis le bord d’attaque jusqu’à l’arête de sortie. Il en est de même sur presque toute la plaque. Dans
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  - le voisinage des bords latéraux, la pression est sensiblement nulle.
  - Face avant, 40 degrés. — Les remarques sont les mêmes que précédemment. On voit apparaître le long du bord d’attaque la ligne de pression 3 mm qui n’existait pas à 3 degrés.
  - Face avant, 20 degrés. — Les caractères précédents : pression maximum vers le bord d’attaque, pression très faible à la sortie, sont encore plus nettement accusés ici. En même temps apparaît une légère dépression vers l’arête de sortie.
  - Face avant, 60 degrés. — La pression est maximum un peu après le bord d’attaque et dans la région médiane, où les courbes de niveau indiquent une petite région de 6 mm de pression.
  - Face avant, 90 degrés. — Les lignes de niveau près des bords ont sensiblement la même forme que ces bords eux-mêmes. La région de pression de 6 mm de la plaque à 60 degrés s’est subdivisée en deux régions, à droite et à gauche de la ligne médiane.
  - Face arrière, 5 degrés.— La dépression maximum sur la ligne médiane, dans le voisinage du bord d’attaque, décroît très rapidement jusqu’au milieu de la plaque, où se trouve la dépression — 1 mm que l’on retrouve dans le voisinage du bord de sortie.
  - Face arrière, 40 degrés. — La courbe de dépression dans la région médiane est devenue plus régulière, mais, comme pour la plaque courbe, la dépression est très augmentée dans le voisinage des angles des bords latéraux et du bord d’attaque.
  - Face arrière, 20 degrés. — La dépression sur la ligne médiane est devenue sensiblement uniforme, mais cette dépression augmente dans la région voisine des bords latéraux.
  - Face arrière, 60 et 90 degrés. — La dépression est à peu près constante sur toute l’étendue de la plaque.
  - Gomme pour la plaque courbe, nous avons calculé les pres^ sions moyennes à l’avant et à l’arrière. Les résultats sont contenus dans le tableau suivant ;
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  - ANGLES d’inclinaison de la plaque et du vent PRESSION MOYENNE à l’avant DÉPRESSION MOYENNE à l’arrière PRESSION TOTALE sur la plaque RAPPORT de, la pression à l'avant à.la pression totale RAPPORT de la dépression à l’arrière à la pression totale
  - mm mm mm
  - 5 degrés. . 0,5 2,0 2,5 0,20 0,80
  - 10 — . . 1,0 3,5 4,5 0,22 0,78-
  - 20 — . . 1-1 3,9 5*0. 0,22, 0,73
  - 60 — . . 4,0 2-, 7 6,7 0>,6Û 0t,40
  - 90 — . . 4,8 2,4 7,2 0,67 0,33
  - Ce tableau montre que jusqu’à 20 degrés la pression moyenne à l’avant n’est que le cinquième de la pression totale, alors que la dépression à l’arrière en est les quatre cinquièmes.
  - Gomme pour la plaque courbe, l’accord est complet entre les chiffres des pressions totales et ceux fournis par la balance.
  - En résumé, cette étude montre bien nettement que pour les petits angles (de 0 à 20 degrés) l’effort, de l’air sur la plaque est surtout dû à la grande dépression qui se produit à- l’arrière. C'est dans le; voisinage du bord d’attaque que ces phénomènes, de compression et de dépression sont les, plus accentués. Pour les, angles de 10 à 20 degrés, la dépression à l’arrière est également très forte dans le voisinage des* bords latéraux.
  - Tous ces effets vont en s’atténuant beaucoup,, à mesure que l’on; se rapproche; de l’arête de sortie.
  - Pour les plaques fortement inclinées, la dépression à l’arrière tend à devenir uniforme sur toute l’étendue de la surface. Quant à là pression à Pavant, elle devient également d'e moins en moins irrégulière à mesure1 que là plaque devient plus normale* au vent.
  - Une autre conclusion à tirer de cette étude est qu’il faut se garder, comme Pont fait certains expérimentateurs, détendre à toute la plaque les résultats* obtenus dans la seule section médiane. Pour* les inclinaisons de 10 à 20* degrés, notamment, il existe dans le voisinage des bords latéraux de grandes dépressions, qui augmentent d’une quantité notable l’effort de Pair sur
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  - la plaque et que l’examen des phénomènes qui se passent dans la section médiane ne peut faire prévoir.
  - Les pressions et dépressions moyennes dans la section médiane seule, font l’objet du tableau ci-dessous.
  - ANGLES PLAQUE COURBE PLAQUE PLANE
  - d’inclinaison SECTION MÉDIANE SECTION MÉDIANE
  - sur le vent pression moyenne à l’avant dépression moyenne à l’arrière pression moyenne totale pression moyenne à l’avant dépression moyenne à l’arrière pression moyenne totale
  - mm mm mm mm mm mm
  - 5 degrés. » » » 0,5 2,2 2,7
  - 10 — . 2,5 5,2 7,7 1,0 3,4 4,4
  - 15 — . 2,5 4,8. 7,3 » » ))
  - 20 — . 2,5 3,5 6,0 1,3 3,2 4,5
  - 60 — . » » » 4,5 2,1- 6,6
  - 90 — . 4,8 2,5 7,3 5,1 2,1 7,2
  - Au sujet de ce tableau, nous, nous bornerons à la remarque •suivante : la pression moyenne totale à 15. degrés pour la plaque courbe (7,3 mm) est inférieure à ce qu’elle est à 10 degrés (7,7 mm), et la balance aussi bien que la totalisation de toutes les pressions mesurées sur la plaque entière nous ont donné le résultat contraire. Ce fait suffit à justifier nos réserves sur l’extension à la plaque entière des valeurs, relatives aux sections, médianes..
  - § 7. Direction des filets.
  - La figure: 19 montre la direction des filets autour de la plaque courbe inclinée à- ld degrés. Sans y insister1, nous dirons que, bien que l’angte1 d’attaque soit nul, les ilets s’infléchissent en arrivant près du bord et que des remous' se manifestent
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  - à l’arrière. Dans la direction où la plaque les rejette, les filets restent inclinés jusqu’à une assez grande distance.
  - Fig. 19. — Direction des ûlets autour de la plaque courbe de 90 X 15 cm
  - \ Toute cette installation que je viens de décrire a été faite avec le concours de mon collaborateur habituel, M, L. Rith, Ingénieur des Arts et Manufactures, qui a pris une part très active à l’élaboration des projets ; il a été assisté, pour les expériences, de M. A. Lapresle, ancien élève de l’École Supérieure d’Électricité.
  - On voit par l’étude très détaillée de ces plaques que nos appareils se prêtent à une analyse des phénomènes plus complète qu’elle n’a peut-être jamais été réalisée. Nous espérons que nos expériences nouvelles continueront à nous donner des renseignements intéressants et précis sur des points encore peu connus de la résistance de l’air. Nous comprendrons notamment dans nos recherches l’étude des hélices en rotation dans un courant d’air uniforme.
  - J’ai tenu à ce que la Société des Ingénieurs Civils soit la première à avoir communication de ces expériences; celles-ci, il est vrai, ne sont qu’à leur début, mais je compte tenir la Société au courant de l’ensemble des résultats que fournira l’installation que je viens de décrire et sur laquelle je fonde beaucoup d’espoir.
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- - TABLE DES MATIÈRES
  - I. DESCRIPTION GÉNÉRALE
  - § 1. Ensemble du laboratoire................................... 7
  - § 2. Balance aérodynamique..................................... 11
  - § 3. Calcul des résultats...................................... 16
  - § 4. Distribution des pressions à la surface d’une plaque...... 23
  - § 5. Détermination directe des centres de poussée.............. 24
  - §6. Observation des directions des filets au voisinage des surfaces. 26
  - IL EXEMPLE D’APPLICATION
  - § 1. Choix des plaques . ...................................... 28
  - § 2. Poussées sur la plaque courbe de 90 X 15-................. 29
  - § 3. Poussées sur la plaque plane de 85 X 15. • •.............. 33
  - §4. Comparaison de la plaque courbe et de la plaque plane. ... 36
  - § 5. Répartition des pressions sur la plaque courbe de 90 X 15 . . 38
  - §6. Répartition des pressions sur la plaque plane de 85 X 15. . . 40
  - § 7. Direction des filets...................................... 43
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- - ET LA COURBURE DES SURFACES PORTANTES DES AEROPLANES(1>
  - PAR
  - m. Lien é ARNOUX
  - On sait que les surfaces portantes de tous les appareils actuels présentent à l’action de l’air une concavité à courbure dirigée d’avant en arrière et ayant pour avantage d’augmenter, toutes choses égales d’ailleurs, leurs qualités sustentatrices.
  - Malheureusement cet avantage est, comme on va le voir, largement compensé par un grave et capital défaut. Ce grave et capital défaut qui s’opposera sûrement demain à la diffusion de l’aéroplane actuel, est de rendre son équilibre longitudinal (équilibre dans le plan vertical de translation) tellement instable que sa conduite est restée jusqu’ici l’apanage de véritables acrobates et a d’ailleurs coûté la vie à plusieurs d’entre eux, malgré leur entraînement incessant et leur habileté.
  - L’étude de l’équilibre longitudinal d’un aéroplane et des conditions qui peuvent en assurer la stabilité est la première à laquelle doit se livrer l’Ingénieur, et c’est celle que j’ai entreprise tout d’abord lorsqu’il y a un an et demi, je me suis occupé pour la première fois de technique aéronautique. Cette étude présente cette particularité qu’elle peut être faite sans grands frais à l’aide de simples planeurs munis de surfaces portantes (en papier, fibre ou carton) auxquelles on peut aisément donner toutes les formes désirables, ce qui permet d’étudier l’influence de ces formes sur l’équilibre dynamique de planement du planeur aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal.
  - Dès le début de mes recherches, l’expérimentation de planeurs de dimensions très differentes, munis de surfaces portantes à concavité avant tournée vers le sol comme celles des aéroplanes actuels, me convainquit très vite de l’instabilité de l’équilibre cinétique de planement de ce genre de planeurs et me conduisit à l’essai méthodique de surfaces complètement planes d’abord sur toute leur profondeur, puis courbées soit à l’avant, soit à l’arrière, mais sur une faible partie de la profondeur du plan (1/6 environ) de façon à tourner non plus vers le sol mais bien vers le ciel la concavité ainsi formée. En agissant de cette façon c’était en quelque sorte retourner la surface et la disposer préalablement dans le sens suivant lequel les réactions de l’air avaient une constante mais
  - (1) Voir l^rocès-Verbal de la séance du 21 janvier 1910, pages 51 et suivantes.
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- - déplorable tendance à la mettre et suivant lequel, par conséquent, je pouvais espérer obtenir un équilibre moins instable.
  - Je fis l’essai, et l’expérience me montra immédiatement que cet équilibre dynamique bien loin d’être instable était au contraire tellement stable que le planeur, alors même qu’on le laissait tomber après l’avoir complètement retourné, reprenait automatiquement sa position naturelle et son angle de planement et arrivait au sol toujours bien tangentiellement à celui-ci comme cela est nécessaire pour ne rien casser. J’ai d’ailleurs répété cette expérience devant les membres de !la Société qui assistaient, à la séance du 21 janvier 1910.
  - Dans la figure 1 sont représentées en II et en III, en coupe longitudinale, les deux dispositions qu’on peut donner par simple retournement à une surface concave, avec concavité plus ou moins prononcée, reportée vers l’avant, comme dans la plupart des appareils actuels. Dans les trois schémas, E,E' et E" indiquentlesbords d’attaque des trois surfaces, T, T’et T" représentent les trajectoires passant respectivement par les centres de poussée‘G, G' et G" de celles-ci ; À, À' et A" sont des flèches indiquant à peu près en grandeur et en direction, les composantes de réaction de l’air exercées nomnalement à la face d’attaque des surfaces, et enfin les flèches B, B' et B" indiquent en grandeur relative par rapport aux précédentes, les réactions supplémentaires exercées par l’air sur la partie dorsale avant de la surface I, dorsale arrière de la surface II et ventrale avant de la surface III. L’examen de ces trois schémas montre, sans qu’il soit besoin d’insister davantage pour l’instant, que les deux réactions de l’air, indiquées par les deux flèches A et B, tendent a s’exagérer pour A et s’atténuer pour B quand l’angle d’attaque de la disposition I augmente et réciproquement a s’atténuer pour A et à s’exagérer pour B quand cet angle diminue, c’est-à-dire que ces deux réactions ‘-tendent dans les deux-cas à éloigner le système de sa position d’équibre au lieu de l’y ramener. Pour les dispositions
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  - II et III, c’est l’inverse qui se produit, et les couples qui prennent naissance ramènent toujours le système dans sa position d’équilibre. Ces deux dispositions sont donc constamment en état d’équilibre stable.
  - Restait à déterminer si les qualités sustentatrices des surfaces complètement planes sur toute leur profondeur, ou à concavité avant ou arrière tournée vers le ciel, étaient inférieures à celles des surfaces à concavité tournée vers le sol. Ici encore, l’expérience des planeurs me permit de trancher qualitativement la question avec autant de netteté que pour celle de la stabilité cinétique de planement, car les qualités sustentatrices de la ou des surfaces portantes d’un planeur, se traduisent immédiatement par un angle de planement d’autant plus faible, avec l’horizontale, que ces qualités sont plus grandes. L’essai comparatif de planeurs des deux systèmes me montra que si les nouveaux planeurs avaient un angle de planement plus grand que les surfaces à faible concavité inférieure 1/30 à 1 /40, par contre cette angle était nettement plus petit que pour les surfaces à grande concavité semblables à celles employées dans la plupart des monoplans actuels. C’est précisément cette étude systématique de planeurs munis de surfaces de différentes formes, planes ou creuses, qui m’a amené à assimiler l’aéroplane, en régime uniforme, à un fléau de balance en équilibre, avec cette différence toutefois que, dans le fléau de balance, c’est le centre de gravité qui se déplace par rapport au centre d’appui, tandis que dans l’aéroplane c’est le centre d’appui sur l’air ou centre de poussée qui se déplace (sur la surface) par rapport au centre de gravité ou de masse de l’appareil. Dans le cas d’un planeur, qui est aussi celui d’un aéroplane, lorsque son moteur vient à s’arrêter, celui-ci prend pendant sa période de planement une position angulaire telle (par rapport à la direction de sa trajectoire) que la verticale passant par son centre de gravité passe également par son centre de sustentation. Dans le cas d’un aéroplane propulsé par une hélice et muni de surfaces additionnelles à réactions stabilisatrices, celui-ci prend une autre position angulaire réglée par la condition plus générale que la somme des moments (par rapport à un axe perpendiculaire au plan de symétrie de l’appareil) des différentes forces mise en jeu, soit constamment nulle.
  - On sait, d’après une loi découverte par l’abbé Avanzini et formulée plus tard, en 1870, par Jœssel, ingénieur français des Constructions navales, que la distance d (comptée sur la surface à partir de son bord d’attaque) du point d’application de la résultante des réactions exercées par l’eau sur un plan, est liée à la profondeur l de ce plan et à l’angle d’incidence i des filets fluides sur celui-ci par la relation :
  - d = (0,2 + 0,3 sin i) l.
  - Cette relation, trouvée expérimentalement par Jœssel, dans le cas de plans minces immergés obliquement dans un courant d’eau, était-elle applicable aux surfaces' disposées obliquement dans un flux d’air? C’est ce que je me proposais de rechercher, lorsque mon attention fut attirée il y a quelques mois sur un travail du docteur Riabouchinski sur cette question du déplacement du centre de poussée, et inséré dans le fascicule II du Bulletin de VInstitut Aérodynamique deKoutchino (Russie). Le
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  - dispositif expérimental deM. Riabouchinski, dispositif qui est d’ailleurs le môme que celui employé par Jœssel, est d’une extrême "simplicité. 11 est basé sur l’emploi comme girouette de la surface rectangulaire à étudier en laissant celle-ci pivoter librement autour d’un axe vertical parallèle à son bord d’attaque, jusqu’à ce qu’elle se mette d’elle-môme en équilibre dans un flux d’air de direction bien constante (indiquée d’ailleurs, dans notre dispositif, par unepetite girouette à dièdre) et en mesurant l’angle que la surface fait alors avec la direction de ce flux. Il est clair que, dans ces conditions, la surface prend une inclinaison telle que la résultante des réactions exercées par l’air passe par l’axe de rotation pour toutes les positions d’équilibre, puisqu’alors son moment par rapport à cet axe s’annule. En déplaçant la position de ce dernier parallèlement au bord d’attaque et en notant l’angle correspondant à chacune de ses positions, on peut ainsi déterminer la loi régissant le déplacement du centre de réaction de l’air sur la surface en fonction de l’angle d’attaque de celle-ci. Cette méthode, excellente pour déterminer les positions du centre de poussée correspondant à un équilibre stable de la surface-girouette, ne convient plus pour les surfaces concaves, lesquelles, pour une môme position de l’axe de rotation de la surface, présentent, comme nous allons le voir, deux positions angulaires d’équilibre, l’une stable pour les grands angles d’attaque et l’autre instable pour les petits angles qui sont précisément les seuls employés en Aviation. Pour déterminer ces dernières positions, détermination qui n’avait pu être faite par M. Riabouchinski, il m’a suffi d’adjoindre au dispositif un cercle divisé en degrés centré sur l’axe de rotation de la surface et une alidade munie d’une raquette ou fourchette comprenant entre ses deux branches (avec un certain jeu) la surface à expérimenter. C’est cette fourchette qui permet d’amener la surface dans ses positions à!équilibré instable et de déterminer celles-ci avec une précision pour le moins aussi grande que les positions d’équilibre stable en notant les deux angles pour lesquels la surface quitte brusquement l’une des franches de la fourchette et vient s’appliquer sur l’autre. C’est ainsi qu’ont été obtenues les courbes reproduites figure 2 en coordonnées
  - rectangulaires. En abcisses sont portées les valeurs de j, c’est-à-dire
  - t
  - les distances du centre de poussée exprimées en fraction de la profondeur (supposée égale à l’unité) de la surface étudiée et comptées à partir dé son bord d’attaque. En ordonnées sont portés les angles d’attaque correspondants. La courbe l/oo est celle du plan rectangulaire et les courbes 1/40, 1/30 et 1/20 ont été successivement obtenues avec la même surface courbée cylindriquement avec flèche de 1/40, 1/30 et 1/20 de la longueur de l’arc de courbure 0). J’y ai joint la courbe JJ (sensi-
  - (1) Les girouettes employées dans les observatoires de météorologie sont des girouettes à dièdre dont les deux plans font entre eux un angle de 20 à 30 degrés. Elles ont l’avantage sur les girouettes ordinales, à un seul plan, de ne pas flotter constamment comme celles-ci et de diriger sans oscillation le plan bissecteur de leur dièdre toujours exactement dans le lit du vent.
  - (1) L'envergure, c’est-à-dire la plus grande dimension de la plaque d’aluminium, était égale à cinq fois sa profondeur comme dans la plupart des aéroplanes actuels.
  - Bull.
  - 4
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  - blement rectiligne en coordonnées rectangulaires) obtenue par Jœssel pour les plans minces immergés obliquement [dans un courant d’eau. On voit combien cette courbe s’écarte du plan mince placé obliquement dans un courant d’air.
  - Si on veut bien se reporter au processus de fonctionnement de l'aéroplane que nous avons exposé plus haut et d’après lequel l’appareil, dès que son moteur vient à s’arrêter, se déplace sous un angle d’attaque qui est tel que la verticale passant à chaque instant par son centre de gravité passe également par son centre de sustentation, on se rend aisément compte que si l’aviateur n’agit pas bien entendu sur son plan de profondeur, c’est la position du centre de gravité de l’appareil qui règle complètement l’angle d’attaque et à peu près complètement ce même angle lorsque, comme cela a lieu dans les aéroplanes bien conçus, l’hélice agit à hauteur de la position moyenne du centre de poussée. Or
  - Fig-, 2
  - comme l’expérience montre que la résistance à la translation (celle précisément que l’hélice doit vaincrej est d’autant plus faible que l’angle d’attaque est plus petit, on voit combien est importante la position du centre de gravité dans les aéroplanes. Gomme le montre l’examen des courbes de la figure 2, le centre de gravité pour assurer le môme angle d’attaque doit être porté beaucoup plus en avant pour les surfaces planes que pour les surfaces avec courbure au quarantième et pour ces dernières que pour les surfaces au trentième et surtout au vingtième. L’examen de ces différentes courbes montre également que si le centre de gravité est porté trop en avant, c’est-à-dire moins de 24 °/0 de la profondeur de la surface comptée à partir de son bord d’attaque pour les surfaces planes, moins de 29 % pour les surfaces cambrées au quarantième, 31 % pour les surfaces au trentième et 33,5 % pour les surfaces au vingtième, l’appareil piquera immédiatement du nez vers le sol dès que son moteur s’arrêtera, à moins que l’aviateur ne puisse réactionner assez vite et assez puissamment avec son plan de profondeur.
  - Toutefois, il convient d’observer que si un bon équilibrage de l’aéroplane en ce qui concerne la position du centre de gravité, suffit à assu-
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- - M —
  - rer, daus le cas où on emploie des surfaces planes, la constance de Vangle d’attaque et la stabilité de l’équilibre longitudinal de l’appareil sans aucune intervention de plans de profondeur placés soit en avant soit en arrière des surfaces portantes, il n’en est plus de même avec les surfaces creuses. Les courbes correspondantes de la figure 2 montrent* en effet, que pour une même position du centre de sustentation et, par conséquent, du centre de gravité, il existe pour ces dernières surfaces deux positions angulaires pratiquement très différentes. Or, de ces deux angles d’attaque, l’un, le plus fort, correspond bien à un équilibre longitudinal stable de l’appareil, mais comme il correspond aussi à une valeur de la composante de déclivité (due à la pesanteur) très élevée puisque cette composante est sensiblement proportionnelle au produit du poids de l’aéroplane par le sinus de l’angle de plus grande pente de ses surfaces portantes, la poussée de l'hélice est insuffisante à assurer la translation sous cet angle. Reste donc le petit angle d’attaque. Mais comme à ce petit angle d’attaque correspond, ainsi que l’expérience l’indique, un équilibre instable de l’aéroplane, il en résulte que l’aviateur, comme Véquilibriste $ur la corde raide, a besoin d’avoir à sa disposition un organe lui permettant de rétablir cet équilibre chaque fois que celui-ci vient à être détruit. Cet organe, c’est le plan de profondeur dont la manoeuvre pour l’aviateur remplace celle du balancier pour l’équilibriste. Pour l’un comme pour l’autre existe la préoccupation attentive et incessante de ramener constamment dans la même verticale les centres de sustentation et de gravité. Avec les surfaces planes une telle préoccupation n’existe plus si le centre de gravité est placé à une distance du bord d’attaque supérieure au quart de la profondeur du plan et pratiquement comprise entre le quart et le tiers de cette profondeur.
  - Le mécanisme de l’équilibre longitudinal de l’aéroplane est extrêmement facile à expliquer dès que l’on connaît la loi qui lie le déplacement du centre de réaction de l’air à l’angle d’attaque. En effet, considérons d’abord un aéroplane de poids P, dont la surface portante plane se projette en S0S0 et le centre de gravité en G sur le plan de la figure 3 et soit TT’ la trajectoire du centre de gravité, trajectoire que je supposerai horizontale pour fixer Tes idées. L’angle d’attaque, c’est-à-dire l’angle que fait la surface avec cette trajectoire est, comme nous l’avons vu, déterminé par la courbe l/oo (relative au plan) delà figure 2 et doit être tel que la verticale passant par le centre de gravité passe également par le centre de réaction ou de poussée de l’air. Si la projection GF0 sur cette verticale de la force de réaction de l’air exercée normalement à la surface est égale et de signe contraire au poids de l’aéroplane, la trajectoire de celui-ci reste horizontale. Cette trajectoire devient ascendante où descendante suivant que F0 est plus grand ou plus petit que P.
  - Que se passera-t-il maintenant lorsque l’angle d’attaque viendra à varier pour une raison ou pour une autre ? Considérons d’abord le cas où cet angle vient à diminuer. La surface portante pivotant autour du centre de gravité G, passe de la position S0S0 à la position S^. L’angle d’attaque ayant diminué, le point d’application du centre de réaction de l’air se rapproche du bord d’attaque de la surface d’après la courbe 1/ oc
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  - de la figure 2 et le point d’application de la nouvelle force de sustentation — F* passe en avant de la verticale du centre de gravité. Dès lors, cette force n’étant plus à l’aplomb du centre de gravité G forme avec une fraction GF± du poids P de l’aéroplane un couple (F15 — F*) qui tend à faire pivoter la surface dans le sens de la flèche (1) et à ramener par conséquent celle-ci dans la position primitive d’équilibre S0S0 pour laquelle le couple s’annule. Si la surface, au lieu de se [coucher [sur sa trajectoire se cabre en passant de la position S0S0 à la position S2S2 la nouvelle force de sustentation — F2 se reporte parallèlement à elle-même en arrière de la verticale du centre de gravité et donne lieu à la formation d’un couple (P, — P) de signe contraire au précédent mais qui tend également à ramener, en s’annulant, la surface dans sa position primitive. Celle-ci est donc une position d’équilibre stable.
  - Considérons maintenant (fig. 4) une surface courbe dont la position initiale S0S0 correspond, comme dans le cas précédent, à une position d’équilibre sous ùn petit angle d’attaque compris entre 0 et 10 degrés, par exemple. Si une cause perturbatrice amène cette surface en S^, position pour laquelle l’angle d’attaque est plus faible, les courbes relatives aux surfaces creuses montrent que dans ce cas le -centre de réaction se porte non plus en avant mais en arrière de la verticale passant par le centre de gravité de l’appareil en donnant lieu à la formation d’un couple (F*, — Fa) qui est destructeur de l’équilibre puisqu’il tend à éloigner de plus en plus la, surface de sa position primitive au lieu de l’y ramener. Dans ce cas, c’est la chute brutale vers le sol avec une vitesse qui est accrue par l’action de la pesanteur et la réaction de l’air sur le dos E (fig. /J de la partie antérieure de la surface, si l’aviateur n’agit pas-assez vite pour rétablir l’équilibre. 11 est facile de voir également que si la cause perturbatrice au lieu de diminuer l’angle d’attaque l’avait augmenté en amenant la surface dans la position S2S2, le centre de poussée et la force de sustentation — F2 se seraient reportés en avant, en donnant lieu à la formation d’un couple ÇP1 — P) de. sens (2) contraire ,'au précédent et qui aurait éloigné davantage la surface de sa position d’équilibre en faisant cabrer et monter l’appareil puisque — F2 devient supérieur à son poids P.
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  - L’équilibre des surfaces creuses est donc un équilibre essentiellement instable qui oblige l’aviateur à manœuvrer sans retard et d’une façon incessante son gouvernail de profondeur, s’il ne veut pas voir son appareil se cabrer brusquement ou piquer sans rémission vers le sol.
  - Des considérations qu’il serait trop long d’exposer ici, montrent que si on considère la position du centre de poussée comme une fonction de l’angle d’attaque, la stabilité, l’indifférence ou l’instabilité de l’équilibre d’un aéroplane est caractérisée par le signe et la valeur du coefficient angulaire que la tangente aux courbes de la figure 2 fait avec l’axe des angles d’attaque.
  - L’équilibre sera instable si ce coefficient angulaire est négatif et son degré d’instabilité sera proportionnel à la valeur de ce coefficient. Il sera indifférent si ce dernier est nul, et stable s’il est positif. Ceci posé, la courbe relative aux surfaces planes nous montre que l’équilibre de ces surfaces est stable pour tous les angles d’attaque sauf pour les très petits angles qui donnent lieu à un équilibre indifférent. C’est précisément le faible déplacement relatif du centre de poussée pour les petits angles d’attaque pratiquement compris entre 4 et 8 degrés qui obligera toujours à employer une réaction supplémentaire qui ne s’annule pas en môme temps que la réaction principale produisant la sustentation de l’aéroplane et qui augmente le coefficient de stabilité de ses surfaces portantes.
  - Comme je. l’ai dit plus haut, l’expérience des planeurs m’a montré que -cette réaction (nécessaire pour obvier en tout état de cause à l’inconvénient résultant d’un déplacement inconsidéré du centre de gravité vers l’avant de l’appareil) peut être obtenue en disposant, comme l’indiquent les dispositifs III et II de la figure 1, des surfaces additionnelles dont la profondeur n’a nul besoin d’être supérieure à 1/6 de celle des plans principaux de sustentation, soit sur le bord d’attaque soit sur le bord postérieur, disposition qui permet d’alléger assez notablement l’appareil par la suppression de toute queue ou ossature de liaisons avec lui. La seule condition à réaliser dans la disposition angulaire à donner à ces surfaces additionnelles par rapport aux surfaces principales est régie par la loi suivante qui est extrêmement simple : « Il faut que la surface qui attaque l’air la première, l’attaque sous un angle qui doit rester toujours plus grand que celui de la surface qui vient ensuite. » L’expérience m’a, d’ailleurs, démontré que cette condition sera toujours remplie suffisamment si l’angle aigu que forme le plan additionnel au-dessus du plan principal reste toujours au moins égal à 2 ou 3 degrés.
  - La présente étude ne saurait être complète si à côté de l’avantage de la surface plane, qui est d’assurer un équilibre dynamique toujours stable à l’appareil qui en est muni, je n’examinais pas son inconvénient qui est d’avoir des qualités sustentatrices inférieures à celle des surfaces créuses. Ici je ne puis qu’avoir recours aux recherches expérimentales effectuées également par M. Riabouchinski et publiées par lui sous forme de deux tableaux très complets (tableaux VII et VIII de la page 21 du fascicule du Bulletin de l’Institut Aérodynamique de Koutchino) faisant connaître pour tous les degrés d’angles d’attaque compris entre 0 et 15 degrés les valeurs des coefficients K„ et K* des réactions exer-«
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- - ^ " c ‘ * Kÿ . lix = C
  - < a '
  - 1/0) 1/30' 1/20 1/16 1/12 1/8
  - H 3 degrés .098/.012 = 8,47 .172/.012 = 43,8 .195/. 018 = 10,8 .249/. 029 = 8,59 .252/.035 = 7,20 .294/.063 = 4,67
  - I 4 ^ .126/.014 = 9,00 .200/.013 = 15,4 .223/.019 = 11,8 .284/.031 = 9,16 .288/.037 = 7,79 .332/.066 = 5,03
  - I s - .153/. 017 = 9,00 : .227/.014 =15,7 .251/.021 = 12,0 .318/.034 = 9,35 .323/.039 = 8,28 .369/.070 = 5,28
  - I 6 - .184/.020 = 9,20 .255/. 017 = 15,0 .280/. 026 = 10,8 .353/.039 =9,05 .357/.042 = 8,50 .405/.075 = 5,40
  - 1 7 ~ .215/.024 = 8,96 .283/. 022 = 12,9 .310/.032 = 9,69 .386/.044 = 8,78 .390/.045 = 8,67 .440/.081 = 5,43
  - : 8 — .245/.029 = 8,45 .312/. 029 = 10,8 .340/.038 = 8,95 .416/. 050 = 8,32 .423/.050 = 8,46 .475/.087 = 5,46
  - 9 — .275/.034 8,09 .340/.037 = 9,19 .371/.045 = 8,24 .445/.058 = 7,68 .455/.055 = 8,27 .550/.093 = 5,48
  - 10 — .306/.042 = 7,29 .368/.046 = 8,00 .402/.053 = 7,59 .473/.066 =7,17 .486/.061 =7,97 .543/.100 =5,43
  - =2
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- - cées par l’air dans des directions respectivement normale et parallèle à celle du courant et l’autre les valeurs du rapport de Ky à Kx dans les mêmes limites d’angles d’attaque et pour des surfaces planes et cambrées au trentième, au vingtième, au seizième, au douzième et au huitième.
  - J’ai résumé dans le tableau ci-dessus les valeurs Ky, de Kx et du rapport ~ pour des valeurs d’angles comprises entre 3 et 10 degrés qui
  - sont les seuls angles utilisés dans la pratique.
  - L’examen de ce tableau montre que si on considère l’angle moyen de 7 "degrés, angle d’attaque très fréquemment employé dans les appareils actuels bien équilibrés, la valeur de Ky correspondant à cet angle est de 215 pour le plan ; 283 pour la surface au trentième rapport
  - 283 , D,A . , ... 310 ,,
  - = 1,31 ; 310 pour la surlace au vingtième rapport =: 1,44
  - ,215
  - 215
  - 386 pour la surface au seizième rapport
  - 386
  - 215
  - = 1,79 ; 390 pour la surface
  - au douzième rapport ^ = 1,82 et enfin 440 pour la surface cambrée 215
  - 440
  - au huitième rapport = 2,04. Ainsi donc pour augmenter dans le Z10
  - rapport de 1 à 2,04 la valeur du coefficient Ky relatif aux surfaces planes, il faut cambrer celles-ci au huitième. Mais alors le tableau montre également que le coefficient Kx de résistance à la translation passe de la valeur 24 pour les surfaces planes à la valeur 81 pour les surfaces cambrées au huitième, c’est-à-dire qu’étant plus que triple, une telle surface exigerait une poussée au moins trois fois plus grande de la part de l’hélice propulsive ! Il convient d’ailleurs d’ajouter que, même dans les monoplans, les surfaces cambrées au huitième sont devenues maintenant d’un emploi tout à fait exceptionnel, parce qu’on a enfin reconnu qu’elles avaient pour inconvénient d’augmenter la résistance à la translation dans une proportion plus grande que la sustentation et de rendre l’équilibre des appareils qui les utilisaient tellement instable qu’il est pratiquement impossible de les piloter sans accident. Si on veut bien se reporter aux courbes de la figure 2 relatives aux surfaces cambrées et à la définition que j’ai donnée plus haut du coefficient de stabilité ou d’instabilité de l’équilibre des surfaces portantes, on voit que cette instabilité dans le cas des surfaces concaves est d’autant plus grande que leur concavité est plus prononcée.
  - Une autre particularité qui se révèle également à l’examen du tableau
  - c’est que le rapport ~ du coefficient de poussée au coefficient de tmînée
  - passe par un maximum (15,7) plus élevé pour les surfaces cambrées au trentième que celui (12) des surfaces au vingtième et celui (9,35) des surfaces au seizième. Cet examen montre également que ce* maximum égal à 9,2 pour les surfaces planes est presque égal à celui des surfaces au seizième et plus élevé que les maximums (8,67) et (5,48) des surfaces cambrées au douzième et au huitième.
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- - Les valeurs élevées du rapport ^ que permettent d’atteindre les sur-
  - faces cambrées au trentième justifient l’emploi de ces surfaces dans les derniers appareils construits, qui sont d’ailleurs beaucoup moins instables et plus rapides que leurs aînés.
  - Enfin je ne saurais terminer cette étude sans répéter en les complétant et en les précisant ici les réponses sommaires, que j’ai faites aux critiques que M. Robert Esnault-Pelterie a cru devoir m’adresser dans la séance du 21 janvier 1910 de la Soéiété des Ingénieurs Civils avec l’espoir d’apporter encore un peu plus de clarté sur la question.
  - Mon Contradicteur m’a d’abord reproché de « considérer l’équilibre « d’un aéroplane comme si c’était un équilibre statique. Or, a-t-il ajouté,
  - ;< un aéroplane ne peut jamais cesser de progresser et son équilibre ne « saurait être logiquement étudié que cinétiquement. »
  - Eh bien ! je suis vraiment au regret de rappeler à mon Contradicteur:
  - 1° Que s’il existe un principe de mécanique applicable sans restriction à l’aéroplane, lorsqu’il se déplace librement dans l’atmosphère, c’est à coup sûr celui de Y indépendance des effets des forces qui agissent simultanément sur une même masse de matière en mouvement ;
  - 2° Que les six équations caractéristiques de tout équilibre statique s’appliquent identiquement à tout équilibre dynamique, simplement en ajoutant, comme l’a montré d’Alembert, aux forces réelles primitivement appliquées au système à liaisons complètes qu’est un aéroplane, les forces d’inertie que font naître les variations de la vitesse dont ce système est animé, ces dernières s’équilibrant constamment avec les premières en vertu desdites liaisons.
  - Si on observe que tout aéroplane, quel qu’en soit le système, a un plan de symétrie coïncidant avec la trajectoire de son centre de gravité lorsqu’il se déplace à travers l’atmosphère, les équations caractéristiques de son équilibre longitudinal sont (comme le montrent les fig. 3 et 4) au nombre de deux, l’une, relative aux forces en jeu dans ce plan et l’autre au couple modificateur de l’angle d’attaque auquel ces forces peuvent donner lieu dans ce môme plan.
  - M. Esnault-Pelterie m’a également prié « de ne pas oublier que dans » certains cas, une surface creuse porte le quadruple d’une surface » plane et que par conséquent, à sécurité égale, il est possible dans le » second cas de réduire la surface au quart de ce qu’elle serait dans le » premier ».
  - Certes il est bien évident que s’il était possible de réaliser une surface pouvant porter le quadruple d’un plan, la surface d’une telle... surface pourrait être réduite, pour porter le môme poids, au quart de celle du plan ; seulement comme surface creuse possédant des qualités susten-tatrices comparables à celles indiquées par M. Esnault-Pelterie, je ne vois guère que le parapluie qui puisse y prétendre sans cependant y atteindre (1).
  - (1) Il résulte, en effet, de déterminations expérimentales effectuées, en 1904, par le regretté colonel Renard et publiées par lui dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences du 24 mai 1904, que le coefficient de résistance d’une demi-sphère creuse, est égal à 0,0333 lorsque sa convexité est frappée par l’air et égal à 0,109 avec concavité en avant. Le rapport de ces deux coefficients, qui est égal à 3,28, montre que la réaction
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  - Malheureusement les qualités sustentatrices de cet objet familier sont amplement compensées par une extrême instabilité de fonctionnement par grand vent dont tout le monde a pu constater les conséquences souvent désastreuses pour lui.
  - A ce propos, je ne saurai trop engager M. R. Esnault-Pelterie à se livrer comme moi à l’étude attentive de l’équilibre par grand vent de cet intéressant instrument d’étude qu’est le parapluie et de bien analyser les incessantes manœuvres auquelles on se trouve astreint pour •maintenir celui-ci sous le bon angle d'attaque. Je ne doute pas qu’il n’acquière comme moi, dans cette étude pleine d’enseignements, l’intime conviction de l’extrême instabilité d’équilibre à laquelle donne lieu l’emploi des surfaces trop concaves aussi bien dans le sens longitudinal que dans le sens transversal, car la concavité transversale et inférieure donnée aux surfaces portantes des aéroplanes présente également l’inconvénient de rendre l’équilibre dans ce sens aussi instable que dans l’autre.
  - Certes il est intéressant d’augmenter les qualités sustentatrices des surfaces portantes d’un aéroplane, mais il ne faut que cela soit aux dépens de la sécurité de conduite de celui-ci. D’ailleurs je me demande quel intérêt peut bien avoir un sportman dans l’acquisition d’un appareil qui porte davantage que les autres, si cet avantage est compensé pour lui par le désavantage résultant du risque incessant de se tuer ou tout au moins de briser ledit appareil.
  - La sécurité est une qualité qui doit primer toutes les autres et j’estime que c’est à demain qu’il faut remettre sagement la recherche de l’esthétique et celle de profils de surfaces permettant de porter davantage avec une sécurité égale à celle offerte actuellement par les surfaces planes.
  - Au reste il me semble qu’entre les deux appareils signalés par M. R. Esnault-Pelterie et dont l’an permet de réaliser une vitesse de 85 km à l’heure en ne portant que 15 kg par mètre carré, tandis que l’autre ne peut atteindre que 70 km à l’heure, mais en portant, il est vrai, 25 kg par mètre carré, le choix de l’acquéreur ne peut pas être douteux.
  - M. Robert Esnault-Pelterie m’a également reproché d’avoir passé « sous silence l’action des empennages arrière dont tous les appareils dits « Français » sont munis ». Et il a tenu à faire observer « de plus », que « l’arrière relevé des surfaces de M. Arnoux agit exactement à la façon d’un empennage stabilisateur de faible puissance ».
  - J’avoue que je suis profondément surpris de voir M. Robert Esnault-Pelterie, qui a cependant assisté aux expériences de planement faites par moi devant les membres présents de la Société des Ingénieurs civils affirmer que ce système agisse exactement à la façon d’un empennage stabilisateur de faible puissance, alors que celui-ci peut permettre à un planeur qui en est muni, de se redresser et de reprendre exactement •son angle de planement lorsqu’on le laisse tomber après l’avoir complètement retourné.
  - de l’air sur la partie concave d’un parapluie ouvert (tout à fait assimilable à une demi-sphère creuse relativement à la dite réaction) est un peu plus du triple de ce qu’elle est sur la partie convexe, partie qui est bien loin cependant d’offrir la même résistance qu’une surface plane.
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- - Enfia M. R. Esnault-Pelterie m’a également reproché d’avoir préconisé l’abaissement du centre de gravité. « Cet abaissement aura, dit-il, pour » résultat que, dans certains cas, un coup de vent provoquera une varia-» tion brusque des efforts dus au dit vent, et que, le point d’application » de cet effort étant extérieur au centre de gravité (lequel en l’occurrence » est le point d’application de l’effort résistant), un couple perturbateur » va prendre naissance. »
  - M. Robert Esnault-Pelterie a parfaitement raison de critiquer cet abaissement du centre de gravité mais seulement dans le cas des aéroplanes à surfaces creuses dont l’extrême instabilité d’équilibre longitudinal oblige à se garder et à s’affranchir soigneusement de toutes les causes susceptibles de détruire cet équilibre si précaire. Parmi ces causes se trouve, en effet, celle due aux forces d’inertie qui prennent naissance à chaque variation de la vitesse de translation de l'appareil, forces qui sont tantôt résistantes et tantôt motrices suivant que cette vitesse augmente ou diminue.
  - Ces forces d’inertie étant appliquées au centre de gravité ou de masse de l’aéroplane tandis que les forces de réaction de l’air sont appliquées au centre de poussée (lequel, n’en déplaise à mon Contradicteur, est, et reste en toute occurrence, le point d’application de l’effort résistant), il s’en suit que le couple qui prend naissance détruit l’équilibre de l’aéroplane si ces deux centres ne sont pas sur une même courbe parallèle à la trajectoire. Dès lors il est bien évident que si cet équilibre est stable, le développement de ce couple perturbateur est sans inconvénient puisqu’il est immédiatement équilibré par le couple stabilisateur mis en jeu par la variation de l'angle d’attaque. Avec l’emploi des surfaces creuses dont l’équilibre est toujours instable, le développement de ce couple perturbateur est à éviter et les constructeurs avisés l’éviteut soigneusement en faisant coïncider autant que possible le centre de gravité de l’aéroplane avec la position moyenne de son icentre de poussée.
  - Ce que j’ai reproché et ce que j’estime qu’on est en droit de reprocher à tous les appareils actuels, c’est leur stabilisation qui au lieu d’être automatique, comme il est possible de le faire, est confiée à l’aviateur et par conséquent, exige de celui-ci un extrême sang-froid et une attention de tous les instants.
  - D’ailleurs il ne faut pas croire que la puissance de l’empennage des appareils dits « Français » soit un gage de la sécurité de leur conduite, c’est plutôt le contraire qui est vrai, car si la puissance d’un empennage est une qualité quand celui-ci est bien manœuvré, cette puissance devient un grave défaut quand cet empennage est manœuvré à contresens:; l’exemple de Delagrange en est un récent et douloureux témoignage.
  - Il résulte en effet d’une enquête très consciencieuse et très minutieuse faite sur place par M. André Noël (enquête qui a été publiée dans l’Aérophile du 1er février 1910) que l’aile ou les ailes de l’aéroplane piloté par Delagrange, ne se sont pas cassées en, l’air et qu’elles ne se sont pas redressées non plus comme plusieurs spectateurs avaient cm l’observer. La raison en est que les constatations faites à terre après la chute ont montré qu’aucun câble ou hauban travaillant, à retenir les
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- - ailes, n’avait cédé ou cassé, que tous les tendeurs étaient restés absolument intacts et leurs points d’attache encore soigneusement garnis de chatterton. L’état des liaisons et articulations des longerons des ailes au fuselage de l’appareil ont montré à l’évidence que les ailes ne se sont nullement relevées en l’air.
  - Il est d’ailleurs un autre ordre de faits qui le démontre encore. L’appareil a été retrouvé à terre, retourné sens dessus dessous, derrière un hangar, au-dessus duquel l’aviateur avait passé à une distance de 2 ou 3 mètres. Si les ailes s’étaient relevées par suite de rupture de leurs tendeurs ou des points d’attache de leurs longerons, l’appareil serait tombé tout droit sans se retourner.
  - Que s’est-il donc passé ? Le jour de l’accident, il régnait un vent assez fort. Or, chaque fois qu’un courant d’air s’écoule à la surface du sol et qu’il rencontre un obstacle (comme le hangar derrière lequel et à quelques mètres duquel, je le répète, on retrouva l’appareil complètement brisé) il se produit un ressaut d’air, sorte de vague stationnaire due à l'écoulement de l’air autour de l’obstacle et tout à fait analogue au ressaut souvent extrêmement marqué que l’on constate dans un cours d’eau partiellement entravé par un obstacle, un barrage de fond par exemple.
  - Lorsque Delagrange aborda avec son monoplan la crête de cette vague-stationnaire, enrobant en quelque sorte le hangar, l’angle d’attaque des filets d’air sous les ailes changeant brusquement de valeur, il en résultat un déplacement non moins brusque de la position du centre de poussée ou de sustentation de l'appareil, et l’aviateur surpris n’eut pas le temps de le redresser ou plutôt il fit à contre-sens les deux manœuvres inverses qu’il avait à faire, dans un temps extrêmement court, l’une au moment où il entra dans la zone d’action du remous d’air, et l’autre au moment où il en sortit. Le résultat fut que l’aéroplane piqua immédiatement vers le sol en. suivant, en quelque sorte, les lignes de flux ou d’écoulement de l’air autour du hangar.
  - On voit maintenant pourquoi il est dangereux, même par un vent assez faible de 3 à 4 mètres par seconde, de passer au-dessus d’un obstacle avec les appareils actuels. D’ailleurs tous ceux qui ont assisté à la grande Semaine de Reims et à la grande Quinzaine de Paris, en 1909, ont pu remarquer le tangage (souvent extrêmement prononcé dans certains modèles) dont étaient animés les appareils» lorsque, par un vent,, même très modéré, ils passaient à une faible hauteur au-dessus d’un léger obstacle, une simple gerbe de blé par exemple. Leur trajectoire semblait en quelque sorte épouser toutes les inégalités du sol. Quelques-uns même ont été complètement déséquilibrés et désemparés par le-simple passage d’un concurrent dans leur voisinage immédiat.
  - L’Aviation est présentement à un tournant de son histoire qui va l’obliger à sortir de ses errements actuels si elle veut réellement progresser et non ,se cantonner dans la construction d'appareils dont la conduite est restée jusqu’ici,* comme je le disais au début de cette étude, le monopole de véritables acrobates. Vouloir prétendre le contraire c’est nier l’évidence.
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- - SUITE A LA COMMUNICATION
  - SUR
  - LE LABORATOIRE D’AÉRO DYNAMIQUE DU CHAIP DHARS
  - (Séance du 2/ janvier 19/0)
  - DISCUSSION ET NOTE ANNEXE(1)
  - PAR
  - M. Robert ESNAULT-PELTERIE
  - M. R. Arnoux a la parole (1).
  - M. Robert Esnault-Pelterie a la parole.
  - R prie tout d'abord M. Arnoux de bien vouloir observer que, dans l’exposé qu’il vient de faire, il considère l’atmosphère comme un bloc homogène. Dans la pratique de l’aéroplane, on ne se trouve jamais dans de semblables circonstances et, si l’on devait se borner à étudier l’équilibre d’un aéroplane par temps de calme plat, la question, au point de vue pratique, n’avancerait plus guère. Du reste, M. Arnoux a semblé, pendant tout son exposé, considérer l’équilibre des aéroplanes uniquement comme un équlibre statique. En effet, à aucun moment il n’a envisagé les perturbations produites dans cet équilibre par les efforts d’inertie dus aux variations brusques de la vitesse propre du vent.
  - A un autre point de vue, M. Arnoux voudra bien considérer qu’une surface rigoureusement plane abandonnée à elle-même dans l’atmosphère, sans aucun moyen de stabilisation, est tout aussi instable qu’une surface courbe. En effet, il suffit d’abandonner dans l’air une carte de visite en la faisant planer, pour constater que, au fur et à mesure qu’elle descend, son angle d’incidence augmente; que,plus cet angle augmente plus la carte perd sa vitesse de descente, qu’elle s’arrête et qu’elle finit par repartir en arrière et par tournoyer. Par conséquent, un plan tout seul n’est pas plus en équilibre qu’une surface courbe. Il faut, dans tous les cas, lui ajouter une stabilisation quelconque.
  - M. Arnoux semble estimer que nous n’avons à notre disposition qu’un
  - (1) Voir procès-verbal de la séance du 21 janvier 1910,' pages 51 et suivantes.
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  - unique moyen de produire, cette stabilisation par le surbaissement du centre de gravité.
  - Il semble effectivement qu’une telle stabilisation puisse produire un effet dans le sens longitudinal, mais M. Robert Esnault-Pelterie, lui, est d’avis que dans le sens transversal on ne saurait récolter d’un tel procédé que des troubles dans l’équilibre. En effet, si nous supposons une variation de la composante de vitesse du vent, transversale à la trajectoire l’action totale de cette perturbation sera toujours appliquée en un point qui est placée au-dessus du centre de gravité. Dans de telles conditions, un couple va se produire qui perturbera l’équilibre transversal.
  - Il faut de plus remarquer que, dans un virage, la force centrifuge vient elle-même s’appliquer au centre de gravité, tandis que la résistance du vent, tant sur les ailes que sur les surfaces de dérive de l’appareil, s’appliquera naturellement en un point plus élevé. Un couple se développera de ce fait, qui tendra à chavirer l’appareil vers l’intérieur de la trajectoire.
  - Étant donné qu’au même instant l’aile qui se trouve à l’intérieur de la courbe décrite a une vitesse linéaire inférieure à celle de l’aile extérieure, cette dernière éprouvant une sustentation plus grande que la première, il se développe de ce fa^t un nouveau couple qui tend lui aussi à chavirer l’appareil vers l’intérieur de sa trajectoire courbe.
  - C’est pour obvier à l’action de ce dernier couple que les appareils sont munis de gauchissement ou d’ailerons, ou alors, comme les appareils Voisin, de dérives verticales antérieures qui permettent au gouvernail de direction arrière d’avoir une action énergique capable de provoquer une brusque rotation de l’appareil autour d’un axe vertical et de faire ainsi varier à volonté les vitesses linéaires des extrémités de chaque aile pour rattraper tous les déséquilibrages transversaux.
  - Mais la première perturbation dans les virages due à l’abaissement du centre de gravité subsiste. Nous répétons qu’il est bien entendu que nous n‘envisageons même pas en ce moment l’équilibre d’un appareil en air calme, ce problème est dénué de toute espèce d’intérêt et seuls, peuvent nous intéresser les phénomènes qui se produisent au sein d’une atmosphère à mouvements irréguliers.
  - M. Arnoux passe complètement sous silence le procédé de stabilisation par empennage, qui est appliqué sur la presque unanimité des appareils et dont on n’a eu qu’à se louer jusqu’à présent. Cette stabilisation offre en effet l’immense avantage d’être fonction du vent lui-même et de constituer dans un plan vertical antéro postérieur une ligne de foi sur la laquelle le pilote peut appuyer ses commandes.
  - Nous venons de démontrer plus haut qu’une surface plane n’est par elle-même absolument pas plus stable qu’une surface creuse et que, pour transformer aussi bien l’une que l’autre en aéroplane, il nous faut lui ajouter des organes de stabilisation.
  - Il est donc logique, dans ces conditions, d’envisager un peu la question sous une autre forme. M. Arnoux ne nous a pas parlé un seul instant des qualités sustentatrices comparées d’une surface plane et d’une surface courbe. Nous croyons devoir lui faire remarquer que,
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  - -d’après nos expériences, à la même vitesse et en absorbant à peu de chose près la meme puissance, une surface courbe peut, aux vitesses voisines de 40 à 50 km à l’heure, supporter une charge au moins triple de celle du plan (fig. 1). Si donc le constructeur se trouve en face de deux surfaces sans avantage de stabilité l’une par rapport à l’autre, il est bien évident qu’il choisira sans hésiter la surface creuse, car, pour ecle-ver le même poids, il aura la facilité de la faire trois fois moindre qu’il ne serait nécessaire pour une surface plane. C’est dire qu’il pourra la faire beaucoup plus que trois fois plus solide. Ceci a bien son importance pour des pièces mécaniques auxquelles on confie des existences humaines.
  - ioo Kilamatres heure
  - Fig. 1.
  - Dans la pratique, par exemple, l’appareil de M. Maurice Farman, dont les ailes ont un creux de d/50e et une surface portante de 45 m2, a un poids total est de 600 kg monté, soit une charge de 13,333 kg par mètre carré, à une vitesse de 85 km à l’heure.
  - Dans notre appareil, au contraire, qui pèse également 600 kg monté, dont le creux est à peu près de 1 /12e, pour une surface portante de 23 m2, la charge par mètre carré est de 26,100 kg et la vitesse d’enlèvement n’excède pas 70 km à l’heure.
  - Il est, par conséquent, bien visible qu’un appareil dont les surfaces seraient encore plus planes que celles de M. Maurice Farman, enlève-verait peut-être un maximum de 81tg par mètre carré à 85 km à l’heure, ce qui représenterait alors une surface nécessaire de quelque 75 m2.
  - On ne voit pas très bien des surfaces de cette dimension suffisamment légères et suffisamment solides.
  - Nous ferons également remarquer à M. Aïnoux que la partie postérieure relevée de ses surfaces joue, en somme, le rôle d’un empennage stabilisateur, mais d’un empennage stabilisateur que nous estimons défectueux, pour cette raison qu’il travaille trop par sa surface dorsale
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  - (ceci en raison de son extrême rapprochement du centre de pression, faute de quoi il ne se produirait aucun effet utile) et que par conséquent, il ajoute à l’appareil une surcharge complètement inutile.
  - Au sujet de la communication de M. Eiffel, M. Robert Esnault-Pel-terie est heureux de dire que si M. Eiffel a constaté sur des surfaces réduites fixes, dans un courant d’air mobile, des déplacements du centre de pression inverses de ceux que tout le monde admettait, il a lui-même observé sur les surfaces en grandeur de ses aéroplanes, qui, elles, sont mobiles dans l’air fixe, le même phénomène. Lorsque M. Robert Esnault Pelterie, il y a de cela huit ou dix mois, résolut de munir ses appareils d’ailes à incidence variable, il relia les haubans de celles-ci au levier de manœuvre du pilote par des commandes montées à billes. Or, il se produisit ce fait que le levier se bloquait alternativement à chaque extrémité de sa course et que le pilote ne pouvait rien manœuvrer.
  - M. Robert Esnault-Pelterie ne songea pas tout d’abord un seul instant que les formules admises par tout le monde pussent être exactement contraires à la réalité et ce ne fut qu’au bout de plusieurs mois de travail qu’il finit par s’en apercevoir. Les leviers de commande furent modifiés graduellement, selon les enseignements de la pratique, et les efforts équilibrés par des ressorts soigneusement étudiés ; les commandes se trouvèrent rigoureusement 'équilibrées et il fut dès lors facile, une fois en l’air, de les manœuvrer avec deux doigts. Ceci prouve combien les travaux de M. Eiffel seront suivis avec intérêt par les aviateurs et combien, par la suite, ils leur seront utiles en leur évitant des mois de travail inutile, dû au trop grand respect des vérités soit-disant établies.
  - Il faut, du reste, remarquer que ce déplacement rétrograde du centre de pression est parfaitement normal. Si, en effet, nous considérons, une aile travaillant à une incidence déterminée, l’incidence du bord de sortie est beaucoup plus grande que celle du bord d’attaque (cette dernière peut du reste même être négative). Si donc nous diminuons l’incidence d’une certaine quantité, cette diminution sera proportionnellement beaucoup plus considérable par rapport à l’incidence du bord avant que par rapport à celle du bord arrière. La force sustentatrice de l’arrière de l’aile diminuera donc faiblement, tandis que celle du bord avant diminuera considérablement ; la résultante de pression se déplace forcément de ce chef vers l’arrière. Lorsque l’incidence est diminuée encore davantage, le bord avant peut même arriver à travailler davantage par le dos que par le ventre et le résultat de cet effort négatif est encore de rejeter la résultante à l’arrière.
  - Or, il faut remarquer que, d’après les expériences de M. Eiffel, tous les aéroplanes marchent à des incidences comprises dans la zone de déplacement inverse du centre de pression ; la pratique confirme, du reste, pleinement l’exactitude de ce phénomène. C’est , pour obvier à ces perturbations que la plupart des aviateurs utilisent des empennages stabilisateurs, comme il a été dit plus haut.
  - Il faut encore remarquer à ce sujet que l’on a toujours beaucoup parlé des nervures flexibles à l’arrière avec une grande admiration en se bornant à déclarer sans aucune preuve à l’appui, qu’elles sont stabilisatrices.
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- - — 64 —
  - Or, ceci est une grave erreur. Considérons (ftg. 2) une nervure rigide R et une nervure flexible f qui aient exactement le môme profil dans leur position de marche normale. Supposons que le vent subisse une accélération en sens inverse de la marche de l’aéroplane, comment vont se comporter nos deux nervures? La nervure R va voir sa force sustenta-trice augmenter à peu près dans la môme proportion dans chacun de ses points; sa résultante de sustentation S va donc se trouver augmentée en S', par exemple, mais non déplacée, l’appareil va monter sous l’action de ce coup de vent.
  - La nervure F, au contraire, va voir sa partie postérieure se relever en f' et comme ladite partie postérieure constitue un ressort à grande flexibilité, cette bande supplémentaire ne correspondra pas pour ledit ressort à une charge de beaucoup plus grande. Il est évident, en tous cas, que, étant donné que l’incidence de cette partie arrière diminue au
  - AS’
  - i
  - i
  - Fig. 2.
  - moment du coup de vent, la charge qu’elle supporte est beaucoup plus faible que ce qu’elle serait si son incidence demeurait inaltérée; en un mot, au moment de l’augmentation de la vitesse du vent, la surface F voit la charge sustentatrice de sa partie avant augmenter en proportion beaucoup plus que celle de sa partie arrière ; il en résulte donc un déplacement de la résultante de sustentation vers l’avant en S’par exemple. Que se passe-t-il alors ? Tout simplement que l’appareil se cabre puisque la résistance G, qui est ici l’inertie de l’appareil, demeure appliquée au même point, c’est-à-dire en arrière de la force sustentatrice S'. Ainsi donc un appareil à nervures flexibles qui reçoit un coup de vent debout se cabre, c’est-à-dire que son incidence générale augmente, qu’il tend à monter davantage et qu’il est plus perturbé que l’appareil à. nervures rigides.
  - Une remarque très intéressante faite depuis longtemps par M. Esnault-Pelterie, était que la partie antérieure ventrale à incidence négative
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- - est celle qui porte le plus ; ce phénomène au moins bizarre est très éclairé par les explorations que M. Eiffel a faites en avant des surfaces et qui prouvent que, déjà à une très grande distance du bord avant, les filets aériens sont déviés vers le haut, en sorte que ce bord avant se trouve de ce chef plongé dans un courant d’air ascendant. Une autre remarque très intéressante est l’observation de ce fait que le dos de la surface travaille par aspiration plus que la face ventrale par compression. M. R. Esnault-Pelterie rappelle à ce sujet qu’il a été le premier en 1904, alors qu’il expérimentait un planeur du type Wright, à munir ses surfaces de deux étoffes, une ventrale et une dorsale. Il avait déjà remarqué à cette époque qu’une surface ainsi équipée avait une pénétration et une qualité sustentatrice bien supérieures aux surfaces à une seule étoffe.
  - M. F. Chaudy a la parole. Voir Résumé de Quinzaine du 21 janvier, p. 54.
  - M. P. Regnard a la parole. Voir Résumé de Quinzaine du 21 janvier, p. 55.
  - M. Robert Esnaijlt-Pelterie a la parole.
  - Il est heureux de pouvoir immédiatement répondre à la question de M. Regnard. En effet, dès 1905, il a fait des expériences sur des surfaces de 3 m2 à l’aide d’une automobile qui était capable de leur imprimer des vitesses variant de 0 à 100 km à l’heure. Ces essais furent faits à Vierzon, sur la belle route droite de 27 km qui va à Salbris. (fig. 3, 'page 68).
  - Les surfaces en essai étaient reliées à la voiture par trois câbles souples, un à l’avant, deux à l’arrière (fig. 4). Ces câbles passaient d’abord sur des poulies fixes, puis sur trois poulies a reliées au dynamomètre enregistreur D. De là, les deux câbles arrière étaient attachés en deux points fixés et le câble avant venait se fixer à l’extrémité d’une vis réglable e qui permettait à chaque instant d’allonger ou de raccourcir ce câble avant et de faire ainsi varier l’incidence de la surface d’une quantité connue quelconque, ceci, môme pendant la pleine marche de la voiture.
  - Les deux câbles arrière étaient attachés à la surface et à l’automobile de telle sorte qu’ils se rapprochaient vers le haut et qu’un déplacement latéral de la surface provoquait son inclinaison dans un sens tel qu’elle tendait toujours à revenir au-dessus de la voiture.
  - La figure 4 explique ce dispositif trop clairement pour qu’il soit besoin d’insister davantage.
  - Il était facile de mesurer ainsi avec une précision très suffisante l’effort de traction assez grand qui se produisait sur les câbles, leur inclinaison provoquant une erreur très inférieure aux autres erreurs d’expérience. Par contre, l’effort horizontal de résistance à l’avancement qui est beaucoup plus petit était forcément plus délicat à mesurer ; un procédé très simple permettait pourtant de le faire avec précision. En effet,
  - Bull. 5
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- - le câble d’attache de l’avant de la surface se déplaçait devant un cadran divisé g (fig. 4), d’assez grandes dimensions pour permettre de faire des lectures à un demi-degré près. Il suffisait donc de mesurer à chaque instant la traction des câbles et l’angle qu’ils faisaient avec la normale à
  - I
  - -----B--
  - 4-.
  - Fig. 4.
  - la trajectoire (verticale sur une route horizontale) pour en déduire graphiquement les deux composantes parallèle et normale à la trajectoire qui agissaient sur la surface, en tenant compte, bien entendu, du poids de celle-ci qui était une quantité connue (fig. 4)..
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  - Pour mesurer la vitesse du système par rapport à l’air, un anémomètre était installé à l’avant de l’automobile ; cet anémomètre était simplement constitué par un plateau carré de 6 décimètres 1/4 de surface, supporté par une tige mobile dans un plan vertical autour d’un
  - -r
  - I
  - I
  - I
  - I
  - Fig. 5.
  - axe horizontal. L’action du vent sur le plateau tendait à coucher la tige vers l’arrière et cette action était contre-balancée par celle d’un ressort. Le tout était combiné de telle sorte que la fonction V2 soit le plus possible corrigée par la fonction Sin2 a ou Sin « (au gré des partisans de l’une ou l’autre formule, toutes deux inexactes d’ailleurs). -
  - Fig. 6.
  - Un second enregistreur conservait les indications de l’appareil. Celui-ci était gradué, avant toute expérience, en parcourant deux fois la même route en sens contraire et en prenant la vitesse de la voiture avec un chronographe et ultérieurement la vitesse du vent, par rapport au sol avec un anémomètre ordinaire (fig, 7 et 8, page 68).
  - ' Nous avons essayé, dans une première série d’expériences, trois sur-
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- - — 68 -
  - faces de forme différente, et nous avons constaté que la courbure avait une influence considérable : si nous appelons p la composante de résistance horizontale et P la composante verticale, nous avons trouvé que pour l’une des surfaces, le rapport p/P était de 14 0/0.
  - Pour l’autre, il était de 10,S 0/0.
  - Et pour la troisième, il est descendu jusqu’à 8 0/0.
  - Les indications que nous a fournies cette première série d’expériences nous servirent à faire deux autres surfaces dont le rendement fut mesuré à l’automne par le même procédé. Les rendements obtenus furent encore de 8 0/0, mais la stabilité des surfaces dans le vent était beaucoup plus considérable et le centre de poussée mieux placé. Nous avons constaté que, si le rendement varie peu avec la vitesse, le rapport de la force de sustentation à la surface en fonction du carré de la vitesse varie considérablement avec celle-ci et que cette variation peut aller du simple au double et plus.
  - La figure 1 montre le diagramme obtenu pour une série d’expériences avec une surface. Il y est bien visible que la courbe représentative de la sustentation s’écarte considérablement de la loi du carré de la vitesse, laquelle est représentée par la parabole en traits mixtes que l’on voit au dessous de la courbe.
  - On peut observer notamment que la sustentation augmente avec une très grande rapidité jusque vers 40 km à l’heure et que, par exemple, à 50 km, la surface courbe en question porterait 10 kg par mètre carré, tandis que la formule de sustentation avec le coefficient généralement admis pour le plan, soit 0,08, nous donnerait pour la môme incidence une sustentation de 3 kg seulement. Il est visible aussi que de 50 à 60 km la sustentation du plan augmente plus vite que celle de la surface et que de-60 à 90 km les deux courbes sont sensiblement parallèles. Au delà, la sustentation de la surface courbe se met à augmenter plus vite que celle du plan. Il en résulte donc que, si d’une part, iî a été relativement facile de passer de 50 à 80 km à l’heure, parce qu’on se trouve précisément dans la zone où la courbe de sustentation augmente relativement peu, on va être très embarrassé pour dépasser cette vitesse, car, plus on s’en éloigne, plus la courbe monte rapidement. Pour dépasser 100 km à l’heure, il faudrait arriver à porter quelques 40 kg par mètre carré et ce seraient véritablement là des charges un peu exagérées pour les manœuvres en cas de panne de moteur et pour les atterrissages. Aussi sera-t-on probablement amené à construire, pour la réalisation de plus grandes vitesses, des ailes à surface variable.
  - Au sujet des quelques observations que j’ai cru pouvoir me permettre de faire, très courtoisement du reste, à M. Arnoux, ce dernier me rappelle le principe de l’indépendance des effets des forces qui agissent simultanément sur une même masse de matière en mouvement, et me dit qu’il faut ajouter aux forces réelles primitivement appliquées au système, les forces d’inertie que font naître les variations de la vitesse.
  - Je ne pensais pas que c’était moi qui avais oublié ces forces d’inertie, puisque j’en parle tout au long dans mes objections, tandis que M. Arnoux les passe complètement sorts silence dans ses démonstrations.
  - Je n’ai jamais eu l’avantage de faire comme Arnoux des mesures
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- - Fig. 3
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- - Fig. 8
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  - précises avec un parapluie, et pour affirmer qu’une surface creuse peut porter, dans certains cas, le quadruple d’une surface plane, je me suis simplement borné à lui donner l’exemple de deux aéroplanes que j’ai eus sous les yeux, les données de celui de M. Maurice Farman m’ayant été très aimablement fournies par M. Maurice Farman lui-même, et los évaluations relatives aux plans étant tirées des expériences en chute libre de M. Eiffel à la Tour Eiffel. J’estime que le bord arrière relevé des surfaces de M. Arnoux joue le rôle d’un empennage, et je me permets d’attirer son attention sur ce fait'qu’il fait une très grave confusion en disant que « la puissance d’un empennage devient un grave défaut quand cet empennage est manœuvré à contre-temps » !
  - Un empennage ne se manœuvre pas, il est fixe; c’est un gouvernail de profondeur qui se manœuvre; et le rôle d’un empennage peut parfaitement aller jusqu’à remettre en position normale un aéroplane qui est lancé sens dessus dessous.
  - Je ne pense pas avoir jamais dit qu’une suface plane puisse avoir un Km
  - quotient — inférieur aux surfaces creuses. Ce que j’appelle la qualité
  - Kv
  - sustentatrice de la surface est le quotient à une vitesse de déplace-
  - ment et un angle d’attaque déterminés.
  - Ce que je me permets de reprocher à M. Arnoux de reprocher aux aéroplanes actuels, est de soutenir qu’au lieu que leur stabilisation soit automatique, elle est entièrement entre les mains de l’aviateur.
  - Je prétends au contraire que, lorsqu’un aéroplane est muni d’un empennage stabilisateur de dimensions suffisantes, il se trouve dans les conditions que désire M. Arnoux, c’est-à-dire que, lorsque son incidence diminue, la résultante générale d’action de l’air se reporte vers l’avant'; et [que, lorsque l’incidence augmente, la résultante générale d’action de l’air se reporte vers l’arrière.
  - Je me réserve, du reste, dans une séance ultérieure, de démontrer à M. Arnoux que les conditions d’équilibre d’un planeur n’onfc rien de commun avec celles d’un aéroplane trainé par un moteur, et s’il veut bien apporter un de ses petits modèles et quelques pains à cacheter, je lui en ferai la démonstration.
  - C'est uniquement à cause de ces différences capitales que je préfère de beaucoup ne pas baser un raisonnement sur des planeurs de dimension réduite.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - imprimerie CHA1X, HUE BERGÈRE, 20, paris. — 3730-2-10. — (Eucre Larilleux).
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - --
  - BULLETIN
  - DE
  - FÉVRIER 4910
  - N° 2.
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE,. 19
  - TÉLÉPHONE 133-82
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- - DE LA
  - SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE
  - 20, 21 et 22 décembre 1909
  - lYîAri
  - ni? ri <mr ni?
  - INDEX
  - Introduction et généralités ........................................ 57
  - Services des Forges................................................... . (il
  - Service des Presses et Pilons........................................... (13
  - Ateliers d’Artillerie . ............................................ 66
  - Service des Hauts Fourneaux et Aciéries............................. 69
  - Service des Ateliers de Constructions Mécaniques..................... 77
  - Chanliers de Chalon-sur-Saône........................................ 78
  - Ce qui caractérise l’usine du Creusot en particulier,, et l’ensemble des Etablissements Schneider en général, c’est la multiplicité et' la variété de leurs industries qui leur permettent d’entreprendre, par leurs propres moyens, les fabrications et les travaux d’ensemble les plus divers.
  - C’est ainsi que les Etablissements Schneider peuvent livrer depuis le rond laminé du plus petit diamètre, depuis la tôle extra-mince, jusqu’aux arbres de marine les plus gros, jusqu’aux blindages les plus épais, jusqu’au cuirassé complètement armé, grâce à leur filiale des chantiers de la Gironde à Bordeaux.
  - (1) Voir Résumé de Quinzaine du 7 janvier 1910, page 35 et planches nos 205 et 200.
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- - Les principaux services producteurs de l’usine du Creusot, sont :
  - Le service des Hauts fourneaux et Aciéries.
  - Le service des Forges.
  - Le service des Presses et Pilons.
  - Le service des Ateliers de constructions mécaniques.
  - Le service de Y Artillerie.
  - A côté de ces services producteurs, il y a toute une série de services généraux qui concourent, sous une forme plus ou moins directe, à la production d’ensemble.
  - On peut les énumérer ainsi :
  - Le Service auxiliaire proprement dit, chargé, d’une façon générale, de la construction et de l’entretien des voies et bâtiments industriels, et comportant les divers corps de métiers. Il est, en outre, chargé de l’usine à gaz et des fours à produire la chaux et la dolomie nécessaires aux besoins de l’usine.
  - Le service du Chemin de fer, auquel est rattaché le port de Bois-Bretoux établi sur les bords du canal du Centre, à Mont-chanin, et relié, par une voie spéciale, à l’usine.
  - Les autres services généraux, d’ordre plutôt administratif ou technique, sont:
  - Le Matériel et grand outillage, chargé de centraliser, les études de matériel et d’outillage général, et les études d’installations nouvelles.
  - h'Architecture, chargée de centraliser les études de bâtiments industriels ou de constructions civiles destinées aux Etablissements Schneider.
  - La Régie du domaine, qui assure l’exploitation et l’entretien des propriétés non comprises dans l’enceinte des bâtiments industriels. Elle est, en outre, chargée du service hydraulique de l’usine.
  - L'Inspection des fabrications, qui assure le contrôle et la surveillance des commandes remises au dehors ou de service à service, et qui veille à l’observation des délais. Elle surveille également les commandes destinées à l’étranger et dont l’exécution ne serait pas suivie par les commettants.
  - Le Laboratoire, où les matières employées dans la fabrication et les produits obtenus sont soumises à des analyses, et où des
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  - recherches sont constamment entreprises pour le perfectionnement des méthodes d’essai et l’amélioration des produits métallurgiques.
  - L’usine du Creusot comprend également:
  - Une mine de charbon, exploitée par plusieurs puits, d’une profondeur variant de 300 à 400 m.
  - Quatre ateliers d'essais mécaniques, répartis entre les aciéries, les forges à laminoirs, les ateliers de constructions mécaniques et le laboratoire, pour les recherches spéciales. Chacun de ces ateliers est doté des appareils et des instruments les plus précis et les mieux appropriés aux opérations à effectuer et à la nature des produits à essayer.
  - Un atelier d'impression et de photographie, pour le service de l’usine.
  - Un polygone ou champ d'expériences, pour les tirs d’essais des canons et de plaques de blindages.
  - En dehors du Greusot, MM. Schneider et Cie possèdent encore :
  - Une fabrique de produits réfractaires, à Perreuil (Saône-et-Loire).
  - Des mines de fer, à Mazenay (Saône-et-Loire).
  - Des ateliers d’artillerie et des polygones permettant les tirs à longue portée au Havre et à Harfleur (Seine-Inférieure).
  - C’est dans ces ateliers qu’ils ont concentré, notamment, la fabrication particulièrement délicate des fusées, celle des torpilles et celle des automobiles industriels et militaires.
  - Une batterie pour le lancement des torpilles dans la baie de Léoube, rade d’Hyères (Var), avec ateliers spéciaux et matériel accessoire pour les essais. Cette installation est dénommée Batterie des Maures.
  - Un Chantier de constructions métalliques, à Chalon-sur-Saône, dont il sera parlé plus loin et qui a reçu, comme le Greusot, la visite des Ingénieurs civils de France.
  - Des Ateliers de constructions mécaniques et électriques, à Cham-pagne-sur-Seine (Seine-et-Marne).
  - Des Houillères, à Montchanin (Saône-et-Loire) et à Decize (Nièvre).
  - Des Mines de fer, à Droitaumont (Meurthe-et-Moselle), en Espagne et en Portugal.
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- - 60 —
  - En plus des établissements précités qui leur appartiennent en propre, MM. Schneider et Cie possèdent des intérêts importants et des participations dans plusieurs établissements français et étrangers.
  - Les quelques chiffres suivants donneront une idée de l’importance des travaux aux Etablissements Schneider :
  - Ensemble du personnel....................... 20000
  - Machines, force motrice, éclairage et transport
  - de force . . . ............ 50 000 ch
  - Voies ferrées................................. 300 km
  - Locomotives en service.......................... 50
  - Wagons en service........................ 1 500
  - Tonnage quotidien transporté.................. 9000 t
  - Tonnage kilométrique annuel ....... 27 000 000t.km
  - Consommation annuelle :
  - Houilles et cokes........................ 600 000 t
  - Fontes, bocages, ferrailles................. 240000 t
  - Production annuelle :
  - Fers et aciers laminés. .......... 150000 t
  - Blindages, canons et pièces forgées...... 10 000 t
  - Constructions navales, ponts et charpentes . 1.2 000 t
  - Moulages de fontes................... 10 000 t
  - Moulages d^acier......................... 4 000 t
  - Superficie ;
  - Etablissements (ateliers, cours, polygones, champs
  - de tir, voies ferrées). . ......................... 1500 ha
  - Terrains divers (maisons et jardins ouvriers, églises, écoles)............................240 lia
  - Terrains agricoles.............................. . . 1800 ha
  - Total. ..... 3540 ha
  - Reprenons maintenant, avec quelques détails, la description des cinq principaux services producteurs de l’usine du Creusot et des chantiers de Clialon qui ont été visités par les Ingénieurs civils de France.
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  - Service des Forges
  - Ce service occupe 2 700 ouvriers et fabrique 150 000 t de produits laminés ; ce qui le caractérise plus particulièrement, c’est ta très grande variété des échantillons fabriqués, en même temps que la diversité des nuances des qualités obtenues.
  - La vapeur nécessaire à la marche du service est produite, partie par la chaleur perdue des fours et partie par des chaudières supplémentaires»
  - Trains à barres et profiles. — Le laminage des barres s’effectue à onze trains disposés sur une même ligne ; ces trains sont actionnés par des machines Corliss à vapeur.
  - Les fours sont chauffés à la houille et des chaudières multitu-bulaires, du système Schneider, utilisant la chaleur perdue.
  - Un four continu, affecté à des trains qui laminent exclusivement de l’acier, y remplace déjà la production de quatre à cinq fours ordinaires et, bien que ne produisant pas de vapeur, assure une économie appréciable par tonne sur le produit laminé.
  - Blmming et grosses tôleries . — A la suite des-onze trains se trouve le bloorning qui alimente tous les chantiers du service. Ce train est conduit par une machine réversible de 3 000 ch actionnant en même temps une tôlerie de 3 m de table.
  - La production en blooms peut atteindre aisément 350 à 450 t par douze heures.
  - A partir de la tôlerie de 3 m, commence l’industrie des tôles moyennes et minces.
  - Tôleries moyennes. — Les tôles moyennes se laminent à un trio de 1,850 m de table et à un duo de 2,200 m. Un train à larges plats complète l’installation.
  - Tôleries minces. — La fabrication des tôles minces est particulièrement développée au Creusot où elle est l’objet de soins tout spéciaux.
  - La qualité des tôles pour dynamos, notamment, peut rivaliser avec celle des marques allemandes et anglaises les plus réputées.
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  - Magasins. — Un magasin spécial, pouvant contenir de 3 500 à 4 000 t de tôles minces, a été créé spécialement pour servir de régulateur à la fabrication et permettre de donner satisfaction à des demandes urgentes de la clientèle. Il est complété par un magasin de barres et planchers, qui se trouve à proximité, et qui dispose d’un stock d’environ 5 000 t.
  - Puddlage. — Une des particularités du service des Forges du Greusot, c’est que, malgré le développement progressif et continu de l’acier, il a conservé la fabrication du fer qui a disparu presque partout ailleurs, et cela, pour répondre au désir et aux besoins d’une certaine partie de la clientèle. Il fabrique encore 27 000 à 28 000 t de fer puddlé. Cette production ne s’est pas modifiée sensiblement depuis plusieurs années et les fers de qualité continuent à être obtenus d’une façon satisfaisante.
  - Les Compagnies de Chemins de fer recherchent tout particulièrement ces fers pour l’obtention de certaines pièces de machines.
  - Tram à blindage et à tôles de grandes dimensions. — Le laminage des blindages et des tôles de fortes dimensions s’effectue à un train réversible de grande puissance installé dans un atelier spécial de 12 000 m2 de surface couverte.
  - Le moteur peut développer de 12 000 à 14 000 ch. Les cylindres, de 4,250 m de table, permettent de laminer des tôles de 4 m de largeur et de plus de 20 m de longueur.
  - L’expédition des tôles de grandes dimensions se fait sur un truck spécial monté sur bogies, sur lequel on place, inclinées sous un certain angle, les tôles en question.
  - Au point de vue du poids, on lamine facilement, en blindages de 200 à 250 mm d’épaisseur, des lingots en acier spécial de 50 à 60 t; on pourrait, en cas de besoin, atteindre 75 t.
  - Trains à bandages et cercles de roues. — Un atelier spécial est affecté à la fabrication des bandages et des cercles de roues. On part de tronçons découpés dans des lingots octogonaux pesant, suivant les échantillons à obtenir, de 250 à 4 000 k.
  - Ce mode de fabrication a permis d’exécuter des commandes spéciales pour la Compagnie de l’Est, en concurrence avec les usines anglaises les plus réputées.
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  - Vérification de la qualité des produits. — Ainsi qu’il y a été dit plus haut, un laboratoire d’essais physiques, occupant un personnel technique expérimenté, reçoit chaque jour des rognures de barres et de tôles prélevées dans les fabrications.
  - Tous les produits sans exception, même ceux qui ne sont pas soumis à une recette officielle, sont essayés soit par simples cassures, soit par des épreuves de pliage et de poinçonnage à froid.
  - Service des Presses et Pilons
  - Le service des Presses et Pilons est chargé de la fabrication des blindages, des éléments de canons de moyen et gros calibre, des grosses pièces de forge et des projectiles.
  - Il comprend quatre parties principales :
  - 1° Atelier de forgeage.— Comportant sept presses de 1000 à 6 000 t de puissance, deux marteaux-pilons de 100 t et de 20 t.
  - Ces engins de forgeage sont desservis par des ponts roulants et des grues hydrauliques ou à vapeur dont plusieurs ont une puissance de 100 t. Un grand nombre de fours, avec chaudières à la suite, servent au réchauffage des lingots et des pièces ;
  - ‘ 2° Atelier de trempe et de cémentation. — Cet atelier dispose, pour les diverses opérations de trempe, cémentation et recuit, des fours suivants :
  - Un grand four à canons de 18 m de hauteur et 1,700 m de diamètre, à côté duquel se trouve une bâche à tremper de 25 m de profondeur.
  - Deux autres fours à canons et à frettes, à sole tournante.
  - Un grand four horizontal pour le recuit après forgeage des grosses pièces de forge, mesurant 20 m X 2,6J0 X 2,400 m, et desservi par un pont roulant de 100 t.
  - Sept fours horizontaux à sole, chauffés à la houille, dont six peuvent servir à la cémentation. Ces fours peuvent recevoir des plaques de 8 m X 3,500 m.
  - Un four horizontal à sole chauffé au gaz.
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- - — 64 -
  - La trempe des plaques s’effectue dans trois bâches rectangulaires, l’une à huile, les deux autres à eau (eau froide et eau chaude). Il y a, en outre, une fosse pour la trempe par aspersion pouvant débiter 60 m3 d’eau à la minute.
  - Un atelier spécial renferme un certain nombre de machines-outils très puissantes :
  - Trois tours pour sectionner les lingots, dont l’un a 17,600 m de longueur de banc et peut également servir à ébaucher des pièces forgées pesant jusqu’à 100 t; une foreuse hydraulique pour le forage des lingots ronds comprimés devant être forgés sur mandrin et un grand alésoir vertical en fosse pouvant aléser des tourelles cylindriques de 5 m de diamètre et 6,600 de hauteur.
  - Des ateliers spéciaux sont annexés pour les opérations de trempe et de recuit des projectiles de rupture;
  - 3° Deux ateliers d'ajustage possèdent un grand nombre de machines-outils très puissantes, pouvant exécuter toutes les opérations que comporte l’ajustage des plaques de blindage : rabots de toutes catégories, scies circulaires permettant de couper des plaques de 8 m de longueur et de toute épaisseur, machines à fendre, à percer, à fraiser,, limeuses, machines à mortaiser, meules en grès pour l'ajustage des cans durcis inattaquables à l’outil, etc. ;
  - 4° Atelier de fabrication des projectiles. — Cet atelier comprend :
  - Neuf presses de 200 à 350 t.
  - Dix fours pour le chauffage, la trempe et le recuit après forgeage.
  - Trois fours électriques destinés spécialement au recuit après trempe des obus qui seront chargés à la mélinite.
  - Des tours pour le sectionnement et Débauchage des projectiles.
  - Une installation pour le décapage à l’acide après trempe.
  - Une installation pour la vérification des dimensions.
  - Voici les opérations principales effectuées au cours de la visite du 21 décembre 1909 :
  - Forgeage, à la presse de 3 000 t, d’un tube pour canon de 305 provenant d’un lingot rond comprimé à l’état liquide à la presse
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- - — m —
  - de '10000 t. Ce lingot, sectionné au tour pour faire tomber les chutes du haut et du pied, est ensuite foré à 360 mm de diamètre en vue du forgeage sur mandrin. La longueur du tube livré est d’environ 13 m.
  - Ebauchage à la presse de 2000 t d’un arbre moteur pour grosse tôlerie, provenant d’un tronçon de lingot de 1,300 X 1,300 m pesant 20 t.
  - Les visiteurs purent voir également, montée sur un wagon et prête à l’expédition, une pièce de forges particulièrement intéressante par ses dimensions et les réelles difficultés de forgeage qu’elle présentait. C’est un tambour de turbine, destiné au paquebot France et ayant 3,300 m de diamètre extérieur, sur 3,300 m de longueur. Le poids de la pièce forgée est de 25 t. C’est le plus beau travail de bigornage, effectué jusqu’à ce jour.
  - . Forgeage, à l’atelier des projectiles, de coiffes pour obus de 305 destinés à la Marine Française.
  - Forgeage de shrapnels de montagne de 75 pour la Bulgarie. A sa sortie du four, le rondin d’acier, chauffé à* haute température et destiné à la fabrication du shrapnel, est placé dans la matrice débauchage d’une des presses à emboutir et poinçonné» Puis l’ébauche, placée sur le mandrin d’une des presses à tréfiler, est étirée et rectifiée par passages successifs dans deux bagues de tréfilage. L’enveloppe du shrapnel est ensuite remise au four pour être recuite.. Elle se trouve ainsi terminée de forge intérieurement, sauf l’assise du diaphragme qui doit être lamée. Les enveloppes sont alors/ébauchées extérieurement au tour, puis trempées et recuites.
  - Trempe à l’huile d’une plaque de ceinture du Vœrgmaud. C’est l’une des phases du traitement thermique que l’on fait subir aux plaques de blindages, et qui comporte un certain nombre de trempes à l’huile et à l’eau, ayant pour butde régénérer le grain du métal et de lui donner la dureté voulue.
  - Trempe à l’eau d’un tube pour canon de 240. Le tube ébauché est chauffé à la tempétature convenable dans le grand four vertical de 18 m de hauteur . Un mécanisme actionné par une dynamo lui communique un mouvement lent de rotation, de manière à régulariser le chauffage. Le tube est ensuite trempé à l’eau verticalement dans la bâche de 25 m de profondeur dont le niveau supérieur est à la hauteur de la sole du four. Le traitement est complété par un recuit effectué au même four.
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  - Ateliers d’Artillerie
  - Les ateliers d’artillerie du Creusot et d’Harfleur (Seine-Inférieure) peuvent occuper 4000 ouvriers et, complétés par les services extérieurs, peuvent aborder la construction complète de tous les armements de terre et de mer matériels et munitions. Citons :
  - Les matériels de bord et de côte, jusqu’aux plus gros calibres;
  - Les tourelles de bord, de côte et de place, de toute espèce, les appareils lance-torpilles ;
  - Les matériels de siège, de campagne et de montagne, avec les voitures et accessoires ;
  - Les projectiles de tous calibres (shrapnels, obus à explosif, obus de rupture et de semi-rupture).
  - Ils n’exécutent que des travaux d’usinage et de montage ; les éléments, à l’exception de quelques pièces, leur sont livrés par les autres services de l’usine, après forgeage, traitement métallurgique et, quelquefois, après ébauchage.
  - Les ateliers d’Harfleur, en dehors de l’usinage du matériel proprement dit, sont spécialisés dans la fabrication des fusées, des torpilles et dans le chargement des projectiles.
  - Les chantiers de Chalon-sur-Saône prêtent leur concours pour la construction des voitures et pour les travaux de grosse chaudronnerie.
  - Les ateliers du Creusot se divisent en deux groupes : Ateliers Nord et Ateliers Sud.
  - 1° Ateliers Nord. — Plus particulièrement affectés à la construction des gros matériels, et comprenant:
  - Un hall d’usinage (tours à canon, rayeuses, tours à plateaux, foreuses, aléseuses, etc.) ;
  - Un hall de montage des tourelles et affûts de côte ;
  - Un atelier de précision et un atelier d’élèves.
  - Les principaux travaux en cours comprennent:
  - Neuf tourelles de 305 et de 240 pour les cuirassés de 18 000 t (Vergniaud et Mirabeau).
  - Cinq canons de 305, longueur 45 calibres, pour les cuirassés de 18000 t.
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  - Douze affûts de côte de 24 et sept affûts de 19, tourelle de 24 pour les colonies françaises ;
  - Cinq tourelles de place pour le Génie français, etc.
  - À citer, parmi le puissant outillage de ces ateliers :
  - Un tour-foreuse de 42 m de longueur, permettant de tourner et d’aléser des canons de 17,700 m de longueur et d’un poids de 1001, en particulier des canons de 340 de 50 calibres de longueur;
  - Une machine spéciale pour fileter les culasses à secteurs étagés.
  - L’atelier de fabrication des projectiles contient des tours, tours-revolvers, tours semi-automatiques et automatiques, des machines spéciales; la production peut atteindre 2 000 projectiles par jour.
  - Travaux en cours : obus à grande capacité de 12 et de 15 cm (Bulgarie), shrapnells, et obus à explosifs de 75 et de 70 de campagne et de montagne (Espagne, Grèce, Pérou, Bolivie, Mexique, etc.) obus de 305 et de 65 (Marine française) ;
  - 2° Ateliers Sud, plus particulièrement affectés à la construction des matériels de campagne et de montagne. La production par semaine peut atteindre deux batteries complètes à quatre pièces et douze caissons.
  - Les principaux matériels en cours d’exécution sont :
  - Neuf batteries d’obusiers de 120 (Bulgarie);
  - Vingt batteries de 70 de montagne (Espagne) ;
  - Trente-six batteries de 75 de campagne (Grèce) ;
  - Dix batteries de 75 de montagne démontables (Grèce) ;
  - Six batteries de campagne et de montagne (Cuba) ;
  - Six batteries de campagne en transformation (Espagne) ;
  - Les matériels se construisent en séries, avec des appareils assurant une grande précision et l’interchangeabilité.
  - Les ateliers comprennent :
  - Un atelier d’usinage (tours, raboteuses, fraiseuses, rayeuses, aléseuses, machines à rectifier, machines à tailler les engrenages, etc.).
  - Un atelier d’ajustage ;
  - Un atelier de montage ;
  - Un atelier de forge et de chaudronnerie ;
  - Un atelier de charronnage et de menuiserie :
  - Un atelier de peinture et d’emballage ;
  - Une piste pour essais des matériels au roulage.
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  - Installation pour le frettage et l’essai
  - DES CANONS DE GROS CALIBRES.
  - Cette installation, toute récente, a été faite, en vue clu frettage et des essais des canons de 340, 50 calibres. Elle est desservie par un pont roulant de 100 t et comprend :
  - Une fosse de frettage de 27 m de profondeur ;
  - Une plateforme d’expériences;
  - Une chambre à sable de 108 mm d’ouverture.
  - Polygone.
  - Le polygone, avec ses trois chambres à sable, sert aux essais de recette des matériels des fournitures et à la mise au point des matériels nouveaux ; les tirs aux grands angles se font dans une chambre à sable spéciale, à proximité ; les tirs balistiques, dans le champ de tir à grande portée d’Harfleur ; les tirs en mer, au polygone du Hoc.
  - Le polygone dispose de matériels de divers calibres pour les essais des plaques de blindage et des projectiles de rupture.
  - Les matériels présentés au cours de la visite du 21 décembre 1909, comprenaient :
  - Un matériel de 75 de campagne à tir rapide, du type qui a été adopté, avec variantes suivant les divers pays, mais en conservant les caractéristiques du type d’artillerie, par le Portugal, l’Espagne, la Bulgarie, la Serbie, la Grèce, le Pérou, la Bolivie, etc., un matériel analogue a été expérimenté en Italie, un autre est en essais en Russie, une batterie est en essais en Uruguay.
  - Un matériel de montagne de 70, à tir rapide, analogue aux matériels adoptés par l’Espagne, la Serbie, la Bulgarie, le Pérou;, la Bolivie, etc.
  - Un matériel de montagne démontable de 75, à tir rapide, adopté par la Grèce, la Russie, etc.
  - Des obusier de 105, 120, 150, du type adopté par la Bulgarie ;
  - Un mortier de Intransportable, destiné à des essais en Russie. Ce mortier fait partie du programme de l’artillerie de siège.Russe qui comprend, en outre : des obusiers de 48", de 6" légers, de 6" puissants des canons de 42" et de 6"..
  - Ges matériels sont actuellement en essais en Russie ; des obusiers de 6" sont déjà adoptés par l’artillerie Russe.
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- - Service des Hauts fourneaux et Aciéries.
  - Fours, a coke.
  - Fours. — Les fours à coke sont du système Coppée,à récupération de sous-produits et régénération de chaleur.
  - La houille, finement broyée, après avoir subi un pilonnage préalable, est introduite dans le four porté au rouge par une opération précédente, sous forme d”un pain pesant environ 9 t, La houille commence immédiatement à distiller et les gaz produits, recueillis dans un barillet, sont emmenés, par une conduite légèrement inclinée, à l’usine à sous-produits, où ils sont débarrassés des goudrons par condensation, et de l’ammoniaque par lavage méthodique à l’eau. Les gaz, débarrassés de goudron et d’ammoniaque, reviennent en partie aux fours et sont introduits, en même temps que de l’air chaud, à la base des carnaux verticaux situés dans les piédroits des fours ; ces gaz, en brûlant, échauffent le four et achèvent la cuisson du pain de houille, les gaz brûlés, recueillis alternativement dans deux galeries collectrices passent, avant de se rendre à la cheminée, dans des régénérateurs garnis d’empilages de. briques qu’ils échauffent; l’air devant servir à la combustion est réchauffé par son passage préalable dans ces régénérateurs.
  - Après cuisson complète, qui dure,environ trente-deux heures, le pain de charbon, transformé en coke, est poussé mécaniquement hors du four et tombe sur une aire inclinée d’où, après extinction, un transporteur mécanique le conduit directement aux wagonnets de chargement des hauts, fourneaux.
  - L’excédent de gaz qui n’est pas employé au chauffage des fours à coke (50 0/0 du gaz produit environ), est utilisé à l!a production de la vapeur, chauffage du four-canal, etc. ; il sera également utilisé, ultérieurement, dans les moteurs à gaz.
  - L’installation comprend soixante-treize fours, en deux batteries, capables de produire, par jour-four, 5 t de coke, et annuellement, 130000 à 135 000 t de coke.
  - Usine a sous-produits.
  - Goudron. — Les goudrons sont recueillis par condensation. Les gaz venant des: fours déposent la majeure partie de leurs
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  - goudrons dans la conduite inclinée qui les amène ; le reste est condensé dans un condensateur refroidi par ruissellement extérieur, dans des condenseurs à surface et dans les appareils Pelouze.
  - On recueille de 20 à 22 k de goudron par tonne de houille enfournée.
  - Ammoniaque. — Les gaz sont débarrassés de l’ammoniaque par un lavage méthodique à l’eau ; les eaux ammoniacales sont traitées par la vapeur d’eau pour volatiliser l’ammoniaque contenue; l’ammoniaque, ainsi mise en liberté, est reçue dans des saturateurs continus en plomb, remplis d’acide sulfurique, où se fait la transformation en sulfate d’ammoniaque. Ce sulfate, après égouttage, est essoré dans des turbines. On recueille environ 10,500 k de sulfate par tonne de houille enfournée.
  - La production annuelle est donc d’environ 3 600 t de goudron et 1 800 t de sulfate.
  - Agglomération des minerais menus.
  - Les minerais menus ne peuvent être utilisés tels quels aux hauts fourneaux, car ils s’opposeraient au passage du vent ; on les soumet à une préparation préalable, destinée à les agglomérer en morceaux suffisamment gros et solides pour permettre leur emploi.
  - Le minerai fin est mélangé dans un malaxeur avec un agglomérant, argile ou chaux, puis comprimé par une presse, en briquettes pesant 3,5 k environ.
  - Les briquettes sont empilées sur des wagonnets qui passent dans un four-canal double, chauffé au gaz de fours à coke; sous l’influence de la chaleur, les briquettes se sèchent, se durcissent et se désulfurent partiellement. A la sortie du four et après refroidissement, elles peuvent être utilisées immédiatement dans le haut fourneau.
  - Hauts Fourneaux.
  - 11 y a cinq hauts fourneaux, dont quatre en feu actuellement, produisant, chacun, 100 à 120t de fonte par vingt-quatre heures.
  - Les hauts fourneaux fabriquent toutes qualités de fonte : fonte
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  - Thomas, pour convertisseur basique ; fonte d’affinage pour puddlage; fonte supérieure pour aciérie Martin ; fonte de moulage de diverses qualités, etc.
  - Les mélanges de minerais et castine, soigneusement pesés, sont chargés au gueulard avec le coke ; en même temps, de l’air, préalablement chauffé à 700 degrés environ, par son passage dans les appareils Cowper, est introduit par les tuyères. L’air brûle le coke en produisant de l’oxyde de carbone qui réduit le minerai et donne ainsi naissance à la fonte ; en même temps, les matières inertes: silice, aluminium, chaux, magnésie, etc., se fondent pour former le laitier. Les gaz provenant de la combustion du coke, de la réduction du minerai, etc., sont recueillis au gueulard et utilisés pour chauffer les appareils Cowper, actionner des moteurs à gaz pauvre, produire de la vapeur, etc., La fonte et le laitier sont recueillis dans le creuset : la fonte est coulée dans de petits moules en sable ; le laitier, après granulation dans l’eau pour en faciliter l’enlèvement, est envoyé au crassier, ou peut être utilisé pour la fabrication de briques ou de ciments de laitier.
  - Epuration des gaz. — Les gaz utilisés dans les moteurs subissent une épuration destinée à les débarrasser des poussières qu’ils entraînent. Ils passent d’abord dans des scrubbers où ils se débarrassent des poussières les plus lourdes, puis subissent une épuration primaire dans les ventilateurs arrosés ; à la sortie des ventilateurs, l’épuration secondaire est assurée par le passage des gaz à travers un appareil Theisen, d'où, après passage dans un sècheur, les gaz se rendent aux moteurs. La teneur en poussières, qui est d’environ 3 à 5 g par mètre cube à la sortie du fourneau, est ramenée, par cette épuration, à moins de 0,02 g par mètre cube.
  - Les gaz, épurés ainsi, alimentent, actuellement, deux soufflantes à gaz de 700 ch chacune, deux moteurs de 1 200 ch et un moteur de 250 ch pour génération de courant électrique.
  - Station centrale. — La station centrale des hauts fourneaux, en construction, dont les deux groupes de 1200 ch ci-dessus mentionnés constituent l’amorce, comportera après achèvement :
  - Les deux groupes électrogènes actuels de 1 200 ch ;
  - Trois autres groupes, avec moteurs à double effet, comme les précédents, mais jumelés, formant unité de 2 400 ch:
  - Bull.
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  - Deux groupes de 1 200 ch, semblables aux deux premiers, devant servir de rechange.
  - Puissance totale : 12 000 ch, dont 10 000 en service et 2 000 de rechange.
  - Le courant produit à la station centrale des hauts fourneaux est du courant triphasé à 5 000 volts.
  - Trois sous-stations le transformeront pour l’utilisation en courant continu à 220 volts :
  - 1° Une sous-station ouest existante, desservant le groupe hauts fourneaux, aciéries et ateliers de constructions ;
  - 2° Une sous-station centre, en construction, devant desservir le groupe des forges ;
  - 3° Une sous-station est, pour le groupe artillerie, presses et pilons et service auxiliaire.
  - Indépendamment de cette station centrale de production de force des hauts fourneaux, existe une station centrale d’éclairage, située dans le service des Aciéries, qui comportera, une fois le groupement opéré, six unités à vapeur de 350 ch chacune, dont une de rechange.
  - Aciérie Bessemer Thomas.
  - Le convertisseur est à garnissage basique, formé de dolomie agglomérée avec du goudron. La fonte liquide est versée dans le convertisseur où l’on a introduit au préalable de la chaux ; puis le vent est donné par une soufflante à vapeur de 800 ch. L’air, en traversant la masse de métal liquide, brûle successivement le silicium, le carbone et le phosphore de la fonte ; en même temps les éléments brûlés s’unissent à la chaux pour former la scorie. La température s’élève et passe de 1 300 à 1800 degrés environ. L’opération terminée, on recarbure, à l’aide de ferro-manganèse, pour donner à l’acier la teneur au carbone cherchée. L’acier est alors versé dans une poche d’où une grue circulaire le distribue dans les lingotières. La charge du convertisseur est d’environ 9 t de fonte, produisant 7 500 kg d’acier. Les scories, qui contiennent de 14 à 16 0/0 d’acide phos-phorique, sont, après broyage et tamisage, vendues comme engrais à l’agriculture.
  - Le tonnage annuel d’acier Thomas produit au Creusot est de 70 000 à 75 000 t environ.
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  - Aciérie au creuset.
  - Le four à creusets chauffé au gaz permet de fondre trente creusets de 30 kg. Il permet d’obtenir les lingots, pour projectiles de rupture de la Marine, depuis les plus petits jusqu’au calibre de 305 mm. Il sert également pour la production de tous les aciers à outils, depuis les aciers ordinaires, pour burins, jusqu’aux meilleurs aciers à coupe rapide, contenant des teneurs élevées de chrome, de tungstène, de molybdène.
  - Le four à creusets est réservé pour la fabrication des aciers extra-fins, en raison des soins apportés au choix, au classement et à la pesée des matières premières. La fusion de ces matières, dans des creusets fermés, évite entièrement l’action oxydante des gaz de chauffage et conserve à ces matières de choix toutes leurs qualités.
  - Aciéries Martin.
  - La fabrication au four Martin permet d’obtenir, plus économi-. quement et en plus grandes masses, un acier de qualité supérieure, presque équivalent à celui au four à creusets.
  - Principaux produits fabriqués.
  - 1° On produit au four Martin tous les aciers spéciaux pour l’Artillerie .et; la Marine : canons, blindages, projectiles, pièces, de machines, depuis les petits lingots pour la jfabrication des canons de campagne, des masques, des pièees de locomotives ou d’automobiles, jusqu’aux gros lingots de 60 à 70 t pour canons de 305, blindages, arbres coudés et tambours de turbines;
  - 2° Le four Martin est également employé pour la fabrication des aciers ordinaires, tels que aciers extra-doux soudables, tôles* à chaudières, profilés et tôles pour les constructions navales,* tôles dynamos, aciers de toutes duretés^ pour le commerce et la construction mécanique, bandages et aciers moulés.; o
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  - Principes généraux de fabrication de l’acier Martin.
  - On emploie le procédé au riblon, c’est-à-dire la fusion sur sole d’un mélange de fonte (30 0/0 environ) et de riblons ou de fer pur (700/0 environ). Pour les aciers de qualité, comme les aciers à canons, l’entrée au four est constituée par de la fonte de Suède et du fer extra-pur, fabriqué aux fours à puddler rotatifs.
  - Par l’effet de la fusion de ces matières sous l’action des flammes, il se forme un bain métallique et une scorie capable de continuer son action épurante sur le métal.
  - L’opérateur suit attentivement cette opération d’affinage, jusqu’à un point déterminé pour chaque catégorie d’acier. Il ne lui reste plus, alors, qu’à transformer le laitier oxydant en un laitier protecteur, à l’abri duquel il peut, comme dans un creuset, faire au métal les additions nécessaires pour sa désoxydation et sa mise au point.
  - Description de l’Aciérie. Puissance de production.
  - L’Aciérie comprend deux groupes de fours.
  - Le premier groupe comprend quatre grands fours.
  - 1° Deux fours de 35 t, à sole basique, pouvant, en cas de besoin, faire des coulées de 20 à 45 t. Ces fours sont plus spécialement réservés à la fabrication des blindages, des pièces de forge et de tous les aciers doux;
  - 2° Deux fours à sole acide, l’un de 35 t, pouvant faire des coulées de 18 à 50 t, l’autre de 25 t, pouvant faire des coulées de 15 à 30 t.
  - L’emploi simultané de deux fours peut permettre de couler des lingots de 85 t en acier basique, et de 75 t en acier acide. En réunissant l’acier de trois ou quatre fours, on peut obtenir de ilingots de 100 à 120 t.
  - Pour la manutention de ces masses énormes, les aciéries disposent d’une grande fosse de coulée, desservie par un pont de 150 t. Des réservoirs de 35, 45 et 65 t permettent de transporter l’acier liquide depuis le four jusqu’à la lingotière qui doit le recevoir.
  - Dans la grande fpgse se trouve installée une presse pour la compression de l’afiier à l’état liquide. Cette compression a pour
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  - but d’améliorer la qualité du métal et d’éviter les criques, soufflures et autres défauts qui peuvent se rencontrer dans les aciers non comprimés. Cette presse, d’une puissance de lüOOOt, permet la compression de lingots de 16 à 75 t et ayant jusqu’à 1,500 m de diamètre.
  - Le deuxième groupe de fours Martin est installé à la fonderie d’acier; il comprend également quatre fours à sole basique :
  - Deux de 15 t pouvant couler au besoin de 10 à 18 t.
  - Deux de 10 t — 6 à 11 t.
  - Ces tours sont plus spécialement réservés à la fabrication des moulages d’acier (aciers ordinaires et aciers au manganèse) ; ils peuvent également faire toutes les autres qualités d’aciers.
  - La puissance de production des fours Martin du Creusot est supérieure à 100 000 t par an.
  - Fonderie d’acier.
  - La fabrication des moulages d’acier a pris un très grand développement en raison des progrès réalisés pour les obtenir.
  - On aborde aujourd’hui la fabrication des pièces les plus difficiles, telles que: chemins de roulement de tourelles, berceaux d’affûts, bagues, châssis, pouraffùts de 305, de 240, de 75, etc.
  - Moulage. — La plupart des pièces moulées sont faites d’après des modèles en bois exécutés dans les ateliers voisins. Pour les pièces de formes spéciales, on emploie des trousseaux, des gabarits et des boîtes à noyaux (volants, chemins de roulement, etc.).
  - Pour les pièces en petites séries, on emploie des modèles en bois placés sur couches en terre ou en plâtre.
  - Pour les séries plus importantes, on emploie les modèles métalliques, les planches de moulage, les machines à mouler à main ou hydrauliques.
  - Tous les moulages sont exécutés dans des châssis que l’on installe, pour la coulée, en un même point du chantier dénommé chantier de coulée. Cela permet de débiter rapidement le métal de la poche et d’éviter ainsi son refroidissement.
  - Pour l’étuvage des moules, la fonderie d’acier possède cinq étuves à chariot, de différentes dimensions, chauffées au coke. Le chauffage est contrôlé par dès pyromètres enregistreurs.
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  - Par le groupement des fours on peut produire des pièces moulées pesant jusqu’à 70 t.
  - Ébarbage. — Après la coulée, les pièces sont démoulées et ébarbées dans un atelier annexe de la fonderie et spécialement aménagé pour ce travail.
  - Recuit. — Après ébarbage, les pièces sont recuites dans des fours chauffés au charbon, dans lesquels la température peut atteindre 1 000 à 1 050 degrés. Ce chauffage est également contrôlé par des pyromètres enregistreurs.
  - Pour recuire les moulages, la fonderie possède cinq fours de diverses dimensions ; un sixième est en construction. Ces fours sont attenants à l’atelier de moulage.
  - Décapage et burinage. — Après recuit, le pièces sont décapées et burinées dans l’atelier où se fait l’ébarbage. On y découpe également les masselottes et appendices d’essais, lorsque ce travail peut être fait au burin.
  - Usinage. — Les pièces passent ensuite à l’atelier d'usinage où elles sont tracées ; on y découpe les masselottes, qui n’ont pu être enlevées au burin, à l’aide des machines-outils diverses, telles que scies circulaires, tours, rabots, etc. Ces outils font aussi l’ébauchage des pièces qui comportent ce travail.
  - Montage. — Une partie de l’atelier d’usinage est affectée au montage des pièces de voies en acier au manganèse destinées aux Compagnies de tramways et de chemins de fer.
  - Cet acier au manganèse étant inattaquable à l’outil et nécessitant, par suite, un outillage spécial pour son finissage, les ateliers du Creusot se chargent généralement du montage des appareils, afin d’éviter aux clients les difficultés de ce travail.
  - Un certain nombre de pièces d’acier au manganèse exposées à l’extrémité de l’atelier d’usinage, donnent une idée des variétés de pièces produites en cet acier spécial.
  - Qualité d'aciers employés. — Les pièces en acier moulé de qualité courante sont faites en acier mi-dur, donnant 60-65 kg de résistance à la traction.
  - Quelquefois, pour des pièces importantes, la Marine demande
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- - un métal plus doux, dit « acier supérieur marine » donnant 48 à 55 kg de résistance.
  - Pour des pièces soumises à de grands efforts, comme les pignons pour trains de laminoirs on emploie de l’acier à75-80kg.
  - Pour des pièces à destinations spéciales, comme sous-marins, par exemple, on emploie des aciers spéciaux à teneurs en Ni et en Cr.
  - Enfin les aciéries fabriquant l’acier spécial au manganèse pour pièces à grande usure, pouvant être utilisées brutes de fonderie, simplement ragréées à la meule.
  - Service des ateliers de constructions mécaniques.
  - Le service des ateliers de constructions mécaniques occupe un personnel de 2700 ouvriers. Il assure:
  - La construction de machines de toute nature (locomotives, machines marines, turbines à vapeur, moteurs à gaz, moteurs à pétrole, machines diverses;
  - La fabrication des pièces détachées pour le commerce ;
  - Le gros entretien de l’usine.
  - Il alimente en pièces brutes de forge, de fonte, de bronze, de chaudronnerie, les autres services de l'usine.
  - Il comprend un bureau d'études chargé de l’élaboration des plans et comportant le personnel et les engins nécessaires à la reproduction des dessins. Un bureau d’archives est annexé à ce bureau d’études. Il renferme les dessins originaux des appareils exécutés depuis 1855 (environ 250000 plans). Un autre bureau d’archives renferme les originaux des appareils construits de 1839 à 1855 (environ 70 000 plans).
  - Au service des ateliers de constructions mécaniques sont rattachées les sections d’entretien mécanique et électrique, chargées de la conduite et de la surveillance des installations de force et de lumière de l’usine.
  - Les ateliers proprement dits comprennent cinq groupements principaux :
  - a) La chaudronnerie de fer et de cuivre, dont les principales fabrications sont les chaudières de locomotives, d’appareils de mer, chaudières fixes, tôleries pour tourelles.
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  - b) La fonderie de fonte et de bronze, où l’on peut mouler des pièces de fonte d’un poids unitaire de 60 t. Plusieurs équipes sont spécialisées dans le moulage en terre des grosses pièces (enveloppes de turbines, cylindres de moteurs à gaz, etc.). Un atelier de modelage est annexé à la fonderie.
  - c) Les forges à mains pouvant forger des lingots d’acier jusqu’à un poids de 10 t. L’outillage comprend environ trente marteaux-pilons à vapeur à simple ou double effet, allant de 250 k jusqu’à
  - 10 t de puissance ; deux grues électriques servent aux manutentions de forgeage.
  - Les produits forgés consistent en pièces de locomotives, arbres de torpilleurs et contre-torpilleurs, éléments de canons jusqu’au calibre de 10 cm, etc. Une section d’élèves fabrique le boulonnage et les petites pièces.
  - d) Un atelier pour l’usinage et le montage des locomotives. La production annuelle est d’environ soixante-quinze locomotives compound de 60 t en moyenne, soit 4500 t de produits, pour un personnel de 570 ouvriers.
  - e) Un atelier d’usinage et de montage de machines marines, moteurs à gaz de ville ou de hauts fourneaux pour groupes électrogènes, ou soufflantes, moteurs à pétrole pour navires, turbines à vapeur, machines Gorliss, machines diverses, pièces de commerce, etc. L’outillage de l’atelier de marine permet de tourner des pièces de 9 m de diamètre, de forer et de tourner en pointes des pièces de 30 m de long et d’un poids de 60t. Il existe un banc d’essai pour les turbines à vapeur, et un autre pour les moteurs à pétrole. Un certain nombre de machines-outils modernes ont été installées avec commande individuelle par moteur électrique.
  - Un atelier d’outillage fabrique et alimente le service de tout l’outillage nécessaire : fraises, outils divers, forets, calibres, etc.
  - 11 livre ces produits à un magasin qui les transmet, par voie d’échange, à des magasins secondaires placés dans les ateliers.
  - Chantiers de Chalon-sur-Saône.
  - Les chantiers de Chalon exécutent, quelle que soit la forme sous laquelle ils se présentent, tous les travaux de chaudronnerie : coques de bateaux, voitures d’artillerie, charpentes,
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  - ponts, caissons pour fondations à l’air comprimé, portes d’écluses, emboutis pour châssis d’automobiles, tuyaux de conduites, etc.
  - Ils se divisent en trois groupements principaux d’ateliers, alfectés respectivement à la marine, à l’artillerie et aux travaux publics. De plus, un certain nombre d’ateliers sont communs à ces trois industries : le planage, le traçage et les forges.
  - Marine.
  - Les ouvriers sont spécialisés en deux catégories pour ces travaux ; les chaudronniers de tôles minces (torpilleurs et contre-torpilleurs, canonnières, canots et chaloupes, petits remorqueurs, bouées, coffres d’amarrage, etc.) et les chaudronniers de grosse coque (dragues, porteurs de déblais, chalands à clapets, grands remorqueurs, bateaux-portes, docks flottants, etc.).
  - Récemment les Etablissements Schneider ont décidé d’adjoindre à leurs industries celle de la construction des sous-marins et submersibles.
  - C’est ainsi qu’après étude, de concert avec M. Laubeuf, ancien Ingénieur en chef de la Marine française, de nouveaux types perfectionnés, les chantiers de Chalon ont, en construction, actuellement, un submersible dénommé S. S. I.
  - Ce type de bâtiment, de 46,2dm de longueur, 4,50 m de largeur maxima et de 2,30 m de tirant d’eau en navigation à la surface, déplace à la surface 290 t et en plongée 432 t ; il possède un coefficient de flottabilité de 32 0/0, le plus élevé de tous les coefficients de flottabilité des types de submersibles connus.
  - Ce submersible à deux hélices pourra réaliser une vitesse de treize nœuds à la surface et de huit nœuds en plongée.
  - Artillerie.
  - Les chantiers de Chalon exécutent les voitures d’avant-trains et d’arrière-trains des divers matériels d’artillerie étudiés par les usines du Creusot.
  - Ce sont également eux qui exécutent toutes les parties chau-dronnées des tourelles de cuirassés ; ils ont en exécution en ce moment les parties chaudronnées des tourelles de 240 et de 305 des cuirassés Vergniaud et Mirabeau.
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  - Travaux publics.
  - Pour réaliser le montage à couvert des grands ouvrages métalliques, les chantiers ont créé un vaste atelier de travaux publics de 160 m de longueur, 55 m de largeur. La nef centrale, de 25 m de largeur, a une hauteur disponible de 13 m sous crochet des ponts roulants.
  - C’est dans ce hall que sera monté prochainement le pont tour-nont de 114 m de portée que les Etablissements Schneider ont à exécuter, avec des travées de moindre importance, pour le viaduc de Oaronte (Compagnie P. L. M.).
  - Après avoir exécuté l’équipement électrique du Port de Rosario (République Argentine) les chantiers dè Chalon exécutent, en ce moment, tout l’outillage électrique du Port de Belem Para (Brésil).
  - Indépendamment des trois grandes industries précitées, il en est d’autres, moins importantes, dans lesquelles les chantiers de Chalon se sont spécialisés :
  - 1° Pièces de forge. — Les ateliers, munis de pilons variant de 500 à 2 500 k, peuvent forger toute espèce de pièces d’un poids inférieur à 2 000 k: étraves, étambots, cadres de gouvernails ainsi que toutes ferrures de bateaux, tenders, voitures d’artillerie, etc.
  - 2° Zingage. — Les produits zingués des chantiers de Chalon sont réputés pour leur aspect et leur qualité.
  - Les chantiers possèdent trois creusets de zingage correspondant à une production totale de 7 000 à 8 000 t par an ; le creuset n° 1, l’un des plus grands qui existent en France, permet de galvaniser :
  - Soit des cornières de 14 m de longueur pesant 760 k.
  - Soit des tôles de 10 m 000 X 1 ni 300 X 25 mm pesant 2 500 k.
  - 3° Emboutis.— Les chantiers de Chalon exécutent tous les types, les châssis, traverses, etc., pour automobiles, soit en acier au carbone, soit en acier au nickel.
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- - L’ÉTAT ACTUEL
  - DE LA
  - CONSTRUCTION DES SOUS-MARINS
  - ET
  - SUBMERSIRLES(1)
  - PAR
  - M. LAUBEUF
  - L’étude complète de la navigation sous-marine serait un sujet extrêmement vaste, car il comprend non seulement tous les problèmes de la navigation à la surface, mais aussi ceux de la navigation en immersion.
  - Exposer l’ensemble de ce sujet exigerait donc un travail considérable. La présente note se bornera à examiner un seul point particulier : celui de la comparaison de la situation de la construction des sous-marins en France avec cette même situation à l’Etranger.
  - En 1902, la France était dans une situation absolument exceptionnelle en ce qui concerne la navigation sous-marine : elle possédait à ce moment quatorze sous-marins et submersibles terminés; elle avait vingt-trois sous-marins et treize submersibles en chantier, soit au total cinquante.
  - Qu’y avait-il alors à l’étranger? L’Angleterre possédait cinq sous-marins construits et un en construction; les Etats-Unis, six construits et deux en construction; l’Italie en avait un et toutes les autres puissances, Allemagne, Autriche, Russie, n’en avaient aucun. La France avait donc une forte avance; il paraissait même à beaucoup que cette avance était telle que nous devions la conserver encore pendant un grand nombre d’années.
  - Mais les choses ne se sont malheureusement pas passées ainsi: notre avance a diminué rapidement. Cette diminution est due à plusieurs causes : d’abord à l’effort considérable qui a été fait
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 18 février 1910, page 135. Voir planche n° 207.
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- - par tous nos rivaux pour combler la différence : l’Angleterre a mis depuis 1902 régulièrement chaque année une douzaine de sous-marins en chantier, construits chacun en deux ans environ. Elle possède actuellement soixante-dix-sept sous-marins dont soixante à flot. La France en a soixante-dix-neuf, dont cinquante-cinq à flot. C’est donc l’Angleterre et non pas la France, comme on le croit généralement, qui tient la tête aujourd’hui,
  - L’Allemagne a fait également de son côté un effort considérable : le budget allemand comportait pour les sous-marins:
  - en 1907......................... 0 250 000 f
  - 1908 ....................... 8 750 000 f
  - 1909 ....................... 12 500 000 f
  - 1910 ....................... 18 750 000 f
  - Les années suivantes autant. Il est certain qu’avec ces crédits, et avec la méthode qui caractérise les constructions allemandes, la différence diminuera rapidement.
  - La Russie possède trente-et-un sous-marins et submersiblesffous à flot, mais elle n’a rien mis en chantier'depuis trois ans.
  - Les Etats-Unis ont vingt-huit sous-marins et continuent à augmenter leur flottille.
  - L’Italie en a sept et projette la construction de douze autres.
  - L’Autriche en a sept aussi.
  - Pendant ce temps, en France, faisait-on tout ce qu’on pouvait pour conserver cette avance ? Non, il faut l’avouer ; il y a eu des erreurs fâcheuses, erreurs qui n’ont pu jusqu’à présent être réparées, et qui, l’on doit l’espérer, le seront à l’avenir. Il y a eu d’autre part des décisions regrettables : c’est ainsi qu’en 1902 à l’arrivée de M. Pelletan au Ministère de la Marine, on a suspendu la construction de onze submersibles en chantier et cette stagnation a duré pendant les trois ans de ce ministère.
  - Une autre cause plus grave réside dans ce qu’on pourrait appeler l’exclusivisme de la marine : la construction des sous-marins- est confiée uniquement aux arsenaux ; or, les arsenaux, n’ayant aucun stimulant pour ce genre de constructions, en ont pris à leur aise, et sont arrivés à des résultats absolument pitoyables, comme durée de construction. On peut en citer quelques-uns : en octobre 1903, on a ordonné la construction de six sous-marins dù type Emeraude ; or actuellement, en février 1910, il y a encore Irois de ces bateaux qui n’ont pas fini leurs essais!
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  - En 1904, au mois d’octobre, on a ordonné la construction de submersibles, type Circé:.ils ont été terminés au milieu de 1909, soit cinq ans.
  - En 1905, on a ordonné la construction de dix-huit submersibles du type Pluviôse. Sur ces dix-huit bateaux, il y en a huit ou neuf qui sont terminés, et on espère, cette année-ci, en terminer encore six; les trois autres seront terminés en 1911. ce qui représente une durée de six ans pour les derniers, et de cinq ans en moyenne.
  - En 1906, on a commandé seize autres bateaux du même type, un peu modifié: ils ne seront pas achevés, tous, avant 1912.
  - Enfin, chose plus extraordinaire encore : en 1907, 1908, 1909, le Parlement a voté des sommes pour la construction et la mise en chantier de dix submersibles en 1907, de six en 1908, de cinq en 1909. Or il a fallu l’arrivée au Ministère de la Marine du vice-amiral Boué de- Lapeyrère pour qu’on s’aperçût qu’aucun de ces vingt-et-un navires n’était même commencé! On les a alors complètement supprimés du programme de construction.
  - C’est là une situation qui ne peut pas durer. Pourquoi est-on en présence de cette situation affligeante? Pourquoi n’a-d-onpas construit jusqu’ici des sous-marins dans l’industrie? On les construirait en deux ans au lieu de quatre ou cinq. Tandis que l’industrie construit deux bateaux, la Marine n’en construit qu’un. Nous perdons ainsi notre avance. Qu’est-ce qui s’oppose à ce que la Marine fasse construire des sous-marins par l’industrie? C’est que la Marine s’est jusqu’à présent cantonnée dans cette formule : « La construction des sous-marins est un secret de la défense nationale », Or, voici, à ce sujet, les opinions de deux anciens ministres, deux hommes qui sont dignes de retenir l’attention, non seulement par les hautes fonctions qu’ils ont occupées, mais par leur valeur personnelle.
  - Yoici comment le Commandant Gougeard, Ministre de la Marine dans le cabinet Gambetta, caractérisait ce principe : « Le régime du secret et du silence a trop mal réussi jusqu’ici, pour que le moment ne soit pas venu d’entrer dans une voie nouvelle »,
  - Et M. de Freycinet, déposant au procès de Rennes et interrogé sur les secrets de la Défense Nationale, disait: « Il y a deux cas » où le secret est utile : l9 dans les périodes de transformation » de l’armement, si le nouvel engin ou l’arme nouvelle demeu-» rent inconnus pendant le temps de leur fabrication, cela nous » donne une avance de six mois ou d’un an sur les autres; mais
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  - » quand l’arme ou l’engin sont en service, leur divulgation » devient inévitable ; 2° pour les noms de nos agents à l’étran-» ger, etc. ».
  - C’est là le bon sens même : pour les sous-marins, en effet, ils séjournent fréquemment dans les ports de commerce où on peut les examiner, S 000 à 6 000 marins ont déjà été embarqués à leur bord et sont ensuite partis d’un côté ou de l’autre. Les sous-marins français ne sont donc pas plus inconnus des étrangers que les sous-marins étrangers ne sont inconnus des Français. Nous savons comment plongent les sous-marins allemands, italiens, anglais, américains; il est bien certain que les étrangers savent la manière de plonger des nôtres : c’est pour ainsi dire le secret de polichinelle.
  - Prenons encore comme exemple comparatif le périscope ; c’est l’appareil qui permet de voir au-dessus de la surface de l’eau dans tout l’horizon. Nous avons en France un excellent périscope ; les Anglais ont l’appareil de Crubb ; les Italiens celui de la Société Galileo; les Allemands celui de Goerz. Chaque nation prétend que le sien est le meilleur, ce qui porte à croire que leurs qualités sont à peu près équivalentes : quand un problème est posé tout le monde arrive le résoudre d’une façon sinon identique, du moins assez voisine.
  - La conclusion de tout cela, c’est qu’il n’y a aucune raison empêchant de construire dessous-marins dans l’industrie privée ; non seulement, cela ne présenterait pas d’inconvénients, mais il y aurait des avantages certains.
  - D’abord, au point de vue du délai de construction, il est bien évident que, dans l’industrie, on arriverait à faire des sous-marins en deux ans, alors que les arsenaux mettent quatre, cinq et six ans, de sorte qu’on arriverait à faire deux sous-marins, par l’intermédiaire de l’industrie privée, alors que pendant le même temps, la marine n’en fait qu’un; les progrès seront donc plus rapides.
  - Il est inutile de faire ici, un plaidoyer pour la libre concurrence et l’initiative privée ; et il n’est nul besoin d’arguments nouveaux pour justifier de l’excellence des progrès dus à la libre concurrence.
  - Un autre avantage important, dans la construction, par l’industrie privée, des sous-marins, serait non seulement d'engendrer l’émulation entre les arsenaux et l’industrie privée, au point de vue de la rapidité de construction, mais de donner à l'État des
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  - sanctions qui lui sont aujourd’hui refusées. Si un constructeur privé livre un sous-marin marchant à une vitesse au-dessous de celle qui lui est nécessaire pour lancer sa torpille, l’État le refusera, ou imposera des pénalités.
  - A l’heure actuelle, au contraire, on accepte ces sous-marins faits par les arsenaux de la Marine sur les plans des ingénieurs de la Marine : l’État est en effet très indulgent pour lui-même, alors qu’il est souvent très dur pour les autres. S’il se trouve en présence d’un bateau qui ne donne pas les résultats prévus, (ce qui arrive quelquefois) l’Etat ne peut que conserver les bateaux qu’il a construits : il a dépensé des sommes importantes pour leur construction, il dépensera de nouvelles sommes pour leur amélioration, et on peut citer tel sous-marin, construit au port de Toulon de 1901 à 1905, qui a fait en 1906 et 1907 des essais absolument négatifs ; ce n’est que l’année dernière qu’on s’est décidé, en présence de ces essais impuissants, à le mettre à la ferraille; d’où une perte sèche de 1400 000 f pour l’État à inscrire au budget. Un autre a été complètement transformé, aux frais de la Marine, naturellement, avant même de commencer ses essais. Plusieurs autres auraient été soit reçus avec des pénalités, soit même refusés pour défaut de vitesse si l’industrie privée les avait construits, en vertu des articles formels prévus ordinairement dans les contrats de la marine.
  - Que se passe-t-il à l’étranger? Presque partout les sous-marins sont confiés à l’industrie privée ; en Angleterre, sur soixante-onze sous-marins, huit seulement sont construits par l’arsenal de Chatham, les autres par la maison Vickers ; en Allemagne, cinq sous-marins sur huit ont été construits par l’usine Krupp à Kiel, les autres par l’Arsenal Impérial de Dantzig.
  - En Russie, tous les sous-marins ont été construits par l’industrie privée (usine Baltique, chantiers Newsky, Société Krei-ton, etc.)'. ^
  - En Autriche sur sept sous-marins, deux ont été construits par l’Arsenal Impérial de Pola, les cinq autres par Krupp, à. Kiel, et par Whitehead, à Fiume.
  - Aux Etats-Unis, tous sont construits par l’industrie privée (Fore River, Newport News, Electric Boat C°, etc.)..
  - En résumé, partout, sauf en France, c’est l’industrie privée qui procède à la construction de presque tous les sous-marins. Le résultat est que l’avance que nous possédions diminue à vue d’œil. Nous ferions, donc bien d’adopter cette méthode.
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  - Le schéma (fîg. i) montre le chemin parcouru depuis 1902, et représente la courbe des quatre principales différentes puissances maritimes, au point de vue des sous-marins. Ce graphique rend évidente la perte de notre avance. Le nombre de sous-marins, qui va en croissant dans les autres pays, va en diminuant en France depuis 1907, car nous n’avons pas mis un seul sous-marin en chantier en 1907, 1908 et 1909 et les bâtiments de type ancien sont successivement déclassés.
  - 70 dont 55 à flot
  - 77 dont 61 â flot
  - France
  - Russie
  - 31 tous à flot 28 dont 19 à flot
  - x 3,1 3
  - 30
  - 18991900 1901 1902 1903 190£ 1905 1906 1907 1908 1909
  - Fig. 1. — Schéma montrant le nombre total de sous-marins construits ou en construction au 1er janvier de chaque année.
  - Il peut être intéressant à ce sujet de dire un mot des différences essentielles entre les deux modèles : le sous-marin proprement dit et Je submersible (1).
  - C’est au concours ouvert en 1896 par M. Lockroy, alors Ministre de la Marine que fut proposé pour la première fois un bateau du type submersible. Il fut construit en 1898 sous le nom de Narval et lancé en 1899.
  - On a dit souvent, à tort, que le submersible se distinguait du sous-marin proprement dit parce qu’il avait deux moteurs: un moteur thermique pour la navigation à la surface, un moteur électrique pour la navigation en immersion.
  - (1) Ce type de navire est dû à l’auteur de la communication.
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  - Il est vrai que le Narval a été le premier sous-marin français muni de deux moteurs ; les bateaux qui l’avaient précédé n’avaient qu’un seul moteur, électrique, alimenté par une batterie d’accumulateurs, ce qui réduisait singulièrement leur rayon d’action. Mais on peut placer, et on l’a fait effectivement, deux moteurs sur les sous-marins purs.
  - Les différences entre les deux types sont surtout des différences de mode de construction, de flottabilité, de formes de carène.
  - 1° Les sous-marins ont leurs water-ballasts (ou caisses à eau destinées à équilibrer le bateau en plongée) placés à l’intérieur de leur coque à sections circulaires. Sur les submersibles, ces ballasts, d’un volume beaucoup plus grand, sont placés à l’extérieur. Il en résulte une construction entièrement dissemblable ;
  - 2° Si on appelle flottabilité le volume émergé d’un bateau lorsqu’il navigue à la surface, dans les navires de mer ordinaires ce volume émergé est à peu près égal au volume immergé, souvent même supérieur. En appelant coefficient de flottabilité le rapport de la flottabilité au volume total du navire, ce rapport, qui est de 50 0/0 sur les bateaux ordinaires, s’abaisse à 5 et 7 0/0, exceptionnellement 10/0 sur les sous-marins purs.
  - Sur les submersibles type Laubeuf ce rapport est dans les environs de 30 0/0.
  - Le Narval avait même 41 0/0.
  - Il en résulte que le sous-marin, bas sur l’eau, et ayant peu de flottabilité, entre facilement dans la lame et qu’il est très vite obligé, à la mer, de faire rentrer son équipage à l’intérieur et de fermer toutes ses ouvertures. Le submersible au contraire, navigue comme un navire de mer ordinaire, ce qui fait une différence considérable.
  - 3° Formes. — Une différence non moins considérable existe au point de vue de la forme : les sous-marins purs se distinguaient par une forme à section circulaire, et terminée généralement en pointe aux deux bouts, la forme du cigare, qui est la forme classique du sous-marin, et suivant laquelle on a fait tous les sous-marins pendant de longues années : on était d’ailleurs persuadé que cette forme était la seule qui pût permettre une plongée convenable. Lorsque fut présenté le projet du Narval, type tout à fait différent, dont la forme était absolument celle d’un torpilleur ordinaire, beaucoup de personnes (et notamment des officiers
  - Bull.
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  - qui connaissaient la navigation sous-marine pour l’avoir pratiquée) affirmaient que jamais l’engin ne pourrait plonger convenablement sous cette forme nouvelle: l’expérience seule pouvait démontrer que les- submersibles- pouvaient plonger. Effectivement l’expérience a prouvé que les submersibles étaient en état de plonger aussi bien que les sous-marins.
  - Les essais comparatifs exécutés en 1905, entre le sous-marin Z et le submersible Aigrette, ainsi que les manœuvres de 1902 et 1909, entre sous-marins et submersibles ont montré la supériorité du type submersible comme qualités nautiques.
  - Le grave reproche fait aux submersibles au début, c’est que, pour passer de la position de navigation en surface à la position de navigation en immersion,, ils devaient passer du moteur thermique au moteur électrique, puis faire entrer dans leur coque un volume d’eau considérable, pour annuler la flottabilité : or, pendant le temps ainsi employé pour obtenir l’immersion, le bâtiment se trouvait dans une position hybride, cette situation était critique car elle permettait sa destruction par un navire ennemi sans pouvoir lui échapper.
  - En effet, les premières plongées du Narval exigeaient vingt-huit minutes, et la critique ci-dessus était pleinement Justifiée. Mais, sur ce même bateau, avec l’entraînement progressif de l’équipage et moyennant quelques modifications, ce temps se réduisit successivement à vingt-cinq, puis vingt, puis quinze et enfin douze minutes.
  - Sur le type Sirène qui suivit (1900) la durée du passage de la navigation de surface à la plongée s’abaissa à huit minutes, sur le type Aigrette de 1902 à six minutes, et enfin sur les derniers submersibles du iype> Pluviôse de 1905, on plonge en cinq minutes. L’objection faite n’a donc plus aujourd’hui aucune valeur: ce temps de cinq minutes satisfait à toutes les exigences du rôle militaire de ces bâtiments.
  - Comme types de sous-marins français on peut nommer :
  - Le Gymnote, de Gustave Zédé, le premier des sous-marins français (1886) ;
  - Le Gustave-Zédé, du nom de son auteur, de 1889 ;
  - Les trois du type Morse, de 1897-1899;
  - Les petits sous-marins du type Naïade, de 1901 (PI. 207, fig. I à 6);
  - Les quatre du type Farfadet et Lutin.
  - A. propos des catastrophes de ces deux bâtiments, il ne failt
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  - pas croire que les, accidents de sons-marins sont spéciaux à, la Marine française. Les* Anglais* ont perdu le A nP 4, le A n° & et le C n° 44 avec trente-neuf hommes, et ils ont eu sur six ou sept autres bateaux des explosions qui ont tué ou blessé une trentaine d’hommes. La Marine russe a perdu le Delfitn et le Kambala avec quarante hommes, et il y a eu* des explosions* sur le Storliad et le Drakkon avec vingt tués ou blessés. Dans la Marine italienne, il, y a eu sur le Foca une terrible explosion qui a tué seize hommes et blessé neuf autres.
  - Tous les progrès de la science ne s’achètent malheureusement qu’aux prix de douloureux sacrifices. Il faut saluer ces martyrs du progrès et se souvenir que sur les champs de bataille de la science, comme, sur ceux de la guerre,, un nouveau soldat, prêt à se sacrifier, remplace le soldat tombé dans la lutte.
  - Parmi les nations étrangères on peut citer les sous-marins américains système Holland, les sous-marins anglais de la maison Vickers (PL 207, fig. 7), perfectionnement du précédent, et les sous-marins russes du type Boubnoff, également dérivés du système Holland.
  - Si l’on passe aux submersibles, on trouve en tête :
  - Le Narval de 1897 (PI. 207, fig. 8), qui a servi de prototype à un grand nombre de submersibles, tant en France qu’à l’étranger.
  - Puis viennent :
  - La Sirène de 1900 (4 bâtiments semblables ont été construits);
  - L’Aigrette de 1902 (PL 207, fig. 9) (2 bâtiments);
  - Le Prairial du type Pluviôse de 1905 (PL 207, fig. 40) (36 bâtiments) ;
  - Le Protector, de l’ingénieur américain Lake, acheté par la Russie pendant la guerre russo-japonaise ;
  - Le premier submersible allemand U n° 4, de 1903 ;
  - Le submersible italien Glauco, de 1905 ;
  - En France, il y a actuellement quarante-sept submersibles construits ou en construction, dont quarante-trois sur les plans de M. Laubeuf.
  - À l’étranger, le type submersible gagne de plus en plus de terrain : F Allemagne, l’Italièy la Suède, la Norvège et le Danemark l’ont exclusivement adopté.
  - L’Autriche et la Russie construisent simultanément le type submersible et le type sous-marin.
  - Il faut remarquer que le Narval a été lancé en 1899, tandis que le premier submersible allemand et le premier submersible
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  - italien ne l’ont été qu'en 1905, c’est-à-dire six ans après. On peut donc affirmer que les idées françaises ont eu une grande influence sur la conception des autres marines.
  - L’une des conclusions que l’on peut tirer des considérations qui précèdent est la suivante :
  - Il est très certain que la France a actuellement un effort énergique à faire, non seulement pour maintenir sa situation, mais pour la ramener au niveau où elle était autrefois, niveau auquel nous n’avons pas pu nous maintenir. Il faut espérer que cet effort sera fait, que le nouveau Ministre de la Marine, M. le vice-amiral Boué de Lapeyrère, mettra toute son énergie bien connue à réaliser tpus les progrès possibles en matière de constructions navales de toute nature, et qu’il fera appel au concours et à la bonne volonté de tous, pour mettre le matériel naval français à la hauteur où il doit se trouver.
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- - CONSIDERATIONS
  - SUR
  - UNE EXPLOSION SURVENUE A BORD DU TANKVOIUER « JULES HENRY » (1)
  - PAR
  - M. IVA. X>IBOS
  - Caractéristiques du Navire.
  - Le Jules-Henry est un trois-mâts à deux ponts, tout en acier, construit aux ateliers des Forges et Chantiers de la Méditerranée, au Havre-Graville, en 1904, pour le transport des pétroles en vrac, et appartient à MM. Vimont et Cie, armateurs à Marseille.
  - Ce navire possède 6 tanks ou citernes doubles.
  - Il a 75,80 m de longueur ; 12,21 m de largeur et 7,15 m de creux.
  - Son tonnage brut est de 1994 t et son tonnage net de 1673 t.
  - Il a été construit sous surveillance spéciale du Bureau Veritas, et il est classé en première division de constructions navales en acier, avec la cote 3/3. Long .courrier, 1,1, c'est-à-dire: navire excellent tant pour la coque que pour le gréement.
  - Recherches des causes possibles ou probables de la catastrophe.
  - ENQUÊTE PARTICULIÈRE
  - L’enquête particulière à laquelle nous avons eu à nous livrer de suite après l’accident, en avril 1909, montra que : le trois-
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 18 février 1910, page 142. Voir planche n° 208,
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  - mâts Jules-Henry avait déchargé sa cargaison .{savoir 2 495 t d’essence de pétrole, le navire peut porter 3 346 t d’huile minérale) au port de Cette, où il avait tout d’abord touché en arrivant d’Amérique. La cargaison était destinée aux usines de raffineries de pétrole de Frontignan, appartenant à la Compagnie Industrielle des Pétroles.
  - Après que le bâtiment fut lège, on procéda, à Cette, au lavage des tanks et à leur fumigation (pour employer le terme des pétroliers) au moyen de la vapeur sous pression.
  - Comme' le trois-mâts avait à se rendre ensuite à Marseille, il convenait, pour cette traversée, de lui donner un lest hydraulique, et on fit le plein d’eau de mer des tanks doubles n0B 2, 3, 4 et 5, constituant un poids de sécurité suffisant aux bonnes conditions de navigabilité du voilier.
  - Le tank double n°4 AV, et le tank double n° 6 AR demeurèrent vides, depuis Cette jusqu’à Marseille.
  - Il est exact que, arrivé le samedi, 27 mars 4909, à Marseille, le navire entrait en cale sèche le dimanche, pour procéder au grattage et à la peinture de sa carène. L’équipage avait été débarqué le 29 mars; le capitaine Escoffier et les officiers demeuraient à bord. Le bateau sortait de la cale le mardi 30 mars.. Au cours de ce stationnement à sec dans la forme de radoub, par une température printanière très douce de fin mars, et sous l’ardeur déjà accusée des rayons du soleil provençal, il est évident que les tôles de la coque se sont échauffées. On sait que, dans les navires pétroliers, pour la navigation maritime, les tôles des bordés forment parois extérieures des tanks. Or, les rayons solaires dardaient .directement sur ces parois, A l’intérieur des tanks vides, la température devait être au moins de ,45°.
  - Il est à noter qu’il existe toujours des résidus huileux adhérents aux parois des tanks, notamment dans les fonds. Les tôles à l’intérieur des citernes vides exsudent à la chaleur, et les résidus précités peuvent encore donner .25 0/0 de vapeurs d’essences lors de l’élévation à 1.5 degrés de la température des récipients clos où sont ordinairement logés les pétroles en vrac. Après transports d’essences, le phénomène est plus accusé. Nous ne reviendrons pas sur l’ensemble d’une communication que nous avons faite, en novembre 1907; toutefois, nous rappellerons que, sous l’action de l’élévation de la température, les huiles minérales distillent : on obtient déjà des produits gazeux à la température atmosphérique ordinaire; dans ces produits on trouve
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  - de nombreux carbures d’hydrogène foraiéniques, tels que 'de l’ethane (C2 H6), 4u butane (C2 H10) et du pentane (C3 1112),
  - Les tanks doubles «a08 1 et b, non remplis d’eau de lest, ont distillé vraisemblablement des vapeurs d’huile minérale <et d’essence mises en liberté par nette élévation de la température intérieure. En -raison de leur densité, (1320 4-0° et 700 mm) nés vapeurs ont stagné inférieurement dans les tanks vides précités.
  - Les règlements du Bureau Veritas exigent, pour la conserva-de la note du bateau, « qu’à chaque visite périodique des navires » pétroliers, prescrite par P article 6, on devra éprouver toutes » les niternes, nomme n’est exigé pour les Water-ballasts.
  - » En vue de la visite intérieure, les niternes doivent être » entièrement nettoyées et débarrassées de toute trace de gaz, » et on devra prendre les plus grandes précautions pour éviter » tout accident. »
  - Désireux de se conformer exactement à ces prescriptions, comme à toutes les autres observées strictement par eux, les armateurs du ‘trois-mâts-pétrolier, se mirent en mesure de ventiler les citernes qui devaient être visitées le jeudi matin 1er avril, par l’expert du Veritas.
  - Un ventilateur fixé sur une chape terminée par une manche à air, pendentive, capelée sur les hiloires du demi-panneau de la citerne bâbord AV du tank double, n° 1, fut donc installé par les soins du bord. La tape du panneau de la citerne tribord AV du tank double n° 1, était ouverte aussi pour aération.
  - Ces citernes sont indépendantes, séparées par une cloison longitudinale étanche.
  - Les tôles ont environ 11 et 10 mm d’épaisseur au bordé, au pont et aux .tanks..
  - Le ventilateur aspirait l’air atmosphérique extérieur et le refoulait par la manche., dans la citerne.
  - Ce ventilateur .est du modèle connu et tout en métal. Il était actionné par le courant électrique amené par branchement de câble isolé partant du tableau de distribution du bord.
  - Le 'Courant arrivait à bord par une prise sur borne permanente établie sur le quai et reliée an tableau idu navire par un câble souple isolé et .de longueur convenable.. Le groupe éteetrogène produisant le courant continu (Mê vote -âÔ (ampères) est installé à 200 m du quai, dans un petit bâtiment spécial construit au pied de la falaise du cap Pinède.
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  - L’expert du Veritas pria le second capitaine, M. Desschaussées de descendre, bientôt, pour procéder à la visite.
  - Le ventilateur fonctionnait donc depuis peu de temps lorsque les deux hommes descendirent dans la citerne bâbord AV.
  - Divers journaliers, ou employés d’entreprises, étaient occupés à des réparations à bord, en vue du prochain réarmement.
  - Deux charpentiers, ouvriers de l’entrepreneur, travaillaient sur le pont supérieur, entre la paroi de la chambre d’expansion de la citerne T-AV, dont le panneau était ouvert pour aération, et le pavois, au droit des cadènes des haubans du mât de misaine.
  - Une légère brise d’est soufflait. La direction du vent était donc sensiblement du travers (de bâbord vers tribord), le navire étant accosté bâbord à quai.
  - Notre enquête (1) a montré que toutes les consignes les plus sévères étaient données et observées, à bord, par les officiers, l’équipage et le personnel marin. De nombreux avis, et pancartes, des interdictions de fumer, de faire du feu, sont placardés, peints et posés dans toutes les parties du navire où. on peut avoir accès, voire même sur les ponts. Un homme du bord se tient à la coupée pour prévenir les visiteurs, et un surveillant reste sur le quai pour vérifier si aucune personne, venant pour embarquer, ne fume, ou n’a de feu.
  - Pour s’éclairer au cours de la visite, l’expert et le second capitaine étaient munis de lampes de sûreté, à piles sèches, du modèle réglementaire.
  - Une fois que l’expert et le second capitaine furent descendus par l’échelle métallique appuyée contre la cloison longitudinale, et furent parvenus au fond de la citerne BAV, encore en ventilation, tout à coup, une première explosion, sous forme de buée blanche, se produisit à l’orifice de la chambre d’expansion. Un choc formidable heurtait, en même temps, la cloison séparative contre laquelle se tenait le second capitaine. Ce choc provenait, ou semblait provenir, de l’intérieur de l’autre citerne T AV.
  - Les tôles de la cloison s’emboutirent, en effet, du dedans de cette citerne en dehors de l’autre citerne. Une sorte de rideau de flammes descendit sur les deux hommes dont les brûlures furent particulièrement graves aux têtes et aux mains. Cette première explosion aurait été presque immédiatement (quelques
  - (1) Rapport remis aux intéressés, nos commettants, fin avril 1909.
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  - secondes) suivie d’une très puissante détonation disloquant le navire dans ses œuvres mortes, superstructures et mâture de misaine, arrachant les rivures et brisant les tôles hautes du tank à la base des chambres d’expansion, tuant, brûlant les ouvriers et les travailleurs du pont principal et du pont supérieur, projetant à 150 m les débris de ces malheureux, les lançant par dessus la pomme des mâts au milieu d’une trombe et d’une gerbe de débris métalliques très pesants qui couvrirent les quais dans un rayon de 300 m, ou tombèrent à la mer. Cette deuxième explosion se manifestait sous forme de fumée noirâtre. Le bruit en fut perçu à plus de 8 km.
  - On retrouva parmi les débris neuf cadavres, déchiquetés, lancés au loin, et neuf blessés grièvement.
  - Le pont principal AV du navire avait été déchiré en plusieurs endroits. Le panneau, le pont supérieur projetés en l’air ainsi que les drômes. Le pont des tanks s’ouvrit dans toute la largeur du bâtiment et fut rabattu verticalement. Le mât de misaine fut sectionné près de son emplanture ; presque tout son gréement fut avarié ; la grande vergue en acier fut faussée, ainsi que les deux vergues de perroquet. Le gaillard s’ouvrit dans son axe horizontal et son pont se rabattit à 45 degrés des deux bords ; tout y fut détruit, ainsi que le guindeau et les deux cabestans. Plusieurs membrures furent cassées, un grand nombre faussées, les goussets arrachés ainsi que les fers des barrots. Nombre de tôles se dilacérèrent, s’emboutirent ou se dérivèrent Les théories des embarcations de sauvetage furent brisées et les embarcations avariées. Toutes les drômes réglementaires de rechange furent détruites, ainsi que le mât de perroquet qui existait en plus. La cloison AV du château, dans le faux pont, fut défoncée, la dynamo et le moteur à pétrole cassés; la pompe Worthington mise hors de service, la pompe Stone brisée. Tous les luyautages des cloisons des tanks n° 1, 2, 3, 4 détruits ou avariés, et nombre de vannes cassées ; plusieurs voiles avariées ou détruites. Tous les les logements de l’équipage et les magasins furent pulvérisés.
  - L’expert et le second capitaine, quoique ayant leurs vêtements enflammés, eurent l’énergie de remonter par l’échelle de fer et de sortir de la citerne, puis tombèrent épuisés et flambants sur le pont supérieur disloqué.
  - Leur guérison fut longue à obtenir.
  - Il nous a semblé ressortir, à priori, que l’action du ventilateur refoulant l’air atmosphérique dans la citerne, où stagnaient des
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  - vapeurs de pétrole, avait été trop courte pour qu’on pût descendre, déjà, dans cette citerne.
  - En effet, la carburation du mélange tonnant (était encore très forte, et ce n’est qu’au bout d’un temps beaucoup plus long de l’action du ventilateur, que ce mélange tonnant aurait perdu cette carburation dangereuse. Il est clair que l’excès d’air aurait, peu à peu, extrait les vapeurs de pétrole (de la citerne, en les entraînant au dehors, et en les rendant tellement diluées qu’elles eussent été inoffensives.
  - On sait qu’un litre d’air (saturé déjà à 4 0/0 de vapeur de pétrole ou d’essence, est explosif.
  - HYPOTHÈSES SUR'LES CAUSES DE L’EXPLOSION
  - Après examen minutieux et en procédant par sélection, nous avons éliminé plusieurs hypothèses ' relatives aux causes possibles ou probables de la catastrophe et nous ri’en avons retenu que deux, tout d’abord.
  - 4° -©es étincelles aux balais du moteur électrique actionnant les ailettes du ventilateur, n’auraient-elles pas pu causer rinflam-ination du mélange tonnant? Ces étincelles auraient-elles pu être an contact direct avec des effluves de vapeurs de pétrole mélangées à l’air ambiant, ou avec des effluves de retour du mélange tonnant, s’échappant de la citerne., hors la manche à air de ventilation, et cela avant que cette ventilation intensive ait eu le temps de rendre iiiexplosible ce mélange ?
  - 2° L’inflammation du mélange tonnant, soit dans la citerne, en ventilation à bâbord AV, soit dans la citerne tribord AV ouverte, n’aurait-elle pas été déterminée par une imprudence notoire pouvant provenir des ouvriers d’extra et non marins, employés, passagèrement, à bord, pour les réparations du navire?
  - Il est à remarquer que les travaux en cours étaient exécutés par un personnel spécial ouvrier, bien moins discipliné que le personnel marin habituellement en service à bord.
  - Nous avons étudié le ventilateur et remarqué qu’à part les ailettes tordues et facilement redressaMes, cet appareil pouvait tourner à la main.
  - .Quelques essais turent faits au millivolta-mpèremètre et furent satisfaisants. . t
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  - La mesure des inducteurs sembla prouver qu’il n’y avait aucun court-circuit entre des spires, ni aucune rupture du fil de «es inducteurs.
  - Le contact des balais fut reconnu bon, mais ne pouvant, par ordre, démonter l’appareil, il ne fut pas possible de vérifier si les spires de l’induit étaient en court-circuit.
  - La vérification séparée de chaque balai montra que le Mai droit possédait un meilleur contact que le balai gauche.
  - Mis sur un courant de 110 volts, le ventilateur eût pu certainement tourner
  - On pouvait en .conclure que, si U inflammation avait eu lieu par des étincelles aux balais, le ventilateur aurait été presque totalement détruit, ou que de telles perturbations seraient survenues dans sa contexture générale qu’il eût été immobilisé. Le collecteur n’était pas recouvert de suie ou noirci.
  - Ne pourrait-il se produire des phénomènes électriques engendrés spontanément et directement du fait des variations de température subies par les vapeurs d’hydrogène carburé, d’éther de pétrole, etc., écloses ou séjournant dans les citernes et à l'intérieur de ces récipients ? Un savant expert-chimiste M. G........y, spécialiste, serait enclin à croire que, dans cer-
  - taines conditions, il n’est pas inadmissible que des décharges électriques survinssent entre les parois internes métalliques des réservoirs vidés et les différentes couches de mélanges d’essences et d’air, cela comme lors des manifestations électriques que déterminent les hydrométéores.
  - Gomme, en l’espèce, aucun contrôle n’a pu être effectué, en ce,qui a trait a des réactions physiques et chimiques de ce genre, on est réduit aux seules conjectures, si l’on veut envisager, un instant, l’éventualité de pareille particularité.
  - Mais au cours des recherches opérées sur des emplacements où avaient travaillé quelques ouvriers, une singulière trouvaille fut faite, consistant en objets de fumeur dont une blague contenant du tabac, intacte et ouverte !
  - Cette blague fut découverte sur le pont, à la place même où avait travaillé un des ouvriers charpentiers, entre les cadènes des haubans du mât de misaine et la paroi de la chambre d’expansion de la citerne tribord AV du tank double n° 1. Le corps disloqué du malheureux ouvrier qut se tenait à cet endroit fut projeté à la mer (tribord) en passant entre deux enflêchures des haubans tribord de misaine !
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  - Évidemment, on peut prétendre qu’il y a une relation entre l’explosion et la découverte de la blague à tabac.
  - Masqué, comme pouvait être un de ces ouvriers charpentiers dans ce coffre formé par le pavois tribord, la cloison de la chambre d’expansion de la citerne tribord et la cloison du gaillard, et étant donné que l’expert et le second capitaine étaient au fond de la citerne bâbord, n’y a-t-il pas eu tentation, pour l’ouvrier, de fumer une cigarette ou une pipe, puisqu’il se trouvait, en somme, à l’air libre ?
  - Précisément, la brise légère venant du travers rabattait vers le charpentier les vapeurs provenant de la citerne tribord ouverte et les vapeurs, plus diluées, et dans la première période d’aération, s’échappant de la citerne bâbord où se trouvait capelée la chape du ventilateur. D’ou une première explosion possible (fumée blanche) et naturellement une seconde explosion, formidable celle-là, du fait de la déflagration des mélanges tonnants des deux citernes du tank n° 1 (fumée noire).
  - Aussitôt après l’explosion, et en vue de redresser le navire, qui donnait fortement une gîte inquiétante, on s’empressa de remplir d’eau les citernes 5 et 6 et d’assurer ainsi la stabilité du trois-mâts.
  - Constats de curieux effets de déflagration du mélange tonnant
  - Sur les hommes :
  - 1° Effets d'ignitmi. — La température moyenne des gaz a dû atteindre environ 600 degrés, qui est celle de la combustion du mélange de formène et d’air. Tous les blessés et les morts touchés plus directement par le très rapide souffle des gaz embrasés eurent des brûlures du deuxième et troisième degré. Les vêtements se calcinaient sur les corps : par place pour certains ; totalement pour les autres.
  - Les parties intactes de quelques-uns de ces vêlements étaient recouvertes de suie fuligineuse caractéristique. L’odeur du pétrole paraissait se dégager des lainages, mais non des tissus de toile. Quelques victimes avaient leurs chaussures lacérées ou brûlées.
  - 2° Effets de choc. — Certains corps ont été violemment propulsés horizontalement au loin, ou verticalement à grande hau-
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  - leur. Mais il est à remarquer qu’en même temps qu’il y avait propulsion il y avait aussi dislocation et arrachement. Quelques corps furent déshabillés et les vêtements emportés.
  - En résumé, on retrouve, dans ces phénomènes meurtriers, des effets semblables à ceux reconnus chez les mineurs frappés par le grisou, ou chez les soldats et marins touchés par le gaz ou le vent, d’un obus, d’une fougasse ou d’une torpille.
  - Sur le matériel :
  - Le souffle de l’explosion tendit plutôt vers le zénith. La force vive des gaz s’épuisa, dans le premier temps, sur les tôles de plafond du tank, qui éclatèrent littéralement ; sur les œuvres mortes du navire, sur le pont supérieur, le pont du gaillard, qui se fendirent et s’arrachèrent à peu près en suivant l’axe longitudinal de carène vers le tiers avant du trois-mâts.
  - Le centre de l’explosion était bien placé aux citernes du tank n° 1 AV, un peu en arrière de l’emplanture du mât de misaine ; ce mât, en acier, fut sectionné et déporté malgré son poids, celui de ses vergues et le poids et le rappel de ses haubans, galhaubans et étais.
  - Les dégâts excessifs en chaudronnerie, tôlerie consistaient, particulièrement, en ruptures de tôles, arrachement de multiples pinces aux rivures, emboutis et dérivetages. Le redressement du pont supérieur, tel un couvercle gigantesque levé au-dessus du tank n° '1, précise la localisation de début de l’expansion des gaz.
  - Les tôles de bordé sous la flottaison, de bouchain et de fond, les varangues et les membrures des œuvres vives ont relativement moins souffert, toutes proportions gardées, que les parties hautes du voilier. On en pourrait conclure que l’incompressibilité de l’eau de mer, dans laquelle calait le bâtiment jusqu’à sa ligne de flottaison, a dû être une cause de résistance profitable aux parties immergées de la coque, pour réagir contre les déformations, et du dedans au dehors, tout au moins.
  - De même que le plein d’eau de mer des tanks 3 et 4 a pu préserver ces récipients, et l’autre partie du navire en AR du grand mât.
  - Le barrotage des ponts supérieur et principal, dans le rayon immédiat de l’explosion, a été beaucoup avarié.
  - Les réparations s’élevèrent à près de 280000 f au compte du sinistre, non compris d’autres frais incombant aux armateurs.
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  - Essai de recherches de la puissance de rupture développée par l’explosion
  - Nous rappellerons que le trois-mâts Jules-Hennj peut charger environ 3346 t de pétrole (Densité 800 à 15°) dans ses 6 tanks, soit 12 citernes.
  - Le désir d’évaluer, aussi justement que possible,, les effets dynamiques' des gaz; explosants nous fit rechercher différentes formules qu’il nous fallut rejeter faute d’éléments fondamentaux pour les traiter. Évidemment nous n’avions: pas dosé, avant qu’il explosât, le mélange tonnant, et nous ne pouvions en déterminer exactement le degré de saturation d’air par les essences volatilisées constituant le fluide explosif renfermé, à la pression atmosphérique et à la température ambiante, dans les deux citernes du tank n° L
  - Nous eussions voulu mettre à profit, en la circonstance, les leçons tirées des savants travaux de MM. les Ingénieurs Mallard et Le Ghatelier, BerLlielot, et tant d’autres qui font autorité en la matière.
  - Il importait, cependant, d’avoir un aperçu approximatif des effets dynamiques de l’explosion.
  - Nous avons dit, dans ce qui précède, que les; témoins oculaires et auriculaires de la catastrophe ont perçu un intervalle marqué entre la première explosion et la seconde, cette dernière considérable en ampleur.
  - Gomme le disent MM. Mallard et LeChatelier, dans leur remarquable étude, die. recherches expérimentales et théoriques sur la combustion des^ mélanges, gazeux explosifs, il a pu y avoir une manifestation du phénomène de première, inflammation du mélange d’hydrogène carburé élevant fortement, la, température du mélange de formène et d’air qui' a causé alors la conflagration principale.
  - La vitesse de combustion a été beaucoup plus considérable que la vitesse du son.
  - D’après Berthelot, l’onde explosive, une fois produite, se propage sans affaiblissement parce que les réactions chimiques qui la développent en régénèrent,, à mesure, la force vive sur tout le trajet ; tandis que l’onde mécanique, perd continuellement
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  - de son intensité, à mesure que; sa force -vive déterminée par la seule impression originelle se répartit dans une masse de matière plus considérable. En effet, au moment de la. détonation, les molécules situées dans; le voisinage du centre d’explosion sont subitement déplacées*.. Puis au delà et. à une distance variable avec le milieu ambiant, ces mouvements si confias à l’origine se régularisent et donnent naissance à des ondes qui sont caractérisées par des compressions et des déformations subites de la matière*.
  - Ces ondes cheminent avec une vitesse extrême et une intensité qui va en décroissant en raison inverse du carré de la distance, et, quand elles arrivent à un point où le milieu est interrompu ou modifié, ou si. elles rencontrent un obstacle, elles changent de nature et se transforment en un mouvement d’impulsion, c’est-à-dire qu’elles reproduisent le choc initial.
  - On admet que, pour le rendement « convenable » d’un mélange tonnant destiné à actionner un moteur, on prévoie 1 g d’essence pour g. (ou 11 1/2 1) d’air, soit 6' 0/0 environ dé carburation. Ueci est/un terme comparatif et ne veut pas dire que, dans chacune des citernes considérées, il faille supposer qu’il aurait pu exister 17 kg 400 g de résidus essentiels, ce qui serait dénué de tout fondement, autant qu’excessif, inexact et absurde.
  - Ce qui' est dans le domaine des choses acceptables, c’est qu’il existât, à un certain étage, des couches explosives saturées au degré voisin de cette carburation à rendement convenable, et avec superposition, à d’autres étages, de couches explosives moins saturées.
  - Mais, ce qu’il ressort à l’évidence, c’est que la carburation de l’air contenu dans les citernes du tank n° 1 AY, devait avoir un pourcentage de saturation idoine à détoner puisqu’il est indéniable qu’il y a eu inflammation et explosion ! Donc, il a fallu que, tout au moins dans une de ses parties, le mélange tonnant réunit les conditions nécessaires à. une déflagration.
  - Un technicien venin en. amateur visiter le bord, après la catastrophe, voulut fixer à 6 kg par centimètre carré de surface, l’évaluation de fa paissance de poussée développée par l’explosion.
  - A priori, il noms est apparu que cette estimation devait être entachée d’erreur. En effet, dans le registre du bureau Veritas,, on trouve un tableau résumant les conditions, de recette des tôles, en acier deux, pour matériaux de coque, qui spécifie que : les éprouvettes des tôles d’une épaisseur au-dessus de 6 mm et
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  - 20 cm de longueur doivent offrir, à la rupture, une résistance minima de 42 kg et maxima de 48 kg par millimètre carré de section avec 20 0/0 d’allongement.
  - Or, il est à retenir que les tôles de pont et de tanks qui ont 11 et 10 mm d’épaisseur furent déchirées et présentèrent des cassures parfaitement nettes.
  - Il est constant, dans ces conditions, que le mélange tonnant a produit un effet dynamique, un choc initial, supérieur au maximum de résistance prévu pour la rupture des tôles et cornières considérées.
  - Le tank double n° 1 a les capacités ci-après :
  - Relevés de douane....................*. m3 557,236
  - Occupés par les membrures, barrots et renforts. 4,536
  - Net........................................ 552,7
  - Chambre d’expansion et panneaux. ..... 28,27
  - soit donc pour le tank, chambre d’expansion comprise, un total de 580 m3, par conséquent 290 m3 pour chaque citerne tribord et bâbord.
  - Ce sont donc, 290000 1, ou environ de mélange tonnant, diversement saturé, qui ont pu exploser dans chaque citerne.
  - D’ailleurs, quand on se reporte aux manifestations de la déflagration sur le matériel du bord, la carène et la mâture, etc., ce chiffre est très acceptable pour le premier temps de l’explosion principale.
  - Certes notre démonstration est empirique, mais elle boit approcher très sensiblement de la réalité.
  - Critiques.
  - On doit retenir de l’ensemble des faits mentionnés dans ce qui précède qu’il convient, au point de vue de la sécurité des personnes chargées, ou qui se chargent, à un titre quelconque, d’inspecter ou de visiter, en y descendant, les tanks vides ayant contenu des huiles minérales et essences en vrac, d’établir de très sérieuses prescriptions pour obliger les visiteurs à ne procéder à leur mission qu'après l’observation d’un temps suffisamment long d’action, sans tomber dans l’excès, de la ventilation mécanique, à grand débit d’air, des récipients considérés.
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  - Pour avoir quelque certitude que les moteurs électriques, sur les arbres desquels sont calés les ventilateurs actuellement usités à bord des navires pétroliers, ne soient pas un sujet d’inquiétude au sujet de la manifestation éventuelle d’étincelles dangereuses, il y aurait intérêt à dissocier le moteur d’avec le ventilateur. Il serait préférable de placer le moteur indépendant à plusieurs mètres du ventilateur, et de commander ce dernier par un renvoi de transmission disposé convenablement pour éviter toute perte de vitesse à la rotation.
  - ; En adoptant ce dispositif, on écarterait toute proximité de phénomènes d’ignition électrique, à l’aplomb, ou au droit des panneaux ouverts des tanks et citernes, où est généralement installé l’appareil de ventilation.
  - En complément, et pour gagner du temps, il serait avantageux de créer deux courants d’air de ventilation dans le tank ou la citerne, en disposant, sur le même plan du panneau, deux appareils différents sur le même tank : un ventilateur avec manche très longue descendue dans le fond du tank servirait à refouler l’air atmosphérique dans la citerne, et un autre ventilateur avec manche très courte placée dans le même tank aspirerait et rejetterait l’air saturé au dehors, par une manche extérieure, de longueur égale à la moitié de la largeur du navire, et dont on fixerait l’orifice aux haubans ou sur la lisse, d’un bord, sous le vent.
  - On pourrait aussi faire aboutir la manche de décharge dans le mât voisin, et par un orifice à sa base, pourvu que ce mât fût en métal, et creux par conséquent. Dans ce cas, on percerait, dans le mât, et à hauteur du capelage, un évent destiné à former orifice d’évacuation haute des mélanges gazeux. Ce dispositif de mâture-cheminée existe déjà à bord de quelques navires pétroliers.
  - Le courant électrique nécessaire à la marche du moteur des ventilateurs serait pris à une borne sur le quai, et amené à bord par un câble à double conducteur de raccord, bien isolé. Ce bon isolement est indispensable pour éviter tout court-circuit ou retour par la carène.
  - Par économie, rien ne s’opposerait à ce que le même moteur servît à actionner, à distance, les deux ventilateurs dont on modifierait, pour l’un, le sens de rotation en croisant une des transmissions, ou en adoptant un procédé idoine.
  - Outre les défenses formelles de fumer, d’allumer du feu, etc., Bull.
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  - déjà en vigueur, il serait utile, pour éviter, autant que faire se peut, que l’imprudence, la maladresse, l’ignorance ou la témérité de tiers puissent causer des sinistres sembla blés à celui du trois-mâts, de poursuivre la ventilation mécanique par refoulement d’air pendant trois heures pour une citerne de 300 m3 environ, par exemple, en s’assurant que, dans ce laps de temps, le ventilateur pourra refouler un volume d’air égal à, au moins, vingt-cinq fois le volume d’air du tank à ventiler.
  - On pourrait obtenir le même résultat en opérant avec un ventilateur à débit moyen actionné pendant douze heures^ mais c’est bien long, et il faut tenir compte- que les- armateurs des tank-steamers et tank b o al s ne doivent pas être lésés dans leurs frets, en les obligeant, par des mesures excessives, draconiennes ou vexatoires, à retenir leurs navires aux ports de déchargement pendant des délais exagérés.
  - Tout en- préservant la vie des gens et en améliorant les conditions de transport des matières dangereuses, il ne' faut pas faire péricliter une spécialité d’armement aussi importante pour notre Marine Marchande, qui a tant besoin d’être aidée dans toutes scs branches.
  - Nous ajouterons qu’il y a quelque-mérite, pour les armateurs du Jules-Henry, d’avoir osé tenter, par voiliers français, cette entreprise de transports des huiles' minérales- américaines'- dont beaucoup d’importations sont faites, surtout, par bateaux battant pavillon étranger.
  - Les décrets ministériels du 30 décembre 1873 et du 2 septembre 1874 édictent déjà les précautions à prendre pour les navires pétroliers, en ce qui a trait aux arrivées à port, places à occuper, stationnements à quais, etc., comme aussi notent l’interdiction des feux non protégés à bord, etc, ; mais- il n’est pas spécifié clairement des soins appropriés pour les tanks vides;
  - -Depuis toujours, les armateurs ont adopté et exécutent soigneusement de sages opérations de préservation, telles que : les lavages à la lance des citernes vides, fumigation par vapeur d’eau sous pression, remplissage hydraulique des tanks, après déchargements, lavages au lait de chaux, nettoyage à la brosse, etc., dont j’ai déjà parlé.
  - À la suite de l’explosion du trois-mâts Jules-IIenry, les Ingénieurs des services maritimes de l’État étudièrent un projet de réglementation visant précisément Iss transports en vrac à bord des navires chargés de matières dangereuses. Puis le Ministre
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  - des Travaux Publies saisit toutes les Chambres maritimes des ports de commerce d’une demande de renseignements utiles, en les invitant, à formuler, ensuite, leurs avis concernant le projet soumis à leur examen.
  - Ce projet est ainsi conçu :
  - Chambre de Commerce de X* * *
  - Extrait d'une délibération, dam une séance du X*** décembre 1909.
  - M. le Préfet de............écrit :
  - Matières dangereuses.
  - Manutention dans les Ports.
  - (Décret du 2 septembre -1874.)
  - « 27 décembre 4909.
  - » Monsieur le Président,
  - » J’ai l’honneur de vous adresser, ci-joint, copie d’une décision » de M. le Ministre des Travaux Publics, en date du 22 courant. » sur des modifications à apporter au décret du 2 septembre 1874, » qui réglemente la manutention des matières dangereuses dans » les ports maritimes de commerce.
  - » Je vous prie de vouloir bien appeler votre Compagnie à » recueillir tous renseignements utiles et à formuler ensuite son » avis sous la forme d’une délibération dont deux exemplaires »> devront m’être envoyés. »
  - Dépêche de M. le Ministre des Travaux Publics
  - a M. le Préfet de X***
  - « Paris, le 22 décembre 1909.
  - » Monsieur le Préfet,,
  - » A la suite de l’explosion survenue le 1er avril 1909, à bord » du voilier pétrolier Jules-Henry dans le port de Marseille, l’Ingé-» nieur en chef de ce port; ayant été amené à formuler des » propositions en vue de l’addition de nouvelles dispositions au » décret du 2 septembre 1874-, réglementant la manutention, des » matières dangereuses dans, les ports de commerce, les Ingé-
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  - » nieurs des services maritimes ont été invités par mon prédé-» décesseur:
  - » 1° A fournir des renseignements sur les dispositions en usage » dans les ports dont le service leur est confié, en vue de » prévenir les accidents à bord des navires pétroliers après leur » déchargement ;
  - » 2° A formuler les observations auxquelles pourraient donner » lieu de leur part les propositions de M. l’Ingénieur en Chef du » Port de Marseille.
  - » Après examen des résultats de cette enquête en Conseil gé-» néral des Ponts et Chaussées, j’ai reconnu qu’il convenait de » consulter, sur les modifications à apporter au décret précité, » les Chambres de Commerce des ports où l’importation des » pétroles a le plus d’importance.
  - » Les dispositions sur lesquelles les Chambres de Commerce » devront donner leur avis sont les suivantes :
  - » Mesures de sécurité à prescrire après déchargement dans les ports » des navires chargés de matières dangereuses.
  - » (Nota. :— Ces mesures sont à la charge des navires.)
  - » A) Navires ayant transporté des matières dangereuses en » vrac.
  - » Allumage des feux pour le départ: 1° Les navires qui doivent » quitter le port immédiatement après le déchargement ne sont » autorisés à rallumer leurs feux qu’après injection de vapeur » d’eau pendant deux heures au moins et fermeture des pan-» neaux, et que si les cheminées sont distantes de 50 m au » moins des autres navires en opération.
  - » En cas de calme plat ou de brume, les officiers de port fixent,
  - » suivant les circonstances, le délai à observer entre la ferme-» ture des panneaux et l’allumage.
  - » Séjour dans le port: 2° Si les navires sont appelés à séjourner » dans le port, les citernes doivent être complètement remplies » d’eau immédiatement après le déchargement.
  - » En cas d’impossibilité de remplir toutes les citernes par suite » du tirant d’eau du navire, les citernes laissées vides doivent être » injectées de vapeur d’eau pendant six heures au moins et les « panneaux hermétiquement fermés.
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  - » Visite et réparation des citernes et des parties attenantes de la » coque: 3° La visite et la réparation des citernes et des parties » attenantes de la coque ne sont autorisées qu’après accomplis-» sement des opérations suivantes :
  - » Injection de vapeur d’eau pendant un délai variable avec la » nature des matières transportées (généralement six heures) ;
  - » Aération pendant vingt-quatre heures ;
  - » Lavage et nettoyage avec un jet de pompe à incendie, les » eaux réunies au fond de la citerne étant enlevées par une » pompe au fur et à mesure de l’opération les résidus des » lavages (renfermant des matières dangereuses) devront être » rejetés en dehors du port;
  - » Renouvellement de l’injection de vapeur et du lavage, si la » visite à la lampe de sûreté fait reconnaître l’insuffisance des » opérations précédentes;
  - » Enfin, visite par un chimiste-expert de toutes les parties du » navire, en vue de la délivrance d’un certificat portant qu'il » ne renferme pas de gaz dangereux et que le feu ne peut être » employé à bord.
  - » B) Navires ayant transporté des matières dangereuses en » bidons, caisses ou barils.
  - » Les dispositions ci-dessus sont applicables à ces navires, » dans la mesure que les officiers de port jugent nécessaire, eu » égard aux aménagements du navire, à l’importance, à la nature » et aux conditions d’emballage du chargement. f
  - » Les Chambres de Commerce auront, avant de se prononcer, » à recueillir tous renseignements utiles auprès des importateurs » de leurs circonscriptions. Les délibérations prises devront » m’être adressées par votre intermédiaire, accompagnées d’un » rapport des Ingénieurs.
  - » Je vous prie de saisir de la question la Chambre de Com-» merce de X***.
  - » Dès que cette enquête complémentaire sera terminée, je vous » adresserai des instructions en vue des modifications à apporter » aux arrêtés locaux en ce qui concerne les mesures de sécurité » à prescrire pour la manutention des matières dangereuses, et » notamment des pétroles dans les ports maritimes de çom-» merce.
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  - » J’adresse directement copie de la présente à M. l’Ingénieur » en Chef, M. X*** est prié de se charger de l’étude de cette » affaire. »
  - A jirion, il apparaît que les temps des opérations nouvelles réglementaires de préservation sont longs.
  - La prescription: « Aération pendant vingt-quatre heures » serait exagérée si elle s’entendait pour la ventilation artificielle mécanique.
  - En ce quiatrait à l’obligatoire visite, effectuée par un chimiste-expert, de toutes- les parties du navire, il est à craindre que cette mesure ne donnât lieu à des actes d’arbitraires immixtions.
  - L’adoption « ne varietur » de ce nouveau projet de réglementation ferait tomber l’Administration dans l’excès.
  - Aucun règlement n’empêchera jamais les imprudents à persister dans leurs dangereuses pratiques, et les téméraires à braver les sages prescriptions édictées.
  - Par contre, un règlement trop sévère peut entraver gravement des industries. Il convient de ne pas oublier que l’emploi du pétrole et de ses dérivés est une nécessité impérieuse de notre époque. Multiples sont les applications des huiles minérales et grands sont les services que rendent journellement ces précieux produits sous les formes les plus diverses.
  - Dans notre sollicitude pour les Gens de mer, les Assureurs maritimes, les Armateurs et les Industriels, nous sommes le. ^premier à préconiser ce que nous croyons être des mesures sérieuses de sécurité pour tous les transports maritimes des matières susceptibles de. causer quelque danger, mais nous estimons qu’il convient aussi de ne pas dépasser ces mesures.
  - Conclusions.
  - Comme il y avait eu mort d’hommes,'le Parquet de Marseille ordonnaune instruction judiciaire et le très éminent M.Oppermann, d’ingénieur bien connu, fut désigne comme expert pour l’enquête -officielle.
  - Xous n’avons pas eu connaissance de l’exposé et des considérations techniques du rapport de Pexpert judiciaire, mais seulement du résumé de ses conclusions.
  - Après deux mois d’enquête technique et d’instruction, le Juge
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  - rendait une ordonnance de non-lieu (31 mai 1909) exonérant les armateurs du trois-mâts Jules-Henry.
  - Après avoir montré ce qu’a été la catastrophe, l’expert, M. l’Ingénieur Oppermann, recherchait les causes de l’accident.
  - Il a fait deux hypothèses :
  - 1° L’inflammation serait causée par les étincelles des balais du moteur actionnant le ventilateur.
  - Cette étincelle ou ces étincelles auraient été en contact avec un flux de vapeurs de jDétrole mélangées à l’air et auraient produit le sinistre.
  - 2° L’inflammation aurait été causée par l’imprudence d’un des deux ouvriers charpentiers travaillant près des citernes (ces deux ouvriers ont été tués par l’explosion).
  - L’expert conclut ainsi :
  - « En résumé notre enquête ne nous a pas permis d’établir » avec certitude les responsabilités qui sont en cause dans cet » accident.
  - » Toutefois, nous serions.plutôt porté à admettre que l’explo-» sion doit être attribuée à une imprudence commise par l’un » des deux ouvriers charpentiers, qui travaillaient à côté de la » chambre d’expansion des citernes (1 eh2) du tank n° 1, d’autant » plus que le vent régnant poussait les vapeurs de pétrole sor-» tant de la citerne à bâbord, dans la direction du point où ils » se trouvaient. »
  - Il convient de se rallier à cette opinion autorisée.
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- - LE ROLE ÉCONOMIQUE
  - DU
  - NAVIRE DE COMMERCE MODERNE
  - PAR
  - M. F*. DE ROUSIERS
  - C’est un préjugé malheureusement assez répandu, que le commerce maritime, et le navire de commerce, qui constitue son outil, ne peuvent intéresser, en fait, que les côtes d’un pays maritime, les ports, et tout au plus les provinces les plus voisines. On perd de vue, trop souvent, que, dans l’organisation économique du monde moderne, les ports de commerce sont un carrefour de routes maritimes et de routes terrestres, le lieu de rencontre du commerce maritime et du commerce terrestre et, qu’entre ces deux commerces, il y a un lien très fort, une soudure étroite.
  - Il est difficile d’imaginer un pays moins maritime que la Suisse. Or, sans vouloir entrer dans des détails de statistique, on peut bien constater en passant que, par notre seul port de Marseille, la Suisse reçoit 270000 t de blés par an, et ces blés viennent de la Mér Noire, des États-Unis, peut-être même quelques-uns d’Australie, de telle sorte que, dans un chalet suisse, des ouvriers, des pâtres, des agriculteurs mangent du pain fait avec du blé qui a poussé à des milliers de lieues. Pourquoi cela? Parce qu’il existe des navires de commerce, parce qu'il existe un commerce maritime. Et ce n’est pas une simple curiosité économique que ces gens mangent du pain fait avec du blé poussé si loin : ils auraient les plus grandes difficultés à se procurer ce blé et surtout à se le procurer dans les conditions de bon marché dont ils profitent si le commerce de mer et si le navire de commerce n’existaient pas.
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  - Cela n’est pas vrai seulement pour la Suisse. Il y a dans le sud de l’Allemagne, à Mannheim, un des plus grands marchés de grains de l’Europe. Or, l’Allemagne reçoit tous ces grains par le Rhin, que les Allemands, comme vous le savez, ont aménagé, « construit » d’une façon si merveilleuse et qui relie leur territoire aux ports de Rotterdam et d’Anvers. C’est donc le même phénomène que tout à l’heure : une région terrienne desservie dans un de ses besoins essentiels par le commerce maritime, par le navire de commerce.
  - Et si nous passons des objets d’alimentation, comme les grains, à des matières premières industrielles, nous constatons des phénomènes bien plus curieux encore : une ville industrielle, Mulhouse, par exemple, perdue au fond des terres, semble-t-il, reçoit ses cotons bruts par mer, et se trouve desservie par trois ports différents, suivant les circonstances, suivant une foule d’éléments très complexes, dont le jeu économique combiné serait extrêmement délicat à démêler. Tantôt, en effet, Mulhouse reçoit ses cotons par le Havre, tantôt elle les reçoit par Rrême, tantôt enfin elle les reçoit par Marseille, de sorte que cette ville, très éloignée de tout littoral maritime, est, en réalité, dans la dépendance d’un port de la Méditerranée, d’un port de l’Atlantique et d’un port de la mer du Nord.
  - En présence de ces faits, on se rend compte aisément que l’idée de la séparation du commerce maritime et du commerce de terre est une idée vieillie, périmée, une idée d’un autre âge. Elle ne trouve encore quelque crédit que par survivance, parce qu’elle a correspondu jadis à une réalité.
  - Sans remonter jusqu’à la plus haute antiquité, sans parler du commerce de Tyr, des Grecs, de Carthage, en envisageant simplement des époques relativement modernes, on se rend compte qu’il y a eu trois périodes très différentes à ce point de vue dans l’histoire du commerce international.
  - A la fin du Moyen âge et au début des temps modernes, jusqu’au xvne siècle, une première période se rencontre, au cours de laquelle le commerce de mer était presque absolument séparé du commerce de terre. Le commerce de mer avait pour objet des marchandises précieuses, de peu de poids et de peu d’encombrement; il le fallait bien, d’ailleurs, les moyens de transport maritime dont il disposait ne permettaient guère autre chose. Les marchandises de mer, c’étaient les marchandises rares, les épices, les parfums, l’ivoire, les étoffes de soie, les
  - Bllu. 9.
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  - perles, la poudre d’or. Et ces marchandises ne pouvaient se distribuer que par faibles quantités dans l’intérieur des terres, parce qu’elles n’y trouvaient qu’une clientèle rare et dispersée. Leur clientèle était presque toute dans une série de ports susceptibles de faire du commerce maritime; la seulement se rencontraient communément les princes marchands assez riches pour les acheter.
  - Un grand fait historique correspond à cet état de choses : c’est le fait de la Ligue Hanséatique. Le commerce maritime était, à cette époque, tellement séparé du commerce de terre que, pour employer une expression moderne, la Ligue Hanséatique avait fait le « trust » du commerce maritime de la mer du Nord. Qu’était, en effet, la Ligue Hanséatique? C’était la réunion d’une série de villes, de ports maritimes, en possession d’une partie du commerce et syndiquées ensemble pour l’exercer à leur profit exclusif.
  - Voilà donc une époque pour laquelle le préjugé, contre lequel nous luttons aujourd’hui, était une réalité. On sait quelle a été la puissance de cette Ligue Hanséatique ; elle n’a pas compris toujours les mêmes ports, mais elle a toujours été exclusivement formée de villes maritimes ayant leur activité tournée vers la mer et soigneusement défendues par toutes sortes de barrières politiques, commerciales et autres, des territoires qui les avoisinaient. Car c’était une chose fort dangereuse, à ces époques reculées et peu sûres, d’avoir des trésors amoncelés dans une ville : il fallait prendre garde que ces trésors ne fussent enlevés par les incursions des terriens : c’était cette préoccupation qui avait autrefois déterminé l’isolement des ports de Tyr, de Sidon et, plus tard, celui de Venise, construite au milieu de la boue des lagunes pour échapper aux invasions venues de la terre ferme.
  - Cet état de choses a pris fin d’une façon définitive au xvne siècle, et là encore de grands faits historiques viennent en témoigner. La transformation avait d’ailleurs été préparée par une série de faits, d’abord par la découverte du Nouveau-Monde, puis par les progrès de la navigation qui s’y rattachent. Nous voyons entrer en scène, à cette époque, des navires déjà un peu plus importants, capables d’apporter les produits du Nouveau-Monde aux grandes métropoles européennes. Ils amènent aussi les produits fabriqués de l’Europe vers les parties du Nouveau-Monde qui viennent d’être découvertes; de telle sorte qu’un commencement
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  - de lien s’établit entre le commerce maritime et le commerce terrestre. Mais par la même tendance de l’esprit humain qui avait fait créer la Ligue Hanséatique, c’est-à-dire une sorte de trust du commerce maritime, une autre combinaison va se former : chaque grande métropole déjà entrée, bien que timidement et avec des moyens modestes, dans la voie des progrès industriels, se rend compte que le nouveau commerce maritime a pour base nécessaire la force de production du pays et, par conséquent, son agriculture, son industrie, son commerce terrestres. Dès lors, chacun de ces pays, sentant que par son commerce terrestre, dont il a le monopole, il possède l’élément indispensable de son commerce maritime, réserve ce commerce terrestre à son commerce maritime, et chasse ainsi du nouveau trafic de mer les anciens ports de la Hanse isolés de leur arrière-pays.
  - Et voici les faits historiques : en 1650, l’acte de navigation de Cromwell, par lequel il est défendu à tout navire étranger de ramener des marchandises de long cours en Angleterre ; seuls les navires anglais ont ce droit. Quelques années plus tard, en 1664, la grande ordonnance de Colbert et toutes les mesures qui la complètent, jusqu’à ces lettres patentes de 1745 qui obligeaient l’armateur de Nantes à ramener ses marchandises de long cours à Nantes, l’armateur de Bordeaux à ramener ses marchandises de long cours à Bordeaux, l’armateur du Havre à ramener ses marchandises de long cours au Havre, etc. Pendant cette période, le commerce terrestre local, national, se trouve lié au commerce maritime local et national.
  - Ces faits ne se passaient pas seulement en Angleterre et en France; ils se passaient, sous une forme un peu différente, en Espagne et en Portugal. Ces royaumes, possesseurs d’un immense empire colonial, entendent bien se réserver les richesses de cet empire. On sait par quelles mesures étroites ils y parviennent. Là encore, par conséquent, un lien existe entre le commerce maritime et le commerce terrestre, mais c’est un lien entre le commerce maritime national et le commerce terrestre national.
  - La même situation se continue, avec des atténuations successives, jusqu’en 1850, et là, un nouveau spectacle s’offre à nos regards, une nouvelle période s’ouvre : le lien national établi entre le commerce maritime et le commerce terrestre se rompt, sous l’empire de deux circonstances : l’une un peu artificielle, l’autre très naturelle, et qui résulte de la force des choses.
  - La circonstance un peu artificielle qui contribue à déterminer
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  - cette rupture, vient d’une pression extérieure. Une puissante nation insulaire s’est rendu compte qu’elle jouissait d’une véritable suprématie sur mer ; qu’elle avait la supériorité dans l’outillage de transport maritime; que, de plus, elle possédait une supériorité industrielle incontestable; que, par suite, elle n’avait plus avantage à réserver son commerce de mer à son commerce de terre, mais, au contraire, à mettre à profit la supériorité dont elle disposait, à envahir le commerce du monde entier avec sa marine. C’est l’acte de 1850, venant abroger l’acte de navigation de Cromwell, de 1050 : c’est la fin du protectionnisme commercial et maritime anglais, le début de la grande campagne libre-échangiste de l’École de Manchester. L’Angleterre pèsera de tout le poids de sa puissance économique et politique pous amener les pays maritimes à admettre la liberté des pavillons. Voilà l’élément artificiel.
  - Voici maintenant la raison, tirée de la force des choses, qui travaillait dans le même sens et rendait inévitable la rupture du lien établi entre le commerce terrestre et le commerce maritime de chaque nation; c’est que l’équilibre entre ces deux éléments ne pouvait pas se maintenir indéfiniment; le progrès industriel et commercial d’un pays donné ne pouvait pas être dans un équilibre constant avec son progrès maritime, parce que l’un et l’autre avaient, malgré les forces qui les unissaient, des moyens différents de développement. Dès lors, l’équilibre devait fatalement arriver à se rompre. C’est ainsi que s’est ouverte l’ère nouvelle, celle où il n’existe plus qu’un lien mondial entre le commerce de terre, l’ère de la liberté des pavillons desservant un commerce maritime universel. Cette ère nouvelle a porté un coup très grave à la marine de commerce de plusieurs nations, dont la France au premier chef. De là est née la nécessité de mesures spéciales de protection; mais le fait général demeure et domine la situation.
  - Dans cet état nouveau du commerce maritime, quel est le rôle du navire de commerce, à quoi sert-il, quelle est son utilité particulière ?
  - Tout d’abord, il sert à créer un lien entre les pays séparés par la mer, cela va de soi : il n’est pas possible d’aller de New-York en France, sans prendre un bateau, de transporter les marchandises entre ces deux points autrement que par eau ; mais ce serait une conception singulièrement incomplète de s’imaginer, que tout le rôle du navire de commerce est là : le rôle du
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- - navire de commerce est aussi de créer un lien, un mode de communication économique entre les pays très éloignés l’un de l’autre. Voici, par exemple, l’Extrême-Orient : l’Extrême-Orient est relié aujourd’hui à notre Occident par un moyen terrestre de transport relativement économique. On peut se rendre en chemin de fer de Paris à Vladivostock, et atteindre ainsi le Japon avec une très courte navigation. Cependant, cette situation ne porte pas un tort réel au transport par mer; les marchandises de poids qui vont d'Extrême-Orient en Europe, ou réciproquement, n’iront pas s’acheminer successivement par les chemins de fer français, allemands, russes, puis sibériens. C’est que la limite économique de transport par terre est beaucoup plus rapprochée que la limite économique de transport par mer. On ne saurait faire franchir de très grandes distances par voies ferrées à des marchandises lourdes; au contraire, le navire les transporte sur des milliers de lieues, et véritablement, étant données les conditions modernes de navigation et l’abaissement actuel des frets, on peut se demander s’il existe vraiment une limite pratique de distance pour les transports par mer, même pour des objets d’un prix peu élevé.
  - Quelques exemples très brefs permettent de s’en rendre compte.
  - Le port de Marseille, qui accuse un mouvement total d’importations et d’exportations, en poids, de plus de 7 millions de tonnes présente, comme presque tous les ports français, une différence sensible entre le poids de ses exportations et celui de ses importations : ses importations sont trois fois plus considérables que ses exportations. C’est que, d’une façon générale, nous exportons des produits fabriqués, tandis que nous importons des matières premières. Ainsi, sur un mouvement total de 7 millions de tonnes, le port de Marseille n’exporte que 2 500 0001 de marchandises. Sur ces 2 millions et demi de tonnes, un cinquième (un demi-million de tonnes) est constitué par des matériaux de construction, objets évidemment de très peu de valeur en général, et on pourrait croire qu’il s’agit seulement de transports à courte distance : de Marseille au Maroc, en Turquie peut-être, à Alger. Mais si on étudie les rapports de la Chambre de commerce, on constate que ces matériaux de construction sont expédiés pour une assez faible part seulement dans la Méditerranée, tandis que beaucoup ont des destinations de long cours. Voici, à ce sujet, quelques précisions.
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  - Les matériaux de construction dont il s’agit, se divisent en deux grandes catégories ; d’une part, les chaux et ciments, d’autre part, les tuiles et briques. Voici pour les chaux et ciments, les destinations les plus éloignées de Marseille : le Sénégal, Madagascar, la côte occidentale d’Afrique, la République Argentine, les Indes, les États-Unis, le Brésil et l’Indo-Chine. Pour les tuiles et briques, nous trouvons : la Grèce, la Turquie, la Russie, le Brésil, rAustralie, le Mexique, la République Argentine.
  - Il ressort donc des Statistiques qu’on peut transporter des tuiles et des briques de Marseille en Australie, par exemple, c’est-à-dire aux antipodes ; dans ces conditions, on peut affirmer que le transport maritime n’a plus, en pratique, de limites de distance; il est permis aussi de dire que la distance n’est pas l’élément principal à considérer dans le trafic maritime. En effet, un navire peut accepter, pour des distances lointaines, un fret relativement peu élevé, s’il va dans un pays où il ait la chance de trouver un fret de retour : il y a là un élément qui va jouer, pour le commerce maritime, beaucoup plus que celui de la distance. La distance devient ainsi en quelque sorte un élément négligeable, au point de vue des transports maritimes ; mais combien puissant, mais combien intéressant, au point de vue de la diffusion du commerce terrestr e, au point de vue de rélargissement de la clientèle ainsi fournie à l’industrie nationale ! Ces tuiles qui vont couvrir des cases à Madagascar, ondes maisons en Australie, ont été fabriquées à Marseille; elles ont mis en -mouvement des capitaux français, un outillage français, de l’intelligence et de l’activité françaises:; elles ont procuré des salaires à des Français. Telle est la répercussion étonnante du commerce maritime sur l’industrie; il lui fournit une clientèle presque sans limites, et lui ouvre ainsi des occasions de développement indéfinies.
  - Voilà un premier aspect important du rôle du navire de commerce en transportant à très longues distances, il offre à l'activité commerciale des éléments de diffusion extraordinaires.
  - Cela est vrai pour les vapeurs, mais plus vrai encore pour les voiliers; car si le vapeur peut couvrir de très grands parcours, il n’en est pas moins vrai que la consommation du charbon demeure proportionnelle à la longueur de ce parcours, et c’est là un clément ; de dépense que l’armateur ne peut pas négliger. Quand il s’agit de voiliers, au contraire, cet élément disparait
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  - et la distance ne joue presque plus : c'est pourquoi certains trafics maritimes sont réservés encore aujourd’hui, malgré les grands progrès de la vapeur, à la marine à voile. Au Chili, par exemple, dans les ports mal outillés où l’on est obligé de séjourner fort longtemps, ce sont des voiliers qui vont chercher les nitrates qu’ils rapportent en Europe, après y avoir importé les charbons d’Europe. Plus au nord, par delà San Francisco, sur les côtes de l’Orégon, par exemple, ce sont presque exclusivement des voiliers qui chargent les bois et les grains que cette contrée expédie sur l’Europe. Il y a clone, pour les voiliers, une limite de distance plus étendue encore que celle que nous avons constatée pour les vapeurs.
  - Mais le navire de commerce joue un autre rôle plus directement intéressant pour le commerce national et pour l’industrie nationale. Le navire de commerce qui porte le pavillon national, et auquel un industriel ou un commercant confie des marchandises d’exportation, accompagne la marchandise jusqu’à sa destination définitive. Cela a une double importance, au point de vue de la réclame, d’abord.: vous resteriez incrédules si vous entendiez dire que le Bon Marché va faire faire ses livraisons par le Louvre, ou le Printemps par le Bon Marché; vous considéreriez que ce serait là une perte de réclame. Ces maisons ont, en effet, un intérêt considérable à faire circuler leurs grandes voitures de livraison qui proclament partout qu’elles vendent beaucoup de marchandises, qui les rappellent constamment à leur clientèle.
  - <En plus, à l’extrémité d’une ligne régulière de navigation, il y a un agent de cette ligne. À P extrémité d’une ligne de navigation française, il y a un agent français, ou, tout au moins, un agent vivant d’une industrie française, ayant intérêt, par suite, à la faire prospérer. Par conséquent, la marchandise française n’est pas livrée à sa clientèle éloignée par une personne in différente, par un commis quelconque de chemin de fer; elle lui est remise par un Français, ou par un .représentant de la France, par un homme qui demeure en contact avec elle. Pour apprécier Pimpoxtance de ce fait, .il suffit d’examiner ce qui se produit dans le cas < contraire, lorsque la marchandise d’exportation me parvient au client que par l’intermédiaire d’étrangers. Voici un exemple ; emprunté à l’expérience personnelle d’un industriel de Roubaix : « J’ai fait pendant deux ans, disait-il, des envois d’une certaine » valeur dans l’Inde, à Pondichéry; j’avais reçu des témoignages
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  - » de satisfaction de la clientèle qui m’avait fait les commandes; » je pensais avoir touvé là un débouché intéressant que je » comptais développer; mais, malgré mes rappels réitérés, je » fus fort surpris de voir que je ne recevais plus aucune espèce » de commandes de ce pays-là. Informations prises, je compris » ce qui s’était passé. J’avais confié mes marchandises à un » navire allemand; c’était un agent allemand qui remettait mes » colis de tissus à la clientèle indigène, à laquelle, bien en-» tendu, il avait fait, comme tout bon Allemand (je ne l’en blâme » pas), de la réclame pour son commerce national. Ce qu’on » vous livre là, disait cet agent, nous pouvons très bien vous » le fournir à Barmen ou Elberfeld; de plus, vous aurez un délai » de paiement beaucoup plus long; nos banques sont organisées » de façon à permettre des crédits de six mois, neuf mois, tandis » qu’en France on ne vous consent qu’un crédit de trois mois, » et la marchandise vous reviendra moins cher. Il se gardait » bien d’ajouter que la marchandise serait moins soignée, mais » la clientèle ne s’en apercevait pas et se laissait ;gagner par » l’agent allemand au détriment du commerçant français qui » lui avait imprudemment confié le soin de ses intérêts ».
  - Par cet exemple, on peut se rendre compte de l’avantage qu’il y a à faire suivre la marchandise par un homme sûr, à l’accompagner jusqu’à la maison du client lui-même. La ligne de navigation exploitée sous pavillon national fournit précisément cet homme, et cela dans des conditions qui ne peuvent pas se comparer avec les dépenses qu’il faudrait faire pour entretenir un commis voyageur spécial ayant mission de vendre les marchandises d’un seul négociant dans un pays si lointain.
  - Ainsi, dans l’état actuel des choses, on constate deux faits complémentaires l’un de l’autre : d’une part, le commerce souffre de l’absence de marine nationale, car si un pays industriel n’a pas à sa disposition cette marine nationale qui peut accompagner ses marchandises, il est en mauvaise situation pour atteindre ou même pour garder sa clientèle étrangère; d’autre part, la marine marchande a besoin qu’on lui fournisse du fret, c’est-à-dire de l’exportation et de l’importation, et c’est encore auprès des négociants de son pays qu’elle a le plus de chance de s’en procurer. Mais, pour cela, il faut que l’industrie et le commerce de ce pays soient actifs, qu’ils puissent fournir des cargaisons.
  - Il est donc oiseux de s’attarder à ces discussions dont l’Angle-
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  - terre s’est fait une spécialité, et de se demander si c’est le pavillon qui suit la marchandise (Flag follows the-Trade), ou si c’est la marchandise qui suit le pavillon (Trade follows lhe Flag). La vérité n’est dans aucune de ces affirmations incomplètes, la vérité est que le pavillon a besoin d’une industrie, que l’industrie a besoin d’un pavillon, qu’ils sont faits l’un pour l’autre, qu’ils doivent se prêter un mutuel appui.
  - C’est là l’enseignement des faits, et c’est aussi pourquoi nous pouvons tous nous féliciter de voir la Société des Ingénieurs Civils de France, c’est-à-dire précisément la réunion des hommes qui sont le mieux à même de promouvoir le progrès industriel, faire un si bienveillant accueil à la Ligue maritime française, qui se propose, elle, de restaurer la marine marchande française.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - IMPRIMERIE chaix, rue BERGERE, 20, Pari?. — GU4-3H0. — (Encre Lorilleoi).
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - L>E FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - .RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - .» —WS+Q/S— »
  - BULLETIN
  - DE
  - MARS 1910
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
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- - DIFFÉRENTS MODES D'ÉCLAIRAGE DES PHARES1
  - PAR
  - M. J. BÉlVA.rVI>
  - Rien que le sujet de la communication soit : Description des différents modes d’éclairage des phares, il nous a semblé utile, — les phares étant des appareils spéciaux relativement peu connus,— de résumer brièvement les dispositifs des différentes parties qui les constituent, avant de chercher à nous rendre compte de la valeur des modes d’éclairage appliqués.
  - DEFINITIONS
  - Les phares sont des foyers lumineux placés ordinairement au sommet de tours élevées, et destinés à signaler, pendant la nuit, les points remarquables des côtes. Un phare est un signal utile pour celui qui l’observe, et non pour celui qui l’allume, tandis ' que le projecteur est un foyer lumineux destiné à éclairer, le plus souvent dans un but de défense, des êtres ou des objets situés à distance; par suite, nous allumons un phare pour qu’il soit vu de* nos amis, et nous allumons un projecteur pour voir nos ennemis.
  - Les noms ;anglais de ces appareils les définissent plus clairement qué‘les noms français. Les Anglais appellent, en effet, un phare « Lighthouse « (maison de lumière) et un projecteur « Search light » (lumière de recherche).
  - D’ailleurs, pour se rendre compté de la différence qui existe entre un phare et un projecteur, il suffit de jeter un coup d’œil sur la planche 299. Les figures 2, 3, .4, 5, 6, 7, 8 représentent des appareils de phares, tandis que la figure 1 représente un
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  - projecteur électrique avec miroir de 4,50 m de diamètre, fractionné, du système breveté de la maison Barbier, Bénard et Tu-renne. Ce projecteur est à commande électrique à distance et à main des mouvements d’orientation et d’inclinaison.
  - Il nous a paru intéressant de signaler ce fait, car dans le langage courant, et en particulier en matière d’automobile, on a fait confusion entre les deux mots et l’on a appelé phare d’automobile un appareil qui doit rendre visibles les obstacles de la route, c’est-à-dire un projecteur. Les véritables phares de l’automobile sont les lanternes de police, qui, plus exactement, correspondent aux feux de position des navires.
  - HISTORIQUE
  - L’établissement des phares remonterait à la plus haute antiquité, puisque l’on trouve dans Homère, dans le 49e Chant de VIliade, le passage suivant :
  - « Tel,, aux yeux des nautoniers, . que les vents entraînent » malgré eux loin des rives amies, apparaît l’éclat d’un feu » qui brûle dans un lieu solitaire, au sommet d’une montagne, » tel rayonne jusqu’au ciel l’état du bouclier d’Achille. »
  - Le plus connu des phares de l’antiquité est le phare d’Alexandrie, placé par les Anciens au nombre des Merveilles du monde; c’est, d’ailleurs, le phare d’Alexandrie qui a donné son nom à tous ceux qui ont été construits depuis, dans le même but. Ce phare était placé sur l’ile de « Pharos ».
  - Il y a, dans tout phare, la tour et le système d’éclairage. Nous n’examinerons pas la tour, mais simplement les systèmes d’éclairage.
  - Dans l’Antiquité, les feux étaient, le plus souvent, constitués par des foyers de bois ou de charbon. Plus tard, au xvme siècle, on y installa des lampes veilleuses, puis des réverbères San -grain, à réflecteurs sphériques et à mèches plates. Les résultats ne furent pas satisfaisants, les lampes fumaient et n’éclairaient pas, on ne voyait plus les feux aussi loin que lorsqu’ils étaient éclairés au charbon.
  - Teulère, Ingénieur en chef de la Généralité de Bordeaux, adressa, le 26 mai 4783, un rapport remarquable au ministre de la Marine, dans lequel il proposa :
  - 4° L’emploi de réflecteurs paraboliques ;
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  - 2° L’emploi d’une lampe à mèche cylindrique, à courant d’air intérieur ;
  - 3° La rotation des appareils.
  - Les propositions de Teulère purent être réalisées, dans de bonnes conditions, au phare de Cordouan, en 1790, grâce à l’invention des lampes à double courant d’air, avec l’addition de cheminées en verre.
  - Argand avait inventé la mèche circulaire, le tube intérieur creux pour l’arrivée d’air au centre de la flamme, et la crémaillère qui permet de faire monter ou descendre la mèche.
  - Meunier inventa l’emploi de la cheminée et l’obturateur qui, placé sur la cheminée, permet d’activer ou de réduire le tirage.
  - Quinquet et Lange firent, les premiers, fabriquer des cheminées en verre. L’invention en fut aussi revendiquée par Argand qui, avant eux, en aurait eu l’idée.
  - En 1791, le phare de Cordouan, en France, était éclairé avec des réflecteurs paraboliques et des lampes d’Argand.
  - En 1792, le Gouvernement Anglais ordonna de substituer les lampes d’Argand au charbon pour l’éclairage des phares, et le phare des îles Scilly fut le premier, en Angleterre, doté de ce mode d’éclairage."
  - Bordier-Marcet, associé et successeur d’Argand, imagina les réflecteurs à double paraboloïde, ou à double effet, avec un bec au foyer de chacun des deux paraboloïdes, de façon à éclairer un angle plus considérable et employer moins de réflecteurs pour produire un feu fixe éclairant tout l’horizon. C’est à la'Hève, en 1811, que furent essayés les premiers de ces appareils.
  - Bordier-Marcet imagina aussi le réflecteur sidéral, dont les surfaces sont engendrées en faisant tourner la parabole autour d’une verticale passant par le foyer. Un vide était ménagé au centre du réflecteur pour le passage du bec. Ces appareils ont été placés dans beaucoup de feux secondaires ou de fanaux.
  - Comme nous l’avons dit plus haut, Teulère, dans son rapport, avait parlé de faire tourner les appareils. Son but était uniquement de répartir plus uniformément la lumière autour de l’horizon. C’est Lemoyne, maire de Dieppe, qui proposa, en 1784, d’occulter périodiquement la lumière d’un feu fixe pour diversifier les apparences des phares, et éviter ainsi de funestes méprises; il annonça qu’en Suède, au phare de Marstrand, on avait fait tourner un axe vertical autour duquel étaient attachés quatre réverbères, de manière à produire les éclats.
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  - Le feu de Cordouan, établi en 1791, était à éclats.
  - Nous arrivons maintenant à la véritable révolution apportée dans les phares par l’invention des lentilles à échelons, très souvent désignées du nom de leur inventeur « lentillesFresnel », cette invention étant due à Augustin Fresnel, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
  - En 1811, unè décision ministérielle institua*en France une Commission mixte comprenant : trois officiers de marine, un inspecteur des Constructions navales, désignés par le ministre de la Marine, trois inspecteurs des Ponts et Chaussées désignés par le ministre de l’Intérieur et deux membres de la première classe de l’Institut élus par cette classe. Ce fut là l’origine de la Commission des Phares, qui devint permanente et qui fonctionne encore aujourd’hui.
  - Par suite des circonstances dans lesquelles se trouvait, la France, au commencement du xixe siècle, on ne put donner un grand essor aux travaux des phares. L’Angleterre, au contraire, avait fait des progrès rapides et un grand nombre de feux, d’un éclat remarquable, brillaient sur ses côtes.
  - Des plaintes furent adressées à l’Administration française sur l’insuffisance de ses feux, et la Commission des Phares fut chargée d’examiner ces plaintes.
  - En juin 1819, Fresnel fut nommé membre de la Commission des Phares. -
  - Il commença par étudier avec soin les réflecteurs paraboliques et détermina l’angle qu’ils devaient embrasser autour du foyer, soit environ 117 degrés depuis le sommet jusqu’à l’ouverture, pour obtenir le maximum d’effet utile. Mais^ tout en s’occupant de tâcher d’améliorer les.réflecteurs paraboliques, il poursuivait parallèlement l’idée qui lui était venue, dès qu’il avait eu à s’occuper des questions relatives à .Féclairage des phares, à savoir : de remplacer les réflecteurs paraboliques par de grandes lentilles en verre.
  - En effet, les meilleurs réflecteurs métalliques absorbent environ la moitié de la lumière incidente, tandis qu’une lentille dont l’épaisseur n’est pas trop grande n’absorbe guère qu’un dixième. En outre, avec les îentnies, il suffisait d’avoir une source lumineuse unique pour toute la couronne de lentilles, au lieu d’en avoir autant que de réflecteurs métalliques, c’est-à-dire jusqu’à quatre-vingts dans certains phares, comme dans le premier appareil à réflecteurs installé à Cordouan.
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  - Il y a donc économie notable de combustible et grande simplification de service avec les appareils à lentilles.
  - Toutefois, comme dans les phares il était nécessaire d’employer des lentilles de grande dimension, si on avait terminé ces lentilles par une surface sphérique continue, elles auraient eu au centre une épaisseur considérable et auraient ainsi présenté le double inconvénient d’absorber énormément de lumière et d’avoir un poids beaucoup trop élevé. « Mais, dit Fresnel, » dans son mémoire de 1822, si on divise la lentille en anneaux » concentriques et qu’on ôte à la petite lentille du centre et » aux anneaux qui l’entourent toute la partie inutile de leur » épaisseur, en leur en laissant assez pour qu’ils puissent être » solidement unis par leurs bords, on conçoit que l’on peut ob-» tenir le parallélisme des rayons émergents partis du foyer en » donnant à la surface de chaque anneau la courbure et l’incli-» naison convenables ».
  - Le principe des lentilles à échelons était trouvé ; restait l’exécution.
  - Au début, cette exécution fut assez imparfaite, à la fois parce que les verreries n’étaient pas en mesure de fournir des pièces de, crown glass exemptes de bulles ou de stries, et parce que les moyens de travail du verre dont on disposait étaient extrêmement rudimentaires. Le verre se travaillait alors à la main dans des bassins qui ne permettaient d’obtenir que des surfaces planes ou sphériques.
  - En 1820, après plusieurs essais dans lesquels les pièces de verre constituant la lentille étaient collées sur une glace servant de support, Fresnel fit exécuter, pour le phare de Cor-douan, un appareil composé de huit lentilles polygonales à échelons.
  - Plus tard, les lentilles à échelons furent établies annulaires, mais les anneaux n’étaient pas encore d’une seule pièce.
  - Enfin, actuellement, les lentilles sont construites avec des anneaux d’une seule pièce.
  - Pour utiliser les rayons lumineux que la lampe envoie au-dessus et au-dessous du tambour, Fresnel avait étudié une combinaison de miroirs qui servait seulement à augmenter la divergence verticale et à éclairer les parties de la mer voisines du phare. Cette combinaison ne fut pas appliquée, et Fresnel s’arrêta au dispositif suivant : des lentilles inclinées récoltent la lumière émise par li lampe au-dessus du tambour'et la dirigent
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  - en un faisceau parallèle sur des miroirs qui la renvoient ensuite à l’horizon.
  - En vue d’augmenter la durée des éclats, Fresnel né faisait pas coïncider les axes des lentilles du tambour et les axes des lentilles inclinées.
  - Plus tard, il utilisa aussi la lumière passant au-dessous du tambour au moyen de petites glaces étamées ayant l’inclinaison convenable pour réfléchir horizontalement les rayons provenant de la lampe. Ces miroirs inférieurs étaient disposés pour produire un feu fixe, de façon qu’à faible distance du phare le feu soit constamment visible.
  - C’est par un appareil de feu tournant que Fresnel avait commencé l’application de son système, mais il avait indiqué le moyen de l’appliquer aux feux fixes. Toutefois, il écrivait en 1822 :
  - « Comme les feux fixes, qui doivent éclairer simultanément » tout l’horizon, ne sauraient avoir une aussi grande portée que » les feux tournants, et comme, d’ailleurs, ils peuvent être » confondus quelquefois avec des feux allumés sur la côte par » accident ou malveillance, la Commission a pensé qu’il serait » préférable de n’employer que des feux tournants, si l’on » parvient à les diversifier suffisamment. »
  - En fait, cette dernière condition se trouva plus difficile à remplir qu’on ne l’avait pensé, de sorte que l’on établit des feux fixes.
  - Depuis une vingtaine d’années, les dispositifs pour diversifier les phares à feux tournant s’étant multipliés, on a pratiquement réalisé le desideratum, de Fresnel, et les feux fixes ne sont plus
  - employés que pour des feux secondaires.
  - Fresnel avait imaginé, en outre, d’utiliser le phénomène connu en optique^sous le nom de « réflexion totale » et de
  - remplacer les miroirs, disposés dans les appareils de phares au-dessus et au-dessous des lentilles, par des anneaux qui
  - Fig. 1.
  - furent appelés « catadioptriques ». Dans ces anneaux (fig. 1), la lumière provenant de la source lumineuse F subit une réfraction à l’entrée A, une réflexion totale en B t une réfraction à la
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- - sortie G, tandis que dans les lentilles ordinaires, la lumière ne subit qu’une réfraction à l’entrée E et une autre à la sortie S.
  - En 1856, Fresnel fit exécuter, pour l’éclairage du canal Saint-Martin un appareil dans lequel figurent des éléments catadioptriques, mais les difficultés rencontrées dans l’exécution de ces éléments en arrêtèrent le développement, d’autant plus que Fresnel mourut en 1827, sans avoir pu apporter le couronnement à son œuvre.
  - Jusqu’en 1843, l’on n’exécuta que des appareils de sixième ordre, de 30 cm de diamètre, avec coupole et partie inférieure catadioptriques, et ce fut seulement en cette année 1843 que l’on disposa, au phare de Gravelines, une coupole catadioptrique dans un appareil de feu fixe de troisième ordre.
  - De 1843 à 1852, l’on ne construisit que des coupoles catadioptriques de feu fixe, et c’est seulement en 1852 que l’on disposa, au phare de l’Ailly, des lentilles annulaires catadioptriques produisant des éclats.
  - A ces nouveaux appareils, Fresnel avait appliqué de nouvelles sources lumineuses.
  - Les appareils à lentilles n’avaient plus qu’une seule source lumineuse au foyer commun des différentes lentilles; il était donc intéressant que ce foyer lumineux eût à la fois un grand éclat et un volume suffisant pour produire la divergence nécessaire.
  - Cette considération conduisit Fresnel à rechercher l’emploi de becs à mèches circulaires concentriques, dont le chimiste Guiton de Morveau avait eu l’idée et qu’il avait essayé de réaliser sans y réussir, car la chaleur dégagée par ses becs détruisait les soudures faites autour des mèches.
  - En 1819, des becs à deux et à trois mèches concentriques furent exécutés d’après les dessins de Fresnel. Ils étaient alimentés à l’aide d’un réservoir supérieur leur laissant arriver» de l’huile en surabondance pour refroidir le bec.
  - On appliqua ensuite les lampes mécaniques imaginées par Garcel en 1800 et, dès 1820, les essais sur les becs à mèches multiples étaient déjà tellement concluants que l’on construisait des becs à quatre mèches.
  - Fresnel avait eu également l’idée de l’emploi du gaz pour l’éclairage des phares, mais il mourut avant d’être arrivé à des résultats satisfaisants.
  - Les lentilles de Fresnel se répandirent rapidement dans les diffé-
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  - rents pays de l’étranger. Le premier phare étranger avec lentilles Fresnel fat allumé en Hollande en 1833, le second en Écosse en 1835; la Corporation de Trinity House, vers la même époque, adopta l’emploi des lentilles dans ses phares ; la Norvège, l’Espagne, la Belgique, l’Italie l’adoptèrent vers 1836 ou 1837,1a Suède vers 1840, les États-Unis vers 1841, le Danemark vers 1842, la Prusse vers 1845, l’Autriche vers 1849, le Brésil vers 1850, le Portugal et la Turquie vers 1855, la Grèce vers 1856..
  - Depuis 1852, les principaux, perfectionnements apportés aux appareils de phares sont :
  - L’essai en 1860 de l’éclairage électrique à arc; le remplacement de l’huile végétale par l’huile minérale après 1870; vers
  - Fig. 2.
  - 1885, l’emploi du gaz d’huile comprimé pour l’éclairage des bouées; le dispositif mécanique avec flotteur à mercure, imaginé en 1889 par M. Bourbelles, alors ingénieur en chef du Service Central des Phares de France. Ce perfectionnement est certainement le plus important depuis l’invention de Fresnel; ce dispositif permet d’augmenter la vitesse de rotation des appareils, par conséquent de réduire l’intervalle entre les éclats et d’augmenter F amplitude des lentilles. Les éclats se succèdent à
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  - des intervalles très courts, les phares sont très rapidement reconnus et, en outre, leur intensité est notablement plus grande avec une moindre usure du mécanisme, le poids de l’appareil étant équilibré par la flottaison sur le mercure. L’appareil de Senetose, exécuté en 1890, fut le premier appareil muni de ce nouveau dispositif. La figure 2 représente .le chariot des appareils avant 1889, et la figure 3 le dispositif à pivot et flotteur à mercure de M. Bourdelles.
  - Les appareils sur flotteur à mercure permettent d’obtenir le maximum de rendement des appareils optiques, étant entendu, naturellement, que l’exécution des optiques elle-même ne laisse rien à désirer.
  - De même qu’après avoir imaginé les lentilles à échelons, Fresnel s’était appliqué à trouver la meilleure source lumineuse, de même M. Bourdelles, après avoir perfectionné les appareils, rechercha l’amélioration des sources lumineuses ; en 1895, c’est l’éclairage à incandescence par le gaz d’huile avec le manchon Àuer, et en 1899 l’éclairage à incandescence par la vapeur de pétrole. M. Bourdelles imagina également, en 1890, les appareils de feux permanents fixes, et en 1895 les appareils de feux permanents tournants."Ces appareils fonctionnent pendant deux mois sans la surveillance d’un gardien. En 1898, les feux flottants étaient complètement transformés par l’adoption des optiques pendulaires.
  - M. Bourdelles mourut en 1899, mais la recherche incessante des perfectionnements à apporter aux phares se continue sous la haute direction des collaborateurs de M. Bourdelles, M. Ribière, directeur, et M. de Joly, ingénieur en chef du Service Central des Phares de France, tous deux ingénieurs en chef des Ponts et Chaussées.
  - En 1902, l’éclairage à incandescence par l’acétylène est installé au phare de Chassiron. Des perfectionnements importants sont apportés dans les profils des appareils optiques et dans la précision d’exécution de ces appareils.
  - Bien qu’un peu long, cet exposé historique nous a paru intéressant pour nous permettre de mieux comprendre les dispositions actuellement adoptées et de constater la part prépondérante, on pourrait dire presque exclusive, prise par le génie français dans cette branche de l’art de l’ingénieur.
  - L’avance que notre pays avait, dans la question des phares, se maintient toujours, grâce à l’intelligence et à la haute compé-
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  - tence des ingénieurs du Service Central des Phares de France et au zèle des constructeurs français, qui n’ont jamais reculé devant aucun sacrifice pour assurer la perfection de leur fabrication.
  - Éléments constitutifs d’un appareil de phare.
  - En principe, toute source lumineuse quelconque combinée avec un appareil réfractant ou réfléchissant, en verre ou en quelque métal ou quelque matière que ce soit, peut constituer un phare ou un projecteur; mais nous avons vu, en suivant les étapes parcourues pour arriver aux phares modernes, que ces feux se composent :
  - 1° De lentilles Fresnel, en général annulaires ou de feu tournant, car les feüx fixes ne sont plus employés que pour des feux secondaires ;
  - 2° D’un mécanisme, presque toujours avec flotteur à mercure, permettant de faire tourner l’appareil généralement au moyen d’un mouvement d’horlogerie à contrepoids;
  - 3° D’une source lumineuse au foyer de l’appareil optique ; le tout enfermé dans une lanterne vitrée placée au sommet d’une tour.
  - La détermination de l’emplacement des phares, la hauteur à leur donner au-dessus du niveau de la mer, la répartition de leurs caractères le long des côtes, leur plus ou moins grande puissance lumineuse suivant leur emplacement, les dispositions de la lanterne et de la partie mécanique donneraient lieu à des considérations d’un grand intérêt. Bien que ces considérations interviennent souvent pour déterminer le mode d’éclairage, comme elles étendraient par trop le cadre de cette communication, nous nous limiterons à une étude très sommaire des appareils optiques et à un examen rapide des sources lumineuses placées au foyer des appareils.
  - Partie optique.
  - Son but.
  - Un appareil optique de phare est calculé pour transformer en un faisceau parallèle dirigé vers l’horizon maritime les rayons
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  - émis dans toutes les directions par un point lumineux mathématique placé en son foyer.
  - Profil générateur de l’optique.
  - Le profil générateur, comme le montre la figure 4, se compose d’une partie centrale MN appelée lentille ou tambour dioptrique, dans laquelle les éléments optiques agissent uniquement par réfraction. Le rayon lumineux pénétrant par la face incidente en E subit une première réfraction et une seconde à sa sortie en S par la face d’émission (fig. 4). On ne peut les prolonger pratiquement à plus de 30 degrés environ autour de l’axe passant par le foyer et le centre de la lentille, parce que le rayon lumineux rencontrerait la face incidente et émergerait de la face d’émission sous un angle trop aigu ; il y aurait une perte de lumière considérable par suite des réflexions superficielles. Avec le crown glass, si l’on prolongeait le profil jusqu’à 45 ou 50 degrés, on arriverait même à ce que les rayons extrêmes ne sortent plus de la lentille.
  - Au-dessus de la lentille dioptrique se trouve disposée la coupole catadioptrique ML et au-dessous la partie ou couronne inférieure catadioptrique NR (fig. â).
  - Dans les prismes de la coupole et de la partie inférieure, la lumière subit une réfraction sur la face incidente en A, une réflexion sur la face dite réfléchissante en B, et' une réfraction sur la face d’émission en G (fig. 4).
  - On comprend aisément, si l’on fait tourner le profil générateur autour de l’axe vertical AFB passant par le foyer, que l’on obtiendra un appareil comme celui représenté sur la figure 5, et l’on voit que, dans ce cas, l’appareil concentre seulement la lumière dans le plan vertical, mais la laisse répartie uniformément dans le plan horizontal. C’est l’appareil de feu fixe.
  - Si, au contraire, on fait tourner le profil générateur autour de l’axe horizontal PE passant toujours par le foyer, on aura une lentille comme le représente la figure 6. C’est la lentille de feu tournant. On voit alors que non seulement on a Concentré la lumière dans le plan vertical, mais également dans le plan
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  - horizontal, comme le montrent la coupe horizontale de la figure 6 et la coupe verticale de la figure 4, et l’on comprend immédiatement que les feux à éclats soient notablement plus puissants que les feux fixes, comme l’avait si justement remarqué Fresnel.
  - Caractère des feux.
  - Pour produire les différents caractères de feu tournant, on compose les appareils optiques de panneaux annulaires tracés
  - en coupant le profil optique par des plans méridiens passant par le foyer.
  - Par exemple (fig. 6), deux plans méridiens OA et OB espacés à 45 degrés à droite et à gauche de l’axe OC de la lentille, donnent un panneau annulaire symétrique soustendant 90 degrés dans
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  - le plan horizontal (fig. 7); l’appareil peut être composé de quatre panneaux semblables. A chaque révolution, l’appareil donnera quatre éclats simples ou symétriques, comme le montre le schéma 3 (fig. 9).
  - Dans les feux modernes, l’intervalle entre les éclats simples ou symétriques, est généralement de cinq secondes.
  - Si l’on coupe, au contraire, le profil optique (fig. 6) par deux plans méridiens OD et OE inégalement espacés de Taxe, l’un à 22° 30', l’autre à 07° 30', par exemple, on obtient la lentille re-
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  - Fig. 7,_
  - Fig. 8.
  - présentée sur la fîgüre 8 soustendant 90 degrés dans le plan horizontal, mais à axe décentré. Si l’on coupe le profil optique (fig. 6) par deux autres plans méridiens OF et OGf, on a une lentille symétrique de la première soustendant également 90 degrés dans le plan horizontal et à axe décentré.
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- - E clat simple l appareil à une lentille
  - Eclat simple 1 appareil à deux lentilles
  - Eclat triple |
  - 1 groupe de) 3 lentilles
  - Eclat triple 2,groupes de
  - G-P
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  - 3
  - 10
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  - Si maintenant l’on compose un appareil avec deux groupes de ces lentilles, on voit que l’on aura un appareil optique présentant le caractère du schéma 4 de la figure 9 et il donnera des groupes de deux éclats ou des éclats groupés par deux.
  - En effet, comme vous l’avez compris par les figures 4, 5, 6, 7 et 8, les rayons lumineux sortent parallèlement à l’axe de chaque lentille, et c’est la direction de cet axe qui donne la direction du faisceau.
  - On comprend, par ces deux exemples, que l’on puisse faire varier les dispositions des lentilles et obtenir différents caractères d’appareils, notamment ceux représentés sur les schémas de la figure 9.
  - * Ordre des appareils.
  - Les lentilles employées dans les phares sont désignées par leur distance focale ou longueur de la perpendiculaire abaissée du foyer sur la face plane. Au début, ces lentilles étaient classées en ordres d’après leur distance focale; il y eut d’abord quatre ordres, puis six; mais des distances focales encadrées entre celles déterminant des ordres conduisirent à avoir des ordres intermédiaires ou petit modèle. Des appareils à distance focale notablement plus grande que le premier ordre ayant été construits, on leur • donna des noms spéciaux. Nous résumons, dans un tableau ci-après, les distances focales les plus couramment employées, et nous citons seulement, à titre d’indication, les anciens noms parfois encore appliqués aux appareils, bien que le plus souvent on les désigne par leur distance focale :
  - Distance focale Appareil dit
  - mm
  - 1,330...... hyperradiant
  - 1,250..................... mesoradiant
  - 0,920. ..... de premier ordre
  - 700. ..... de deuxième ordre
  - 500. de troisième ordre grand modèle
  - 375. . . . . de troisième ordre petit modèle
  - 250...... de quatrième ordre
  - 1875 ..... de cinquième ordre *
  - 150. .... . de sixième ordre
  - La planche 209 représente différents types d’appareils de
  - Bull, 11
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  - phares construits par la maison Barbier, Bénard et Turenne, et qui permettent de se rendre compte des dispositions des lentilles, aussi bien que de leurs dimensions.
  - On voit également sur les photographies de cette planche la façon dont sont disposés la partie mécanique, qui permet de faire tourner les appareils au moyen d'un mouvement d’horlogerie à poids, ainsi que le dispositif des lampes, soit à niveau constant avec becs à mèches, soit à incandescence par la vapeur, de pétrole, soit même au moyen de l’arc électrique.
  - Les différentes photographies représentent :
  - Fig. 2. — 1 appareil de feu-éclair de troisième ordre grand modèle de 0,500 m de distance focale, à groupe de deux éclats toutes les dix secondes, composé de deux groupes de deux lentilles, sur armature à pivot et flotteur à mercure, illuminé : soit au moyen d’un brûleur à incandescence par la vapeur de pétrole avec manchons de 85 mm de diamètre, soit avec un bec à pétrole à trois mèches.
  - De semblables appareils ont été construits pour les phares de Barges et de Carteret, en France, d’après les projets dressés par MM. les Ingénieurs du Service central des Phares et Balises de France.
  - Fig. 3 A. — 1 appareil de feu-éclair hyperràdiant de 1,330 m de distance focale, à éclats simples toutes les cinq secondes, composé de six lentilles symétriques, avec armature à chariot et flotteur à mercure, disposé de façon que l’optique seule tourne,, le brûleur et les lampes étant fixes — l’appareil étant illuminé avec un bec à pétrole à six mèches, ou avec un brûleur à incandescence par la vapeur de pétrole avec manchons de 85 mm de diamètre.
  - Fig. 3 B. — 1 appareil de feu-éclair de quatrième ordre, de 0,250 m de distance focale, à groupe de deux éclats toutes les dix secondes, composé de deux groupes de deux lentilles, avec chariot à billes et flotteur à mercure; illuminé également avec un brûleur à incandescence parla vapeur de pétrole avec manchons de 55 mm de diamètre, ou avec des becs à trois mèches.
  - La comparaison des appareils A. et B permet de se rendre compte de la différence énorme qui existe dans les tailles des appareils optiques; on peut d’ailleurs remarquer que l’appareil de quatrième ordre n’est pas l’appareil le plus petit, puisqu’il existe encore des feux de cinquième et de sixième ordre .
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  - Fig. 4. — 1 appareil de feu-éclair de troisième ordre grand modèle, de 0,500 m de distance focale, à groupe de trois éclats toutes les dix secondes, composé de deux groupes de trois lentilles, sur soubassement à chariot et flotteur à mercure — illuminé à l’incandescence par la vapeur de pétrole avec manchons de 55 mm de diamètre, muni, en outre, de lampes de secours avec becs à quatre mèches.
  - La photographie représente l’appareil installé dans sa lanterne à montants hélicoïdaux, sur murette en fonte, du type généralement employé par l’Ilonorable Corporation de Trinity House (Service des Phares d’Angleterre), et construit pour le phare de Tynemouth.
  - Fig. 5. — 1 appareil de feu-éclair électrique de 0,300 de distance focale, à groupe de deux éclats toutes les dix secondes, composé de deux optiques jumelées, chaque optique comportant deux groupes de deux panneaux. Le soubassement est à pivot et flotteur à mercure ; les régulateurs électriques, qui tournent avec l’appareil, reçoivent le courant par l’intermédiaire de palettes plongeant dans des augets remplis de mercure.
  - Ce type d’appareil est le type le plus moderne des feux électriques : les phares de Belle-Ile, Barfleur et de La Coubre ont des appareils de ce type, établis d’après les plans dressés par MM. les Ingénieurs du Service central des Phares et Balises de France.
  - Fig. 6. — 1 appareil de feu-éclair de quatrième ordre, de 0,250 m de distance focale, à groupe de trois éclats blancs toutes les quinzes secondes, composé de deux groupes de trois lentilles, avec armature à pivot et flotteur à mercure, — illuminé à l’incandescence par la vapeur de pétrole avec manchons de 55 mm de diamètre, et avec lampes de secours à deux mèches à réservoir inférieur. .
  - Les différentes vues de cette figure représentent : la vue du centre, la photographie de face de l’appareil ; la vue de droite, la photographie de profil de l’appareil, et la vue de gauche, la photographie de l’appareil ouvert pour faire le service du bec.
  - Des appareils semblables ont été construits notamment pour les phares de Nemours (Algérie), cap Sepet et Alpreck (France), établis d’après les projets dressés par MM. les Ingénieurs du Service central des Phares et Balises de France.
  - Fig. 7. — Appareil de feu-éclair de quatrième ordre, de 0,250 ni
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  - de distance focale, à éclats simples toutes les dix secondes, composé de deux grandes lentilles symétriques, avec armature à pivot et flotteur à mercure — éclairage à incandescence par la vapeur de pétrole avec manchons de 55 mm de diamètre, et lampes de secours à niveau constant avec becs à trois mèches.
  - Les trois vues de cette figure représentent : la vue du centre, la photographie de face de l’appareil; la vue de droite, la photographie de profil de l’appareil, et la vue de gauche, la photographie de l’appareil ouvert pour faire le service du bec.
  - Des appareils semblables ont été construits pour les phares des Poulains, Penfret, etc., établis d’après les projets dressés par MM. les Ingénieurs du Service central des Phares et Balises de France.
  - Fig. 8. — Groupe de trois appareils de feux-éclairs permanents, illuminés avec des becs à pétrole à une mèche pouvant brûler pendant deux mois consécutifs sans la surveillance d’un gardien. L’armature est à pivot et flotteur à mercure, le mouvement de rotation est produit par un moteur magnéto-électrique dont l’induit est calé directement sur l’arbre vertical et fait un tour toutes les dix secondes. Le courant est fourni par des piles à puissance électromotrice sensiblement constante, qui permettent d’assurer une révolution de l’appareil dans de bonnes conditions pendant deux et trois mois consécutifs.
  - L’appareil du milieu est un feu-éclair à éclats réguliers, de sixième ordre, de 0,150 m de distance focale, composé de deux grandes lentilles de 180 degrés donnant un éclat toutes les cinq secondes.
  - C’est le type adopté notamment au phare de Saint-Marcouf.
  - L’appareil de gauche est un feu-éclair permanent de sixième ordre, de 0,150 m de distance focale, à groupe de deux éclats blancs toutes les dix secondes, composé d’un groupe de deux lentilles soustendant chacune 135 degrés dans le plan horizontal.
  - C’est le type adopté notamment au phare de Ville-ès-Martin et de la Jetée Est du Port de Commerce de Cherbourg.
  - L’appareil de droite est un feu-éclair permanent de sixième ordre, de 0,150 m de distance focale, à groupe de trois éclats blancs, composé d’un groupe de trois lentilles soustendant chacune 72 degrés dans le plan horizontal.
  - C’est le type d’appareil employé notamment aux phares de Corn-Carhai, de la Horaine de Bréhat, de Walde (France), et de la Jetée Nord du port de Tunis (Tunisie).
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  - Ces différents appareils de feux-éclairs permanents ont été établis d’après les projets dressés par MM. les Ingénieurs du Service Central des Phares et Balises de France.
  - Divergence.
  - Les lentilles de feu fixe ou de feu tournant, exécutées d’une façon précise avec un point lumineux mathématique en leur foyer, donneraient un faisceau sans amplitude, pratiquement invisible.
  - Heureusement, les sources lumineuses ne sont pas des points théoriques, elles ont des dimensions matérielles et elles nous permettent d’obtenir ce qu’on appelle de la « divergence ».
  - Les rayons émis par une source ayant des dimensions matérielles se comportent comme le représente la figure 10, la marche des rayons de la figure 10 nous donne ce que l’on appelle là divergence verticale, et la marche des rayons de la figure 10 bis la divergence horizontale.
  - La divergence dans le plan vertical n’a pas besoin d’être très grande;~car, ainsi que le montre la figure 11 pour un phare placé par exemple à 80 m au-dessus du niveau de la mer, le rayon tangent à l’horizon maritime rencontre la surface du globe à 17 milles marins; un rayon faisant un angle de 1 degré au-dessous de cette tangente rencontre la surface du globe à environ 2,2 milles marins du phare, ce qui est pratiquement très suffisant. Quant à la divergence au-dessus de la tangente à l’horizon, c’est presque de la lumière perdue. Cependant, dans certains cas, dans les feux extrêmement puissants, comme les feux électriques, cette lumière est récupérée par l’éclairement qu’elle
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  - donne aux nuages; ce qui permet d’apercevoir le feu par réflexion dans les nuages au delà de sa portée géographique.
  - Quant à la divergence horizontale, elle n’a pas besoin d’être grande dans les appareils de feux fixes, mais dans les appareils de feux tournants il faut qu’elle soit suffisante pour que, l’appareil étant constitué d’un nombre de lentilles déterminé, et faisant une révolution dans un temps déterminé, la durée d’apparition de la lumière, en un point quelconque de l’horizon, soit telle que l’œil puisse percevoir l’éclat. On a reconnu, dans la
  - Fig. 11.
  - pratique, qu’il fallait compter sur une durée d’éclat d’au moins trois dixièmes de seconde pour les appareils à éclats blancs, et sur une durée plus grande encore pour les appareils à éclats rouges.
  - De ce qui précède, il résulte qu’il n’est pas nécessaire que les sources lumineuses à employer dans les phares aient beaucoup de hauteur, puisque, comme on le voit sur les planches, c’est la hauteur de la flamme qui produit la divergence verticale; mais il est nécessaire, au contraire, qu’elles aient un diamètre assez grand par rapport à leur hauteur, puisqu’il convient que pour les feux tournants, dont l’emploi est actuellement le plus répandu, la divergence horizontale soit relativement assez grande.
  - Nous remarquerons, que le feu soit fixe ou tournant, comme sa lumière se répartit tout autour de l’horizon, une source lumineuse ayant la forme d’un solide de révolution doit être adoptée, car elle se trouve présenter la même intensité dans tous les plans méridiens, tandis qu’une source lumineuse plate comme un bec papillon doit être rejetée. La flamme plate donne des intensités tout à fait différentes, suivant qu’on l’observe dans un plan horizontal sous des angles différents.
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- - Source lumineuse.
  - Forme.
  - Nous déduisons de ce qui précède que la forme idéale d’une source lumineuse pour phare serait une sphère ou peut-être mieux un ellipsoïde. Les sources lumineuses qui répondent donc le mieux à l’éclairage des phares sont celles qui se rapprochent davantage de cette forme, à la condition, bien entendu, qu’elles aient une intensité aussi grande que possible.
  - Éclat intrinsèque.
  - Il ne suffit pas, en effet, pour obtenir un bon rendement optique, qu’une source lumineuse ait une forme convenable; il faut encore qu’elle donne une lumière de belle qualité, si l’on peut s’exprimer ainsi. C’est ici qu’intervient ce que l’on appelle l’éclat intrinsèque, ou l’intensité par centimètre carré, ou si vous préférez, la densité lumineuse d’une source d’éclairage. C’est cet éclat intrinsèque qui permet d’évaluer par le calcul l’intensité d’un appareil, car, comme l’observe M. André Blondel, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées, dans sa théorie des projecteurs électriques 1894 : » Un miroir ou une lentille aplanétique se comporte à grande » distance exactement comme une surface plane incandescente » ayant pour éclat intrinsèque en chaque point l’éclat même de » la source au point correspondant multiplié par les coefficients » de transmission et d’effet optique. »
  - Cette observation nous montre que pour avoir une grande intensité, il faut employer des panneaux de grande surface.
  - Il existe encore deux conditions pour choisir la source lumineuse la plus convenable, c’est la dépense d'entretien de cette source et la sécurité absolue de fonctionnement..
  - Ces dernières conditions justifient l’emploi de différentes sources lumineuses suivant l’importance du phare que l’on veut établir et suivant les ressources locales en combustibles, en personnel, etc.
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  - Différentes sources lumineuses actuellement employées dans les phares.
  - Tous ces points étant établis, nous n’avons plus qu’à examiner rapidement les différentes sources lumineuses actuellement employées dans les phares.
  - Pour faire mieux comprendre ce qui va suivre, nous remarquerons que l’on appelle généralement dans les phares « lampe » le réservoir renfermant le combustible, et « bec ou brûleur » la partie qui produit la flamme; ces deux organes, lampe et brûleur, sont généralement distincts dans les appareils de phares, et souvent très éloignés l’un de l’autre, comme le montrent les figures de la planche 209.
  - Huile végétale.
  - Tout d’abord, ef par ordre d’ancienneté, nous rencontrons l’huile végétale encore employée par certains pays, ou bien parce qu’ils ne se sont pas décidés à transformer l’éclairage de leurs anciens phares, ou bien parce qu’il leur est parfois difficile de se procurer du pétrole et qu’ils préfèrent utiliser les ressources locales : huile de coco, etc.
  - En fait, les becs des lampes exclusivement à huile végétale ont peu varié depuis Fresnel.
  - Des becs ont été établis également pour brûler indistinctement l’huile végétale ou minérale au moyen de l’appendice Denechaux.
  - Le tableau ci-dessous donne pour chaque ordre de phares les dimensions des anciens becs à huile végétale. On n’employait pas de becs à plus de quatre mèches.
  - DISTANCE focale ORDRE des phares DIAMÈTRE des mèches en millimètres CONSOMMATION par heure en grammes INTENSITÉ en carcels CONSOMMATION^ par heure et par carcel
  - 0,920 1er 0/ . . 22 43 64 85 760 23,0 33,0
  - 0,700 2B 0/. . . . 24 46 69 « 500 15,0 33,3 .
  - 0,500 3e 0/ gr. mod 19 39 » » 175 5,0 35,0
  - 0,250 3e 0/ pt. — 16 32 » » 110 3,0 36,7
  - 0,1875 4* 0/ gr. - 24 » » » 60 1,6 * 37,5
  - 0,150 4e 0/ pt. — 21 » » » 50 1,3 38,5
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  - Actuellement, quand, par exception, l’huile végétale est encore employée, on se sert des mêmes becs que pour l’huile minérale.
  - Quant aux lampes, il en existe encore en service du type construit par Wagner en 1820. De petites pompes à valvules actionnées par un mécanisme à poids aspirent l’huile dans un réservoir et la refoulent au bec; l’huile végétale, qui déborde au-dessus des bougies retombe dans le réservoir d’où elle est renvoyée au bec. On appelle communément bougies les tubes renfermant les mèches.
  - Les lampes dites à réservoir supérieur sont parfois employées également; elles se composent d’un réservoir placé à un niveau supérieur au bec avec lequel il communique par un tuyau sur lequel est disposé un robinet à pointeau. Ces lampes sont tout à fait rudimentaires, mais elles peuvent être parfois recommandables quand on doit confier le gardiennage à des mains très inexpérimentées, comme celles de gardiens nègres par exemple.
  - On établit encore des lampes à pression d’air ou à modérateur par contrepoids. Le principe est le même que celui de la lampe à réservoir supérieur.
  - La charge, produite dans un cas par la différence de niveau, l’est, dans les autres cas, par une pression d’air ou par un contrepoids, un robinet à pointeau réglant, dans tous les cas, l’arrivée de l’huile au bec.
  - Huile minérale avec becs a mèches.
  - L’huile minérale ne fut employée de 1857 à 1870 que dans des lampes à une mèche à réservoir inférieur. La mèche s’alimentait par capillarité. C’est seulement après 1870 que l’on réussit à brûler l’huile minérale dans des becs à mèches multiples, par l’emploi du courant d’air extérieur. Comme on réalisait une économie importante sur le prix du combustible, et qu’il fallait reconstruire tous les becs, on en profita pour employer une partie de l’économie à augmenter -l’intensité des feux et les dimensions des becs.
  - Les caractéristiques des becs sont données dans le tableau ci-contre. Sur ce tableau figure le bec à six mèches qui fut créé seulement plusieurs années après; il fut également construit, mais très exceptionnellement, des becs à sept et à dix mèches.
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  - La conduite de ces gros becs devenait très délicate, et on les employa fort peu.
  - Caractéristiques des becs de la série impaire.
  - TTVITVr/^ i TTA "VT O NOMBRE DE MÈCHES DU BEC
  - 1NDICA1 IONS 1 % 3 4 5 6
  - Diamètre du bec en centimètres 3 5 7 9 il 13
  - Consommation d’huile par heure
  - en grammes 55 175 370 645 1000 1450
  - Hauteur de la flamme en centi-
  - mètres Intensité admise en nombres 4,7 6,1 7,2 8,2 9,1 9,8
  - ronds (en carcels)...... 2,2 6,9 14,3 24 3b" 50
  - Gomme dans les becs à huile minérale, le niveau de l’huile doit se trouver à 4 ou 5 cm au-dessous de la partie supérieure,, il fallait ménager des trous dans les bougies des becs ou se servir de becs avec appendices Denechaux, dont nous avons parlé plus haut, car les lampes basées sur le principe du vase de Mariotte n’assuraient pas un fonctionnement très régulier. En outre, par économie, au début, on employa les anciennes lampes à huile végétale décrites plus haut avec des becs Denechaux, jusqu’à ce que M. Bourdelles eût créé le type de lampe à niveau constant, modèle 1889, représenté sur la figure 12.
  - Lampe a niveau constant, système Bourdelles.
  - Cette lampe se compose : d’un vase en cuivre V, muni, à sa partie inférieure, d’un goulot G, qu’on ouvre ou qu’on ferme à volonté avec un robinet R. Un tube central G, ouvert à ses deux extrémités, traverse le fond supérieur du réservoir, disposé en entonnoir, et descend jusqu’à la partie inférieure du goulot. Un autre tube vertical T, débouchant à l’extérieur du goulot, s’élève jusqu’à la partie supérieure
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  - du réservoir avec laquelle il communique. Le goulot plonge dans une petite bâche B ou godet de niveau, d’ou partent le tuyau d’alimentation du bec A et celui du trop-plein P.
  - Pour remplir la lampe, on ferme le robinet du goulot et l’on verse, sur l’entonnoir, l’huile qui s’écoule dans le réservoir, par l’intermédiaire du tube central, en refoulant l’air dans le tube latéral, d’où il s’échappe au dehors. Le plein du réservoir terminé, on ouvre le robinet, l’huile se déverse alors dans la bâche, jusqu’à ce que son niveau ait atteint l’orifice inférieur du tube central, c’est-à-dire le niveau constant. A partir de ce moment, le tube central est vide, le tube latéral est plein jusqu’au niveau de l’huile dans le réservoir, et la lampe est prêle à fonctionner. Si l’on ouvre Je robinet du bec, on peut faire l’allumage. A mesure que l’huile se consomme, son niveau baisse dans la bâche et découvre l’oriûce du tube central G par lequel l’air s’introduit dans le réservoir, en faisant écouler la quantité d’huile voulue pour rétablir le niveau constant. Les figures 2 à 7 de la planche 209 représentent des appareils illuminés avec des lampes à niveau constant.
  - Cette lampe donne un niveautrès sensiblement constant quand ‘le réservoir Y peut être placé presque immédiatement au-dessus du godet de niveau B. Si la distance entre ces deux récipients devient trop grande, par exemple, si, le feu éclairant tout l’horizon, on est conduit à placer le réservoir au-dessus de l’appareil optique, pbur ne pas faire occultation, il est bon de recourir à un autre type de lampe à niveau constant, imaginé aussi par M. Bourdelles, et représenté sur la figure 13.
  - La lampe est composée d’un réservoir R, et le niveau est établi au moyen d’un dispositif à flotteur à mercure formant « régulateur de débit ».
  - Il se compose d’un flotteur cylindrique F qui porte, dans sa partie centrale, une éprouvette en fer E contenant une quantité convenablement calculée de mercure, dans lequel plonge le tube T conduisant l’huile du réservoir. Ce flotteur se meut verticalement, avec un peu de jeu, dans un récipient Y réuni au brûleur par un tube R fixé sur son fond. Il est, en outre, muni d’un tube de trop-plein P. On remplit d’abord le réservoir, après avoir fermé le robinet K qui le met en communication avec le régulateur. Puis, ce robinet étant ouvert, l’huile s’écoule, remplit l’éprouvette, se déverse dans le récipient et fait monter le flotteur. A mesure que celui-ci s’élève, le tube
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  - du réservoir s’enfonce progressivement dans le mercure, qui réduit de plus en plus le débit de l’huile jusqu’à l’annuler.-A ce moment, la hauteur de cette huile dans le récipient doit atteindre le niveau normal fixé pour la régularité de la combustion du brûleur, c’est-à-dire 4 ou 5 cm en contre-bas de la couronne du bec. Dès lors, on peut procéder à l’allumage. Au fur et à mesure de la consommation de l’huile, le liquide s’é-
  - Fig. 13.
  - coule du récipient et fait baisser le flotteur jusqu’à ce que le débit du réservoir égale celui du brûleur. Le régime s’établit ensuite d’une façon permanente et l’appareil fonctionne automatiquement, avec une grande sensibilité, quelles que soient les variations thermométriques ou barométriques, dont l’in-, fluence est, au contraire, si nuisible au fonctionnement des lampes à niveau constant de grande capacité fondées sur le principe du vase de Mariotte.
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  - Les becs furent également modifiés, en France, en 1889, et nous en donnons les caractéristiques dans le tableau ci-contre.
  - Caractéristiques des becs de la série paire.
  - INDICATION NOMBRE DE MÈCHES DU BEC
  - 1 2 3 4 5 6
  - Diamètre du bec. . . . . . cm 2 4 6 8 10 12
  - Consommation d’huile heure par • • S 36 100 312 567 924 1392
  - Hauteur de la flamme . . . cm 4,5 6 . 7 8 9 9,5
  - Intensités admises en ronds nombre . carcels 1,8 5 12 21 33 48
  - Le dispositif à niveau constant est extrêmement simple et d’un service facile, il est encore employé dans-presque tous les phares, tantôt comme éclairage principal, tantôt comme éclairage de secours, dans le cas de l’emploi pour l’éclairage normal de l’incandescence par la vapeur de pétrole ou de l’arc électrique.
  - Becs et lampessîde feux permanents au pétrole.
  - Nous devons dire un mot des becs et lampes de feux permanents au pétrole imaginés vers 1892.
  - Le Service des Phares de France, dans la notice qu’il publia sur les appareils exposés à Chicago, en 1893, donne le principe du . dispositif de ces feux. Je ne peux mieux faire que de citer un extrait de cette notice : r •
  - « Lorsqu’on allume la mèche neuve d’un bec, on est obligé .» de réduire au minimum sa hauteur au-dessus de la couronne » de ce bec afin d’assurer la combustion de l’huile vaporisée, » Au fur et à mesure de la durée de l’éclairage, les dépôts pro-» venant de la décomposition des hydrocarbures oblitérant de » plus en plus la mèche, réduisent la vaporisation de l’huile et » abaissent la flamme qui finit par s’éteindre. Mais alors, si » l’on règle à nouveau convenablement la hauteur de la mèche » croûtée, ainsi que le tirage, on peut reprendre et continuer » pendant un cejtain temps l’éclairage. Il en résulte' que, pour
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  - » atteindre le but qu’on se propose dans les feux permanents,
  - » il convient d’opérer, au début de l’éclairage, sur une mèche » préalablement croûtée, et de régler sa hauteur au-dessus de » la couronne du bec, ainsi que le tirage, de manière à avoir » une flamme normale. Celle-ci peut, dans ces conditions, se » maintenir très longtemps, parce que l’accroissement des dépôts » de goudron et la diminution graduelle de la vaporisation » n’apportent à son état primitif que des changements relative-» ment faibles par rapport aux modifications qu’elle éprouve ;
  - » on emploie, à l’origine de l’éclairage, une mèche neuve.
  - » Il est facile de comprendre, d’après cela, que la prépara-» tion de la mèche exige le dépôt d’une couche de goudron aussi » faible et aussi uniforme que possible, et qu’il y a, en outre,
  - » intérêt à employer des mèches de grande épaisseur.
  - » L’expérience a confirmé cette manière d’envisager le fonc-» tiorinement des feux, permanents, et elle en a consacré les » dispositions. »
  - La lampe de ces feux est généralement à niveau constant avec régulateur à flotteur à mercure décrit plus haut. Le bec reçoit une mèche d’une épaisseur triple de celle des mèches des feux ordinaires, et cette mèche est coincée à sa partie supérieure par une virole de serrage. Le conduit annulaire du courant d’air extérieur porte un registre pour régler l’admission d’air. Le > fumivore porte également un registre pour régler le tirage au moyen d’une nouvelle admission d’air. La température extérieure agit, en effet, sur les flammes de feu permanent, et pendant la saison froide il faut réduire le tirage, sous peine de voir la flamme s’éteindre. . - ;
  - Ces feux permanents rendent de grands services pour l’éclairage des jetées inaccessibles par gros temps, des tours, balises, et de points d’intérêt secondaire qui ne comportent pas les dépenses d’établissement et d’entretien d’un phare.
  - Becs a mèches et lampes employés en Angleterre.
  - En Angleterre, l’éclairage à l’huile minérale au moyen de lampes à mèches concentriques fat étudié avec persévérance par Sir James Dougïass, ingénieur erf chef de l’Honorable Corporation de Trinity House. Cet ingénieur fit construire des becs avec déflecteurs extérieurs qui diminuaient^ le diamètre de la
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  - flamme tout en l’alimentant largement en air, ce qui rendait les flammes très intenses.
  - Ces becs dégagaient une chaleur considérable, et, à partir du bec à quatre mèches, il fallait non seulement employer de l’huile minérale à point d’éclair plus élevé, mais encore songer à rafraîchir les bougies ou tubes contenant les mèches. On dut obtenir ce refroidissement au moyen d’une surabondance d’huile
  - Fig. 14.
  - minérale, comme autrefois pour les becs à huile végétale ; mais l’huile minérale ne pouvait débonder par-dessus les mèches, car elle se serait emflammée; il fallut donc percer des trous dans les différentes bougies des mèches, environ 20 mm au-dessous de. la partie supérieure des becs,
  - Comme 11 fut construit et mis en service des becs à huit et dix mèches, il fallait une surabondance d’huile considérable pour
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  - refroidir convenablement les becs. Pour cette raison, on fut amené à construire des lampes à pression, comme celles représentées sur la figure 14, et que le gardien devait remettre en charge toutes les heures environ! Le gardien devait, en outre, veiller sur la flamme très susceptible de ces gros brûleurs et remonter la machine de rotation toutes les deux heures; par suite, son quart de veille était très chargé et on était certain qu’il ne pouvait s’endormir.
  - La lampe se compose essentiellement d’un réservoir R contenant l’huile minérale, au centre duquel se trouve une sorte d’accumulateur à contrepoids A. Une pompe P aspirant l’huile dans le réservoir R la refoulait dans l’acGumulatpur A. Des robinets détendeurs intercalés entre l’accumulateur et le bec permettaient de régler l’afflux d’huile au bec. L’huile en surabondance était ramenée par une tuyauterie dans le réservoir R.
  - Sir Thomas Matthews, successeur de Sir James Douglass comme ingénieur en chef de l’Honorable Corporation de Trinity House, augmenta encore l’intensité des becs Trinity House Douglass en agrandissant les courants d’air entre les bougies ; c’est ainsi que le bec à cinq mèches de Sir Thomas Mattews a le même diamètre extérieur que l’ancien bec à six mèches Douglass. Les mèches ont la même épaisseur, mais les courants d’air entre les bougies sont notablement plus grands.
  - Incandescence par la vapeur de pétrole.
  - Les perfectionnements aux becs à mèches s’arrêtèrent quand fut utilisée l’incandescence par la vapeur dé pétrole, dont l’emploi commença en France vers 1900.
  - Le principe des brûleurs à incandescence consiste à injecter le pétrole dans un vaporisateur convenablement chauffé. La vapeur produite se rend ensuite au bunsen du manchon, après s’être mélangée avec l’air nécessaire à sa combustion. Le chauffage du vaporisateur, lors de l’allumage, se fait par une source extérieure, par exemple une lampe à alcool, et après l’allumage, dans les anciens becs à vaporisateur extérieur, par la chaleur du manchon, et, dans les nouveaux becs à vaporisateur, inférieur, par une partie de la vapeur produite par le vaporisateur (fig. 45).
  - Les premiers becs étaient disposés avec vaporisateur en U renversé autour du manchon. Dans ces becs, le vaporisateur produisait de l’occultation. Dans les nouveaux becs, au contraire,
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  - le manchon est parfaitement découvert, comme le montre la ligure 15.
  - Le pétrole, transformé en vapeur dans le vaporisateur V, s’échappe par l’éjecteur E et pénètre avec l’air qu’il entraîne dans un tube T ayant à sa partie inférieure une virole mobile A pour régler l’arrivée d’air. Le jet vient se briser au sommet du tube T sur une chicane G. Par les deux tuyaux P, qui se terminent chacun à leur partie inférieure par une ouverture O avec
  - i
  - Fig. 15.
  - tôle perforée, redescend une partie du mélange gazeux qui sert à chauffer le vaporisateur. Les produits de cette combustion s’échappent par les tuyaux d’évacuation D, de façon à ne pas nuire à la flamme. La majeure partie du mélange gazeux s’échappe par la toile métallique M, elle donne une flamme bleue très chaude qui porte le manchon à l’incandescence.
  - Quant aux lampes, elles se composent essentiellement d’uu résôrvoir contenant le pétrole nécessaire à la consommation d’une nuit et d’un autre réservoir dans lequel on comprime de
  - Bull 12
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  - l’air au moyen d’une pompe à main. L’air comprimé forme pression sur le pétrole qui arrive au vaporisateur à la pression de 3 à 4 kg.
  - L’air est comprimé dans le réservoir à une pression d’environ 7 kg, et un détendeur placé entre le réservoir d’air et celui de pétrole ramène la pression dans le réservoir à pétrole à la pression de marche de 3 à 4 kg.
  - C’est le type de lampes du Service des Phares de France.
  - On préfère parfois, et c’est le cas en Angleterre, éviter le détendeur et donner au réservoir d’air des dimensions telles que la diminution de pression, occasionnée par la consommation de pétrole, soit pratiquement insignifiante.
  - Le succès obtenu par le Service des Phares de France, avec l’incandescence par le pétrole, décida les autres pays à l’adopter. Sir Thomas Matthews, ingénieur en chef du Trinity House, étudia un brûleur qui a une très belle intensité. Le vaporisateur est à la partie supérieure, il est en formé" de serpentin renfermé dans une enveloppe en tôle garnie d’amiante, pour récupérer le plus de chaleur possible ; des bouchons de nettoyage sont ménagés dans le serpentin.
  - En Irlande, en Suède, aux États-Unis, on imagina d’autres becs ; mais ils ne diffèrent, en somme, que par des dispositions de détail de ceux que nous venons de décrire.
  - Pour ne pas allonger par trop ce mémoire, nous n’insisterons pas sur les dimensions à donner aux vaporisateurs, aux éjec-teurs, aux réchauffeurs des vaporisateurs, sur le nettoyage, sur les dispositions accessoires permettant la substitution d’une lampe ou d’un bec à mèches de secours, etc. La 'figure 2 de la planche 209 représente un appareil illuminé avec lampe à incandescence par la vapeur de pétrole, les lampes étant fixées sur l’appareil et tournant avec lui ; tandis que la figure 3 représente les lampes placées à côté de l’appareil.
  - Incandescence par la vapeur de pétrole avec injection d’oxygène.
  - Des essais ont été faits pour augmenter encore la puissance des brûleurs à incandescence par la vapeur de pétrole en remplaçant l’arrivée d’air par une arrivée d’oxygène. L’augmentation d’intensité est d’environ 30 à 40 0/0. En raison de la complication résultant de l’approvisionnement du phare’ en oxygène, ce dispositif ne s’est pas répandu -jusqu’à présent.
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- - Éclairage au gaz ordinaire.
  - Le gaz ordinaire n’a guère été employé que dans les phares d’Irlande, dans des grands appareils avec des becs énormes à 108 et 148 jets.
  - Éclairage au gaz d’huile.
  - En France, en 1886, on appliqua le gaz d’huile comprimé à l’éclairage des bouées, et les heureux résultats obtenus engagèrent à développer ce mode d’éclairage. On l’étendit d’abord aux feux flottants fixes, en 1894, au ponton de Rochebonne, ce qui permit de supprimer le gardiennage, particulièrement onéreux pour les feux flottants.
  - Lorsque l’idée vint à M. Bourdelles d’expérimenter l’incandescence dans les phares, il songea immédiatement à utiliser le gaz d’huile, car le gaz de houille donne lieu à des condensations importantes, même sous des pressions réduites. Ges condensations rendent le gaz de houille pratiquement inutilisable, l’emploi de la pression mesurée par une hauteur d’eau d’au moins 1,60 m ayant été reconnu indispensable pour obtenir la [meilleure puissance lumineuse des brûleurs.
  - - C’est en 1894 que les premiers essais furent faits; le brûleur employé (fig. 46) est construit sur le principe des bunsen ordinaires, mais très soigneusement étudié pour que le mélange de gaz et d’air soit bien intime.
  - Le gaz d’huile est généralement obtenu par la distillation, dans des cornues portées au rouge, d’huile de goudron de lignite, d’huile de Boghead, de naphte ou de schiste. Les huiles de schiste ou de Boghead, qui sont le plus souvent employées, doivent avoir une densité de 866 à 870 degrés.
  - Le tableau ci-après donne la composition comparative des gaz épurés de houille et d’huile.
  - Fig.; 16,
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- - — lof) —
  - ÉLÉMENTS CONSTITUTIFS COMPOSITION MOYENNE gaz de houille épuré COMPOSITION MOYENNE gaz d’huile épuré
  - Protocarbures d’hydrogène 44 à 47 44
  - Bicarbures d’hydrogène ........ 9 à 7 35
  - Oxyde de carbone 9 à 10 3
  - Acide carbonique 5 à 6 4
  - Hydrogène 26 à 24 11
  - Azote 3 à 2 traces
  - Acide sulfhydrique 3 à 2 traces
  - Oxygène et divers 1 à 2 3
  - Total Densité 100 0,50 à 0,55 100 0,80 à 0,85
  - Les bicarbures, dont le principal est l’êtylène, élément le plus éclairant, se trouvent en proportion quatre fois plus grande dans le gaz d’huile que dans le gaz de houille; aussi le premier a-t-il un pouvoir éclairant quatre fois plus élevé. Un brûleur, consommant 26 à 27 1 de gaz d’huile à l’heure, éclaire autant qu’un bec consommant 105 1 de gaz de houille, soit dans la proportion de 1/8,
  - L’éclairage à incandescence par le gaz sé répandit relativement peu dans les phares, car l’incandescence par la vapeur de pétrole, mise au point peu après les premières applications de l’incandescence par le gaz, lui fut préférée au double point de vue de l’économie et de la facilité de première installation. Dans un cas, il faut installer une petite usine à gaz avec fours, épurateurs, gazomètres, pompe de compression, réservoir, accumulateur, etc., dont le coût est d’environ 25000 f (vingt-cinq mille francs). Dans l’autre cas, l’installation coûte 3000 à 4000 f (quatre mille francs).
  - Au point de vue de la puissance lumineuse, on obtient avec le pétrole plus de lumière qu’avec le gaz.
  - Pour ces raisons, l’incandescence par le gaz n’est plus guère appliquée maintenant que sur les feux flottants et sur les bouées,
  - Le seul défaut de l’éclairage au gaz d’huile est la difficulté de transport. Ce transport s’effectue' dans des accumulateurs lourds et encombrants qui nécessitent l’aménagement de navires spé-
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  - ciaux pour porter le gaz aux bouées et aux feux flottants, ou de tuyauteries très longues pour des feux à terre, ce qui conduit souvent alors à installer une usine pour chaque phare quand cette tuyauterie devient trop longue. C’est une dépense assez élevée et dont on ne tire pas tout le rendement possible, car cette usine fonctionne seulement quelques heures par mois.
  - Acétylène.
  - L’acétylène n’est employé dans les phares que depuis ces dernières années, mais ses applications ne sont pas très nombreuses. Les brûleurs établis pour brûler à feu nu fournissent des flammes plates ou très fines, mal appropriées aux appareils lenticulaires, comme nous l’avons expliqué plus haut. Des becs à flamme plate, disposés en couronne, ne donnent pas non plus la flamme homogène désirable et, au foyer des appareils lenticulaires, sont loin de donner l’effet utile que l’on pourrait attendre de l’intensité globale de la couronne des becs.
  - Malgré ce défaut, ce mode d’éclairage est employé dans quelques phares à l’étranger.
  - L’acétylène à flamme nue ne saurait être conseillé dans-des phares tournants de quelque importance, même dans des appareils de 0,250 m de distance , focale ; mais seulement dans des feux secondaires, comme les bouées lumineuses et les feux de port, tout au moins jusqu’à ce que l’on ait trouvé un bec répondant aux conditions désirables pour être employé dans les phares.
  - Est-il intéressant de rechercher ce bec ?
  - Sans hésiter, nous répondons non; car il est bien plus intéressant d’employer l’éclairage à incandescence qui, pour une moindre consommation de gaz, donne une source lumineuse plus homogène et plus intense.
  - En 1902, les Ingénieurs des Phares de France firent une installation de ce genre au phare de Chassiron.
  - La figure 17 représente le brûleur employé avec manchon de 55 mm de diamètre. C’est un bunsen présentant les particula-' rités suivantes :
  - L’appel d’air est établi pour entraîner un volume d’air égal à
  - Fig. 17.
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  - douze fois celui de l’acétylène., et la tête comporte une toile métallique surmontée d’un faiscaau de tulbes fins aplatis à leur extrémité supérieure, pour éviter les rentrées de flamme inévitables avec l’acétylène brûlant dans un bunsen ordinaire.
  - La pression de régime est de 1,25 m d’eau ; avec l’acétylène comme avec le gaz, l’intensité de la source augmente avec la pression. Avec l’acétylène, l’intensité yarie de 62 becs carcel pour une pression de 20 cm d’eau, jusqu’à 213 becs carcel pour une pression de 1250, pression de régime qu’adoptèrent les Ingénieurs des Phares de France, On ne peut augmenter indéfiniment la pression, sous peine de réduire la durée des manchons.
  - Nous ne parlerons pas de la petite usine génératrice d’acétylène, car tout le monde connaît le principe de ces usines. Nous insisterons seulement sur ce point, que l’épuration du gaz doit être tout particulièrement soignée; car des impuretés, telles que l’hydrogène phosphoré, détruisent très rapidement les manchons.
  - Nous devons mentionner encore l’emploi, dans certains pays d’outre-mer, de l’acétylène comprimé, comme le gaz d’huile, pour l’éclairage des bouées.
  - Acétylène dissous dans l’acétone (appelé quelquefois à l’étranger gaz acétone).
  - L’emploi de l’acétylène dissous et comprimé dans l’acétone se répand également pour l’éclairage des bouées et feux difficilement accessibles. L’acétone jouit de la propriété remarquable de dissoudre un volume considérable d’acétylène. On peut compter pratiquement qu’un décimètre cube de matière poreuse, saturée d’acétone, dissout 100 1 de gaz à la pression de 10 kg.
  - On comprendra l’intérêt de l’acétylène dissous, quand on se rendra compte qu’avec une bouteille de 100 1 de capacité, pesant environ 220 kg,, on peut avoir 10000 1 sous la pression de 10 kg et 15 000 1 sous la pression de 15 -kg de gaz, alors qu’avec l’acétylène ou le gaz d’huile comprimé à 7 kg, pression ordinairement adoptée, il faudrait un réservoir de 1 471 1 pour contenir 10000 1 de gaz, et de 2147 1 pour contenir 15000 1.
  - L’acétylène dissous est très facilement transportable et n’exige
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  - pas les installations importantes nécessaires pour transporter le gaz d’huile ou l’acétylène comprimé.
  - L’usine génératrice d’acétylène est plus simple que l’usine à gaz, l’acétylène se produisant à froid, tandis que le gaz se distille à chaud.
  - If existe un certain nombre d’installations de l’acétylène dissous qui fonctionnent d’une façon très satisfaisante,
  - Arc électrique.
  - L’introduction dans les phares de l’éclairage par l’arc électrique date de 1860. Le phare de* Dungeness*, en Angleterre, allumé en 1862, reçut des machines magnéto-éleetriques de Holmes, munies de commutateurs pour redresser les courants. Au phare de la Hève, allumé en 1863, le courant fut produit par des machines à courants alternatifs de l’Alliance.
  - Ces deux phares étaient à feu fixe.
  - En 1869 fut allumé le phare à éclats de Gris-Nez composé d’une optique de feu fixe autour de laquelle tournait un tambour de lentilles verticales.
  - En 1882, une loi sanctionnant un programme proposé par M. l’Inspecteur général des Ponts et Chaussées Allard, alors Directeur du Service des Phares, comportait la création de quarante -six phares électriques. Ges phares devaient être munis uniformément de moteurs à vapeur de 12 ch nominaux actionnant des machines magnéto-électriques de Méritens, et de régulateurs Serrin avec charbons de 16 mm fonctionnant à couinants alternatifs sous 50 ampères 40 volts. Les appareils devaient se composer d’une optique de feu fixe de 0,300 de distance focale, autour de laquelle tournait un tambour de lentilles à éléments verticaux présentant une divergence artificielle pour produire les éclats.
  - Les six phares de Dunkerque, Calais, Gris-Nez, la Gauche, Planier et des Baleines furent installés d’après ces données.
  - En 1886, à la suite d’une enquête confiée à une Commission nautique spéciale, le nombre des phares électriques fut réduit à treize au lieu de quarante-six, en raison des frais élevés que nécessite leur établissement et surtout leur entretien. 0n évalue, en effet, que l’entretien annuel d’un phare électrique coûte au moins cinq fois plus cher que pour un phare illuminé au pétrole. Les perfectionnements signalés plus haut, apportés aux appareils
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  - de phares et à leur éclairage, notamment par l’incandescence, ont justifié pleinement les décisions delà Commission d’enquête, et l’emploi de l’arc électrique est extrêmement rare dans les phares.
  - Des six phares non encore établis, et dont la Commission avait maintenu l’éclairage par l’arc électrique, Creach, Belle-Ile et Barfleur furent établis de 1888 à 1890.
  - Les optiques types de 0,300 de distance focale furent composées He douze lentilles annulaires dissymétriques pour produire des groupes de deux éclats, la machinerie comporta des moteurs à air chaud actionnant des machines magnéto-électriques de Méritens, capables de donner sous 40 volts des courants de 25, 50 et 100 ampères. Les régulateurs Serrin comportaient des charbons de 10, 16 ou 23 mm, suivant le régime de marche, correspondant à la transparence de l’atmosphère.
  - Les nouveaux feux électriques de l’ile d’Yeu et de la Coubre furent établis, et l’ancien feu de la Hève fut transformé de 1893 à 1895, le nombre des lentilles de l’optique fut réduit, quatre seulement dans les feux de la Hève et de l’ile d’Yeu, pour produire un éclat toutes les cinq secondes, deux seulement dissymétriques au feu de la Coubre, pour produire un éclattoutes les dix secondes. L’armature est à pivot et flotteur à mercure.
  - La Hève conserva son ancienne machinerie.
  - La Coubre et l’ile d’Yeu reçurent des alternateurs monophasés, système Labour, au lieu des machines magnéto-électriques de Méritens, dont le fonctionnement est très sur et très satisfaisant, mais qui sont coûteuses-et encombrantes. Chaque alternateur donnait 50 ampères sous 45 volts.
  - Le phare de Penmarch, inauguré le 17 octobre 1897, comporte une optique double donnant une intensité double de celle des feux de la Hève et de l’ile d’Yeu; mais le régulateur, placé au foyer de chaque optique, marchait seulement au régime maximum dé 50 ampères.
  - Ultérieurement, les anciens phares électriques de Gris-Nez, Planier, la Canche, Cr.éach, Barfleur, Belle-Ille et la Coubre furent transformés d’après le type de phare de Penmarch. La figure b (PI. 209) représente l’appareil du phare de la Coubre, le dernier phare électrique transformé. Il est à groupes de deux éclats.
  - Aux phares de Créach, d’Ouessant et de Griz-Nez, les alternateurs diphasés permettent d’envoyer au plus fort régime de
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  - lumière 120 ampères dans chaque lampe. Pour éviter le couplage en parallèle et l’emploi de self-inductions encombrantes qu’exigent les groupes diphasés, au phare de la Coubre, les nouveaux alternateurs monophasés comportent chacun deux induits de 60 ampères chacun, le régime maximum du régulateur au foyer de chacune des optiques est de 120 ampères.
  - Nous avons dit qu’en France il y a treize phares illuminés par l’arc électrique; en Angleterre, leur nombre est seulement de quatre; d’autres pays en ont un, deux ou trois. Cet éclairage est donc fort peu employé et ne paraît pas devoir se développer en raison surtout des frais d’entretien.
  - L’arc électrique est cependant la source lumineuse ayant le plus grand éclat intrinsèque, par conséquent remplissant une des principales conditions d’une bonne source lumineuse de phare.
  - Inc A n des c e nc e électri que .
  - L’incandescence électrique, par suite de la forme des filaments des lampes, ne convient pas aux appareils de phares et, à part dans certains cas spéciaux et très rares, tels que les feux de direction, elle est peu ou point employée.
  - Progrès de l’éclairage.
  - Il peut paraître intéressant de résumer en tableau schématique les progrès de l’éclairage depuis 1790, date à laquelle apparaît le premier appareil remplaçant les feux nus, jusqu’à ce jour; c’est ce que représentent : la figure 18 pour les feux illuminés à l’huile végétale, au pétrole, a l’incandescence par le pétrole et par l’acétylène, et la figure 19 pour les phares électriques depuis 1863, date de l’emploi, pour la première fois, de l’arc électrique dans les phares, jusqu’à nos jours.
  - Ce tableau montre que, pour l’éclairage à l’huile, on est passé' de 240 becs carcel, en 1790, à 50 000 becs carcel au phare ‘ de l’ile Vierge et, pour les phares électriques, on est passé de 10000 becs carcel, intensité du feu de la Hève, en 1863, à 3 millions dans les phares électriques actuels; ces quelques chiffres montrent les progrès réalisés.
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  - 18 21
  - 1852
  - 18 95
  - 10 0 0
  - 1000
  - .19 01
  - 1902
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  - 18 85?
  - 18 81
  - 1893
  - 1891
  - 1901:
  - B-éflectggp parabolique 24:0 carcels
  - Jjfeutil.Ve dipptricpiô 612,0 c
  - A^’onctitm. des prismes eafcadioptiàcpies 8500 c.
  - Cllàssiroumcaudescern.ee vapeur de pétrole 18000 c. . Hourtin , feu éclair 6 mèches 190Ü0 c..
  - T&mfc S-15 Clair feu éclair mcauiescence vapeur de pétrole 25000 c.
  - Le Hâiÿpe feu fixe LOOOO c.
  - ^uûkercpie £eti scintillant 69000 c-
  - _0üèssant feu à éclats 500 000 c.
  - jja Lève feu à éclats optùpue atuple 1L50000 c.
  - TinTcnnihl feu. à éclats simples
  - double,
  - &
  - hd
  - y
  - ë ^
  - Giassiron feu éclair incandescence par acétylène 36000c.
  - Ile vierge feu éclair incandescaice vapeur àepétrole 50000 e.
  - &
  - Cæeacix feü-à éclats simples ' aptkpie double ùen&rce 3.000000 c
  - Fig. 18.
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  - Répartition des différents modes d’éclairage.
  - D’après l’exposé des caractéristiques des différentes sources lumineuses, nous pouvons déduire les circonstances dans lesquelles il est préférable d’employer l’une de ces sources lumineuses, de préférence à une autre.
  - L’arc électrique, source la plus puissante, malheureusement d’un coût d’entretien beaucoup trop élevé et demandant des gardiens instruits et soigneux, ne saurait être recommandé que pour des points d’atterrage particulièrement importants et dans des pays où l’on dispose abondamment d’un personnel expérimenté.
  - L’incandescence par la vapeur de pétrole doit être recommandée dans tous les phares à partir de ceux de quatrième ordre et dans tous les pays, à moins que l’on ne dispose d’un personnel par trop inhabile.
  - Pour les ordres inférieurs, cinquième et sixième ordre, dont l’emploi est pratiquement abandonné pour les véritables phares et réservé spécialement aux feux tout à fait secondaires, l’éclairage au pétrole au moyen de becs à mèches, l’incandescence par le gaz, ou l’acétylène, suivant les ressources locales, conviennent parfaitement-, que les feux soient visités tous les jours, ou quhls le soient tous les huit, quinze ou trente jours.
  - Pour les bouées, feux flottants, le gaz d’huile ou l’acétylène, .spécialement raeétylène dissous dans l’acétone, sont tout indiqués. . .
  - Quelques considérations sur les phares de l’avenir.
  - Les phares, comme tout œuvre humaine, sont essentiellement perfectibles, les progrès réalisés depuis vingt ans prouvent même avec quelle rapidité les perfectionnements se succèdent parfois- Aussi, en terminant, je ne puis résister à la tentation de poser cette question :
  - Quels pourraient -être les modes d’éclairage de l’avenir ? ou même encore cette autre qui paraît paradoxale :
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  - N’éteindra-t-on pas les phares, et ne remplacera-t-on pas l’éclairage par les ondes hertziennes, par exemple ?
  - Bien qu’il soit audacieux de chercher à prédire l’avenir qui se charge souvent de donner des démentis éclatants aux présomptueux qui ont voulu le pénétrer, je vais essayer de le faire. Je vous demande seulement de ne pas me honnir si, dans quelques années, vous constatez que j’ai été un faux prophète, ma tentative est sans prétention et mes déductions découlent de l’état actuel de nos connaissances.
  - Les ondes hertziennes ne sont pas encore actuellement dirigées, mais admettons, ce qui ne saurait tarder, que l’on trouve le moyen de les diriger pratiquement et sûrement, elles pourront rendre de grands services à la navigation et permettre de diriger les navires même par brouillard, mais il n’en est pas moins vrai qu’elles nécessitent des installations à bord des navires. Ces installations sont, jusqu’à présent, l’apanage presque exclusif des grands paquebots et des navires de guerre.
  - Admettons même que ces installations puissent dans l’avenir se faire économiquement et pratiquement-à bord de tous les bateaux, même des voiliers, et que le personnel soit suffisamment expérimenté pour entretenir et utiliser les appareils, il faut encore prévoir les cas de force majeure, orages, avaries des appareils récepteurs, et autres accidents de nature à supprimer ou à fausser les indications que devraient fournir les -ondes hertziennes. On ne voit pas un capitaine prenant la responsabilité de diriger son navire, sans vérifier à la sonde les indications des ondes hertziennes, comme cela se fait actuellement par temps de brouillard pour vérifier les indications très* imparfaites des signaux de brume.
  - Quelle complication par rapport au phare. Avec le phare, pas d’appareil récepteur entre le capitaine et le signal lumineux, donc pas de cause étrangère d’erreur. La vue est le plus précis de nos sens, et ses erreurs sont insignifiantes dans la pratique nautique. Un feu est un signal éminemment précis.
  - Mais en temps de brume objectera-t-on?
  - Tout d’abord, la brume est l’exception, et la plupart des signaux sonores ne fonctionnent guère plus de soixante heures en moyenne par an. Dans le cas de brume, évidemment les ondes hertziennes rendront des services, et l’on peut prédire que tous les phares importants seront doublés d’une station productrice de ces ondes.
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  - Quelle source lumineuse paraît désirable.
  - On n’éteindra donc pas les phares, alors quel mode d’éclairage parait désirable? L’arc électrique depuis cinquante ans qu’il a été essayé, n’a pris pratiquement aucun développement, à cause des frais d’entretien; l’éclairage à incandescence par le pétrole donne satisfaction dans la plupart des cas. Le manchon à incandescence est encore plus haut que large, ce qui est inutile au point de vue de l’éclairage des phares. Ne pourrait-on désirer une lampe à incandescence électrique dont les filaments très rapprochés auraient presque l’aspect du tissu des manchons avec la forme d’une sphère ou d’un ellipsoïde, forme que nous considérons comme la forme idéale pour les appareils de phare? Les essais faits au Service des Phares de France, sur des filaments de Nernst, ont démontré que l’intensité, par centimètre carré, de ces filaments était vingt fois plus grande- que celle des manchons à incandescence par le gaz.
  - On voit le gain énorme d’intensité qui serait réalisé.
  - Le courant pourrait dans beaucoup de cas être fourni par les réseaux d’éclairage publics qui se développent de plus en plus et les frais d’entretien et de gardiennage seraient très sensiblement réduits. L’électricité conquerrait ainsi la place que beaucoup de personnes lui attribuent, en pensant, à tort, que les phares sont illuminés par l’électricité.
  - Il y aurait toujours lieu, comme cela existe actuellement, d’avoir un éclairage de secours pour prévoir les cas de force majeure, ou hélas! de malveillance; car, ne l'oublions pas, les phares doivent présenter une sécurité absolue.
  - Quant aux appareils, on ne voit pas dans l’état actuel de transformations importantes à prévoir.
  - Dans cet exposé très rapide, je n’ai fait qu’effleurer presque toutes les questions dont j’ai parlé. Mon but était simplement de donner quelques idées générales sur les modes d’éclairage des phares.
  - Je terminerai par le vœu que cette communication provoque la décquverte de la lampe électrique à incandescence idéale que nous désirons pour les phares.
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- - LA STATION D’ESSAIS DE LIÉVIN(i)
  - PAR _
  - m. J. TAFFANBL.
  - La nécessité de créer pour les mines un vaste établissement expérimental est apparue à la suite de la catastrophe de Gour-rières. On se souvient de cette terrible explosion qui s’étendit à trois mines contiguës, qui dévasta 110 km de galeries et coûta la vie à 1099 de nos mineurs. On n’aurait pas cru qu’une telle dévastation fût possible et l’événement apparut particulièrement invraisemblable dans une exploitation que l’on savait sûre et totalement exempte de grisou.
  - Car on sait que le seul grand ennemi du mineur,, jusqu’à Gourrières, fut le grisou. Ce furent des explosions de grisou qui, de 1889 à 1891, ravagèrent plusieurs mines du Centre. Depuis cette époque, on avait si bien lutté contre ce dangereux gaz, et, grâce aux travaux mémorables des Commissions françaises du grisou et des substances explosives, de tels progrès avaient été réalisés dans nos exploitations minières, que l’on pouvait citer à bon droit les mines françaises comme des modèles en matière de sécurité ; et, de fait, nous n’avons pas eu à déplorer depuis 1891 un seul gros accident dû au grisou, alors que de nombreuses explosions ont dévasté les mines étrangères ; sur.l’ensemble, de cette longue période, la mortalité par le grisou fut proportionnellement quatre à six fois moindre dans notre pays qu’à l’étranger.
  - On soupçonnait bien l’existence d’un autre ennemi, les poussières de houille. On connaissait leur inflammabilité ; mais on ne pensait pas qu’elles fussent capables de propager la flamme au loin, surtout en l’absence du grisou; certaines expériences paraissaient confirmer cette opinion ; d’ailleurs, il était remarquable qu’il eût suffi en France de lutter efficacement contre le grisou, pour mettre un terme à la série des désastres miniers.
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  - Ainsi se justifiait l’opinion, que le grisou était bien toujours le grand ennemi, et que les poussières ne jouaient dans les explosions qu’un rôle secondaire ou local.
  - Or, le 10 mars 1906, survint la catastrophe de Courrières • l’enquête montra que c’était un grand coup de poussières ; le danger, des poussières existe donc, et il est très grave. C’est un danger nouveau, non seulement parce qu’il ne s’est manifesté chez nous pour la première fois, dans toute son intensité, qu’en 1906, mais encore parce que sa gravité est, dans une certaine mesure, une conséquence des conditions modernes de l’exploitation des mines. Par une singulière ironie des choses, en luttant contre le grisou, donc, en accroissant la puissance de la ventilation et en augmentant la vitesse des courants d’air dans les voies souterraines, on a favorisé la formation des dépôts de poussières et on les a généralisés ; les poussières des triages voisins des puits d’entrée d’air s’engouffrent dans 1a. mine en quantités d’autant plus considérables que la mine est mieux ventilée ; les bennes de charbon, circulant dans le vif courant d’air des voies de roulage, s’entourent d’un nuage poussiéreux qui ne se formerait pas dans un air plus calme ; les poussières de l’abatage, au lieu de se déposer et de se localiser au voisinage immédiat du chantier, sont entraînées par les courants et vont se déposer beaucoup plus loin. Ainsi se constituent dans toutes les parties de l’exploitation, une suite de dépôts capables, comme à Courrières, de porter la flamme d’un bout à l’autre de la mine.
  - C’est ainsi que leâ progrès accomplis dans la lutte contre le grisou ont fait surgir le. danger nouveau, comme une revanche de la nature que nous, avions l’illusion d’avoir domptée. -
  - Ce qu’il y eut de plus inquiétant, ce fut l’incertitude où l’on se trouva quand il s’agit de lutter contre ce nouvel et terrible ennemi. Les poussières sont fréquentes dans la mine, mais elles se présentent de bien des manières, et se différencient par la quantité, la finesse, la composition, la pureté, l’humidité. Quand sont-elles dangereuses? Et d’autre part, comment les combattre ? Faut-il tenter d’enlever toutes les poussières? C’est impraticable. Faut-il les arroser ? C’est un procédé très rationnel et déjà appliqué dans bien des exploitations ; mais quel degré de confiance faut-il accorder à ce procédé, quand on voit survenir, depuis Courrières, les grandes explosions de Reden, Kleinrosseln et Radbod en Allemagne, West-Stanley en Angleterre, Monongah
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  - et Darr en Amérique, et j’en passe, toutes mines où l’on pratiquait, plus ou moins bien il est vrai, l’arrosage des poussières ? Faut-il essayer cê que l’on appelle la « scliistification », c’est-à-dire ajouter aux poussières charbonneuses un excès de poussières incombustibles destinées à refroidir et étouffer la flamme ? Mais, si rationnelle que soit l’idée, quelle en est la valeur pratique, quel excès de poussières stériles faut-il ajouter pour être certain de l’efficacité ?
  - A toutes ces questions, on ne peut répondre qu’après avoir expérimenté.
  - Aussi dès que le rôle prépondérant des poussières dans la catastrophe de Courrières eut été mis en évidence, l’Administration des mines, la Commission du grisou, les Compagnies minières se préoccupèrent d’organiser ces expériences nouvelles ; il fut vite reconnu qu’elles seraient extrêmement coûteuses.
  - C’est alors que le Comité central des Houillères de France, représentant la presque totalité des houillères françaises, prit l’initiative de créer, à ses frais, une Station d’essais où seraient étudiées, d’une manière générale, toutes les questions intéressant la sécurité dans les mines, et spécialement les questions relatives à la propagation des inflammations de poussières et aux moyens de lutter contre ce grave danger.
  - Le programme de la Station d’Essais de Liévin peut s’énoncer comme suit :
  - Étudier l’inflammabilité des poussières de houille, les conditions de propagation de l’inflammation, les moyens de lutter contre le danger des poussières ; - ♦
  - Étudier et contrôler la sûreté des explosifs de. mine en présence du grisou ou des poussières, ainsi que la sûreté des procédés et engins d’amorçage des coups de mine :
  - Étudier et contrôler la sûreté des lampes de mine et des appareils électriques susceptibles d’être employés dans les mines ;
  - Étudier les appareils de sauvetage ;
  - Constituer un laboratoire d'études scientifiques et pratiques, pour toutes questions intéressant la sécurité dans les mines ;
  - Faire des enquêtes à l’étranger, notamment à la suite de grands accidents miniers, et relever toutes observations utiles à la résolution des problèmes intéressant la sécurité.
  - Les frais de premier établissement de la Station d’Essais de Liévin s’élèvent à plus de 350 000 f et les frais annuels d’exploitation à plus de 75 000 f.
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  - La Station d’Essais de Liévin possède deux galeries d’expériences: l’une de 15 m seulement de longueur sur 2 m2 de section, destinée à l’étude des explosifs de sûreté ; l’autre longue actuellement de 230 m sur 2,80 m2 de section, et qui sert à l’étude des coups de poussières. Cette dernière galerie aura bientôt 300 m, et le terrain affecté à .la Station d’Essais permettra de porter sa longueur à 500 m. Elle a été construite de manière à résister à la pression des fortes explosions. Elle comporte un premier tronçon de 30 m de longueur en ciment armé avec des parois ayant 18 cm d’épaisseur courante, et des contreforts tous les 1,50 m, dont l’épaisseur atteint 57 cm; l’armature, système Hennebique, est extrêmement puissante.
  - Au delà des 30 premiers mètres, la galerie avait d’abord été construite en cadres de bois et fer sous recouvrement de rem-biais. Les explosions devinrent bientôt trop violentes pour, permettre ce mode de construction. On y substitua un tube de 3,10 m de diamètre en tôle d’acier de 10 mm d’épaisseur, intérieurement garni de bois, extérieurement appuyé de remblais. L’épaisseur de la tôle a été portée à 20 mm pour le tronçon actuellement en construction, et ce sera de l’acier doux trempé dont la résistance au choc est particulièrement élevée. La galerie principale peut être, à volonté, fermée à une extrémité ou ouverte aux deux bouts. Un branchement, qui peut être isolé par une forte trappe", la relie à un ventilateur.
  - Les poussières nécessaires aux expériences sont préparées dans un atelier de broyage comportant un broyeur à boulets et un pulvérisateur Alsing.
  - On provoque les coups de poussières par la détonation d’explosifs dans des canons d’acier, dont l’âme figure le trou de mine; le plus fort de nos panons a une âme de 1,20 m de profondeur et 40 mm de diamètre, et résiste à une pression interne de 15 000 kg par centimètre carré.
  - Le canon est habituellement encastré dans le fond mobile qui ferme l’une des extrémités de la galerie.
  - Parfois on ajoute à l’effet de i’explosif celui d’une explosion de grisou. Deux soufflards de grisou ont été captés à la profondeur de 526 m dans les travaux de la fosse n° 3 des mines de Liévin, voisine de la Station d’Essais; une canalisation amène le gaz jusqu’au gazomètre de 300 m3, où il est emmagasiné; un second gazomètre à pression variable permet de soufflerie grisou comprimé dans les appareils mélangeurs où aboutit également
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  - de l’air sous pression soufflé par une double turbine Rateau. Des appareils spéciaux permettent de régler les débits d’air et de grisou et, par suite, la teneur du mélange envoyé dans la galerie.
  - Pour faire une explosion de grisou, on isole une chambre d’explosion par des cloisons hermétiques en papier fort. Le mélange grisouteux est ; introduit par des ouvertures placées au sommet de la chambre d’explosion; l’air est évacué par le bas.. On arrête le remplissage quand la composition du mélange qui sort par les orifices inférieurs est identique à celle du mélange introduit, qui a, lui-même, la teneur sur laquelle on désire expérimenter.
  - Après chaque essai, on nettoie soigneusement la galerie par balayage et aussi par soufflage, en utilisant à la fois l'air sous pression qui souffle les poussières des parois et le courant d’air de ventilation, qui évacue les nuages formés'par le soufflage. Puis on remet des poussières fraîches, à la main, sur le sol et les parois.
  - L’étude des explosions comporte l’observation .du parcours de la flamme, la mesure de sa vitesse, la mesure des pressions, l’analyse chimique des produits de la combustion.
  - L’observation visuelle de la flamme est facilitée par.des hublots, placés de distance en distance sur la paroi de la galerie.
  - Un chronographe mesure les vitesses avec une grande précision. Il comprend un tambour revêtu d’un papier enfumé, qui tourne à une vitesse régulière, et un chariot portant une série d’indicateurs Déprez qui se déplace lentement devant le tambour. Gomme les phénomènes à observer sont très rapides, il est essentiel que les pièces mobiles des appareils de mesure aient une masse très faible et un déplacement très petit, pour que leur inertie soit négligeable ; en d’autres termes, il faut que leur période d’oscillation soit courte par rapport à la durée des phénomènes à observer. Et cela nous conduit à employer, pour l’étude des explosions les plus considérables que l’on ait jamais réalisées, les instruments de mesure les plus petits que l’on ait jamais construits. Les minuscules armatures des ëlectro-aimants Déprez, qui tracent les signaux sur le chronographe enregistreur; ont, grâce à leur petitesse, une période assez courte pour leur permettre d’enregistrer nettement, à une fraction de centième de seconde près, l’instant où un courant est interrompu ou rétabli. Voici comment on mesure une vitesse de flamme entre deux points de la galerie ; en chacun de ces points est tendu un fil électrique
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- - portant un détonateur spécial qui détone au moment précis du passage de la flamme; le fil est brisé, le courant est rompu et l’armature de l’indicateur Déprez correspondant cesse d’être attirée; la plume qui trace une ligne sur le papier enfumé est dévide et note ainsi l’instant du passage de la flamme ; l’intervalle des inscriptions des deux indicateurs détermine la durée
  - Electro d'enregistreur
  - Fig. 1.
  - Sondes
  - pression.
  - Isolant
  - du parcours de la flamme entre les points considérés. Un diapason électrique inscrit d’ailleurs les centièmes de seconde par l’intermédiaire d’un autre indicateur Déprez.
  - Le passage d’une onde de pression s’enregistre de même au moyen d’appareils dus à M. J. Carpentier qui se déclanchent et rompent un circuit électrique à l’instant précis où la pression au point considéré atteint une valeur déterminée (l).
  - (1) Un piston et sa tige sont susceptibles d’un léger déplacement longitudinal : un ressort à tension réglable, en appuyant sur une des faces du piston, maintient un con-r tact électrique; le courant est interrompu dès que la pression dans la galerie, qui s’applique sur l’autre face du piston, surpasse la tension du x*essort; à gauche est figuré l’étrier supportant le poids qui sert au tarage ; à droite l’appareil est prêt à être monté sur la galerie. ... ... .,
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- - Les maxima de pression sont connus grâce à des appareils analogues aux crushers en usage dans l’artillerie. Le crusher est un petit cylindre de cuivre qui, dans notre cas, a seulement 2,60 mm de hauteur et 1,60 mm de diamètre; il est tenu entre
  - Plan Coupe _ Profil
  - Fig. 2.
  - un piston qui reçoit la pression de la galerie et une butée fixe. Son écrasement, mesuré au demi-centième de millimètre près, donne exactement, par comparaison avec une table de tarage,
  - x\^\\\\\\\\\XSxmS\\\^\\\^^
  - Fig. 3.
  - la pression maximum subie. Ici encore les effets d’inertie sont éliminés grâce à la petitesse des masses et des mouvements.
  - Nous possédons enfin des enregistreurs de pression dérivés du manograpbe Carpentier, qui donnentles variations de la pression
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  - en ^n point de la galerie. La pièce élastique mobile est réduite à une membrane métallique, qui reçoit la pression interne de la galerie, et à un minuscule miroir que la flexion de la membrane fait, dévier.
  - Le levier amplificateur est sans inertie, parce qu’il est sans poids : c’est un rayon lumineux; un point lumineux fixe, fourni par une lampe Nernst et un diaphragme, se réfléchit sur le miroir mobile, puis sur un prisme fixe., et forme son image sur la génératrice d’un cylindre tournant d’un mouvement uniforme et portant un papier photographique; l’ordonnée de cette image varie suivant la position du miroir et, par suite, suivant la pression. ,
  - Nous avons demandé à M. Carpentier d’ajouter un dispositif spécial, grâce auquel la flamme de l’explosion, en passant dans la galerie à hauteur de l’appareil, impressionne le bord du papier précisément sur la génératrice où s’inscrit à cet instant la pression ; on a ainsi non seulement la courbe de la pression, mais encore la situation de la flamme par rapport aux ondes comprimées. La précision des mesures de pression dépend de la membrane choisie et est aussi grande qu’on le désire; comme la partie mobile a une période d’oscillation de l’ordre du dix-millième de seconde, on peut, sans inconvénient, pousser la précision de la mesure du temps au delà du millième de seconde.
  - L’étude physique se complète d’une étude chimique ; il faut prélever les gaz de la combustion, au sein de la flamme, au moment précis de son passage, avant toute rentrée d’air atmosphérique ; on se sert d’un Nàllon ou l’on a fait le vide, placé à l’extérieur de la galerie pour n’être pas brisé, mais se prolongeant à l’intérieur par un tube fermé dont un détonateur provoque l’ouverture au moment précis où la flamme arrive à hauteur du ballon ou aune distance déterminée au delà. Les gaz sont aspirés instantanément, recueillis et analysés.
  - Le laboratoire est largement outillé pour l’étude des charbons, des gaz et de^ explosifs
  - Nous parlerons maintenant de nos travaux, en nous limitant à ce qui concerne l'étude des coups de poussières.
  - Pour résoudre un problème de ce .genre, deux voies s’offrent à l’expérimentateur : l’une est la méthode empirique, qui consiste à réaliser le phénomène, à appliquer le remède proposé et à constater s’il est ou non efficace ; c’est la voie la plus facile, mais la
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  - moins féconde ; les conclusions ne sont valables que pour le cas particulier de Fessai; la généralisation, sans laquelle il ne saurait y avoir d’applications pratiques, reste hasardeuse; au surplus, l’expérimentateur progresse à tâtons sans qu’aucune idée générale l’éclaire et le guide vers des formules nouvelles.
  - La méthode véritablement scientifique est tout autre : elle procède par analyse et par synthèse; décomposer le phénomène, en déterminer les lois élémentaires, découvrir les rapports entre les causes et les effets et, par cette connaissance, combiner les causes en vue de l’effet à obtenir, tel est le programme ;. c’est la seule méthode qui nous permette de devenir véritablement maîtres du phénomène naturel; c’est la plus féconde, parce que la connaissance du mécanisme intime de ce phénomène suggère l’idée de moyens nouveaux ; c’est la plus certaine parce que les résultats finaux sont des vérifications de lois, qui légitiment la généralisation. C’est la méthode que nous nous sommes efforcé de suivre.
  - Dans le cas où le phénomène est simple, l’application de la méthode l’est également; s’il n’y a qu’une cause et qu’un effet, quelques essais permettent de déterminer, avec une suffisante approximation, la relation qui lie la grandeur de l’effet à la grandeur de la cause, et le problème est résolu.
  - Mais le problème des poussières est complexe ;. aussi bien la cause d’inflammation, que le gisement poussiéreux qui propage la flamme, ou le milieu dans lequel l’explosion se développe, sont caractérisés par de multiples variables indépendantes qui sont capables d’influer sur le phénomène. '
  - Les effets ne sont pas moins complexes : c’est une flamme,, qui. se propage avec une vitesse variable ; ce sont des ondes de pression qui progressent suivant des lois compliquées ; he sont des réactions chimiques de combustion, des équilibres chimiques et des dissociations qui accompagnent et suivent la flamme.
  - Entre les causes premières et les effets finaux se place le mécanisme du phénomène, qui comprend au moins deux phases bien distinctes : la mise en suspension des poussières et leur combustion.
  - Pour aboutir, il a fallu décomposer le problème.
  - • Au moyen d’un appareil spécialement comhiné, on a d’abord supprimé l’une des phases du phénomène, en réalisant la mise en suspension préalable des poussières ; on a étudié ainsi, dans une première série d’essais,, l’inflammabilité des nuages poussiéreux.
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  - Puis on passa au phénomène complet, avec ses deux phases; on étudia, dans une seconde série d’essais, comment un véritable coup de poussières prend naissance ; cette étude a conduit à la connaissance des moyens à employer pour empêcher la production des coups de poussières.
  - Enfin, allongeant la galerie, on a recherché comment le coup de poussières se propage et se généralise; cette troisième série d’essais, actuellement en cours, aboutira à la connaissance des moyens à employer pour arrêter un coup de poussières.
  - A chacune de ces étapes, on a dû, en vue de la détermination des lois, analyser par le menu les causes et les effets, et, pour que les lois pussent se dégager de l’ensemble des observations, il a fallu procéder avec une méthode rigoureuse en ne faisant jamais varier qu’une cause à la fois, de manière à toujours connaître à quelle variation de cause se rapportait la variation constatée dans les effets.
  - Il serait trop long de suivre le dédale de cette méthode analytique, de décrire par quels progrès successifs, s’engendrant les uns les autres, nous sommes parvenus à une connaissance de jour en jour plus complète et plus précise de ces phénomènes complexes. Réalisant aujourd’hui la synthèse de nos observations, nous dirons seulement à quelle conception nous aboutissons et nous indiquerons les quelques lois que nous avons réussi à dégager et les conclusions pratiques que l’on peut en tirer.
  - Voyons d’abord ce qui concerne la cause initiale.
  - L’air des mines, si poussiéreux qu’il soit, est loin de tenir normalement en suspension la quantité de poussières nécessaire pour que l’inflammation soit possible ; il faut faire intervenir les poussières en dépôt sur le sol et les parois.
  - Par suite, l’inflammation nécessite le concours de deux circonstances: un mouvement d’air assez fort pour mettre en suspension les poussières du sol et des parois et une flamme assez chaude et volumineuse pour communiquer le feu au nuage soulevé.
  - Il est tout à fait exceptionnel que ces deux circonstances soient attribuables à des causes distinctes; c’est cependant le cas de l’explosion de Monongah, où le soulèvement des poussières fut causé par la dérive d’un convoi de berlines dans un long plan . incliné, et'oùle nuage fut enflammé par un arc électrique.
  - Dans la presque universalité des cas, la cause initiale est soit
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  - une explosion de grisou, soit un coup de mine qui provoque à la fois le soulèvement du nuage et son inflammation.
  - Nous avons vérifié qu’il n’était point besoin d’une forte explosion de grisou pour engendrer un coup de poussières ; quelques mètres cubes de mélange grisouteux suffisent pour que l’explosion s’étende à la mine tout entière, si le gisement poussiéreux est favorable à la propagation.
  - De son côté, l’explosif enflamme plus ou moins bien les poussières selon sa nature, selon l’importance de la charge et surtout selon le mode d’emploi. Tiré selon les règles de l’art, en trou de mine bien bourré, il n’a aucune chance d’allumer les poussières ; toute la puissance de l’explosif s’emploie à briser et déplacer la roche ou le charbon; aussi l’ébranlement d’air est minimum et les poussières sont à peine soulevées ; d’autre part, les gaz de la détonation se refroidissent parmi les [débris projetés et, lorsqu’ils se mêlent à l’atmosphère de la galerie, ils ne sont plus assez chauds pour produire aucune inflammation.
  - Mais, si le bourrage est insuffisant ou nul, presque toute la puissance disponible de l’explosif s’emploie à ébranler l’atmosphère de la galerie et les poussières sont mises instantanément en suspension; en même temps les gaz de la détonation, s’échappant directement du trou de mine, risquent d’enflammer le nuage soulevé.
  - Avec la dynamite, qui donne une flamme très chaude et volumineuse, il suffit de 160 g tirés sans bourrage pour réaliser à tout coup l’inflammation des poussières, si le gisement est favorable. Avec'les explosifs de' sûreté, qui donnent une flamme plus courte, plus froide et plus brève, l’inflammation est beaucoup plus difficile.
  - La conclusion pratique est la suivante : évitez les explosions de grisou; employez des explosifs de sûreté; ne tirez jamais que des coups de mine bien bourrés; mettez-vous en garde contre les concours de circonstances exceptionnelles comme celui de Monongah, et vous n’aurez rien à redouter des poussières.
  - Mais, dans une mine grisouteuse, où il se dégage par exemple 20 000 m3 de grisou par vingt-quatre heures, quelque soignée-que soit la ventilation, il risque toujours de se produire accidentellement une petite accumulation de mélange grisouteux explosif, et il suffit alors d’une négligence grave ou d’une in-' fraction au règlement pour provoquer une explosion.
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  - Quant aux coups de mine, si l’on songe que l’on en tire 5 millions par an dans les houillères françaises, on concevra qu’il risque de s’en trouver, sur le nombre, qui n’ont pas été préparés suivant les règles.
  - Donc, toutes les précautions que l’on prend et que l’on doit prendre, pour supprimer toute cause initiale de coup de poussières, ne donnent pas une suffisante garantie de sécurité, eu égard à la gravité du danger redouté. 11 faut agir en même temps sur le gisement poussiéreux.
  - Quels sont donc les gisements poussiéreux favorables ou défavorables à la production des coups de poussières? Gomment peut-on rendre des poussières inoffensives?
  - Pour qu’un gisement poussiéreux puisse donner naissance à un coup de poussières, il faut d’abord qu’il soit susceptible de produire des nuages inflammables.
  - La première condition à remplir pour l’inflammabilité, c’est qu’il y ait un certain minimum de combustible, un poids minimum de poussières par mètre cube d’air. La théorie et l’expérience montrent que ce minimum est peu élevé; avec certaines poussières, il suffit d’une couche de 1/5 à 1/10 de millimètre d’épaisseur sur le sol et les parois de la galerie; il ne manque pas de galeries qui recèlent au moins cette quantité, et même bien davantage.
  - L’étude de la combustion nous a fait connaître au surplus que les éléments dont il faut principalement ou exclusivement tenir compte comme combustible, sont ceux dont la combustion est très rapide, à savoir, d’une part les particules très Unes, et notamment celles dont les dimensions n’excèdent pas le vingtième de millimètre, et, d’autre part, les gaz combustibles distillés par la houille; et, en effet, si rapide que soit la combustion d’un nuage poussiéreux, les matières volatiles distillent assez vite pour jouer un rôle parfois prépondérant dans la combustion.
  - Par suite, les poussières sont d’autant plus inflammables qu’elles sont plus fines et plus riches en matières volatiles; il en est d’ininflammables, parce qu’elles sont trop grossières,ou trop pauvres en matières volatiles; nous avons déterminé ces deux limites d’inflammabilité.
  - Il y a un autre élément à considérer, la pureté. Si dans un nuage poussiéreux inflammable on ajoute des poussières incombustibles, on diminue l’inflammabilité.
  - Enfin, l’humidité, des poussières a son importance; si celles-ci
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  - sont converties en boue, elles ne se soulèvent pas; une moindre quantité d’eau nuit encore au soulèvement; le nuage est voisin de la limite d’inflammabilité et l’action refroidissante de l’eau peut rendre impossible la propagation de la flamme.
  - A côté de ces premiers résultats, nos essais ont mis en évidence un fait important : l’inflammabilité du nuage ne suffit pas à assurer la propagation indéfinie ; il faut une condition de plus.
  - Voici, en effet, quel est le mécanisme des coups de poussières.
  - La cause initiale, par exemple, la détonation d’un explosif, met en suspension les poussières sur une longueur de galerie en rapport avec la violence de cette détonation. En même temps, l’explosif enflamme ce premier nuage s’il remplit les conditions voulues pour l’inflammabilité. -
  - Si la combustion des poussières est lente, la flamme progresse avec une faible vitesse jusqu’à la limite du nuage soulevé par la détonation de l’explosif et, là, elle s’éteint faute d’aliment; les poussières restées en dépôt sur le sol ou les parois sont, en effet, incapables de transmettre l’inflammation.
  - Si, au contraire, la combustion des poussières soulevées par la détonation initiale est rapide, une masse importante de gaz se trouve, dans un temps court et avant tout refroidissement par les parois, portée à une température élevée ; il en résulte un certain accroissement de pression. L’atmosphère de la galerie est mise en mouvement par des ondes comprimées dont le front s’avance avec la vitesse du son. Si la combustion a été suffisamment vive, les chasses d’air qui en résultent sont suffisantes, pour produire un bon soulèvement des poussières ; ainsi la flamme qui, surtout dans cette phase initiale, a une vitesse inférieure à celle du son, trouve toujours devant elle les poussières soulevées; elle se propage indéfiniment.
  - Cette connaissance du phénomène montre que pour qu’un coup de poussières généralisé puisse prendre naissance sous l’influence d’une détonation d’explosif ou d’une petite explosion de grisou, il ne suffit pas que le gisement poussiéreux puisse produire des nuages inflammables, il faut encore que la vitesse de propagation de la flamme soit suffisamment élevée dans le nuage soulevé. Il faut que les poussières soient très inflammables:. Les nouvelles conditions limites que l’expérience permet ainsi de déterminer, pour la teneur en matières volatiles, pour la finesse, pour la pureté, pour le degré d’humidification, restreignent
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  - alors singulièrement le domaine des gisements poussiéreux dangereux; non seulement ceux-ci ne se rencontrent pas très fréquemment dans la mine, mais encore il pourra paraître aisé, au moins dans certains cas, d’ajouter suffisamment d’eau ou de poussières stériles pour rendre ces gisements impropres à la naissance d’une explosion généralisée.
  - La conclusion pratique se dégage aussitôt : exploitez une mine de charbons maigres ou anthraciteux ; ou bien n’ayez que des poussières grossières; ou bien ayez au moins 40 0/0 de particules incombustibles dans vos poussières; ou bien ayez au moins autant d’eau que de poussières dans vos galeries. S’il survient quelque part une cause d’inflammation, il n’en résultera qu’un accident local, sans généralisation.
  - Le problème est-il, dès lors, complètement résolu? Nous ne le pensons pas.
  - D’abord ces conclusions sont en défaut dans le cas où le phénomène initial est une forte explosion de grisou, qui soulève les poussières dans un rayon très étendu.
  - Ensuite, s’il est aisé de poser en principe qu’il doit y avoir partout ou beaucoup d’eau, ou une forte dose de poussières stériles, ce n’est pas toujours facile à réaliser, et il est moins facile encore de s’assurer qu’il n’existe aucun point de la mine où la règle posée se trouve en défaut. En effet, un Ingénieur peut avoir sous sa surveillance une centaine de kilomètres de galeries.
  - Le risque qu’un eoiîp de poussières prenne naissance n’est donc pas complètement supprimé.
  - Il faut donc faire un pas de plus et rechercher les moyens d’arrêter, de limiter la propagation de l’explosion.
  - Le problème devient alors plus difficile.
  - Cela tient à ce que le coup de poussières est un phénomène à allure progressive. A mesure que la quantité des gaz brûlés s’accroît, la poussée de détente devient plus importante, la vitesse des chasses d’air qui précèdent la flamme augmente rapidement, le soulèvement des poussières devient de plus en plus complet et de plus en plus*étendu. D’autre part, la multiplication des remous, l’accroissement des accélérations ont la propriété d’augmenter considérablement la vivacité de la combustion et la vitesse de propagation de la flamme.
  - Ainsi tel gisement qui, à l’origine de l’explosion, donnerait une flamme trop lente pour entretenir le soulèvement des pous-
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  - sières et ne pourrait pas donner naissance à un coup de poussières généralisé, devient capable, si l’explosion a déjà pris une certaine importance, d’alimenter une flamme rapide qui non seulement propagera le coup de poussières, mais encore en augmentera la violence.
  - Nous disions tout à l’heure que les gisements poussiéreux aptes à engendrer un coup de poussières généralisé étaient rares dans la mine ; nous ajouterons maintenant que les gisements capables de propager une forte explosion initiale, de grisou ou de poussières, se rencontrent fréquemment. Nous conclurons que dans les conditions de la mine, le coup de poussières généralisé se déclenche très difficilement; mais une fois déclenché, il semble qu’il ne connaisse plus de limites.
  - Non seulement l’explosion s’étend au loin, mais encore, si le gisement est suffisamment favorable, elle acquiert bientôt une violence telle que l’on commence par se demander si des armes humaines ne risquent pas d’être à jamais impuissantes devant un tel fléau.
  - Voici quelques résultats, d’expériences.
  - La galerie de Liévin a 230 m de longueur; la flamme la parcourt en moins d’une seconde et demie; sa vitesse sur les cinquante derniers mètres dépasse 1 000 m par seconde ; le jet de flamme, à l’orifice, a 80 m de longueur et 20 m de hauteur.
  - L’ébranlement d’air est ^considérable ; l’explosion s’entend à plus de 10 km; à chaque essai de ce genre, quelques rares que soient les maisons dans le voisinage, on compte de 10 à 150 vitres brisées, dans un rayon de 2 km; parfois des plafonds se décollent.
  - La pression dans la galerie devient de plus en .plus élevée à mesure que l’explosion se rapproche de l’orifice ; nous avons mesuré des pressions de 16 et même 19 kg par centimètre carré. Il s’agit, d’ailleurs, de pressions instantanées, qui s’établissent en moins de 1/500 de seconde et ne durent que 2 ou 3 centièmes de seconde.
  - Un jour, le 4 novembre 1909, nous avons essayé un gisement poussiéreux un peu plus favorable que les précédents ; nous m’avons pas connu la pression exacte, parce que l’appareil de mesure fut faussé; mais l’explosion fut formidable; la galerie céda sur les douze derniers mètres ; trois fragments de tôle d’acier, de plusieurs mètres carrés de superficie, les bois de
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  - garnissage intérieur, les remblais de recouvrement, furent pro-jetés en un magnifique feu d’artifice et retombèrent de tous côtés, jusqujà 150 m de distance. La tôle ne devait rompre que sous une pression statique d’environ 40 kg par centimètre carré.
  - Ces pressions considérables au voisinage immédiat d’un orifice libre, quoique dépassant de beaucoup la pression maximum que puisse donner une explosion de poussières en vase clos, ne sont pas -en contradiction avec les lois de la dynamique des fluides; des phénomènes "du même ordre ont été étudiés, sous le nom d’onde de choc et d’onde explosive, à propos des mélanges gazeux explosifs ; on ne soupçonnait pas qu’ils pussent être réalisés.par les explosions de poussières de houille.
  - L’élude expérimentale de ces phénomènes nous a conduits à des connaissances nouvelles et nous a ouvert la voie vers de nouveaux procédés d’arrêt des coups de poussières.
  - Nous avons vérifié que la présence d’un orifice libre n’était pas étrangère à l’accroissement de violence de l’explosion et le passage au régime de l’onde de choc ou de l’onde explosive. Si l’on obstrue partiellement l’orifice de la galerie, l’on arrive à ce résultat paradoxal qu’en s’opposant à la détente on abaisse cependant la pression de l’explosion ; c’est que les grands courants de détente ne se produisent pas aussi librement, la flamme s’accélère moins et la phase violente ne s’amorce pas. Dans certains cas il arrive même que la flamme s’éteigne avant d’atteindre l’obstruction, parce que les chasses d’air, trop entravées, n’ont pas produit un suffisant soulèvement préalable.
  - Ainsi la violence de l’explosion ne dépend pas seulement çle' la nature du gisement poussiéreux qui se présente devant la flamme, mais encore du tracé des galeries vers lesquelles elle se dirige. Les coudes, les obstructions, d’une manière générale tout ce qui brise les ondes, amortit le coup de poussières; biefr des galeries naturellement tortueuses se trouvent de ce fait dans' une situation favorisée, et l’on peut songer à appliquer aux mines, dans certains cas particuliers, les dispositifs amortisseur» de galeries coudées qui sont d’un emploi courant dans la cons--truction des dynamitières.
  - D’autre part, nos essais en cours sur les moyens d’arrêter la propagation nous montrent que les procédés préconisés jusqu’à ce jour, l’arrosage ou la schistification, appliqués dans la mesure-où ils paraissent pratiques, sont assez efficaces pour l’arrêt des coups de poussières peu violents ; mais leur efficacité est souvent
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  - mise en défaut quand l’explosion a été bien amorcée par un gisement favorable.
  - En conséquence, nous recherchons de nouvelles dispositions plus efficaces, ou tout au moins qui agissent contre les explosions violentes.
  - On observe dans ce dernier cas que la force de soulèvement des chasses d’air qui précèdent Ta flamme est considérable ; on peut utiliser cette force pour mettre en suspension dans l’atmosphère de la galerie une telle masse “de matériaux incombustibles que la flamme y meure étouffée ; une importante accumulation de scories ou de schistes broyés, ou même de terre constitue, dans ces conditions, un obstacle presque infranchissable à la flamme; sur 5 à 20 m de galerie, nous accumulons ces matériaux sur des planches disposées soit contre les parois latérales, soit en dessous du plafond, de manière à gêner le moins possible la circulation, tout en multipliant les surfaces de soulèvement. Nous avons mis ces dispositifs à l’épreuve des explosions les plus violentes; nous les avons placés vers l’extrémité de la galerie et nous avons essayé dans ces conditions le gisement qui avait fait sauter les douze derniers mètres du tube d’acier; nous avons eu la satisfaction de constater que la flamme' ne dépassait pas le point d’arrêt que nous lui avions fixé.
  - Les bons résultats donnés par les zones arrosées ou schistifiées dans le cas des explosions peu violentes et par ces dispositifs spéciaux dans le cas des fortes explosions , nous donnent l’espoir que nous parviendrons à réaliser, dans la mine, quelque chose comme les cloisons étanches des navires, afin que, si les multiples précautions accumulées pour éviter toute cause d’inflammation ou pour amortir le coup de poussières à son origine viennent à se trouver simultanément en défaut, l’explosion soit arrêtée à point fixe et ne s’étende pas aux autres régions de la mine. ~
  - Nous venons d’exposer les principaux résultats de deux années de travaux; nous avons toujours eu la conviction qu’en abordant le problème méthodiquement et scientifiquement on finirait par le résoudre ; nous ne l’avons pas encore résolu complètement, ' tant s’en faut; les moyens d’arrêt dont nous avons parlé en dernier lieu n’ont pas encore toute l’infaillibilité désirable ; il faudra, d’autre part, préciser bien, des points relatifs à la propagation plus lointaine de l’explosion et à l’effet des coudes et branche-
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  - ments. Mais dès maintenant, nous possédons des solutions approximatives qui pourront servir de base à une sérieuse amélioration de la sécurité de nos exploitations minières.
  - On doit espérer qu’il viendra un jour où nos efforts seront définitivement couronnés de succès, un jour où, grâce à la collaboration judicieuse de l’Administration des Mines et des Compagnies minières, à la direction scientifique de la Commission du grisou, aux avis éclaires des directeurs de mines et Ingénieurs, qui, au sein du Comité des Houillères, président à ces recherches, à l’esprit de prévoyance et au dévouement des Ingénieurs des Compagnies minières, à l’esprit de discipline du personnel ouvrier, grâce, en un mot, à l’union de toutes les volontés tendant vers le mieux, les grandes catastrophes minières ne seront plus qu’un souvenir douloureux d’un temps passé.
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- - L’ULTRA-MICROSCOPE
  - ET
  - LE CINÉMATOGRAPHE(I)
  - PAR
  - AI. 1© Docteur J. COMANDON
  - Avec le microscope ordinaire, les objets sont vus par transparence; ils tranchent, en sombre, sur le fond lumineux du champ; ils seront donc très difficiles avoir, s’ils sont translucides, et d’autant plus que le champ sera plus éclairé. C'est pourquoi on doit diaphragmer pour bien voir les globules sanguins dont on fait la numération; de même, pour surveiller l’agglutination des bacilles de la fièvre typhoïde dans le sérodiagnostic de Widal. C’est aussi une des raisons pour lesquelles-, on colore les préparations microscopiques. Par ce procédé, on ne peut guère distinguer des objets de moins de 1 /% p.. La microphotographie ne s’adressait qu’à des organismes morts et colorés.
  - Uultra-microscope diffère du précédent par le mode d’éclairage-des préparations; quoique le grossissement optique soit le même,, il permet cependant de voir des objets beaucoup plus petits.
  - Ces objets, dans l’ultra-microscope, étant éclairés latéralement, sont absolument comparables aux objets lumineux par eux-mêmes comme, par exemple, les planètes qui nous renvoient la lumière qu’elles ont reçue latéralement du soleil, sont comparables aux étoiles qui sont des sources lumineuses propres. C’est, en effet, l’aspect du ciel étoilé que nous présentent beaucoup- des préparations à Cultra-microsCope;' les objets nous apparaissent brillants sur un fond noir, d’où le nom d’appareils-à éclairage sur champ noir (Dunkelfeldbeleuchtimg) que l’on donne encore à ces instruments.
  - On peut même pousser plus loin cette comparaison avec le (1; Voir Procès-verbal de la séance du 18 mars 1910, page 189,
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  - ciel étoile; ces objets lumineux par eux-mêmes sont visibles (quel que soit leur éloignement, pour les étoiles, ou leurs dimensions pour les particules microscopiques), pourvu que la quantité de lumière arrivant à l’œil de l’observateur soit suffisante; or, on augmente cette quantité de lumière en augmentant la puissance du système optique. Ainsi, avec un télescope plus fort, on voit plus d’étoiles; de même avec un microscope plus puissant, on voit plus de particules brillantes; dans ce dernier cas, on obtient un résultat analogue en renforçant l’intensité de la source éclairante. Enfin, les télescopes nous font voir les étoiles plus éloignées les unes des autres et l’on peut ainsi résoudre des nébuleuses; mais, quelque perfectionné que soit l’instrument, chaque étoile n’apparaît que comme un point et ne peut être grossie. De même, au-dessous d’un diamètre donné, les particules ne peuvent être grossies par l’ultra-microscope, mais elles apparaissent plus éloignées les unes des autres; on peut alors résoudre des amas que l’on pourrait qualifier de nébuleux. Ces petites particules, dont la dimension s’évalue en [j.g ou millionièmes de millimètre, sont les ’particules ultra ou mieux, hypermicroscopiques, d’où le nom d’ultra-microscope que l’on a donné à l’instrument permettant de les voir.
  - Nous ne voulons fairp ici ni l’historique de l’ultra-microscope(l) ni décrire tous les dispositifs actuels d'éclairage latéral des préparations microscopiques. Nous donnerons simplement trois schémas qui font bien comprendre le principe de ces appareils. Dans l’appareil primitif de Zsigmondy et Siedentopf (fig. i), un faisceau lumineux, concentré dans un système de lentilles,
  - (1) Voir, à ce sujet : H. Siedentopf : Die Vorgeschichte cler Spiegelkondensoren. Zeitsch. f. ivissenschaft mikroskopie, etc. Bd. XXIV, 1908, p. 382.
  - Bull.
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  - traverse une cuve à faces parallèles contenant un liquide; par un microscope, on examine le point d’entrecroisement des rayons dans le liquide. Si ce liquide est homogène, optiquement vide, comme disent les Allemands, le champ du microscope reste absolument sombre, aucun rayon ne pénétrant dans la lentille frontale. Mais si ce liquide tient en suspension des objets d’un indice de réfraction différent de celui du milieu, des granules colloïdes par exemple, la lumièrè est diffusée par ces objets dans toutes les directions et, par conséquent, dans le microscope ; ils deviennent lumineux par eux-mêmes, comme les planètes, comme les particules de poussière dans un rayon de soleil traversant une chambre obscure. Au microscope ces granules apparaissent donc brillants sur fond noir. Ce dispositif, employé par Zsigmondy et Siedentopf pour étudier les verres colorés à l’or et les pseudo-solutions colloïdales, ne permet l’usage que des objectifs d’un faible grossissement, et l’on ne peut éclairer de cette façon une préparation ordinaire située entre lame et lamelle.
  - Deux savants français, Cotton et Mouton, ont résolu ce dernier problème d’une ingénieuse façon (fig.'%). Ils ont fait construire un prisme parallélipipède de verre, au-dessus duquel on met la goutte de liquide à examiner, que l’on recouvre d’une ïiG. 2. lamelle. L’angle des faces obli-
  - ques de ce prisme est tel que les rayons parallèles venant d’une source lumineuse A, et tombant normalement à cette face, sont réfléchis totalement une première fois en B, puis, après avoir traversé la préparation, ils-subissent une deuxième réflexion totale en G, au contact de l'air, situé au-dessus de la lamelle; ils sortent enfin en D, parallèment à la ligne d’entrée AB. Aucun rayon ne peut pénétrer directement dans le microscope. Le champ sera donc noir pour un liquide homogène, mais les particules en suspension., éclairées obliquement, diffusent la lumière-et apparaissent brillantes sur ce fond noir.
  - Ces dispositifs simples, pouvant rendre de grands services pour les études des colloïdes, ne permettent pas l’usagé des objectifs à immersion; enfin, les objets plus gros n’étant éclairés que d’un seul côté apparaissent déformés.
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  - Ces appareils constituent, les véritables ultra-,microscopes ne servant qu’à étudier les corps' de dimensions ultra-microscopiques, comme les particules colloïdales, par exemple.
  - Pour les études biologiques, il est nécessaire d’avoir des instruments donnant un éclairage latéral circulaire et égal de tous les côtés : les condensateurs pour éclairage sur fond noir répondent à ce but.
  - Il existe de nom- \ ? ?
  - breux modèles de
  - condensateurs .pour -------------5----- X—_ -------------------
  - éclairage latéral circulaire. Nous ne donnerons ici (fig. 3) que le schéma du condensateur parabolique de la maison C. Zeiss, dont nous faisons usage pour éclairer les préparations destinées à fournir les images ci-, ném atograp lii ques. G e condensateur se place sous la platine du microscope à la place du condensateur Abbe ordinaire.
  - C’est une masse de verre P, dont la surface convexe forme un paraboloïde de rotation ; B, est un diaphragme central. La préparation liquide -est entre "une lame et une lamelle de verre d’épaisseurs données. Une .goutte d’huile de cèdre,, I, relie la face inférieure de la lame à la face supérieure du condensateur. Le foyer du paraboloïde se trouvant sur la surface delà lamelle, tous les rayons parallèles réfléchis par le miroir du microscope et qui ne sont pas arrêtés‘par le diaphragme B, arrivent donc à ce foyer, après avoir subi une première réflexion sur la surface du paraboloïde. Atteignant la lamelle très obliquement, ils se réfléchissent totalement et sortent du condensateur symétriquement à leur entrée. Les particules situées dans la préparation sont donc éclairées obliquement comme avec le prisme de Cotto.n et Mouton, mais ici, l’éclairage est circulaire et égal de tons les côtés. .
  - Nous ne parlerons pas ici de la façon de faire les préparations qui doivent être examinées à l’ultra-microscope, nous avons traité ce sujet autre part. Il suffit de savoir qu’en général on se
  - Fig. 3.
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  - contente de mettre la goutte de liquide à étudier, du sang, par exemple, sur une lame de verre; au-dessus on pose une lamelle, le tout est pressé fortement de façon à n’avoir qu’une couche très mince de liquide.
  - Tous ceux qui ont travaillé avec ce mode d’examen sur fond noir savent sous quel bel aspect apparaissent certaines préparations. Ils ont, sans doute, regretté de ne pouvoir conserver ces images presque féeriques et souvent du plus haut intérêt scientifique. Nous avons donc essayé de les photographier. Il fallait un instantané rapide, car la plupart des éléments sont animés de mouvements continuels dans ce liquide compris entre deux lames de verre. Dans ces photographies, la vie n’y était plus et l’aspect était le plus souvent flou à cause de la difficulté de conserver les objets au point.
  - Il nous est donc tout naturellement venu à l’esprit de prendre des vues cinématographiques de ces préparations. La voie nous était d’ailleurs indiquée par notre maître et ami Victor Henri qui, dans le laboratoire de François Franck, s’était servi du cinématographe pour décomposer et étudier les mouvements browniens (1).
  - Mais l’outillage d’un laboratoire de faculté ou d’hôpital était absolument insuffisant pour mener à bien ces recherches. C’est alors que nous avons été,mis en relation avec M. Charles Pathé, à qui nous avons exposé nos projets. Il voulut bien mettre à notre disposition les ressources considérables qu’offrait sa puissante maison, et nous tenons à lui exprimer encore ici -toute notre reconnaissance. Nous avons ainsi pu réaliser nos idées et achever, avec l’aide de ces précieux collaborateurs, l’appareil qui nous a permis de photographier les images que notre maître M. le Professeur Dastre a présentées, en notre nom, à l’Académie des Sciences à la séance du 26 octobre 1909 (C. R,, 22 novembre).
  - Pour donner l’illusion du mouvement, tel qu’on le voit dans les préparations, ces photographies doivent être prises, autant que possible, à l’allure du cinématographe de seize vues par seconde (ce qui fait une pose de 1/32 de seconde par image). Ces préparations doivent donc être éclairées d’une' façon très intense; nous employons la lumière fournie par une lampe à arc de 30 ampères ou bien la lumière solaire réfléchie par un hôlioslat.
  - (1) Victor Henri, note présentée par A. Dastre à Y Académie des Sciences, séance du 13 mai 1908.
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  - La plupart des organismes microbiens sont très fragiles et les rayons calorifiques concentrés sur eux, en même temps que les rayons lumineux, les tuent parfois instantanément. D’autres difficultés viennent des trépidations, de la mise au point, et il a fallu les vaincre tout à tour.
  - Au mois d’avril dernier, nous avions obtenu nos premières photographies animées satisfaisantes, et depuis, nous avons apporté de nombreuses modifications à l’appareil primitif.
  - Ces photographies sont généralement prises avec un grossissement de 400 à 1 000 diamètres sur le film; par la projection, on peut ensuite les amplifier considérablement, et finalement, sur l’écran, le grossissement peut être de 20 000, de 50 000 diamètres et plus.
  - Ces films nous permettent de conserver des documents authentiques des préparations observées à l’ultra-microscope. Ces préparations, en effet, ne peuvent se garder; certains phénomènes ne s’y passant qu’à un moment donné, il est parfois difficile de les reproduire. Nous avons ainsi pu surprendre, par exemple, l’agglutination des microbes, l’hémolyse des globules sanguins, la pénétration d’un spirochète dans un globule hémo-lysé, le transport électrique des microbes, etc., et il nous est à présent possible d’étudier sur ces films, à loisir, les phénomènes en question.
  - On peut, par ce moyen, décomposer les mouvements des êtres microscopiques, comme Marey, le véritable inventeur du cinématographe, l'a si bien fait pour la marche de l’homme et le vol des oiseaux. Nous avons ainsi pu numérer des éléments mobiles, comme les hémokonies ou petites particules agitées de mouvements browniens et qui se trouvent dans le sang, en particulier pendant la digestion des corps gras.
  - Enfin, ces vues cinématographiques pourront être, croyons-nous, une aide précieuse pour l’enseignement et la vulgarisation scientifique. Il est possible de montrer à un nombreux auditoire la vie intense qui se déroule dans une fraction infiqie d’une goutte de liquide.
  - Ces infiniment petits apparaissent de la grosseur des êtres que nous sommes habitués à contempler ; ils se trouvent pour ainsi dire rapprochés de notre intelligence : nous les concevons mieux !
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  - Nous ne voulons pas faire ici la description détaillée des vues présentées aux. membres de la Société des Ingénieurs Civils de France, ce serait pour nous une tâche bien ingrate, qui n’ajoulerait pas grand’chose à l’impression des personnes qui assistaient à cette séance, et il me serait, d’autre part, bien difficile de donner au lecteur non habitué à l’usage de Pultra-microscope une idée de l’aspect de ces préparations.
  - Nous nous bornerons donc à une simple énumération des films projetés, en donnant quelques explications sur un certain nombre de phénomènes que nous avons été assez heureux de saisir par la photographie animée.
  - Les projections ont d’abord représenté des vues à l’ultramicroscope de sangs normaux. Dans le sang' des mammifères, on a vu les globules rouges ou hématies sous l’aspect de disques au contour brillant : il sont au nombre de 5 millions environ par millimètre cube ; les globules blancs ou leucocytes, moins nombreux (60G0 par millimètre cube), sont bourrés, le plus souvent, de granulations extrêmement brillantes. Chez les oiseaux el les ovipares en général, les globules blancs sont à peu près semblables; mais les hématies sont de forme ovoïde et contiennent un noyau qui n’est visible que lorsque le globule a perdu son hémoglobine, qu’il est hémolyse (fy. t et 2, Pt 2Uj!
  - 'Les hématies ont une fonction respiratoire, elles puisent dans les poumons l’oxygène qu’elles transportent ensuite dans tous les tissus-où ce gaz opère les combustions qui président à la vie. Les leucocytes ont pour ainsi dire une fonction de police : ils débarrassent l’organisme de ce qui lui est nuisible (cellules mortes, corps étrangers) et combattent ses ennemis, en particulier les microbes, sort directement (jphagocytose), soit indirectement par les sécrétions qu’ils émettent dans le sérum (anticorps).
  - En dehors des globules, le plasma sanguin contient encore de très petites particules en suspension. On les connaît bien, surtout depuis l’usage en biologie de l’ültra-microscope, car la plupart de ces particules ont un diamètre inférieur' à 1/2 et sont donc de dimensions ultra-microscopiques : on les a nommées hémo-konies. Après l’absorption d’un repas contenant des substances grasses, le nombre des hémokonies augmente considérablement pendant quelques heures. On sait d’ailleurs depuis long-
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  - temps que, pendant la digestion des graisses, les chylifères intestinaux contiennent une lymphe lactescente : c’est une véritable émulsion de substances d’origine graisseuse ; or, cette lymphe ou chyle est directement déversée dans le sang; les petites particules de cette émulsion forment donc les hémo-konies, du moins le plus grand nombre. Les enfants et les jeunes animaux se nourrissant de lait, qui est une émulsion de matière grasse : le beurre, il est tout naturel de trouver dans leur sang un très grand nombre d’hémokonies; c’est ce que montre nettement la vue représentant le sang d’un jeune rat en lactation. On y voit que ces hémokonies sont animées de mouvements browniens dont le cinématographe donne fidèlement la reproduction. Nous avons montré autre part que ces images photographiques permettent de numérer ces petites particules, dont la variation dans le sang est ainsi facilement étudiée.
  - Les mouvements browniens, qui agitent toutes- les petites particules en suspension dans .un liquide ou dans un gaz, sont attribués généralement aux chocs des molécules composant le liquide, le gaz, on bien les corps qui s’y trouvent dissouts, contre ces masses très petites, qui, ainsi bombardées de tous côtés, sont animées de ce mouvement irrégulier. Ces chocs sont d’autant plus intenses que la température est plus élevée, aussi les mouvements browniens s’accroissent-ils avec la température. On sait qu’à ces chocs moléculaires sont aussi dues la pression des gaz et la pression osmotique.
  - La figure 2 (PL %44) montre justement les effets de la pression osmotique sur les globules sanguins.
  - La pression osmotique du sang des mammifères est constante et correspond à une richesse moléculaire donnant un abaissement du point de congélation A = 0,56. Cette pression est la même dans les globules et dans le sérum : ils sont dits isotoniques. Or, les globules sont limités par une paroi hémi-perméable, c’est-à-dire qui se laisse traverser par l’eau, mais pas par les sels en dissolution. Si donc la pression osmotique du sérum augmente, ce sérum devient hypertonique :fia pression osmotique est plus élevée à l’extérieur des globules qu’à leur intérieur, une certaine quantité d’eau sort alors de ces éléments pour rétablir l’équilibre, mais leur contenu diminuant de volume, la paroi se rétracte. Ce sont ces globules crénelés, visibles dans plusieurs des projections représentant des photographies' prises sur le bord des préparations, là où se produit une certaine évaporation.
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  - Si, au contraire, la pression osmotique du sérum diminue, qu’on le rende hypotonique, par exemple en y ajoutant une certaine quantité d’eau, on voit alors se passer des phénomènes différents. Les globules blancs se gonflent considérablement, leurs granulations s’agitent vivement; le noyau, de polylobé, devient globuleux ; puis, brusquement, la membrane éclate, les granulations sont lancées dans le plasma. Quant aux hématies, elles pâlissent brusquement et l’on sait qu’elles ont abandonné l’hémoglobine qui leur donnait, en même temps que leur couleur, une réfringence faisant apparaître leur contour très brillant : c’est là Y hémolyse des globules. Très probablement, ces hématies hémolysées ont éclaté, ainsi que nous l’avons vu pour les globules blancs, lançant leur hémoglobine par une déchirure de la membrane. Cette déchirure n’est pas visible par nos procédés, mais nous avons montré dans d’autres films que des organismes, tels que les spirochètes, peuvent pénétrer dans les globules hémolysés et y restent prisonniers, ne pouvant retrouver le fin pertuis par lequel ils sont entrés. Ceci nous indique la raison pour laquelle on ne peut introduire directement dans le sang que des solutions isotoniques telles que le sérum physiologique, qui est de l’eau salée à 8,5 0/00, ou encore de l’eau contenant 70 0/00 de sucre de canne ou ded’eau de mer diluée de façon que son point de congélation soit abaissé à — 0°56.
  - Les vues suivantes ont montré différents microbes vivants; on a pu les voir particulièrement nombreux dans l’intestin d’une souris. Les microorganismes qui ont le plus provoqué de recherches et de travaux ces dernières années sont certaihement les parasites dits spiralés, les trypanosomes et les spirochètes. Ces microbes, quoique .d’aspect bien différent, sont certainement très proches au point de vue zoologique. Ils communiquent à l’homme et aux animaux des maladies qui font encore, hélas ! des ravages immenses! Tels sont les trypanosomes de la Nag.ana, maladie des bestiaux de l’Afrique du Sud. Ce trypanosome a beaucoup de ressemblance avec celui de la maladie du sommeil et, comme lui, il est inoculé par la piqûre d’une mouche tsé-.tsé ou glossine. La figure 3 (PL 244) représente le sang d’un rat auquel avait été donnée cette maladie. Ce microbe a une forme effilée et se meut rapidement par l’action d’un flagelle et d’une membrane ondulante; on le voit bousculer les hématies qui rebondissent comme des balles élastiques. Ces parasites se multiplient d’une façon si intense qu’ils deviennent beaucoup plus
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- - nombreux que les globules sanguins et leur grouillement est alors un spectacle vraiment impressionnant,
  - Un des plus fins microbes connus est le spirochète de la syphilis, il n’a guère que 1/2 d’épaisseur. On se souvient qu’il fut découvert par Schaudinn, il y a seulement quelques années. Cette maladie humaine peut se transmettre au singe et aussi à la cornée, ou membrane antérieure de l’œil, de quelques animaux et, en particulier, du lapin. Une projection a montré des parasites pris sur la cornée d’un lapin. On voit, grossis 50.000 fois, ces petits filaments tournés en vrille qui sortent des interstices des cellules de la cornée pour nager dans le liquide qui les baignait.
  - Beaucoup de spirochètes sont transmis par les insectes, tels sont ceux de la fièvre récurrente (fig. 4, PL 244), communiqués à l’homme par les punaises ou les tiques. On a pu voir les spirochètes transmis aux poules du Brésil par des insectes que l’on trouve souvent dans les poulaillers : les argas, et vous avez pu constater avec quelle agilité ce Spirochœta gallinarum se meut dans le sang de son hôte; on a vu également plusieurs individus qui avaient pénétré dans des hématies hémolysées. Dans ce même sang (fig. 5, PL <2,44) de poule, nous avons été assez heureux de photographier un globule blanc entourant peu à peu un globule rouge de ses prolongements ou pseudopodes : c’est la phagocytose.
  - Enfin, ces quelques projections ont été terminées par la reproduction du phénomène du transport électrique des microbes. On sait que les petites particules en suspension dans un liquide possèdent une charge électrique ; c’est en partie à cause de cette charge que les granules colloïdes, par exemple, ne précipitent pas spontanément. Les particules vivantes, et en particulier les microbes, en suspension dans le sang ou les liquides de culture, sont aussi chargés d’électricité, et nous avons constaté que/es uns ont une charge positive, d’autres une charge négative. Il est très facile de démontrer la présence et le signe de cette charge; il suffit de faire passer un courant électrique, les particules à charge électro-positive sont entraînées vers la cathode, celles à charge négative vers l’anode. Il s’agit, en somme, ici, d’un phénomène analogue à l’osmose électrique : lorsqu’un liquide se trouve dans un tube très fin, ou qu’il est serré entre deux surfaces, et que l’on fait passer le courant électrique, alors le liquide et les parois qui le contiennent ayant des charges électriques contraires, ce liquide s’écoule vers l’un des pôles. C’est là le prin-
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  - cipe de l’électromètre capillaire de Lippmann. Si l’on imagine la substance de la paroi (du verre, par exemple) réduite en poudre et mise en suspension dans le liquide, il est logique de penser que ces particules vont se diriger vers le pôle opposé à celui vers lequel se transportait le liquide dans le tube : c’est ce phénomène que l’on nomme transport électrique.
  - Par un dispositif très simple, nous faisons passer un courant d’environ 60 volts et 1/2 milliampère dans une préparation et nous pouvons cinématographier à l’ultra-mieroscope ce qui se produit. C’est ainsi que l’on voit, dans le sang de rat infecté de trypanosomes, les hématies transportées vers l’anode, tandis que les .trypanosomes, eux, vont vers la cathode; il se produit ainsi un chassé-croisé et, lorsqu’on inverse le courant, chacun des éléments change sa direction.
  - Cette action dynamique du courant sur les liquides et particules vivantes peut expliquer plusieurs faits physiologiques, comme certains effets thérapeutiques de l’électricité ; ainsi le vertige voltaïque, étudié par le docteur Babinski, et qui se produit quand on applique une électrode à la région temporale, l’autre à la partie opposée du corps, s’explique par les mouvements que produit le courant dans les canaux semi-circulaires de l’oreille interne.
  - Nous avons sans doute là un moyen de rechercher des microbes, comme un savant anglais, M. Russ, semble l’avoir prouvé pour le bacille de la tuberculose. Enfin, il est probable que ces charges électriques des particules vivantes, différentes selon leur espèce ou les circonstances, doivent jouer un rôle important dans de nombreux phénomènes vitaux.
  - Ainsi, chaque progrès de l’instrumentation permet à la science de faire de nouvelles conquêtes. On sait tout ce que nous devons au microscope ! L’ultra-mieroscope nous promet une ample moisson. Nous croyons que le cinématographe sera l’auxiliaire presque indispensable de ce nouveau mode d’investigation : il permet d’inscrire les phénomènes et de conserver des documents qui peuvent ensuite grandement servir à l’instruction et à la vulgarisation scientifique.
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- - ÉTUDE COMPARÉE
  - LE PROCÉDÉ CLASSIQUE DE FABRICATION DE PLÂTRE
  - DIT DES « KOUKS CULÉES »
  - LE PROCÉDÉ PÉRIN11
  - PAR
  - M. L. PÉRIN
  - Le bassin de Paris formé des départements rie la Seine, Seine-et-Oise, Seine-et-Marne,, est dans l’industrie du plâtre, de beaucoup au monde, la'région qui produit le plus fort tonnage.
  - Tant pour les besoins de Paris et de sa banlieue que pour ceux de la province et de l’étranger, la fabrication du plâtre de bâtiment dans les soixante-dix à quatre-vingts usines de cette région,, dépasse annuellement 1 million de tonnes.
  - Ce plâtre est fabriqué par le procédé classique dit des « foura culées ». Et ce mode de fabrication paraît si simple et si élémentaire qu’il n’est jamais venu à l’idée de personne de faire une étude critique quelconque de son fonctionnement, ni d’établir par des mesures précises et méthodiques les qualités du plâtre qu’on en obtient.
  - Avant d’en aborder la description détaillée, il nous paraît utile d’exposer brièvement les conditions théoriques de déshydratation du gypse, et de transformation de celui-ci en plâtre, par l’action de la chaleur.
  - Le gypse ou pierre à plâtre^ qu’on trouve dans le monde entier et surtout, en amas considérable, dans la région de Paris, est, rappelons-le, du sulfate de calcium hydraté à deux molécules d’eau de. la forme S04Ca, 2LPO.
  - Dans le bassin de Paris, on trouve le gypse en masses énormes
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  - stratifiées, séparées entre elles par des bancs de marne. La première masse, ou haute masse, a environ 20 m d’épaisseur; la deuxième masse, ou basse masse, a 7 à 8 m ; la troisième 2,50 m à 3 m; enfin, la quatrième masse a 1 m à 1,50 m.
  - Les trois premières sont seules exploitées.
  - Traité à des températures comprises entre deux limites assez rapprochées, dont nous parlerons plus loin, le gypse perd tout ou partie de son eau de cristallisation. Le plâtre résultant de cette déshydratation, gâché avec une quantité d’eau convenable, se réhydrate et, par le jeu d’une suite de sursaturations et de cristallisations successives, au sein de l’eau de gâchage, fait prise en masse en régénérant la molécule, S04Ca, 2H20, puis durcit.
  - Le gypse chauffé à l’état pulvérulent à 130 degrés, pendant un temps compris entre deux et trois heures, suivant son degré de finesse, perd les trois quarts de.son eau de cristallisation; à 165 degrés il perd le quatrième quart.
  - Les plâtres formés dans ces limites de températures sont bien définis : ils font prise à l’eau, toujours de la même manière, et leurs caractéristiques de résistances et d’adhérence, après le durcissement qui suit la prise, sont toujours les mêmes. Mais si on traite ce gypse au-dessous ou au-dessus de ces mêmes températures limites, il restera dans le premier cas à l’état d'incuils, lesquels n’ont, pas plus que le gypse lui-même, la propriété de faire prise à l’eau, ou l’ont insuffisamment pour constituer un bon plâtre; dans le second cas, il passera à l’état de surcuits, lesquels ont perdu cette propriété après l’avoir eue dans un état de passage.
  - Les incuits peuvent être représentés par la formule générale
  - 771' 71%
  - S04Ca, 2—H20, dans laquelle — est égal à l’unité, ou est plus petit
  - que l’unité tout en lui restant très voisin.
  - Les surcuits sont de la forme S04Ga dans des états divers de polymérisation correspondant à des températures définies de formation. Ainsi S04Ca formé à 165 degrés ou à des températures voisines et peu supérieures, a toutes les qualités d’un bon plâtre : gâché avec une quantité d’eau convenable, il fait prise, et durcit après la prise.
  - Le même S04Ca, chauffé à 400-500 degrés, passe à l’état d’i-nèrtes ; gâché avec la même quantité d’eau que ci-dessus, il ne fait plus prise. En résumé, en langage simple :
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  - a) Le gypse insuffisamment chauffé reste à l’état d’incuits, et ne fait pas prise à l’eau ;
  - b) Le gypse convenablement chauffé se transforme en plâtre de prise et de résistances définies;
  - c) Le gypse excessivement chauffé passe à l’état de surcuits, et ne fait plus prise à l’eau.
  - Bien que très succinctes, ces considérations générales nous sont suffisantes pour l’étude critique comparée -qui va suivre, entre le procédé de fabrication à peu près exclusivement, et depuis des temps immémoriaux, en usage dans le bassin de Paris, et le procédé Périn, actuellement et journellement appliqué à l’usine de Grégy, près Meaux (Seine-et-Marne).
  - Procédé de fabrication par les « fours culées ».
  - La fabrication du plâtre par ce procédé est simplement la cuisson du gypse en meule.
  - La meule est formée entre trois murs épais surmontés d’une toiture. Sur le sol, avec les plus gros morceaux posés à plat, on
  - Fig. 1. — Vue d’un four culée pendant une cuisson.
  - édifie des voûtelettes, qu’on remplit entièrement du combustible choisi (coke ou briquette). Autrefois, on cuisait au bois, mais pour des raisons économiques, ce combustible est à peu près généralement abandonné.
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  - Sur ces voùtelettes on dispose la pierre par couches successives, en morceaux de grosseurs décroissantes, de bas en haut, puis on recouvre le tout d’une couche de gypse en poudre.
  - La mise en feu se fait par l’avant avec des bourrées, sur toutes les voùtelettes à la fois. La combustion se fait de proche en proche, de la partie antérieure à la partie postérieure du four; elle dure de vingt-quatre à quarante-huit heures. Les gaz de la combustion, ainsi que la vapeur provenant de l’eau de carrière et de l’eau de constitution du gypse, circulent à travers les canaux formés dans la masse de pierre., puis s’échappent par le dessus. Ces gaz sont formés de CO, CO2, et aussi H2S dont la présence est révélée par l’attaque rapide des gouttières de zinc de la toiture, lesquelles disparaissent avec la plus grande célérité.
  - Nous reviendrons plus loin sur la formation de cet hydrogène sulfuré.
  - Ce procédé, bien que généralement employé en France, et à peu près exclusivement dans le bassin de Paris, est, on nous pardonnera de le dire, un procédé barbare. Il est aussi un non-sens industriel en ce que le combustible y est utilisé dans des conditions irrationnelles et anormales.
  - De par son extrême simplicité, ce procédé a longtemps passé pour être essentiellement économique. Il-n’en est rien, comme nous l’allons voir.
  - En effet, dans les voùtelettes entièrement remplies de coke ou de briquette, la combustion se fait de manière incomplète' par insuffisance d’air, et il se forme de ce fait une grande quantité d’oxyde de carbone qui se dégage en cet état.
  - Or la transformation de C en CO se faisant en engendrant 29 000 calories, tandis que celle de C en CO2 en engendre 97 000, il en résulte une non-production de 97000 — 29000 = 68 000 calories, soit une perte considérable de chaleur’ par mauvaise utilisation de combustible. •
  - Autre chose. Au pied du four, dans la zone de combustion, la température est intense, le gypse y est porté au rouge et transformé en surcuits, alors que dans les régions supérieures, la température étant insuffisante, le gypse y reste à l’état d’incuits. Seule la partie intermédiaire est convenablement chauffée pour la déshydratation-normale du gypse et sa transformation en piètre.
  - On a donc, dans un cas, dépensé une certaine quantité de chaleur pour transformer le gypse en inertes à l’état de surcuits,
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- - 199 —
  - alors qu’on le laisse dans l’autre cas à l’état d’inertes sous forme d’incuits.
  - On a, à la fois, dépassé le but pour une partie du gypse à traiter, et oii ne l’a pas atteint pour l’autre.
  - Quand la fournée est refroidie, ou à peu près, le tout est repris par brouettes ou wagonnets, et envoyé aux broyeurs. Le plâtre ainsi formé, et livré tel quel aux chantiers, est donc un mélange d’incuits, de surcuits et de plâtre normal, abstraction faite des corps étrangers contenus dans le gypse, et suivant la provenance de ce gypse SiO2,, CaO, MgO, Fe203 A1203.,.., et aussi des
  - cendres du combustible.
  - Dans une note sur le dosage des incuits et surcuits dans le plâtre de Paris, présentée à l’Académie des Sciences (3 décembre 1900), nous avons donné un mode de dosage de ces teneurs en inertes (1). En appliquant cette méthode, nous avons déterminé
  - (1) Soit un plâtre formé des éléments SiO2, CaO, MgO, Fe203 -f- A1203, mélangés à 'SO‘Ca,.2H*0 (incüits), SO^Ca nli20, (n<i 2) (matière active), S04Ca (surcuits).
  - Pour la simplicité, j’appelle dans ies équations suivantes :
  - Matière active, le corps So‘Ga, ?iH20 capable de faire prise avec l’eau ; .
  - H20/, l’eau qui se combine avec SO'Ca, ?&HS0 pour reconstituer le gypse ;
  - H20”, l’eau (2 HM)) des incuits ;
  - S, la somme des divers éléments SiO2, CaO, ... avec la partie solide S04Ca des incuits, plus S04Ca des surcuits.
  - Porphyriser au mortier d’agate le plâtre à analyser, puis le porter à l’étuve à 60 degrés pendant deux heures. Le laisser ensuite refroidir dans le dessiccateur.
  - Quand il est froid, en mettre environ 5 g dans une capsule de porcelaine ou de platine. Le poids de l’échantillon prélevé est donné par les équations^:
  - Tare = capsule + P, [1]
  - Tare = capsule -(- échantillon -|- P', . [2]
  - d’où : Échantillon = P — P'. ,
  - ' __|
  - Dans l’équation [2] mettons H20” en vedette, et écrivons-la :
  - Tare — capsule + (80‘Ca, mlPO) -f- S -f- ÏPo" + P’. [3]
  - Cela posé, après la pesée [2] je mets dans la capsule un excès d’eau : la matière s’hydrate pour reformer la molécule de gypse.
  - Mettre alors la capsule et son contenu à l’étuve à 60 degrés, et évaporer à sec jusqu’à poids constant. Laisser refroidir dans le dessiccateur et reporter à la balance. On a :
  - Tare = capsule"^ [S0*Ca, nH*0 -f H*Ô'] -f S + ÏFÔ" -f p. s [4]
  - De [3] et [A] je tire : HH)' = P' — p = A, quantité dleau qui s’est combinée à la matière active.
  - Cette valeur A est suffisante pour déterminer la résistance du plâtré considéré, directement proportionnelle à la matière active. Il est néanmoins intéressant de pousser plus loin l’investigation et, industriellement, de rechercher les incuits et les surcuits qui,se sont formés dans la fabrication.
  - Comme il est impossible de connaître les divers degrés de déshydratation primitive de toutes les molécules de la matière active, considérons que celle-ci est formée de particules de gypse à des états de déshydratation tels que n dans SOCa, nH20 ait toutes les valeurs comprises entre 9 et 2, de telle sorte que, consécutivement, nous puissions
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  - maintes fois que le plâtre de bâtiment employé à Paris renferme 40 à 60 0/0 d’inertes totaux, et même quelquefois 70 0/0.
  - Le plâtre de Paris a joui pendant longtemps dans le monde entier d’une réputation méritée, qu’il perd de jour en jour, et qu’il a même complètement perdue dans certaines régions. En Belgique, par exemple, on n’en veut à aucun prix, sauf pour les travaux grossiers. On préfère faire venir le gypse du bassin de Paris, pour le traiter sur place par le procédé des marmites, bien différent des fours culées, quoique de beaucoup plus dispendieux. (Nous n’entrerons pas ici dans la description de ce procédé des marmites qui nous ferait -sortir des limites de cette étude.)
  - La réputation du plâtre de Paris provenait surtout de ce qu’aü-trefois la cuisson se faisait au bois, combustible cher aujourd’hui, qu’on a, pour des raisons économiques, remplacé, à peu près dans toutes les usines, par le coke ou la briquette. Dans la cuisson au bois, la flamme circulait dans les interstices Ue la pierre,
  - envisager cette matière active comme constituée par une somme de molécules dont la valeur moyenne serait S04Ca, 1 H20.
  - Dans cette hypothèse, la matière active sera donnée par la relation :
  - x _ S04Ca, li20
  - T ~ ÏPÔ
  - d'où
  - x = 8,56 — A.
  - Dosage des incuits. — Après [4] je fais la perte au rouge, ce qui me donne :
  - Tare = capsule -f- (SOCa de matière active) -f- .S -f- p'. [5]
  - Des équations [4] et [5], je tire :
  - (nH*0) + H*Ô' + H*Ô" = p' —p,
  - et pour • n = 1 H20 =: ÏPcf,
  - d’où : ! WÔ" = p' - p - 2 H20 = p' — p — 2 A = B.
  - Les incuits sont donnés alors par :
  - y _ S04Ca, 2 H20 B 2 H20
  - d’où : y — 4,SB.
  - Dosage des surcuits. — Soient :
  - , SO3 correspondant à æ;
  - , SO8 correspondant à y ;
  - Q, SO8 total doré sur l’échantillon.
  - La quantité de SO3 correspondant aux surcuits sera :
  - q = Q — {a -f b),
  - . et les surcuits seront donnés par :
  - q
  - SO'Ca
  - SO3
  - d’où
  - = l,7q.
  - (Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 3 décembre 1900 : Dosage des incuits et surcuits dans lé plâtre de Paris des fours culées, par M. L. Périn.)
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- - — -201 —
  - jusqu’assez loin de la zone de combustion. Il en'résultait une meilleure répartition de la chaleur, d’où forte réduction d’incuits.
  - De plus, la zone de combustion étant moins intense, il y avait lieu à une moindre formation de surcuits.
  - Toutes choses égales d’ailleurs, le plâtre ainsi formé devait donc être meilleur que le plâtre fabriqué aujourd’hui, et il l’était incontestablement.
  - Nous n’ignorons pas qu’on a bien des fois attribué à la présence des inertes dans le plâtre une action bienfaisante, et cette assertion paradoxale a eu longtemps créance. Elle était formulée surtout, de bonne foi nous ne le mettons-pas en doute, pour défendre le vieux système.
  - Dans une note officielle sur la fabrication du plâtre rédigée à l’occasion de l’Exposition universelle de 1900, par la Chambre Syndicale des fabricants de plâtre du bassin de Paris, on lit ceci :
  - « On a prétendu que le plâtre formé dans les culées renfer-» mait une grande quantité d’incuits et de surcui.ts, mais ces » inertes constituent précisément une des qualités du plâtre de » Paris, car ils jouent dans ce plâtre le rôle du sable dans le » mortier. »
  - Cette affirmation émanant de gens du métier devait faire force de loi, et, dans le Bâtiment, tout le monde y croyait effectivement sans contrôle.
  - Malheureusement, elle n’était que l’expression de l’opinion personnelle de ses auteurs, lesquels ne l’appuyaient d’aucuns chiffres, ni d’aucunes données expérimentales, et elle restait à être démontrée.
  - Eh bien ! si on examine les choses de près, avec méthode, en mesurant ce qu’on voit, on est forcé de reconnaître et on le reconnaît sans peine, que cette affirmation a le grand tort d’être diamétralement opposée à la réalité des faits.
  - Pour le démontrer, nous avons pris du gypse broyé dont nous avons séché à l’étuve à 60 degrés une partie, et dont nous avons porté au rouge une autre partie, puis de ces sortes nous avons fait un mélange par parties égales.
  - Nous avons, d’autre part, traité une autre portion du même gypse, dans des conditions de température convenables, de manière à’ le transformer en plâtre pur.
  - Nous avons fait alors des éprouvettes formées de 90 0/0 de plâtre pur et 10 0/0 ctu mélange d’inertes, de 80 0/0 de plâtre pur -j- 20 0/0 du mélange d’inertes, etc.
  - Bull .
  - 15
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- - — 202 —
  - Les conditions de gâchage étaient :
  - Eau.............................. 300 parties
  - Plâtre .........................500 —
  - Les mesures des résistances de ces plâtres, douze heures après le gâchage, déterminées avec la machine à arrachement, ont été concluantes. Elles sont indiquées sur la courbe ci-après.
  - Fig. 2. — Courbe de résistance de plâtres synthétiques formés avec des teneurs croissantes d’inertes.
  - -On voit !sut cette courbe combien les résistances décroissent rapidement à mesure qu’augmentent les teneurs -en inertes, contrairement à l’assertion ci-dessus rappelée.
  - Au pied du four, dans la zone de combustion, le sulfate-de calcium au contact du combustible incandescent est réduit à l’état de sulfure ; celui-ci, nltérieurement, se décompose pour donner lieu à une formation de LPS, lequel donne à certains plâtres fraîchement gâchés leur odeur caractéristique. Mais la
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  - présence de ces sulfures n’a pas seulement pour effet de donner une odeur aux plâtres, elle a un inconvénient beaucoup plus grave. On s’est dit souvent qu’il devait être intéressant d'employer le plâtre à l’état de plâtre armé, comme on le fait pour son congénère le ciment, mais on a du renoncer à réaliser en pratique cette idée à cause de l’attaque rapide de l’armature par le plâtre. Or, cette attaque rapide n’est autre chose qu’une sulfuration profonde du métal au contact du sulfure.
  - Dans les plâtres de vieilles démolitions provenant de bâtisses datant de cent cinquante à deux cent ans, on a. retrouvé des armatures en fer parfaitement saines, et, précisément, ce plâtre d’autrefois était du « plâtre au bois » ne contenant pas de sulfures. Il résulte donc de ces observations que le plâtre d’autrefois pouvait avec avantage être armé, alors que celui d’aujourd’hui — nous parlons du plâtre des fours culées — ne peut l’être sans inconvénients.
  - Cet état de choses ne peut évidemment provenir, les plâtres considérés provenant des mêmes masses de gypse, que des modes de fabrication différents.
  - En résumé, les critiques qu’on est en droit de faire sur le mode de fabrication du plâtre dans les « Fours Culées » sont les suivantes : >
  - Mauvaise utilisation du combustible ;
  - Formation excessive d’incuits et de surcuits ;
  - Formation de sulfure de calcium.
  - On pourrait ajouter : dépense relativement élevée de combustible et de main-d’œuvre, et nous reviendrons plus loin sur ces deux points.
  - Procédé de fabrication du plâtre et four à plâtre, brevetés, système Périn.
  - Dans le procédé Périn, le gypse est traité à l’état broyé.
  - Le gypse à son arrivée à l’usine est dans des états hygrométriques essentiellement variables.
  - Il est donc nécessaire, si on veut obtenir une transformation méthodique, de doser cet état hygrométrique que nous appelons D.
  - Il a été établi, d’autre part, qu’un plâtre donné â un degré hygrométrique qui lui est propre, et duquel, toutes choses égales
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- - d’ailleurs, dépendent la prise et la résistance de ce plâtre. Nous appelons d cet état hygrométrique final.
  - Si on a donc déterminé une fois pour toutes le degré hygrométrique final du plâtre qu’on veut obtenir, et si on détermine le degré hygrométrique initial D du gypse à traiter, il sera facile, pour un poids donné P de ce gypse, de calculer la quantité d’eau correspondant à la différence (D — d) qu'il s’agit d’éliminer à l’état de vapeurs dans le traitement. On en déduira la quantité de chaleur M nécessaire.
  - Or, si on dispose d’une source de chaleur à débit constant Q, il suffira, pour obtenir à coup sûr le plâtre demandé, de traiter le gypse pendant un temps
  - M
  - Q
  - Le temps de traitement est, mathématiquement, fonction du degré hygrométrique initial D du gypse, le degré hygrométrique d du plâtre à obtenir étant constant.
  - Tel est le principe.
  - Donnons-en une application.
  - Supposons qu’on veuille traiter un gypse dans lequel D = 23,5, et soit d = 10,5,
  - soit encore Q = 140 000 calories, quantité de chaleur constante fournie par la source calorifique dans l’unité de temps (heure).
  - Admettons que pour le gypse considéré, la quantité de chaleur nécessaire pour abaisser d’un degré hygrométrique 1 kg de ce gypse soit égale à 11 calories (cette détermination est faite une fois pour toutes, et pour chaque nature de gypse).
  - Pour abaisser D de 13 degrés, il faudra fournir à 1 kg du gypse considéré 11 X 13 = 143 calories, et si on traite, par exemple, 3 000 kg à la fois, la durée de traitement, dans le four dont nous donnons ci-après la description, devra être de :
  - _ M _ 429 000 1 - Q “ 140 000
  - = 3 heures.
  - En pratique ces déterminations sont simples.
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- - — 20 o —
  - Four a plâtre, système Périn.
  - Ce four est formé, dans son ensemble, d’un massif en briques renfermant une grille à coke. De chaque côté du masif sont deux trommels BB cylindriques (1), dans lesquels s’opère la déshydratation du gypse. Ces trommels sont munis intérieurement d’un dispositif spécial sur lequel nous reviendrons plus loin, permettant la facile transmission de la chaleur des gaz au gypse en traitement.
  - Fig. 3. — Four à plâtre, système Périn. Coupe verticale et élévation.
  - Au-dessus des trommels sont deux trémies AA dans lesquelles, au moyen d’une vis d’Archimède, on amène le gypse broyé. Ce gypse y séjourne, pendant la durée de traitement dans les trom--
  - (1) Nous ne donnons pas ici au mot trommel la signification qu’on lui donne généralement dans l’industrie minière; trommel, clans le four Périn, doit être pris dans le sens de tambour tournant.
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  - mels de la fournée précédente. Chacune de ces trémies est munie intérieurement d’un système de caissons K, à travers lesquels circulent, avant d’être évacués par la cheminée, les gaz de la combustion et les vapeurs de la déshydratation. Le gypse en attente dans les trémies AA est ainsi préalablement chauffé avant son traitement dans les trommels, ce qui permet de réaliser une première récupération de chaleur.
  - Les trémies AA sont montées sur un tablier à bascule*, pour l’évaluation en poids de chaque fournée.
  - Sous les trommels sont des tfémies de déchargement CG;, munies intérieurement, elles aussi, d’un système de caissons g. Le plâtre, une fois amené dans le traitement au degré de déshydratation convenable, passe des trommels B dans les trémies C. Il est chaud, et il est nécessaire de le refroidir! A cet effet, un courant d’air est refoulé dans les caissons g ; cet air passe des caissons inférieurs aux caissons intermédiaires,, puis aux supérieurs; il s’échauffe dans son chemin en refroidissant le plâtre, puis il est envoyé sous la grille. Cela constitue une deuxième récupération de chaleur.
  - - Les gaz de la combustion étant mauvais conducteurs de la chaleur, de même que le gypse, il était nécessaire, pour faire passer facilement les calories des premiers au second, d’interposer entre eux un intermédiaire bon conducteur.
  - A cet effet, nous avons disposé des feuillets de tôle qui, passant, dans la rotation du trommel, à travers! la masse gazeuse chaude, se saturent d’une certaine quantité de chaleur qu’ils cèdent ensuite au gypse par contact, en le traversant.
  - Supposons, théoriquement, un trommel décomposé en tranches cylindriques élémentaires ab, bc, cd,... comptées de l’entrée à la sortie des gaz, et soit Q la quantité de chaleur apportée par l’unité de volume des gaz.
  - Dans la tranche ab, les gaz chauds cédèrent aux feuillets métalliques, qui la transmettront ensuite au gypse de la même tranche,, une certaine quantité de chaleur q. L’unité de volume des gaz de la tranche bc ne renfermera plus que (Q — q) calories. Dans cette tranche bc, les gaz abandonneront aux feuillets métalliques, qui la céderont de même au gypse, une autre quantité de chaleur q', de sorte que, dans la tranche suivante cd, la quantité de chaleur ne sera plus que (Q — q — q), et ainsi de suite. - '
  - Il résulte de çe fait que, si toutes les tranches des cylindres
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- - Fig. 4. — Vue perspective du trommel.
  - Fig. 5. — Coupe longitudinale du trommel.
  - Fig. 4 à 9.,— Détails de construction du trommel.
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  - élémentaires considérés contenaient le même nombre de feuillets métalliques, la quantité de chaleur absorbée dans chacune d’elles décroîtrait de proche en proche; la matière à traiter serait chauffée par cascades décroissantes, et, tandis que la masse de gypse contenue en ab serait déjà amenée à la température voulue, les parties suivantes en seraient de plus en plus éloignées.
  - Pour rémédier à cet état de choses, et afin de rétablir l’équilibre, nous avons fait croître le nombre de feuillets métalliques d’une tranche à la suivante (fig. 5, d, 7, 8, 9) en relation inverse de la diminution de température d’une tranche à l’autre, de manière à augmenter la capacité calorifique du corps interposé.
  - Cette manière de faire a parfaitement répondu à la théorie, et dans les trommels du four Périn, la masse de gypse est uniformément portée aux mêmes températures, à tous instants.
  - Les gaz de la combustion sont formés sur la grille à coke F, et sont réglés par les registres r. L’air nécessaire, après avoir circulé dans les caissons des trémies C, est envoyé sous la grille, et son accès est réglé par le registre v.
  - Les températures des gaz pendant le traitement sont indiquées par des pyromètres enregistreurs p disposés à la sortie des trommels. Les courbes de température obtenues indiquent bien la marche des cuissons. La figure 10 ci-dessous représente une courbe de trois cuissons successives.
  - Fig. 10. — Courbe de températures dans les trommels du four Périn pendant trois cuissons successives.
  - Sur cette courbe, a est le point d’origine de chargement d’une fournée ; de a en b la température baisse dans les trommels. Cet abaissement de température des gaz à la sortie correspond à une absorption de chaleur par le gypse qui s’échauffe. De b en c la température remonte, le gypse se sature en calories, et, à partir de c où cette température devient constante, la déshydratation du gypse se poursuit de c en d.
  - Le four Périn, au point de vue de son fonctionnement, est caractérisé par trois constantes et deux variables.
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  - Constantes. — Poids P du gypse à traiter, toujours le même en fabrication.
  - Q, quantité de chaleur fournie par la source calorifique dans l’unité de temps (heure).
  - d, degré hygrométrique du plâtre à obtenir.
  - Variables. — Degré hygrométrique initial D du gypse à traiter.
  - t, temps de traitement dans le trommel.
  - (t est fonction de D et il suffit de connaître l’un pour avoir l’autre.)
  - La durée de cuisson dans le four Périn est comprise entre deux heures et quatre heures et demie, suivant la nature du gypse à traiter, et suivant la catégorie du plâtre à obtenir.
  - Prise et résistances comparées
  - DE PLATRES FABRIQUÉS PAR LES « FOURS CULÉES )) ET DE PLATRE PéRIN DE MÊME CATÉGORIE.
  - Prise. — La prise est, par définition, le temps que met le plâtre, quand on le gâche, à passer de l’état semi-fluide ou pâteux à l’état solide. Ce temps de prise est compris entre quatre et quinze minutes suivant la nature du plâtre, sa finesse, et les proportions respectives de plâtre et d’eau de gâchage.
  - On s’est contenté jusqu’à présent, pour juger de celte durée de prise, de l’observation directe au moment de l’emploi, sans méthode rationnelle, sans appareils de mesures. Le plâtre est gâché dans l’auge du maçon ou dans l’écuelle du modeleur, dans des conditions à peu près normales — nous disons à peu près, car en pratique rien n’est mesuré — suivant l’appréciation du praticien, et d’après le mode d’emploi, on dit que la prise est lente ou rapide, sans la moindre définition de Ce qu’on entend par prise lente ou rapide.
  - Pour la résistance, on n’est pas plus difficile : on se contente généralement sur les chantiers de la méthode du toucher, qui consiste à apprécier, avec l’ongle, la dureté du plâtre.
  - On reconnaîtra combien ces modes de détermination sont sujets à divergences d’opinion, et combien, surtout, indignes de notre siècle d’observations scientifiques et de mesures précises. Pour apprécier la prise autrement que par les moyens rudimentaires ordinairement employés, nous nous servons d’un petit
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  - appareil, que nous avons spécialement imaginé à cet effet, et auquel nous avons donné le nom de « prisomètre ».
  - Le prisomètre Périn est une aiguille de Vicat actionnée par un mouvement d’horlogerie. Cette aiguille est fixée à l’extrémité d’un levier, à l’autre extrémité1 duquel est une plume qui en trace les enfoncements sur un cylindre enregistreur.
  - L’aiguille est surmontée d’un petit plateau destiné à recevoir des poids pour faire les essais sous charge déterminée et constante, dans les mêmes séries d’expériences.
  - Le plâtre à expérimenter est gâché dans des proportions déterminées d’eau et de plâtre, et on note très exactement le moment où plâtre et eau sont mélangés. Trois ou quatre minutes après le moment précis où est fait le mélange, on verse celui-ci dans une cuvette dans laquelle va plonger l’aiguille, puis on met en marche exactement à la cinquième minute.
  - Fig. 11. — Prisomètre Périn.
  - Le mouvement d’horlogerie de l’appareil actionne un axe sur lequel sont calées deux cames,. La came postérieure,, dans une ro.tation.de L’axe.,, soulève l’aiguille,, puis la laisse retomber ; la came antérieure agit sur un système de déclic qui fait tourner de 1/25 de tour la cuvette.,, ainsi que le cylindre! enregistreur, aussitôt que l’aiguille dans, son. ascension a quitté le gâteau, de plâtre... De cette manière, l’aiguille retombe, toujours à côté du
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  - trou qu’elle a formé dans ce gâteau., en même temps que sur le cylindre sont tracés les enfoncements correspondant à chaque chute.
  - L’axe sur lequel sont calées les cames fait très exactement un tour par minute, et, par suite, chaque minute, l’aiguille donne une touche du plâtre à expérimenter.
  - Les ordonnées des courbes de prise formées sur le cylindre représentent donc les enfoncements de l’aiguille ; les abscisses, les temps en minutes.
  - En joignant par une ligne continue les sommets des ordonnées, on obtient la courbe de prise, dont l’allure indique comment se fait cette prise, et sur laquelle le point de prise est nettement indiqué.
  - Par suite de la disposition des organes de l’appareil, les temps sont comptés sur les courbes, de droite à gauche.
  - Sur les courbes de prise ci-après, la première ordonnée de droite est celle du premier enfoncement de l’aiguille, correspondant à la cinquième minute après le moment initial de gâchage.
  - Dans la figure 12, A, B, G représentent les courbes de prise de trois échantillons de plâtre des culées provenant de trois cuissons différentes. On y voit que le commencement de la prise (point de prise) se fait :
  - Pour A . . . à 6 minutes 25 secondes,
  - Pour B . . . 4 — 40 — »
  - Pour G . . . 7 — 00 —
  - On y voit aussi que les allures des courbes, c’est-à-dire les prise» e>ldes;.-mêmes, sont bien différentes.
  - Dans la ligure 13, A',, B', G' représentent les courbes de prise ' de trois échantillons de plâtre Périn provenant de trois cuissons différentes? On y voit que les points de prise sont respectivement :
  - Pour k! ... . 6 minutes 0 seconde,
  - - Pour B' ... 6 — 0 —
  - Pour G' . . . 6 — 10 —
  - et que les allures des courbes sont absolument semblables.
  - Mésistnmes.. -— Pour mesurer les résistances d’un plâtre,, en même- temps* que dans, la cuvette du prisomètre noirs coulons
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- - ce plâtre dans une lingotière, de manière à former des prismes à section carrée de 2 cm de côté.
  - Ces prismes sont ensuite essayés à l’arrachement sur un appareil de Nivet, et les ruptures enregistrées par un dynamomètre qu’on étalonne de temps en temps.
  - 13 12 11 10' S
  - 5 4.
  - 13 12 11
  - 13 12 11 10 9
  - 13 12, 11
  - 10 9
  - 11 10 S
  - 13 12 11 10 9
  - 13 12
  - Fig. 12. — Courbes de prises Fig. 13. — Courbes de prises
  - de trois échantillons de trois échantillons
  - de plâtre des fours culées. de plâtre Périn de trois cuissons différentes.
  - Les résistances des échantillons ci-dessus, douze heures après gâchage, ont donné les chiffres suivants :
  - Échantillon A. . . 1,200 kg par centimètre carré.
  - B. . . 0,900 —
  - — G. . . 0,950 —
  - Plâtre Périn . . . 6,600 —
  - Cette différence considérable entre les plâtres des culées et le plâtre Périn provient de ce que celui-ci ne contient pas d’inertes
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- - alors que ceux-là en renferment 50, 60 0/0, et même quelquefois 70 0/0.
  - Ces résultats viennent corroborer ceux indiqués par la courbe de plâtres synthétiques (jig. 2).
  - Conclusions.
  - Il résulte des considérations ci-dessus que le nouveau procédé a sur l’ancien de donner des produits incomparablement et incontestablement supérieurs, et, de plus, identiques à eux-mêmes.
  - Il a aussi l’avantage de ne donner lieu à la formation d’aucune trace de sulfure de calcium, ce qui permet, de ce fait, et aussi, eu égard à ses grandes résistances, d’envisager l’emploi du plâtre qu’on en obtient à l’état de plâtre armé.
  - Mais il est encore plus économique.
  - En effet, dans les fours culées, la dépense de combustible (coke) par tonne de plâtre fabriqué est comprise entre 55 et 70 kg, suivant l’orientation et la disposition du four, suivant les conditions météorologiques du milieu ambiant, et suivant la saison.
  - Dans le four Périn, cette dépense est comprise entre 20 et 30 kg selon le degré de déshydratation initial du gypse, et le degré de déshydratation auquel on veut pousser le plâtre.
  - Avec les fours culées, où toute la manutention de la pierre et l’édification du four se font à main d’homme, la main-d’œuvre est relativement considérable : 1,60 f à 1,70 f au minimum par tonne de plâtre fabriqué, dans les installations les mieux comprises.
  - Dans le procédé Périn, ou tout le traitement est mécanique, le coût de la main-d’œuvre est cinq à six fois moindre.
  - ' On objectera évidemment que la construction d'une usine par le procédé Périn est, de beaucoup, plus élevée que celle d’une usine par le procédé des culées. . v
  - Gela est hors de doute.
  - Mais si on tient précisément compte, d’une part, de l’amortissement et de l’entretien et, d’autre part, de l’économie de fabrication résultante, on trouve, toutes choses calculées, que, à beaucoup près, celle-ci compense ceux-là, et que Davantage reste au nouveau procédé sur l’ancien.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant :
  - A. de Dax.
  - imprimerie chaix, RUE BERGERE, 20, PARIS. —7900-4-10. — (Encretorilleux).
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MANS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - ---
  - BULLETIN
  - D’AVRIL 1910
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
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- - LES
  - TURBO - IACEIIS 1IJLTICELLULAIRES
  - ET
  - PAR
  - JVE. Al. RATEAU
  - Nous nous proposons d’exposer ici la question des turbo-ma-•chiries multicellulaires.
  - Les principes essentiels de ces appareils, dont nous avons commencé la réalisation pratique avec MM. Sautter-Harlé et Cie, en 1898, n’ont pas varié; les "machines actuelles sont restées, dans leurs dispositions fondamentales et même dans beaucoup de dispositions secondaires, identiques à celles de nos premières conceptions. Seuls, les détails de construction ont été améliorés, surtout durant ces deux dernières années. Ce sont ces nouvelles constructions, étqdiées sous notre contrôle par les ingénieurs de la Société d’exploitation de nos appareils, qui seront plus spécialement envisagées ici, et, comme le sujet est trop vaste pour être entièrement traité dans cette communication, nous laisserons de côté les développements théoriques pour nous borner à des aperçus plutôt descriptifs. Pour la théorie, l’on peut se reporter aux nombreux ouvrages qui ont été publiés dans ces derniers temps, notamment à nos travaux personnels, insérés naguère dans la Revue de Mécanique de 1897 à 1900 et en 1902, et dans le Bulletin de la Société de F Industrie Minérale, en 1892 et en 1902. Dans ce même Bulletin de la Société des Ingénieurs civils de France ont été publiés, en 1904 et en 1908, de très intéressantes communications et discussions sur les turbines à vapeur, ainsi que sur les turbines à gaz.
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  - Turbo-machines multicellulaires.
  - Avant d’entrer dans la description spéciale à chaque espèce de machine, il faut d’abord bien définir le genre de turbo-machines que nous avons appelées « multicellulaires » et expliquer leur raison d’être.
  - Lorsqu’on agit sur un fluide (liquide, vapeur ou gaz) au moyen d’une roue à ailettes tournant autour d’un axe, la pression qu’absorbe cette roue, si elle reçoit la puissance motrice du fluide (machine réceptrice), ou qu’elle engendre dans le cas contraire (machine génératrice), a pour expression simplifiée, comme l’on sait :
  - u2
  - V = [Ltf- ,
  - uS étant le poids spécifique moyen du fluide dans la roue, u la vitesse tangentielle des ailes mobiles à l’entrée ou à la sortie de la roue respectivement, g la constante de la gravité et fx un coefficient qui varie beaucoup suivant les circonstances, mais est pourtant, dans la plupart des cas, de l’ordre de 6 pour les réceptrices et de 0,5 pour les génératrices.
  - Étant donnée la pression P dont on dispose ou qu’il faut produire, si on peut pratiquement réaliser une vitesse tangentielle des ailes suffisante, il est possible de construire la machine avec une seule roue. Sinon, il n’y a pas d’autre solution que de combiner plusieurs roues en série, ou plus exactement plusieurs couronnes' d’ailettes mobiles que le fluide traverse successivement, chacune d’elles étant chargée d’user ou de produire une fraction appropriée de la pression totale P ; et, pour simplifier le plus possible la machine dans son ensemble, il faut grouper, autant que faire se peut, toutes les roues ou couronnes d’ailettes sur un même arbre, dans un corps unique. A chaque roue ou couronne d’ailettes est d’ailleurs associé un autre organe indispensable : distributeur dans le cas des turbines motrices, diffuseur dans celui des turbo-machines génératrices (pompes ou ventilateurs), qui forme avec le premier un élément de la machine à roues multiples, ou à phases multiples, comme on dit aussi.
  - Le groupement des éléments peut être conçu de deux manières essentiellement différentes. Ou bien les couronnes d’ailettes
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  - mobiles sont implantées à la surface d’un tambour ou d’un disque (fig. /, à gauche), et il en est de même des couronnes d’ailettes Axes intercalées entre elles, que l’on dispose à l’intérieur d’un cylindre enveloppant le tambour, ou sur les joues intérieures de la boîte enfermant le disque; ou bien les éléments juxtaposés sont séparés les uns des autres par des cloisons circulaires que l’arbre commun traverse en leur centre (fig. -/, à droite); chaque couronne d’ailettes qui, dans ce cas, prend bien complètement l’aspect d’une roue à moyeu, tourne alors dans une cellule séparée de ses voisines par des diaphragmes.
  - Les machines à tambour sont d’une réalisation plus simple et peut-être moins coûteuse que les multicellulaires. Mais elles ont un inconvénient : les fuites ou retours de fluide qui s’opèrent par les jeux toujours notables, qu’il est impossible de ne pas laisser entre les parties fixes et tournantes. Ces fuites font tomber le rendement d’autant plus que le débit en volume est plus faible. Le dispositif à tambour ou à disque ne convient donc que lorsque
  - le .coefficient de débit S =
  - Q_
  - wR2
  - du fluide qui traverse la machine
  - est suffisant (1). Il occasionne des pertes élevées, notamment dans les premiers éléments des turbines à vapeur, où la pression est forte. On a fini par s’en convaincre, et à présent, pour cette raison, et pour d’autres encore, les constructeurs des turbines à tambour remplacent la partie à haute pression par une ou plusieurs roues.
  - La disposition multicellulaire, au contraire, basée sur le principe du cloisonnement, réduit les fuites au minimum ; elle est toujours applicable et susceptible de procurer le rendement maximum; c’est ce que nous avions clairement aperçu dès le début de nos études sur ce sujet; nous ne nous en sommes écartés que pour satisfaire à des exigences plus impérieuses, par
  - (1) Q débit en volume, « vitesse périphérique moyenne des ailes mobiles, R rayon moyen des ailes mobiles. .
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  - exemple dans les turbines marines, où les considérations de poids et d’encombrement prennent une importance toute spéciale.
  - Bien entendu, rien n’empêche d’employer et de combiner dans une même machine les deux dispositifs. On peut faire la partie à haute pression multicellulaire et la partie à basse pression avec tambour. On peut aussi subdiviser l’ensemble en cellules renfermant chacune un tambour partiel. C’est de cette manière que sont construites les turbines dites à chutes de vitesse. Nous verrons tout à l’heure pourquoi, au point de vue du rendement, on doit réduire le plus possible les chutes de vitesse jusqu’à les supprimer même. C’est assurément le système cloisonné à roue simple par cellule qui donne le meilleur rendement, aussi bien pour les turbines à vapeur que pour les pompes et ventilateurs. Il ne peut y avoir équivalence entre les deux dispositifs que pour la partie à basse pression.
  - Parlons maintenant plus spécialement des turbines à vapeur.
  - TURBINES A VAPEUR
  - Turbines à action et turbines à réaction.
  - Les turbines à vapeur, rappelons-le brièvement, se distinguent nettement en deux sortes, suivant la manière dont la pression décroît dans chacun des éléments qui les constituent.
  - Considérons un élément de turbine à vapeur composé de sa couronne d’ailettes mobiles et de son distributeur. A cet élément correspond une certaine chute de pression p susceptible de donner à la vapeur une vitesse v que l’on sait calculer par les formules de la thermodynamique. Si la vapeur sort effectivement du distributeur avec la vitesse v, c’est-à-dire si toute la chute de pression p s’opère dans ce distributeur, on dit que la turbine est à action. La pression est alors la même à l’entrée et à la sortie des ailettes mobiles. Pour réaliser cette condition, il faut que la section transversale des canaux mobiles, sensiblement constante dans ce cas, soit dans un rapport déterminé avec la section transversale de sortie des canaux distributeurs.
  - Mais on peut donner à la section de sortie des canaux mobiles
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  - une valeur plus petite ; pour que. l’écoulement du fluide se-fasse à travers ees canaux, il est alors nécessaire qu?il.y ait une chute de pression, ce qui réduit d’autant celle qui a lieu dans le distributeur. On a alors une turbine à réaction.
  - Puisque dans le distributeur ne se fait pas toute la chute de pression de l’élément, la vitesse de sortie est plus faible que dans le cas précédent. La formule générale des turbo-machines montre que la quantité d’énergie absorbée par la roue mobile est proportionnelle au produit de la vitesse tangentielle par la projection sur elle de la vitesse de sortie du distributeur. Or, nous venons de voir que, dans .la turbine à réaction, cette dernière vitesse est diminuée ; il faut donc, pour conserver la même puissance ou, en d’autres termes, le même rendement, donner aux ailes mobiles une vitesse tangentielle plus grande que dans les turbines à action.
  - Le degré de: réaction est défini par.le rapport entre la. pression absorbée dans la roue mobile et la chute de pression totale dans l’élément. En général, on prend un degré de réaction de 1/2, c?est-à-dire qu’il y a autant de pression absorbée dans la roue mobile que dans le distributeur. Dans ce .cas, la .pression entre de distributeur et la roue est la moyenne arithmétique des pressions en amont et en aval de l’élément.
  - Il y a une différence de pression importante entre les deux «côtés de la roue mobile ; il s’ensuit que le fluide qui s’échappe du distributeur, et qui.ne devrait que traverser les aubes de là roue mobile, a une tendance à fuir par la fente qui existe entre le distributeur <et la roue, ainsi qu’entre la roue et l’enveloppe. Dans ces turbines, il est.donc nécessaire d’avoir .des jeux extrêmement /faibles, ce qui rend la construction plus délicate et expose les ailettes à venir facilement frotter contre les parties fixes et ainsi à se briser.
  - Ces fuites, qui diminuent le rendement, constituent l’inconvénient sérieux des turbines à réaction, inconvénient qui, il est vrai, s’atténue à mesure,que le volume du fluide qui traverse la machine s’accroît.
  - Notre turbine est une turbine à action, au moins .pour , la plupart-des roues ; il n’est intéressant de s’adresser à la réaction que pour: les: dernières roues.
  - Nous .laissons .beaucoup d’espace entre les pièces tournantes et les partiesifixes delà machine, A à,(j mm, en sorte qu’il.n’y a .pas à redouter de frôlements dangereux à la suite d’usures de cous-
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- - sinets, de défauts de montage, de déformations par la chaleur ou encore de vibrations intempestives de l’arbre. Il n’y a qu’à la traversée de l’arbre dans le centre des diaphragmes qu’il est utile de réduire les jeux, et là les contacts, quand ils viennent à se produire, ne causent aucun dommage si l’on prend la précaution de mettre des anneaux cannelés en métal mou.
  - Injection totale et injection partielle.
  - En dehors de la réduction considérable des fuites, le principe du fonctionnement par action présente d’autres avantages. En premier lieu, il permet l’injection partielle dans les premières roues. L’injection partielle est caractérisée par ce fait que le distributeur ne s’étend que sur un arc de la périphérie de la roue, tandis que dans l’injection totale il embrasse toute la circonférence.
  - L’injection partielle exige le fonctionnement par action. Si, en effet, la pression n’est pas la même sur les deux faces de la roue, lorsque l’aubage mobile vient devant les parties de la paroi qui ne sont pas occupées par le distributeur, l’équilibre de pression peut s’établir librement. L’entrée du canal mobile subit alors des alternatives de pression qui produisent sur la roue un effet pulsatoire nuisible à son bon fonctionnement et amènent des tourbillonnements de la vapeur absorbant une partie de l’énergie et abaissant considérablement le rendement.
  - Pour se rendre compte de l’intérêt qu’il y a à s’adresser à l’injection partielle, considérons une turbine de 1 000 kw tournant à 3000 tours par minute, avec une pression d’amont de 12 kg par centimètre carré. Nous réalisons généralement une telle turbine avec des roues de 1 m de diamètre. En prenant une forte chute de pression au premier élément, il faut donner au premier distributeur une section transversale de l’ordre de 14 cm2. Ceci est facilement réalisable avec des ailettes de 10 mm de hauteur, en faisant l’injection partielle sur environ le sixième de la périphérie. Tandis que, si l’on voulait l’injection totale, il faudrait des ailettes n’ayant pas plus de 1,5 mm de hauteur, ce qui serait inacceptable au point de vue constructif. On est alors amené, dans les turbines à réaction, à donner un faible diamètre aux roues du côté dé la haute pression et à diminuer les chutes de pression, ce qui augmente considérablement le nombre des
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  - roues. Dans les turbines à action, au contraire, l’injection partielle permet d’augmenter le diamètre et de réduire le nombre des roues d’autant plus que la turbine est plus puissante.
  - RENDEMENT INTERNE.
  - Une autre raison fondamentale nous a fait encore préférer les turbines à action, c’est la considération du rendement, déduit du théorème des moments des quantités de mouvement.
  - Sur le diagramme (fig. 2), on a porté en abscisse le rapport £
  - Fig. 2
  - e Rt srtt-j ce pi? î-f r& Æfc s--.
  - o.i
  - 0.2
  - 0.3
  - Echelle des
  - 0.4
  - 0.5
  - 0.6’ OJZ
  - de la vitesse tangentielle des ailes u à la vitesse Y0 qu’a la vapeur à la sortie du distributeur dans les turbines à action, ou qu’elle aurait dans les turbines à réaction, si elle était lancée avec toute la chute de pression de l’élément, comme cela se passe dans la turbine à action ; en ordonnées sont portés les rendements internes, ne tenant pas compte des pertes par frottement des roues dans la vapeur ou par frottement de l’arbre dans les paliers et les garnitures, non plus que des pertes par fuites de vapeur. La perte par frottement de la vapeur dans l’aubage qui intervient dans le rendement interne a été déter-
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- - minée par des expériences ; avec des aubages bien lisses, on* arrive à une réduction de 20 0/0 de la vitesse de la vapeur dans la traversée de l’aubage ; dans nos calculs, nous adoptons-généralement le chiffre de 25 0/0.
  - La courbe n° 1 est relative à une turbine d’action, c’est une parabole ayant son sommet pour £ = 0,5 ; ce maximum atteint plus de 80 0/0 ; en déduisant les pertes externes, on arriverait à un rendement de l’ordre de 70 0/0.
  - La courbe n° 4 est relative à une turbine à réaction ; c’est également une parabole ayant son sommet pour £ — 0,7 ; la valeur du rendement maximum, qu’il est à peu près impossible de calculer, a été estimée largement et supposée égale à 90 0/0.
  - D’après ces deux courbes, l’on voit que, si l’on peut réaliser une vitesse tangentielle suffisante, il y a intérêt à fonctionner par réaction : c’est ce que l’on fait dans les turbines hydrauliques; et encore cela est-il impossible lorsque la chute est-grande, supérieure à 50 m exemple ; on est alors amené à réduire la vitesse périphérique et à employer l’injection partielle.
  - Dans les turbines à vapeur on est toujours conduit, principalement pour réduire le prix d’établissement, à adopter des vitesses tangentielles ne s’élevant pas à plus de 35 0/0 de la-vitesse d’écoulement de la vapeur à la sortie du distributeur.
  - En théorie évidemment, l’on pourrait dépasser ce chiffre en augmentant le nombre des roues ; mais une telle turbine serait invendable à cause de son prix élevé. En pratique, l’on fonctionne ordinairement avec des rapports i* compris entre 0,20 et 0,35 et quelquefois l’on doit descendre jusqu’à 0,10 et même encore plus bas dans certains cas spéciaux.
  - On voit clairement maintenant que, dans les limites compatibles avec une construction économique, la courbe n° 4 est au-dessous de la courbe n° 1 ; il n’est donc pas douteux qu’il y a intérêt au point de vue du rendement à fonctionner d’après le principe d’action.
  - La courbe n° 2 se rapporte également aux turbines à action elle est déduite de la courbe n° 1 par les considérations suivantes : la courbe n° 1 suppose que la vitesse absolue restante de la vapeur à la sortie de la roue mobile est entièrement perdue pour le travail ; elle convient pour une turbine à roue simple. Dans les turbines multicellulaires, où plusieurs roues fonctionnent en série, il est très simple d’utiliser l’énergie cinétique correspondant à la vitesse restante.. Cela va de soi avec les-
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  - distributeurs à injection totale; dans le cas de l’injection partielle, il faut avoir soin de décaler légèrement les secteurs des distributeurs, d’un diaphragme à l’autre, pour tenir compte du chemin tangentiel que fait la vapeur en traversant chaque élément.
  - Naturellement l’énergie de la vitesse restante ne se retrouve pas entièrement sur l’arbre parce que, d’abord, l’élément suivant ne la récupère qu’avec son rendement propre et qu’ensuite, il se produit une certaine perte dans le passage de la vapeur à travers le distributeur, dont les canaux offrent plus de courbure que dans le cas où il ne recueillerait pas la vapeur avec la direction absolue qu’elle a au sortir de la roue précédente. Nous admettons généralement que la fraction d’énergie perdue dans le distributeur est de 1/3 de l’énergie totale; c’est ainsi qu’a été tracée la courbe n° 2.
  - En comparant cette courbe à la courbe n° 1, on se rend compte du gain relativement considérable que donne l’utilisation de la vitesse restante pour les valeurs de £, habituelles, comprises entre 0,25 et 0,35. Dans le voisinage du maximum de la courbe n° 1, le bénéfice est faible, mais il est à remarquer que, pour les valeurs de £ supérieures à 0,5, le rendement interne continue à augmenter lorsqu’on utilise la vitesse restante.
  - Sur le même diagramme a été tracée la courbe n° 3 relative aux rendements internes d’une turbine comportant deux couronnes d’aubes disposées sur la même roue mobile, pour fonctionner en chute de vitesse, et, afin de comparer correctement cette courbe de rendement aux précédentes, nous avons multiplié les abscisses £ = ^ par la racine carrée de 2, nombre des
  - couronnes d’aubages mobiles. Il faut remarquer, en effet, que, si Ton substituait à cette double roue deux roues séparées fonctionnant en chutes de pression, ces chutes seraient la moitié de ce qu’elle est dans la roue double, et la vitesse % serait divisée par \/ 2. Bien entendu nous avons calculé cette courbe avec les mêmes coefficients de pertes.
  - La courbe n° 3 ainsi obtenue est notablement au-dessous de la courbe n° 2. Pour être juste, il faudrait tenir compte des pertes externes qui sont plus élevées dans les turbines multicellulaires par suite du frottement des roues dans la vapeur et des fuites à chaque diaphragme. Mais ces pertes sont, dans la généralité des turbines, tellement faibles qu’elles ne peuvent
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  - compenser la différence des rendements internes; nous sommes donc fondés à soutenir que le fonctionnement à chutes de pression donne de meilleurs rendements que le fonctionnement par chutes de vitesse. Cela est indiscutable pour les faibles pressions ; il ne peut y avoir doute que pour les turbines de faible puissance relative et pour la partie à haute pression seulement, dans lesquelles les pertes par frottement des roues dans la vapeur peuvent prendre une grande importance.
  - Dans les turbines normales, nous pensons qu’il y a un léger avantage à commencer par deux roues simples dans des cellules plutôt que par une roue à double couronne d’aubages comme le font aujourd’hui nombre de constructeurs, et d’ailleurs rien n’empêche de faire au premier distributeur des turbines multicellulaires une chute de pression aussi forte que dans ies turbines à chutes de vitesse; la vitesse restante à la sortie de la première roue sera même mieux utilisée dans le second distributeur.
  - Choix du nombre de roues. — Le nombre des roues des turbines à vapeur se détermine d’après les éléments suivants :
  - 1° Chute de pression dont on dispose, ou mieux énergie totale disponible;
  - 2° Nombre de tours par unité de temps imposé par la machine qu’actionne la turbine :
  - 3° Puissance à réaliser ;
  - 4° Rendement que l’on veut obtenir. Plus on désire un rendement élevé, plus il faut augmenter le nombre des roues.
  - Dans les conditions ordinaires des turbines à condensation, ce n’est pas la puissance qui en détermine le prix de revient, mais seulement le nombre de tours par unité de temps et le rendement que l’on veut atteindre. L’on est aussi parfois limité par le diamètre que l’on peut donner aux roues. Dans les turbines pour propulsion de navires, par exemple, on est obligé d’adopter un grand nombre de roues parce que remplacement restreint dont on dispose impose des roues d’un diamètre beaucoup plus petit que celui qu’on adopterait pour des machines à terre; d’autre part, il faut réaliser des vitesses de rotation aussi plus petites, afin de se plier aux exigences des hélices. Dans ce cas, la vitesse périphérique des ailes mobiles ne dépasse guère 50 m par seconde et est souvent inférieure à ce chiffre; tandis que dans les turbines à terre, où l’on a toute
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  - aisance, on atteint couramment 175 à 180 m par seconde; avec notre construction actuelle, il n’y aurait aucune difficulté mécanique à pousser cette vitesse jusqu’à 300 m par seconde, comme cela s’est fait depuis longtemps dans les turbines de Laval.
  - En tenant compte de ces diverses considérations, nous réalisons généralement nos turbines à terre avec 4, 6 ou 8 roues pour une vitesse de rotation de 3 000 t/m, une dizaine pour 1500 t/m, une vingtaine pour 750 t/m.
  - Répartition des -chutes de pression. — Pour faire la répartition des chutes de pression, ou plus exactement des chutes de chaleur dans les turbines, on pourrait se contenter de diviser la chute totale de chaleur en parties égales, ce qui donnerait lieu à des vitesses de sortie des distributeurs identiques, mais cette solution ne procurait pas le maximum de rendement eu égard aux pertes externes qui sont d’autant plus élevées que la pression est plus forte. Il y a donc intérêt à forcer les chutes dans les premières roues. On fait généralement une très grande chute au premier distributeur, ce qui procure l’avantage de confiner la haute pression dans la boîte d’arrivée de vapeur et -d’abaisser la pression et la température dans le corps de la turbine. Nous avons calculé ainsi des turbines dès l’année 1902.
  - Description du type actuel.
  - Après les généralités précédentes, nous allons entrer dans une description plus détaillée de nos types actuels de turbines dérivés des études faites en commun avec la maison Sautter Harlé. La première de nos expériences a été faite sur des turbines marines mises en atelier en 1898, et la première application de notre turbine à terre a été faite, en 1902, aux Mines de Bruay. Cette dernière est une machine de 300 ch, à basse pression, installée Sur accumulateur de vapeur. La figure 3 montre la coupe longitudinale de cette machine qui a fonctionné régulièrement depuis cette époque.
  - De nombreuses machines ont été exécutées qui diffèrent plus ou moins des premières par des perfectionnements de construction.
  - Une des plus récentes est la turbine dont la coupe est représentée sur la figure 1 (PL 24%). Deux exemplaires identiques,
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- - 'onrlrer
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  - -construits par la Britisli Westinghouse de Manchester, sont actuellement en montage à Greenwich pour servir à la production du courant électrique nécessaire à la traction des tramways de Londres. Capables de développer chacune une puissance de 5 000 à 6 500 kw, elles sont constituées par 22 roues de 2,20 m de diamètre. Ce nombre aurait pu être diminué si l’on n’avait pas dû se plier à un programme établi pour des turbines à tambour, qui imposait une limite de vitesse périphérique de 90 m par seconde seulement. Il en est résulté que, ne pouvant faire au premier distributeur une chute de pression aussi forte que d’habitude, l’on a dû adopter, pour les premières cellules, une pression intérieure, relativement élevée, de 6 kg par centimètre carré, la pression à l’amont étant de 12 à 13 kg. C’est pour nette raison que l’on a été amené à faire le fond haute pression en acier.
  - Le corps en fonte est coupé diamétralement par un joint horizontal ; il repose par quatre pattes latérales sur les socles des paliers qui sont indépendants; habituellement nous les faisons venir de fonderie avec les fonds afin d’assurer le parfait centrage de l’arbre malgré des dilatations inégales.
  - Diaphragmes. —Les diaphragmes sont en acier moulé et divisés on deux par une rainure horizontale. Dans les turbines moins importantes, nous les faisons plutôt en acier laminé et quelquefois en fonte.
  - A la périphérie de ces diaphragmes sont disposés les distributeurs, à injection partielle pour les six premières roues, à injection totale pour les autres; et chacun d’eux est fixé dans une rainure pratiquée à l’intérieur du cylindre-enveloppe. Dans la partie centrale, un anneau en métal mou laisse passer l’arbre avec un faible jeu. Ces garnitures, munies de chicanes et de rigoles, que nous avions employées dès 1898, sont adoptées aujourd’hui par tous les constructeurs.
  - Les diaphragmes doivent être calculés avec beaucoup de soin, de façon à ne pas trop fléchir sous les différences de pression entre leurs deux côtés. A cet effet, on peut s’appuyer sur les études faites à propos des fonds plats de pistons ou mieux à propos des rondelles Belle ville.
  - 1 Dans un travail déjà ancien (1) nous avons établi par le calcul,
  - {1) Annales des-Mines, 1890. Notés sur les rondelles Belleville.
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  - la formule donnant la quantité dont fléchissent ces rondelles coniques sous une charge déterminée.
  - Soient (fig. 4) :
  - D le diamètre extérieur ;
  - d le diamètre intérieur;
  - L l’apothème, c’est-à-dire P ~ ^ ;
  - e l’épaisseur de la rondelle ;
  - f la flèche ;
  - E le coefficient d’élasticité du métal.
  - La quantité x dont s’aplatit cette rondelle sous la charge p est donnée par une formule qui peut s’écrire, en négligeant des termes d’ordre supérieur :
  - T-F L3(D + M)
  - Ee (e* + f) Log 5 le logarithme étant népérien.
  - Cette formule convient tout a fait aux diaphragmes en une seule pièce, disposition que nous avions préconisée au début, qui nous a été parfois reprochée à cause des difficultés de montage et de démontage, mais à laquelle on revient pourtant aujourd’hui, principalement dans les turbines marines.
  - Pour les diaphragmes habituels, qui sont coupés en deux pièces par une rainure et qui, d’ailleurs, tant à cause des ailettes périphériques que des surépaisseurs internes et externes, sont très éloignés du cas des rondelles Belleville, on ne doit pas avoir grande confiance dans la formule ; il faut s’adresser plutôt à l’expérience. Les essais que nous avons faits sur des diaphragmes de dimensions variées en fonte ou en acier moulé ou laminé, supportant des pressions de vapeur dans des boîtes disposées spécialement dans ce but, nous ont montré que les flexions réelles sont de l’ordre de deux à trois fois celles calculées par la formule précédente ; les résultats varient considérablement suivant la forme des diaphragmes. La flexion, maximum dans la partie centrale, n’est pas la même tout autour du moyeu. Elle est notablement plus forte près de la coupure que sur le
  - T%.4
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- - — 231 —
  - diamètre perpendiculaire. Nous nous arrangeons pour que cette flexion au centre, sous les pressions maximum que les diaphragmes sont appelés à supporter, ne dépasse pas 3 à 4 millièmes du diamètre.
  - Distributeurs. — Les distributeurs à injection partielle se font en laiton. Les aubages sont coupés de longueur dans des barres étirées au profil convenable et réunis dans des anneaux cintrés à la machine, que l’on vient rapporter dans les logements ménagés sur le pourtour des diaphragmes. Les distributeurs à injection totale se font soit en laiton, soit en acier. Les aubes, provenant toujours de barres étirées, sont emmanchées dans une rainure préparée à la jante du diaphragme et maintenues écartées à la distance voulue par des blocs en laiton ; un ruban rivé les réunit à la périphérie. Ou bien encore on enchâsse directement dans la fonte les aubages en acier en les mettant dans le moule avant la coulée, comme nous l’avons fait faire depuis vingt ans pour les roues de ventilateur. Cette construction est économique mais demande beaucoup de soins pour que les aubages ne tournent, ni ne se déplacent dans le moule ; il faut aussi, bien nettoyer les parois latérales de ces distributeurs qui, sortant -de fonderie, sont assez rugueuses.
  - Dans une série de roues de même diamètre, la section de passage des distributeurs doit aller en augmentant afin Üe suivre le volume de la vapeur dans ses détentes successives. Pour obtenir ce résultat, on peut, dans le cas de l’injection partielle, allonger l’arc occupé par le distributeur ou bien augmenter la hauteur des aubages. De ces deux moyens, le dernier seul est applicable dans le cas de l’injection totale; mais, avec les condenseurs perfectionnés que l’on sait faire aujourd'hui et qui réalisent des vides de 95 à 96 0/0, il ne suffirait pas, car, en conservant les mêmes inclinaisons d’aubages, on arriverait, dans les dernières roues, à des longueurs d’ailes énormes. On se tire de cette difficulté en forçant les chutes de pression aux dernières roues et en augmentant les angles de sortie des distributeurs ; ces angles, qui sont de 16 à 20 degrés aux premiers éléments, peuvent aller jusqu’à 35 degrés et même 40 degrés au dernier distributeur.
  - Nous munissons généralement le premier distributeur d’un dispositif de réglage dans le but de diminuer la consommation de vapeur aux faibles charges.
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  - Pour nous rendre compte de l’intérêt de- ce réglage, considérons le diagramme de consommation de vapeur aux différentes charges (fig. 3). A vide, la consommation OA est égale à environ 14 0/0 de celle à pleine charge, variable suivant les circonstances entre 9 et 18 0/0 ; elle croit ensuite suivant une ligne ABCD qui, à partir d’une certaine charge (le quart environ), est sensiblement une droite BGD. Si lé rendement était constant, la consommation serait représentée exactement par la diagonale OD ;
  - Fîq.5
  - il y a donc, principalement aux faibles charges, une perte de rendement qu’il y a intérêt à réduire. L’augmentation de conso-sommation est due, en grande partie, aux pertes a vide dans la machine accouplée à la turbine, mais aussi à la perte de charge dans l’obturateur qui, sous l’action du régulateur, lamine la vapeur lorsque la charge vient à baisser.
  - Pour remédier à cet; inconvénient, il faut maintenir la pression en amont, de façon à reporter la chute de pression au premier distributeur et l’utiliser dans la première roue. On obtient ce résultat en diminuant la section de passage de la vapeur au distributeur.
  - Dans un premier dispositif dont sont munies nos turbines: faites depuis deux, ans,, nous étranglons chaque tuyère en introduisant un bloc de forme appropriée glissant entre les faces latérales des aubages. La commande de tous les blocs d’un arc de
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  - distributeur est assurée' pair, une- combinaison d’engrenages et un volant! à. main. Ce système a i’inconvénient de sectionner le flux de vapeur s’échappant du distributeur ei.de produire ainsi des remous préjudiciables;.
  - Un second procédé' que nous préférons maintenant, est plus simple et d’une efficacité meilleure; il consiste à fermer suivant la charge une plusnm moins-grande partie du distributeur. A. cet effet, le secteur d’injection est divisé en;plusieurs compartiments pouvant être à volonté isolés ou mis en communication, avec l’arrivée de vapeur vive. Cette admission est réglée soit, à la main, soit, automatiquement, au moyen de soupapes se. déplaçant non pas sous l’action du régulateur centrifuge, mais par l’action d’un distributeur spécial.
  - Lorsqu’une turbine doit, par moment, supporter une surcharge nous disposons des tuyères supplémentaires devant l’un, des distributeurs partielfe, choisi plus ou moins loin, de la; première roue suivant l’importance de la surcharge désirée ; un by-pass commandé’ soit à. l'amain, soit automatiquement, permet de lancer la vapeur dlans cette tuyère/ lorsque- la. charge; de la turbine dépasse sa valeur normale. Comme il se produit une chute, de pression- dans-le by- pass, il faut avoir’soin d’incliner convenablement la tuyère pour utiliser dans le distributeur la vitesse donnée à- la vapeur par cette chute? de pression.
  - Roues, arbres et garnitw'es.— Les roues se'font actuellement en acier forgé en forme d’égale résistance ; c’est la construction que nous avions employée dans nos premières turbines (1) ; mais, à cette époque, les forges* demandiaient, pour ces roues, dès prix élevés. Pour diminuer lès frais dè construction, nous avons été conduits à employer l’acier estampé, mode de construction encore adopté par certains constructeurs, mais qui, mis en œuvre sans soins suffisants, a donné quelques mécomptes. Le métal' avait dés tensions inégalés suivant le sens du laminage, ce qui amenait souvent' un voirement du disque ; on* aurait' sans doute pu corriger ce défaut en faisant recuire soigneusement la tôle après, estampage, mais lès forges ayant baissé- leurs prix, nous avons préféré revenir à notre* première construction.
  - Les arbres de nos turbines sont toujours rigides; c’ëst-à-dire
  - (1) Voir notre rapport sur, les turbines à vapeur au Congrès international'de méca-nique appliquée en lQW(Rèw0-dé méèanique,.J90&)>.
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- - que la première vitesse critique est bien supérieure à la vitesse normale de marche. En théorie, ces arbres ne devraient donc pas vibrer ; en pratique, même lorsque le mobile est très bien équilibré, on constate de légères vibrations se reproduisant dans le voisinage de la même vitesse; il semble donc qu’il existe une vitesse critique inférieure à la première de celles que donne la théorie habituelle ; il n’a pas été donné encore, à notre connaissance, une explication satisfaisante de ce fait.
  - Dans les petites turbines, les arbres sont pleins ; dans les turbines importantes, ils sont creux, non pas tant pour alléger, mais plutôt pour faciliter la trempe. Nous faisons, en effet toujours tremper et recuire ces arbres afin d’améliorer la nature du métal.
  - Les garnitures se font en fonte ou en graphite, en trois pièces maintenues par des ressorts, disposition à peu près universellement adoptée aujourd’hui et que nous avons été des premiers à employer. Pour éviter les rentrées d’air du côté basse pression ou les fuites exagérées du côté haute pression, l’on met ces garnitures en communication avec un point de la turbine dont la pression est convenablement choisie. Cette pression est contrôlée par un détendeur automatique, permettant de suivre les variations de fonctionnement de la turbine. Ce dispositif de réglage est très utile pour les turbines à,,haute pression et aussi pour les turbines mixtes où la garniture haute pression supporte des pressions très variables suivant qu’il y a ou non admission de vapeur vive.
  - Sur les turbines de 5 000 kilowatts, construites pour la ville de Londres, la British Westinghouse a employé un système de garnitures hydrauliques, qu’elle avait déjà utilisé sur ses turbines du type Parsons.
  - Ailettes. — La figure 6 représente en perspective les différents types d’ailettes que nous avons successivement employés. Initialement, il y a une dizaine d’années, nos ailettes (n° I) étaient faites en tôles d’acier de 1 à 2 mm d’épaisseur, estampées à froid et rivées sur le bord recourbé de la roue ; à la partie supérieure, un petit tenon permettait de fixer un ruban d’acier encerclant la roue. Cette construction donna quelques mécomptes, d’abord parce que la solidité reposait entièrement sur la façon dont était faite la rivure, l’on était ainsi à la merci d’une négligence de l’ouvrier; ensuite parce que ces ailettes en,acier mince,
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  - embouties à froid, avaient tendance à se criquer principalement sur l’arête vive qui se trouve à la base.
  - En 1906, MM. Sautter-Harlé ont adopté une autre construction (n° 2), dans laquelle les ailettes, aussi en acier embouti, sont placées à cheval sur la jante de la roue et rivées transversalement; de cette façon il suffit que le rivet soit à sa place pour
  - jouer son rôle d’attache, sans qu’il soit nécessaire que la rivure soit parfaitement bien faite. Les usines Skoda ont employé un type analogue (n° 31 dans lequel la fourche est inclinée, de façon à faciliter l’emboutissage.
  - Bien faite, la construction en tôle emboutie, qui est relativement économique, peut donner de bons résultats, comme l’ont prouvé la première turbine de Bruay, installée il y a plus de
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  - sept ans, et bien d'autres qui fonctionnentrégûlièrementidepuis plusieurs années sans aucune avarie. Mais si on n’apporte pas à l'exécution une surveillance >et un soin suffisants» ?il: arrive que des ailettes viennent à sse briser.
  - Nous employons.maintenant des ailettes fraiséesdansla masse, construction coûteuse, .mais très résistante et qui permet de donner aux aubes exactement le profil voulu. L’ailette (n° 4) porte à la base une fourche, venant se mettre à cheval sur la roue, où elle est maintenue par des broches disposées en quinconces. A la partie supérieure, un petit tenon permet de river le ruban formant cerclage ; ou, préférablement, l’on fait venir sur l’ailette un talon s’appuyant sur l’ailette voisine (n° 5), comme cela a été fait dans les turbines de Laval.
  - Le système d’ailettes à cheval présente l’avantage d’alléger la jante de la roue. Dans d’autres systèmes, comme celui représenté en coupe transversale sur la figure (n° 7) l’ailette est maintenue par une embase à T ou en queue d’hironde encastrée dans une rainure taillée entièrement dans la jante ou formée d’un côté par une pièce rapportée sur la roue. Dans ce cas, la jante déborde sur l’ailette, tandis que, dans notre système, elle est moins large qu’elle (n° 6) ; or il y a intérêt, dans les roues tournant à grande vitesse, à réduire le plus possible le poids à la périphérie.
  - Ces ailettes sont faites soit en acier au nickel pour-les roues à grande vitesse, soit en bronze.
  - Primitivement nous avions adopté, pour les ailettes embouties, de l’acier ayant une teneur de 25, puis de 30 0/0 de nickel ; ce métal est difficilement oxydable, ce qui nous paraissait un avantage intéressant; malheureusement nous sommes tombés sur un inconvénient autrement plus grave que celui que nous cherchions à éviter. Cet acier se transforme à la longue, sous des influences totalement inconnues il y a quelques années, et, au bout de quelques mois de fonctionnement, certaines ailettes devenaint très fragiles et cassaient comme du verre, tandis que d’autres résistaient parfaitement. Nous ne sommes pas les seuls à qui cette sorte d’acier a forte ‘teneur ad "occasionné des déboires.
  - Nous avons dû y renoncer ; nous nous contentons à présent de l’acier à 5 0/0 de nickel, qui est, il est vrai, plus oxydable, mais -qui très certainement ne se transforme pas avec !le temps. L%xyda!tion n’est d’ailleurs pas à redouter si bon msoin de bien faire écouler l’eau condensée dans ta turbine àtdliafque arrêt. Les:
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- - Fig. 7
  - ïmmamcfrèment âes ailettes
  - -m
  - Afiie en jlau da bloe inférieur
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  - ailettes ainsi construites, excessivement robustes, n’ont jusqu’ici donné lieu à aucun incident.
  - Pour les turbines marines, nous exécutons les ailettes en laiton étiré (fig. 7). Elles sont encastrées dans une rainure à queue d’hironde pratiquée sur la jante des roues ou du tambour; de petits blocs en laiton les maintiennent écartées à la distance voulue. Afin d’augmenter encore la résistance à l’arrachement, l’ailette se retourne à la base en un petit talon qui vient se placer sous le bloc intercalaire.
  - Réglage. — Nous assurons le réglage de nos turbines en disposant sur l’arrivée de vapeur un obturateur constitué par une double soupape équilibrée. La levée de cet obturateur est commandée soit directement, soit au moyen d’un servo-moteur a huile, par le régulateur centrifuge agissant seul ou combiné avec la pression de l’accumulateur dans les turbines mixtes,
  - avec le régulateur de débit ou de pression dans les c turbo-compresseurs.
  - En vue de faciliter le réglage des turbines mixtes, nous avons été amené à apporter un perfectionnement destiné à rendre la levée de la soupape proportionnelle à la charge de la turbine. Ce dispositif nouveau a une certaine importance, et il est donc intéressant d’en dire quelques mots.
  - Considérons une soupape ordinaire et traçons un diagramme (fig. 8) en portant en abscisse la levée de la soupape et en ordonnée la puissance de la turbine. Nous obtenons ainsi une courbe ABC, qui prend naissance un peu à droite de l’origine parce qu'il faut introduire une certaine quantité de vapeur pour vaincre les résistances passives et faire tourner à vide la turbine et la machine accouplée. Cette courbe monte ensuite presque verticalement, car, la perte de charge dans la soupape étant grande au début, le débit de vapeur croît rapidement et d’ailleurs proportionnellement à la levée des soupapes dans le dispositif ordinaire.
  - Fiq.8
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  - L’on arrive ainsi pour une faible levée jusqu’à une charge de 60 0/0. A partir de ce moment, la courbe s’infléchit pour finir presque horizontalement.
  - L’on voit donc que, suivant la position de la soupape, un même déplacement partiel correspond à des variations de charge bien différentes. Pour réaliser dans de bonnes conditions le réglage des turbines accouplées avec d’autres sur un même réseau d’électricité, il convient, au contraire, que la levée soit proportionnelle à la puissance, c’est-à-dire que la courbe de charge se rapproche autant que possible de la diagonale A G.
  - Nous obtenons ce résultat en faisant venir de fonderie au-dessous de chaque soupape une paroi cylindrique formant une sorte de cloche qu’on découpe suivant un profil convenable (fig. 9); on peut de cette manière obtenir telle courbe de charge que l’on veut, par exemple, la diagonale A G. Toutefois, la courbe de charge doit nécessairement s’écarter de cette diagonale dans la partie voisine de l’extrémité G correspondant à la pleine charge et finir presque horizontalement, car, s’il n’en était pas ainsi, cela signifierait qu’il y a, au passage de la soupape, ouverte en grand, des pertes de charges importantes.
  - Régulateur de sécurité. — Nos turbines sont pourvues d’un dispositif de sécurité destiné à empêcher tout emballement intempestif au cas où, pour une cause quelconque, le régulateur centrifuge viendrait à ne plus fonctionner. A cet effet, sur la conduite d’arrivée de vapeur, en amont de l’obturateur, est disposé un papillon commandé par un régulateur auxiliaire monté sur l’arbre même de la turbine. Si la vitesse vient à dépasser la limite extrême que l’on s’est fixée, ce régulateur déclanche un ressort de rappel qui ferme brusquement le papillon. Pour la mise en route, le déclic est armé par un levier manœuvré à la main, qui retombe automatiquement lorsque la turbine a pris sa vitesse.
  - Ce dispositif de sécurité présente l’avantage d’être absolument indépendant de tous les organes qui contribuent au réglage ordinaire. Dans certains systèmes, le régulateur de sécurité agit sur la soupape même de l’obturateur et ne peut empêcher
  - Fuj.9
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  - l’emballement dans le cas où cette soupape vient à se coincer; dans d’autres, il est placé sur l’arbre du régulateur principal et ne pourrait agir si le pignon de commande de cet arbre venait à se briser ou à se décaler.
  - De plus, le régulateur de sécurité agit généralement sur le papillon par l’intermédiaire :d’un piston mis en communication avec la distribution d’huile du graissage et des servo-moteurs. Si la pression de cette huile vient à tomber, le papillon se déclanche et arrête la turbine en évitant ainsi tout •échauffement des paliers. Dans les stations centrales importantes où il y a inconvénient à arrêter brusquement une machine, le manque d’huile, au lieu d’agir sur le papillon, met en marche un sifflet-avertisseur. Le mécanicien peut alors graisser avec la pompe à main et continuer à tourner pendant le temps nécessaire pour mettre en route une autre machine.
  - Voyons maintenant quelques détails sur certains types spéciaux de turbines : les turbines mixtes et les turbines marines.
  - Turbines mixtes.
  - Les turbines mixtes, auxquelles nous avons été conduits en 1901, permettent d’utiliser la vapeur basse pression provenant de l’échappement des machines à piston et de donner, par introduction de vapeur vive, le complément ou la totalité de la puissance lorsque la vapeur d’échappement est en quantité insuffisante ou même vient à faire complètement défaut.
  - Les premières applications ont été faites en 1905 au compresseur des Mines de Béthune (Pas-de-Calais) et aux turbo-alternateurs 'des Mines de là Réunion (Espagne). Ces premières turbines étaient à deux corps, l’un pour la vapeur à haute pression, l’autre pour la vapeur à basse pression. Depuis deux ans, nous avons perfectionné ces machines en mettant toutes les roues dans un même «corps et en .améliorant le réglage. Une cinquantaine de ces machines sont actuellement en construction ou en fonctionnement représentant une puissance totale de plus de 60000 ch, dont un peu moins de la moitié ont été installées en France par la Société d’Exploitation de nos appareils et construites par la Société 'Générale de 'Constructions mécaniques et par les Ateliers et Chantiers 'de Bretagne:; le reste par nos. licenciés anglais.
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  - Le dessin (fig. 2, PL représente la coupe de la turbine qui fonctionne aux Mines de Liévin -et actionne un compresseur centrifuge de 1 000 ch à la vitesse de 4000 tours par minute.
  - La vapeur basse pression arrive dans un tore au milieu du corps de la turbine et se détend dans quatre éléments avant de s’échapper au condenseur. La vapeur haute pression arrive en amont, traverse trois éléments, puis vient dans le tore du milieu se mélanger à la vapeur basse pression pour aller travailler avec elle dans les quatre éléments précités. Lorsque la vapeur d’échappement est en quantité suffisante pour fournir toute la puissance, les trois roues de la partie H P tournent librement dans la vapeur en consommant un peu de force par frottement, mais en quantité négligeable, ne dépassant pas 1 0/0 de la puissance de la machine.
  - Les admissions des deux sortes de vapeurs sont réglées par .deux obturateurs-respectivement disposés sur les tuyaux qui les amènent à la turbine et qui sont mis sous la dépendance des régulateurs de vitesse et de pression.
  - Voyons comment se fait automatiquement ce réglage représente schématiquement surlafigure 10. Les deux obturateurs : SS' pour la basse pression, St, Si pour la haute pression, sont commandés de l’extérieur par deux systèmes de leviers G, A, B, F, E, D. Les deux leviers AB et ED sont .réunis par les deux bielles BG et DG au point G que nous appelons le nœud du réglage. C’est là qu’agit le régulateur centrifuge R soit directement, soit par l’intermédiaire d’un servo-moteur à huile L, commandé par le distributeur M et aussi ordinairement un piston soumis à la pression de la vapeur à basse pression. On pourrait penser qu’il suffit d’agir par le régulateur centrifuge seul; en effet, si la vapeur basse pression n’arrive pas en quantité suffisante, le régulateur baisse; après .avoir ouvert en grand la soupape BP, on peut profiter d’un supplément de course pour ouvrir T’obturateur HP. Mais cela ne va pas toujours sans graves inconvénients : d’abord l’obturateur basse pression restant grand ouvert, la vapeur de l’accumulateur s’écoule librement, dans la turbine; il en résulte un abaissement considérable fie ta pression dans l’aocamulateur au-dessous de la pression •atmosphérique, ce-qui occasionne des rentrées d’air préjudiciables-au bon fonctionnement du condenseur. ‘
  - D’autre part, ce système ne peut albsolumeot pas convenir pour un turbo-àliernateur 'accouplé avec d’autres sur un même
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  - réseau d’électricité. Dans ce cas, on ne peut, en effet, admettre sur une machine des variations de vitesse qui se répercuteraient sur toutes les autres. Il faut alors agir indépendamment du régulateur centrifuge et utiliser, pour le réglage, la pression de l’accumulateur.
  - Un piston Y, dont une des faces est en communication avec
  - Fi10
  - -Arjjfràe de vapeur HP
  - l’accumulateur ou plus simplement avec la conduite d’arrivée de vapeur BP à la turbine, agit soit directement, soit par l’intermédiaire d’un servo-moteur à huile T U sur une tige N disposée sous le levier H A G, mais indépendante.
  - Lorsque la pression dans l’accumulateur a sa valeur normale, l’extrémité de la tige N est disjointe du levier H A G et lui laisse son libre mouvement. Le ressort X tend alors à ouvrir l’obturateur basse pression et, par l’intermédiaire du système cinématique A B G D E, il appuie l’obturateur haute pression sur son siège. Le point D étant alors point fixe, le régulateur centrifuge fait décrire au point G l’arc de cercle 1 — 3, provoquant ainsi
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- - l'ouverture plus ou moins grande de l’obturateur BP suivant la charge demandée.
  - Si, le système étant ainsi placé dans une position déterminée par le régulateur centrifuge, la pression dans l’accumulateur vient à baisser au-dessous de la valeur que l’on s’est assignée et qui est déterminée par un ressort antagoniste, la tige se soulève, vient appuyer au point H sur le levier A G et, dominant l’effort du ressort X, ferme l’obturateur B P d’une certaine quantité. Le point G, tournant autour de I qui reste sensiblement fixe tant que la charge ne varie pas, décrit l’arc de cercle 3— 2 et l’obturateur H P se soulève d’une quantité proportionnelle à celle dont s’est fermé l’obturateur BP. La substitution d’une vapeur à l’autre se fait ainsi sans que la charge de la machine varie, car, d’autre part, les obturateurs sont constitués par des soupapes à festons établies de façon que la levée soit proportionnelle à la charge, comme cela a'été expliqué précédemment.
  - Si maintenant, la pression de l’accumulateur restant constante, la charge de la turbine vient à varier, le régulateur centrifuge agit sur le point G pour lui faire décrire l’arc 1 — 2 et régler, suivant la charge, l’ouverture plus ou moins grande des deux obturateurs.
  - Ce dispositif, auquel nous sommes arrivé après des perfectionnements successifs, permet donc de faire le réglage de la turbine par les actions simultanées, mais absolument indépendantes, du régulateur centrifuge et de la pression dans l’accumulateur, le régulateur centrifuge agissant pour régler, suivant la charge, l’ouverture soit de l’obturateur basse pression seul, soit des deux obturateurs, et la pression de l’accumulateur imprimant au système un mouvement de bascule, de façon à faire la répartition de l’une ou l’autre vapeur; ce*réglage permet d’utiliser à chaque moment toute la vapeur d’échappement disponible et de fournir le complément de puissance avec de la vapeur vive, sans que cette répartition vienne troubler le régime de marche de la turbiné.
  - L’objection suivante a quelquefois été. faite : dans le fonctionnement à vapeur vive seule, le poids de vapeur consommé est bien inférieur à celui correspondant à la marche à basse pression (moitié à peu près), et la pression dans le tore intermédiaire tombe d’environ moitié; par exemple de 1 kg/cm2 abs. à 500 g/cm2. On a prétendu que, dans ces conditions, la vapeur était mal utilisée, : et, pour y remédier, on a proposé de diviser
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- - la turbine BP en deux parties fonctionnant en parallèle dans, la marche à basse pression, mais dont une seule serait utilisée dans la marche à haute pression; de cette façon, la pression serait maintenue constante en amont de la turbine BP. D'autres mettent sur le même arbre deux turbines’'distinctes : une recevant la vapeur à haute pression seule, l’autre la vapeur à basse pression.
  - Ce sont là, assurément, des; complications inutiles : il suffit, en effet, de calculer la partie haute pression en tenant compte que la vapeur se détend, non pas jusqu’à 1 kg/cm2, mais bien jusqu’à 500 g/cm2 abs. On est ainsi conduit à mettre une roue de plus, ce qui est peu de chose. La vapeur détendue à. 500 g traverse ensuite la partie basse pression, en n’utilisant pas* sans doute, la dernière roue, mais cela ne présente aucun inconvénient et le rendement total peut être aussi bon que dans une turbine HP ordinaire.
  - Turbines marines.
  - Nous avons déjà expliqué que les turbines marines comportaient un grand nombre de roues à cause de leur faible vitesse de rotation.
  - Comme l’on peut s’en rendre compte sur les figures 3 (PL M2) et 1 (PL MS) représentant la coupe et la vue photographique d’une des turbines installées abord du contre-torpilleur Voltigeur-, nous disposons en un seul* corps une combinaison de roues et de tambour, roues pour la partie haute pression, tambour'pour la partie basse pression.
  - L’intérêt de l’emploi du tambour, est qu’il permet d’équilibrer par la pression dé la vapeur là poussée de l’hélice, ce qui supprime presque entièrement les butées de l’arbre de couche. Le tambour permet, en outre, de raccourcir le corps et d’alléger toute la turbine, avantage très appréciable à bord- des navires où l’emplacement et le poids sont limités. Mais, il ne faut pas aller jusqu'à mettre toute la turbine en tambour' parce que l’on sacrifie considérablement lé rendement; et, quitte, à augmenter un peu le poids, il y a grand avantage à employer, pour la partie haute pression, des roues entre diaphragmes.
  - La marche arrière est réalisée au moyen d’une turbine semblable, mais plus réduite, disposée sur le même arbre et dans le même corps, dans laquelle les aubages sont disposés en sens
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  - inverse de ceux de la turbine principale, la vapeur s’échappant par le même tore.
  - Toutes ces: dispositions ont été décrites par nous; en 1898.. La première application fut faite à cette époque par la maison Saut-ter Ilarlé sur le torpilleur n® 243.
  - Les; résultats ne furent pas satisfaisants, non pas à cause des turbines, dont le fonctionnement fut régulier, mais à cause de l’agencement défectueux des hélices, notamment de l’inclinaison exagérée des- arbres de couche.
  - Depuis, les Établissements de la Brosse et Fouché devenus les Ateliers et Chantiers de Bretagne ont entrepris la construction de plusieurs bateaux munis de turbines de notre système.
  - Le Voltigeur, dont nous reparlerons plus loin, fonctionne depuis environ six mois; Six autres bateaux sont actuellement en chantier comportant chacun deux turbines indépendantes. Dans ces turbines, on réalise la marche aux différentes allures en introduisant la vapeur en des points différents. Aux faibles allures, la vapeur arrive par le fond haute pression et se détend complètement avant' les dernières- roues, qui tournent dans, la vapeur sans donner de puissance. Pour accélérer l’allure, on envoie progressivement la vapeur au moyen de by-pass en des points de plus en plus éloignés du fond, c’est-à-dire devant des distributeurs de section* de plus en plus grande. Dans ce cas on utilise les' dernières roues, tandis1 que les premières tournent dans la vapeur haute pression sans; fournir de force, en absorbant même par frottement une petite quantité de travail ne dépassant pas toutefois un pour cents de la puissance totale.
  - Application dk* turbines. a vapeur.
  - La principale desapplications, du moins par la puissance totale qu’elle représente, est la propulsion des navires.
  - Comme exemple de turbines de notre système installées à bord, voici quelques, détails sur* le contre-torpilleur Voltigeur qui a été construit par les Ateliers! et Chantiers de Bretagne et qui achève en ce moment devant la Commission de la- Marine, ses essais; de recette. Dans ce navire d’un déplacement de 470 tx, nous avons fait adopter la combinaison de machine à pistons et de turbines que. nous avions préconisée naguère et, d’ailleurs, déjà réalisée sur un bateau construit en Angleterre en 1903,, la
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  - Caroline, vendu au Gouvernement russe et utilisé pour l’école des mécaniciens.
  - Les turbines, qui sont excellentes pour les grandes vitesses, donnent lieu, à petite vitesse, à une consommation exagérée de vapeur et, par conséquent, de charbon. Pour remédier à cet inconvénient, le meilleur moyen nous a paru être l’adjonction d’une machine à pistons destinée à assurer la marche aux faibles allures.
  - Le Voltigeur comporte comme on le voit sur la photographie (fig.2, PL 213), trois hélices; les deux hélices latérales sont commandées chacune par une turbine, l’hélice centrale est commandée par la machine à pistons; celle-ci agit donc sur un arbre indépendant.
  - Avec cette disposition, les hélices ne travaillent pas toutes les trois de la même manière. A faible allure, l’hélice centrale travaille seule, les deux autres ne tournant que pour avancer dans l’eau sans créer de résistance. A grande allure, les trois travaillent, mais ce sont principalement les hélices latérales qui produisent l’avancement du navire. La forme des hélices a été étudiée en tenant compte de ces considérations.
  - Le Voltigeur fait partie d’une série de contre-torpilleurs que la marine a fait construire en vue de comparer les différents modes de propulsion. Le Chasseur est muni uniquement de turbines à tambour et à réaction; le Carabinier, uniquement de machines à pistons. Les résultats des essais sont résumés sur le graphique (1) (fig. U) représentant la consommation horaire de charbon de chaque bateau aux différentes allures.
  - Le Carabinier n’ayant que 424 t de déplacement, on a, pour faciliter la comparaison ramené la consommation à 470 t, déplacement du Voltigeur et du Chasseur.
  - L’on voit que, à toutes les allùres et principalement aux faibles vitesses, le Voltigeur consomme beaucoup moins que le Chasseur; la machine à pistons a donc joué son rôle, la courbe suit assez bien celle du Carabinier; si jusqu’à 23 nœuds la consommation est légèrement supérieure, cela tient à ce que le Voltigeur ne travaille qu’avec une seule hélice, d’un plus mauvais rendement que les deux du Carabinier. Mais lorsque l’on arrive aux grandes allures, la courbe des machines à pistons monte rapi-
  - (1) Ce graphique est extrait d’un travail de M. Clergeau, mécanicien inspecteur de la marine en retraite, publié dans le Bulletin de l'Association des Anciens Élèves de l'École Professionnelle de Nantes.
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  - dement. La courbe du Voltigeur passe bien au-dessous de celle du Carabinier et reste même sensiblement au-dessous de . celle du Chasseur fonctionnant avec turbines seules. Il faut cependant remarquer qu’à ce moment la machine à pistons du Voltigeur fonctionnait encore, consommant 7 à 8 kg par cheval-heure alors que les turbines en consommaient moins de 5. Si donc l’on réalise une consommation totale meilleure, cela signifie sans
  - Ficj.ll
  - . Voltig-onr (Turbines ctMacbms alternative)
  - SOOCTkgs
  - -----------Chasseur (Turbines)
  - -----------Carabinier (Machines alternatives) Déplacement Æ24&,
  - -----------Carabinier (Consommation pcranm.déplacement ébMD'*x/ ~
  - jVol tireur
  - Vitesse maximum réalisée < Chasseur
  - j* _ _ J^rdie SQSLÔd&FË
  - L _ ^croisière. (QssseiVjfi _ _
  - 10 11 12 13 lê 15 IG 17 18 13 20 21 22 Z3 2-B 25 2G : 27 28 23' 30 31 32
  - Vitesse en nœuds 20% -pai'jiomd
  - aucun doute que les turbines du Voltigeur ont un meilleur rendement que celles du Chasseur. Peut-être aussi les formes de la coque et les hélices ont-elles été mieux étudiées; cependant il n’a été utilisé qu’un jeu d’hélices et il est probable que, par tâtonnements successifs, on aurait pu les améliorer.
  - Une partie du bénéfice réalisé doit aussi provenir .de ce que le Voltigeur était muni du nouveau système de condenseur Westinghouse-Leblanc, qui permettait d’obtenir un bon vide.
  - Aux essais.de réception, pour la même consommation de charbon, la vitesse maxima réalisée a été de 31,3 nœuds: avec le
  - Bull.
  - 18
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- - Voltigeur, 30,4 nœuds avec le Chasseur, 28 nœuds seulement avec le Carabinier. ,
  - Le succès du Voltigeur fait honneur à ses constructeurs, ainsi qu’aux ingénieurs qui en ont fait l’étude.
  - Les Chantiers de Bretagne poursuivent actuellement la construction de deux autres navires pour la marine française : les contre-torpilleurs Fourche et-Faute. Ces bateaux, d’un déplacement de 750 tx, sont mus uniquement par des turbines, selon la vogue qui règne actuellement dans la marine. Les deux turbines, actionnant chacune une hélice, sont complètement indépendantes, les différentes allures sont réalisées en déplaçant au moyen de by-pass le point d’admission dans le corps de la turbine, comme nous l’avons précédemment expliqué.
  - Récemment les mêmes constructeurs ont obtenu la commande de quatre contre-torpilleurs de 950 tx pour la République Argentine. Nous devons nous féliciter que notre industrie nationale ait remporté cette victoire sur la concurrence étrangère, dont les prix étaient pourtant inférieurs aux nôtres.
  - Comme application de turbines à terre, nous citerons, tout d’abord, les stations centrales d’électricité.
  - Le courant triphasé à haute tension, dont l’emploi s’est aujourd’hui généralisé, permet de distribuer l’énergie dans un rayon étendu avec peu de pertes et sans nécessiter un poids de cuivre exagéré. Ainsi dans les villes, dans les exploitations minières et dans les usines importantes trouve-t-on intérêt à centraliser la production d’énergie électrique en une seule station comportant des unités de grande puissance. Les turbines conviennent particulièrement bien dans ce cas, car ëlles offrent sur les machines à pistons de nombreux avantages : encombrement plus restreint, frais d’installation et d’entretien moindres, vitesse de rotation plus élevée et surtout meilleur rendement. Ces divers avantages s’accentuent d’autant plus que les constructeurs électriciens parviennent à exécuter des alternateurs de puissance de plus en plus grande tournant à des vitesses élevées; on peut aujourd’hui construire des machines de 3000 kilowatts à 3 000 tours-minutes, de 7 500 kilowatts à 1 500 tours-minutes, et de plus de 12 000 kilowatts à 4 000 tours-minutes.
  - Une autre application importante est celle des turbines mixtes et à basse pression, destinées a utiliser les vapeurs d’échappement. La première installation fut, comme on le sait, faite en
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  - 1902 aux Mines de Bruay avec une petite turbine de 300 ch, de construction Sautter Harlé, actionnant une génératrice à courant continu. Ce système s’est ensuite développé à l’étranger beaucoup plus qu’en France, où la chose ne fut pas tout d’abord prise au sérieux. Ce n’est que lorsque le succès eût été constaté en Angleterre et en Allemagne, que l’on se décida à l’adopter dans notre pays, et, depuis lors, les installations se sont multipliées avec une grande rapidité, à tel point, que nous avons déjà 35 000 ch en France contre environ 250 000 à Fétranger.
  - Cette récupération des vapeurs d’échappement est particulièrement favorable avec les machines à marche intermittente qu’il est difficile de faire fonctionner convenablement à condensation, tel est le cas des machines de laminoirs, des marteaux pilons et des machines d’extraction. Afin de régulariser le flux de vapeur, l’on dispose entre la machine primaire et la turbine un accumulateur de vapeur constitué par une masse de fonte ou d’eau formant volant de chaleur.
  - Presque toutes les mines de France ont expérimenté ce dispositif et vont le généraliser sur la plupart de leurs fosses, il a été également adopté par les grandes aciéries telles que»Neuves-Maisons, Micheville, Denain et Anzin. #
  - La centrale des Aciéries de Neuves-Maisons qui fonctionne depuis cinq mois comporte trois groupes de turbines mixtes, permettant de produire avec la vapeur d’échappement 2000 kilowatts (/îg. 3, PL 2 43). ,
  - L’utilisation des vapeurs d’échappement est également intéressante pour les machines à marche continue.
  - Si, en effet, les machines à pistons donnent, de bons rendements dans le fonctionnement à haute pression, il n’en est pas de même pour la basse pression. Elles ne permettent pas d’utiliser toute la chute de pression créée par le condenseur, car, pour cela, il faudrait donner aux cylindres, des dimensions énormes et les pertes par frottements et condensations seraient exagérées. Il y a donc intérêt à achever la détente de la vapeur, dans une turbine. Nous avons fait, des installations de ce genre à la centrale d’Edimbourg (1) et, tout récemment, dans le peignage Allart et Rousseau, à Roubaix. Le bénéfice qu’on retire de telles combinaisons dépasse ordinairement 20 0/0 et atteint, jusqu’à 40 0/0 dans les cas favorables. ; ;
  - . .Cette i®stallatioîi A’ÉdilHbovirg a été réalisée par notre représentant en Angleterre, M. P. I. Mitchell. , .... . ,
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- - En dehors de la commande des génératrices électriques, les turbines conviennent particulièrement bien pour actionner directement les pompes et les compresseurs centrifuges; c'est une application importante dont nous parlerons dans la seconde partie de cette étude. *
  - Grâce à leurs nombreux avantages et à la diversité de leurs emplois, les turbines multicellulaires se sont rapidement développées dans l’industrie; quelques chiffres statistiques suffiront à prouver leur succès. Depuis quenous avons créé ce type de turbines, l’ensemble des machines construites sur son plan se chiffre par plusieurs millions de chevaux, et, en nous bornant au dernier modèle décrit précédemment, nous trouvons encore une puissance de 200 000 ch au moins, qui se décomposent en 120 000 ch pour les turbines marines et 80000 ch pour les turbines à terre. Dans ce dernier chiffre, 35 000 ch représentent la puissance des machines installées en France par. la Société d’Exploitation de nos appareils; le reste a été construit en Angleterre par nos divers concessionnaires.
  - » ' Essais.
  - Il nous reste, pour terminer cette revue sommaire, à dire quelques mots sur les essais de consommation qui permettent de se rendre compte de la précision de la méthode et des coefficients pratiques employés pour le calcul des turbines.
  - Po'ur que ces essais soient concluants, il est nécessaire qu’ils soient faits avec beaucoup de soin. Nous indiquerons à titre d’exemple, la façon dont nous avons opéré aux Ateliers et Chantiers de Bretagne pour déterminer la consommation d’une turbine mixte de 800 ch à 3 800 tours-minute (1).
  - La turbine était directement accouplée à un frein hydraulique servant à mesurer la puissance absorbée sur l’arbre.
  - Ce frein se compose d’une roue de pompe centrifuge à deux ouïes tournant dans une enveloppe montée sur des roulements à bille fixés aux paliers de l’arbre.
  - Cette enveloppe peut ainsi tourner très librement autour de l’arbre sans autre résistance que celle des presse-étoupes au passage de l’arbre. Le frottement de ces presse-étoupes entre, d’ailleurs, dans la mesure du couple au fléau du frein.
  - (1) Voir : Bulletin de l’Assoeiation technique maritime, session 1909, et Revue de Mécanique, 1909. .
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  - L’eau refoulée par la roue est reçue dans un diffuseur auxiliaire qui se divise en deux conduits dirigés respectivement vers les aspirations symétriques de la roue. Deux vannes, commandées de l’extérieur, permettent de régler le débit selon le travail à absorber.
  - De l’eau fraîche est refoulée à l’intérieur du frein par une petite pompe auxiliaire et un tuyautage laisse échapper la quantité qu’il faut pour éviter réchauffement de l’eau contenue dans le frein au-dessus de 75 à 80 degrés.
  - Un bras attaché rigidement à l’enveloppe appuie par un couteau à l’extrémité d’un levier qui oscille sur un support et est destiné à recevoir en un point déterminé les poids tarés.
  - Un petit cylindre à huile amortit les oscillations; un dyna momètre à ressort assure de plus, la stabilité, et donne le complément des poids.
  - Ainsi disposé, ce frein permet de faire des mesures exactes à moins de 2 millièmes près; on en déduit la puissance absorbée comme avec le frein de Prony.
  - La turbine échappait dans un condenseur à sur,face dans lequel étaient dirigées toutes les purges et la vapeur venant du détendeur des garnitures. L’eau condensée était refoulée dans des bacs soigneusement jaugés; on mesurait ainsi exactement le poids de vapeur consommé par la turbine.
  - Ces essais ont montré que le rendement était bien conforme aux prévisions, dans la marche à basse pression comme dans la marche à haute pression; l’écart maximum ne dépasse pas 20/0, et à pleine charge il y a parfait accord entre les chiffres donnés par les essais et ceux calculés avant d’établir les dessins d’exécution. Il n’est pas inutile, d’ailleurs, de faire observer que c’était là un nouveau type de machine différant par bien des points de ceux que nous, avions établis antérieurement.
  - Au cours de ces essais, il nous a paru intéressant de nous servir de ce frein hydraulique pour répéter sur une machine de 800 ch l’expérience classique de Joule. Pour mesurer l’équivalent mécanique de la calorie, il nous a suffi de mesurer le débit d’eau du,frein et réchauffement de cette exu. Le frein présentant une grande stabilité de marche, se maintenant pour ainsi dire indéfiniment, les mesures ont pu être faites avec une grande précision. Nous avons trouvé ainsi le chiffre de 427,11 kgm comme valeur de l’équivalent mécanique de la calorie considérée comme étant la chaleur nécessaire pour élever la masse de
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  - 1 kg d’eau de 15 à 16 degrés. Ce chiffre concorde à moins de 1 millième près avec ceux résultant des mesures récentes des physiciens, notamment avec ceux de Callendar et JBarnes et de Rowland.
  - Des essais ont été faits dernièrement à l’usine de la British Westinghouse, de Manchester, sur l’une des turbines de 5 000 kilowatts dont nous avons parlé plus haut. Les moyens dont on disposait à l’usine n’ont permis de pousser la puissance que jusqu’à 3 400 kilowatts, avec un condenseur ne donnant pas un bon vide; mais on peut ramener les chiffres trouvés aux conditions du marché pour avoir la consommation que donnera la machine lorsqu’elle sera- à la station de Greenwich.
  - Les résultats ont pleinement confirmé les prévisions données par le calcul ; en extrapolant la courbe de consommation, — ce qui est justifié, car cette courbe est sensiblement rectiligne à partir du quart de la charge, — l’on trouve qu’à pleine charge la consommation sera de 6,3 kg par kilowatt dans les conditions suivantes :
  - Pression d’admission.................... 43 kg/cm2 abs.
  - Vapeur surchauffée à la température de . . 250 degrés.
  - Pression au condenseur . . . . .. . . ... . 0,05kg/cm2abs.
  - Avec de meilleures conditions de marche,[et une plus grande vitesse de rotation, les résultats pourraient être sensiblement meilleurs. Supposons, par exemple, de la vapeur à 15 kg/cm2 surchauffée à 350 degrés et un vide au condenseur de 96 0/0 — ce sont là des conditions qu’on sait réaliser aujourd’hui —nous arriverions à produire le kilowatt-heure avec seulement 5 kg de vapeur. Gela correspondrait à un rendement total de 68 0/0 qui n’est pas excessif, car, avec'les perfectionnements apportés dans la construction des turbines, on obtient aujourd’hui des rendements de 70 0/0 et même 75 0/0 dans la partie basse pression. Ces résultats justifient pleinement les espérances que nous formulions à la fin de notre rapport sur les turbines à vapeur au Congrès international de Mécanique appliquée, tenu à Paris pendant l’Exposition universelle de 1900. Nous y indiquions alors que le rendement des turbines à vapeur devait pouvoir dépasser 65 0/0 et atteindre même 70 0/0.
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  - POMPES CENTRIFUGES
  - Notre première pompe centrifuge multicellulaire fut réalisée par nous, en 1899, et peu après des installations industrielles étaient faites, d’abord aux Mines de Portes et Sénéchas, dans le Gard, grâce au bon vouloir du directeur de ces mines, M.' Gudin du Pavillon, puis aux Mines de la Loire, aux Mines de Huan-chaca, etc.
  - Le Bulletin de la Société de l'Industrie minérale, de janvier 1902, contient la description de ces premiers modèles et les résultats de rendement que nous avons obtenus avec eux.
  - Dans cette même communication, nous montrions qu’il est possible d’obtenir, avec une seule roue, une hauteur d’élévation considérable. Nos essais avaient porté sur une petite pompe directement accouplée à une turbine à vapeur dont la roue n’avait pas plus de 8 cm de diamètre et qui, à 18 000 tours par minute, élevait l’eau jusqu’à plus de 300 m.
  - Avec les vitesses angulaires plus modérées des moteurs électriques, Remploi de pompes à une seule roue pour obtenir, ces pressions élevées ne serait pas très pratique, l’accouplement direct n’étant souvent pas possible sans sacrifier le rendement. On est donc conduit à multiplier le nombre des roues et à utiliser le principe des machines multicellulaires.
  - La figure 12 n’est pas autre chose que la coupe à échelle réduite de pompes livrées il y a dix ans aux Mines de Portes et Sénéchas et de la Loire. Ces pompes sont constituées par des éléments identiques entre eux, placés dans le même corps, et que l’eau traverse successivement dans le même sens. La pression communiquée au courant du liquide croît également d’une roue à l’autre, chacune d’elles donnant une fraction de hauteur égale à la hauteur totale divisée par le nombre des roues.
  - La caractéristique de notre type de pompe réside principalement dans la forme du canal circulaire qui fait communiquer le refoulement d’une roue mobile avec l’aspiration de la suivante, et dont la section par l’axe de la pompe affecte la forme d’un canal en U. La première branche de l’U a pour fonction, tout à fait essentielle, de transformer en énergie de pression la force
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  - vive avec laquelle l’eau quitte la roue mobile. Elle est, en général, munie d’ailettes, mais cela n’est pas indispensable; nous exécutons des pompes qui n’en possèdent pas. Nous parlerons tout à l’heure de l’influence de ces ailettes sur le rendement. La deuxième branche de l’U est toujours garnie d’ailettes Axes, de façon à conduire sans tourbillonnements nuisibles le courant
  - liquide à l’ouïe de la roue suivante. L’eau arrive ainsi. dans la
  - direction voulue, pour entrer dans cette roue avec le moins de chocs possibles. C’est grâce à ce canal en U que Ion obtient un bon rendement. Les constructeurs ont été conduits à l’employer, et même beaucoup de ceux qui n’utilisaient pas cette disposition au début l’ont adoptée aujourd’hui.
  - On remarquera aussi que, dans cette première pompe, l’équilibrage axial est résolu de deux manières indépendantes l’une de l’autre. D’abord les roues mobiles sont construites avec des
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- - joues latérales de diamètres différents. L’une des joues, celle qui est du côté de l’ouïe, s’étend jusqu’au bout des ailes, tandis que l’autre, qui fait corps avec le moyeu claveté sur l’arbre possède un diamètre notablement plus faible que celui des ailes. On calcule le diamètre de cette dernière joue de façon que la roue mobile soit individuellement à peu près équilibrée. Cette disposition est complétée par le petit piston fixé au bout de l’arbre, qui se meut sans frottement dans un cylindre. Les deux extrémités de ce dernier peuvent être mises en communication par des tuyaux avec des points convenablement choisis sur le corps de pompe.
  - «
  - Courbes caractéristiques. — La figure 43 représente les courbes caractéristiques qui furent relevées sur la pompe de Portes et
  - o,o2 c^o* 0,06 0,08 ajo o,i2 ofi* 016 oyjâ oy2o
  - Fig. 13.
  - Sénéchas. Ces essais remontent, par conséquent, à l’année 1901, époque où n’existaient encore que les pompes Sulzer, dont les roues étaient assemblées par groupes de deux se tournant le dos et communiquant entre elles par des canaux de forme compliquée.
  - En abscisse est porté le coefficient de débit l de la pompe et en ordonnée les rendements et le coefficient manométrique p.. La courbe p0 en traits discontinus, donne le rendement global de l’ensemble, pompe et moteur électrique. Le rendement de la pompe seule en a été déduit, et on a ainsi obtenu la courbe p en traits pleins qui passe par le maximum de 0,70 pour un S côm-
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  - pris entre 0,09 et 0,10. Ce résultat remarquable pour l’époque n’est guère dépassé aujourd’hui, puisque dans des expériences sérieusement faites on n’a pas obtenu plus de 75 0/0. Certains constructeurs accusent des rendements de 78 0/0 et même 80 0/0, mais il est permis d’élever quelques doutes sur la véracité de ces chiffres qui peuvent provenir d’erreurs systématiques dans les méthodes ou dans les instruments de mesure.
  - Le coefficient manométrique est représenté par la courbe g.. Nous savons que cette dernière courbe peut avoir des formes très différentes, suivant que les ailes sont inclinées en avant, dans le sens du mouvement, ou en arrière. L’inclinaison en
  - Pompe centrifuge multicellulaire
  - SYSTEME RATEAU
  - I5m c,heure ______ 200
  - Essais du 29 Juin 1907
  - Fig. 14.
  - avant fait monter la pression à partir du. débit nul plus rapidement et plus haut que l’inclinaison en arrière. Avec cette dernière, la courbe est plate sur une assez large étendue. Mais presque toujours elle présente un maximum plus élevé qu’à l’origine pour le débit nul.
  - Lorsqu’il n’y a pas d’ailes fixes dans le diffuseur, comme dans la pompe de Portes et Sénéchas, la courbe de pression est bien continue; tandis que l’adjonction d’ailettes convenablement disposées dans la première branche du canal en U occasionne un ressaut brusque de la pression, en général pour la moitié du débit normal; c’est un inconvénient sérieux; le fonctionnement est instable si le débit tombe au-dessous de celui qui correspond à ce ressaut.
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  - Par contre, les ailes fixes améliorent le rendement de quelques centièmes, pour les débits supérieurs à ce débit critique ou pour s’exprimer plus correctement pour des coefficients de débits supérieurs au coefficient critique.
  - Les courbes de la figure 14 nous montrent ce phénomène. Elles ont été relevées sur une petite pompe de construction récente composée de neuf roues de 12 cm de diamètre, refoulant 15 m3 à l’heure sous 20 kg/cm2 de pression. Malgré le très faible diamètre des roues, grâce à une exécution très exacte, le rendement atteint 71 0/0.
  - La figure 15 donne encore les courbes caractéristiques de Pompe centrifuge multicellulaire
  - SYSTEME RATEAU
  - 670 n-yheutx, 146 m- /5SO
  - Essais c/es /5e/16 Moremàrt/âOS
  - Fig. 15.
  - pompes de plus grandes dimensions. Il s’agit ici de machines construites sur nos dessins par MM. Brown Boveri et Cle, pour la Ville de Genève et dont les données sont : Débit normal 670 m3 à l’heure, » hauteur d’élévation 146 m, vitesse de rotation 1 380 tours par minute. Elles se composent de six roues centrifuges de 400 mm de diamètre et de deux roues hélico-centrifuges de 250 mm.
  - Nous allons maintenant passer en revue quelques machines de construction récente. ^
  - La figure. 4 (PI. 24%) représente la coupe d’une des pompes que la Société d’exploitation de nos appareils a livrées à diverses
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  - mines et aciéries. L’intérêt particulier que présente cette machine est qu’elle donne une hauteur d’élévation de plus de 600 m, avec des roues, placées en un seul corps, tournant à 2 900 tours par minute. La valeur élevée de la pression nous a conduit à mettre le palier situé du côté du refoulement à l’intérieur du corps de pompe. On doit craindre, en effet, que l’arbre ne s’use vite dans une garniture dont l’étanchéité est d’ailleurs difficilement réalisée. Le lubréfîant est injecté sous pression dans le palier interne par une petite pompe placée sur le socle de la machine.
  - On obtient l’équilibrage individuel des roues en établissant, en regard de l’ouïe d’aspiration principale, une ouïe factice de même diamètre qui communique avec la première, par des trous percés dans la joue de la roue. La pression s’exerce ainsi des deux côtés sur des surfaces égales. Un piston équilibreur complète la disposition ci-dessus comme dans la pompe de Portes et Sénéchas et évite toute poussée nuisible sur les paliers.
  - Turbo-pompes.
  - En général, les pompes centrifuges sont accouplées à des moteurs électriques; mais nous avons aussi exécuté de nombreuses pompes mues directement par turbines à vapeur. Je citerai comme exemples de semblables installations celles des Mines de Kassandra, en Turquie, faite en 1903 (1), de Bruay, dont la puissance est de 600 HP, de Witkowitz, d’Elberfeld, de Tiflis. Plus récemment a été livrée à la Compagnie générale des Eaux, à Nogent-sur-Marne, une turbo-pompe de 500 ch. Cette machine a assuré seule pendant la récente inondation le service des eaux de la banlieue Est de Paris. Elle a été construite pour élever 230 litres d’eau par seconde à 101 m de hauteur à la vitesse de 2100 tours par minute.
  - En même temps que la pompe, la turbine entraîne une dynamo à courant continu qui alimente les moteurs des pompes nourricières et assure l’éclairage de l’usine. Ce groupe a été exécuté par la Société Générale de Constructions mécaniques et la Société d’Exploitation de nos appareils s’est chargée de l’installation et de la mise en route.
  - (1) C’est, croyons-nous, la première turbo-pompe à attaque directe qui a été faite et mise en service.
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  - La pompe principale mue par la turbine est représentée en coupe par la figure 5 (PL 242). Elle se compose, comme on voit, d’une roue centrale et de deux roues hélico-centrifuges situées de part et d’autre et refoulant le liquide dans les deux ouïes de la roue centrale. Cette disposition est imposée pour la* raison suivante. Dans les pompes centrifuges à mouvement de-rotation très rapide, la vitesse de l’eau dans l’ouïe doit être grande. Il en résulte une diminution de la pression à l’aspiration et, si celle-ci n’a pas une valeur suffisante, l’eau se sépare des ailes à son entrée dans la turbine. lise produit un phénomène de cavitation analogue à celui qui a déjà été constaté dans le fonctionnement des hélices de navires animées d’une grande vitesse angulaire. Les deux roues hélicoïdes remédient à cet inconvénient en produisant une pression de 15 m suffisante pour obliger l’eau à entrer dans la pompe principale sans possibilité de cavitation. Ces roues hélicoïdales ont des diamètres d’ouïe tels que la vitesse de l’eau y est faible.
  - Turbo-soufflantes et turbo-compresseurs.
  - Nous arrivons maintenant à ces nouvelles machines dont l’emploi se généralise.
  - Dans le Bulletin de la Société de l'Industrie minérale de 1902, et auparavant dans le rapport au Congrès international de Mécanique appliquée, en 1900, nous avons publié les résultats obtenus par nous en accouplant directement sur l’arbre d’une turbine à vapeur un ventilateur à roue unique. La vitesse périphérique de cette dernière roue atteignait 265 m par seconde, pour 20200 tours par minute, et permettait d’obtenir une pression de 5,80 m de colonne d’eau; en partant de la pression atmosphérique.
  - Il est donc possible d’utiliser pratiquement des groupes semblables pour comprimer l’air sous faible pression, comme l’exige couramment l’industrie du fer par exemple. Parmi les premières applications faites dans cet ordre d’idée, nous citerons, pour mémoire, la turbo-soufflante de Rothe Erde qui peut débiter 20 m3 d’air par seconde et les refouler sous une pression de 2 à 3 m d’eau (1).
  - Ces appareils à une seule roue ne sont réalisables dans de
  - (1 ) Zeitschrift des vereines deutscher Ingenieure, 12 juin 1906.
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  - bonnes conditions que lorsque le moteur peut atteindre des vitesses de rotation sufïissament grandes ; d’ailleurs, la résistance de la matière limite la vitesse périphérique et, par suite, la pression.
  - Le principe des machines multicellulaires nous fournit le moyen d’obtenir telle pression que l’on veut, sans être obligé de faire travailler le métal à des tensions exagérées. On arrive ainsi aux soufflantes et compresseurs centrifuges multicellulaires qui sont, dans leurs dispositions générales, analogues aux pompes centrifuges multicellulaires ; mais, les gaz étant des fluides compressibles, il nous faut tenir compte ici de ce que leur volume diminue quand la pression augmente; c’est ainsi que, pour conserver à chaque roue le même rendement, nous sommes conduits à leur donner un diamètre décroissant à mesure que la pression augmente. En pratique, pour simplifier la construction, au lieu de diminuer progressivement les diamètres des roues successives on fractionne le compresseur en un certain nombre de séries de roues de même diamètre.
  - Comme pour les pompes centrifuges on peut munir les diffuseurs d’ailes fixes et le rendement en est amélioré de quelques centièmes ; mais ces ailettes occasionnent, avec les gaz, un bruit de sirène assez désagréable.
  - Une première application de ces compresseurs à roues multiples a été faite par nous dans le courant de 1905, aux Mines de Béthune, grâce à l’initiative hardie et éclairée du directeur de ces Mines, M. Mer'cier, qui nous a engagé et aidé à réaliser nos idées. Malheureusement, ce compresseur n’a pas été muni par le constructeur de paliers clos, en sorte que les fuites, aux endroits où l’arbre traverse les fonds, sont importantes. Pour cette raison, et aussi parce que la puissance du compresseur (350 ch) est un peu faible étant donnée la pression de 5 kg qu’il fournit, le rendement n’est pas aussi bon que celui de nos compresseurs modernes.
  - La turbine mixte qui entraîne cette machine est alimentée par les vapeurs d’échappement provenant des (machines à marche intermittente du siège ri0 9 et dont le flux est régularisé par un accumulateur de vapeur.
  - En 1906, la maison Sautter Harlé fît avec nous une deuxième application à Chasse. Cette soufflante est construite en deux,corps séparés, contenant chacun trois roues et que Fon peut associer en parallèle ou en série par un jeu de vannes extérieures. ;
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  - Auparavant nous avions installé à Montluçon pour le soufflage d’un haut fourneau deux ventilateurs à roue unique fonctionnant en parallèle et mus par deux turbines que la vapeur traversait successivement. Ces ventilateurs n’ont pas cessé de fonctionner jusqu’au moment où le haut fourneau a été démoli.
  - Parmi les machines de création plus récente, nous citerons la turbo-soufllante construite par la Société Générale de Constructions mécaniques et installée par la Société concessionnaire de mes appareils aux Hauts Fourneaux de Vizcaya, près de Bilbao. Cette machine se compose de quatre roues de 1,60 m de diamètre, elle aspire 18 m3 d’air par seconde et les refoule à une pression effective de 0,56 kg/cm2 et même jusqu’à 0,75 kg/cm2.
  - Cette soufflante est actionnée par une turbine à vapeur du • genre mixte que nous avons déjà décrit et qui utilise la vapeur d’échappement de soufflantes à piston. En marche normale, la puissance développée par la turbine est de 1800 HP à 1 700 tours par minute.
  - Sur la figure 6 (PL 24%), est représentée en coupe une soufflante destinée aux hauts fourneaux de la Cliiers. Elle est établie ‘pour un débit de 780 m3 d’air aspiré par minute et une pression de 18 cm de Hg. Le moteur, une turbine à vapeur à haute pression, fournit à 2 750 tours 575 ch.
  - Le débit et la grande vitesse de rotation choisis nous ont conduit à créer deux orifices d’aspiration, un à chaque extrémité du corps; le refoulement se fait au milieu, dans un collecteur unique à volute. ‘
  - On obtient le réglage des tuyères de la «turbine par des coins dont on fait varier la levée par l’intermédiaire d’engrênages.
  - Nous avons dix machines semblables en construction mues soit par turbines à haute pression, soit par turbine mixte.
  - La photographie de la figure 4 (PL 243), représente la salle des machines des aciéries de Bolkow-Vaughan, à Middlesbro, qui, à l’heure actuelle, possèdent la plus grande application faite avec des soufflantes centrifuges. Au premier plan, on voit deux de ces machines d’une puissance de 800 à 1350 ch à 2 000 tours par minute, entraînées par turbines mixtes. Au fond, se trouve un alternateur mû également par une turbine mixte. Les vapeurs d’échappement qui alimentent ces trois turbines proviennent de quelques-unes des machines à: marche intermittente. Après la mise en route des trois-groupes, U' a été possible d’éteindre vingt-huit chaudières dont une partie était chauffée au gaz et
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  - l’autre au charbon et d’économiser ainsi 1201 de charbon par jour.
  - Actuellement, on installe quatre nouveaux groupes de soufflantes identiques et un nouvel alternateur. Il a également été prévu, comme secours, une turbo-soufflante et un turbo-alternateur. Quand toutes ces machines seront en marche, on récupérera en vapeurs d’échappement 9000 ch et l’économie de charbon réalisée par l’usine atteindra 1 500 000 f par an.
  - Toutes les soufflantes précédentes ne se composent que d’un seul corps; mais, lorsqu’il s’agit de comprimer l’air à forte pression, le nombre des roues devient considérable, et si on veut que les arbres soient assez forts pour que la vitesse critique soit supérieure à la vitesse normale de rotation, on est conduit à diviser la machine en un certain nombre de corps. Poür les compresseurs de mines fonctionnant dans ces conditions, il y en a, en général, quatre comprenant chacun sept à huit roues. Lorsque la pression à réaliser est sensiblement constante et lorsque la vitesse doit être peu variable, il est possible d’adopter la construction avec arbre flexible. Il suffit que la vitesse de marche soit comprise entre la première et la deuxième vitesse critique. Aussi, après avoir fait des compresseurs en* quatre corps, divisés par deux sur deux arbres, nous en réalisons maintenant à trois et même deux corps sur une seule ligne d’arbre. C’est de cette façon qu’est exécuté, par exemple, le rotor du compresseur de 800,ch des mines de Goncordia (7?#. 5, PL 243). Chacun des deux corps contient quatorze roues divisées en deux séries de roues de diamètres différents pour les raisons exposées plus haut. Ils sont composés de cellules séparées, contenant chacune tfne roue et son canal en U; des petits tuyaux font communiquer entre elles les différentes cellules et permettent la circulation de l’eau autour des corps du compresseur.
  - Le refroidissement de l’air est, en effet, nécessaire lorsque la pression de refouléiçent devient un peu forte. Dans la machine de Béthune, nous opérions ce refroidissement après chaque corps, en interposant sur le trajet de l’air un faisceau tubulaire parcouru par une circulation d’eau froide,, assez analogue à un condenseur par surface. Aujourd’hui, nous nous. contentons généralement de faire passer l’eau de refroidissement dans l’enveloppe, suivant l’idée de notre ancien collaborateur feu M. René Armengaud; nous augmentons encore l’efficacité de cette disposition en faisant traverser par l’eau les ailettes 'des diffuseurs et les diaphragmes rendus creux à cet effet.
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- - — 263
  - Les fortes pressions créent une autre difficulté intéressante à surmonter. Ce sont les fuites aux endroits où l’arbre traverse les fonds. On ne peut compter résoudre ce problème en employant des garnitures qui fatigueraient l’arbre et exigeraient un graissage incommode. Nous avons trouvé préférable d’enfermer complètement les paliers de telle façon que l’arbre ne sort à l’extérieur que par le seul fond d’aspiration. La lubrification des coussinets est assurée, soit par des bagues trempant dans l’huile, soit par une petite pompe auxiliaire. Grâce à ce dispositif, nous évitons complètement les fuites qui occasionneraient, dans les compresseurs à haute pression (et nous sommes parvenus jusqu’à plus de 12 kg/cm2), des pertes de rendement très importantes.
  - Courbes caractéristiques. — Sur la figure 16 sont représentées les courbes caractéristiques d’un compresseur. En abscisse est porté
  - Fig.16
  - rotieé die
  - le coefficient de débit § et en ordonné p*,'le rendement interne, p, le coefficient de pression, et t celui du travail absorbé.
  - La courbe du rendement affecte une allure parabolique très semblable à celle des pompes centrifuges; sa valeur la plus élevée est de 71 0/0 dans ce cas. En général, ce maximum reste compris entre 70 et 75 0/0 par rapport à la compression réelle, chiffres qui correspondent sensiblement à 60 ou 65 0/0 par rap-
  - Bull. 19
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- - — 264 —
  - port à la compression isothermique. Avec des ailettes fixes dans les diffuseurs on atteint même un peu plus de 75 0/0 par rapport à la compression réelle.
  - Lorsque le moteur qui actionne le compresseur ou la soufflante est un moteur électrique, il est facile d’évaluer le travail absorbé sur l’arbre; pour obtenir la valeur du rendement, il suffit de connaître la différence de pression entre l’aspiration et le refoulement, et, ce qui est plus délicat, la quantité d’air débité. Mais, si le compresseur n’est pas refroidi extérieurement, il existe un moyen très commode de calculer ce rendement.
  - L’énergie interne d’un gaz ne dépendant que de sa température, et le travail fourni sur l’arbre étant à peu près uniquement employé à échauffer le gaz, la qnantité de chaleur emportée par l’air dans l’unité de temps représentera la puissance absorbée évaluée en calories. Par suite, si 6 est l’accroissement de température correspondant et Qa l’accroissement dû à la compression
  - adiabatique et obtenu par la formule :.6,
  - w- *]
  - T0, l'e
  - rendement sera donné par la formule simple :
  - Il suffit donc, dans ce cas, de mesurer les températures et les pressions en amont et en aval du compresseur.
  - pa est le rendement par rapport à la compression adiabatique; il est facile d’en déduire les rendements par rapport à la compression isothermique et par rapport à la compression réelle. Les valeurs ainsi trouvées devront être corrigées pour tenir compte du rayonnement, des frottements dans les paliers et des fuites. L’ensemble de ces pertes est en général faible et ne dépasse guère 2 à 3 0/0 de la puissance totale.
  - Lorsque le compresseur est refroidi extérieurement, on peut déterminer le travail absorbé en calculant concurremment réchauffement du gaz et de beau de refroidissement circulant autour, des corps et dans les réfrigérants intermédiaires s’ils existent. Connaissant ce travail, il est facile d’en déduire le rendement du compresseur. Comme précédemment, il faut tenir compte de la chaleur rayonnée par les corps, et les tuyaux si on estime qu’elle n’est pas négligeable. ' ; - ,
  - La courbe jxm du coefficient moyen de pression .monte légèrement jusqu’à 30 à 50 0/0 du débit normal. Lorsque1 la machine
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  - débite une quantité d’air inférieure à celle correspondant au maximum de pression, il se produit un phénomène gênant que nous avons appelé « pompage ». La pression et le débit oscillent continuellement autour d’une valeur moyenne et ces pulsations, dont l’amplitude et la fréquence dépendent de la capacité du réservoir, peuvent être gênantes pour le compresseur.
  - Pour nous débarrasser de cet inconvénient, nous disposons sur le refoulement une soupape, commandée par le clapet de retenue ou soumise aux variations du débit par l’intermédiaire du multiplicateur de dépression. Cette soupape met la conduite de refoulement en communication soit avec l’atmosphère, soit avec l’aspiration de la première roue du compresseur ou d’une roue intermédiaire.# 13e cette façon, la machine donne toujours un débit supérieur au débit critique, quelle que soit la quantité d’air demandée au réservoir.
  - Avantage des turbo-compresseurs et des turbo-soufflantes. — Les avantages des soufflantes et compresseurs centrifuges sont trop évidents pour qu’i] soit nécessaire d'y insister; nous nous bornerons à en faire une énumération rapide.
  - Avant tout, la qualité dominante de ces machines est leur simplicité extrême qu’il n’est pas possible de pousser plus loin. On ne rencontre de frottements que dans les paliers, ce qui réduit l’usure au minimum; par suite, les frais d’entretien sont peu importants et la dépense d’huile est limitée au renouvellement, peu fréquent, de celle des paliers.
  - La possibilité de faire varier dans des limites étendues la pression et le débit leur procure une grande souplesse.
  - Une des particularités intéressantes à noter est la constance de la pression pour une vitesse déterminée. Les courbes de pression de la figure 17, dues à l’obligeance M. Stoumon, directeur des Aciéries de Thy-le-Çhàteau, le montre d’une façon \rès nette. Ces trois diagrammes ont été relevés, le premier sur une soufflante centrifuge, le deuxième sur un compresseur à piston, le troisième aux chaudières. Il est à remarquer que la première courbe est presque rectiligne; les petits crans que l’on voit marquent les coulées. •
  - Aux Hauts fourneaux de Yizcaya, l’introduction de la centrifuge, qui marche en parallèle avec les deux soufflantes à piston restantes, a eu pour effet de régulariser de la manière la plus parfaite la pression du vent aux fourneaux.
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  - Cette constance de la pression influe très favorablement sur la marche des hauts fourneaux qu’elle rend beaucoup plus régulière. Tous les avantages que nous venons de signaler ne pourraient
  - Ficf.n
  - Variation des pressions à la. sortie delà soufflante centriiluje (sans régulateur dépréssion).,
  - 35 j3S 35
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  - Variation des pressions : à la sortie de lia soufflante àpistons
  - (après le régulateur de pression)
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  - Variation des pressions à. vapeur
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  - Heures
  - faire préférer les soufflantes et compresseurs centrifuges aux machines à piston si leur rendement était notablement inférieur. Au contraire, il est au moins égal à celui des meilleurs compresseurs à piston et, à l’appui de cette affirmation, nous pouvons citer les essais très précis qui ont été faits par M. Havlicek, dans les mêmes conditions, sur un compresseur à piston moderne et sur le compresseur de notre système de même puissance, dont la figure 6 (PI. %43) donne une vue. Cette dernière, machine a
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  - été construite par les Établissements Skoda, de Pilsen, et est installée aux Mines de Witkowitz
  - La compression dans le compresseur à piston se fait en trois phases avec refroidissement de l’air entre elles; il s’agit donc d’une machine très perfectionnée. Au contraire, le compresseur centrifuge est analogue à celui de Béthune dont nous avons parlé plus haut; il est de puissance trop faible (350 à 400 HP) pour atteindre au meilleur rendement. Malgré cela, les résultats furent équivalents, et l’auteur des essais conclut que, pour les grosses unités, le compresseur centrifuge se révélerait comme supérieur à l’autre (1).
  - Si cés nouvelles machines luttent avantageusement, au point de vue du rendement, avec les anciens compresseurs, c’est surtout parce que leur disposition rend possible une réfrigération beaucoup plus efficace de l’air ce qui permet de racheter le désavantage du rendement moins élevé du ventilateur. La circulation de l’eau autour des corps et des diffuseurs absorbe, en effet, la chaleur résultant de la compression aussitôt qu’elle se produit et rend l’accroissement de température de la masse gazeuse beaucoup plus faible que dans un compresseur à mouvement alternatif. On peut limiter réchauffement à 40 ou 50 degrés, tandis qu’avec les autres machines on monte très bien à 100 degrés et au delà.
  - D’autre part, les fuites entre les roues et les corps sont faibles par rapport à la quantité de gaz qui passe dans les roues et nullement comparables à celles que donnent les clapets des autres compresseurs, au bout d’un certain temps d’usage.
  - Ces fuites aux clapets, jointes à réchauffement de l’air au contact des parois du cylindre, sont souvent cause d’erreurs importantes dans l’estimation du débit des compresseurs à piston, lorsque l’on évalue ce débit par le volume et le nombre des cylindrées. Ils conduisent à des rendements trop élevés, comme divers Ingénieurs s’en sont aperçus en mesurant les débits au moyen de réservoirs jaugés. A notre avis, il est préférable de se servir de la méthode des tuyères que nous avons maintes fois.1 décrite.
  - Elle consiste à placer à. l’amont et à l’aval du compresseur des tuyères convergentes calibrées, que l’on fait précéder cha-
  - (1) Les résultats de ces essais ont été publiés dans 1 & Journal des Ingénieurs allemands, du 30 octobre 1909, et plus récemment dans les numéros 10 et 11 de la Revue industrielle de cette année.
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  - cune d’un réservoir disposé de telle façon que la vitesse de l’air y soit faible, et à mesurer l’écart de pression qui existe à l’amont et à l’aval de chaque tuyère, ainsi que la température de l’air. Sur le refoulement, on étrangle la conduite avec une vanne de telle façon que la pression, dans le réservoir qui précède la tuyère, soit voisine de la pression atmosphérique. En choisissant les sections des tuyères de manière que la différence de pression soit de l’ordre de 200 à 300 mm d’eau, on obtient des résultats exacts à moins de 1 0/0 près. La différence entre les débits mesurés à l’aspiration et au refoulement donne la valeur des fuites.
  - é «
  - Cette énumération sommaire des avantages des compresseurs et soufflantes centrifuges montre que, dans beaucoup de cas, leur emploi est avantageux. Citons notamment leur combinaison avec les turbines mixtes utilisant les vapeurs d’échappement de machines à piston, combinaison qui s’impose puisque, d’une part, ces vapeurs d’échappement ne seraient pas économiquement utilisables dans des machines à piston et que, d’autre part, l’entraînement d’un compresseur à mouvement alternatif par une turbine serait compliqué et peu pratique. En associant une turbine mixte avec un compresseur ou une soufflante centrifuge, on réalise l’économie de charbon maximum. Les turbo-soufflantes des Aciéries de Bolkow-Vaughan, dont nous avons déjà parlé, en sont un exemple frappant. Mais ce n’est pas là la seule installation de ce genre qui ait été faite; il y en a bien d’autres en France, en Angleterre ou en Allemagne, citons seulement, en France, des compresseurs centrifuges aux Mines de Liévin, de Lens, de Bruay, de Nceux, d’Anzin, et des soufflantes aux aciéries d’Isbergues, d’Alais, de Denain et Anzin, aux hauts fourneaux de la Chiers, de Senelle-Maubeuge^'etè.
  - Nous construisons aussi, pour le soufflage de convertisseurs Bessemer, des turbo-compresseurs de 1 350 ch à 3 200 tours par minute, capables d’aspirer 5 m3 d’air par seconde et de les comprimer à 3,5 kg/cm2 abs.
  - Parmi les compresseurs centrifuges entraînés par moteur électrique, nous pouvons citer les trois machines exécutées par un de nos concessionnaires d’Allemagne, la Gutehoffnungshütte. Ces compresseurs, divisés en deux corps sur arbres séparés, sont mus par des moteurs triphasés de 2000 ch, à 3 000 tours par minute, soit 4 000 ch pour chaque compresseur. Ils permettent
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  - de porter à 9 kg/cm2 l’air pris à une pression un peu inférieure à la pression atmosphérique normale, l’usine se trouvant à 1 800 m d’altitude. En partant de la pression de 76 cm de mercure, ces compresseurs peuvent aspirer 10 m3 d’air par seconde et les refouler à 12 kg/cm2.
  - On peut aussi, comme nous l’avons déjà fait, réaliser des soufflantes centrifuges avec moteurs à explosion alimentés par les gaz des hauts fourneaux, en transmettant électriquement aux soufflantes l’énergie fournie par les moteurs à gaz. La vitesse de rotation de ces derniers est en effet trop faible pour rendre possible une attaque directe. Cette association des turbo-souf-flantes avec les groupes électrogènes actionnés par moteurs à gaz est intéressante en ce qu’elle donne aux soufflantes une plus grande souplesse, tout en réduisant le nombte des machines de réserve.
  - Actuellement nous avons en marche ou en cours d’exécution plus de soixante-quinze turbo-compresseurs ou soufflantes, dont un tiers environ en compresseurs de mines à haute pression d’une puissance supérieure à 800 ch. Ces chiffres témoignent du développement considérable que commence à prendre cette nouvelle branche de la mécanique et l’on peut prévoir le moment où les turbo-soufflantes et turbo-compresseurs remplaceront définitive-mentf les soufflantes et les compresseurs à piston de grande puissance.
  - Conclusion.
  - Ce rapide essorji des turbo-machines, que nous avions prévu depuis longtemps, est dû à leurs remarquables qualités.
  - Grâce à leur grande vitesse de rotation, elles utilisent les matériaux de construction mieux que les machines à piston ; à égalité de poids et d’encombrement elles réalisent des puissances beaucoup plus élevées.
  - Bien construites, elles ne se détériorent ni ne s’usent guère ; elles ne nécessitent, dès lors, que très peu de frais d’entretien ; elles consomment peu d’huile de graissage.
  - Elles sont d’une conduite très simple, mais encore faut-il que les surveillants auxquels on les confie en aient assez la pratique pour ne pas commettre de fauss-es manœuvres.
  - Ces propriétés spéciales donnent des possibilités plus étendues que celles que l’on avait avec les machihes à pistons. C’est ainsi que l’on a pu édifier, avec quelques unités seulement, ces puis-
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  - sances centrales électriques de plus de 100000 ch que nous voyons aujourd’hui, et que, en marine, il a été possible de faire des machines propulsives de 60 000 ch et davantage que l’on n’osait pas aborder auparavant.
  - En combinaison avec les anciennes machines à piston, et avec de bons condenseurs comme on sait faire aujourd’hui, elles permettent une utilisation parfaite de la vapeur; cette application seule, qui se chiffre déjà par environ 280 000 ch, procurera certainement dans le monde, quand elle sera complète, près de 2 millions de chevaux à un prix de revient très faible.
  - Les compresseurs multicellulaires s’imposeront de plus en plus comme l’ont fait déjà les pompes centrifuges.
  - Mais toute cette évolution de la mécanique, qui profite largement à ceux qui emploient les machines, ne va pas sans jeter un trouble grave dans les ateliers qui les construisent. Si l’on considère, en effet, que ces machines pèsent, à puissance égale, environ deux fois moins que les anciennes (tout en étant d’un prix sensiblement équivalent par suite des matériaux de choix qu’elles exigent, de la main-d’œuvre et des soins qu'il faut leur appliquer), l’on comprendra qu’elles peuvent être transportées beaucoup plus loin des usines de production.
  - Leur construction doit donc se concentrer dans un petit nombre d’ateliers bien outillés et bien organisés. Et ici,'nous n’envisageons pas seulement un pays tel que le nôtre, mais l’ensemble du monde. Notre industrie nationale des machines va avoir, plus encore que dans le passé, à lutter contre l’importation étrangère. Par leur esprit méthodique, leur puissance organisation qui continue à se développer, nos rivaux de l’Est vont devenir pour nous, si nous n’y prenons garde, de plus en plus redoutables.
  - Les tarifs douaniers que l’on se propose d’élever nous protégeront bien un peu; mais c’est sur nous-mêmes, sur notre ardeur à faire des réformes et des améliorations dans nos moyens de production qu’il faut compter avant tout. Il faut souhaiter aussi que les ouvriers comprennent qu’ils sont en cela solidaires des patrons et qu’il est de leur intérêt propre de les aider à lutter contre nos actifs concurrents de l’extérieur.
  - Nous ne serions certes pas dans une position défavorable si nous savions grouper et harmoniser les talents, les bonnes volontés, les forces productives qui existent dans notre pays au moins autant que dans n’importe quel autre.
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- - DESCRIPTION
  - DE
  - QUELQUES TURBO-MACHINES
  - ET COMPARAISONS DE CELLES-CI
  - AVEC LES
  - MACHINES A PISTON CORRESPONDANTES(1)
  - PAR
  - M. A. BARBBZAT
  - Cette note traitera successivement de nos Pompes centrifuges construites par la Société de la Meuse à Liège, des Turbocompresseurs Mateau et se terminera par une description d’une Turbine à vapeur de notre système construite par les Ateliers Bol-linckx, à Bruxelles.
  - Nous comparerons chaque genre de turbomachine à la machine à piston correspondante, dans le but de déterminer, autant que faire se pourra, le champ d’applications qu’il conviendrait de réserver à ces nouvelles machines et celui qui reste acquis à leurs plus anciennes rivales.
  - Pompes centrifuges.
  - Depuis longtemps, on contruisait des pompes centrifuges — celle d’Appold date de 4867 — mais pour de faibles hauteurs d’élévation seulement, 15 à 20 m au maximum. L’on ne songeait pas à dépasser cette limite, le rendement était encore insuffisant, et cela parce que ces pompes primitives, formées simplement par une roue à ailettes tournant densune chambre d’eau, étaient
  - (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 8 avril 1910, page 217.
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  - incomplètes. Il leur manquait une partie tout aussi importante que la roue elle-même : le diffuseur.
  - Pour comprendre le rôle que joue ce diffuseur, représentons-nous une roue à ailettes entraînant un liquide dans un mouvement de rotation autour d’un axe, il naîtra dans ce liquide une force centrifuge capable d’amener celui-ci dans un espace à pression plus élevée. Mais il aura fallu, pour cela, accélérer la masse liquide à une certaine vitesse,' dépendante surtout de la vitesse, périphérique de la roue à ailettes. Si ce travail d’accélération est dépensé en pure perte, le rendement de l’appareil évidemment en souffrira. C’est ce qui se passait au début, avant qu’on ait eu l’idée de récupérer l’énergie cinétique ou force vive contenue dans le fluide à la sortie de la roue ; et cela en réduisant progressivement cette vitesse pour la transformer en énergie potentielle ou pression. C’est le but atteint par le diffuseur, formé d’un conduit d’écoulememt qui se trouve à la sortie de la roue mobile. La section de ce conduit s’élargit progressivement ; cet élargissement ne doit être ni trop fort, sinon le fluide se décolle des parois du diffuseur, ni trop faible pour que la vitesse du fluide puisse décroître suffisamment.
  - La figure 1 montre les variations de pression à l’intérieur d’une roue à ailettes et le diffuseur correspondant, telles que nous les avons relevées sur un élément d’essai dont on avait coupé la face mn de la roue en la remplaçant par une paroi fixe provisoire venant presque toucher l’extrémité des ailettes. Des petits trous de 2 mm de diamètre et espacés de 1 cm permettent de relever les pressions en fonction de la distance au centre. Ces essais sont assez délicats parce qu’il existe dans un fluide en mouvement deux sortes de pressions : la pression statique qui est celle que supporte un élément de surface orienté suivant la direction de la vitesse du fluide, et la pression totale (statique -h dynamique) qui est celle supportée par un élément de surface placé normalement à la vitesse du fluide. Au moyen d’un tube de Pitot, convenablement orienté, on peut relever la pression totale ; mais il est assez difficile de mesurer la pression statique indépendante de la vitesse du fluide, on y parvient en polissant avec le plus grand soin l’entrée des trous percés normalement à la paroi.
  - A l’intérieur de la roue, la pression statique ab varie presque exactement comme le carré de la vitesse périphérique, déduction faite des pertes x .9,. l’entrée de la roue.
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  - Dans le diffuseur la pression statique augmente suivant b c, la pression totale varie suivant de; contrairement à ce qu’on pourrait croire, cette pression totale ne diminue pas vers la sortie du diffuseur.
  - Le gain de pression ou d’énergie — puisque ces deux grandeurs sont ici proportionnelles — dû au diffuseur, est donc représenté par y; dans le cas particulier, cette pression intervient pour un tiers dans la pression utile, fournie par l’élément. Cette
  - 35
  - fraction peut être augmentée ou diminuée suivant la courbure des ailettes de la roue mobile.
  - Il est aisé d’établir par le calcul et de vérifier par l’expérience que la pression obtenue à la sortie immédiate de la roue est, dans les limites pratiquement intéressantes, sensiblement indépendante de l’inclinaison des ailettes, et seulement fonction de la vitesse périphérique de la roue. Par contre, la vitesse absolue de l’eau à la sortie de la roue, c’est-à-dire la vitesse du fluide utilisable dans le diffuseur, augmente avec la courbure
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- - en avant des ailettes, par rapport au sens de rotation. La pression obtenue avec un élément, ou son rendement manométique augmente quand l’angle formé par la vitesse relative de sortie avec la vitesse périphérique diminue, parce que la vitesse absolue augmente. Mais en même temps le rendement hydraulique de l’élément diminue, d’une part, parce que les filets liquides ne sont plus aussi bien guidés, d’autre part, parce que la transformation de vitesse en pression qui s’opère dans le diffuseur est toujours accompagnée de pertes importantes. La figure 1 montre clairement ce fait: de la pression totale disponible d e, moins de la moitié y a seulement été transformée en pression effective et le reste a été dissipé sous forme de tourbillons, frottements, pertes de charge, etc.
  - En général, on préfère, pour cette raison, obtenir avec un élément une pression un peu moindre et atteindre un rendement hydraulique plus élevé, c’est-à-dire incurver les ailettes en arrière du rayon.
  - A l’entrée de la roue, la direction des ailettes doit être telle que le fluide puisse y pénétrer sans chocs.
  - Les discussions et raisonnements basés sur les diagrammes des vitesses sous-entendent toujours qu’en tous les points d’une même circonférence le fluide est, à l’intérieur de la roue, à la même pression, et à la même vitesse, qu’en particulier à l’entrée et à la sortie de la roue les vitesses sont les mêmes sur toute la section d’entrée ou de sortie. En réalité, il n’en est pas ainsi et voici pourquoi :
  - L’énergie transmise par l’arbre et la roue au fluide se fait de telle façon que, sur une même circonférence, le fluide en contact avec la face avant d’une ailette est à une pression plus élevée que le fluide en contact avec la face arrière de l’ailette ; mais, comme en tous les points de cette circonférence équipotentielle l’énergie cinétique relative plus la pression du fluide est constante il en résulte une diminution de la vitesse relative là où la pression est plus élevée, c’est-à-dire à l’avant des canaux de la roue traversée par le fluide, et une augmentation de cette vitesse à l’arrière de ces canaux. Les diagrammes ne peuvent donc tenir compte que d’une vitesse moyenne plus ou moins rapprochée de la réalité. Cette inégale répartition des vitesses doit varier suivant la courbure et la forme des ailettes, c’est-à-dire suivant l’importance du travail transmis par chaque élément d’ailette au fluide.
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- - En injectant parles trous o de la figure 1 une matière colorante appropriée dans l’entrée du diffuseur, nous avons pu relever sur l’une de ses parois la trajectoire du fluide, et en déduire la direction de la vitesse absolue à la sortie de la roue : celle-ci diffère sensiblement de la direction théorique et ceci dans le sens que nous venons de trouver par le raisonnement.
  - Un autre fait prouve encore que ces diagrammes des vitesses théoriques ne sont qu’une première et grossière approximation ; si l’on contrôle, d’une part, d’après les diagrammes ordinaires des vitesses le travail théorique qu’exige une roue donnée, suivant les formules d’Euler, et si l’on mesure, d’autre part, le travail effectivement absorbé par cette roue, on trouve toujours que ce dernier est plus petit que le travail théoriquement nécessaire, c’est une impossibilité, mais qui s’explique d’efle-même, les diagrammes sur lesquels nous nous basions pour faire cette comparaison ne correspondant pas à la réalité.
  - On oublie trop facilement les hypothèses sur lesquelles on a bâti les formules désignées, lesquelles supposent des ailettes en nombre infini ou son équivalent un parallélisme [constant des filets liquides ; on y sous-entend la validité du théorème du centre de gravité, on passe outre sur les réserves à faire au sujet des limites d’intégration des formules d’Euler, etc. En pratique on retrouva tout cela. Aucune de ces hypothèses fondamentales n’est réalisée ; nous venons de voir qu’en vertu même de la transmission du travail au fluide, chaque canal de la roue devait présenter une répartition de vitesse tout à fait particulière. Pour cette raison, les méthodes expérimentales seront préférables aux méthodes d’investigation purement mathématiques.
  - La théorie des pompes centrifuges est, en somme, encore bien insuffisante. Tandis que la théorie du moteur électrique ou de la turbine à vapeur qui la commande est aujourd’hui connue et a même été poussée très loin, la construction des pompes centrifuges est encore essentiellement empirique. Pour ces dernières la pratique, a de beaucoup dépassé la théorie: on sait, en effet, construire des pompes qui, suivant le rapport du débit et de la hauteur de refoulement, atteignent 65 à 80 0/0 de rendement; on arrivera peut-être même jusqu’à 70 et [85 0/0 en faisant des roues de pompes centrifuges basées sur les mêmes principes que ceux qui ont guidé les constructeurs américains — Francis en particulier — puis européens, lors de la création des turbines hydrauliques centripètes à vitesse accélérée.
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  - La figure 1 (PL 244) montre une pompe centrifuge de notre système construite par les Ateliers et Chantiers de la Meuse à Liège etqui a fonctionné à la dernière exposition de Nancy. Cette pompe de 150 ch est capable de refouler 2,5 m3 d’eau par minute à 155 m de hauteur à la vitesse normale de 1480 tours par minute. Elle est à six éléments égaux; les roues, et les diaphragmes rapportés sur le corps de la pompe, sont en bronze. Ces diaphragmes portent les aubes du diffuseur et du retour au centre et sont fixées par des vis à l’enveloppe commune en fonte ou en acier coulé, suivant l’importance de la hauteur de refoulement qu’on se propose d’atteindre.
  - La pompe (fig. 2, PI. 244) fonctionne aux Charbonnages de l’Arbre-Saint-Michel, près Liège et refoule 100 à 150 m3 d’eau par heure, à 220 m de hauteur. Elle tourne à 1 480 tours par minute et son rendement est de 73 0/0.
  - Notre construction permet de démonter et de visiter rapidement l’intérieur dè la pompe; elle permet, en outre, de nettoyer commodément les conduits d’eau. En simplifiant, comme nous l’avons fait, l’enveloppe de la pompe, on peut couler chaque moitié de celle-ci en une seule pièce et obtenir un corps rigide et indéformable sur lequel on rapportera les paliers sans avoir à redouter les inconvénients inhérents à la construction par éléments indépendants assemblés. Les parties délicates de la pompe, en contact avec l’eau sont en bronze inoxydable, les modèles des diaphragmes sont simples et ces pièces viennent nettes de fonderie; les aubes pourraient être au besoin affûtées et même polies sur toute leur longueur. La poussée axiale est d’abord équilibrée pour chaque roue individuellement ; l’ensemble du rotor est, en outre, pourvu d’un équilibreur automatique ; grâce à ce dispositif spécial, la pression supportées par le bourrage côté refoulement est diminuée dans une notable proportion. Les paliers sont graissés par bagues et leur huile refroidie par chemise d’eau.
  - Nous donnons en figure 2 les caractéristiques relevées sur la pompe (fig. 4, PL %iA) en fonction des débits à 1 200, 1 350, 1 480 et 1 600 tours par minute. Ces caractéristiques montrent que la pression varie comme le carré du nombre de tours et le débit proportionnellement à ce nombre de tours; elles présentent deux discontinuités provenant des aubes placées dans le diffuseur, lesquelles ne peuvent en assurer un fonctionnement convenable qu’au delà et en deçà de certains débits limites; le débit
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  - de cette pompe peut varier de 50 0/0 de part et d’autre de sa valeur normale sans être gêné par ces discontinuités.
  - Nous voyons que le rendement du groupe atteint 61,3 0/0 correspondant à 72 0/0 pour la pompe seule. A l’intérieur de son champ d’utilisation, ce dernier reste au-dessus de 66 0/0.
  - H) états en litres par iniinite Q
  - Fig. 2
  - Le déhit normal Q en m3/sec. et la pression correspondante H fournie par une roue donnée en mètres peuvent, d’après les coefficients de M. Rateau, s’écrire :
  - Q = § cor3
  - g
  - où 8 et v. sont des constantes, g — 9,81, r est le rayon en
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  - mètres de la roue envisagée, u> sa vitesse angulaire. Les constantes B et |j. sont à déterminer par l’expérience : il suffit pour cela de relever sur la roue en question une seule caractéristique
  - 8 g
  - SSS g g g gg o o gggi Hauteur d'élévation. ( p as noue ) enm.
  - Echelle des poids, des prix,des dimensions linéaires quelconques de h pompe Kg.3
  - à un nombre de tours constant : p. et p en f (S) (voir fîg. 3, en haut et à droite), p étant le rendement de la roue. Connaissant S et p., nous pourrons dresser un tableau analogue à celui de la
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  - figure 3 qui se rapporte à nos pompes, et trouver dans celui-ci, par une simple lecture, tous les renseignements désirables pour n’importe quel projet de pompe.
  - A cet effet, traçons dans un plan en fonction de r et de w des courbes de débit Q et de hauteur II constants. En admettant que le rendement maximum de la pompe soit indépendant de w et de r, ce qui est sensiblement le cas, nous pourrons nous rendre compte comment le rayon et la vitesse peuvent varier pour que les roues ou éléments conservent leur meilleur rendement.
  - 300
  - (GOOO)
  - 200
  - 600 jit,
  - Pressions
  - D’autre part, quand nous voudrons trouver une roue donnant une pression et un débit déterminés, il suffira de rechercher le point d’intersection des deux courbes correspondantes à ce débit et à cette pression. L’abscisse de ce point déterminera la vitesse de rotation la plus favorable et l’ordonnée, les dimensions linéaires quelconques (proportionnelles aux rayons, puisque les éléments sont semblables) de l’élément de rendement maximum.
  - Si le nombre de tours de la pompe est imposé, il faudra, soit en choisissant en conséquence le nombre de ces éléments, soit en s’écartant plus ou moins du débit normal de la pompe, s’arranger pour que le triangle formé par Q, II et w se réduise à un point. Dans ce deuxième cas, on corrigera, à l’aide de la figure 3 (en haut et à droite), les courbes des pressions H d’après
  - Bull. 20
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  - la. valeur de [j. pour ce nouveau c et on déduira de la courbe des p le rendement correspondant de la pompe.
  - En un mot, chaque point d’intersection de cette double série de courbes déterminera une pompe de rendement maximum ; l’abscisse, sa vitesse, l’ordonnée, ses dimensions, même son' poids, son prix, etc.
  - Au lieu de porter r et o sur les axes de coordonnées, il est préférable d’y porter leurs logarithmes, c’est-à-dire la graduation connue de la règle à calcul. Les courbes des Q et des H deviennent ainsi des droites comme le montre la figure 3. En donnant successivement à Q et à H les valeurs usuelles qui sont inscrites sur la figure, nous avons tracé la double série de droites parallèles que nous pourrions appeler « droites de rendement maximum ». Elles sont suffisamment rapprochées pour que, par interpolation, tous les cas possibles puissent immédiatement être lus avec une exactitude suffisante.
  - Les débits Q varient de 0,1 à 200 m3/min.; les pressions de 1/2 à 200 m par élément; le nombre de tours de 300 à 3 000 par minute. Nous n’avons pas indiqué l’échelle des rayons des roues, ni celles des autres dimensions linéaires des éléments, ni celle de leur poids, prix, etc., parce que ces échelles dépendent du type de roue pour lequel le tableau a été tracé, et varient naturellement d’un type à un autre. Nous n’avons pas non plus fait figurer les droites d’égale puissance pour ne pas encombrer le dessin.
  - Un semblable tableau pourrait aussi être dressé pour les turbines hydrauliques à injection totale.
  - Nous voulons encore, avant de quitter le sujet turbopompes, établir une comparaison entre celles-ci et les anciennes pompes à piston : cette comparaison pourrait porter sur leur encombrement, leur souplesse, les facilités de commande, la simplicité des organes, etc. Nous, nous baserons la nôtre uniquement sur les frais d’amortissement et d’entretien de ces deux genres de pompes, autrement dit leur prix d’achat, frais d’entretien, et leur rendement, mais, ce rendement étant défini de la même façon pour les deux machines, ceci semblera évident et pourtant on discute si souvent rendement à tort et à travers, parce qu’on n’a pas précisé ce que l’on entend par là, que cette remarque n’est pas inutile. Les nombres de tours des projets de pompes qui ont été comparés étaient 1 430 ou 2 900 par minute.
  - Nous avons eu l’occasion de faire cette comparaison avec
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  - MM. Dewandre et de Lavallée, Ingénieurs des Ateliers de la Meuse, qui nous ont fourni, sur les pompes à piston construites chez eux avec un égal succès depuis 1835, tous les renseignements nécessaires pour pouvoir répondre à la question suivante : « Dans quels cas la pompe centrifuge est-elle préférable à la pompe à piston et inversement ? » Cette réponse est traduite en un graphique figure 4. Les hauteurs de refoulement en mètres y sont portés en abscisse, les débits de la pompe en mètres cubes par heure en Ordonnées. Les différents types d’égale puissance sont reliés par des hyperboles désignés par le nombre de chevaux qui leur correspond. Les points de cette, figure indiquent les données des projets qui ont été comparés.. Il en est résulté que, pour les débits et les pressions situées à l’intérieur de l’angle Y O M, les pompes centrifuges sont nettement préférables aux pompes à piston; à l’intérieur de M O N, les pompes à piston conviennent aussi bien que les pompes centrifuges, surtout à mesure qu’on se rapproche de la limite O N, enfin l’angle N O X doit être réservé aux pompes à piston seulement»
  - Bien entendu, une telle comparaison n’a rien d’absolu, elle peut varier comme les pompes à comparer, elle délimite cependant, avec plus ou moins de précision, deux régions Y O M et N O X où l’un des genres de pompe est nettement préférable à l’autre.
  - t
  - Turbocompresseurs.
  - Les turbocompresseurs et les souillantes sont les plus récentes turbomachines. MM. Parsons et Bateau s’en sont occupés les premiers. Parsons, suivant la méthode empirique anglaise, a créé un compresseur qui est exactement l’inverse de sa turbine à vapeur, et ne peut convenir que pour de faibles surpressions et là où le rendement n’intervient qu’en seconde ligne..
  - M. Bateau, bénéficiant de sa longue expérience sur les ventilateurs de mine et des essais qu’il fit en 1900 sur une roue à ailettes fraisées dans la masse (et qui tournait à l’énorme vitesse périphérique de 265 m par seconde),sut calculer et fit construire, en 1905, son premier compresseur multicellulaire à action centrifuge, refoulant 50 m3 d’air par minute, à 6 atm de pression effective.
  - Dans ce qui suivra, mous n’envisagerons que les turbocompresseurs système Bateau dont nous mous occupons.
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  - Ces machines agissent suivant les mêmes principes que les pompes centrifuges, et ce que nous avons dit à propos du fonctionnement de ces dernières pourrait s’appliquer presque intégralement aux turbocompresseurs. Le fluide qu’ils compriment étant beaucoup moins dense (le poids spécifique de l’air est, disons, 800 fois moindre que celui de l’eau), leur construction doit naturellement être modifiée en conséquence. A première vue, on peut même se demander comment on arrivera, par le seul effet de la force centrifuge, à refouler pratiquement l’air aux pressions usuelles de 6 et 7 atm correspondantes à la pression qui serait nécessaire pour fouler l’air à 60 000 m de hauteur environ. On y arrive pourtant en utilisant une série de roues dont la vitesse périphérique est assez importante : 120 m par seconde en moyenne, et parce qu’une propriété heureuse des turbocompresseurs que nous allons rappeler vient à notre aide.
  - Si le fluide foulé par la roue est incompressible et conserve une densité invariable comme c’est le cas dans les pompes centrifuges à plusieurs éléments égaux, chacun d’eux donnera une même élévation de pression, et la pression totale sera égale à la pression donnée par un élément quelconque multipliée par le nombre des éléments; en d’autres termes, celle-ci croîtra, suivant une progression arithmétique, en fonction du nombre des éléments.
  - Si, au contraire, le fluide est compressible comme l’air dans les turbocompresseurs, sa densité augmentera proportionnellement à la pression et, chaque roue ou élément donnera une surpression proportionnelle à la densité, donc proportionnelle à la pression elle-même, il en résulte que la pression totale obtenue croîtra suivant une progression géométrique ou logarithmique en fonction du nombre des éléments.
  - Pour un type de roue donnée, la raison de cette progression dépend uniquement de la vitesse périphérique de la roue et de la densité, c’est-à-dire de la pression et de la température du fluide. Or, cette température augmente pendant la compression, elle augmente même beaucoup pour de forts écarts de pression; entre 1 et 8 atm par exemple, la compression adiabatique échauffe l’air de 250 degrés centigrades. Si le rendement du compresseur estimé par rapport à cette compression adiabatique est de 70 0/0, il faudrait ajouter à cette température 30 0/0 de sa valeur, afin d’avoir l’équivalent calorifique des pertes par frottements internes. L’échauffement de l’air atteindrait dans ce
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  - cas 325 degrés centigrades. Il est donc indispensable, pour de telles pressions, de refroidir énergiquement le compresseur. Ce refroidissement joue même un rôle important parce qu’il influence non seulement la pression obtenue, mais encore le rendement de la machine, car le travail de compression par unité de masse du fluide dépend du volume de ce fluide. Dans les premières machines, des réfrigérants à faisceaux tubulaires étaient intercalés entre les différents corps de compression. Nous avons simplifié cela en disposant des circulations d’eau autour de ces corps. Dans les grands compresseurs, l’eau est même introduite à l’intérieur des diaphragmes qui séparent les différents éléments. Le refroidissement ainsi obtenu est très efficace ; l’élévation de température ne dépasse pas 30 à 35 degrés; c’est dire que la compression se fait presque suivant l’isotherme.
  - La puissance totale des turbocompresseurs du système Rateau, qui sont actuellement en marche ou en consfruction, dépasse déjà 60 000 chevaux. A titre d’exemple, nous décrirons le compresseur multicellulaire de la Société des turbomoteurs (fig. 3 et 4, PI. 244), dont nous avons dirigé, d’après les données théoriques de M. Rateau, les études et les essais chez Brown -Boveri et G0, à Baden. Ce compresseur absorbe normalement 330 ch. Il est alors capable de débiter à 4000 tours/minute, 1,06 m3 d’air par seconde à la pression de 4,3 kg/cm2; il est à 25 éléments semblables répartis en trois corps. Chaque corps est plus petit que le précédent parce que les dimensions des roues et des éléments doivent diminuer au fur et à mesure que la compression s’effectue. Pour des raisons d’ordre pratique, les roues d’un même corps sont égales entre elles, chacune absorbe donc le même travail, aux petites différences de refroidissement près, et pour chacune le rapport des pressions absolues avant et après la roue est le même; la différence de pression augmente par suite lentement au début et rapidement dans les derniers éléments du compresseur.
  - Dans les trois corps, l’air circule dans le même sens et la poussée axiale sur la partie tournante est équilibrée pour chaque roue individuellement. L’arbre qui porte les roues est flexible; sa première vitesse critique, comprise entre 1500 et 1700 tours/minute, est donc inférieure à sa vitesse de rotation normale. Il nous a donné toute satisfaction; même à 4500 tours/minute les vibrations de la machine sont insignifiantes. Ses avan-
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  - tages, par rapport à un arbre rigide d'une' même longueur, sont importants :: il permet, en effet, de diminuer les fuites intérieures, de dégager l’ouïe des roues, d’avoir des portées, plus longues entre paliers, enfin il allège la partie tournante et permet de diminuer le diamètre des fusées, de sorte qu’un graissage des paliers par simples bagues suffit. Pour éviter les fuites d’air,, les paliers sont enclos.
  - Chaque élément du compresseur est refroidi par chemise d’eau, de telle sorte qu’en marche normale Pair s’échauffe de 30 degrés centigrades seulement dans les trois corps. Cette enveloppe d’eau agit, en outre, favorablement pour assourdir le bruit de la machine. La consommation en eau est d’environ 3; 1/2 1 par seconde; cette eau arrive et repart par en dessous, dans chaque élément. Les poches d’air qu’on remarque au haut du compresseur peuvent être vidées de temps en temps et les tuyaux en cuivre qui dépassent les tôles sur chaque flanc permettent de contrôler au toucher si la circulation de l’eau se fait normalement.
  - Dans les: essais de rendement faits avec M. Navilie, à Baden, l’air débité était mesuré suivant « la méthode de la tuyère » préconisée par- M. Bateau, laquelle consiste à faire passer l’air soit à l’aspiration,, ou mieux encore au refoulement du compresseur, par une tuyère convergeante de section appropriée et à mesurer la différence de pression avant et après; la tuyère, ainsi que la température de l’air. Eh détendant préalablement l’air comprimé dans une vanne de réglage, sa pression est abaissée: jusqu’à ce que devant la tuyère de mesure elle; surpasse la pression atmosphérique de 3:00 à î 000’’ mm d’eau seulement. Dans ces conditions- le débit d’air est donné par l’expression :
  - V=MXtXSXVX v/Tâ;
  - dans laquelle Y exprime le volume d’air débité en litre par- seconde, pris à. la, pression atmosphérique, et à la température absolue T devant la tuyère; h étant la différence de pression comptée en millimètres d’eau et S, la section de la tuyère, en décimètres carrés, le coefficient.?, a été trouvé par Weissbacb, Hirn et Rateau compris entre 0y98 et 1,0; pour des; tuyères bien faites. Dans nos essais, nous; avons admis. ?. = 0,99 ;. l’incertitude qui en résulte pour nos mesures est donc inférieure à 1 0/0; avec la méthode dite du « réservoir », on n’atteindrait certainement pas à cette' précision.
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  - Le travail absorbé par le compresseur a été évalué de deux façons différentes : d’une part, en mesurant les calories emportées par l’air débité et par l’eau de refroidissement, et, d’autre part, en mesurant l’énergie théorique utilisable dans la vapeur consommée et le rendement interne de la turbine correspondant. La vapeur sortant encore surchauffée de la turbine, ce rendement pouvait être déterminé par de simples lectures des températures de la vapeur.
  - Les résultats de nos essais ont été portés en fonction du débit d’air sur la figure 5. La pression utile varie suivant une courbe parabolique en fonction du débit. Cette caractéristique ne présente plus les discontinuités que nous avons signalées à propos des pompes, c’est parce que les diffuseurs des éléments étaient ici dépourvus d’aubes directrices; par contre, nous avons ici, au-dessous du débit de 450 1 par seconde, un fonctionnement instable, le « pompage » du compresseur, Au-dessous de ce débit l’air est alternativement aspiré puis refoulé en arrière par l’aspiration du compresseur. La pression de refoulement oscille pendant le pompage entre 3,8 et 4,3 kg par centimètre carré; nous avons compté 80 allées et venues d’air par minute. Ce pompage doit fatalement se produire quand la courbe des pressions totales de refoulement coupe la courbe caractéristique en deux points distincts.
  - Des courbes : 1° de la puissance théorique cédée par la vapeur consommée, 2° de la puissance effective fournie au compresseur et 3° de la puissance qu’exige la compression réelle de l’air, on vérifie, d’une part, le rendement interne de la turbine, d’autre part, on en déduit le rendement du compresseur. «Nous voyons que ce second rendement atteint 70 0/0 et reste sensiblement constant quand le débit passe de deux tiers à quatre tiers de sa valeur normale.
  - Si nous nous représentons que l’air est accéléré puis retardé vingt-cinq fois dans ce compresseur, qu’il y a des fuites inévitables entre chaque élément et qu’il intervient le frottement de vingt-cinq roues dans un milieu de plus en plus dense, on reconnaîtra que ce résultat est superbe.
  - Avant d’aller plus loin, nous voulons préciser ce que nous entendons par rendement du compresseur : « c’est le rapport entre le travail théorique nécessaire pour comprimer la quantité d’air prise à la pression atmosphérique et refoulée à la pression requise, et le travail moteur fourni à l’arbre ». Ce tra-
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  - vail moteur est bien déterminé, mais le travail théorique peut s’évaluer de plusieurs manières, suivant le genre de compression isothermique, adiabatique ou polytropique qu’on admet.
  - T.S.
  - xTcissaice fDurai}jarlatu?bii
  - Fig. 5
  - La compression idéale à tous les points de vue, c’est la compression isothermique ; comme le travail théorique est un travail idéal, il devra, en général, être évalué par rapport à l’isotherme
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  - Mais admettez qu’on ne veuille pas faire intervenir dans le rendement l’efficacité du refroidissement employé, que celui-ci ne doive tenir compte que des pertes inhérentes au compresseur même : dans ce cas, on relèvera les températures en fonction des pressions; à l’aide de celles-ci on tracera la courbe polytro-pique de compression réelle, et c’est au travail théorique correspondant à cette courbe qu’il faudra comparer le travail pratiquement absorbé. C’est ce qui a été fait pour le rendement indiqué en figure 5. Ce rendement ne tient donc aucun compte du-refroidissement.
  - Admettons encore qu’une soufflante ne soit pas refroidie du tout, le travail théorique sera celui qui correspond à la compression adiabatique; il est proportionnel à l’augmentation des températures due à cette compression. Les pertes internes de la soufflante se transformant en chaleur échaufferont l’air au-dessus de l’adiabatique d’une quantité qui leur est proportionnelle. Le rapport entre réchauffement adiabatique calculé, et réchauffement réel mesuré, représentera le rendement de la soufflante, aux pertes par rayonnements et aux pertes dans les paliers, c’est-à-dire à 1 ou 2 0/0 près.
  - Le refroidissement de l’air pendant la compression améliore beaucoup la valeur économique d’un compresseur : c’est parce que le rendement pris par rapport au travail isothermique de compression en tient compte et que ce rendement peut être chiffré d’une façon nette et bien définie qu’il est préférable d’adopter pour rendement d’un compresseur : le rapport entre : au numérateur : le travail à dépenser pour comprimer la quantité d’air réellement débitée, dans l'hypothèse où la compression (entre la pression d’aspiration et la pression de refoulement) s’effectuerait à température constante, et, au dénominateur : le travail effectif fourni par la machine motrice.
  - Il a pour expression :
  - "vi-C )
  - P - 27.T ’
  - où p0 et p sont les pressions absolues d’aspiration et de refoulement en kilogrammes par centimètre carré, Y le débit d’air en mètres cubes par heure, et T le travail moteur effectif en chevaux.
  - Dans le turbocompresseur précédemment décrit, ce rende-
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- - ment est de 61,5 0/0; avec refroidissement des diaphragmes, il atteint 65 à 68 0/0.
  - On pourrait croire que ces chiffres sont bien inférieurs au rendement des compresseurs à piston correspondants pour lesquels on annonce couramment 85 0/0. Il n’en est pourtant rien, d’abord parce que le rendement des compresseurs à piston s’évalue généralement en mesurant le débit d’air au moyen du rendement volumétrique de la cylindrée, et que cette méthode est entachée d’erreurs. Ce rendement volumétrique ne tient, en effet, aucun compte de l’inétanchéité des pistons et tiroirs, ni du réchauffement important que subit l’air pendant l’aspiration au contact des parois chaudes du cylindre. Divers auteurs ont constaté de ce seul fait une majoration du rendement qui peut atteindre 10 0/0. D’autre part, on appelle souvent rendement tout court de simples coefficients de la machine : ainsi le rendement volumétrique où le rendement mécanique n’est plus un rapport entre un* travail théorique de compression et un travail effectif.
  - Dans la revue polytechnique Schweizerische Bauzeitung, du 17 novembre 1906, nous avons comparé le rendement des turbocompresseurs à un compresseur à piston dont les essais de réception très sérieux ont été reproduits par M. Calmeau dans le tome III du Congrès de Mécanique de Liège, 4905, page 245, Il en ressort que les rendements des deux genres de compresseurs deviennent tout à fait, équivalents quand ils sont mesurés et définis de la même façon.
  - Une autre comparaison a été faite et décrite par M.Havlicek dans le Journal des Ingénieurs allemands du 30 octobre 1909. Pour les charbonnages de Witkowitz, en Silésie, il a fait installer simultanément un compresseur à piston, système Meyer, et un turbocompresseur, système Bateau ; les deux machines sont de même puissance et refoulent sensiblement à la même pression. Les essais de consommation de vapeur ont démontré que les rendements des deux unités, aussi bien des machines motrices que des compresseurs, sont absolument identiques.
  - Ceci ne veut pas dire que le rendement des turbocompresseurs — le rendement à la fois mécanique et financier — soit dans tous les cas équivalent à celui des compresseurs à piston. Suivant les conditions de débit, de pression et de vitesse de rotation,’ les turbocompresseurs seront plus ou moins avantageux que les machines à piston, et nous pourrions délimiter le champ d’application qu’il faut réserver à chaque genre dé compresseurs,
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  - comme nous l’avons déjà fait pour les pompes centrifuges. A défaut de données plus précises sur les compresseurs à piston, et quitte à corriger peut-être un peu la figure 4 pour l’adapter à ce nouveau but, nous pouvons admettre pour le moment que celle-ci est encore ^valable pour les compresseurs et, en tous les cas, pour les soufflantes, à condition que l’on prenne pour échelle des abscisses et des ordonnées les 'chiffres qui sont figurés entre parenthèses, et que le nombre de tours des turbocompresseurs puisse être choisi à volonté disons entre 1 500 et 4 500 tours par minute.
  - Le concurrent le plus redoutable des turbocompresseurs employés à la production de l’air nécessaire dans les mines, et surtout des turbosoufflantes de hauts fourneaux et de convertisseurs, c’est le gros moteur à gaz, pauvre, qui, via économie, donne des résultats remarquables. Mais il a aussi ses défauts : son prix d’achat est plus élevé, son encombrement plus grand, les frais de réparation et d’entretien sont plus importants, la sécurité de marche est moindre ; enfin il n’a surtout pas la souplesse des turbomachines. Sa vitesse de rotation est pratiquement, pour ainsi dire, invariable, et comme il ne peut être surchargé comme un compresseur commandé par turbine ou par moteur électrique, il doit avoir une puissance capable de faire face aux pointes qui souvent atteignent le double de la puissance moyenne. Le moteur à gaz pauvre a certainement des avantages économiques quand il s’agit d’une marche uniforme et continue, mais nous ne croyons pas que cette économie, par rapport aux turbosoufflantes, soit encore réelle, dans le cas de marches intermittentes comme celles, par exemple, des cubilots de raffinage du cuivre et de l’acier.
  - Nous dirons encore, en terminant ce sujet, quelques mots des organes accessoires de réglage que M. Rateau a imaginés pour que son système de compresseur satisfasse à tous les desiderata de la pratique.
  - Il faut, en particulier, qu’un turbocompresseur puisse fournir un courant d’air à débit constant ou bien à pression constante, quelle que soit la résistance qu’offre le circuit de refoulement, le haut fourneau par exemple. Il suffit de faire varier en conséquence le nombre de tours de la machine en agissant sur l’obturateur d’admission de la turbine ou sur l’excitation du moteur électrique. A cet effet, la tige d’un piston pneumatique soumis à l’influence d’une certaine pression et équilibré par un
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  - ressort réglable, attaque un levier dont l’autre extrémité est soumise à l’action du régulateur de vitesse. Un point intermédiaire de ce levier agit sur l’obturateur de la turbine, ou la manette du rhéostat. Si l’on amène la pression de refoulement derrière ce piston pneumatique, le compresseur débitera à pression constante; si c’est au contraire une dépression créée par un très léger étranglement dans la conduite d’aspiration et agrandie dans le « multiplicateur » qui agit sur ce piston pneumatique, celui-ci assurera un débit constant parce que la dépression créée varie comme le carré de la vitesse du fluide, c’est-à-dire comme le carré du débit. Ce réglage est très précis, le débit ou la. pression varie de moins d’un centième.
  - Dans le cas où le moteur électrique est un moteur asynchrone dont la vitesse est en général invariable, deux solutions différentes ont déjà été appliquées pour effectuer ce réglage : l’une est mécanique et consiste à faire varier le nombre des éléments actifs du compresseur multicellulaire, en prévoyant plusieurs ouïes d’aspiration; l’autre est électrique et consiste à compléter le moteur asynchrone par un moteur à collecteur alimenté par les bagues de prise de courant qui, d’ordinaire, servent à la résistance du démarrage. En prélevant une plus ou moins grande fraction de l’énergie électrique sur le moteur principal pour l’envoyer dans le moteur à collecteur, on peut non seulement faire varier à volonté le nombre de tours de l’ensemble, mais on améliore encore le facteur de puissance du moteur d’induction.
  - Arrivons à la dernière partie de notre communication relative aux :
  - Turbines à vapeur.
  - La turbine à vapeur a fait ses preuves en 1889 pour la première fois. Il y a vingt ans aujourd’hui, Parsons démontra avec une turbine de 200 ch, marchant normalement à 4 000 tours par minute, que la consommation en vapeur de ce nouveau moteur était équivalente à celle des machines à piston à grande vitesse. On sait déjà que, vers la même époque, de Laval travaillait de son côté, avec succès, le même problème de la turbine.
  - Nous avons déjà si souvent lu et entendu l’histoire du développement de ces deux turbines, ainsi que les hommages enthou-
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  - siastes — et bien mérités d’ailleurs — qui ont été rendus aux deux promoteurs de la turbine à vapeur, que nous éviterons à ce sujet des répétitions superflues. Il est utile cependant de rappeler très brièvement les principes nettement différents, les avantages et les inconvénients de chacun des deux plus anciens systèmes de turbines, parce que ce préambule résumera les raisons qui nous ont amené à créer un nouveau type de turbine à vapeur dont nous parlerons plus particulièrement.
  - Si nous faisons détendre de la vapeur dans une tuyère convergeante-divergeante, entre les pressions habituelles d’une chaudière et d’un condenseur, la vitesse d’écoulement de la vapeur atteindra 1100 à 1 200 m par seconde. Recueillir rationnellement l’énergie contenue dans un jet de vapeur animé d’une telle vitesse, voilà la difficulté que de Laval et Parsons ont su résoudre pratiquement : de Laval en se servant d’une roue unique, capable de tourner à l’énorme vitesse périphérique d’environ 420 m par seconde et capable de recueillir la majeure partie de l’énergie du jet de vapeur; Parsons en fractionnant la détente, c’est-à-dire en accélérant la vapeur par 60 à 70 détentes successives à des vitesses assez petites pour que des roues de construction plus simple, dont la vitesse périphérique ne dépasse pas 100 m par seconde, soient suffisantes pour recueillir plus des deux tiers de l’énergie cinétique de la vapeur.
  - La turbine de Laval séduit par sa simplicité et par tout le génie mis en œuvre pour avoir raison des plus grandes difficultés. Sa consommation en vapeur et son prix de revient sont nettement inférieurs, à puissance égale, à ceux des autres types de turbines. Elle n’a qu’un défaut : celui de tourner trop vite, de ne pas offrir une garantie absolue contre tout danger d’éclatement, et d’exiger des engrenages réducteurs de vitesse qui ne permettent pas de dépasser 300 ch comme puissance.
  - La turbine Parsons, de beaucoup plus importante, n’est pas limitée comme puissance ; sa vitesse de rotation peut être abaissée autant qu’on le veut, à condition d’augmenter proportionnellement le nombre de roues, ou le diamètre de celles-ci, c’est-à-dire le prix de la machine. C’est elle qui a donné jusqu’à présent, aux grandes puissances, les meilleurs rendements qui aient été obtenus avec les turbines à vapeur en général.
  - Elle a l’inconvénient d’exiger une soixantaine de roues, d’être plus compliquée et plus coûteuse. D’autre part, en examinant Le plus près le travail fourni par chacune des roues, on voit que
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- - 292 —
  - les premières en fournissent très peu, avec un rendement relativement mauvais; de telle sorte que plus de la moitié du nombre total des roues donne moins du quart de l’énergie de la turbine.
  - Ces premières roues travaillent donc moins favorablement que les dernières qui donnent toute satisfaction. Nous voyons donc que, pour réunir les avantages des turbines de Laval et Parsons, en supprimant leurs inconvénients, il faut :
  - 1° Abaisser le nombre de tours de la turbine de Laval et, pour cela, diminuer le rapport de détente de la vapeur utilisée par de Laval ;
  - 2° Supprimer la première partie des roues Parsons tout en conservant la partie à basse pression. C’est ce qui a été réalisé dans notre turbine.
  - La vapeur se détend en une seule fois de sa pression et de sa température d’admission, soit 10 atm et 300 degrés centigrades à 3 atm et 180 degrés centigrades dans une couronne de tuyères appropriées. La force vive de la vapeur est recueillie par une seule roue de Laval à injection partielle.
  - Entre 3 atm et le vide du condenseur, la détente de la vapeur s’achève dans les différents étages d’un tambour à réaction, dont l’importance par rapport au tambour classique de Parsons se trouvera de beaucoup diminuée. Ce tambour ne compte, en effet, plus qu’une vingtaine d’étages et sa longueur est à peu près le tiers de celle du tambour Parsons.
  - La détente préalable dans les tuyères de Laval, en abaissant non seulement la pression, mais encore la température du fluide baignant le rotor, permet de réduire les jeux nécessaires, surtout à cause des différences de dilatations entre le carter et la partie tournante. Les dilatations du carter par rapport au socle diminuent d’importance. Les joints du carter seront plus facilement étanches et ses parois pourront être de plus faible épaisseur. Enfin, le travail de frottement de la partie tournante dans un milieu moins dense sera diminué et les bourrrges supportant une pression relativement faible, présenteront peu de fuites de vapeur et peu d’usure.
  - La méthode de fixation des aubes au moyen de la soudure autogène nous a donné entière satisfaction. La soudure est parfaitement homogène et les aubes semblent avoir été taillées dans la masse. En réalité, ces aubes en acier au nickel sont obtenues
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- - au laminoir en longues barres profilées qu’on découpe en parties d’égale longueur en enlevant dans chacune d’elles, à l’emporte-pièce, une encoche ou mortaise.
  - D’autre part, on découpe dans de la tôle d’acier des plaquettes ou interaubes formées d’une partie médiane qui épouse exactement l’espace entre deux aubes consécutives, et de deux oreilles qui seront coupées après soudure, et qui servent, d’une part, au montage provisoire de la roue, d’autre part à protéger les aubes contre la chaleur du chalumeau pendant le soudage.
  - Les aubes sont glissées par une ou plusieurs ouvertures sur un bourrelet périphérique de la couronne ou du disque de la roue. On les répartit uniformément sur le pourtour au moyen des plaquettes ou interaubes qn’on maintient provisoirement par des bandages. La soudure étant effectuée, on enlève au tour tout ce qui dépasse le profil définitif de la roue. En coupant ainsi cette soudure par son milieu, on peut contrôler si celle-ci a été bien faite.
  - Dans les roues protégées par un bandage périphérique, ce bandage est formé, dans cette construction, par des interaubes semblables à celles qui forment le fond des aubes, mais ayant un pas un peu plus grand que ces dernières. Ces interaubes sont à leur touiysoudées avec l’extrémité des aubes ; puis on enlève au tour, comme précédemment, ce qui dépasse le profil définitif.
  - Cette construction est d’un prix.de revient avantageux, elle est très solide/on remarquera du reste que l’effort de traction centrifuge exercé par les aubes sur le disque n’est pas supporté par la soudure elle-même, mais uniquement par le bourrelet périphérique de ce dernier. Pour cette raison, on peut même remplacer la soudure autogène par une brasure au cuivre sans que la solidité de la roue en soit sensiblement diminuée.
  - Un des avantages de cette construction, c’est de pouvoir choisir le pas des aubes aussi petit que le demande une bonne utilisation du jet de vapeur (animé d’une vitesse importante) qui agit sur la roue à action, sans que le prix en soit de beaucoup augmenté. Nous attribuons à ce fait le rendement relativement élevé .de la roue à action.
  - Dans le tambour Parsons, le degré de réaction est 1/2 et reste constant d’un bout à l’autre du tambour. Dans notre turbine, le degré de réaction diminue de 1/2 jusqu’à zéro au fur et à mesure que la détente de la vapeur s’opère.
  - Ce tambour est de forme conique ; cette construction n’est pas
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- - — 294 —
  - plus difficile que la construction étagée et cylindrique, et elle présente les avantages suivants sur cette dernière :
  - 1° D’offrir à la vapeur le chemin que celle-ci tend à prendre naturellement sous l’effet combiné de l’entraînement par la force centrifuge et de sa vitesse d’écoulement;
  - 2° De supprimer les pertes dues à la vitesse de sortie de la vapeur, lesquelles dans la construction cylindrique du tambour sont inévitables aux endroits où le tambour change de diamètre ;
  - 3° D’offrir en chaque point du tambour exactement les sections et les vitesses d’écoulement qu’exige une détente uniforme de la vapeur;
  - 4° De permettre, en réglant la position axiale du rotor par rapport au carter, de diminuer jusqu’à zéro les jeux entre les extrémités des aubes mobiles et le carter, d’une part, l’extrémité des aubes fixes et le tambour d’autre part ;
  - 5° De permettre l’emploi d’un seul disque avec un seul jeu de chicanes pour équilibrer la poussée axiale de la partie tournante. Parsons emploie trois disques spéciaux à cet effet.
  - Gomme le montre la figure 5 (PL 244) le jeu de chicanes est placé sur le prolongement du tambour lui même et c’est le fond du tambour qui sertie disque d’équilibrage. Cette disposition élimine l'influence que pourrait avoir un vide variable au condenseur sur l’équilibrage de la poussée axiale. En faisant agir sur le fond du tambour une certaine pression comprise entre les pressions initiales et finales du tambour, on pourra réaliser un équilibre parfait pour n’importe quelle charge de la turbine, c’est-à-dire pour n’importe quelle pression d’admission de vapeur.
  - La roue à action et le tambour à réaction sont pressés sur un arbre rigide qui tourne dans deux paliers à rotule fixés sur le socle et indépendants du carter de la turbine (fig. 5, PL 244). L’arbre porte à l’une de ses extrémités le régulateur de vitesse genre de Laval et commande le tachymètre placé en bout de l’arbre de la turbine ; à l’autre extrémité de l’arbre se trouve le manchon d’accouplement.
  - Les boîtes à bourrages comprennent un anneau de graphite en trois pièces, serrant sur l’arbre, et un joint à chicanes métallique; les buées de vapeur des fuites sont conduites au dehors du local par deux petits ventilateurs calés sur l’arbre.
  - Le graissage sous pression est assuré par une petite pompe à piston Worthington indépendante, placée sur le côté de la
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- - — 295
  - turbine. Elle reçoit de la vapeur à la pression des chaudières et la rejette dans la turbine après la roue à action.
  - L’admission de vapeur est réglée par un pointeau soumis à l’action de la pression d’huile ; si cette pression tend à tomber, le pointeau ouvre l’arrivée de vapeur, et il la referme dans le cas contraire. Une partie du socle de la turbine forme réservoir d’huile. La pompe aspire de ce réservoir et refoule l’huile sous 1,5 atm de pression dans une nourrice et de celle-ci dans les deux paliers et dans le servo-moteur du régulateur. L’huile est filtrée par une série de toiles métalliques avant de retomber dans le réservoir du socle, où elle est, en outre, refroidie par un serpentin d’eau.
  - Le régulateur de vitesse n’agit pas directement sur la vanne de réglage placée horizontalement au-dessus du socle : il ouvre ou ferme un distributeur d’arrivée d’huile sous pression placé dans le corps du palier, côté admission, et relié au servo-moteur par deux conduites distinctes (fig'. 5, PL %H).
  - En distribuant cette huile sur l’une ou l’autre des faces du piston du servo-moteur placé en bout de la vanne de réglage, le régulateur ouvre ou ferme indirectement l’entrée de vapeur à la turbine. Un jeu de leviers (visibles sur la figure 5, PL %iA) formant relais rappelle le distributeur d’huile dans sa position de repos dès que le servo-moteur a agi.
  - Rappelons qu’avec cette disposition, avec un distributeur sans recouvrements et un régulateur sans inertie et sans frottement, la variation du nombre de tours An en 0/0 du,nombre de tours normal n est, pour un essai de rupture, donné par :
  - et la durée G du réglage par :
  - 2G '=
  - T’
  - formules dans lesquelles m représente la variation de la charge ; c’est une fraction comprise entre 0 et 1, t le temps nécessaire à la fermeture du servo-moteur, T le temps nécessaire au lancement de la turbine, S l’écart de réglage du régulateur (1).
  - Pour empêcher la turbine de s’emballer, dans le cas où le
  - (1) Ces formules sont développées à la fin de cette notice. Bull.
  - 21
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- - régulateur d’admission 11e fonctionnerait plus, et pour arrêter la turbine si la pression de l’huile venait à tomber, on a prévu une vanne de sûreté qui se déclanche et ferme l’arrivée de la vapeur : 1° quand la vitesse de rotation dépasse de 15 0/0 sa valeur normale 2° quand la pression de l’huile tombe au-dessous d’une certaine limite.
  - Après avoir passé par ces différents organes de réglage et de sûreté, la vapeur se détend à travers onze tuyères sur la roue à action. Une vanne de surcharge, placée sur le côté du carter (fig~ 5, PL 244), permet d’ajouter à ces onze tuyères quatre tuyères supplémentaires et d’augmenter dans ce rapport la puissance de la turbine.
  - Pour les essais de cette turbine, la vapeur était fournie à 11 atm par trois chaudières de Naeyer à foyer intérieur de 80 m2 de surface de chauffe et de 5 irr de surface de grille .chacune. Elle passait ensuite dans un surchauffeur Bailly-Mathot de 70 m2 de surface de chauffe et de 1,64 m2 de surface de grille,. Ce surchauffeur était indépendant des chaudières et formait l’une des parois du local d’essai.
  - Le condenseur par surface, placé en sous-sol, avait été fourni par la Mirrless Watsom G0 Ltd, à Glasgow. L’échangeur de températures, ou le condenseur proprement dit, placé imméiatement ( sous la turbine et relié par un joint extensible à celle-ci, avait une surface utile de refroidissement de '98 m2 et avait été prévu pour condenser 3 500 kg de vapeur à l’heure, ün moteur électrique de 22 ch entraînait, d'une part directement la pompe centrifuge de circulation d’eau à 800 tours par minute, d’autre part, au moyen d’engrenages réducteurs de vitesse à 140 tours par minute, la pompe à piston double, système Edwards (ftg. 6, PL 244).- En diminuant l’excitation du moteur électrique, on pouvait augmenter sa vitesse jusqu’à 945 tours par minute, correspondant à 160 tours par minute pour la pompe à air.
  - L’eau de refroidissement, prise à « la Senne », était amenée à la pompe centrifuge par une conduite en fonte de 130 m de longueur. Pour amorcer la pompe centrifuge, on faisait, au moyen des pompes à air, le vide dans le tuyau d’aspiration de la pompe jusqu’à ce que cette dernière fût pleine d’eau.
  - La vapeur condensée, aspirée par les deux pompes à piston, pouvait être recueillie et mesurée avec précision, pendant un laps de temps indéfini, dans quatre tonneaux d’environ 1801 de contenance chacun. .
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- - La puissance fournie par la turbine était absorbée par un frein hydraulique (flg. o, PL -21 i formé d’un disque en acier d’environ 1 m de diamètre, tournant dans une nappe d’eau annulaire d’épaisseur réglable, suivant la charge qu’on voulait obtenir. A cet effet, on étranglait plus ou moins l’arrivée et la sortie de l’eau dans l’enveloppe du frein au moyen de robinets à pointeaux. Le couple de frottement entre le disque et l’eau se transmet à l’enveloppe extérieure en fonte, qui peut, tourner librement dans deux paliers à billes. Ce couple se mesure par l’action exercée par un levier de longueur déterminée (1 004 mm) sur le plateau dune bascule décimale ordinaire. La puissance en HP fournie par la turbine s’obtenait par l’expression :
  - HP = 0,001402 . P . n,
  - P étant la force en kilogrammes (moins la tare du frein) agissant sur le tablier de la bascule, n le nombre de tours de la turbine par minute.
  - Pendant chacun des essais faits avec M. André, ingénieur, un poids déterminé était placé dans le plateau de la bascule et son fléau était maintenu en équilibre au moyen du robinet de réglage du frein. Le nombre de tours, à peu près invariable, indiqué par le tachymètre était relevé avec soin. A part la puissance effective fournie, et la vapeur consommée par la turbine, nous relevions les températures et les pressions de la vapeur : avant et après la vanne de réglage, entre la partie à action et la partie à réaction et à la sortie de la turbine. Nous notions, en outre, la pression de l’huile, la pression d’équilibrage sur le fond du tambour, ainsi que les pressions dans les différents étages du tambour à réaction. D’autre part, la puissance absorbée par le moteur électrique du condenseur, la température de la vapeur condensée et la température de l’eau de refroidissement à l’entrée et à la sortie du condenseur.
  - Les courbes figure 6 donnent, en fonction de la puissance effective fde la turbine : la consommation totale H de vapeur par heure, la consommation correspondante par cheval effectif C, la puissance théorique mise à la disposition de la turbine P, c’est-à-dire cédée par la vapeur consommée se détendant adiabati-queinent entre la pression et la température d’entrée et la pression de sortie de la turbine, enfin le rendement de la turbine, R, c’est-à-dire Ile rapport entre cette puissance théorique et la puissance effectivement recueillie ;au frein.
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- - — 298
  - Avec vanne de surcharge fermée (le frein ne permettait pas de faire des essais -en pleine charge avec vanne de surcharge ouverte), la consommation par cheval est, à 600 ch 300 degrés centigrades de surchauffe et 92 0/0 de vide, sensiblement 5,7 kg et le rendement atteint 58 0/0. Ce rendement tenant compte de l’état de la vapeur à l’entrée de la turbine et du vide absolu au condenseur, est une indication plus intéressante que le quotient de la vapeur consommée par la puissance effective, lequel ne tient aucun compte ni de la surchauffe, ni des pressions à l’entrée et à la sortie de la turbine.
  - Comme la consommation par cheval peut s’obtenir sans tables
  - SSüÔtâïïEsirVnL
  - Vanne de sncchi rge fermée
  - 3.000 ?
  - TPinssan.ee eJEectore au fcein. en. IP
  - spéciales, elle est plus couramment usitée que le rendement. Pour interpréter cette consommation à sa vraie valeur, il est bon de se rappeler les règles approchées suivantes :
  - 1° La consommation en pleine charge diminue environ de 1 0/0 quand le vide passe de 89 à 90 0/0; la variation de consommation est moins importante quand le vide est moindre, elle est plus importante quand le vide est plus grand.
  - 2° La consommation diminue encore de 1 0/0 quand la surchauffe de la vapeur est augmentée de 5 à 6 degrés centigrades. Si l’on tient compte de la dépense supplémentaire en combustible nécessaire, pour surchauffer cette vapeur, l’économie n’est
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- - plus que de 1 0/0 par 20 à 25 degrés centigrades de surchauffe.
  - Il y aura donc toujours intérêt à pousser le vide au condenseur aussi loin que possible, mais dans bien des cas le surchauffeur ne réalisera qu’une économie insignifiante en combustible.
  - Si nous voulons comparer les turbines et les machines à piston sous le rapport consommation, il faut tout d’abord tenir compte du fait que la consommation des machines à piston s’entend par cheval indiqué, c’est-à-dire relevé sur les diagrammes; le travail de la pompe du condenseur entraînée d’ordinaire directement par la machine est compris dans ce chiffre. Par contre, la consommation des turbines à vapeur est exprimée généralement par cheval effectif sur l’arbre ; le travail des pompes du condenseur n’est pas compris dans la consommation, parce qu’elles sont entraînées indépendamment de la turbine. Ce travail est' à peu près 4 0/0 de la puissance effective de la turbine. Or les pertes mécaniques d’une machine à vapeur dépassent 4 0/0 de sa puissance indiquée ; il en résulte que la consommation par cheval s’évalue pour les turbines à vapeur un peu plus défavorablement que pour les machines à piston.
  - Il faut encore, pour faire cette comparaison, se rappeler que la consommation par cheval augmente quand la puissance des unités comparées diminue, mais cette augmentation est beaucoup plus importante pour les turbines que pour les machines à piston. La ligure 7 montre la variation de la consommation spécifique d’un même système de turbine adapté aux différentes puissances. Les courbes de cette figure se rapportent aux turbines de Laval et Parsons, et ont été tracées d’après les indications contenues dans l’aide-mémoire Hutte, et fournies par la Société Brown Boveri à Baden, et la Société Humboldt à Cologne. La consommation spécifique des machines à piston varie sensiblement suivant une ligne droite qui se confond aux grandes puissances avec la courbe de consommation des turbines figure 7 et s’en éloigne de plus en plus vers les moindres puissances.
  - Au-dessous de 1 000 ch, la courbe des consommations spécifiques des turbines se relève rapidement; donc, au-dessous de cette puissance, les machines à piston seront, en général, plus économiques que les turbines. Par contre, au-dessus de 1000 à 2000 ch, la turbine à vapeur est incontestablement plus avantageuse. \
  - Pour compléter la comparaison que nous avons faite entre les machines à piston et les turbomachines correspondantes au
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- - Q iûû “"ZOO $OÇT
  - 1500 “ i
  - Tais sauce en chevaux effectifs
  - 300QIP
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- - — 301 —
  - point de vue de leur rendement, faisons encore ressortir à l’avantage des turbomachines :
  - 1° La simplicité et la robustesse d’une seule partie mobile : le rotor.
  - 2° La grande souplesse d’application des turbomachines ;
  - 3° Leurs frais d’entretien et de surveillance réduits ;
  - 4° Les avantages résultants d’un écoulement continu du fluide dans les conduits ;
  - 5° La réduction des dimensions, des poids, des prix, des moteurs ou génératrices électriques, à grande vitesse, directement accouplés ;
  - 6° Diminution de rencombreinent et des frais d’établissement des fondations, et des bâtiments.
  - Les machines qui viennent d’être décrites fonctionneront à la prochaine Exposition de Bruxelles.
  - ANNEXE
  - Étude dynamique de l’appareil de réglage de la turbine.
  - i
  - i
  - La figure 1 représente schématiquement l’appareil de réglage de la turbine. Le régu- i
  - lateur, dont le manchon seulement est représenté en 6, déplace le piston distributeur d et fait arriver l’huile sous pression, venant de p, au-dessus ou au-dessous du piston moteur S qui commande l’ouverture ou la. fermeture de la vanne d’admission de la vapeur placée en v, mais non représentée sur la
  - ïïg.l
  - figure 1. Dès. que le. piston S a agi, le point a de la tige, ab
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- - ramène c à son point de départ, pouvu que le rapport ac ; cb ait été convenablement choisi.
  - Supposons la machine tournant à sa vitesse normale, le couple moteur et le couple résistant se faisant équilibre. Si nous diminuons brusquement ce dernier, la machine s’emballera, le régulateur amènera le levier ab — d’abord fixe en a — de ab en ab', c viendra en c et la pression d’huile p déplacera S suivant /’, mais en même temps ramène a en a et c en c.
  - Cherchons à quel moment c sera revenu à son point de départ, nous admettrons que le piston d obture les lumières de distribution d'huile sans recouvrement, c’est-à-dire que les extrémités a et b du levier se déplacent simultanément et sans retard relatif. A cet effet, nous établirons séparément les déplacements des points a, puis b, en fonction du temps.
  - Nous pourrons admettre qu’en fonction du temps les déplacements du manchon b sont proportionnels aux vitesses de rotation momentanées de la machine ou du régulateur; cette hypothèse sous-entend que l’inertie des pendules est négligeable ; quant au point a, nous supposerons que la vitesse avec laquelle la vanne ou le piston se déplace est constante ; dans la réalité, cette hypothèse n’est infirmée qu’au commencement et à la fin des courses du point a. D’autre part, nous admettrons encore que le couple moteur varie proportionnellement au déplacement de la vanne ou du point a ; cette condition pourra toujours être réalisée en distribuant convenablement les lumières de la vanne d’admission de vapeur v. *
  - Dans ces conditions, si, en fonction du temps, nous portons à
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- - — 303 -
  - une certaine échelle, figure 2, à partir d’un axe xst le couple moteur C,n et résistant Cr, pendant l’essai de rupture envisagé, G,, variera suivant — t 016 et CTO variera d’abord suivant la droite — t 027; puisque CTO est par hypothèse proportionnel au déplacement du point a, les ordonnées de 027 représenteront également à une autre échelle les déplacements de ce point en fonction de t. Si t est le temps qu’il faut à la vanne pour effectuer sa course complète, et t la variable comptée à partir de la rupture d’équilibre, nous aurons en fonction du couple normal Cn :
  - C„, = C„(l—
  - G,. = Cn . n,
  - n étant le rapport du couple résistant après et avant la rupture d’équilibre ; donc :
  - C,„ - C, = C„(l - n — ^ = C„(m -
  - m exprimant en 0/0 du couple normal, la variation de la charge de la machine. Nous voyons que C,n et G,, varient, en fonction de «, suivant les droites 123 et 027, figure 2. Pour t = m-CTO = C,.
  - D’autre part, le point a se déplace en fonction du temps suivant la droite 027, pendant que le point b suit la vitesse angulaire w de la machine ; or celle-ci est donnée par :
  - I étant le moment d’inertie des parties tournantes. Gomme pour t = 0, a) — w0, on aura en intégrant :
  - I(u) — w0) = G n(mt —
  - Posons = T et o> —
  - c*,,
  - w0 = Ao), on aura :
  - ml
  - 2?
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- - ~ = y étant la variation en pour eent de la vitesse angulaire moyenne.
  - , t2
  - L'équation : t/T = mt — (I]
  - représente une. parabole dont le sommet a pour abscisse t = mx /tiré de ^ = 0> = m — ^ et pour ordonnée :
  - 2A
  - [II]
  - Donc, en fonction de t, le point b se déplace suivant les ordonnées de la parabole 08'10'9'7 qui coupe la droite 027 au point 7. L’abscisse de ce point sera le temps cherché, au bout duquel le point c du levier ab sera revenu à son point de. départ..
  - L’équation de la droite 027 sera de la forme : y = kt, où k pourra être déterminé par l’ordonnée correspondante à l’abscisse mx. Or, par définition, cette ordonnée est égale à l’écart de
  - réglage — = y = mo en ce point {y deviendra, égal à S pour m = 1, c’est-à-dire si l’on passe de la marche normale à la marche à vide); donc — y — k . mx, d’où : k = —, et par-suite •:
  - y =1 [m].
  - les deux valeurs de t qui satisfont à [I] et à [III] sont :
  - t = 0 et t = %(mx — To)‘.
  - Au bout de ce temps, le point c du distributeur est revenu dans sa position neutre, mais, b continuant son mouvement, le distributeur dépasse cette position, renverse le sens suivant, lequel agit la pression d’huile: de f ende sorte que la vanne se referme suivant 738.
  - Au point 7, le régulateur se retrouve dans des conditions semblables à celles qui existaient au point 0 ; toutefois, la diffèrenco entre les couples moteurs et résistants aura diminué dans le rapport 77' à 01. Nous pourrons déterminer la seconde oscillation du levier ab, comme nous avons; déterminé la première.
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- - — 305
  - Nous trouverons que les déplacements du point b peuvent être représentés par un segment de parabole 76"8 identique à 78'6'; pour s’en assurer, il suffit de remarquer que ym r- 36" = 3'6' est égal à la surface du triangle 277' divisé par la constante de la machine T, formule [II].
  - La droite 78' passant par 7 [abscisse t = 2(m-r — To), ordonnée : y = 2 — T"}J et ayant pour coefficient angulaire — - aura
  - pour équation :
  - y —------t -f 4 ml — 4 —.
  - Cherchons les abscisses de ses deux points d’intersection avec la parabole [I]. En éliminant y, on trouve une équation du second degré en t :
  - ^----(m 4- - T j t + terme connu = 0.
  - Donc la somme des deux abscisses cherchées sera :
  - + t" = 2- (in -f- - TJ = t' -f- 2(mx
  - T8),
  - d’où : t" = 4§T et l’ordonnée correspondante y = 2^2mo-------.
  - On peut donc établir l’équation de la droite 8'9', trouver les ordonnée de 9', etc., et construire par segments la courbe des oscillations 6'6"6'"6""6 dans toute son étendue.
  - Les résultats sont contenus dans le tableau de la page. 306.
  - Nous pourrions déduire de ce tableau les lois suivant lesquelles varient ces différentes grandeurs, et en déduire les conditions nécessaires et suffisantes pour que ces séries soient convergentes, et que les oscillations aillent en diminuant; nous nous bornerons à faire remarquer que, d’après ce tableau, les points 6'6'"6, etc., sont situés sur une droite et que la variation
  - maxima de la vitesse angulaire au temps t exprimée en pour
  - cent prend la for me :
  - y.t
  - ym — t
  - T-
  - mr t
  - w
  - T
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- - P
  - Parabole (06'7) : yT = mt — .
  - DROITES
  - (07);; =-J
  - (78') = - h + 4mo — Æ
  - (8'9'j = -f + 4w8 — 12—
  - T T
  - (9"lO0 = — h .4- 8/nS — 24^
  - (10'6') = -l + 8/n5 — 40
  - POINTS D’INTERSECTION
  - DE LA DROITE ET DE LA PARABOLE
  - ABSCISSES
  - 2/n- — 2T8
  - 4T8
  - 2 m~ — 6T8
  - 8T8
  - 2m- — 10T8
  - ORDONNEES
  - T82
  - (7) 2to8 — 2^-
  - To2
  - (8') 4m8 - 8^-
  - T§2
  - (9') 6m8 — lS^f-
  - T82
  - (10') 8m8 — 32-4-
  - (6') 10m8 — 48^
  - ORDONNEES
  - DE LA DROITE pour
  - t = TOT
  - (2) TOO
  - T82
  - (30 3m8 — 4-f-
  - (40 5m8 — 12^
  - T82
  - (50 7mo — 24-f
  - T8‘
  - (60 9/no — 40
  - ABSCISSES
  - DES MAXIMA
  - (2) t = TOT
  - (3) t =. 2/nT — 4T8
  - (4) t = 2/?it — STS
  - (5) t = 2tot — 12T3
  - (6) t — 2///- — 16T8
  - ORDONNEES MAXIMA par
  - RAPPORT A (1,6)
  - (60
  - ??i2 T
  - 2T
  - 7710
  - 777
  - 2-
  - (6") 2f-3TO;
  - 4
  - To2
  - (6"0
  - m
  - 2-
  - 2T
  - 5m8 4- 12
  - To2
  - to2- T52
  - (6'"0 If - + 24T
  - (6) ^ - 9n/o + 40—
  - CO
  - O
  - O
- p.306 - vue 326/704
- - 307
  - Le temps f, après lequel la variation maxima y, (le la vitesse sera, par exemple, égale ou inférieure à 1 0/0, aura pour expression :
  - 1
  - 100
  - lOOi
  - et le temps G après lequel le réglage sera terminé, et y, = 0, sera :
  - [IV]
  - Nous aurions encore pu trouver ce temps de réglage en éliminant y entre les équations [II] et [III].
  - Les équations [II] et [IV] suffisent, en général, pour se rendre compte du fonctionnement d’un régulateur. Nous voyons qu’il faut, pour cela, connaître :
  - 1° Le temps de fermeture t du servo-moteur ;
  - 2° Le temps T du lancement de la turbine;
  - 3° L’écart de réglage o du régulateur.
  - Nous allons déterminer ces trois grandeurs, comparer nos calculs et nos résultats de mesures sur une turbine existante et discuter l’influence de t, T et S sur le réglage.
  - A) Temps de fermeture du servo-moteur. — Soit P l’effort résistant que doit vaincre le servo-moteur de courses; le travail $ produit par seconde aura pour expression :
  - D’autre part, si v est la vitesse de l’huile à travers le distributeur et la tuyauterie de section f, l’équation de continuité donnera, S étant la section du piston :
  - Ss = fvx ;
  - <$ = . | fv = ^ f . a\/2gh(p — p{)
  - donc :
- p.307 - vue 327/704
- - — 308 —
  - où a. est un coefficient constant compris entre 0,25 et 0,35;
  - 2gh pour l’huile ordinaire = 2 981 = 2.25.00.00 == k-
  - et k — 1500; p, p^ p2 sont les pressions d’huile indiquées sur la figure 1. '
  - D’autre part, nçms aurons :
  - (Vi ~ P2)s = p>
  - (Pi + P2)S = P • S;
  - d’où l’on tire :
  - Pi
  - donc :
  - B = k
  - et \JV — Pl = \/pSls 1 ; P
  - en kg/cm.
  - m
  - Nous voyons qu’en fonction de P, ce travail varie suivant une courbe parabolique :
  - B = 0 pour P = 0 et pour P = pS;
  - entre ces deux valeurs extrêmes, B passe par un maximum qu’on obtient en égalant à 0 la dérivée :
  - dB _ -koifpS — P ikafP _ dï ~ “S 2S " — W ~ U’
  - On en déduit P = 2/3 pS, c’est-à-dire que l’effort maximum réel doit être les 2/3 de l’effort maximum possible; le travail % maximum correspondant sera :
  - Remarquons en passant que B'm est indépendant de S.
  - L’équation [Y] nous a permis de tracer en figure 3f, en fonction de la résistance P de la vanne et du servo-moteur, la courbe du travail B fourni par seconde. Il est aisé d’en déduire le temps t de fermeture du servo-moteur puisque :
  - = PS,
- p.308 - vue 328/704
- - - varie suivant une courbe hyperbolique en fonction de P, et devient infini pour P = Sp.
  - Il suffit d’évaluer la résistance moyenne P pour en déduire le temps cherché t.
  - Dans un servo-moteur bien construit, l’effort réel devra être compris entre 1/2 et 2/3 de Sp.
  - Les constantes du servo-moteur, auquel se rapporte la figure 3,
  - T -T ‘ . .
  - kgr cm sec.
  - 300 1_______________________________________________________
  - . 2 r
  - t/
  - /
  - 20 40 60 80 100
  - T. en icpl
  - Fig. 3
  - sont : p = 1,5 atm, S — 63,6 cm2, f = 1 cm2, s — 6 cm, et a = 0,288. En introduisant ces valeurs dans l’équation [VJ, il vient :
  - 6= 6.78Py/o,7B-î^î,
  - S est maximum et égal 215,7 kg/cm pour P = 63,6 kg.
  - Dans nos essais, nous avons trouvé pour p = 1/5 atm : t — 1,25 seconde corr espondant à P — -31 kg.
- p.309 - vue 329/704
- - - 310 —
  - B) Temps de lancement de la turbine. — Nous avons défini ce
  - temps par l’expression T ~ ^ où I est le moment d’inertie des
  - parties tournantes, w la vitesse’angulaire normale et G„ le couple normal supposé constant. Or, nous savons que, dans les turbines, le couple varie avec la vitesse de rotation de celles-ci ; théoriquement, le couple serait même, au repos, le double de ce qu’il est en vitesse normale. Donc T est bien différent du temps qui s’écoulerait entre le moment où, la turbine étant au repos, on ouvrirait en grand l’admission de vapeur, et l’instant où la turbine aurait atteint son régime normal de vitesse. Appeler T le temps de « lancement » de la turbine, c’est donc faire une appellation impropre.
  - Le couple réel, déduction faite des pertes par frottement, étant de la forme : G = A — Bu) — Dw2, on aura :
  - Bu — Dw2,
  - c’est-à-dire :
  - t = I
  - du)
  - A — Bu
  - Dm2 ’
  - t = I
  - 1 ( y/B3 + 4AD + B + 2DU
  - \J B2 + 4AD " \/B2 + 4AD — 13 — 2DW
  - puisque pour t = 0, w = 0 on aura :
  - + const.
  - constante = .. . _
  - V/B2 + 4AD
  - T y/B2 + 4AD -|- B # \/B2 + 4AD — B’
  - Ce temps de lancement n’est donc pas à confondre avec le temps arbitrairement défini par l’expression ;
  - lu) , n 30 X 75 X IIP ,
  - — ou G„ — ----------------------kg/
  - G„ r.n
  - HP étant la puissance normale de la turbine en chevaux et n le nombre de tours normal par minute.
  - Le moment d’inertie I de la partie tournante peut s’obtenir
- p.310 - vue 330/704
- - — 311 -
  - en décomposant la surface qui l’engendre en tranches de largeur axiale 6, de rayon moyen r et de hauteur radiale Ar. Le moment I exprimé en kilogrammes/centimètres sera donné par la somme :
  - 10~4
  - I = ~ I6r3Ar.
  - Dans notre turbine, nous avions : I = 3,725 kg/m, G„ pour pour 600 HP à 3000 tours par minute égal à 143,2 kg/m; par
  - suite, le temps T = ^ = 8'16.
  - On pourrait vérifier le temps T expérimentalement en traçant la tangente en O '(fig. 2) à la parabole 06'7 rélevée dans un essai de rupture. En effet, en ce point on a :
  - , dy
  - l^ = dt =
  - A t
  - _G
  - ho
  - m
  - T’
  - Si la machine est brusquement déchargée de Cn à 0, c’est-à-
  - 1
  - dire si m = 1, on aura tg ? =
  - G) Écart de réglage du régulateur. — Le régulateur dont il s’agissait était du genre de Laval bien connu, tournant à 3 000 tours par minute et dont la course du manchon était de 10 mm.
  - Quand l’effort à exercer par le manchon du régulateur, ainsi que les frottements dans ses articulations sont négligeables par rapport à la force moyenne du ressort — comme c’est le cas
  - tjS
  - peut
  - dans le dispositif envisagé — l’écart de réglage o =
  - se déduirç de la comparaison de la courbe des efforts centrifuges des pendules avec la droite caractéristique du ressort.
  - La forme particulière des pendules de ce régulateur complique un peu le calcul du moment de la force centrifuge des pendules par rapport, à l’articulation à couteau O (fig. 4). Il serait évidemment inexact de n’envisager que la force centrifuge de la masse totale du pendule appliquée à son centre de gravité, car la force centrifuge réelle variera suivant la position des pendules* et son
  - Bull. „ 22
- p.311 - vue 331/704
- - — 312 -
  - point d’application n’est pas un point fixe du pendule. Pour trouver ce moment, il faut décomposer le pendule en éléments de masse dm situés à la distance œ de l’axe de rotation et former
  - la somme w2 j dm . x pour obtenir la force centrifuge réelle. Pour une position déterminée du pendule, celle-ci est proportionnelle à la surface comprime entre la longueur de l’axe du pendule et l’axe de rotation du régulateur; elle est appliquée au centre de gravité de cette surface. Il faut, d’autre part, composer les forces centrifuges radiales exercées par chaque élément dm du pendule, suivant la résultante contenue dans le plan passant par l’axe de rotation et le milieu de l’articulation 0.
  - Nous avons fait ces opérations pour les deux positions extrêmes des pendules, et avons trouvé que' chacun d’eux pouvait être remplacé approximativement par une masse unique de 33(1,8 g agissant à 30,5 mm de l’articulation 0 située elle-même à 29,4 mm de l’axe de rotation (fig. i).
  - Moyennant ces données, il est aisé de tracer, comme nous Pavons fait en mn (fig. A) en fonction de la course du manchon agrandie, la courbe de la force centrifuge des pendules, réduite au point d’application du ressort du régulateur. Ce ressort a été calculé pour que sa caractéristique mn, c’est-à-dire la force de compression P, en fonction de la déformation f, varie suivant la
  - P
  - droite mW; en d’autres termes, que -, = 144kg/cm. A cet effet,
  - il est formé de neuf spires et demie de fil d’acier de 9,3 mm de diamètre, enroulé sur un diamètre moyen de 36 mm.
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- - — 313 —
  - L’écart de réglage S se déduit de la figure 4 par la relation :
  - i + 2o = ;
  - 382 238
  - d’où
  - 375 ‘ 232 O = 2,25 0/0.
  - = 1 045,
  - Le régulateur commence sa course à 2 967 tours/minute et la termine à 3 033 tours/minute; il en résulte bien o = 07S0
  - O llüu
  - = 2,2 0/0 ; il décrit la course dans le sens inverse entre 3020 et 2955 tours/minute, parce que les frottements dans les articulations retardent son action.
  - Nous venons de trouver les grandeurs t, T, 0 qui déterminent le réglage d’une machine, en particulier la variation maxima du nombre de tours et le temps de réglage, lors d’un essai de rupture, se déduisent des formules [II] et [IV]. Ces formules ont
  - été vérifiées à l’aide d’un essai de rupture (fig. 5) assez bien réussi, et pris entre 600 et 55 ch. La courbe n a été relevée au moyen d’un tachygraphe qu’entraînait la turbine, tandis que les déplacements de la vanne de réglage s’inscrivaient en s (fig. 5).
  - Dans cet essai, nous avions :
  - 545
  - m = 60() = 0,915; x = 1,25"; a = 2,25 0/0; T = 8,16"
  - donc
  - =(
  - An\ r _ 0,837 X 1,25
  - / 1
  - 2T
  - 2^2
  - Tfi X'
  - 2âT
  - 16,32
  - 0,137 X 1,56 0,0225 X 16,32
  - 0,064 = 6,4 0/0; [H] = 3,55 sec.
  - [IV]
- p.313 - vue 333/704
- - — 314 —
  - Ces valeurs concordent très bien avec les résultats de l’essai et l’angle 9 vérifie assez bien la formule :
  - tg 9 = ^ • 100 = ) 1,2, d’où : 9 = 84 degrés;
  - ^ est à multiplier par 100 parce que les ordonnées de la courbe relevée sont comptées en 0/0.
  - Nous n’avons pas pu vérifier l’effet produit par le piston amortisseur m (fig. 4) dont l’influence a été négligée. Par quelques tâtonnements, on se rend pourtant bien vite compte que l’action exercée par l’amortisseur peut devenir tout à fait défavorable; c’est en particulier le cas si le cataracte est trop serré.
  - La concordance entre les formules et les essais était moins bonne quand le degré de décharge m diminuait; ni la variation maxima du nombre de tours, ni le temps de réglage n'était proportionnel à m2; par contre, le temps de fermeture x du servo-moteur semblait bien intervenir à la deuxième puissance
  - dans 0 et à la puissance simple dans ~ maximum.
  - De tout ce qui précède nous pouvons en déduire que, pour obtenir un bon réglage, il faut :
  - 1° Que x soit aussi petit que possible, la section du piston distributeur aussi grande que l’on voudra, et qu’il recouvre les lumières de distribution de 0,2 mm de chaque côté au maximum;
  - 2° Que T soit aussi grand que possible, c’est-à-dire le moment d’inertie des parties tournantes important ; •
  - 3° Que l’insensibilité du régulateur, c’est-à-dire l’effort qu’il aura à exercer et ses frottements intérieurs, soit très petite et ne dépasse pas en général 0,3 0/0;
  - 4° Que S ne soit pas trop petit, car plus 0 est petit, plus la charge de la machine est indéterminée et plus les oscillations de réglage seront importantes. Pour que le réglage soit apériodique, il faudrait théoriquement que :
  - Au) W2X J» '
  - — max. = mo = d ou : m- = 2TS;
  - W Zil
  - 5° Que le volume de vapeur compris entre la vanne de réglage de la turbine et sa dernière roue soit réduit au minimum.
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- - QUELQUES REMARQUES
  - %
  - SUR
  - LES TURBO-MACHINES"
  - PAR ‘ '
  - ÜVT. JT. REY
  - Dans notre communication à la Société des Ingénieurs Civils, le 18 mars 1904, nous nous étions surtout attachés à donner une classification générale des divers systèmes de turbines à vapeur.
  - Nous avions analysé les divers éléments qui influent sur le rendement des turbines, et fait ressortir les avantages des turbines multicellulaires.
  - Nous avions donné également une description des turbines du système Rateau, et quelques renseignements sur les applications réalisées.
  - Depuis cette époque, il est à peine besoin de le rappeler, le développement des turbo-machines n’a cessé de grandir.
  - Sans recourir à des chiffres statistiques sur la puissance des turbines actuellement en fonctionnement dans le monde, il suffit, pour se rendre compte des progrès extraordinairement rapides de cette branche de la mécanique, de se reporter, par la pensée, à l’Exposition de •'1900.
  - A cette époque, il n’existait qu’une seule application des turbines à vapeur à la propulsion des navires, celle effectuée par Parsons sur le torpilleur le Turbinia, qui était muni de machines d’une puissance d’environ \ 500 ch.
  - Des groupes électrogènes, dont le plus puissant ne dépassait pas 500 kilowatts, étaient, depuis peu d’années, en fonctionnement en Angleterre et sur le continent.
  - A l’Exposition, on pouvait voir un groupe de ce modèle, considéré, d’ailleurs, comme une curiosité.
- p.315 - vue 335/704
- - — 316 —
  - Au contraire, la plupart des Ingénieurs étaient frappés par la vue de quatre grandes unités pour stations centrales, exposées dans' la Section allemande, et dont l’une, celle de Siemens Borsik, atteignait jusqu’à 2500 ch.
  - Ces machines à pistons, à mouvements lents, d’un poids considérable et d’un encombrement monumental, faisaient l’admiration des visiteurs.
  - Bien peu d’ingénieurs osaient prévoir que l’évolution naturelle et les progrès de la mécanique amèneraient, au bout de quelques années, la disparition d’engins aussi parfaitement étudiés, et qui semblaient aussi bien appropriés aux besoins qui les avaient fait naître.
  - Nous avons été néanmoins de ce nombre, et nous avons osé affirmer, à cette époque, que si la France décidait une Exposition universelle en 1911, par exemple, on ne ferait plus, comme grandes machines de stations centrales, que des turbines à vapeur.
  - Nous ajoutions, en ce qui concerne la navigation, que les tur--bines y prendraient également une place de plus en plus considérable.
  - Nos assertions n’ont pas rencontré toujours l’assentiment de nos interlocuteurs, et, cependant, l’intervalle de onze années que nous avions prévu ne s’est point écoulé encore, et les turbines et les turbo-machines, en général, ont conquis une place prépondérante.
  - Il nous paraît intéressant de signaler ici quelques points particuliers de l’évolution actuelle des diverses catégories de turbo-machines.
  - Turbines à vapeur.
  - Les travaux historiques et techniques auxquels a donné lieu la turbine à vapeur, depuis notre dernière communication, sont considérables, soit en France, soit à l’étranger.
  - Les méthodes de calcul de ces machines sont maintenant enseignées dans les grandes écoles techniques; elles deviennent courantes parmi les Ingénieurs; nous ne nous y arrêterons pas.
  - La prédétermination du rendement se fait avec une assez grande exactitude en suivant ia définition que nous en avons donnée en 1904.
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- - Les divers systèmes tendent, d’ailleurs, à s’uniformiser, comme nous l'avions prévu, et il est certain que la turbine multicellulaire, en totalité ou en partie, sera bientôt l’une des plus employées.
  - On a, d’ailleurs, proposé et construit des modèles de turbines qui participent à la fois de la construction de Parsons ou de la construction multicellulaire de Rateau. On emploie également, pour les turbines à tambour, soit le mode par action, soit le mode par réaction.
  - Il ne paraît pas, d’ailleurs, qu’aucun système présente sur les autres un avantage marqué, comme rendement, lorsque l’appareil est parfaitement calculé et adapté au but que l’on a en vue. Ce sont plutôt les qualités mécaniques, les facultés de démontage, l’encombrement et le poids des appareils qui donneront l’avantage à certaines combinaisons sur les autres.
  - Application du principe multicellulaire.
  - Nous ne sommes pas d’accord, nu point de vue pratique, avec M. Rateau (voir sa communication aux Ingénieurs Civils, du 4 février) sur la généralisation du principe de la division en cellules nombreuses pour la détente de la vapeur à haute pression. Nous croyons, au contraire, que la combinaison ou le modèle qui deviendra le plus répandu, en ce qui concerne les applications autres que la navigation, sera constitué par une roue ou un petit nombre de roues opérant la détente jusqu’à la pression atmosphérique, et un nombre plus considérable, à partir de cette pression jusqu’au vide.
  - Les Ateliers Harlé et Cie construisent des turbines dans lesquelles la détente de la haute pression jusqu’à la pression atmosphérique est faite sur un seul aubage, tandis que la détente de la pression atmosphérique jusqu’au condenseur s’opère à l’aide de six ou sept roues successives.
  - Des essais ont été faits sur une turbine attelée à un frein hydraulique pouvant absorber jusqu’à 1 500 ch à la vitesse de 3 000 tours par minute.
  - Ce frein, monté sur couteaux, est d’un emploi très pratique, car il permet de mesurer, avec une grande exactitude, le rendement de la turbine à toutes les charges.
  - Il suffit de noter la pression des ressorts tarés qui équilibrent
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- - — 318 —
  - le couple pour calculer le travail fourni sur l’arbre. On peut vérifier cette mesure par la méthode thermique, en comptant les calories communiquées à l’eau de refroidissement du frein dans un temps donné.
  - Si l’on connaît la valeur de l’équivalent mécanique de la chaleur, on obtient ainsi le travail par deux procédés entièrement différents; les résultats de nos mesures nous ont permis de constater la concordance, à quelques centièmes près. C’est la méthode inverse qui a permis à divers observateurs, et notamment à M. Rateau, de vérifier la valeur de l’équivalent mécanique de la chaleur.
  - La figure 1 (PL 245) représente cette turbine ouverte, les demi-diaphragmes supérieurs enlevés.
  - <?
  - Fig.l
  - Pre ssic:
  - Charge en chevaux sur Parbre
  - 0,61
  - 850
  - Sur la figure 1 nous avons porté les courbes de rendement mesurées sur ladite turbine; pour une puissance relativement peu élevée ne dépassant pas 850 ch, on arrive ainsi à constater que l’on peut obtenir jusqu’à 61 0/0 de rendement thermique total avec de la vapeur saturée aux pressions usuelles.
  - La courbe du rendement ne cesse, d’ailleurs, de monter avec la puissance, et elle atteindrait, pour 1 000 kilowatts, 63 à 64 0/0,
- p.318 - vue 338/704
- - — 319 —
  - résultat qui n’a été dépassé, à notre connaissance, par aucun autre système de turbine.
  - Avec l’emploi de la vapeur surchauffée, on peut estimer que le même poids de vapeur donne un excès de puissance de 1 0/0 pour 6 à 7 degrés de surchauffe; une surchauffe de 65 degrés donne ainsi un avantage de 10 0/0 dans la consommation, ce qui est loin d’être négligeable.
  - S’il est avantageux, au point de vue théorique, de subdiviser la chute à haute pression jusqu’à la pression atmosphérique en plusieurs chutes successives, au point de vue pratique, les fuites de vapeur par les.joints circulaires des roues à haute pression et les frottements dans un fluide plus dense, compensent, et au delà, le bénéfice qu'indique le calcul dans la subdivision en cellules.
  - C’est ainsi qu’en partageant la chute de 10 kg de pression jusqu’à la pression atmosphérique, en deux chutes successives calculées de manière que le travail soit sensiblement le même sur chaque roue, on ne trouve aucun avantage sur l’emploi, d’une seule chute, c’est-à-dire d’une seule roue.
  - Au contraire, lorsqu’il s’agit de basse pression, c’est-à-dire de vapeur à une pression inférieure à la pression atmosphérique, il y a tout avantage à subdiviser largement, les deux causes de pertes citées plus haut étant beaucoup atténuées, sinon presque annulées.
  - La figure 2 montre en coupe la construction de ce modèle de turbine. Il est facile de voir combien cette combinaison permet d’alléger les machines en les diminuant de volume et d’encombrement. Le démontage en est également particulièrement facile.
  - Le fait que la première partie de la turbine ne renferme que de la vapeur à la pression atmosphérique ou peu au-dessus, permet de simplifier considérablement la construction des garnitures, toute difficulté pour l’étanchéité étant supprimée.
  - La détente complète de la vapeur jusqu’à la pression atmosphérique, en une seule chute, offre un avantage particulièrement important en ce qui concerne la surchauffe.
  - L’emploi de fortes surchauffes est avantageux pour réduire la consommation de vapeur.
  - Avec le principe d’action, qui permet la conservation de jeux sensibles entre la partie mobile et la partie fixe sans nuire au rendement, les dilatations dues à la surchauffe ne sont plus une cause d’accidents.
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- - 320 —
  - Mais qu’il s’agisse de turbines d’action ou à réaction, l’emploi de surchauffes exagérées est à éviter.
  - Nous savons fort bien que l’on peut citer des installations établies dans ces conditions, et nous avons nous-mêmes construit des turbines qui fonctionnent, depuis plusieurs années, dans de la vapeur à une température voisine de 300 degrés.
  - Néanmoins, la possibilité, par une forte détente avant la première roue, d’employer de la vapeur très surchauffée, dont la température, après détente, ne dépasse pas sensiblement 200 degrés, pour les pressions usuellement employées, sera toujours avantageuse. C’est là un argument pratique en faveur de l’emploi d’une seule roue dans la partie haute pression ; aussi avons-nous tenu à la signaler d’une manière particulière.
  - Détails de construction.
  - En ce qui concerne les détails de construction, les. progrès sont notables : nous pouvons citer, notamment, la simplification des garnitures.
  - Nous avons employé successivement les garnitures en plusieurs, pièces, fendues radialement, les garnitures à labyrinthe, assez compliquées.
  - On peut dire qu’aucun joint rotatif ne peut se conserver longtemps lorsqu’il s’agit de tenir une pression de plusieurs kilogrammes au-dessus de l’atmosphère; il y a là encore un avantage des plus sérieux en faveur de l’emploi d’une forte détente sur la première roue, la garniture haute pression de la turbine n'ayant à résister qu’à une pression interne qui ne dépasse pas notablement la pression atmosphérique.
  - On peut ainsi employer des garnitures fort simples et les fuites sont insignifiantes.
  - Signalons, en passant, la pratique suivie par divers.constructeurs de masquer les fuites en ramenant la vapeur qui en sort en un point ultérieur de la turbine.
  - Ce dispositif permet d’utiliser encore partiellement la vapeur des fuites, mais il vaudrait mieux les supprimer totalement.
  - La construction des aubages a fait de grands progrès ces dernières années ; il suffit, pour s’en rendre compte, de jeter les yeux sur la figure 2 (PI. 245), sur laquelle nous avons repré-
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- - — 321
- p.321 - vue 341/704
- - — 322 —
  - senté les divers types d’aubages employés dans nos turbines depuis l’origine.
  - On voit d’abord l’aubage premier modèle, indiqué déjà par M. Rateau dans sa conférence, avec sa variante à talon renforcé; puis l’aubage à fourche, venant se 'fixer à cheval sur la roue elle-même, inventé par l’un de nos anciens collaborateurs, M. Merenda, actuellement Ingénieur des mines en Pologne, exécuté soit en embouti, soit en fraisé; enfin, les aubages étirés avec fixation à queue d’aronde.
  - On a employé successivement, pour les aubages, l’acier doux ordinaire, les différentes sortes d’aciers au nickel et les métaux analogues, divers bronzes de compositions différentes, certains laitons et même le cuivre rouge. Il paraît impossible, à l’heure actuelle, de se prononcer d’une manière absolue sur la supériorité de tel ou tel métal.
  - Ce que l’on peut dire, c’est que le même métal a donné parfois des résultats très différents, suivant les conditions d’installation des turbines et la pureté de la vapeur employée.
  - En ce qui concerne les aciers au nickel à haute teneur, allant jusqu’à 32 0/0, nous avons constaté que certaines de nos turbines ainsi construites ont fonctionné plus de 25 000 heures et ne présentaient aucun signe de fatigue ; dans ces installations, toutes les précautions sont prises pour assurer une bonne alimentation de vapeur.
  - Les expériences faites, on peut le dire, par la plupart des constructeurs de turbines, montrent combien le choix du métal employé pour les aubages est délicat. Il n’est pas de système qui n’ait donné lieu à des accidents graves, de plus en plus rares, il est vrai, au fur et à mesure des progrès de la métallurgie.
  - La construction des aubages devant résister à de hautes températures, est une des difficultés qui, d’après nous, s’opposeraient encore, d’une manière absolue, à la construction des turbines à gaz industrielles, au cas où ce problème aurait été résolu d’une manière générale.
  - Passons maintenant au réglage des turbines. Après avoir appliqué des régulateurs avec compensateurs d’une grande sensibilité permettant de régler la vitesse à moins de 1 0/0, nous en sommes revenus à un réglage moins précis permettant, dans les conditions normales, des variations de 3 à 4 0/0.
  - Nous avons reconnu, en effet, que lorsqu’une turbine génératrice d’électricité est placée dans un réseau, il n’y a aucun
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- - - 323 —
  - avantage à une régulation trop sensible qui, dans le cas où les autres machines sont moins bien réglées, l’oblige à prendre pour elle toutes les variations de la charge.
  - Évidemment, le problème ne se présente pas de la même manière lorsque le groupe générateur est seul dans une station isolée ou couplé avec des machines analogues.
  - D’une manière générale, la plupart des constructeurs munissent les turbines d’un limiteur de vitesse qui permet de couper rapidement l’arrivée de vapeur, en cas d’emballement de la turbine (fig. 2). A cet effet, un petit régulateur centrifuge, limiteur de vitesse, est fixé en bout d’arbre et permet, par une action presque instantanée, la fermeture de la vanne de vapeur au moyen de la pression de vapeur elle-même.
  - Nous préférons-ce dispositif à celui basé sur l’emploi d’huile sous pression amenée par une pompe spéciale, cette pompe pouvant faire défaut au moment où on a besoin d’huile, tandis que lorsque la turbine s’emballe, on est toujours sur que l’on aura de la vapeur en pression pouvant servir d’agent moteur; on est donc certain de disposer de la vapeur nécessaire pour opérer la fermeture de la vanne au moment où l’on en a besoin.
  - A titre historique, nous croyons intéressant de montrer, sur la figure 3 (PL 245), la première turbine multicellulaire qui ait été construite à notre connaissance. Elle a été exécutée, pendant l’année 1900, dans les Ateliers Sautter-Harlé, pour le torpilleur d’essai 243 de la Marine française, dont les expériences ont permis d’élucider plusieurs des points les plus difficiles de l’application des turbines à la propulsion des navires. On voit, dans cette machine, la multiplicité des cellules et l’emploi d’un tambour qui supporte les derniers aubages basse' pression pour l’équilibrage de la poussée de l’hélice.
  - La première turbine industrielle multicellulaire est celle à basse pression des mines de Bruay qui, depuis l’année de son entrée en service, 1902, a fourni sans incident plus de 40000 heures de travail.
  - Aux mines d’Aniche nous avons depuis trois ans un turboalternateur de 500 kw qui est encore de la construction multicellulaire de la première époque, toutefois avec aubes fourchées et fraisées.
  - Depuis 1902 jusqu’à nos jours, plus de 90 turbines multicellulaires, construites pour donner des puissances variant de 20 ch jusqu’à 2400 ch, ont été exécutées dans nos ateliers.
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  - Turbines mixtes.
  - L'emploi des turbines à basse pression et des turbines mixtes se répand de plus en plus : il a donné lieu, depuis quelques années, à de fort intéressantes installations pour l’utilisation des vapeurs perdues des machines intermittentes.
  - Sans insister longuement sur ce sujet, qui a fait l’objet de nombreux travaux, nous croyons utile de rappeler que la première turbine mixte a été construite, en 1904, par les Ateliers Sautter-Harlé pour les mines de la Réunion, en Espagne. Elle était faite pour être alimentée par trois sources de vapeur différentes provenant de deux groupes de chaudières timbrées à 12 kg et à 6 kg et des vapeurs perdues d’une machine d’extraction et d’une pompe.
  - Le problème du réglage a donc été posé dès l’origine dans toute son ampleur.
  - Les procédés employés pour le réglage des turbines mixtes ont beaucoup varié.
  - Nous donnons (fig. 3) la coupe schématique d’une turbine mixte à haute et basse pression en construction pour les mines de Roche-la-Molière et Firminy, pour la commande d’un compresseur de mine multicellulaire.
  - Gomme on le voit en examinant la coupe de cette turbine, l'échappement au condenseur est placé au milieu de la machine ; à gauche de la figure se trouvent les roues destinées à utiliser la vapeur à haute pression provenant des chaudières, et à droite les roues utilisant la vapeur à basse pression provenant de la machine d’extraction.
  - Cette construction simplifie la machine. Suivant la durée de marche respective avec alimentation à basse pression ou à haute pression, suivant les puissances à produire avec les deux sources de vapeur, le calcul indique qu’il peut y avoir avantage à séparer ainsi les deux flux d’alimentation ou bien à les mélanger en faisant traverser toutes les roues par la vapeur à haute pression. Dans la combinaison de la figure, le rendement est généralement meilleur pour la marche à basse pression et moins bon pour celle à haute pression. Dans l’autre mode de construction que nous avons appliqué pour nos premières turbines, c’est l’inverse qui se produit.
  - Il n’y a pas d’ailleurs de règle absolue, car il faut tenir compte
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- - Fig. 3
  - O
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- - — 326 —
  - des besoins de chaque installation et de la manière d’obtenir avec le poids total de vapeur disponible le résultat le plus éco-mique.
  - Sur la figure 3, nous avons représenté le réglage d’une turbine mixte avec compresseur. Ce réglage est assez complexe. Lorsqu’il s’agit de commander un compresseur dont la pression au refoulement doit être constante, on devra toujours employer la dite pression comme l’un des éléments de la régulation ; un autre élément est la pression de l’accumulateur de vapeur.
  - Si l’accumulateur est du système thermique, tout abaissement de pression au delà d’une certaine limite dans l’appareil doit correspondre à une fermeture de la canalisation d’alimentation de la turbine à basse pression et à une ouverture corrélative de la canalisation à haute pression.
  - Le nouveau dispositif donne une solution complète du problème. A. droite de la figure est indiqué un petit régulateur à piston qui agit sous l’influence de la pression de l’accumulateur qui s’exerce en K. Lorsque cette pression est normale, le régulateur maintient la pression du condenseur sous le piston d de commande de la valve à basse pression a. Lorsque la pression dans l’accumulateur vient à baisser, cette valve se ferme et coupe toute communication avec l’accumulateur ; la turbine n’étant plus alimentée, la pression de l’air comprimé vient à baisser et le régulateur à air comprimé, qui est indiqué à gauche de la figure, entre en action; ce régulateur ouvre alors la soupape à haute pression À.
  - En dehors de la pression de l’accumulateur, la régulation peut se faire uniquement par la pression de l’air comprimé. En effet, si le débit augmente, la pression tend à baisser à la sortie du compresseur et il y a, par suite, nécessité de donner à la turbine un poids de vapeur plus considérable ; c’est le rôle dudit régulateur à air comprimé.
  - Le même appareil est soumis à l’action d'un limiteur de vitesse M au cas où, pour une raison quelconque, la turbine viendrait à s’emballer.
  - L’ensemble de ce dispositif s’applique aussi bien à l’accumulateur de vapeur thermique qu’à l’accumulateur volumétrique que nous avons récemment imaginé et au moyen duquel nous exécutons, en ce moment, diverses installations.
  - L’accumulation de la vapeur réalisée, jusqu’ici, au moyen de
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  - l’appareil thermique de M. Rateau, n’est pas, en effet, le seul procédé que l’on puisse mettre en jeu dans ce but.
  - L’accumulateur volumétrique, basé sur le principe des cloches de gazomètre, permet d’obtenir une pression constante à la turbine, quel que soit le volume de vapeur débité par la machine primaire.
  - Sa régulation peut se faire, soit par l’abaissement automatique de la pression, lorsque la cloche arrive au bas de sa course, soit par une liaison mécanique avec le régulateur de la turbine, c’est-à-dire l’ensemble des obturateurs à haute et à basse pression, soit, enfin, par étranglement de la vapeur à la sortie de l’accumulateur lorsque sa course arrive à sa limite.
  - Sans entrer dans plus de détails, nous espérons pouvoir entretenir ultérieurement la Société des Ingénieurs Civils des résultats que les applications en cours d’exécution permettront de constater.
  - Parmi les installations de groupes électrogènes à basse pression que nous avons réalisées nous signalerons celle des mines de Lens, d’une puissance de 500 kilowatts, celle de Dusseldorfer Rôhren und Eisen-Walzwerke (Vormals Pœnsgen) à Dusseldorf et celle des Aciéries du Donetz à Droujkowka, ces deux dernières utilisant les vapeurs d’échappement provenant des laminoirs.
  - Pompes centrifuges multicellulaires.
  - Historique.
  - Les pompes centrifuges multicellulaires constituent actuellement une des applications les plus répandues des turbo-machines.
  - Quelques mots d’historique montreront la part importante prise par les Ingénieurs français à l’invention et au développement de ce genre de machines.
  - L’idée d’employer plusieurs roues de pompes centrifuges disposées en série et traversées par le même flux liquide, est déjà ancienne.
  - L’Ingénieur américain Gwine fit, en 1858, des essais qui furent repris un peu plus tard par Girard, au Conservatoire des Arts et Métiers. Girard employait cinq roues montées sur le même arbre
  - Bull. 23
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  - Les résultats obtenus furent peu encourageants, le rendement mécanique ne dépassant guère 30 0/0.
  - Beaucoup plus tard, en 1894, M. E. Marchand-Bey proposa une pompe à une roue, dans laquelle il ramenait l’eau de la périphérie sur l’axe de la roue, à l’aide d’une canal annulaire et il proposa des pompes multiples et jumelées basées sur ce genre de construction.
  - C’est vers la même époque que la maison Sulzer commença ses travaux pour la constitution de pompes à plusieurs roues placées en opposition les unes par rapport aux autres et réunies en série.
  - En 1897, Decœur, Ingénieur au corps des Ponts et Chaussées, prit un brevet, déposé le 2 juillet de la même année, et portant pour titre : « Nouvelles turbines et pompes centrifuges à éjec-teurs circulaires ».
  - Decœur était familier avec les questions de turbo-machines. C’est à lui que l’on doit, notamment, l’emploi du diffuseur ou amortisseur à disque, appliqué aux pompes centrifuges.
  - La figure 4, extraite du brevet Decœur, représente la coupe d’une pompe centrifuge multicellulaire à deux turbines. On y reconnaît la disposition actuelle des appareils analogues, c’est-à-dire le partage en cellules dans chacune desquelles se trouve une roue distincte avec son diffuseur ; l’ensemble étant placé sous la même enveloppe.
  - Decœur a eu l’idée assez nette de la roue à ailettes combinée avec le diffuseur en U muni de cloisons incurvées placées dans la branche de retour. Cette disposition est bien celle qui a été adoptée quelques années plus tard pour ce genre de machines.
  - En 1899, M. Rateau dépose son brevet bien connu pour les pompes centrifuges multicellulaires, dont les dispositions générales sont maintenant suivies par la plupart des constructeurs.
  - La première pompe centrifuge multicellulaire avec roues de même orientation, conforme au brevet de, M. Rateau, a été exécutée dans les ateliers de la maison Sautter Harlé et Gie, pendant l’année 1900, pour la Compagnie des Mines du Boléo, au Mexique. Cette pompe débitait 40 m3 à l’heure à la hauteur de 100 m.
  - Depuis lors, les mêmes ateliers n’ont exécuté pas moins de quatre cent quatre-vingts installations pour les débits les plus variés, depuis 10 m3 à l’heure, jusqu’à 1 200 m3 à l’heure, et
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- - Légende A Cuve directrice
  - Fig. 4
  - Lè
  - (jende
  - A Turbine équilibrée B Kectéur circulaire C Cloisünramenmt l'eau au centre D Bapie a circulai] on d’eau.
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  - pour des hauteurs variant de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres.
  - Parmi les installations les plus caractéristiques, nous pouvons citer celle de la Mine d’argent de la Huanchaca de Bolivie, où un certain nombre de ces appareils ont permis de franchir des venues d’eau chaude à une température de 65 degrés, pour des débits de plusieurs centaines de mètres cubes à l’heure, et des hauteurs allant jusqu’à 400 m d'élévation. C’est à l’aide de ces appareils que l’on a pu, lors de l’approfondissement des travaux, suppléer à l’insuffisance des pompes à pistons.
  - La figure 4 (PI. 245) représente l’une de ces pompes, construite pour un débit de 200 m3 à l’heure, et qui fonctionne depuis deux ans, à une profondeur de 356 m.
  - Signalons, à ce propos, que la pression barométrique, aux Mines de la Huanchaca, n'est que de 45 cm de mercure, l’altitude de l’exploitation étant de 4200 m au-dessus du niveau de la mer; il a donc fallu prendre des dispositions spéciales pour éviter le désamorçage des pompes à l’aspiration et, notamment, l’emploi d’une roue hélicoïde placée à l’entrée, avant les roues centrifuges.
  - Des pompes analogues ont été installées en Russie, en Colombie, au Mexique, en Espagne, en Turquie, etc.
  - Construction.
  - \
  - La construction des pompes centrifuges multicellulaires s’est beaucoup perfectionnée ces dernières années. Le calcul des roues cloisonnées et des diffuseurs a été poussé plus loin que lors de nos premières applications.
  - Suivant les cas, le diffuseur doit être cloisonné sur toute sa longueur, dans la branche d’aller comme dans la branche de retour. L’ouïe doit être établie avec un soin tout particulier.
  - L’ensemble des canaux, comme courbure et comme section, peut être établi à l’avance, de manière que le maximum de rendement s’obtienne pour le débit normal demandé à la pompe, ce qui n’était pas toujours le cas avec les anciens modèles.
  - On arrive maintenant à obtenir des pompes dont le fonctionnement est d’une douceur parfaite sur toute l’échelle du débit. La courbe caractéristique de ces appareils n’indique plus de décrochement ni de régions instables. Il y a lieu, bien entendu,
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  - de calculer les pompes pour que, avec un débit nul, elles puissent toujours produire la pression nécessaire pour soulever le clapet de retenue; pour les pompes de mines, c’est une condition indispensable.
  - Les perfectionnements apportés à la construction ont permis d'augmenter, dans de grandes limites, la hauteur d’élévation manométrique par roue. On peut ainsi élever jusqu’à 65 m par roue avec un bon rendement, aux vitesses que permettent d’obtenir les moteurs électriques.
  - Courbes caractéristiques et rendement.
  - Sur la figure 5 sont tracées les courbes caractéristiques d’une pompe multicellulaire permettant d’élever 150 m3 à l’heure à la hauteur totale de 70 m.
  - Cet appareil a été construit pour l’épuisement d’une saline.
  - 25 100 12E> Î50"
  - Débits eu mètres eûtes
  - Le maximum de rendement correspond sensiblement à la marche normale de la pompe ; il est, de 71 0/0, pour le groupe entier, moteur électrique et pompe, et de 79 0/0, pour la pompe seule.
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- - 33ü —
  - La figure 6 donne la courfie caractéristique d’une pompe élevant 40 m3 à l’heure à une hauteur totale de 370 m.
  - Un tel engin aurait paru impossible à construire il y a peu d’années, avec un rendement acceptable ; le rendement dépasse 57 0/0 en y comprenant le moteur, ce qui donne, pour la pompe,
  - Fig. 6
  - 20 30 40~
  - Débit en métrés craies
  - 60
  - 66
  - Sü
  - 45
  - 40
  - 36
  - 30
  - 25
  - 20
  - 15
  - 10
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  - "SS.
  - g
  - J3
  - c
  - I
  - I
  - 63 0/0, résultat remarquable pour un aussi faible débit la vitesse étant de 1500 tours par minute.
  - Pour avoir une idée du rendement des pompes multicellulaires, il faut le comparer à celui des pompes à une seule roue. Les courbes caractéristiques d’une pompe à gros débit,
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- - 1000 ni3 à l’heure, et à faible élévation, 9 m, sont indiquées'sur la figure 7.
  - Cette pompe, construite pour l’épuisement des cales d’un cuirassé, tourne à la vitesse de 700 tours par minute.
  - Le rendement total, en débit normal, s’élève pour le groupe
  - Fig. 7
  - 1Ü0 200 300 €00 500 B00 200
  - )00 1000 1100 1200 130U JÆ00 1500
  - Débits en méties cubes
  - entier, à 76 0/0, ce qui correspond, pour la pompe seule, à un rendement de 85 0/0,
  - Nous donnons (fig. 8) les caractéristiques d’une pompe à débit relativement élevé, 400 m3 à l’heure, pour une hauteur de 27 m, également à une seule roue.
  - Comme on le voit, le rendement global, pompe et moteur électrique, s’élève, dans cet appareil, à 73 0/0, soit, pour la pompe seule, 81 0/0.
  - Il suffit de comparer ces derniers chiffres à ceux indiqués ci-dessus pour les pompes multicellulaires, pour se rendre compte des progrès considérables qu’elles ont réalisés ces dernières années.
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  - Remarquons, notamment, que, dans les nouveaux modèles, le travail sur l’arbre croît avec le débit jusqu’à un certain maximum
  - Fi^.8
  - Z25 ' 300 _ 'US $50
  - Débits en mètres cubes
  - pour une vitesse constante de rotation. Ce maximum correspond à un débit qui ne dépasse pas sensiblement le débit normal.
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  - Le travail, ensuite, décroît régulièrement à mesure que le débit augmente au delà de ce chiffre jusqu’au débit limite, correspondant à une hauteur nulle.
  - Des courbes caractéristiques supposent, bien entendu, qu’on puisse faire varier la hauteur d’élévation, la vitesse restant constante.
  - Cette loi du travail sur l’arbre offre de grands avantages dans la commande par moteur électrique.
  - Quels que soient, en effet, les circonstances qui peuvent se produire et le travail demandé à la pompe, le moteur électrique ne courra jamais le danger d’être surchargé au delà de ses forces, le travail maximum ne dépassant guère de plus de 10 0/0 le travail correspondant à la marche normale. On peut, de cette manière, supprimer l'emploi des limiteurs d’intensité placés sur le courant du moteur ou d’autres systèmes analogues qu’il fallait prévoir lors des premières applications.
  - On remarquera également sur les courbes caractéristiques que la pression normale est toujours inférieure à la pression correspondant au débit nul; on est donc toujours sûr que la pompe pourra soulever le clapet de retenue lorsqu’elle aura atteint sa vitesse normale.
  - Le rendement que l’on obtient maintenant avec les pompes centrifuges multicellulaires de bonne construction approche de celui que peuvent donner les pompes à pistons. Les autres avantages des appareils rotatifs, tels que diminution d’encombrement, de poids, de prix et d’entretien, compensent, et au delà, Davantage, peu important, de quelques unités en plus sur le rendement que procure la pompe à piston ; aussi ne doit-on pas s’étonner de l’emploi grandissant des pompes rotatives.
  - Compresseurs multicellulaires.
  - Nous n’insisterons pas sur les avantages que présentent les compresseurs multicellulaires sur les compresseurs à pistons pour les emplois variés de l’industrie, mines, métallurgie, sucreries, etc.
  - Ces avantages ont été mis de plus en plus en lumière ces dernières années, et bien que lesdits appareils soient encore relativement peu employés, ils gagnent chaque jour de nouveaux adhérents.
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  - Rendement et pompage.
  - Nous voudrions attirer l’attention de nos collègues sur les progrès considérables dans la construction des compresseurs multicellulaires tout dernièrement réalisés.
  - La figure 9 représente les courbes de rendement et de travail sur l’arbre pour un compresseur ancien modèle et pour un compresseur d’un nouveau modèle.
  - Fig.9
  - Courbes AAX Compresseur ancien, modèle
  - r.nnpbpo Tl T* r? ° n/rntipcm mnrlelp
  - 800 1200 1I?00 2000
  - Débit aspiré en. litres par seconde
  - Dans les premiers compresseurs, le rendement mécanique pour une roue à basse pression ne dépassait pas 63 0/0 par rapporta l’isotherme; la nouvelle roue permet d’atteindre 77 0/0.
  - Nous entendons par-rendement, le rapport du travail théorique isotherme, c’est-à-dire du travail absorbé par la compression de l’air à température constante, au travail réel que le compresseur prend sur son arbre.
  - Le travail isotherme est facile à calculer, étant données la pression finale que l’on veut obtenir et la température ambiante; le travail effectif sur l’arbre se mesure d’après réchauffement de l’air comprimé et les calories enlevées par l’eau de refroidissement. Il est donc possible de mesurer avec exactitude le rendement par rapport à l’isotherme.
  - La figure précédente n’est que la traduction d’essais comparatifs faits sur des roues à basse pression, construites suivant les anciens et les nouveaux tracés.
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- - Gomme on le sait, les roues à haute pression, c’est-à-dire les roues des derniers corps du compresseur, ont toujours un rendement inférieur à celui des roues à basse pression qui se trouvent dans les premiers.
  - A mesure que la densité du fluide augmente, les frottements des roues sont plus considérables et les fuites par les jeux également plus élevées. Le rendement global d’un compresseur est donc toujours moindre que celui du corps à basse pression.
  - Les progrès que permettent de réaliser les nouvelles roues élèvent le rendement global d’un compresseur de mines notablement au-dessus des chiffres constatés dans les premiers appareils.
  - La nouvelle construction donne, lieu, d’ailleurs, en dehors du rendement, à des avantages importants.
  - On remarquera, tout d’abord, que la courbe A1, qui représente le travail sur l’arbre dans l’ancien modèle, montre que ce travail croît d’une manière uniforme avec le débit. Il en résulte que si le débit augmente, la puissance à produire sur l’arbre augmente indéfiniment, ce qui représente un réel inconvénient lorsque l’appareil est commandé par un moteur électrique.
  - Pour limiter le débit et, par suite, le travail demandé à l’appareil, M. Rateau avait eu l’idée ingénieuse d’employer le multiplicateur de dépression, imaginé par Bourdon, pour agir sur la soupape de sortie de l’appareil, afin d’étrangler le débit au delà d’une certaine limite.
  - Les nouveaux modèles de compresseurs permettent de supprimer tout appareil de cette nature, le travail se limitant de lui-même.
  - Un autre inconvénient plus grave se présentait dans les premiers compresseurs : nous voulons parler du pompage.
  - On constatait qu’au-dessous d’un certain débit, qui est voisin de 50 0/0 du débit normal, l’appareil, au lieu de' débiter normalement à gueule bée, imprimait au flux gazeux un mouvement de va-et-vient avec des oscillations de forte amplitude, la colonne gazeuse tout entière revenant en arrière, l’orifice de refoulement se trouvait transformé en orifice d’aspiration et l’aspiration en refoulement.
  - Pour éviter rétablissement d’un régime oscillatoire aussi dangereux, il est nécessaire de munir l’appareil d’une soupape à air fibre réglée par le débit et obligeant l’appareil à refouler à l’atmosphère, lorsque le réseau ne réclame plus le même volume en aircomprimé.
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  - Les compresseurs ne pouvant pas toujours fonctionner à pleine charge et devant fournir quelquefois une faible partie seulement de leur débit, il en résultait des conditions défectueuses, une partie de l’air comprimé étant lancée dans l’atmosphère en pure perte, au détriment du rendement économique de l’installation.
  - Les nouveaux dispositifs des roues et des diffuseurs^permettent de supprimer, dans une grande mesure, l’inconvénient du pompage.
  - ARBRE FLEXIBLE.
  - Peut-on employer, pour la construction des turbo-machines, un arbre flexible? Ou doit-on, au contraire, se borner à l’arbre rigide?
  - Cette question est encore fort discutée par les spécialistes, et nous croyons utile de la signaler à nos collègues.
  - On appelle arbre flexible, dans une turbo-machine, un arbre qui passe par une ou plusieurs vitesses critiques avant d’atteindre sa vitesse normale.
  - L’arbre rigide, au contraire, est celui qui ne présente aucune vitesse critique avant d’arriver à sa vitesse normale.
  - Au point de vue purement mathématique, la vitesse critique est le nombre de révolutions d’un corps tournant, reposant sur deux appuis, correspondant au nombre de vibrations complètes du même corps, considéré comme une corde vibrante reposant sur les mêmes appuis.
  - La théorie de l’état vibratoire d’un corps tournant à sa vitesse critique n’est pas encore complète, elle a donné lieu à plusieurs travaux fort intéressants, mais qui ne nous paraissent pas avoir élucidé complètement le problème.
  - Nous resterons aujourd’hui sur le terrain pratique, en laissant toute théorie de côté.
  - Ce que l’on constate dans la pratique, c’est que lorsqu’un corps tournant est maintenu à une vitesse critique, il tend à prendre un mouvement oscillatoire, dont l’amplitude peut arriver à dépasser la limite élastique, et, par suite, à amener la torsion ou la rupture de la pièce.
  - D’après ]a théorie, il suffirait, pour éviter cet effet désastreux, que le corps soit parfaitement, équilibré, aussi bien au point de vue dynamique qu’au point de vue statique. Cette condition n’est pas réalisable dans la pratique, surtout lorsqu’il s’agit d’arbres d’une certaine longueur portant une série de roues, comme les
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  - compresseurs multicellulaires, et dont l’équilibrage complet ne peut être vérifié qu’en les faisant tourner à leur vitesse critique, et ne peut être corrigé que d’une manière purement empirique.
  - On n’est donc jamais certain, dans la construction d’une turbo-machine à arbre flexible, d’avoir réalisé les conditions d’équilibrage qui permettraient de réduire à peu de chose l’effet nuisible de la rotation aux vitesses critiques.
  - Si l’arbre est flexible, il présente, par définition, une vitesse critique au-dessous de la vitesse normale; à chaque mise en marche, il devra donc passer par cette vitesse critique et subir l’état oscillatoire qui s’y manifeste.
  - Pour éviter les résultats fâcheux de ce régime oscillatoire, il est d’usage de limiter l’amplitude des oscillations par des bagues en métal antifriction entourant l’arbre avec un certain jeu.
  - On peut donc, à l’aide de cet artifice, construire des arbres flexibles et les amener à leur vitesse normale sans inconvénient grave. Malheureusement, la pratique montre que, au bout d’un certain temps, .c’est-à-dire au bout d’un certain nombre de mises en marche, les bagues en question finissent par s’user, le jeu augmente et les oscillations qùe peut prendre l’arbre en passant aux vitesses critiques deviennent telles qu’elles compromettent la solidité du système.
  - En ce qui concerne les turbines à vapeur, on constate, tout d’abord, que le système à tambour n’a pas d’arbre flexible, mais est, par construction, d’une rigidité absolue. C’est sans doute là un des secrets du succès mécanique des turbines du système de Parsons.
  - Les constructeurs de turbines multicellulaires ont à peu près tous essayé l’arbre flexible ; ils en sont revenus actuellement, et l’on peut dire que les turbines que l’on construit maintenant sont basées sur l’emploi d’arbres rigides.
  - En ce qui concerne les compresseurs, l’avantage de l'arbre flexible est de permettre, pour un même nombre de roues à employer, de diminuer le nombre des enveloppes, c’est-à-dire le nombre des corps distincts dont se compose la machine. On comprend facilement que, pour le même diamètre d’arbre, si l’on admet la flexibilité définie comme nous l’avons fait ci-dessus, on pourra placer un plus grand nombre de roues sur un même arbre reposant entre deux appuis, que si on conserve la rigidité.
  - On pourra donc introduire dans une même enveloppe terminée
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  - à ses deux extrémités par les paliers du système un plus grand nombre de roues avec le système à arbre flexible.
  - Les progrès accomplis tout dernièrement dans la construction des roues et des diffuseurs ont permis d’augmenter la pression produite par roue, et, par suite, d’en diminuer le nombre total.
  - Il devient donc possible maintenant d’établir des compresseurs ayant un nombre moindre de roues, et, par suite, de. corps distincts, tout en employant un arbre rigide.
  - Nous établissons maintenant des compresseurs de mines qui ne renferment plus que trois corps au lieu de quatre, tandis qu’il fallait, jusque tout récemment, employer un arbre flexible pour réduire la machine de quatre à trois corps.
  - Le principal argument en faveur des arbres flexibles, la réduction du poids et de l’encombrement de la machine, perd beaucoup de son importance ; tandis que l’inconvénient d’une telle construction est devenu évident depuis que, ces dernières années, des constructeurs, même de premier ordre, ont dû modifier leurs appareils pour revenir à la construction avec arbre rigide.
  - Exemples d’installations.
  - La figure 5 (PL 245) représente un compresseur multieel- * lulaire de mines, de 1300 ch installé à la fosse n° 11 de la Compagnie de Béthune; il est actionné par des moteurs à courant triphasé au voltage de 5 000 volts, à la vitesse de 3000 tours par minute ; chacun de ces moteurs peut fournir, en surcharge, une puissance de 650 ch.
  - Ce compresseur est le premier appareil de ce genre à commande électrique qui ait été construit.
  - Sur l’initiative de M. Mercier, le Président de notre IVe Section,- le premier compresseur multicellulaire de mines a été établi à la fosse 9 de la même Compagnie; il est en fonctionnement depuis plusieurs années, et est actionné par une turbine à haute et basse pression, à la vitesse de 4500 tours par minute.
  - Citons également le turbo-compresseur des Hauts Fourneaux de Chasse. Construit par les Ateliers Harlé et Gie, il fonctionne jour et nuit depuis le mois de mai 1907, n’ayant eu, jusqu’ici, qu’un arrêt de huit jours effectué sur la demande des constructeurs, pour la vérification des organes.
  - Un second appareil est en installation.
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  - La sécurité et la souplesse des turbos souillantes pour hauts fourneaux sont maintenant bien connues. Leurs avantages ont été mis en lumière dans les communications de MM. Rateau et Barbezat ; nous n’y revenons pas.
  - Nous avions, d’ailleurs, déjà signalé ces avantages dans notre communication à la Société des Ingénieurs Civils, en 1904.
  - Les sucreries emploient maintenant des turbo-compresseurs qui sont chargés d’extraire le gaz carbonique du four à chaux pour le refouler dans les bacs à carbonatation. L’avantage de ces machines sur les extracteurs à pistons est de régulariser la marche du four à chaux et de fournir un gaz exempt d’huile de graissage.
  - Des engins de ce genre sont utilisés à la Fabrique Centrale de Sucre de Meaux et chez M. Bouchon à Nassandres.
  - Turbo-pompes.
  - Une autre catégorie de turho-machines, les turbo-pompes, sont employées jusqu’ici principalement pour l’épuisement des charbonnages.
  - La figure fi (PL 245) représente un de ces appareils établi aux Mines de Sosnowice (Pologne Russe), et d’une puissance de 500 ch.
  - Tout en conservant des dimensions réduites, les turbo-pompes peuvent fonctionner avec de la vapeur à pression relativement faible, comme celle que l’on peut distribuer à l’extrémité des longues conduites d’alimentation établies dans les mines.
  - Les Ateliers Iiarlé et Cie ont exécuté, jusqu’à ce jour, plus de trente-six installations de compresseurs multicellulaires et turbo-pompes pour les cas les plus variés : compression de l’acide carbonique dans les sucreries, compression des gaz d’éclairage, épuisement des mines et compression de l’air.
  - De ces quelques remarques sur les turbo-machines, il résulte clairement que l’emploi de ces appareils se répandra toujours davantage, car il répond à de multiples besoins et il résout plus facilement que les machines alternatives une foule de problèmes industriels.
  - L'extension des turbo-machines ne s’arrêtera que le jour où un autre mode d’emploi de l’énergie des fluides permettra de simplifier encore la production de la force motrice.
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- - NOTE
  - SUR
  - L’APPLICATION DIS SOUFFLERIES ROTATIVES
  - AUX
  - HAUTS FOURNEAUX(,)
  - PAR
  - M. A.. GOUVY
  - Le remplacement de la machine soufflante à piston par des souffleries rotatives se présente sous un aspect des plus séduisants pour le praticien et parait pouvoir rendre des services appréciables, ces appareils rotatifs offrant, dans de nombreux cas, par rapport aux souffleries à mouvement alternatif, des avantages équivalant à ceux de la turbine à vapeur comparée aux machines à vapeur à piston.
  - Considérant, toutefois, l’application toute spéciale de la soufflante rotative aux hauts fourneaux, nous croyons devoir présenter les quelques observations qui suivent.
  - Nous ne tiendrons compte que pour mémoire de la soufflerie rotative actionnée directement par une turbine à vapeur, cette coipbinaison entraînant l’emploi d’une condensation au même titre que les soufflantes à pistons, et la consommation de combustible (gaz ou houille) aux chaudières à vapeur étant finalement la même dans les deux cas. Aussi prendrons-nous surtout en considération la soufflante rotative actionnée par un électromoteur, la force motrice électrique étant supposée produite par une station centrale avec moteurs à gaz, c’est-à-dire dans les conditions de l’utilisation la plus rationnelle du gaz des hauts fourneaux, et comparerons-nous cette combinaison avec celle des machines soufflantes au gaz de hauts fourneaux, qui est aujour-
  - (1) Voir procès-verbal de la séance du 8 avril 1910, page 223.
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- - — 343 —
  - d’hui, sans aucun doute, la solution la plus économique pour le souillage des fourneaux.
  - Les avantages que paraît présenter dans ces conditions l’emploi des soufflantes rotatives appliquées aux hauts fourneaux sont les suivants :
  - 1° Concentration dans une seule salle de machines de tous les moteurs fonctionnant au gaz de haut fourneau d’où simplification des tuyauteries de gaz et d’eau, ainsi que surveillance et contrôle plus faciles de tous les moteurs de cette station centrale ;
  - 2° Encombrement très faible des soufflantes rotatives par rapport aux soufflantes à gaz de même puissance;
  - 3° Simplicité de l’installation aussi bien au point de vue des fondations que par suite de l’absence des tuyauteries de gaz et d’eau nécessaires aux soufflantes à gaz;
  - 4° Possibilité de desservir à moins de frais, chaque haut fourneau avec soufflerie spèciale sans que ces souffleries soient nécessairement réunies dans un même bâtiment, car elles peuvent même être placées à proximité de chaque groupe d’appareils à air chaud correspondant à un haut fourneau, réduisant ainsi les conduites de vent froid à un minimum ; la mise en marche et' les variations d’allure des moteurs électriques peuvent, en effet, être réalisées d’un point quelconque de l’usine, ce qui suppose, bien entendu, des moteurs à vitesse variable et facilement réglables, dans les limites conformes aux nécessités de l’exploitation ;
  - 5° Entretien et frais de graissage réduits à un minimum, le moteur électrique consommant encore moins d’huile que la turbine à vapeur; or une turbo-soufflante à vapeur Parsons, installée chez Samuelson and G0, à Middlesbrough, desservant un haut fourneau de 180 t par jour et développant environ 1100 ch à 3000-3 600 tours, ne consomme que 0,75 l d’huile de graissage par semaine ;
  - 6° Régularité de la pression et du débit du vent insufflé au haut fourneau; les avantages que peut présenter la soufflante rotative à ce point de vue nous paraissent en effet, au premier abord, devoir être assez importants, en ce sens qu’il doit en résulter une plus grande régularité dans la descente des charges, et, par suite, une certaine économie de coke ; nous estimons, toutefois, qu’avant de se prononcer sur ce point des essais pratiques, Bull. 24
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- - — 344 —
  - . comparatifs et méthodiques sur un haut fourneau en allure normale, seraient nécessaires.
  - Le fonctionnement d’une soufflante rotative, si l’on ne considère que l’appareil en lui-même, paraît donc des plus simples et relativement économique; mais il est un point sur lequel je crois devoir insister tout particulièrement, et qui présente une grande importance au point de vue de la bonne allure et de la sécurité du travail des hauts fourneaux, savoir : la constatation de la quantité de vent passant au fourneau.
  - Un haut fourneau étant en allure normale, et la vitesse de la soufflerie une fois réglée en vue d’une pression et d’un débit convenables, la soufflante rotative paraît être un appareil idéal; mais s’il se produit un accrochage plus ou moins fort, ou si les charges descendant irrégulièrement donnent lieu à un serrage, la soufflante continuera à tourner au nombre de tours pour lequel elle est réglée et la 'pression de vent au refoulement atteindra le maximum correspondant à l’appareil et au nombre de cours fixé; cette pression sera indiquée par le manomètre placé généralement près des tuyères, mais on ne sera aucunement fixé sur le volume de vent passant au haut fourneau ; il se pourra même qu’il ne passe plus de vent du tout, ce dont on ne s’apercevra que plus tard, c’est-à-dire parfois trop tard, lorsque le fourneau se refroidira, de sorte qu’il peut en résulter des désastres que connaissent trop bien les Ingénieurs de hauts fourneaux disposant de minerais difficiles à traiter ou variables et de coke de, mauvaise qualité.
  - Le volume de vent passant dans un haut fourneau dépend, en effet, avec soufflerie rotative, de la densité des charges, diminuant à pression égale, avec minerais menus et coke friable,, augmentant avec minerai en morceaux et gros coke ; cet inconvénient existe aussi, quoique à un degré beaucoup moindre, lorsqu’une seule soufflante à piston alimente plusieurs hauts fourneaux, auquel cas il est en effet difficile de savoir quel est celui des hauts fourneaux qui prend la plus grande quantité de vent, le réglage étant assez délicat; or, avec la soufflante rotative, cet inconvénient existe même lorsque l’on emploie une soufflerie pour chaque fourneau. En effet, l’appareil peut paraître fonctionner normalement, la pression peut être maximum, sans que le vent passe au fourneau, la turbine tournant pour ainsi dire en elle-même sans débit, ce qui n’est pas possible avec
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  - soufflantes à piston, le vent refoulé ne pouvant revenir à la machine (1).
  - Aussi semble-t-il indispensable, lorsque l’on veut employer les souffleries rotatives pour le service des fourneaux d’appliquer une disposition quelconque permettant de contrôler à chaque instant non seulement un déplacement du vent refoulé vers les tuyères, mais aussi le volume débité et ses variations, de façon à pouvoir régler la vitesse et la pression au refoulement de la soufflante suivant les nécessités de l’allure du haut fourneau, ainsi que cela se fait avec les souffleries à piston, et à éviter les accidents de marche qui peuvent se produire, lorsque ce contrôle n’existe pas.
  - Gomme appareils de mesure susceptibles d’être appliqués dans cet ordre d’idées, nous mentionnerons ici :
  - a) Les anémomètres enregistreurs dont nous nous sommes servis à diverses reprises pour mesurer le débit des gaz de hauts fourneaux bruts et épurés. Un tel anémomètre, système Rosenmul-ler-Dresde, se trouve décrit entre autres dans la Revue générale des Sciences pures et appliquées (15 février 1902, p. J12).
  - Ces anémomètres indiquent le volume du vent en fonction de leur nombre de tours et du diamètre de la conduite ; ils ne paraissent pas toutefois répondre à un fonctionnement continu et doivent s’user rapidement.
  - b) Les tubes de Pitot disposés dans la tuyauterie de refoulement de la soufflerie et enregistrant les vitesses de l’air refoulé ; il y a diverses dispositions de ce genre parmi lesquelles nous croyons devoir signaler l’appareil à disque fixe avec deux tubes aboutissant à l’avant et à l’arrière de ce disque et transmettant les différences de pression à un enregistreur; cet appareil portant le nom de Schultze-Dosch indique les vitesses sur un cadran visible de loin et peut les enregistrer sur un tambour de 200 mm de diamètre; il semble assez pratique, sauf que, si les tubulures arrivent à s’encrasser, les indications peuvent être faussées.
  - c) On a préconisé aussi la fixation dans la conduite de refoulement d’un disque métallique de surface déterminée et dont le
  - (1) Je crois devoir citer ici un fait constaté personnellement dans un haut fourneau au charbon de bois produisant 40 t par vingt-quatre heures et souillé par une machine à vapeur jumelle à laquelle on faisait faire régulièrement 25 tours-, cette vitesse correspondant au débit de vent nécessaire à la bonne allure du fourneau; or, avec un bon charbon (pin, bouleau dur, etc.), la pression de vent normale se maintenait à 8 cm Hg, mais elle montait à 16 cm Hg dès que l’on chargeait une proportion un peu forte de mauvais charbon provenant de la carbonisation du tremble ou du tilleul, la production du fourneau restant constante.
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  - déplacement est reporté par l’intermédiaire d’une tige sur un cadran, nous ne pensons pas que cette disposition rudimentaire donne de bons résultats en pratique.
  - d) C’est, en réalité, à côté de l’appareil Schultze-Dosch, la disposition du multiplicateur imaginée précisément par M. A. Rateau, qui nous paraît présenter la plus grande simplicité et la plus grande sécurité de fonctionnement. Le multiplicateur Rateau, appliqué déjà à certaines turbo-soufïlantes, est décrit dans le Bulletin de la Société de l'Industrie minérale, 6° livraison, 1908, et avait été prévu, en principe, pour réglage automatique du débit des turbo-soufïlantes; il peut cependant être muni non seulement d’un cadran indicateur du débit, de dimensions suffisantes pour pouvoir être observé par le chef de service des hauts fourneaux à une certaine distance, mais aussi d’un enregistreur permettant le contrôle permanent des quantités de vent refoulées et passant réellement au haut fourneau.
  - Les indications de ces appareils basés sur la vitesse du vent dans les conduites, sont d’autant plus exactes que l’écoulement du fluide est plus régulier ; iis sont donc tout indiqués dans le cas des souffleries rotatives, les oscillations des souffleries à piston ne pouvant servir de base généralement à une évaluation même approximative, cette même observation s’appliquant du reste aussi à la mesure du volume de gaz consommé par des moteurs à gaz, pour lesquels on ne dispose réellement que des gazomètres si l’on désire des chiffres quelque peu exacts.
  - Je crois devoir présenter encore quelques observations relatives à la question économique, c’est-à-dire à la consommation du gaz de haut fourneau pour une force déterminée de la soufflerie correspondante, cette consommation étant très variable suivant les combinaisons adoptées.
  - Nous nous baserons, pour simplifier les chiffres, sur un haut fourneau consommant 4001 de coke par vingt-quatre heures, soit 4,167 kg par heure, et nécessitant dans les meilleures conditions de l’installation une soufflerie de 250 ch effectifs.
  - La production de gaz correspondante peut être évaluée pratiquement, sur base de 4,500 m3 par tonne de coke, à un total par
  - heure de ....... ............................... 18,750 m3
  - admettant que les appareils à air chaud en gaz
  - épuré et les pertes absorbent 40 0/0, soit. .... 7,500 »
  - il reste une disponibilité force motrice de ... . 11,250 m3
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- - — 347 —
  - ) Si l’on installe pour le chauffage du haut fourneau de 100 t une soufflerie rotative avec turbine à vapeur et condensation répondant aux 250 ch nécessaires, admettant pour la soufflerie un rendement moyen de 0,70, la turbine à vapeur devra développer 357 ch ce qui, à raison de 6 kg de vapeur par cheval-effectif et d’une vaporisation de 1 kg d’eau pour 1,2 m3 de gaz haut fourneau répond à une consommation de gaz pour le soufflage proprement dit de 2,570 m3 par heure soit 22,8 0/0 du volume de gaz disponible pour force motrice.
  - Ces chiffres ne se modifient pas sensiblement si l’on considère le cas d’une soufflante à pistons à vapeur et à condensation.
  - ) Envisageant, d’autre part, le cas d’une station électrique basée sur des moteurs à vapeur à condensation, soit turbines, soit machines à piston, et l’actionnement de la soufflerie rotative du haut fourneau par un électromoteur, nous trouvons une consommation de gaz plus forte encore pour le soufflage, en raison des pertes de rendèment entre le gaz brûlé sous les chaudières et la soufflerie rotative électrique ; ces rendements peuvent s’établir, en effet, comme suit :
  - Dans les meilleures
  - En marche conditions
  - normale. de marche.
  - Rendement de la soufflerie rotative 0,70 0,78
  - — du moteur électrique . 0,90 0,90
  - Pertes par les conduites électriques Rendement de la dynamo généra- négligeable négligeable
  - trice 0,90 0,95
  - — delà machine à vapeur 0,80 0,90
  - Rendement final 0,453fi 0,0002
  - Ces chiffres de rendement final répondent à une force en chevaux de la machine à vapeur, nécessitée par
  - le soufflage (soit 250 ch) de . . ... Consommation de vapeur corres- 551 ch .417 ch
  - pondante par heure à 6 kg par cheval Consommation correspondante de gaz sous les chaudières (1,2 m3 par 3,306 kg 2,502 kg
  - 1 kg de vapeur) 3,9G7 m3 3,003 m3
  - Soit en 0/0 du gaz disponible . . . 35,3 0/0 26,7 0/0
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- - — 3.48 -
  - c) Ces chiffres seraient de beaucoup améliorés par l’emploi de moteurs à gaz à la station centrale, en ce sens que ces moteurs utiliseront beaucoup mieux le gaz de hauts fourneaux que lorsque l’on passe par les chaudières; on trouve, en effet, comme chiffres de rendement:
  - Dans les meilleure
  - En marche conditions
  - normale. de marche.
  - Rendement de la soufflerie rotative 0,70 0,78
  - — du moteur électrique . 0,90 0,90
  - Pertes par les conduites pour mémoire pour mémoire
  - Rendement de la dynamo généra-
  - trice 0,90 0,95
  - — du moteur à gaz . . . 0,75 0,80
  - Rendement final . . 0,4253 0,53gs
  - Force nécessaire au moteur à gaz •
  - pour le soufflage de 250 ch 588 ch 468 ch
  - Consommation de gaz du haut four-
  - neau à 3 m3 par cheval-heure effectif 1,764 m3 1,404 m3
  - Soit en 0/0 du gaz disponihe . . . 15,7 0/0 12,5 0/0
  - d) La solution qui comporte par contre l’utilisation la plus économique du gaz pour le soufflage du haut fourneau est finalement celle consistant à employer les machines soufflantes au gaz et à pistons, tant que la question des turbines à gaz n’aura pas été résolue ; en effet, le rendement d’une telle soufflante, avec cylindre à vent placé en prolongement du cylindre moteur, peut être évalué normalement à 0,80 ; le moteur à gaz devra donc développer 250 : 0,8 = 313 ch; ce chiffre tenant compte de toutes les pertes par frottement, du travail d’aspiration du gaz et de l’air, etc. ; la consommation du gaz correspondant au soufflage n’est dans ce cas que de 313 X 3 = 939 m3 par heure soit seulement 8,4 0/0 du gaz disponible.
  - Nous avons réuni les chiffres comparatifs ci-dessus, dans un tableau synoptique ci-joint :
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- - Tableau comparatif des combinaisons applicables au soufflage
  - (Tun haut fourneau de 100 t par vingt-quatre heures.
  - STATION CENTRALE A VAPEUR soufflante rotative électrique SOUFFLANTE A VAPEUR DIRECTE STATION CENTRALE EN MOTEURS A GAZ soufflante rotative électrique SOUFFLANTE A GAZ
  - en marche normale dans les •-meilleures conditions (turbo-souffl. ou à pistons) en marche normale dans les meilleures conditions directe
  - Rendement de la soufflerie rotative 0,70 0,78 0,70 0,70 0,78 ))
  - Rendement du moteur électrique 0,90 0,90 )> 0,90 0,90 »
  - Rendement de la dynamo génératrice .... 0,90 0,95 » 0,90 0,95 ))
  - Rendement des moteurs primaires 0,80 0,90 » 0,75 0,80 »
  - Rendement final 0,4536 0,6002 0,70 0,4253 0,6335 0,80
  - Force de la machine primaire pour soufflante de 250 ch. ............. ch 551 417 357 588 4G8 313
  - Consommation de vapeur correspondante au soufflage kg 3 306 2 502 2142 » » ))
  - Consommation de gaz correspondante au soufflage. . . . m3 3 967 3003 2 570 1764 1404 939
  - Consommation en 0/0 du gaz disponible. .0/0 35,3 ‘ 26,7 22,8 15,7 12,5 8,4
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  - Il ressort de ce tableau de la façon la plus nette que, au point de vue économique, la turbine rotative avec électro-moteur se place entre la soufflante à vapeur, celle-ci pouvant être à turbine ou à piston, et la soufflante à gaz proprement dite, cette dernière nécessitant pour son service 8,4 0/0 seulement du gaz disponible pour force motrice ; on voit aussi que la solution consistant à utiliser la soufflante rotative électrique en cas d’une station centrale à vapeur est la plus dispendieuse, en ce sens qu’elle consomme jusqu’à 35,3 0/0 du gaz disponible.
  - Les desiderata exposés précédemment, en vue de l’application delà soufflerie rotative aux hauts fourneaux étant réalisés, il est facile d’examiner dans chaque cas particulier, suivant la disponibilité de gaz d’une usine et la force motrice nécessaire aux divers engins, tenant compte en même temps des convenances de l’exploitation et des dépenses de premier établissement, quelle est la solution à choisir de préférence.
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- - LE BASSIN A FLOT
  - DE LA.
  - %
  - SOCIÉTÉ DE LA GIRONDE A BORDEAUX"'
  - PAR
  - M. M. MICHEL-SCHMIDT
  - AVANT-PROPOS
  - Pour faire comprendre Pintérêt spécial des travaux que nous allons décrire et les particularités du problème que leur exécution solutionne, il n’est pas inutile de rappeler ces paroles de notre regretté Président, M. Hildevert Hersent, lorsqu’il nous entretenait des débuts du grand outillage des travaux publics :
  - « S’il est honorable d’exécuter de bons travaux avec un » excellent matériel, il est encore plus méritoire de réaliser » un excellent ouvrage en disposant simplement de moyens plus » primitifs. »
  - Ce qui revient à dire que l’Ingénieur a souvent besoin d’être ingénieux.
  - Et c’était bien un peu le cas des Chantiers de la Gironde entreprenant la construction du cuirassé Vergniaud (2) dans des conditions tout à fait particulières.
  - Ces Chantiers, établis sur le bord de la Garonne, ne peuvent, comme les autres chantiers, terminer les bâtiments à flot, à
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 22 avril 1910, page 251.
  - (2) Caractéristiques du cuirassé Vergniaud :
  - Longuèur......................... 145 m.
  - Largeur maximum à la flottaison . . 25,800 m.
  - Tirant d’eau maximum à PAR . . . 8,440 m.
  - Déplacement...................... 18 300 tx.
  - Appareil moteur............... 8 turbines Parsons, dont 4 à haute pres-
  - sion et 4 à basse pression combinées pour marche AV, AR et de croisière.
  - Puissance pour marche AV, allure
  - maximum......................... . 2 turbines à haute pression et 2 turbines
  - à basse pression développantensemble 22500 ch.
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  - cause des courants extrêmement violents qui régnent dans la rivière aux marées de vives eaux.
  - Ces courants, qui rendent l’amarrage d’un gros navire armé difficile, le rendent presque impossible pour un bâtiment non terminé qui, en particulier, n’a pas reçu tous les moyens d’attache, tels que boucles, bittes et chaumards dont il sera muni plus tard.
  - En outre, ils ne permettraient qu’avec de grandes difficultés certains travaux, tels que rembarquement des grosses pièces {cuirasses, tourelles, machines), qu’il faudrait manœuvrer à l’aide d'un ponton-mâture, les difficultés d’amarrage interdisant des déplacements fréquents devant une grue fixe.
  - Pour éviter ces divers inconvénients, les Chantiers de la Gironde avaient pris le parti de lancer les bâtiments complètement terminés. Il était alors possible de les ancrer solidement pendant le délai très court qu’ils passaient en Garonne avant leur départ pour le port de livraison. C’est ainsi qu’on a lancé, pour ne citer que les deux derniers navires, le Kléber, qui jaugeait 6 000 tx environ, et la Vérité, 12 000 tx. Au jour du lancement, les cuirasses, machines, chaudières et appareils auxiliaires étant embarqués, une chaudière était allumée pour faire fonctionner le servo-moteur et le cabestan.
  - Mais bien que ces lancements, et en particulier le dernier, eussent parfaitement réussi et démontré qu’à condition de prendre les précautions nécessaires, ces opérations ne présentaient pas d’inconvénients, la Marine, quand il fut question de la construction des cuirassés type Danton, fit connaître aux Chantiers
  - Caractéristiques du cuirassé Vergniaud, (suite) :
  - Nombre d’hélices..................... 4 sur quatre lignes d’arbres.
  - Nombre de tours de chaque hélice . 300 environ.
  - Appareil évaporatoire............... 26 chaudières Niclausse.
  - Surface de grilles.................. 145 m2.
  - Armement : 4 canons de 305 en deux tourelles AV et AR ;
  - — 12 — 240 en six tourelles latérales ;
  - — 16 — 75 mm en batterie ;
  - — 8—47 mm sur les passerelles ;
  - — 2—37 mm pour armer les embarcations.
  - Cuirassement : ceinture régnant sur toute la longueur, depuis 1,600 m en dessous de la flottaison jusqu’à 2,40 m au-dessus. Épaisseur maximum, 0,250 m;
  - — A l’avant, la ceinture est surmontée d’une cuirasse mince de 64 mm d’épaisseur montant jusqu’à 5,15 m au-dessus de la flottaison ;
  - — Le navire possède deux ponts blindés, l’un inférieur, cuirassé à 70 mm au maximum; l’autre supérieur, d’une épaisseur uniforme de 48 mm.
  - Vitesse prévue : 19,5 nœuds.
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  - qu’elle n’admettrait pas le lancement d’un navire de cette importance complètement terminé.
  - La Société dut, par suite, se préoccuper des moyens de donner satisfaction à la Marine.
  - Elle ne pouvait songer à terminer le bâtiment dans le bassin à flot du port de Bordeaux, les écluses étant trop étroites pour laisser entrer la Vérité (24,25 m de largeur) et a fortiori le Ver-gniaud (25,80 m). Elle dut, en conséquence, se résoudre à étudier la création, pour son usage, d’un poste d’achèvement et d’armement des grands navires.
  - Elle fit, dans ce but, appel à l’expérience de l’entreprise Schneider et Cie et Yigner et à MM. Schneider et Cie, constructeurs, pour réaliser l’installation leur paraissant à la fois la plus pratique et la plus économique, c’est-à-dire vraiment industrielle (1).
  - Données principales du problème.
  - Il s’agissait de créer un poste d’achèvement permettant de travailler à l’abri des courants. Cette dernière condition éliminant l’emploi d’un appontement, il restait à choisir entre une darse ouverte, dans laquelle la marée se serait encore fait sentir, mais non le courant, une darse fermée, c’est-à-dire un bassin à flot, et enfin une cale sèche.
  - La première solution n’a pu même être envisagée, parce que la darse aurait été envasée pendant la durée d’une seule construction par les apports d’alluvions de la Garonne. La dernière, qui avait l’avantage de doter la Société d’un outil industriel de grande valeur, ne présentait qu’un inconvénient, mais notoire : coût très élevé d’une cale sèche construite suivant toutes les règles de l’art.
  - Cet inconvénient décida la Société à accepter la solution restante, c’est-à-dire le bassin à flot. Nous verrons par la suite qu’au cours du travail il a été reconnu possible, par l’expérience acquise dans l’excavation du sous-sol, de transformer à peu de frais ce bassin en cale sèche de fortune, engin plus parfait permettant d’éliminer toute objection contre les lancements projetés.
  - (1) L’entreprise Schneider-Vigner a étudié le projet d’ensemble et exécuté toutes les fondations et maçonneries ; MM. Schneider et Cie ont étudié et construit, dans letfrs chantiers de Chalon-sur-Saône, les parties métalliques (portes busquées, bateau-porte, pont-route, pont roulant de 140 t).
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  - PREMIÈRE PARTIE
  - BASSIN A FLOT PROPREMENT DIT
  - CHAPITRE PREMIER
  - PROJETS
  - Dans son ensemble, le bassin à flot, de dimensions simplement suffisantes pour recevoir un seul grand navire, a plutôt l’aspect d’une forme de radoub qui ne posséderait pas de radier.
  - Il se compose d’un mur d’enceinte en deux tronçons parallèles réunis par une partie ogivale et d’un pertuis d’entrée possédant une double fermeture composée d’une paire de portes busquées et d’un bateau-porte ,(Pl. 216, fuj. 43 et 44).
  - La longueur utile du bassin est de 181 m comptée horizontalement depuis la pointe du buse des portes jusqu’à l’arête intérieure du couronnement de la partie ogivale.
  - Au couronnement, la largeur est de 33 m pour le pertuis d’entrée et de 37 m pour le corps du bassin.
  - Le radier est constitué par le terrain naturel convenablement dressé ; il présente, en coupe longitudinale, une pente de 5 mm par mètre vers la Garonne, en partant de la cote (— 4,32 m) au sommet de l’ogive (PL 246).
  - A. — Conditions que doit remplir l’ensemble des engins de fermeture du pertuis d’entrée.
  - Le bassin ainsi constitué diffère notablement des bassins à flot ou de demi-marée installés dans les ports et qui sont appelés à être ouverts fréquemment pour livrer presque journellement passage aux navires.
  - Le bassin de Ha Société de la Gironde, tel qu’il a été conçu, contient un volume d’eau très faible par rapport au volume du navire, tandis que les bassins à flot ordinaires des ports ont des
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  - surfaces et des réserves d’eau considérables. Il en résulte qu’on devra se mettre soigneusement en garde contre les fuites ou les apports d’eau, de manière à conserver, à peu près constant, le niveau que l’on aura choisi pour la facilité des manoeuvres d’embarquement des pièces, niveau qui pourra être sensiblement inférieur à celui de la marée haute.
  - En conséquence, nous avons recherché un système de fermeture du pertuis d’entrée permettant toutes les fluctuations de niveau des eaux du fleuve et de l’intérieur du bassin, ce qui imposait la double fermeture (1).
  - L’étude a porté sur le choix des systèmes suivants (fuj. -/, 2, 3) :
  - 1° Deux paires de portes busquées ;
  - 2° Une porte roulante ;
  - 3° Une paire de portes busquées et un bateau-porte.
  - La première solution présentait les deux graves inconvénients suivants (fig.4):
  - a) Le double buscage des portes déterminait des efforts considérables dans les maçonneries des bajoyers, ce qui entraînait des épaisseurs de maçonneries très grandes et, par suite, le caisson de fondation du massif de tête donnait lieu à une forte dépense, tant au point de vue de la ferraille qu’à celui du fonçage ;
  - b) Les enclaves des portes aval exigeaient l’établissement de deux caissons-musoirs formant des épis en rivière pouvant provoquer plus tard des ensablements. L’Administration se refusait, du reste, à l’établissement de ces caissons (2).
  - La seconde solution (fig. 2), consistant dans l’installation d’une porte roulante, aurait entraîné des dépenses très grandes quant aux maçonneries et aux fondations ; l’emploi d’un seul caisson englobant la chambre de la porte, le radier du pertuis d’entrée et le musoir opposé, n'était pas possible, en raison de sa longueur ; il fallait envisager le fonçage de trois grands caissons en prolongement, avec deux joints délicats; travail coûteux (3).
  - (1) Tandis que l’applique dans une cale sèche doit toujours se faire de l’extérieur vers l’intérieur, et, dans un bassin à flot, de l’intérieur vers l’extérieur, la fermeture du bassin de la Gironde travaille alternativement dans les deux sens.
  - (2) D’autre part, on ne pouvait se reporter en arrière, étant limité par la voie ferrée de la Compagnie d’Orléans.
  - (3) M. l’Ingénieur Guiffart, dans son intéressant mémoire sur les dernières Entreprises du Havre, signale cette même difficulté d’envisager le fonçage d’un seul caisson pour réaliser le radier et l’enclave des portes roulantes du pertuis Bellot-Tan-carville; le problème a été solutionné par l’emploi d’un caisson perdu et d’un caisson mobile; mais la création de ce dernier engin est très onéreuse pour son emploi dans une opération unique.
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- - Première solution §
  - Deux paires de portes busquées
  - Deuxième solution
  - j7SKffig£
  - Une porte roulante
  - Troisième solution
  - Dn b at e au-p orte, une paire de portes busquées
  - Caissons à ai canipnimé
  - 5100 X 2,5.00= IS25'm? 11.00 X 12.00= 105 11 00 X 12,00= 205
  - Surface totale -1833
  - HL?
  - Caissons a_an: comprimé
  - 51,50X25.00- 1283’"'50 29.00 X1100 - 593.00
  - 25.00X10.00 - 250.00
  - Surfkce totale
  - 2,031^50
  - Cmssana ait camjmntii S2.00X1100 - 885311'
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- - D’autre part, après chaque marée de niveau supérieur à celui du bassin, la porte roulante aurait été décollée, d’où une sujétion de nature à diminuer l’étanchéité de l’engin (inconvénient notablement aggravé par la nature des eaux de la Garonne qui charrient sans cesse des alluvions. bois, sable, etc.).
  - Enfin, il importe de remarquer que, pour les portes roulantes d’écluse ou formes de radoub (Zeebrugge, Bellot-Tancarville, etc.), l'applique se fait rapidement et sûrement par sassement, tandis que la fermeture de notre bassin se serait faite : à mer montante, par la marée ; à mer descendante, par la prépondérance de niveau du bassin, qui aurait bien pu, en raison de son faible volume, se vider partiellement avant de réaliser 1’ « applique », et cela principalement en morte-eau où les dénivellations sont très lentes.
  - La troisième solution (fig. 3), qui est d’ailleurs celle adoptée, comporte l’installation d’un bateau-porte aval et d’une paire de portes busquées amont; cette disposition réunit le double avantage suivant : dépense des fondations réduite au minimum, le caisson unique pouvant être foncé sans hausses, à l’abri d’un batardeau ; étanchéité complète du côté de la Garonne, ainsi que du côté du bassin.
  - En service normal, les portes busquées et le bateau-porte devront toujours être appliqués énergiquement contre les maçonneries des bajoyers. Pour réaliser cette condition essentielle, des dispositions sont prises afin que le niveau de l’espace intermédiaire soit toujours inférieur, d’une part, aux niveaux assez sensiblement constants du bassin et, d’autre part, aux niveaux éminemment variables du fleuve.
  - B.— Massif de tête.
  - Les maçonneries de tète sont établies sur un seul caisson métallique foncé par les procédés de l’air comprimé jusqu’à la cote (—14 m), où l’on a rencontré une épaisse couche de sable et gravier.
  - Les dimensions principales du caisson sont :
  - Longueur ........................52,00 m
  - Largeur...........................17,00
  - Hauteur de la chambre de travail. . 1,90
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- - — 358 —
  - La chambre de travail était divisée, par des cloisons verticales, en cinq compartiments transversaux communiquant (T?#. 4,5 et G).
  - Le massif de tête est placé normalement à l’axe du bassin. Les deux bajoyers laissent entre eux une entrée ayant 33 m de largeur au couronnement de cote (4- 6 m) ; la partie inférieure de cette entrée se rétrécit jusqu’à 30,28 m au niveau du radier à la cote (— 5,20 m).
  - Les bajoyers de tête ont 9,50 m d’épaisseur maximum au couronnement et 7,20 m d’épaisseur au droit des enclaves des portes.
  - Sur la face aval (1) du massif, est ménagée une rainure de 1 ,20 m de profondeur, ayant son radier à la cote (— 5,80 m) ; cette rainure est appareillée sur tout son pourtour pour recevoir l’applique du bateau-porte (PI. %1G, fig. 13 et 14).
  - Du côté amont, à la cote (— 6 m), est ménagée la chambre des portes busquées, dont la pointe de buse est à 1 m du bord amont du caisson. La flèche du buse a 6 m comptés depuis la droite joignant les pointes théoriques des chardonnets.
  - Les chardoiinets, ainsi que le buse, sont complètement appareillés ; les pivots des portes sont scellés dans des pierres bour-donnières noyées en partie dans le radier et sous les chardonnets.
  - La chambre de travail du caisson est maçonnée en béton de chaux à 350 kg, ainsi que le plafond, sur 4,50 m d’épaisseur ; les bajoyers sont maçonnés en béton de ciment à 450 kg enrobé dans une maçonnerie de moellons au mortier de ciment; les parements vus sont en mosaïque ; les appareils de butée sont posés sur granit de Bretagne.
  - Dans chaque bajoyer du massif de tête, sont ménagés deux aqueducs circulaires en fonte, l’un de 0,60 m de diamètre au niveau des hautes eaux de morte-eau (2) (-f- 4 m), laissant corn-
  - (1) Nous désignons ici par lé terme « aval » le côté Garonne, et par le terme « amont » le côté Chantiers.
  - (2) Les variations de marées enregistrées au marégraphe pendant une période de
  - quatre années sont les suivantes :
  - Plus forte pleine mer.......................-j- 6,50 m
  - Haute mer de vive eau ordinaire...............-j- 5,31
  - Haute mer de morte-eau ordinaire..............-J- 4,04
  - Basse mer de morte-eau ordinaire..............-j- 0,65
  - Basse mer de vive eau ordinaire. ...... -f 0,58
  - Plus faible basse mer........................— 0,24
  - Il est à observer que les crues de la Garonne modifient ces chiffres et relèvent les niveaux des basses mers et des pleines mers; de même, les vents du large augmentent l’importance de la marée; les deux effets peuvent s’ajouter; ainsi, pendant l’exécution de nos travaux, le niveau supérieur des eaux s’est élevé à la cote (+7 m).
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- - Caisson de fondation du massif de tête
  - Fig. 6
  - Coupe transversale
  - Fig. 4. - Coupe longitudinale
  - jr_333_
  - Fig. 5. - Plan supérieur
  - co
  - os
  - CO
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  - muniquer les eaux de surface du fleuve avec le bassin, et l'autre de 0,30 m de diamètre, situé au-dessous de l’étiage, à la cote (— 0,50 m) permettant la vidange ou le remplissage de l’espace compris entre les portes busquées et le bateau-porte.
  - Ces aqueducs sont obturés, le premier par robinet-vanne, et le second par des clapets se fermant automatiquement par la pression à mer montante et s’ouvrant à mer descendante, dès que le niveau de l’espace intermédiaire est supérieur à celui du fleuve (1).
  - D’une façon générale, le couronnement des bajoyers est à la côte (+ 6 m) ; toutefois, les couronnements des musoirs sont à la cote (+ 7,14 m) correspondant^ niveau de la passerelle supérieure du bateau-porte.
  - La tête du bassin coupant la route, très passagère, de Lor-mont, on a dû établir, sur les bajoyers, un pont métallique (PI. 247, fig. i) reposant sur des sommiers de pierre de taille noyés dans le béton et arasés à la cote (+ 6 m). Ce pont-route peut s’enlever à l’aide du pont roulant de 140 t desservant le bassin.
  - Une murette en maçonnerie encadre la route donnant accès à la chaussée du pont, à la cote (+ 7,21 m).
  - C. — Mur d’enceinte.
  - a) Premier projet : mur continu sur pilotis.
  - On avait espéré, d’après les sondages, que les dépenses d’épuisement seraient normales pour maintenir le plan d’eau, en tranchée, aux environs de la cote (— 5,50 m), ce qui aurait permis de construire le mur d’enceinte entièrement à l’air libre, en procédant par petites sections d’avancement.
  - Ce mur, très économique (fig. 7), devait être fondé sur un battage de cinq lignes de pieux ayant environ 10 m de longueur, reliés entre eux par deux rangs de moises longitudinales et une série de moises transversales ; les têtes des pieux noyées environ de 1 m dans la partie inférieure du mur formant massif de 6,80 m de largeur.
  - (1) Par mesure de sécurité, une petite pompe électrique de secours sera placée en communication avec l’espace intermédiaire pour enlever les eaux d’infiltration et maintenir la cote (— 0,50 m) au cas où, pour un motif quelconque, les aqueducs de vidange s’obstrueraient et ne fonctionneraient pas normalement.
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- - Le mur proprement dit était à parement vertical du côté des terres et à parement incliné à 30 0/0 vers l’intérieur du bassin ; au couronnement de cote (+ 6 m), la largeur était de 2 m. Le parement incliné su raccordait avec le massif de base par une surface cylindrique de 1,25 m de rayon.
  - Ce projet n’a reçu qu’un commencement d’exécution, car, dès l’origine des terrassements, il fut impossible de maintenir, par épuisements, le plan d’eau au-dessous de la cote (— 1 m), la sous-pression ayant, en plusieurs points, assez de force pour que le jet traversant la nappe d’eau la dépassât de 0,15 m à 0,20 m.
  - Fig. 7 F-ig.-Ô
  - Mur continu sur pilotis Mur voûté sur piliers
  - Les variations de la Garonne n’avaient pas d’influence appréciable sur le plan d’eau des fouilles, celles-ci étant ouvertes à environ 200 m dès berges du fleuve. Les venues d’eau provenaient de deux causes : soit des coteaux environnants, soit de poches comprises entre deux couches d’argile ; ces dernières provoquaient des éboulements fréquents dans les talus dès fouilles, et n’ont' pas permis de poursuivre: les.terrassements an-
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  - dessous de la cote (— 1 m) sans courir au-devant de dangers et de surprises dans le cours de la construction de l’ouvrage (1).
  - Devant cet état de choses, l’Entreprise a renoncé à l’exécution, par épuisements, d’un mur continu et a dressé un deuxième projet dont l’exécution est presque indépendante de la tenue des terres (fîg. 7 et 8).
  - b) Deuxième projet : mur voûté sur piliers foncés a l’air comprimé.
  - Les travaux de la partie courante du bassin n’ayant pu s’effectuer complètement à l’air libre, il a fallu recourir partiellement aux procédés pneumatiques, en compensant l’excès de dépense par un évidement des murs d’enceinte ; ceux-ci sont établis sur piliers foncés d’abord à l’air libre, puis par les procédés de l’air comprimé. On a conservé, pour la section transversale du bassin, la forme d’un trapèze dont la grande base au couronnement, de cote (+ 6 m), a 37 m et la petite base 33 m à la cote (— 4 m), ce qui détermine des parements intérieurs ayant un fruit de 0,20 m par mètre (PI. 217, fig. 2).
  - Le mur d’enceinte comporte vingt-cinq piliers, de section variable, en maçonnerie de blocage à la chaux. Les piliers-nos 1 et 2 et leurs symétriques (numéros bis), déterminant l’enclave des portes, sont espacés de 1 m seulement ; les piliers de la partie droite sont rectangulaires, écartés à 16 m d’axe en axe ; leur longueur est de 8,85 m comptée normalement à l’axe du bassin et leur largeur 4,75 m ; ils laissent ainsi entre eux un intervalle de 11,25 m. Ces piliers sont reliés, à la cote (+ 1 m), par des voûtes en béton de ciment et de chaux en arc de cercle surbaissé de 11,25 md’ouverture et 2,80 mde flèche. L’épaisseur à la clef est de 1,30 m et l’extrados en arc de cercle se raccorde avec la retraite de cote (+ 4 m) des piliers. La largeur de ces voûtes est de 4 m comptée à partir du couronnement (PL 246, fig. 43 et 44).
  - Les piliers de la partie ogivale ont une section horizontale en forme de trapèze dont la hauteur est de 8 m ; ils laissent entre eux un espace parallèle de 10,20 m franchi par une voûte semblable à la précédente. Un pilier spécial constitue le sommet ou la clef de l’ogive du bassin.
  - (1) Cette dernière action, que nous appellerons action des eaux de surface, est fréquente dans les terrains argileux où de grandes fissures profondes se produisent pendant les sécheresses et forment autant de poches récoltant les eaux de pluies ou d’infiltration et déterminant, pendant les déblais, des plans]dangereux de glissement.
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  - Tous ces piliers sont foncés à la cote moyenne (— 13,50 m), où l’on rencontre une couche de sable et de gravier.
  - Masques en béton armé à l’arrière des voûtes Fig.lt Fig. 9
  - Partie ogivale Partie courante
  - Plan
  - Fig. 12
  - Plan
  - En arrière et au droit de ces voûtes, sont battues cinq lignes de pieux moiséstransversalement et longitudinalement, mariés
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  - en .tête, cote (+ 1 m), par une dalle en béton de chaux de 0,30 m (fig. 8),
  - Des dispositions spéciales ont été projetées afin d’assurer une bonne stabilité des chemins de roulement du pont roulant de 140 t en évitant tout affouillement du sable de.fondation. A cet effet, on a encaissé le sable de la façon suivante :
  - D’une part, à l’arrière des piliers et en partie droite, on a prévu, sur la retraite de cote (-f- 1 m), une murette de 3 m de hauteur ayant 1 m à la base et 0,40 m au sommet ;
  - D’autre part, sur les plates-formes constituées par le moisage et bétonnage des pieux, on a posé une série de caissons ou masques en béton armé de 3 m de hauteur sur 11,25 m de longueur, ayant 0,20 m d’épaisseur au fond et de 0,15 m à 0,20 m en parois; des cloisons de 0,15 m les divisent en six compartiments ; dans la paroi côté des voûtes, est encastrée une nervure circulaire suivant l’intrados (fig. 9 et 40).
  - Dans le vide d’environ 0,10 m ménagé entre la paroi de 0,20 m et les tympans intérieurs des voûtes, un joint de terre glaise assure l’indépendance complète entre le massif voûté sur piliers et l’ensemble des pieux battus et caissons armés. Dans la partie ogivale, les caissons sont remplacés par des équerres en béton armé formant soutènement (fig. 44 et 42).
  - Le mur surmontant les voûtes et piliers est en béton de chaux avec parement vu en mosaïque.
  - Un simple revêtement en enrochements était prévu sur le talus des terres dans les sous-voûtes.
  - D. — Travaux en rivière.
  - a) Quarts de cône.
  - Les caissons-musoirs d’entrée ayant été supprimés par mesure d’économie, les bajoyers du massif de tète sont reliés aux talus de dragage du chenal d’accès simplement par l’intermédiaire de quarts de cône (PL 247, fig. 4).
  - Ces ouvrages sont composés d’une série de pieux rectangulaires jointifs inclinés à 0,15 m par mètre suivant les génératrices d’un tronc de cône, reliés, en tête par des plats circulaires en acier et maintenus par des moïses horizontales rayonnant sur des pieux battus à. barrière,. Les -pieux jointifs constituent le.
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  - coffrage d’un massif de béton élevé jusqu’à la cote (+ 6 m) pour recevoir le prolongement des chemins de roulement du pont roulant de 440 t en vue du levage du pont-route.
  - b) Chenal.
  - En aval du massif de tête, le chenal d’accès, normal à la rive, ayant 47 m de largeur au plafond, arasé à la cote (— 6 m), règne sur une longueur de 90 m environ à partir de l’arête extérieure du radier de l’écluse d’entrée. Il est raccordé avec les fonds naturels existants par une pente douce réglée autant que possible à 5 de base pour 1 de hauteur.*
  - cj Dücs-d’àlbe.
  - Des dues-d’Albe sont établis en avant du bassin pour faciliter le guidage d’un navire pendant l’opération délicate d’entrée ou de sortie normalement au fleuve.
  - E. — Stabilité des ouvrages en maçonnerie.
  - a) Massif de tète.
  - Au point de vue de l’ensemble, la stabilité du massif est largement assurée; le fonçage, à la cote (— 14m) où Ion s’encastre dans une forte couche de sable et gravier, donne une bonne assise. L’épaisseur du radier étant de 8,80 m pour une portée d’environ 30 m est largement suffisant pour obtenir une grande rigidité sous l’action des forces extérieures.
  - Toutefois, la vérification s’impose pour la stabilité desbajoyers du pertuis, lesquels sont soumis a l’effet .des actions simultanées suivantes :
  - La poussée des terres ;
  - La poussée directe de l’eau sur les maçonneries;
  - La poussée de l’eau par l’intermédiaire d’une paire de portes busquées et d’un bateau-porte.
  - Les niveaux de l’eau ont été considérés aux cotes extrêmesffie (H- 3,50 m) à l’intérieur du bassin et de (—0,50 m) entre le bateau-porte et les portes1 busquées.
  - La largeur du massif sollicité par les actions ci-dessus inen-
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- - — 3GG —
  - tionnées est de 17 m correspondant à la maçonnerie située au droit du caisson de fondation.
  - Le système de double fermeture employé nous a conduit à examiner la stabilité d’un bajoyer dans les quatre hypothèses suivantes :
  - a) Sous l’action des portes busquées et du bateau-porte;
  - b) Sous l’action des portes busquées seules, le bateau-porte enlevé ;
  - c) Sous l’action du bateau-porte seul, les portes busquées ouvertes ;
  - d) Les portes busquées ouvertes et le bateau-porte enlevé.
  - Le bajoyer a été considéré comme un solide homogène encastré à l’une de ses extrémités et libre à l’autre et sollicité par les efforts résultant des actions précédentes.
  - On a recherché le taux de travail de la maçonnerie dans le plan d’encastrement du bajoyer sur le radier.
  - Il a été reconnu, même en tenant compte des couples de torsion dûs à l’excentricité des efforts, que, d’une part, la compression maximum était inférieure à 6 kg par centimètre carré et, d’autre part, aucun point n’était soumis à des efforts d’extension dangereux (fîg. 43, 44, 45, 46).
  - b) Mur d’enceinte (Considérations générales).
  - Le premier projet ayant été abandonné, nous n’indiquerons que les conditions de stabilité du mur d'enceinte établi sur piliers foncés à l’air comprimé.
  - La stabilité a été vérifiée pour un pilier et une voûte courante dans l’hypothèse la plus défavorable réalisée’ quand le niveau de l’eau du bassin sera le plus bas possible; nous avons admis que le niveau serait à 0,50 m au-dessous de l’étiage du fleuve.
  - Au point de vue des surcharges, l’ensemble du mur deVait permettre :
  - a) Le passage d’un pont roulant de 1401 dont l’axe des chemins de roulement est à 5,50 m de l’arête du couronnement du mur;
  - b) Le dépôt d’un groupe de turbines d’un poids maximum individuel de 95 tonnes ;
  - c) Des dépôts de matériel courant sur le terre-plein situé aux abords du bassin que nous évaluons à 1 000 kg par mètre carré.
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  - Stabilité du massif de tête
  - (Hypothèse B - Action des portes-busquées ; le bateau-porte enlevé)
  - Fig. 15
  - Fig. 13
  - M-5SS'XG,\5-353i'
  - (+6,00 )
  - ï»ssmn. /Hat 5^231 jicm2 dans la. I Jtj- &ÏS35 -£ cm.2 section < Itc* J, 08Z p an* âencastremeirt, I Jh>- 0. 325 p cm1 surleracber l Sj- Ô, Ü6S p cm2
  - Fig. 16
  - Niveaux 13assm_ (+ 5.50) d’eau \ Garuunfi (-0,50)
  - (+6,00 )
  - 11-3.8 1*5,325-S132™-|
  - -- SÏ8D35Ï
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  - c) Pilier courant.
  - Le massif de maçonnerie constituant un pilier est soumis aux actions simultanées suivantes :
  - a) Les charges verticales comprenant les maçonneries, les remblais et les surcharges.
  - Ces dernières donnaient lieu aux charges uniformément réparties équivalentes suivantes :
  - Pour les turbines, sur une largeur de 4 m à
  - partir du couronnement.................2 650 kg par m2.
  - Pour le pont roulant sur une largeur de 2,85 m au delà de la zone de 4 m précédente.................................... 6 600 —
  - Enfin, sur le reste du terre-plein . . . ; . 4 000 —
  - Nous avons admis, en outre, que le niveau de cote (— 0,50 m) minimum de l’eau du bassin pourra s’établir tout autour du piiier et que la sous-pression s’exercerait en tous les points de la base du pilier (fig. 47, 48);
  - b) La poussée des terres s’exerçant sur le pilier et sur la partie supérieure de la voûte qui n’est pas abritée par le caisson en béton armé, cette dernière poussée se transmettant aux piliers contigus. Les piliers étant en moyenne encastrés de 8,50 m dans le sol, nous avons tenu compte de l’influence de la butée des terres.
  - Les coefficients de poussée ont été relevés sur les tableaux dressés par M. J. Résal.
  - Dans ces conditions, la valeur de la pression maximum exercée sur le terrain de fondation est inférieure à 7 kg par centimètre carré, chiffre quelque peu exagéré pour un terrain composé de sable et de gravier; toutefois, il convient d’observer que la « butée » des terres du radier donne une réaction horizontale supérieure à une fois et demie « la poussée » des terres extérieures et s’oppose au mouvement en avant des piliers.
  - d) Voûte.
  - Nous avons étudié la stabilité de la portion de voûte de 2,25 m de largeur au droit de la première retraite du mur dont
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  - l’épaisseur moyenne est de 1,39 m. à la clef et de 3 m à la naissance.
  - Une idemi-voùte courante est en équilibre sous l’action De son propre poids ;
  - Du poids des remblais,;
  - De la surcharge due aux turbines, soit 2 650 kg par mètre carré ;
  - Des réactions à la clef et à la naissance.
  - Stabilité d’un pilier courant
  - Fig, 17
  - Détermination du centre de pression
  - Fig. 18
  - Polygone des forces —4-
  - 1-5,00)
  - "Pceasimvs f ïïiax = G*685
  - à la. cote ^ moy = S, 523 -nvin. - 2, 381
  - L’hypothèse do l’équilibre limite <que nous avons adoptée nous place dans des conditions particulièrement défavorables, mais
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- - nous permet de déterminer les réactions à la clef et à la naissance, sans avoir recours aux équations de déformation des pièces courbes. Cette manière de procéder est bien suffisante pour le cas actuel.
  - Dans ces conditions, les pressions maxima dans les joints de clef et de naissance sont inférieures à 7 kg par centimètre carré.
  - c) Caissons et murs de soutènement en béton armé.
  - Les parois de ces ouvrages soumis à l’action des poussées des terres ont été calculées suivant les méthodes et règles de la circulaire ministérielle du 20 octobre 1906.
  - La résultante des forces extérieures, passant sensiblement au milieu de la base, donne une bonne stabilité d’ensemble à ces ouvrages et fait travailler presque uniformément les pieux de fondation.
  - CHAPITRE II
  - EXÉCUTION DES OUVRAGES
  - A. — Installation du chantier (fig. 49;. a) Déviation de la route.
  - Pour l’exécution de la tête du bassin, il a fallu de prime abord détourner la route départementale et créer, dans le chantier, une déviation pour les voies de tramways, conduites d’eau, d’électricité, etc., ce qui a restreint les lieux de dépôts déjà très limités.
  - b) Estacade en rivière.
  - Pour faciliter les approvisionnements par eau, on a construit, dès l’origine, un appontement assez avancé en rivière, desservi par une grue « Caillard » de 3 t qui a procuré une grande aisance pour le transport à pied d’œuvre de tous les matériaux.
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- - Installations des chantiers FiS*19
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  - c) Station d’air comprimé.
  - Très simple : comprenait trois compresseurs doubles et à double effet, « Sautter et Harlé » (1), commandés par trois mi-fixes « Weyher et Richemond » de 25 ch.
  - d) Broyeurs a mortier.
  - Les mortiers nécessaires aux maçonneries et bétons étaient fournis par deux broyeurs-malaxeurs « Deville-Châtel » (2) mûs par une locomobile « Weyher et Richemond » de 25 ch.
  - B. — Massif de tête.
  - a) Batardeau en rivière.
  - Le massif de tête se trouvant déjà isolé du reste du bassin par la déviation de la route, on a protégé le grand caisson, pendant son fonçage, par un batardeau en rivière, de 62,50 m de longueur, composé de deux lignes de pieux et palplanches espacées de 2,50 et retournées d’équerre aux berges aux deux extrémités. L’intervalle entre ces files de pieux parfaitement nettoyé, à mer basse, jusqu’au terrain naturel, a été rempli aveç de la glaise soigneusement pilonnée (fig. 20, 2i).
  - b) Fonçage du grand caisson, déblais et maçonneries.
  - La particularité de ce travail a;.-été.là-descente du caisson sans hausses continues (3), simplement à l’abri du batardeau qui s’opposait aux rentrées brusques des eaux de la Garonne, au délavage des terres au pourtour des tôles et au glissement en rivière fort à craindre par la nature des alluvions; ce fonçage a
  - (1) Capables chacun d’aspirer par heure un volume de 406 m8 d’air à la pression atmosphérique et de refouler un volumè de 135 m8 d’air à la pression de 2 kg par centimètre carré.
  - (2) Pouvant fournir un volume de mortier d’environ 2 m1 2 3 à l’heure:
  - (3) Les hausses non seulement jouent le rôle de tirants'reliant les deux têtes du caisson toujours les plus chargées, mais égalemenLjouent le rôle de témoins avertisseurs, indiquant par la tension des joints ou le plissement des tôles si le lest central est faible ou fort et conséquemment si les maçonneries du radier travaillent à la tension ou compression.
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  - été partagé en trois périodes : dans la première, de la cote (4- 5,50 m) à (4- 2,50 m), les déblais ont pu être sortis à l’air libre, sous le tranchant côté chantiers, qu’on tenait dégagé extérieurement pour éviter la poussée des terres vers le fleuve ; dans la seconde, on s’est servi de l’air comprimé pour le fonctionnement des treuils des sas, le terrassement continuant à l’air libre
  - Fig. 20
  - Batardeau de protection du caisson de tête
  - . jasa
  - Fig. 21
  - Coupe transversale' a 1
  - Côté Bassin
  - jusque vers la cote (-•- 1 m) ; enfin, dans la troisième, on a dû mettre l’air comprimé dans la chambre de travail pour chasser l’eau qui venait sous le batardeau et dans les terrains-avoisinants, à travers les; couches; perméables.
  - Les déblais étaient;amenés aux cheminées à l’aide de bannes placées par quatre isur des; plates-formes à voie Becauville.
  - Jusqu’à la cote (— 4 m), on a rencontré deda. glaise compacte;
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  - de (— 4 m) à (— 13 m) de l’argile mêlée de sable gris-noir ; de (— 13 m) à (— 14 m) une couche de sable et gravier; enfin, à (—14 m), le fonçage s’est achevé sur une couche de gros gravier (fig. 28).
  - La maçonnerie de lestage a été réglée pendant toute la descente, de façon à conserver une bonne prépondérance de poids par rapport à la sous-pression; la partie centrale du caisson a reçu un lest mobile constitué par le meilleur sable provenant des déblais.
  - Toute la maçonnerie d’appareil : radier, buse, chardonnets, rainure du bateau-porte, etc., a été exécutée pendant le fonçage, conduit méthodiquement de façon qu’après bétonnage de la chambre de travail la plus grande différence de niveau a été de 0,008 mm entre les bourdonnières.
  - C. — Mur d'enceinte.
  - a) Fonçage des piliers.
  - f
  - Le fonçage des vingt-cinq piliers de fondation a été conduit en commençant par la partie ogivale, c’est-à-dire opposée à la tête du bassin et simultanément à l’exécution de celle-ci.
  - La chambre de travail de chaque puits prenait appui sur un rouet ou trousse coupante métallique, monté et assemblé directement sur place, le terrain préalablement arasé à la cote (4- 1,50 m); ce rouet se composait d’amorces de contrefiches
  - . -..il .. 1 60 X 60 , .
  - trapézoïdales en cornières de---g— reunies par une tôle avec
  - fruit intérieurement, une tôle verticale de 0,600 m extérieu-
  - 80 80
  - rement et un couteau en cornière de ------g--- (fig. 22 et 23);
  - cette caisse métallique, remplie de béton de ciment, était surmontée par une maçonnerie de moellons exécutée au mortier de ciment, à paroi inclinée, de façon à former à la fois muraille pour le fonçage et ancrage de l’amorce des cheminées de 1 m de diamètre ; une chape en ciment, très soignée, assurait l’étanchéité et évitait les fuites d’air comprimé ; des tirants en métal liaient le béton du rouet à la maçonnerie de la chambre; l’apiorce de cheminée perdue était maçonnée sur 1 m de hauteur* afin de résister à la pression de l’air tendant à projeter le sas.
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  - La nécessité d’assurer une excellente prise des maçonneries pour empêcher les dislocations, par suite de leur frottement dans le sol, a obligé à mettre au moins cinq ou six puits en travail à la fois (planche 246, fîg. 4).
  - Tous les puits ont pu être foncés au début à l’air libre, de la cote (+ 1,50 m) à (— 2 m) ; la maçonnerie correspondante comprenait la construction de la chambre de travail sur 3,50 m de hauteur, puis la maçonnerie d’ancrage de la cheminée perdue, soit une élévation totale de 4,50 m.
  - Le fonçage à l’air comprimé s’est fait en quatre phases correspondant à trois surélévations de maçonneries de 2,80 m et une de 1,60 m* portant la hauteur totale à 14,50 m, le tranchant arrêté à (— 13,50 m) sur une couche de sable, gravier ou argile compacte.
  - Le vide de la chambre de travail et des cheminées étant rempli de béton de chaux jusqu’à la cote (+ 1 m), le puits de fondation devient un pilier de voûte.
  - Suivant l’avancement normal des terrassements, on a fondé d’abord les puits côté Bordeaux, sauf les numéros 1 bis et 2 bis correspondant à la déviation de la route; en second lieu les puits côté Lormont dans les mêmes conditions ; enfin les puits 1-1 bis et 2-2 bis, après rétablissement de la route à son emplacement primitif sur la tête du bassin.
  - b) Battages entre piliers.
  - Exécution des voûtes. — Le battage à refus des pieux des masques, exécuté à l’aide d’une sonnette Lacour avec mouton
  - Bull.
  - Rouet de pilier courant Fig. 22
  - Fig. 23
  - jeluMiontciIfi suivant ab.
  - 26
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- - de 1,500 kg, était entrepris après le bétonnage des piles; ces pieux, après avoir traversé les couches de glaise compacte et de sable gris, étaient ancrés dans la couche de sable et gravier aux environs de la cote f— 12 m) ; on procédait ensuite à leur moisage et au cintrage des voûtes en béton dont l’exécution suivait de près ce moisage (PI. 2/6*, fig. 2 et 3).
  - c) Exécution des masques en béton armé.
  - Ces masques devant servir à la fois à maintenir les terres et à reporter la charge du pont roulant sur les pieux, la tête de ceux-ci était dégagée de la cote (-j- 1 m) au zéro, remblayée en sable jusque sous les moises, bétonnées sur quatre files de, pieux ; sur le plateau ainsi constitué, on disposait les fers des semelles en béton armé et les coffrages amovibles des masques et nervures (PL 2/6, fig. i).
  - D. — Terrassements.
  - a) A la machine jusqu’aux cotes (-j- 1,50 m) et (0,00 m). b) Aux ÉLÉVATEURS AU-DESSOUS DE LA COTE 10,00 m).
  - Les déblais à l’air libre ont été exécutés en deux phases distinctes au point de vue du matériel d’extraction; pendant la première, le terrassement à pu se faire, au moyen de rampes avec rebroussements et courbes (fig. 49), à l’aide de trois locomotives à voie de 0,60 m et wagonnets de 1 m3 ; on a atteint ainsi la cote (+ 1,50 m), niveau des plates-formes d’implantation des piles et la cote zéro sur une partie de la surface intérieure du bassin ; pendant la deuxième phase, les rampes s’accentuant et les rebroussements devenant difficultueux, on eut recours aux élévateurs consistant en grues à vapeur et monte-charges placés sur les murs du bassin (fig. 2â) et extrayant, par grue, de 180 à 200 m3 par jour, ei par monte-charge de 100 à 120 m3.
  - Le cube ainsi extrait fut d’environ 95000 m à la machine et 40,000 m aux élévateurs.
  - Une certaine partie des déblais, provenant des meilleures couches les plus sableuses, a été mise en dépôt en vue des remblais ultérieurs derrière les murs d’enceinte du dock, ou
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  - pour être employée à l’exhaussement du sol des Chantiers de la Gironde. Le surplus des déblais a été très utilement employé à
  - Fig. 24.
  - Monte-charge pour terrassements
  - remblayer de vastes emplacements derrière la voie de la Compagnie d’Orléans, contribuant ainsi à la mise en valeur des terrains de la rive droite, appelés à un grand avenir.
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  - DEUXIÈME PARTIE
  - TRANSFORMATION DU BASSIN A FLOT EN CALE SÈCHE DE FORTUNE
  - CHAPITRE I
  - PROJET
  - A. — Principe de la transformation.
  - Bien que le mur d’enceinte eût été calculé dans l’hypothèse que le niveau des eaux dans le bassin ne serait jamais inférieur à (— 0,50 m) — ce qui impliquait l’obligation de draguer les derniers mètres de la fouille, après la mise en eau —, on s’est risqué, dans la partie ogivale, à exécuter le terrassement définitif jusqu’à la cote (— 4,50 m), à l’aide des élévateurs, une pompe Dumont de 0,300 m d’aspiration suffisant à étaler les sources provenant des coteaux de Lormont.
  - En même temps, l’examen minutieux des voûtes et piliers n’accusait pas de fatigue anormale.
  - En présence de cet état de choses, la Société de la Gironde demandait à T « Entreprise » si on ne pourrait, dans l’avenir ? assécher à nouveau le bassin, c’est-à-dire le transformer en cale sèche de fortune? La réponse était malaisée, car le problème renfermait une inconnue dont il était impossible de chiffrer la valeur: Quelle serait la poussée des terrains, si l’on venait à épuiser brusquement après une période de plusieurs mois de mise en eau?
  - Il ne fallait pas perdre de vue que le mur d’enceinte se trouvait, pendantl’exécution, dans des conditions exceptionnellement favorables de stabilité par les épuisements progressifs et quotidiens ayant asséché, presque totalement, les terrains, vierges et de remblais, situés à l’arrière de ce mur.
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  - D’autre part, l’exécution des battages entre piliers et de battages dans la partie centrale pour l’appui des tins devant donner une certaine étanchéité au bassin, il était à présumer, à moins de très fortes rentrées d’eau quand on approcherait de la Garonne, qu’on pourrait à peu de frais, avec les moyens des Chantiers, en prélevant une faible puissance sur leur disponible, maintenir l’engin à sec.
  - Par contre, on ne pouvait répondre de la tenue des piliers, les eaux, environnant le bassin n’ayant pas leur libre écoulement et devant pousser plus ou moins le mur d’enceinte suivant la hauteur « inconnue » où leur niveau s’établirait dans le sol et aussi suivant la difficulté, plus ou moins grande, qu’elles éprouveraient à se déverser dans le dock, ou vers la Garonne.
  - Ces diverses considérations amenaient l’Entreprise aux conclusions suivantes :
  - L’expérience acquise, au jour de la discussion, aussi bien sur la bonne tenue des ouvrages que sur le régime des eaux d’infiltration, permet d’augurer le succès, presque certain, de la transformation, à peu de frais, du bassin en cale sèche sous les réserves suivantes, découlant des inconvénients exposés :
  - 1° La. cale sèche sera une cale sèche de « fortune », c’est-à-dire qu’on né cherchera pas à résister à la sous-pression par l’épaisseur des ouvrages, mais au contraire que l’on créera tout un réseau de drains permettant aux sources de venir tomber librement dans un puisard d’où elles seront évacuées par une pompe d’assèchement ;
  - 2° La Société de la Gironde devra déterminer, par expérience, la durée prudente de l’épuisement du dock, afin de ne pas soumettre trop brusquement l’enceinte aux effets des poussées dûes aux terrains mouillés ;
  - 3° Certains renforcements seront apportés aux ouvrages primitivement prévus, notamment aux pieds des piliers et au droit des sous-voùtes ;
  - 4° Le radier, de faible épaisseur, sera considéré comme un simple radier de « propreté » et des fondations spéciales établies sous les attinages pour supporter le poids des navires ;
  - 5° Le bateau-porte sera renforcé de façon à pouvoir supporter la pression d’eau totale entre les cotes (+ 7 m) à (— 5,20 m).
  - Après mûr examen, la Société de la Gironde acceptait les propositions et le nouveau projet de l’Entreprise et encourait les risques des venues d’eau plus importantes dans l’achèvement
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  - des travaux, vers la Garonne, en se basant sur les considérations suivantes :
  - En admettant, au pis aller, qu’on ne puisse réaliser l’épuisement total et se servir du dock intégralement comme cale sèche, les consolidations prévues et le battage sous attinages; permettront :
  - a) De faire jouer dans des limites beaucoup plus grandes, la. facilité que donne la double fermeture de maintenir, à l’intérieur du bassin, le niveau d’eau le plus favorable aux travaux d’arme ment ;
  - b) De réaliser un échouage partiel du navire dans de bonnes conditions de sécurité, .d’où simplification des amarres, travaux à bord rendus faciles par l’immobilité du bateau, augmentation de hauteur libre sous le crochet du pont roulant desservant le bassin, facilités d’approche, etc.
  - Les dépenses envisagées devaient donc avoir, de toutes façons, une utilisation pratique^qui, très heureusement, est devenue totale par suite du succès complet des dispositions que nous allons décrire.
  - B. — Amélioration et renforcement du mur d’enceinte.
  - Consiste essentiellement dans la création de renforts aux piliers et de revêtements maçonnés aux perrés des sous-voûtes.
  - a) Entretoisements et contreforts des piliers.
  - En vue de donner aux piliers une meilleure stabilité, on les a, réunis, deux à: deux, transversalement an bassin, par des entretoisements constitués par des coulées de béton au mortier de ciment de 2,25 m d’épaisseur, ayant 4,75 m de largeur au droit des piliers et 2,75 m dans la partie centrale, où ces entretoisements coiffent le battage? des pieux sous affinage, ce qui, comsr titue un excellent encastrement de béton, arasé au niveau du radier (PL fig,. 5, 4, 5).
  - Afin de réaliser également un certain encastrement dans les piliers, les entretoisements sont prolongés par des contreforts maçonnés' venant buter,, d’une part, dans la pile sur 2,50 m de
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- - hauteur et, d’autre part, sur 3 m dans la coulée de béton par l’intermédiaire de redans convenablement disposés (PI. 247, fig. 3).
  - Dans la chambre des portes, les piliers sont butés par des nervures entretoises en béton de ciment ayant alternativement 2 m et 1,50 m d’épaisseur constituant le radier. Dans les nervures de 1,50 m d’épaisseur sont ménagés les évents nécessaires à l’évanouissement de la sous-pression.
  - Les. piliers de la partie ogivale sont butés par des contreforts sensiblement de même section que ceux de la partie courante, mais ont une direction normale1 à l’arc d’ogive correspondant.
  - b) Renforcement des sous-voûtes.
  - Dans le but, d’une part, de solidariser, dans une certaine mesure, les piliers contre la poussée des terres et, d’autre part, de réaliser les meilleures conditions; de propreté et d’aspect dans l’aménagement intérieur , les enrochements sous voûtes ont reçu un revêtement en béton, au mortier de chaux hydraulique, ayant 0,60 m d’épaisseur à la partie supérieure et 1,20 m à la partie inférieure. La. base de cette maçonnerie comporte un éperon horizontal de 1,60 m de longueur établi a 1 m en contrebas du niveau supérieur du radier et, par suite, en liaison et butée avec le béton de propreté de ce radier. La tête se termine par un bourrelet de 1 m d’épaisseur qui s’encastre sur les moises de la plate-forme d’assise des; caissons en béton armé;.
  - G. — Attinage et radier de propreté.
  - La principale condition économique de la transformation .en cale sèche devant résider dans la très faible dépense correspondant au radier, on a été. dans l’obligation d’établir une fondation spéciale sous les tins appelés' à supporter lé poids des navires. Gette fondation se compose essentiellement d’un battage assez important coiffé; par un plateau général en béton au morutier de ciment, à 450 kg. Le battage est divisé en trois zones la zone centrale d’environ 160 m de longueur, est constituée par trois files de pieux, écartées à 1 pi d’axe en axe ; les deux zones latérales, d’environ 98i m de longueur, sont constituées chacune également par trois files de pieux espacées à 1,45 m et 1,25 m d’axe en axe. Les pieux,, d’un diamètre moyen de 0,32 m, ont
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  - des longueurs variant de 6 à 10 m. Des moises longitudinales et transversales de 0,24 m X 0,12 m, assurent une liaison parfaite entre les neuf lignes de pieux.
  - Le massif de liaison en béton a 2,25 m d’épaisseur au droit des contreforts et entretoisements des piliers dont il fait partie et constitue l’ancrage central, et 1,50 m seulement en dehors de ces entretoisements.
  - Enfin, toute la superficie de la fouille non recouverte par les maçonneries de béton des contreforts et entretoisements des piliers, ou des fondations sous at'tinages, a reçu un revêtement en béton, au mortier de chaux, de 0,40 m d’épaisseur constituant le radier de propreté proprement dit destiné à faciliter l’exploitation de l’engin, nettoyages, manœuvres pour le carénage, transport des pièces, passages des ouvriers, etc.
  - D’une façon générale, le radier a une pente longitudinale de 0,005 m par mètre, de la partie ogivale vers le pertuis d’entrée et deux légères pentes transversales vers les rigoles d’évacuation.
  - D. Écoulement des eaux. Assèchement.
  - Pour réaliser à la fois la condition essentielle de laisser les eaux s’écouler librement (pour détruire, dans la plus large mesure, leur poussée ou sous-pression), et d’assécher le dock pratiquement, on a établi tout un système de drainage se composant des éléments suivants :
  - a) Larrons ou rarracanes des sous-voutes.
  - Les enrochements posés sur le sol convenablement décapé constituent la première série de drains, se dégorgeant par un ensemble de barbacanes horizontales circulaires, de 0,25 m de diamètre, qui débouchent au droit de légères rigoles, amenant leseaux d’infiltration aux grandes rigoles longitudinales (PL 2/7, fig. 3 et 5).
  - b) Events du radier.
  - Dans chaque travée, entre deux piliers, on a disposé huit évents verticaux cylindriques, de 0,25 m de diamètre, établis au droit de drains spéciaux en enrochements; ces évents débou-
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  - client, comme les larrons, dans de petites rigoles transversales aboutissant aux grandes rigoles longitudinales.
  - c) Rigoles, collecteur et puisard.
  - Le collecteur général se compose de deux branchements longitudinaux débouchant dans un collecteur transversal situé près
  - Fig. 25
  - Disposition de la pompe l’assèchement et puisard
  - du seuil de la chambre des portes et qui amène toutes les eaux d’infiltration dans un puisard unique ; les collecteurs longitudinaux, en forme de gorge, ont 0,30 m de diamètre, et 0,40 m de profondeur; ils sont situés à 4 m des piliers, ce qui permet un
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  - nettoyage facile ; le collecteur transversal a 0,60 m de diamètre.
  - Le puisard est placé à proximité de la rainure de joint, entre les piliers 1 et 2, dans laquelle est logée la conduite d’épuisement ; ses parois, de 1 m d’épaisseur, sont exécutées en maçonnerie au mortier de ciment et son radier, de 0,80‘ m, est en béton riche de petits galets, également au mortier de ciment.
  - d) Disposition de la pompe d’assèchement.
  - Les Chantiers de la Gironde ont établi, dans un puits à la cote zéro, une pompe centrifuge Dumont de 0,300 m d’aspiration, mue par une dynamo blindée placée à la cote (+ 6,00). Le tuyau d’aspiration passe dans une niche réservée dans le joint, entre les piliers 1 bis et 2. bis ; il est obturé par un robinet-vanne à l’entrée de la pompe (fig. 25).
  - Le tuyau de refoulement débouche dans une cuve maçonnée de 2 m X 2 m, permettant de décanter le sable entraîné, et d’où part le tuyau d’évacuation de 0,50 m de diamètre.
  - E. — Stabilité des ouvrages.
  - Les ouvrages de renforcement ayant été étudiés en vue d’une mise à sec complète du bassin, les sections des massifs d’entretoisement des piliers ont été déterminées pour transmettre au massif central la résultante des poussées et contre-poussées des terres mouillées s’exerçant a l’arrière et à l’avant des piliers..
  - Dans le calcul, on n’a pas tenu compte de l’appoint de stabilité apporté par Faction des poussées symétriques sollicitant les piliers opposés.
  - Dans ces conditions, le massif d’entretoisement joue le rôle d’un étai horizontal encastré vers l’axe du bassin, sur un groupe de pieux entrant dans la constitution des fondations sous atti-nage.
  - Le cas le plus défavorable pour la poussée des terres donne toujours une résultante passant à l’intérieur du noyau central de la section transversale de l’étai;. cette section est, par suite, entièrement comprimée. La résultante des poussées étant supposée intégralement absorbée par l’étai,. la compression maxi-
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  - mum ne dépasserait pas 12 kg par centimètre carré, même en négligeant l'effet de la butée du sol.
  - Les calculs ne tiennent pas compte non plus des poussées des terres situées entre piliers; ces poussées sont considérées comme indépendantes et sans aucune influence sur la stabilité des piliers voisins, les battages et revêtements de talus ayant été établis en conséquence.
  - CHAPITRE, II
  - EXÉCUTION DES OUVRAGES
  - L’exécution des travaux complémentaires, nécessités par la transformation du bassin en cale sècbe, a été attaquée sur les deux points extrêmes : d’une part, dans la partie ogivale où les terrassements étaient presque terminés, les sous-voûtes dégagées et leur revêtement commencé; d’antre part, dans la chambre des portes où il importait de préparer leur emplacement de montage. Cette double attaque n’a pas toujours permis de conduire le travail de façon rigoureusement méthodique, bien qu’on s’y soit appliqué dans la plus large mesure et dans la plus grande partie de l’ouvrage, afin d’éviter les mouvements pouvant résulter des poussées (PL 2L6, fig. 5).
  - A. — Nervures et contreforts des piliers.
  - La phase la plus critique a été celle correspondant à la construction des nervures destinées à la butée des piliers; ceux-ci étant dégarnis sur 2,25 m en contre-bas du fond du bassin, on a dû procéder: avec prudence en n’exécutant d’abord la fouille que sur une longueur d’environ 3 m, de façon à pouvoir- y couler très rapidement: le béton correspondant.
  - On avait craint d’être obligé de faire ce premier bloc de béton en deux fois, sur la demi-largeur du pilier, ce qui aurait créé des sujétions de boisage et rendu la nervure moins homogène ;; on a pu éviter cet inconvénient par le remplissage immédiat des fouilles.
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  - La nature du terrain, dans toute la chambre des portes et au delà jusqu’à la limite des piliers 7 et 7 bis, étant du sable fin, toutes les fouilles ont dû être coffrées et boisées; les palplanches ont pu être mises en place et retirées au moyen d’injections d’eau, ce qui a permis de faire une grande économie de bois.
  - Les épuisements locaux et partiels ont été assurés «par une petite pompe portative mùe directement par une dynamo de 3 ch. L’épuisement général était assuré par deux pompes Dumont de 0,200 m d’aspiration, l’une mùe par une locomobile de 25 à 30 ch pour la partie courante du bassin, l’autre actionnée par un moteur électrique des Ateliers pour la chambre des portes.
  - Les contreforts proprement dits en maçonnerie, reliant la face des piliers aux nervures en béton, ne s’exécutaient qu’en dernier lieu, en même temps que le radier de propreté.
  - B. — Battages et radier en béton sous attinage.
  - Les battages sous attinage, devant constituer l’appui et l’encastrement des nervures ou étais des piliers, auraient dû précéder toujours la construction de ces nervures, si les terrassements l’avaient permis; on s’est rapproché le plus possible de cette règle; dès qu’une longueur de battage, correspondant à un écartement entre deux piliers, était terminée, on creusait la fouille du radier sous attinage; on posait lesmoises, on coulait le béton de ciment sur 1,50 m de hauteur; enfin, on terminait la seconde partie des nervures en béton déjà amorcées sur 3 mètres.
  - G. — Revêtement des sous-voûtes et radier de propreté.
  - Lorsque le béton des nervures et de la partie centrale entrp deux piliers était achevé, on exécutait les enrochements, puis le béton de revêtement des sous-voûtes, et, pour compléter le radier général, on terminait en dernier lieu le béton du radier de propreté. Les travaux ont été conduits de telle façon que la partie courante du bassin a été terminée presque en même temps que le bas-radier.
  - L’approvisionnement du béton se faisait très simplement, à
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  - l’aide d’une bétonnière verticale déversant directement dans les wagons le conduisant aux points voulus. Afin de n’avoir pas à remonter le béton des sous-voûtes, on distribuait celui-ci à l’aide
  - Fig. 26
  - Cou lotte pour la confection du béton sous voûte
  - !M°-i
  - de deux coulottes (jig. 26), à inclinaison variable, déversant l’une dans l’autre; la première recevait directement le béton des wagonnets; la seconde le conduisait exactement au plancher de l’étage désigné.
  - D. — Puisard.
  - La construction du puisard définitif, destiné à remplacer les deux puisards de fortune et à récolter toutes les eaux d’infiltration, a donné lieu à quelques difficultés par suite de la présence de sources importantes amenant des sables fins et menaçant d’afïouiller les piliers voisins.
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  - Ce puisard, présentant horizontalement un vide intérieur de 3,50 m X 3 m, devait être fondé, par havage, à la cote (—10 m), de façon qu’avec un radier en héton de ciment de 1 m d’épaisseur sa profondeur restât de 3 m. En cours d’exécution, on a dû arrêter le tranchant à la cote (— 9,37 m), les rentrées d’eau rendant le terrassement très difficultueux et la venue constante des sables obligeant à limiter les épuisements (fig. 25).
  - On n’avait pas cru devoir, à l’origine, créer une chambre de travail à air comprimé, comme pour les piliers, parce que cette chambre diminuait le volume du puisard et se prêtait mal au débouché des collecteurs, à la visite et aux nettoyages ultérieurs.
  - Le béton du radier n’a pu être exécuté à sec, les sources ayant déterminé une excavation profonde de la cote (—9 m) à (—13 m) qui, bien que remplie avec des enrochements, se reformait et pouvait compromettre la stabilité des ouvrages; ce qui a obligé à laisser remonter le plan d’eau. A ce moment, deux solutions se présentaient :
  - a) Fermer la partie supérieure du puisard par un plancher métallique convenablement lesté, muni d’une cheminée et d’un sas pour envoyer l’air comprimé ;
  - b) Ou bien couler simplement le béton dans l’eau par l’une des méthodes usuelles.
  - On s’est arrêté à la deuxième solution plus rapide, l’emploi de l’air comprimé pouvant se faire plus tard au cas improbable où la méthode employée ne donnerait pas entière satisfaction. Toutefois, afin de comprimer le sol et de le rendre à la fois plus résistant et plus étanche, on a battu une série de pieux au refus dans le puisard; puis, les enrochements bien nivelés, on a fait usage d’une pompe Jeandin pour nettoyer parfaitement tous les apports et obtenir une bonne adhérence du béton aux enrochements et aux parois maçonnëes; ensuite, on a coulé du béton très riche en mortier pour boucher le mieux possible les vides des enrochements et les solidariser. Enfin, on a exécuté le radier proprement dit, sans interruption, au moyen d’un tuyau toujours rempli de béton afin d’empêcher l’eau de s’y introduire et de produire des délavages.
  - Tout porte à croire que, le bassin mis en eau pendant un certain temps, la venue des sources coupée par la contre-pression, les excavations se reboucheront d’elles-mêmes et que, lorsqu’on épuisera à nouveau, l’eau d’infiltration suivra les drains lui offrant des chemins naturels.
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  - E. — Démolition du batardeau, Dragages en rivière.
  - Dans le but d'éviter an afflux trop brutal des eaux sur les parties* fraîchement bétonnées du radier, on a d’abord laissé le plan d’eau monter naturellement par le débit des sources, puis on a augmenté ce débit à l’aide d’un siphon traversant le batardeau.
  - Pendant cette montée lente, on a pu, à l’aide d’un palan différentiel de 20 t, arracher les pieux et palplanehes du rideau situé à l’intérieur du batardeau, dans la rainure du bateau-porte, en même temps qu’une grue à vapeur, placée sur un des quarts de cône, enlevait les enrochements des anciens perrés.
  - La démolition de la partie du batardeau en rivière s’est ensuite continuée, à sujétion de marée, pendant que la drague attaquait son travail au large; celui-ci devait être conduit de façon à livrer le chenal un mois avant le lancement du Vergniaud. Les déblais, suivant leur nature, étaient évacués soit par le refouleur de l’Administration, pour la plus grande part, soit par transports et déversements en clapets.
  - Malgré la présence de débris de bois ou de blocs forcément abandonnés dans le travail d’enlèvement du batardeau, le matériel de dragage, confié à des mains expérimentées, n’a subi aucune avarie grave. ,
  - GÉNÉRALITÉS
  - À. — Provenance et qualité des matériaux.
  - Les matériaux entrant dans la construction du dock étaient des provenances suivantes :1
  - Ciment de Portland : de l’usine de La Souys, près Bordeaux, appartenant à la Société des Ciments français, marque Demarle-Lonquety;
  - Chaux hydraulique ? de Saint-Astier (Dordogne) ;
  - Sable et galet : dragués dans la Garonne, en amont de Bordeaux, face à Langoiran ;
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- - — 390 —
  - Moellons bruts pour maçonnerie et enrochements : des carrières de Blaye, Podensac et Frontenac, dans la Gironde; de la carrière de Chazelles, dans la Charente;
  - Pierre de taille en moellon calcaire : des carrières de Vilhon-neur (Charente) et de Saint-Macaire (Gironde) ;
  - Pierre de taille de granit : des carrières de Chantentiy-sur-Loire (Loire-Inférieure) ;
  - Bois de construction : pieux en pin des Landes, moises et bois de charpente en pitchpin d’Amérique.
  - L’ensemble des travaux à exécuter pour la construction de la cale sèche, en trois ans, comportait environ les cubes suivants :
  - Dragage du chenal en rivière......... 32 000 m3
  - Terrassements : à la machine......... 95 000
  - — aux grues et monte-charges. 40 000
  - Béton au mortier de chaux............ 14 300
  - Béton au mortier dê ciment...........12100
  - Béton armé........................... 500
  - Maçonnerie de moellons bruts .... 15 000
  - Maçonnerie de pierre de taille calcaire. 250
  - Maçonnerie de pierre de taille de granit. 135
  - Enrochements............................ 1200
  - Pieux des masques et sous attinage . . 2 810
  - Moises et bois de charpente.............. 670
  - Poids des fers et aciers :
  - Caisson de tête.........t.................... 3401
  - Fers des rouets, du béton armé, des charpentes. 140
  - Bateau-porte et lest........................... 650
  - Portes d’écluse............................ .N 290
  - Pont-route....................................... 90
  - Pont roulant de 140 t.......................... 300
  - Bollards et accessoires. ........... 10
  - Total .... 1 8201
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- - — 391 -
  - B. — Force motrice.
  - Puissance mécanique par rapport a la main-d’œuvre :
  - La force motrice actionnant le gros outillage était d’environ
  - 210 ch répartis de la façon suivante :
  - 3 locomotives de 10 ch. . ............... 30 ch
  - 2 grues à vapeur de 3 t..................... 24
  - 1 monte-charge de 2,5 t..................... 13
  - 1 installation d’air comprimé et atelier . . 75
  - 1 installation fabrication de mortier .... 25
  - 1 sonnette à vapeur......................... 18
  - 1 installation d’épuisement................... 25
  - Total .... 210 ch
  - 1 drague (Administration). ...............Mémoire.
  - Les dragages ayant été exécutés par l’Administration, l’appareil moteur ne figure pas au tableau de la force motrice; de même pour la puissance correspondant à la part des épuisements et de l’éclairage assumés par les soins de la Société de la Gironde.
  - Il est intéressant de rechercher le rapport de travail mécanique à la main-d’œuvre. Nous l’avons consigné dans le tableau ci-dessous pour les opérations principales :
  - FORCE NOMBRE RAPPORT
  - MOTRICE d’hommes HP
  - HP N ir
  - Déblais à l’air libre, extraction, transport,
  - épuisement 80 ' 92 0,87
  - Déblais à l’air comprimé .......... 75 36 2,08
  - Fabrication des mortiers 25 48 0,52
  - Déchargement des matériaux ........ 12 16 0,75
  - Battage de pieux 18 8 2,25
  - Ensemble 210 200 1,05
  - Bull.
  - 27
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- - Graphiques d’avancement des Travaux
  - 1907
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- - 393 —
  - La moyenne de puissance motrice, d’environ 1 cheval-vapeur par ouvrier, est plutôt élevée; cela tient à ce que le nombre des travailleurs s’est trouvé forcément limité par l’exiguïté des emplacements mis à la disposition de l’entreprise, par la nature des travaux de havage, enfin par les sujétions de manœuvres et opérations se commandant l’une l’autre.
  - G. — Délais d’exécution, graphiques (fig. 27, 28, 29).
  - Les rendements journaliers variaient dans les limites suivantes :
  - Déblais.....................de 200 à 250 m3
  - Maçonnerie ordinaire (piliers) . 30 40
  - Béton.................. 100 120
  - Les durées d’exécution des différentes parties constituant le
  - mur d’enceinte se répartissaient comme suit :
  - Havage et maçonneries d’un pilier , . 4 à S mois.
  - Battage et moisage des pieux d’une
  - plate-forme entre piliers........... 10' jours.
  - Appareillage et bétonnage d’une voûte. 3à4 — Masque arrière en béton armé......... 15 —
  - Le graphique d’ensemble (fig. 27) montre les délais d’exécution relatifs à chaque nature de travail. Il ressort de ce graphique que la durée effective d’exécution de l’ensemble de l’œuvre, y compris la transformation en cale sèche de fortune, n’a pas dépassé trente-cinq mois, soit trois années.
  - Les parties fondations et maçonneries correspondant à une dépense d’environ! 3 millions, la marche des travaux a dû être réglée de façon à absorber environ 1 million par an, ce qui (ainsi que nous venons de l’exposer pour la force motrice) était une marche intensive, eu égard aux sujétions de toutes natures.
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- - TROISIÈME PARTIE
  - OUVRAGES MÉTALLIQUES (1), OUTILLAGE ET ACCESSOIRES
  - A. — PORTES BUSQUÉES
  - a) Description.
  - Les deux vantaux constituent la fermeture proprement dite du bassin et assurent la retenue des eaux. En vue de réaliser le bon fonctionnement de la double fermeture, il est nécessaire de conserver, entre le bateau-porte et les portes busquées, un niveau constant inférieur à celui de l’étiage de la Garonne.
  - En conséquence, chaque vantail a été calculé pour résister aux charges d’eau résultant des niveaux de (+ 5,50) dans le bassin, amont des portes, et de (—0,50) dans l’espace intermédiaire, aval des portes.
  - Dans les calculs, on a admis que les montants verticaux des aiguilles reportaient toutes les pressions par appuis simples sur trois entretoises horizontales. De même, ces entretoises ont été considérées comme des poutres posées sur appuis simples.
  - Les butées des vantaux entre eux et sur la maçonnerie s’opèrent au moyen d’appareils d’appuis métalliqués situés au droit des poutres horizontales. La poutre inférieure, appuyée sur toute sa longueur sur la maçonnerie et pour laquelle le buscage n’intervient pas, ne comporte pas de butée directe sur les char-donnets.
  - Dispositions générales (fig. 30,34, 32).
  - La hauteur totale d’un vantail est de 11,27 m et sa longueur, comptée entre les points de butée, est de 19 m environ ; son épaisseur, hors bordé, de 1,75 m.
  - (1) Ces ouvrages, dont le poids total atteint 1800 t, sont surtout intéressants par leurs dimensions exceptionnelles qui dépassent, pour le bateau-porte et les portes busquées, celles des ouvrages similaires existant en France. ,
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- - Vantail de portes busquées
  - Demi-coupe longitudinale Fig. 30 Demi-vue extérieure
  - Fig. 31
  - Coupe transversale courante
  - Plan de l’entre toi se .intermédiaire
  - Fig. 32
  - OLZ'OI
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  - L’ossature de chaque vantail se compose de trois poutres horizontales également distantes, sur lesquelles s’appuient des montants verticaux au nombre de quatorze, distants de 1,40 m et de 1,10 m et dont les deux extrêmes constituent le poteau busqué et le poteau-tourillon.
  - Les montants situés au-dessus de la poutre intermédiaire sont à treillis à croix de Saint-André ; les montants inférieurs sont à âme pleine. Une cloison horizontale étanche, située à 3,275 m au-dessus de la poutre inférieure, constitue, avec les montants inférieurs et les bordés, autant de caisses étanches distinctes, communiquant entre elles par des ouvertures fermées par des tampons hermétiques. Ces compartiments communiquent avec l’extérieur au moyen d’une cheminée centrale et d’une échelle de visite.
  - L’ensemble de ces caisses constitue donc un flotteur au-dessus duquel, et de part et d’autre de la cheminée centrale, se trouvent deux chambres à eau qui peuvent être mises en communication avec l’amont et l’aval au moyen de vannes de 0,20 m X 0,20 m qui sont manœuyrées de la partie supérieure du vantail. Un accès par échelle est ménagé dans chacune de ces deux chambres.
  - Dans la cheminée centrale et au niveau de la poutre intermédiaire, dont l’âme forme plancher, est installée une pompe à main aspirante et foulante qui permet, par une série de tuyaux verticaux, d’aspirer les eaux d’infiltration dans l’une ou l’autre des caisses étanches inférieures et, par une tuyauterie spéciale, d’épuiser, si besoin était, les caissés à eau. supérieures.
  - Toutes les ouvertures donnant accès aux échelles de visite peuvent être, fermées par des portes.
  - L’étanchéité pour la retenue des eaux du bassin est réalisée au moyen de fourrures en bois de chêne, à l’extérieur des vantaux, sur le poteau busqué, le long de la poutre inférieure et sur le poteau tourillon.
  - Chaque vantail est supporté, à la partie inférieure, par une crapaudine reposant sur un pivot scellé dans la hourdonnière et, à la partie supérieure, guidé par un tourillon saisi par un collier relié à deux ancrages dans les bajoyers. Ce collier présente un dispositif de réglage dans deux directions.
  - L’un des ancrages est orienté suivant le prolongement de la porte ouverte, placée dans son enclave, et relié à un pylône métallique noyé dans la maçonnerie; l’autre ancrage est orienté
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  - suivant le prolongement de la porte en service placée contre le buse, et constitué par un système de barres articulées sur des appareils d’appui noyés dans la maçonnerie; sous l’effet d’une
  - Fig. 35
  - Ancrages des portes busquées
  - traction sur la barre horizontale reliée au collier, les semelles de ces appareils d’appui sont comprimées et intéressent une grande masse de maçonnerie (fig. 33, 34, 35),
  - b) Montage.
  - Des craintes sérieuses sur la tenue du batardeau en rivière avaient fait envisager deux solutions également délicates :
  - 1° Montage à l’intérieur du bassin à l’abri de la déviation de la route ;
  - 2° Montage sur une cale inclinée et lancement en Garonne. Dans les deux cas il fallait amener les deux portes à flot, après
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  - la mise en eau du bassin et les échouer sur leurs pivots, opérations très aléatoires.
  - On a préféré renforcer le batardeau, d’une part, par un battage à (— 3,00) et des bracons vers le fleuve, d’autre part par un rideau de palplanches appuyant sur la rainure du bateau-porte et maintenu par les remblais avec talus de 1,5 pour 1 (fig.36).
  - Le montage s’est fait ainsi, sans difficulté, à l’aide d’une grue de 7 t roulant sur un plancher posé sur chevalets espacés de 4,25 m, reposant eux-mêmes sur le buse et sur le béton du radier (PL fig, 8). Un pylône central a permis, après montage
  - du vantail amont, de reporter toute l’installation à l’aval, pour le montage du second vantail, (fig. 31 et 38.)
  - c) Manœuvre.
  - Pour cette opération, il n’a pas paru nécessaire ni économique de prévoir une installation permanente pour une ouverture aussi, peu fréquente. Il sera facile d’établir, avec les moyens des Chantiers de Bordeaux, une installation de fortune permettant, de l’un et de l’autre bajovers, de faire effort sur les vantaux au moyen de chaînes ou de câbles métalliques. Il est évident qu’après un long temps de repos, une telle opération devra être bien préparée par un nettoyage sérieux, par scaphandriers, des’radiers des chambres des portes.
  - En définitive, on s’est contenté de prévoir, sur la face de chaque vantail, une manille pouvant porter un effort de 12 000 kg qui permette l’attache de câbles ou de chaînes de manœuvre.
  - A. — BATEAU-PORTE.
  - a) Description.
  - Le pateau-porte, placé du côté de la Garonne, forme un barrage étanche, isolant l’espace compris entre lui et les portes busquées pour abriter ces dernières et les eaux du bassin contre les fluctuations des marées.
  - En admettant l’étanchéité complète des engins, l’espace inter-
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- - Montage des portes busquées
  - Chevalets dé montage Fig. 37 Elévation
  - Plan
  - ? \
  - ùsf/ff/y/y?ùf///y/yy//s/yrA'yyyyysyyryyyyy/yyyyyyyyyyyyyy/yyy/yyyyyùyyy//fyyyyyyyyyyyyy//ytyy,ry,j
  - Wtrsyyyyyyyyyyyyyyyyyryyyyyyyy'yyyyy'sïsy’sï-
  - V,'yyyy//s/y//s v/ys//yyyy*yy//y/ys/y/ryyyy/A-.
  - Fig1. 38
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- - 401 —
  - médiaire constitue dès lors un réservoir à niveau constant, isolé de la Garonne et du bassin. A chaque marée, le bateau-porte doit donc supporter la charge d’eau correspondant à la différence des niveaux sur ses deux faces ; les calculs de résistance sont établis pour les plus hautes mers de + 7 m et un niveau intérieur de — 0,50 m.
  - Le bordé reporte les effets des charges d’eau sur les lisses horizontales par l’intermédiaire de membrures verticales. Les lisses et les ponts sont calculés par groupes, en les considérant comme des poutres appuyées aux deux extrémités sur les bajoyers et soumises sur toute leur longueur aux charges d’eau supposées uniformément réparties.
  - Le pont de ressaut divise le bateau en deux caissons superposés (fig. 39,40, 4-4).
  - Le caisson inférieur constitue le flotteur quand la porte est retirée de ses enclaves; ce caisson est complètement étanche. Quelques membrures verticales sont pleines et régnent d’un bord à l’autre, formant ainsi entretoises des lisses. Le fond du caisson est occupé par le lest, en gueuses et ciment, qui donne à la porte la stabilité de .poids nécessaire.
  - A l’intérieur est aménagé un water-ballast divisé en deux parties par une cloison médiane étanche. Les tuyaux de remplissage du water-ballast peuvent être obturés par des vannes manœuvrables de la passerelle supérieure. La vidange du water-ballast est obtenue par deux pompes à main installées dans l’intérieur du caisson; ces pompes sont également utilisées pour répuisement des eaux d’infiltration rassemblées dans la quille.
  - Le caisson supérieur est divisé en quatre compartiments par trois cloisons étanches verticales ; ces compartiments peuvent être alternativement remplis d’eau ou vidés à l’aide de soupapes, commandées de la passerelle, qui les font communiquer à l’extérieur.
  - La passerelle permet de circuler pendant les manœuvres et de descendre dans l’intérieur du caisson inférieur par deux cheminées munies d’échelons. Elle possède, en outre, des trous d’hommes pour la visite du caisson supérieur.
  - Les garnitures en chêne fixées à la porte à l’endroit des appuis sont munies de paillets en filin suiffé.
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- - 12J300
  - Bateau-porte
  - Fig. 40
  - V2"Elévation. Fig. 39 1/2 Coupe lanurtadmale. Coupe
  - transversale
  - Uz Coupe lumaonlale.
  - 33.000 __
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- - — 403 —
  - b) Montage.
  - Ce montage a été effectué par la même méthode employée avec succès par MM. Schneider et Cie dans les ports de Brest, Toulon, Saigon, etc. ; elle consiste à monter la porte à plat à une hauteur simplement suffisante pour que le rivetage en soit facile, ce qui permet l’emploi de ponts roulants économiques et le moindre levage des pièces lourdes et encombrantes. La porte, terminée complètement sur le her, est abaissée sur ses savates de lancement et mise à flot, à plat et par le travers, avec un lest suffisant dans la quille pour réaliser une flottaison inclinée assez voisine de la verticale, que l’on obtient ensuite par addition de lest en béton ferraillé (PL %ib. fig. 7).
  - c) Manœuvre.
  - Le fonctionnement du bateau-porte différant de celui des engins de l’espèce, nous avons été conduits, pour assurer sa tenue, à adopter des dispositions spéciales que nous examinons ci-après.
  - Le bassin étant rempli pendant une haute mer de + 5,50 m, les portes busquées sont ensuite fermées et le bateau-porte coulé dans ses enclaves. En raison du temps nécessaire pour les manœuvres du bassin et des engins de fermeture, la porte ne peut reposer sur le heurtoir qu’au début de la marée descendante, soit au voisinage du niveau + 4 m.
  - 1° Coulée de la porte.
  - En introduisant l’eau dans le water-ballast, la porte coule avec une vitesse facilement réglable par les vannes ; des palans, dont les caliornes sont frappées d’un côté sur de fortes boucles rivées au bateau-porte et, de l’autre, sur des boucles ancrées dans les murailles du pertuis, assurent l’applique pendant l’immersion.
  - Lorsque le water-ballast est plein, la flottaison a franchi le pont de ressaut; en ouvrant'alors les soupapes qui débouchent sur ce pont, l’eau pénètre dans le caisson supérieur et la porte
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  - continue son mouvement descendant. La division, en quatre compartiments distincts, du caisson supérieur permet de régler l’assiette longitudinale.
  - A ce moment, une pompe de grand débit épuise le volume compris entre les portes busquées et le bateau-porte jusqu’à la cote — 0,50 m; la dénivellation rapide qui en résulte assure une applique énergique sur les bajoyers.
  - L’étanchéité des engins ne pouvant être absolue, il est à prévoir que des fuites se produiront en service; le niveau de l’espace intermédiaire s’élevant sensiblement pourrait, par suite, se trouver, à marée basse, à une cote supérieure à celle de la Garonne et provoquer le décollement du bateau-porte.; cette éventualité est évitée par le fonctionnement des aqueducs de 0,30 m placés au-dessous de l’étiage ; toutefois, ce fonctionnement exigeant une certaine charge d’eau du côté de l’amont, le bateau-porte, après sa coulée, est relié à des tirants ancrés dans la maçonnerie, afin de résister à la poussée de décollement due à cette dénivellation (fig,. 44).
  - 2° Levée de la porte.
  - Le water-ballast est vidé, dans le cas du bassin à flot, à l’aide des pompes à main intérieures ; dans le cas de la cale sèche, en ouvrant les vannes côté du bassin; l’eau du caisson supérieur se déverse dans le fleuve, à basse mer, par les soupapes ouvertes du côté de la Garonne. On fait communiquer l’espace intermédiaire avec le fleuve par les buses placées au niveau de l’étiage. A marée montante, le même niveau s’établit des deux côtés de la porte et à la cote + 1,20 m le .bateau flotte ; on peut alors dégager l’entrée du pertuis.
  - On a recherché les valeurs des déplacements de la porte au moment où les niveaux sont -f- 7 m du côté de la Garonne et 0 m sur l’autre bord. Les résultats du calcul démontrent que, pour annuler la poussée verticale de ces déplacements, il est nécessaire que le caisson supérieur contienne un poids d’eau d’environ 70 t.
  - La vidange complète de ce caisson serait donc dangereuse. Pour l’éviter, il suffira de laisser ces compartiments en communication permanente avec le fleuve par les soupapes ouvertes en grand ou d’enfermer initialement dans le caisson un poids d’eau suffisant.
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- - — 405 —
  - C. — PONT-ROUTE.
  - a) Description.
  - Les calculs de résistance de cet ouvrage, destiné à donner passage aux piétons et véhicules au-dessus de la tête du bassin, ont été établis d’après le règlement du 29 août 1891 ; les trottoirs ont été calculés pour une surcharge uniforme de 400 kg par mètre carré.
  - La largeur totale de ce pont est de 8 m entre garde-corps et comprend une chaussée de 5 m et deux trottoirs latéraux de 1,50 m; une partie de cette largeur de 1,50 m se trouve à l’intérieur des poutres principales du pont et l’autre, réellement utilisable pour les piétons, se trouve placée en encorbellement.
  - Le pont à une portée de 39,50 m, comptée d’axe en axe des appareils d’appui des poutres ; ces dernières, distantes de 5,75 m d’axe en axe, sont du type dit « semi-parabolique » à membrure supérieure courbe. Les nervures sont reliées par une triangulation simple avec diagonales et montants (Pl.%i7, fig. 4).
  - La portée totale est divisée en treize panneaux d’environ 3,04 m de longueur; la hauteur des poutres hors cornières est de 6,70 m au milieu de la portée et de 3,356 m sur les appuis.
  - A la partie inférieure de chaque montant sont fixées des poutrelles transversales de 0,550 m de hauteur reliées à six cours de longrines de 0,400 m ; ces longrines supportent transversalement des traverses métalliques qui complètent ainsi le quadrillage sur lequel est placé le platelage en bois de la chaussée.
  - Un contreventement horizontal, en croix de Saint-André, réunit les nervures inférieures ; les nervures supérieures sont entretoisées au droit de trois panneaux seulement, eu égard à la hauteur libre nécessaire à la circulation des tramways.
  - Les poutres reposent..sur les bajoyers à la cote + 6*m par l’intermédiaire d’appareils d’appui à rotule dont deux sont fixes, et les deux autres sont munis d’un chariot à rouleaux permettant la libre dilatation de la travée.
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  - b) Montage.
  - S’est fait sur un pont de service, avec un faible cube de bois, et de façon extrêmement simple, par suite de la présence, sur le radier du grand caisson, du lest en sable conservé comme butée du batardeau.
  - c) Manœuvre.
  - L’enlèvement du pont-route pour l’introduction dans le bassin, soit d’un navire en armement, soit des allèges amenant les pièces lourdes et encombrantes (éléments de turbines, blindages, etc.) constituait une opération assez délicate, les considérations économiques ayant fait écarter les deux solutions : pont levant et pont tournant.
  - Les premiers déplacements ont été effectués à l’aide d’un chaland convenablement lesté, puis délesté partiellement pour soulager le pont; cette manœuvre, non sans danger, sera supprimée dans l’avenir, le pont roulant de 140 t étant aménagé spécialement à l’effet de pouvoir lever le pont-route et le déposer sur un bajoyer.
  - D. — PONT ROULANT DE 140 T
  - a) Description.
  - La cale de construction du cuirassé d’escadre de première classe Veryniaud est desservie par deux ponts roulants de 26,50m de hauteur libre sous poutres et de 29,60 m de largeur libre entre montants; ces ponts, très hardis, ont respectivement des puissances de 30 t et 12 t (1) (fiy. 3 et 5, PL 247).
  - Pouï l’achèvement et l’armement, dans le bassin a flot, on a dû prévoir un engin de levage beaucoup plus puissant en vue de la manœuvre des lourdes pièces : tourelles, cuirassement, turbines, etc.
  - Ce pont roulant comporte un levage principal de 140 t et un
  - (1) Toutes les cales de la Société de la Gironde sont desservies par des engins semblables qui rendent les manutentions rapides et faciles.
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  - $
  - levage auxiliaire de 30 t. Les deux treuils de levage sont portés par le chariot supérieur; la charge de 140 t est levée par un câble métallique en acier au creuset mouflé à huit brins, et la charge de 30 t par un câble mouflé à six brins. Les crochets de levage sont montés sur billes, de façon à permettre l’orientation facile de la charge.
  - La transmission de mouvement entre le moteur et les tambours de levage est obtenue au moyen d’un engrenage à roues droites; chaque treuil est muni d’un frein électromagnétique fonctionnant automatiquement, en un point quelconque de la course, si le courant du moteur est interrompu.
  - La hauteur des chevalets sous poutre est de 23,200 m. L’espace libre entre chevalets est de 47 m.
  - Caractéristiques de fonctionnement :
  - Moteurs. ch Nombre de tours par minute. Vitesse en mètres par minute environ.
  - Levage de 140 t 1 de 67 590 1,50
  - Levage de 301 . . . . . 1 de 36 540 3,50
  - Translation du chariot. . 1 de 17 600 17,00
  - Translation du pont. . . 4 de 17 Genre de courant : courant continu à 600 120 volts. 25,00
  - b) Montage.
  - Vu les dimensions exceptionnelles de l’ouvrage, on décida de construire les piédroits et les poutres à plat sur le terrain même, puis de les lever au moyen de forts pylônes en bois, méthode élégante et économique qui, pratiquée avec prudence, a donné les meilleurs résultats.
  - Les quatre pylônes de levage, en sapin du Jura, avaient une hauteur totale de 31,700 m, demandant un haubannage sérieux en raison de leurs fréquents déplacements. Pour dresser chacun des piédroits (du poids de 23 t), la tête était amarrée aux deux caliornes d’un des pylônes et levée par les deux treuils de ce pylône, le pied reposant sur des glissières suiffées; arrivés à la position verticale, les piédroits étaient soulevés de façon à faire reposer leur semelle sur les4rotules des chariots de roulement; des chevalets en bois assuraient l’équilibre provisoire jusqu’à l’assemblage aux grandes poutres.
  - Bull.
  - 28
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- - — 408 —
  - Le levage de ces poutres (du poids individuel de 70 t) constituait l’opération la plus délicate, car il fallait la répartir sur plusieurs appareils de levage à mouvements parfaitement conjugués; on choisit des treuils à mains à deux tambours cannelés, sur lesquels les câbles prenaient adhérence par un certain nombre de tours morts et supprimaient toute reprise.
  - Les quatre pylônes, amenés par groupes de deux aux extrémités et de chaque côté d’une poutre, furent jumelés par de forts chapeaux servant à la suspension des caliornes de levage. Les treuils, au nombre de deux par pylône (soit huit au total), avaient une force de 3 300 kg en prise directe et agissaient sur des palans à six brins ; ils étaient actionnés chacun par dix hommes, soit quatre-vingts hommes pour un levage d’une durée d’environ quatre à cinq heures (fig. 9, PL 246).
  - Chaque poutre élevée à une hauteur suffisante, on rapprochait les piédroits et on en faisait l’assemblage. Les chevalets-supports des piédroits ne furent enlevés qu’après achèvement complet du montage et réglage.
  - Le chariot de roulement, du poids de 15 t, fut mis à son poste à l’aide d’un échafaudage sur les poutres et de deux des palans de levage.
  - c) Manœuvre.
  - Chacun des deux piédroits repose sur deux rails parallèles par l’intermédiaire de huit paires de galets en acier moulé réunis deux par deux au moyen d’un balancier qui assure une répartition uniforme des pressions; le mouvement de translation est obtenu au moyen de quatre moteurs électriques attaquant directement chacun un des chariots de roulement au moyen d’engrenages à vis sans lin. La charge sur les rails étant considérable, on a été amené à étudier un type spécial de traverses en béton armé pour l’établissement de la voie.
  - Le poids total du pont roulant en charge est de 440 t évalué
  - comme suit :
  - Pont roulant proprement dit............ 240 t
  - Chariot et engins de levage . ......... 60
  - Charge maxima ......'.................. 140
  - Poids total. . .
  - 440 t
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  - Sous l’action d’un vent de 8 m à la seconde et d’une charge de 140 t suspendue au chariot, placé le plus près possible d’un chevalet, il se développe sur une paire de galets une réaction de 40 t, soit 35 t par mètre courant de voie.
  - Dans le but de diminuer la pression sur le sol en intéressant la plus grande longueur possible de voie à la charge et en solidarisant au mieux les deux rails voisins, ceux-ci sont fixés sur un quadrillage en béton armé faisant corps avec un plateau inférieur de 2,66 m de largeur et 0,07 m d’épaisseur, limité latéralement par deux talons l’encastrant bien dans le sable et formant parafouille; ce plateau est nervé, d’une part, par deux longrines sous rails de 0,16 m de hauteur écartées à 1,51 m d’axe en axe, et, d’autre part, par des traverses de même hauteur écartées à 0,60 m d’axe en axe; les cases centrales formées par le croisement des longrines et traverses sont remplies en béton maigre. Les rails sont fixés aux longrines par des plaques de scellement, tous les 1,200 m, en quinconces sur chaque rail et d’un rail à l’autre ; les abouts des rails reposent sur des plaques d’acier de 25 mm d’épaisseur encastrées dans le béton.
  - E. - ACCESSOIRES
  - Les appareils de manœuvre se composent essentiellement des éléments suivants (fig. 42) :
  - Deux cabestans F, F' pour le halage des navires;
  - Quatre boucles d’amarrage en fer de 80 mm de diamètre sur les musoirs d’entrée du pertuis;
  - Quatre boucles d’amarrage de mômes dimensions au droit des enclaves des portes;
  - Trois boucles de manœuvre des navires : une au sommet de l’ogive, deux au milieu du bassin ;
  - Huit boucles d’amarrage en fer de 50 mm de diamètre, à la cote (+ 5,50) à l’intérieur du bassin;
  - Huit bornes-bollards convenablement distribuées sur le couronnement.
  - La ligne aérienne de prise de courant est tenue aux extrémités par deux pylônes métalliques E, E', et intermédiairement par dix poteaux métalliques G.
  - Le service d’approvisionnement des pièces en montage est
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- - assuré par une voie ferrée posée de chaque côté du dock parallèlement à l’axe; ces voies sont placées à l’intérieur de celles du pont roulant de 140 t et reliées, à l’aide [d’aiguillages, aux voies de circulation générale des chantiers.
  - Fig. 42
  - Répartition des accessoires et appareils de manœuvre
  - 'tj kr tf i=r tr tir t=r
  - C — 2, Cabestans.
  - La première utilisation, toute récente, de cet ouvrage, a parfaitement réussi : après le lancement du cuirassé d’escadre Vergniaud, l’ouverture du pertuis et le déplacement du pont-route, l’entrée de ce bâtiment de guerre dans son dock s’est faite sans difficulté (fig. 40, 44 et 42, PI. 246). Les travaux d’armement sont actuellement poussés très activement, consacrant l’heureuse solution d’un problème qui se rattachait à la fois aux Travaux Publics et à la Marine et intéressait grandement la défense nationale.
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  - TABLE DES MATIÈRES
  - Pages.
  - Avant -propos . ............................................................ 351
  - Données principales du problème................................... ... 353
  - PREMIÈRE PARTIE Bassin à flot proprement dit.
  - • Chapitre 1.
  - Projets.
  - A. — Conditions que doit remplir l’ensemble des engins de fermeture du pertuis
  - d’entrée..........."................................................ 354
  - B. — Massif de tête ....................................................... 357
  - C. — Mur d’enceinte :
  - a) Premier projet : mur continu sur pilotis............... 360
  - b) Deuxième projet : mur voûté sur piliers foncés à l’air comprimé . . . 362
  - D. — Travaux en rivière :
  - a) Quarts de cône . ...................................................... 364
  - bj Chenal d’entrée du bassin ............................................. 365
  - c) Ducs d’albe........................................................... 365
  - E. — Stabilité des ouvrages en maçonnerie :
  - a) Massif de tête........................................................ 365
  - bj Mur d’enceinte .........................................................366
  - cj Pilier courant................%.................................. 368
  - d) Voûte . ........................................................ 368
  - e) Masques béton armé. ............................................ 370
  - Chapitre IL
  - Exécution des ouvrages.
  - A. — Installations du chantier :
  - a) Déviation de la route................................................. 370
  - b) Estacade en rivière .............................. . . 370
  - i c) Station d’air comprimé • . . . . . . . . ................... . ... . . 372
  - d) Broyeurs à mortier et divers. . ...... . 372
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- - _ m —
  - Pages.
  - B. — Massif de tête :
  - a) Batardeau en rivière............................................ 372
  - b) Fonçage du grand caisson, déblais et maçonnerie................. 372
  - C. — Mur d’enceinte :
  - a) Fonçage des piliers............................................. 374
  - b) Battages entre piliers, exécution des voûtes. .................. 375
  - c) Exécution des masques en béton armé............................. 376
  - D. — Terrassements :
  - a) A la machine, jusqu’aux cotes + 1,50 et zéro....................... 376
  - bj Aux élévateurs au-dessous de la cote zéro......................... 376
  - DEUXIÈME PARTIE
  - Transformation du bassin à flot en cale sèche de fortune.
  - Chapitre I.
  - Projet.
  - A. — Principe de la transformation......................................... 378
  - B. — Amélioration et renforcement du mur d’enceinte :
  - a) Contreforts des piliers. ............’........................... 380
  - b} Renforcement des sous-voûtes....................................... 381
  - C. — Attinage et radier de propreté. ................................ 381
  - D. — Écoulement des eaux ; assèchement :
  - a) Barbâcanes..................................................... 382
  - b) Évents. ...................................................... 382
  - cj Rigoles et puisards................................................ 383
  - d) Disposition de la pompe d’assèchement......................... • 384
  - E. — Stabilité des ouvrages..........................'..................... 384
  - Chapitre II.
  - Exécution des ouvrages.
  - 4 ¥
  - A. — Nervures et contreforts des piliers................................... 385
  - B. — Battages et radier en béton sous attinage.............................. 386
  - C. — Revêtement des sous-voûtes et radier de propreté........................ 386
  - D. — Puisard................................................................. 387
  - E. — Démolition du batardeau et dragages en rivière . . . ................... 389
  - Généralités.
  - A. — Provenance et qualité des matériaux................................. 389
  - B. - Force motrice : puissance, rapport à la main-d’oéuvre. .{ . ........... 391
  - C. — Délais d’exécution. Graphiques.......................................... 393
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  - TROISIÈME PARTIE
  - Ouvrages métalliques, outillage et accessoires.
  - Pages.
  - A. - Portes busquées :
  - a) Description.................................................... 394
  - b) Montage........................................................ 397
  - c) Manœuvre...................................................... 399
  - B. — Bateau-porte :
  - a) Description.................................................... 399
  - b) Montage........................................................ 403
  - cj Manœuvre........................................................ 403
  - C. — Pont-route :
  - a) Description.................................................... 405
  - b) Montage........................................................ 406
  - c) Manœuvre...................................................... 406
  - D. — Pont roulant de 140 t :
  - a) Description.................................................. 406
  - b) Montage........................................................ 407
  - c) Manœuvre....................................................... 408
  - E. — Accessoires :
  - Cabestans, bollards, anneaux, etc. ; voies terrées, ligne aérienne. 409
  - j?
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant :
  - * A. de Dax,
  - IMPRIMERIE GHA1X, RUE BERGERE, 20, PARIS. — 9080-4-10. — ŒWW LorüleUl).
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - -—>
  - BULLETIN
  - DE
  - MAI 1910
  - N° 5.
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 433-82
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- - L’ËVOLbTION
  - DANS
  - LES SYSTÈMES DE CONSTRUCTIONS NAVALES
  - U» NOUVEAU SYSTEME DE CONSTRUCTION
  - PAR
  - Al. O. HART
  - Le système de construction des navires n’a guère varié depuis les temps les plus reculés pour lesquels on ait des renseignements certains jusqu’au milieu du siècle dernier.
  - Le fer et l’acier ont succédé au bois sans apporter de grande changements dans lès méthodes de construction, malgré des tentatives isolées de modifications qui, pour des causes diverses; n’ont pas eu de suites.
  - À part des différences dè peu d’importance, les dispositions de la charpente du navire et aussi celles de sa surface extérieure ou bordé sont les mêmes, qu’il s’agisse d’un navire phénicien, grec, carthaginois, romain,^ d’un navire Scandinave ou •d’un navire moderne. Seuls les matériaux ont légèrement varié1.
  - Quant à la charpente du navire, elle se compose toujours •d’une forte poutre longitudinale de part et d’autre de laquelle viennent se fixer des charpentes transversales.
  - Cette disposition générale, à peu près uniquement employée jusqu’ici, est tout à fait analogue à la structure osseuse dès animaux, notamment dès poissons, l’homme s’étant, naturellement, inspiré pour sa conception des exemples si nombreux qu’il voyait autour de lui.
  - A la réflexion, cette similitude est beaucoup'moins acceptable qu’elle ne semble1 au premier abord, en raison de la différence
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du'22 avril 1910, p. 247.
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- - 418 —
  - capitale qui existe entre la structure des animaux et celle du navire, différence qui entraîne pour la solidité de ce dernier des conséquences qui n’existent pas pour les animaux.
  - Tandis que ceux-ci ont une épine dorsale plus ou moins articulée qui leur donne, avec une facilité de varier leur direction par des inflexions de cette épine dorsale, une certaine élasticité sous les chocs ou pressions qu’ils peuvent avoir à subir, la quille du navire, pour assurer autant que possible l’indéformabilité de ce dernier et en même temps pour des conditions d’équilibre sur l’eau ainsi que pour la facilité des manoeuvres, doit être absolument rigide.
  - Il en résulte que, pour le navire, les pressions et chocs se trouvent transmis aux diverses parties de la charpente avec une intensité bien supérieure à celle observée sur les animaux dont les articulations en éteignent une partie.
  - La charpente du navire doit donc être beaucoup plus solide, tant en raison de cette différence que de la masse plus considérable, et l’assimilation de sa structure avec celle des animaux présente des côtés faibles qui seront mis en lumière plus loin.
  - Quelle que soit l’époque de la construction du navire, on retrouve toujours comme éléments constitutifs de sa charpente, une quille formant en quelque sorte l’épine dorsale du navire et des charpentes transversales ou couples, fixées par leur partie inférieure de part et d’autre de la quille à laquelle elles sont reliées plus ou moins solidement et dont l’ouverture supérieure est maintenue entre eux par des poutres également transversales ou barrots qui supportent les ponts.
  - Tous les couples sont reliés entre eux par des pièces plus ou moins épaisses disposées jointivement à l’extérieur dans le sens longitudinal, formant le bordé extérieur, c’est-à-dire la peau du navire. 13e même à la partie supérieure, les barrots du ou des ponts sont réunis par des charpentes plus ou moins épaisses formant le bordé des ponts.
  - Enfin, dans certains navires, il.existe aussi un bordé intérieur ou vaigrage, disposé longitudinalement comme le bordé extérieur.
  - On voit, donc que la charpente d’un navire se compose de pièces transversales (couples, barrots, etc.) destinées à assurer sa forme transversale et qui sont nommées liaisons transversales, et de pièces disposées longitudinalement ou liaisons longitudinales (bordés des ponts, carlingues, serres, etc.) destinées
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  - à assurer, dans la mesure du possible, son indéformabilité ûans le sens longitudinal.
  - Le navire est, en effet, soumis en cours de navigation à deux sortes d’efforts, transversaux et longitudinaux, qu’il importe de combattre, le navire ne devant se déformer que le moins possible, tant au point de vue de sa solidité qu’à celui des qualités nautiques.
  - A priori, comme un navire est beaucoup plus long qu’il n’est large et profond, la longueur pouvant atteindre neuf à dix fois la largeur et quinze à vingt fois le creux, les bras de leviers des efforts transversaux sont beaucoup moins considérables que ceux des efforts longitudinaux. Il en résulte, qu’à valeur égale de ces efforts, la dislocation des liaisons longitudinales est, dans un navire ordinaire, beaucoup plus rapide que celle des liaisons transversales, si celles-ci ne sont pas notoirement trop faibles.
  - En réalité, l’étude d’un navire comporte entre les deux systèmes de liaisons transversales et longitudinales, la recherche d’un équilibre assez difficile à atteindre, car les conditions de cet équilibre varient avec les proportions du navire et que, de plus, des considérations d’utilisation du volume intérieur rendent assez onéreux le développement des liaisons longitudinales intérieures.
  - D’autre part, le poids disponible pour assurer la solidité du navire est limité et ne doit pas dépasser 50 0/0 du poids du volume d’eau, déplacé, il doit même être inférieur à cette proportion s’il est possible.
  - Le problème de là réalisation de l’égalité de résistance des diverses parties de la charpente du navire est donc des plus complexes. La disposition des matériaux employés joue à ce point de vue un rôle considérable et c’est l’étude de cette répartition, d’une part, les dimensions toujours croissantes des navires et les progrès réalisés en métallurgie de l’autre qui, depuis une soixantaine d’années, ont amené un mouvement tendant à modifier assez profondément les dispositions usitées jusqu’ici, en vue d’assurer aux navires une résistance plus uniforme et plus grande dans les deux sens à poids égal ou une réduction de poids de coque à résistance égale.
  - Bien que très logique et tout à fait motivé, ce mouvement en faveur de la modification du système de construction des navires est tout récent et a été très lent, car il est toujours difficile de
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  - changer un système qui a pour lui l’expérience et aussi-l’habitude résultant de milliers d’années.
  - Depuis longtemps déjà des tentatives avaient été faites dans ce sens, mais l’emploi du bois, avec ses pièces de dimensions relativement faibles, ses assemblages difficiles à bien faire et nombreux en avait limité la portée. Il a fallu l’apparition du fer et de l’acier, permettant d’obtenir des pièces à la fois plus résistantes et de dimensions plus considérables pour susciter de nouvelles tentatives, à la vérité peu nombreuses jusqu’en ces derniers temps, mais qui commencent à donner des résultats pratiques et dont les dispositions sont admises par les Sociétés de classification telles que le Lloyd Anglais et le Bureau Veritas.
  - Les applications réalisées semblent montrer qu’il y a avantage à changer les dispositions usitées jusqu’ici dans la construction des navires.
  - Cette modification est, d’ailleurs, intimement liée à l’emploi du fer et de l’acier dans les constructions, à l’augmentation du tonnage des navires et aussi aux changements apportés à leurs proportions.
  - En ce qui concerne ces deux derniers points de vue, il suffira de dire que vers 1850 un vaisseau de ligne à trois ponts déplaçait 5 000 à 6 000 t, alors qu’aujourd’hui les tonnages de 23 000 à 25000 t, semblent ordinaires pour les cuirassés, et que pour les paquebots ils atteignent et dépassent 40000 t.
  - D’autre part, pour obtenir des vitesses de plus en plus grandes, il a fallu modifier profondément les proportions des navires et les allonger très sensiblement par rapport à leur largeur et à leur creux.
  - C’est ainsi que -pour les navires en bois de l’ancienne flotte à voiles, le rapport de la longueur s la largeur, qui ne dépassait pas 4, 5, ou 6 au maximum, rarement atteint d’ailleurs, a passé pour les navires è vapeur rapides à >8, 9 et même 10.
  - Cette modification des proportions a entraîné pour les coques des navires des variations de fatigue importantes et certains efforts, surtout dans le-sens longitudinal, ont été notablement •accrus ; c’est ce qui a appelé Lattention sur un nouveau système de construction où les liaisons longitudinales sont bien plus nombreuses et efficaces que dans le système ordinaire.
  - Avant d’examiner ce nouveau système et d’en faire la comparaison avec le système usité jusqu’ici, il est, croyons-nous, nécessaire d’examiner tout au moins sommairement, les divers
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  - genres d’efforts supportés par la coque et les conséquences qu’ils peuvent avoir au point de vue de la fatigue du navire et aussi au point de vue de la conservation de la forme de celui-ci.
  - L’étude complète de ces efforts entraînerait celle de la stabilité du navire en eau calme et sur houle à laquelle sont liées les pressions, mais elle dépasserait de beaucoup les limites de1 ce travail; aussi nous bornerons-nous à entrer dans quelques considérations générales qui lient la stabilité d’un navire et les efforts supportés par sa coque.
  - Quand un navire Hotte en eau calme (fig. </J, les pressions variables en grandeur et en direction supportées par les diverses parties de la carène immergée sont symétriques par rapport au plan médian longitudinal.
  - Fig. 1 Fig. 2
  - Navire flottant en eau calme Navire en flottaison inclinée
  - Chacune d’elles peut se décomposer en une poussée verticale et une poussée horizontale.
  - Transversalement, comme de navire est symétrique par rapport iau plan médian longitudinal, les poussées horizontales s’équilibrent, mais il n’en est pas de môme longitudinalement, les formes d’avant étant .généralement différentes des formes .d’arrière.
  - ..En réalité, dans le sens longitudinal, forces verticales et forces horizontales se s composent entre elles pour donner au navire iune certaine position ou assiette:sur l’eau, assiette qui', dépend à da fois du plan des formes et de la répartition des *poids.
  - Dans le plan transversal,‘ les poussées horizontales du liquide s’équilibrant en eau calme, on 'reste en présence de deux forces
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- - de signe contraire formant un couple, la poussée du liquide agissant de bas en haut et ayant un point d’application en un point dénommé centre de carène et la pression due au poids s’exerçant en sens contraire au centre de gravité du navire, le centre de gravité et le centre de carène se trouvant tous deux dans le plan de symétrie de la section transversale.
  - Cette répartition des forces change dès que sous l’influence d’une force extérieure : effort de la voilure, choc d’une lame, etc., le navire prend alors une inclinaison finie, si petite qu’elle soit, celui-ci tournant alors autour d’un centre instantané de rotation dénommé métacentre.
  - La forme de la carène immergée se modifie ' (fig. 2) et celle-ci n’est plus symétrique par rapport à l’axe longitudinal du navire; le centre de carène du navire se déplace du côté où le navire s’incline. Comme, d’autre part, la position du centre de gravité n’a pas changé, l’équilibre qui existait entre les forces en flottaison droite se trouve profondément altéré et il se développe de nouvelles forces qui tendent à modifier la forme transversale du navire, qui devient celle indiquée en traits pleins sur la figure n° 2' (le tracé de traits mixtes représentant la forme en eau tranquille).
  - Il faut remarquer que, généralement, cette déformation n’est pas le résultat de la flexion des membrures, qui sont résistantes et peu écartées. Le moment d’inertie totalisée de la portion du bordé extérieur correspondant à chaque membrure permet de vérifier par le calcul que la charge, bien qu’allant en croissant vers le pied de la membrure (tournant du bouchain), n’est pas assez considérable pour déterminer une déformation comme celle qu’on observe parfois.
  - En réalité, la déformation résulte de la fatigue des goussets ou taquets qui doivent assurer l’invariabilité de l’ouverture des angles formés par les barrots et les membrures. Quand il y a déformation transversale passagère ou permanente, c’est dans cette partie de la charpente du navire qu’il faut en chercher l’origine.
  - La fatigue de ces pièces, sensiblement plus forte que celle des membrures et des barrots eux-mêmes, explique l’importance qu’on y attachait dans les constructions en bois et dont nous verrons un exemple plus loin.
  - Cependant, dans les navires en bois, les taquets, bien que renforcés par des ferrures et parfois très développés, ne suffisent
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  - pas pour assurer la rigidité transversale, surtout si le navire est à voiles, l’effort supporté par la mâture et transmise à la coque fatiguant beaucoup celle-ci. Tous ceux qui ont examiné le travail de la coque sous voiles ont pu constater des déformations et des désassemblages très sensibles.
  - La situation est meilleure avec les navires en fer et en acier, la coque fatiguant beaucoup moins avec un moteur intérieur que sous l’effort de la mâture et les pièces de charpente pouvant être reliées les unes aux autres d’une manière beaucoup plus satisfaisante. Cependant, quelquefois, des considérations de meilleure utilisation du volume intérieur disponible conduisent à réduire ces goussets aux dépens de la solidité et de la durée du navire.
  - La consolidation du tournant du boucliain (b) est également très importante, au point de vue de la déformation transversale. Il y a intérêt à ne pas limiter la varangue par une horizontale vers ses extrémités, mais de la faire remonter et de la terminer en croissant, de manière à éviter une trop brusque variation de résistance entre les fonds, toujours assez bien consolidés,'et la membrure qui, trop forte dans sa partie supérieure pour la charge qu’elle a à supporter, doit quelquefois subir à sa partie inférieure, plus chargée, une fatigue assez considérable. Le système des membrures verticales ou couples ne permet pas à cet égard une très bonne utilisation du métal de ces charpentes, ainsi que nous le verrons plus loin dans l’exemple pris comme type.
  - Si nous considérons ensuite la fatigue dans le sens longitudinal, nous pouvons constater de suite qu’il existe des causes de flexion qui n’existe pas dans le sens transversal.
  - Dans celui-ci, en effet, les poids doivent, pour des considérations d’équilibre, être répartis à peu près symétriquement par rapport au plan longitudinal, tandis que dans le sens longitudinal il n’est pas possible qu’il en soit ainsi. Les poids des chaudières, des machines, du chargement (celui-ci variable quelquefois dans de larges limites) ne permettent pas une bonne répartition et surtout une répartition fixe du poids. De plus, cetté répartition n’est pas et ne peut pas être proportionnelle au déplacement de chaque tranche.
  - Aux extrémités, surtout, les poids arrivent à être quelquefois de beaucoup supérieurs au déplacement de la tranche transversale correspondante, surtout si le navire est fin. Il s’ensuit
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  - que ees extrémités ont tendance à s’enfoncer et que cette tendance n’est combattue que par les liaisons longitudinales du navire.
  - Celles-ci jouent donc un rôle considérable dans la solidité du navire, d’autant plus considérable que les conditions d’équilibre des diverses parties du navire sont beaucoup plus variables que dans le sens transversal, par l’avancement même du navire qui va, pour ainsi dire, à la rencontre des ondulations liquides, qui sont toutes plus ou moins inclinées sur la direction du. mouvement, c’est-à-dire longitudinalement, mais viennent très rarement presque par le travers. Par très gros temps, il faut d’ailleurs autant que possible prendre la direction des ondulations avec l’angle maximum et le plus voisin de 90 degrés que le comportent les qualités nautiques du navire. C’est un procédé pour diminuer la fatigue du navire due non pas-aux ondulations, mais au choc des lames déferlantes quand la mer vient par le voisinage du travers. On substitue, par cette manœuvre, à une fatigue qui peut ;avoir des effets locaux désastreux, une autre fatigue non moins réelle, mais dont les effets sont moins localisés et par suite moins dangereux.
  - Si on remarque de .plus que, dans le sens longitudinal, les bras de levier des forces en jeu sont beaucoup plus considérables que dans le sens transversal, on comprend l’importance des liaisons longitudinales et l’intérêt qu’il y a à les développer le plus qu’on peut, surtout pour les navires très longs et de creux relativement faible.
  - A égalité de déplacement angulaire, les valeurs absolues des déplacements verticaux des points les plus éloignés de l’axe de rotation, qui est généralement placé aux 3/5 environ de l’avant, sont beaucoup plus considérables dans lè sens longitudinal que dans le sens transversal, ces points prenant cune vitesse d’oscillation 'assez considérable et, au changement de sens de l’oscillation, 'la force vive due à celle-ci doit être amortie 'rapidement, ce qui vient encore augmenter la fatigue longitudinale.
  - Bans la pratique, lors de la construction d’un navire, on ne se préoccupe guère que de cette fatigue, en se bornant à assurer une solidité suffisante de da section transversale par comparaison avec d’autres constructions.
  - 'Pour mieux faire comprendre l’intensité des efforts développés sur un navire dans le sens.longitudinal, nous prendrons comme exemple un navire existant, construit dans le système ordinaire,
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- - et le comparerons ensuite au même navire construit dans un système différent à liaisons longitudinales plus développées.
  - Le navire que nous prendrons comme sujet d’études a 103 m de longueur à la flottaison, 10,65 m de largeur et 4,95 m de creux.
  - Le rapport de la longueur à la largeur est donc de 9,67 et celui de la longueur au creux de 20,80. Le creux est compté au pont principal du navire, le pont des superstructures étant simplement un pont en bois avec bordé d’acier seulement dans la partie milieu et les membrures étant de deux en deux arrêtées au pont principal.
  - Les calculs de la résistance à la flexion, établis suivant le mode ordinaire, sont donnés par le tableau ci-joint, qui donne non pas la fatigue à la flexion longitudinale par millimètre carré de section des liaisons, mais seulement un nombre approximatif proportionnel à cette flexion.
  - Ce chiffre est proportionnel à la fatigue à la flexion en eau calme, mais, sur houle, la fatigue est beaucoup plus considérable; elle l’est d’autant plus que la flexion change de sens très rapidement et que si le poids des extrémités reste constant, à certains moments le déplacement de celles-ci est très sensiblement réduit, de sorte que la charge réelle augmente.
  - Si nous considérons le navire pris comme exemple flottant d’abord en eau calme, puis sur houle avec le milieu entre deux crêtes de lames, et enfin sur houle avec une crête de lame correspondant au milieu du navire (fig. 4, PL 248), nous arrivons, au point de vue des charges, des moments fléchissants, aux résultats indiqués sur les figures 2, 3 et 4 (PL 248), en supposant, conformément à la réalité, une ‘houle de 151,50 m de crête en crête et de 3 m de profondeur, ce qui correspond approximativement .à une vitesse de 8,90 m par seconde.
  - Gomme, d’autre part, le navire marche ordinairement à 19 nœuds, soit 9,80 m par seconde, dans le cas, fréquent d’ailleurs, de marche contre la houle, la vitesse est de 18,70 m, c’est-à-dire qu’il passe plus de dix ondulations par minute à la maîtresse section et qu’il y a vingt modifications du sens de la flexion par minute, ce qui aggrave très sensiblement la fatigue.
  - En tenant compte de cette aggravation de fatigue, on atteindrait au minimum le chiffre de 10 kg/mm-, ce qui est considérable, mais est nécessité parades circonstances particulières.
  - Les figures 2, 3 et 4 (PL 248) comprennent une courbe des
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- - _ m —
  - déplacements dans chaque cas, le déplacement total étant uniformément de 2070 tx;
  - Une courbe des charges obtenues en retranchant du déplacement de chaque tranche le poids correspondant, ce qui donne la charge réelle de la tranche dans les divers cas ; cette charge étant positive ou négative est portée, suivant le cas, au-dessous ou au-dessus de la ligne de base ;
  - Une courbe des moments fléchissants, établie d’après la charge réelle de chaque tranche ;
  - Une courbe des efforts tranchants qui se déduisent de ces moments.
  - L’examen de ces figures montre que la charge réelle des extrémités du navire, déjà notable en eau calme, augmente très sensiblement quand le navire est porté sur deux lames et diminue au contraire légèrement quand il est porté sur trois.
  - Quant à la charge sur la maîtresse section, elle atteint naturellement son maximum quand celle-ci correspond au creux de la lame.
  - Pour les moments fléchissants et les efforts tranchants,' la position du maximum ainsi que la valeur de celui-ci varient avec l’hypothèse faite.
  - Le maximum des moments fléchissants, placé environ au quart de la longueur du navire à partir de l’arrière, s’avance jusqu’au milieu lorsque le navire est porté sur deux lames, et dépasse celui-ci lorsqu’une lame correspond au milieu du navire, c’est-à-dire lorsque celui-ci est porté sur trois lames.
  - Quant aux efforts tranchants, leur maximum, placé environ au tiers du navire à partir de l’arrière quand le navire flotte en eau tranquille, s’avance vers le milieu lorsque le navire est porté sur deux lames et dépasse ce milieu quand il est porté sur trois. La marche de ce maximum dépend évidemment de celle du maximum des moments fléchissants.
  - D’autre part, la valeur de ces maximums est très variable avec l'hypothèse faite. Le tableau ci-après donne pour les trois cas envisagés la valeur de ces maximums.
  - Gomme on le voit, ces maximums atteignent des valeurs considérables et, dans le cas le plus défavorable, celui où le navire est porté sur deux lames, la fatigue de la matière est d’autant plus considérable qu’il s’agit de flexions périodiques répétées environ vingt fois par minute.
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  - MOMENTS FLÉCHISSANTS EFFORTS TRANCHANTS
  - POSITION DU NAVIRE VALEUH VALEUR
  - absolue relative absolue relative
  - Navire en eau calme . . 1370 tm 1 196 t 1
  - Navire porté sur 2 lames. 3600 2,55 349 1,78
  - Navire porté sur 3 lames. — 1290 0,94 120 v 0,63
  - Il faut d’ailleurs noter que la position des lames par rapport au navire variant vingt fois par minute, les courbes des moments fléchissants et des efforts tranchants se déplacent le même nombre de fois et que toute la partie médiane du navire passe successivement par ces maximums.
  - 11 va sans dire que ces calculs se rapportent à un type donné de navire correspondant à certaines conditions spéciales de navigation. Pour un autre navire de proportions différentes, les courbes de moments fléchissants et d’efforts tranchants seraient différentes, mais l’exemple pris fait ressortir l’importance des efforts qui se produisent longitudinalement, ainsi que celle des, liaisons longitudinales.
  - Dans le système de construction actuel, dit transversal, la solidité des sections transversales est largement assurée par la présence de couples assez serrés (dans l’exemple cité, leur écartement est de 0,590 m), mais il n’en est pas de même pour les liaisons longitudinales, qui sont relativement peu nombreuses et dont la principale, le bordé, est formée de tôles de 6 m de long assemblées à couvre-joint intérieur qui, au bout d’un certain temps et quelque soigné que soit le travail, prennent du jeu les unes par rapport aux autres et font travailler les rivets d’assemblage au cisaillement.
  - Les liaisons longitudinales sont donc, en somme, médiocres et si le navire est un peu long par rapport à son creux, il y aurait le plus grand intérêt à les développer.
  - Si nous considérons le navire cité plus haut construit dans le système transversal (fig. 3), nous voyons qu’en somme, comme liaisons longitudinales continues, il n’y a que le bordé en acier, le bordé des ponts, la carlingue centrale, les cornières supérieures et les fers à boudin des deux serres longitudinales; toutes
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  - les autres liaisons longitudinales paraissant dans la coupe sont des intercostales. Celles placées entre les porques ou membrures renforcées sont un peu plus longues que les autres et atteignent 4,50 à 5 m, mais la plupart n’ont, comme longueur, que l’espacement de deux couples consécutifs, c’est-à-dire 0,500 m. Sans doute, les assemblages de ces intercostales avec les couples sont dans les fonds, assez solides en raison de la hauteur des varan-
  - Fig. 3
  - Coupe d’un navire construit dans le système transversal
  - Demi-coupe par la chambre Demi-coupe par le travers
  - de la machine des ponts
  - gués, mais le moindre jeu dans chacun de ces assemblages, en se totalisant pour tous, permet au navire de prendre de l’arc ou du contre-arc.
  - Il faut d’ailleurs noter que, s’il s’agissait d’un navire eu bois (impossible, d’autre part, à réaliser avec, les proportions: indiquées), la situation serait encore plus-fâcheuse : lés liaisons constituées par des1 poutres?'eii bois: de longueur nécessairement limitée et de peu de largeurassemblées seulement par des.
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  - chevilles métalliques, sont loin de présenter la résistance de celles des navires en fer et en acier, la résistance du bois n’étant généralement comptée que pour le 1/15 de celle du métal (fîg. 4).
  - Même dans la section transversale, les couples formés de deux plans de bois jointifs à écarts décroisés ne présentent pas la rigidité des couples en fer ou en acier. Aussi la résistance transversale des navires en bois est-elle beaucoup moins considérable que celle dés navires métalliques, malgré les énormes taquets renforcés de ferrures qui assemblent les barrots et les couples, taquets qui dans un navire à voiles ne suffisent pas toujours à en assurer l’indéformabilité transversale, même avec le secours de l’épontillage.
  - Ces divers inconvénients des navires construits en bois, dans le système transversal, ont conduit à rechercher le moyen de leur donner une plus grande rigidité, tant transversale que longitudinale. Pour augmenter la première, on a été conduit à renforcer les taquets d’assemblage par des ferrures assez fortes qui, malgré leurs dimensions, cassaient assez fréquemment; aussi le progrès a-t-il été médiocre. Pour accroître la solidité longitudinale, divers constructeurs ont proposé. des moyens différents qui n’ont d’ailleurs été que peu employés, en raison du coût de leur application.
  - La première tentative a consisté à former le bordé extérieur de trois plans de bois, les deux premiers disposés à 45 degrés par rapport à la quille et le plan extérieur, longitudinalement suivant la méthode ordinaire. Ce système, qui transforme le navire en poutre armée et le fait travailler dans de bonnes conditions, facilement réalisables sur des embarcations de petite taille ou des navires de déplacement peu considérable, est à peu près impossible à appliquer sur des navires de grande taille, les plans de bois devenant assez épais pour être difficiles à appliquer sur des surfaces gauches assez: tourmentées aux extrémités, surtout celle d’arrière, et pour rendre le chevillage difficile.
  - D’autre part, si ce système permet de réduire les couples*au minimum, la résistance transversale étant suffisamment assurée par, la rigidité due à la réunion des divers plans de bordé, l’application de celui-ci est très coûteuse; aussi le système ne s’est-il pas développé.
  - On s’est contenté, le plus souvent, de disposer le vraigrage intérieur en diagonale dans un sens vers l’avant et dans le sens opposé vers l’arrière (fîg. 5). Cette disposition moins coûteuse
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- - Fig. 4
  - Demi-coupe d’un navire en bois
  - GroisiUonnage en bois ei métal
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  - augmentait certainement la rigidité, surtout si le vraigrage intérieur était muni de lattes métalliques perpendiculaires au bordé du vaigrage, mais elle avait l’inconvénient d’être encore coûteuse; aussi en est-on venu à disposer simplement (fig. 6) des lattes métalliques croisées à 45 degrés sur les couples qu’elles rencontrent en les chevillant solidement sur ceux-ci ou bien des croisillons de bois et de fer (fig. 7) jusqu’au pont inférieur.
  - Ces trois dispositions n’ont pas passé dans la pratique et la rigidité des navires en bois, tant transversalement que longitudinalement, a été précaire, leur déliaison rapide, la pourriture sèche aidant.
  - Dans certains cas, ainsi que j’ai pu le constater sur un ancien navire de guerre de la Compagnie des Indes, très chargé dans les hauts et déplaçant environ 4500 t, le bordé des couples, le vaigrage intérieur et le croisillonnement, qui consolidait ce vaigrage jusqu’au faux pont, atteignaient une épaisseur qui dépassait 1 m.
  - Cette superposition de plans de bois jointifs n’a d’ailleurs résisté à la pourriture sèche que parce que toute la construction était en teack.
  - Ce système de consolidation, qui a permis à ce navire, avec la nature du bois, de durer quatre-vingt-dix ans, ne pourrait d’ailleurs s’appliquer à des navires de commerce, car il réduirait trop l’utilisation commerciale du volume intérieur; aussi le système le plus généralement employé pour combattre la tendance de l’arc dans les navires en bois fut-il de disposer dans les fonds les couples complètement jointifs, de manière que leur pied, travaillant à la compression, résistât aux efforts verticaux tendant à abaisser les extrémités du navire.
  - L’apparition des navires en fer et en acier a suscité de nouvelles tentatives pour assurer la rigidité longitudinale et la prè-mière, qui est en même temps un exemple célèbre qui a été souvent imité depuis, a été faite sur le Great Eastern, ce chef-d’œuvre de Brunei, qui a disparu au moment où des navires aussi grands et même plus grands que lui allaient apparaître.
  - Au moment de sa construction, les moyens de la métallurgie étaient peu développés et il était à peu près impossible d’obtenir les profilés suffisants pour construire le navire dans le système transversal, ses grandes dimensions exigeant, avec ce système, des pièces volumineuses; ‘aussi Brunei se décida-t-il à le construire dans le système longitudinal, en lui donnant, pour toute Bull. 30
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- - Fig. 8
  - _ . . _ Coupe du Oreat Eastem
  - Demi-coupe par le travers Demi-coupe par le travers
  - de la machine à roues
  - des ponts
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  - la partie de la coque proprement dite, en dehors des superstructures, la forme tubulaire.
  - Cette énorme coque était constituée par deux plans de bordé en fer, l’un intérieur, l’autre extérieur, séparés par un intervalle de 0,860 m et réunis de distance en distance par des entretoises non continues.
  - Ce système a très bien résisté, bien que le Great Eastern ait subi de très gros temps et ce superbe navire, d’un déplacement de 28 500 t, 207,50 m de long, 25,30 m de large et 9,15 de tirant d’eau, avec un creux de 17,70 m, était encore en excellent état lorsqu’on le démolit, faute d’avoir pu lui trouver un emploi rémunérateur.
  - Cet insuccès fut dû en partie au peu de puissance de ses machines : 1 000 ch nominaux (soit environ 4 000 ch indiqués) pour les machines des roues et 1600 ch nominaux (4 800 ch indiqués) pour la machine à hélice, qui ne lui imprimaient qu’une vitesse de 13,4 nœuds.
  - La figure 8 donne la coupe du Great Eastern par le travers des ponts et par la chambre des machines à roues. On peut voir qu’en raison de‘leur faible puissance .celles-ci, qui étaient à cylindres oscillants, ne descendaient pas jusqu’au fond du navire, mais reposaient sur un pont partiel fortement relié aux fonds.
  - Après cette tentative, il faut aller jusqu’en 1870 pour en trouver une nouvelle. Henri Jordan proposa alors un système de construction analogue à celui du Great Eastern, mais en remplaçant les entretoises entre les deux bordés par des fers en Z, ce qui rendait le système applicable aux navires de moyenne dimension.
  - Deux navires furent construits dans ce système qui, cependant, ne se développa pas, probablement en raison des difficultés d’entretien des faces intérieures des bordés et des profilés qui les réunissaient.
  - En 4871, M. E. Scott, de Londres, proposa une variante de ce système permettant un meilleur entretien et différant de celui de Jordan en ce que le bordé intérieur était remplacé par des membrures ordinaires, mais plus écartées que dans le système transversal (fig. 9).
  - .Ce système comportait également des barrots ordinaires, les uns reliés aux couples restants et les. autres fixés directement sur les tôles de bordé. ' ^
  - Cette disposition assurait une bonne1 liaison des ponts avec le
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  - bordé, liaison qui est le point faible des constructions dans le système longitudinal, car, si cette liaison n’est pas parfaitement assurée, il faut toujours craindre la déformation transversale.
  - Par contre, ce système avait l’inconvénient d’exiger de distance en distance des couples renforcés ou porques qui étaient quelquefois, en raison de leurs dimensions, gênants pour l’arrimage
  - Fig. 9
  - Coupe d’un navire construit dans le système Scott montrant la charpente complète à droite et les liaisons longitudinales sut la gauche
  - des cargaisons; aussi, ultérieurement, M. Scott prit-il un nouveau brevet pour un système analogue, mais assez fortement modifié.
  - Ce système consistait à employer pour le bordé des tôles à bords légèrement rabattus formant boudin et des fers à boudins placés à l’intérieur entre les lignes de rivets d’assemblage des tôles de bordé à raison de deux par tôles.
  - Les fonds étaient, en outre, consolidés par des tôles carlingues intercostales dont les profilés inférieurs étaient seuls continus dans le sens longitudinal. Les couples à grand écartement
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  - étaient continus et formaient le renfort du bord supérieur des varangues; leur ouverture était maintenue par des barrots ordinaires reliés comme à l’ordinaire à l’aide de goussets en tôle aux couples correspondants. Il n’y avait pas de barrots intermédiaires, aussi la liaison des tôles de bordé des ponts à la muraille du navire n’était-elle constituée que par une forte cornière peut-être insuffisante contre la déformation transversale.
  - Les goussets d’assemblage des barrots et des couples devaient donc fatiguer très sensiblement dans ce système et demander des soins particuliers.
  - Les ponts étaient renforcés longitudinalement de la même manière que le bordé extérieur.
  - • La résistance à la déformation transversale reposait donc en grande partie sur les cloisons étanches, quelquefois bien écartées dans les cargos et même quelquefois dans les paquebots.
  - Un certain nombre de navires de 4 000 à 7000 tx, destinés au transport des marchandises furent construits dans ce système et admis par les Sociétés de classification anglaises. Ils avaient l’avantage de présenter des cales dégagées et de permettre un bon arrimage des cargaisons, mais à l’inverse des navires construits dans le système ordinaire, leur résistance à la déformation transversale paraissait moins bien assurée que celle à la déformation longitudinale.
  - En 1904, M. Lilliehook, Architecte naval suédois, prit en Angleterre un brevet pour un système de construction analogue à celui de M. Scott et dont la maison Ernest Hall Graggs de Mid-dlesborough acheta la licence.
  - Ce système, comme les précédents, était basé sur l’emploi de couples largement espacés, mais plus robustes que dans ces systèmes, reliés par des profilés de diverses formes disposés longitudinalement, dont les écarts où joints étaient soigneusement consolidés et qui étaient continus d’un bout du navire à l’autre.
  - Les couples constituaient, pour ainsi dire, des carlingues transversales dont le bord extérieur était découpé pour le passage des profilés longitudinaux, qui leur étaient reliés par des goussets de grandes dimensions lorsqu’il s’agissait d’assemblages simples avec les couples. Au passage des cloisons étanches, l’étanchéité était, en outre, assurée par des cornières de forme.
  - C’était une variante des systèmes précédemment décrits mais
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  - la matière y paraît mieux répartie grâce à des dispositions de détail, le principe général de la construction restant le même.
  - Ce ne fut que dans ces dernières années que M. Isherwood, associé de la maison Graggs, concessionnaire du brevet Lil-liehook, appliqua ce système de construction longitudinal à des pétroliers où la présence d’un chargement liquide a conduit à des dispositions très simples et réellement pratiques.
  - La caractéristique du système de construction étudié par M. Islierwood est le développement donné aux cadres rigides transversaux dont l’écartement va jusqu’à 6 m et qui servent de supports aux liaisons longitudinales.
  - Ces cadres, tout à fait analogues aux porques usitées dans le système de construction transversal sont cependant beaucoup plus résistants par suite de la liaison intime de leur partie supérieure (correspondant au Jbarrot) avec leurs parties latérales. Cette liaison est beaucoup plus solidement assurée que par les goussets usuels.
  - Dans le système de M. Isherwood, les liaisons longitudinales ne sont pas toutefois absolument continues. Si elles traversent les cadres de consolidation intermédiaires auxquels elles sont reliées par des goussets, elles s'arrêtent devant les cloisons étanches auxquelles elles sont d’ailleurs reliées par de très forts goussets dont le rivetage, ainsi que celui des profilés longitudinaux sur le bordé est calculé de manière à ne faire qu’un bloc de ces assemblages et à ne faire travailler que très peu les rivets au cisaillement.
  - Avec cette disposition, le bordé extérieur puissamment arma-turé contribue dans une large mesure à obtenir la rigidité longitudinale, même^avec des tôles plus minces que dans le système ordinaire, le bordé ne travaillant plus isolément mais comme une poutre armée.
  - Cette liaison du bordé et des consolidations longitudinales est dans le système de M. Isherwood, mieux assurée que dans les systèmes précédemment décrits, l’indéformabilité transversale plus sûre grâce à l’importance des cadres transversaux., mais dans l’intervalle de ces cadres, souvent forts écartés, la liaison des ponts et du bordé extérieur est peut-être un peu faible.
  - A cet égard et aussi au point de vue de la réduction de la charge supportée par chacun des cadres, il y aurait sans doute intérêt, toutes les fois que le permettent les dispositions du navire à les rapprocher davantage, -en réduisant, dans la mesure
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  - du possible, leur saillie à l’intérieur pour les rendre moins encombrants.
  - Leur grand écartement et leur grande saillie intérieure admis-? sibles dans des navires à chargement liquide, qui s’arrime seul, auraient sans doute des inconvénients pour des chargements solides et composés d’objets de grandes dimensions, en raison des difficultés d’arrimage qu’ils créeraient.
  - Cependant, il faut noter à l’avantage du système de construction longitudinale que les avaries dues à un échouage, à un choc, à un abordage, sont- beaucoup plus facilement réparables que dans le système ordinaire où le remplacement de couples tordus est une opération difficile et coûteuse.
  - Il suffit, en effet, d’enlever les tôles de bordé avariées pour rendre possible le remplacement des iongrines faussées et rendre accessible toute la partie avariée.
  - Même des avaries des cadres transversaux, peu probables en raison de leur résistance, seraient aisément réparables en raison de la facilité d’accès.
  - Si nous reprenons le navire cité précédemment en exemple et si nous étudions sa construction dans le système longitudinal, nous arrivons aux dispositions indiquées sur les figures 5, 6 et 7 (PL 248), qui donne la demi-coupe du navire construit dans les deux systèmes transversaux et longitudinaux, ainsi que l’échelle des pressions subies par la coque à différentes hauteurs en supposant le pont supérieur recouvert de 3 m d’eau, condition très sévère imposée à peu de navires.
  - • Cette échelle des pressions permet de constater combien les couples, forcément de section uniforme pour la simplicité de construction, travaillent inégalement sur leur hauteur. Très chargés à la partie inférieure, ils travaillent beaucoup moins à la partie supérieure, puisque la pression qui sert de base pour calculer le travail en différents points n’est, à la partie supérieure, que le tiers de ce qu’elle est à la naissance du bouchain.
  - Le poids du métal est donc forcément mal utilisé, alors que dans le système longitudinal la résistance des liaisons disposées dans ce sens peut être exactement proportionnée à la pression correspondante et aussi à l’écartement des cadres.
  - Il s’ensuit une économie très sensible de poids à résistance égale. A poids égal, la résistance à la flexion longitudinale ou transversale est augmentée dans une forte proportion.
  - C’est ce dont on peut se rendrê compte par l’examen des deux
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  - demi-coupes données par les figures 5, 6 et 7 (Pl.248) et en faisant pour la demi-coupe construite dans le système longitudinal le même calcul que celui fait précédemment pour le système transversal.
  - Toutefois, en faisant ce calcul, il faudrait noter que dans le cas considéré, une certaine proportion de la réduction de fatigue qui sera constatée est due à des dispositions de construction indépendantes du système. C’est ainsi que l’ouverture pratiquée dans le pont pour le système transversal est le triple de celle pratiquée sur le navire construit dans le système longitudinal.
  - Pour ce dernier, l’installation d’un double fond permet avec un poids relativement faible de consolider singulièrement cette partie du navire et de modifier très utilement son moment d’inertie.
  - Quoi qu’il en soit, avec une légère augmentation de 4 t sur le poids de la coque (705 t), soit 0,567 0/0, on arrive pour le système longitudinal aux chiffres donnés par le tableau n° 2 ci-annexé.
  - La différence des chiffres proportionnels à la fatigue dans le système longitudinal (4,520 et 5,506 kg) et dans le système transversal (7,962 et 9,66 kg) tient, outre les différences de dispositions intérieures signalées plus haut, à la différence de section des liaisons longitudinales (7 715,4 au lieu de 5 508,9 cm2) et aussi à leur répartition qui modifie très sensiblement le moment d’inertie total par rapport à la fibre neutre (435 543238 au lieu de 219179950). La position de cette dernière est également changée (1,97563 au-dessus de la ligne O dessus de quille — au lieu de 2,36287 m).
  - Au point de vue du poids, la suppression des couples, abstraction faite des porques très nombreuses dans le système transversal, qui ont été maintenues et développées sensiblement, a donné les économies de poids suivantes :
  - 93,6 t membrures, contre-membrures, varangues.
  - 36,4 t carlingues et serres des bouchains intercostales.
  - 50,0 t barrots.
  - 13,3 t roufle des machines.
  - soit au total 193,3 t.
  - Comme les membrures qui pèsent 20,9 kg le mètre et les
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  - barrots qui pèsent 23,3 kg le mètre ont été remplacés par des profilés pesant sensiblement moins, proportionnés à la fatigue qu’ils ont à subir et présentant au total un développement légèrement supérieur, on conçoit que, malgré l’addition d’un double fond et de carlingues longitudinales intermédiaires, la différence de poids ne soit que de 4 t environ en plus.
  - Pour un navire ordinaire, les échantillons auraient pu être très sensiblement diminués, car il est peu fréquent qu’on les détermine en faisant l’hypothèse de 3 m d’eau sur le pont supérieur; c’est une condition très dure qui est rarement remplie.
  - En résumé, pour le navire considéré à égalité pratique de poids, la fatigue à la flexion longitudinale a diminué de 41 0/0 environ.
  - Quant à, la fatigue correspondant à la flexion transversale, elle a très peu varié, les cadres intermédiaires renforcés étant écartés seulement de 2,60 m comme les porques dans le système transversal.
  - La présence de nombreuses cloisons étanches, aussi bien pour un système que pour l’autre, a, d’ailleurs, facilité l’obtention de ces résultats satisfaisants.
  - Le gain de poids n’a pas été recherché, car pour ce navire très long et de creux faible, il avait plus d’intérêt à prévenir la flexion longitudinale qu’à gagner du poids.
  - Peut-être aurait-on pu faire quelque économie dans ce sens, mais ce n’était pas le but de l’étude qui en a été faite. Quant à la variation du moment d’inertie, c’est-à-dire celui de la poutre correspondant au navire, la figure 10 montre pour le système longitudinal l’accroissement de section de la poutre surtout dans le bas ainsi que la répartition de la matière et permet de la comparer à la poutre correspondant au système transversal.
  - Pour un navire à grandes cales, à cloisons étanches peu nombreuses, la situation ne serait plus la même, car l’application du système longitudinal comporterait des cadres rigides plus résistants sinon aussi nombreux, mais la diminution de fatigue des différentes pièces à égalité de poids pourrait encore atteindre 20 à 30 0/0 et la réduction de poids à fatigue égale 5 à 8 0/0 environ, ce qui est encore loin d’être négligeable.
  - Il va sans dire que l’application du système longitudinal, malgré ses avantages est une question d’espèce à étudier avec soin. Le plus souvent, le mode de chargement du navire, la disposition de la charge dans les hauts, etc., conduiront à adopter
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  - Fig, 10.
  - Poutres dont le moment d’inertie correspond à celui du navire
  - Système transversal
  - Système longitudinal
  - un système mixte où les éléments continus longitudinaux seront plus ou moins longs sans être absolument continus,
  - C’est ainsi, par exemple, que pour un navire portant sur ses murailles verticales ou peu inclinées une cuirasse fort lourde, la disposition du bordé intriquée pour le système longitudinal sur la ligure 14, qui facilite les réparations en permettant de ne délivrer que les tôles avariées, ne pourrait être appliquée en raison de la charge de la cuirasse.
  - Il faudrait de toute nécessité que celle-ci vienne appuyer par
  - son can inférieur sur une pièce longitudinale supportée elle-même par des redans existant sur .les cadres transversaux et il y aurait intérêt à ce que les clins du bordé fussent en sens inverse et reposassent eux-mêmes sur des redans pratiqués dans les cadres.
  - Quoi qu’il en soit, le système longitudinal de construction en développant les liaisons longitudinales permet d’abaisser très sensiblement la principale fatigue des navires, celle à la flexion longitudinale, tout en permettant de conserver une solidité très satisfaisante dans le sens transversal.
  - C’est donc un système qui peut, par une étude judicieuse des conditions que doit remplir chaque construction, contribuer à rendre celle-ci plus solide qu’actuellement. Il est donc digne d’attention et méritait d’être signalé.
  - J’ajouterai qu’une maison française vient de faire construire un pétrolier dans ce système et qu’il sera intéressant de suivre les résultats qu’il donnera.
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- - Bordé extérieur
  - Tableau n° 1.
  - Calculs de résistance à la flexion longitudinale.
  - SYSTÈME DE CONSTRUCTION TRANSVERSALE
  - La coque étant limitée au deuxième pont.
  - Les bois ont été comptés pour 1 /15e de leur épaisseur.
  - DÉSIGNATION 1 DÉVELOPPEMENT ÉPAISSEUR SECTION EN CENTIMÈTRES carrés DISTANCE A LA LIGNE O MOMENTS MOMENTS d’inertie individuels
  - en cm en cm S en dem S d æ Sd2
  - Tôle de quille .... 45x2 2,0 180 1 180 1 180
  - lre virure 130x2 1,5 390 4 1 560 16 6 240
  - 2e — . ... 132 X 2 1,4 369,6 8 2 956,8 64 23 654
  - 3® — 134x2 1,3 348,4 24 8 361,6 576 200 678
  - 4® — 136X2 1,5 408 60 24 480 3 600 • 1468 800
  - 5e — 136 X 2 1,4 380,8 153 58 262,4 23 409 8-914147
  - 6e — 124 X 2 1,4 375,2 272 102 054,4 73 984 27 758 797
  - "7e — ........ 132X2 1,2 316,8 391 123 868,8 152881 48 432'701
  - Garreau 90X2 1,6 288 490 141120 240100 69 148 800
  - Tôle doublante inférieure. 105 X 2 1,2 252 391 98 532 152 881 38 526 012
  - — [supérieure. 60x2 1,2 144 490 70 560 240100 34 574 400
  - Tôle. ........ _ 70.X 2 1,25 175 35 6125 1225 214 375
  - Cornières de pied. . . 20,9x2 1,1 46 3 138 9 414
  - — de tête . . . 20,9X2 1,1 46 67 3 082 4489 206 494
  - Cornières de tête. . . 20,9x2 1,1 92 74 6 808 5 476 503 792
  - Fer à l Planche. . . 20 X 2 1,1 44 , 83 3 652 6 889 303116
  - boudin ( Boudin . . . » » 10 90 900 8100 81000
  - Cornière de tête . . . 20,9 X 4 1,1 92 80 7 260 6 400 588 000
  - Fer à f Planche. . . 20x2 1,1 44 89 3 916 7 921 348 524
  - boudin ( Boudin . . . » » 10 95 950 9025 90 250
  - horizontale au-dessus
  - varangues. . . . . 74,5 1,25 93,1 70,6 6 572,9 4984 464 010
  - A reporter. . . . 4104,9 671072,9 231 855 184
- p.441 - vue 461/704
- - _ 442 —
  - Tableau n° 1 (suite).
  - DÉSIGNATION DÉVELOPPEMENT ÉPAISSEUR SECTION EN CENTIMÈTRES carrés DISTANCE A LA LIGNE O MOMENTS MOMENTS d’inertie individuels
  - en cm en cm S en dem Sd2 d2 Sd2
  - Reports .... 4104,9 671 079,9 231 855184
  - Gouttière Tôle 50x2 1,2 120 255 30 600 65 025 7 803000
  - inférieure Cornières . . . 17,05X6 0,95 97,2 257 24 980,4 66 049 6 419 963
  - Gouttière Tôle 160X2 2,0 640 497 318 080 247 009 158 085 760
  - supérieure Cornières. . . . 17,05X6 0,95 97,2 500 48 600 250 000 24300000
  - Gouttière Tôle 40X2 1,0 80 372,5 29 800 138 756 11100 480
  - supplémentaire Cornières. . . . 17,05X4 0,95 64,8 375 24 300 140 625 9112 500
  - Entourage Tôle 67 X 2 0,9 120,6 515 62109 265 225 31 986135
  - de la machine u fermant hiloire. . . 34,6x2 0,75 51,9 493 25 586,7 243 049 12 614243
  - Bordé en bois du 2e pont . . 124x2 8,0 15 132,3 503 66 546,9 253 009 33 473 091
  - Totaux . . . 5 508,9 1 301 682,9 526 750 356
  - Résultats des calculs.
  - Longueur du bâtiment entre les perpendiculaires. . .
  - Déplacement en charge sans appendices..............
  - Produit de la longueur par le déplacement..........
  - Section totale des matériaux au maître-couple . . . .
  - S d,
  - Distance de la libre neutre au-dessus de la ligne O : -0-.
  - O
  - Moment d’inertie par rapport à la ligne 0..........
  - Produit de la section par la distance rc2..........
  - Moment d’inertie par rapport à la fibre neutre.... Distance de la fibre la plus éloignée à la fibre neutre.
  - Nombre proportionnel à la fatigue .........
  - Lège. En charge,
  - L' 103 m 103 m
  - P 1701,664 2 070
  - L'P 175 271,392 213210
  - S 5 508,9 5 508,9
  - n 236,287 236,287
  - iq 526 750 356 526 750 356
  - S n2 307 570 406 307 570 406
  - I ~iq—Sn2 219179 950 219179 950
  - \ 298,713 298,713
  - L'PxVj 1X30 7,962 9,66
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- - Double fond ^central^ Bordé extérieur
  - Tableau n° 2.
  - Calculs de résistance à la flexion longitudinale.
  - SYSTÈME DE CONSTRUCTION LONGITUDINALE
  - La coque étant limitée au deuxième pont.
  - Les bois ont été comptés pour 1 /15e de leur épaisseur.
  - DÉSIGNATION DÉVELOPPEMENT ÉPAISSEUR SECTION EN CENTIMÈTRES carrés DISTANCE A LA LIGNE O MOMENTS MOMENTS d’inertie individuels
  - en cm. en cm S en dcm S d d2 Sd2
  - Tôle de quille .... 45x2 2,0 180 — 1,0 — 180 — 1 180
  - lre virure 130x2 1,5 390 O + + 1560 + 16 6 240
  - 2e — 132x2 1,4 369,6 8,0 2 956,8 64 23 654
  - 3e — 134x2 1,3 348,4 24,0 8 361,6 576 200 678
  - 4e — 136x2 1,5 408,0 60,0 24 480,0 3 690 1 468 800
  - 5e — 136 X 2 1,4 380 153,0 58 262,4 23 409 8 914147
  - 6e — 134x2 1,4 375,2 272,0 102 054,4 73 98 S 27 758 797
  - 7e — 132x2 1,2 316,8 391,0 123 868,8 152 881 48 432 701
  - Carreau 90x2 1,6 288,0 490,0 114120,0 240100 69148 800
  - Tôle doublante inférieure. 105x2 1,2 252,0 391,0 98 532,0 152 881 30 526 012
  - — supérieure. 60x2 1,2 144,0 490,0 70 560,0 240100 34 574400
  - Tôle . . . 80x2 1,25 200,0 40,0 8 000 1600 320 000
  - Cornières de pied . . 20,9x2 1,1 46,0 3,0 138,0 9 414
  - — de tête. . . 20,9 X 2 1,1 46,0 77,0 3 542,0 5 829 272 734
  - Tôle de dessous du
  - double fond .... 500 X 2 1,0 1000 80,0 80 000 6 400 6 400 000
  - Profilés longitudinaux
  - sous ces tôles . . . 82x2 0,7 115 73,0 8 395 5 329 612 835
  - Tôles carlingues laté-
  - raies longitudinales. 276x2 1,0 552 48,0 26 496 2 304 1 271 808
  - Cornières de pied laté-
  - raies longitudinales. 113x2 0,8 180,8 20,0 3 616 400 72320
  - A reporter. . . . 5 591,8 762123 238 004 520
- p.443 - vue 463/704
- - 444 —
  - Tableau n° 2 (suite).
  - DÉSIGNATION DÉVELOPPEMENT ÉPAISSEUR SECTION EN CENTIMÈTRES carrés DISTANCE A la ligne 0 MOMENTS MOMENTS d’inertie individuels
  - en cm encm S en dem Sd d* Sd2
  - Reports .... 5 591,8 762123 238 004 520
  - 1 à partir du bas . . 15X2 0,8 24 55 1320 3 025 72 600
  - CÆ 2 - 15x2 0,8 24 . 90 2160 8100 193 400
  - O S | [3 — 15 X 2 0,8 24 144 3 456 20 736 497664
  - *> 4 — 14 X 2 0,8 22,4 200 4430 40 000 890 000
  - t/7 1 5 — 14X2 0,8 22,4 250 5 600 62 500 1 400 000
  - S ’ c/3 6 — 13x2 0,8 20,8 310 6 448 96100 1 998 880
  - m S 7 13X2 0,8 20,8 370 7 696 136 900 2 847 520
  - C£5 P N — . . 13X2 0,8 20,8- 425 8 840 180 625 3757 000
  - eu- 9 — ' 17 X 2 0,9 30,6 450 13 922 202 500 6196500
  - 10 — 17X2 0,9 30,6 470 14 382 220 900 6 759 540
  - lô eu o. .S Ph ! Bordé en acier du pont l principal 300 X 2 0,95 570,0 506 37 444 256 036 145 940 520
  - / Bordé en bois du pont. 300x2 8,0 15 576,0 503 289 728 253 009 145 733184
  - d o / Gouttières du pont . . 160X2 2,0 640,0 497 318 080 247 009 158 085 760
  - eu 1 Cornièresdegouttières. 17,05X6 0,95 97,2 500 48600 230 000 24 300 000
  - Totaux 7 715,4 1 524 279 736 684 088
  - Résultats des calculs.
  - Lège. En charge.
  - Longueur du bâtiment entre perpendiculaires . . . . . . L' 103 m 103 m
  - Déplacement en charge sans appendices . P 1 701664 2 070
  - Produit de la longueur par le déplacement . ST 175 271 392 213 210
  - Section totale des matériaux au maître-couple . . . . S 7718,4 7 715,4
  - Distance de la fibre neutre au-dessous de la ligne 0. . II 197 563 197563
  - Moment d’inertie par rapport à la ligne 0 ..... . . iq 736*684088 736684088
  - Produit de la section par la distance n2 301140850 301140 850
  - Moment d’inertie par rapport à la fibre neutre .... 435 543 238 435543 238
  - Distance de la fibre la plus éloignée à la fibre neutre . . V, 337 437 337 437
  - Nombre proportionnel à la fatigue LT X V, ' I X 30 4,520 5,506
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- - EMPLOI
  - DES
  - CHAMBRES DE SURETE
  - DANS LES MINES
  - PAR
  - ÜVÆ. O 11. MARQUET
  - Les chambres de sûreté utilisées dans les mines sont, en général, constituées par des galeries en cul-de-sac, dont l’entrée est défendue contre l’invasion des gaz délétères ou asphyxiants, par des sas à air habituellement constitués par deux portes aussi étanches que possible, entre lesquelles on entretient une certaine pression au moyen d’air comprimé.
  - L’utilité des chambres de sûreté a donné lieu a de nombreuses discussions, et la question est loin d’être résolue dans un sens ou dans l’autre.
  - Jusqu’à présent, l’emploi de ces chambres a été très peu répandu en France. Par contre, les mines autrichiennes en font un assez large usage; aussi, en 1906, la Commission de Sauvetage du district du Nord1 de l’Industrie minérale crut-elle devoir faire un voyage en Autriche, afin de se rendre compte de visu de l’utilité des chambres de sûreté.
  - Le rapport de la Commission, qui a été publié dans le Bulletin de VIndustrie minérale, 1908, 4e série, t. VIII (voir page 592),. s’exprime ainsi :
  - « Les chambres de sauvetage, aménagées au fond dans quel-
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- - — 446 —
  - » ques gisements d’Autriche, n’ont pas encore été mises à même » de fonctionner. Le choix de leurs emplacements est soumis à » des considérations mal définies. On ne peut donc se prononcer » sur leur utilité; cependant, soit en période de sauvetage, » notamment pour le rétablissement des retours, soit pendant » la lutte contre les feux, ou même aux premiers instants de la » reprise des anciens travaux envahis par les gaz, il parait » indiqué déménager des espaces clos, alimentés par la conduite » d’air comprimé. »
  - Depuis l’époque où ce rapport a été établi, il s’est produit, aux Charbonnages de Singles, un accident dans lequel la chambre de sûreté a joué un rôle tout à fait essentiel, et l’importance de ce rôle a été mise en lumière dans le procès-verbal de l’Ingénieur du Contrôle, M. Loiret. Nous reviendrons plus loin sur les conclusions de M. Loiret.
  - Mais avant de préciser le rôle joué par la chambre de sûreté dans l’accident auquel nous faisons allusion, il importe de donner quelques renseignements sur les conditions dans lesquelles cette chambre avait été aménagée.
  - La concession des Charbonnages de Singles est située dans le Puy-de-Dôme; elle est limitrophe au nord de la concession de Messeix, qui a pris, comme on le sait, depuis la fin du siècle dernier, une situation importante parmi les producteurs du centre de la France. En particulier, on a découvert, dans la région sud de la concession de Messeix, un très beau gisement de charbon anthraciteux, constitué par des couches d’une très grande ouverture. Au point de vue géologique, il semble que la concession de Singles fasse suite à celle de Messeix; tel a été tout au moins l’avis deM. Grand’Eury et de M. Malaval, directeur de la Société. Nous devons ajouter que l’examen que nous avons fait nous-mêmes de cette région nous paraît justifier cette opinion.
  - Les couches de la concession de Singles affectent la forme d’un fond de bateau, dont l’axe serait dirigé nord-sud, les pen-dages étant par conséquent est et ouest. Sur le pendage ouest, les couches se sont relevées jusqu’à atteindre la surface du sol où elles se montrent en affleurement. C’est donc du côté ouest que l’on commença les premières recherches; elles aboutirent à démontrer que, dans toute cette région, les terrains avaient été l’objet de plissements nombreux et l’on se trouva en présence
- p.446 - vue 466/704
- - 44.7 —
  - d’une formation de couches en chapelet, c’est-à-dire avec des élargissements et étranglements successifs. Dans ces conditions, les recherches par sondage auraient donné des résultats insuffisants, car, suivant que les sondages auraient rencontré des noyaux ou des parties étranglées, on aurait pu conclure prématurément soit à la présence d’un tonnage important, soit, au contraire, à la non-exploitabilité du gisement.
  - Il était donc nécessaire de procéder à des travaux de recherches par puits et galeries, et c’est dans ce but que fut foncé le puits des Plagnes, qui atteint actuellement la profondeur de 288 mètres. Le but que l’on poursuivait était d’atteindre avec ce puits le fond de bateau même des couches, mais à partir du 200e mètre, on se trouva en présence d’un terrain disloqué et il devint très difficile de maintenir le puits. On décida donc de partir en travers-bancs du côté est, c’est-à-dire du côté où l’on supposait les terrains en place, et l’on creusa ainsi un travers-bancs de 388 mètres, qui vint buter contre le granité. Il n’y avait pas lieu de poursuivre le creusement de ce travers-bancs; toutefois, on avait reconnu la présence de terrains en place et par conséquent solides.
  - On décida alors de poursuivre les recherches en profondeur, au moyen d’un puits intérieur partant de ce travers-bancs. A cet effet, on aménagea une chambre d’extraction, dans laquelle on installa un treuil à air comprimé et on entama le fonçage du puits intérieur.
  - Au cours de ce fonçage, on observa des dégagements d’acide carbonique, mais ces dégagements furent peu importants
  - et quelques heures suffirent pour balayer l’acide carbonique du fond du puits.
  - A la profondeur de 310 mètres, on recoupa une couche de charbon et l’on se trouvait, le 26 juillet 1909, à la profondeur de 312,50 m, lorsque se produisit l’accident dont nous allons parler.
  - Dès le commencement du fonçage du puits intérieur, M. Malaval, directeur de la Société, craignant des dégagements possibles d’acide carbonique qui s’étaient d’ailleurs présentés lors du fon-cement du puits principal, avait aménagé le cul-de-sac du travers-bancs en chambre de sûreté; à cet effet, il avait établi Bull. 31
  - r u as a
  - 388"
  - CfiamkeÜe sûreté
  - .232."
  - gagnes
- p.447 - vue 467/704
- - — 448 —-
  - deux portes >aussi étanches ;que possible et entre 'lesquelles .débouchait un tuyau amenant 1 air comprimé.
  - •Le règlement établi par lui'prescrivait que le tirage des coups de mine au fond du puits secondaire ne devait se faire qu’une fois tous les ouvriers remontés dans la chambre de sûreté ; le tirage était effectué par l’électricité et Fexploseur se trouvait lui-même dans la chambre de sûreté.
  - Ges prescriptions ne furent malheureusement pas observées et, pour des raisons qu’il ne nous appartient pas d’examiner ici, car elles font l’objet d’une enquête judiciaire, cinq ouvriers seulement se trouvaient dans la chambre de sûreté le 26 juillet 1909, au moment du tirage du coup de mine au poste du matin. Ce tirage détermina un dégagement instantané d’acide carbonique, dégagement suffisant pour remplir en quelques minutes le puits intérieur, le travers-bancs et le puits principal.
  - La déposition des ouvriers survivants établit qu’immédiate-ment après le tirage des coups de mine, on entendit une seconde détonation suivie d’un violent coup de vent. En même temps, les ouvriers se trouvant sur le carreau de la mine, virent sortir du puits une sorte de buée s’élevant à 1 m de hauteur. Le maître-mineur, M. Ferret, qui se trouvait sur le carreau de la mine, en présence de ce phénomène anormal, fit descendre des lampes dans le puits; elles revinrent éteintes et, en outre, on put constater qu’une lampe simplement tenue à bout de bras dans le puits s’éteignait également.
  - On prévint immédiatement le directeur, M. Malaval, qui se trouvait à Clermont-Ferrand au service des mines et, aussitôt, des dépêches furent envoyées par les soins de M. Malaval et de M. Loiret à toutes les mines voisines. Le soir même, le sauvetage put être organisé, au moyen de l’équipe des mineurs de Messeix conduite par M. Piroulas, Ingénieur. Le lendemain arrivait sur les lieux l’équipe de sauvetage de Saint-Éloy, qui avait dû voyager toute la nuit pour arriver sur les lieux de l’accident. Le sauvetage commença dès 7 heures du soir, les sauveteurs étant munis d’appareils respiratoires ; à 8 heures et demie tout était terminé et les cadavres des cinq ouvriers asphyxiés étaient ramenés au jour.
  - Nous n’entrerons pas dans le détail des dépositions faites par les ouvriers survivants, mais il est absolument certain, — et les procès-verbaux sont là pour l’attester, — que si Je règlement avait été observé par les ouvriers, si de tirage . des coups de
- p.448 - vue 468/704
- - mine (avait été fait alors que l’équipe entière était garée dans la chambre de sûreté, il n’y aurait eu à déplorer aucun accident.
  - En tout cas, cet exemple montre d’une façon indiscutable que, dans les mines à dégagements instantanés, les chambres de sûreté peuvent jouer un rôle prépondérant.
  - Dans son procès-verbal, M. Loiret, ingénieur du Contrôle, déclare que c’est grâce à l’intelligente initiative de M. Malaval, Directeur de la mine, que les cinq ouvriers survivants doivent la vie et qu’il s’en est fallu de bien peu que le dégagement d’acide, carbonique, si exceptionnel et si imprévu qu’il fût, ne fasse aucune victime.
  - Nous citons d’ailleurs in extenso, le passage du rapport de M. Loiret, relatif à l’utilité des chambres de sûreté.
  - a) Utilité des chambres de sauvetage. — « En premier lieu, il a » prouvé d’une manière préremptoire, comme nous venons de » le faire remarquer, l’utilité d’établir dans les mines des » chambres de sauvetage, ou postes-abris, auxquels aboutit une » canalisation d’air comprimé. L’expérience est même d’autant » plus concluante qu’à Singles, cette chambre était des plus » sommaires. Il n’y a pas de mine, munie d’une canalisation » d’air comprimé, qui ne puisse, en des points convenablement » choisis, disposer comme à Singles deux portes à l’entrée » d’un cul-de-sac et y amener un branchement de la canali-» sation générale.
  - » Sans doute on peut craindre qu’une explosion, un coup de » grisou ou de poussière par exemple, ne désorganise une ins-» lallation aussi sommaire et ne détruise la conduite 'd’air » comprimé ; pour parer à ce danger, il peut être utile d’établir, » uomme on l’a fait eu Autriche (1) des chambres plus com-» plètes avec coudes amortissant la violence de l’explosion, et » munies de portes particulièrement résistantes ; on pourra )) également placer dans le parement ou sous la sole de la » galerie la canalisation d’air comprimé (2), pour éviter qu’elle » ne soit atteinte par l’explosion.
  - (1) Par exemple, aux Mines de la Kaiser Ferdinand Nordbahn ou au puits Johann-Maria, du Comte "Wilezeck (Bulletin de VIndustrie minérale, 3° liv. de 1908, p. 602).
  - (2) ‘Voir Farticle publié par M. le Bergrath J. Mayer, à&nsVQester. Zeitschrift für Berg-.und Itültenwesen 1907, noa 37 et 38, article dont le Bulletin de l’Industrie minérale a rendu compte (5e. liv. sde,1907, p. 409).
- p.449 - vue 469/704
- - — 450 —
  - » Mais, dans bien des cas, ces précautions supplémentaires » ne seront pas absolument indispensables. Les dégagements » instantanés d’acide carbonique, par exemple, ne produisent » que rarement de violents effets mécaniques. Dans les mines » sujettes à ces dégagements, l’installation de chambres de » sauvetage sera des plus faciles et pourra rendre les plus » grands services.
  - » Bien entendu, pendant la période de préparation et de tra-» çage, il sera toujours prudent, dans de telles mines, d’effec-» tuer les tirs de l’extérieur ; l’installation de chambres de » sauvetage deviendrait dangereuse, au lieu d’être utile, si elle » devait faire négliger en quoi que ce soit les précautions » habituelles; mais, même pendant cette période, leur emploi » est indiqué partout où, pour des raisons majeures, on ne peut » faire de l’extérieur le tirage des coups de mine.
  - » Pendant la période de dépilage, il est impossible de » prendre contre les dégagements instantanés les mêmes pré-» cautions qu’en traçage ; l’exploitation des mines à dégage-» ments instantanés soulève à cet égard un problème des plus » délicats et qui est encore loin d’être résolu. Qui sait si l’ins-» tallation de chambres de sauvetage d’où l’on effectuerait les » tirs et où les ouvriers pourraient se sauver en cas de dégage-» ment inopiné (1), n’apportera pas l’un des éléments tout au » moins de la solution cherchée ?
  - » Enfin, c’est surtout dans les travaux de recherches se diri-» géant vers des régions mal connues, que l’installation de » chambres de sauvetage est nécessaire. Partout où l’on peut » facilement se procurer de l’air comprimé, il serait inadmis-» sible, après l’accident de Singles, que dans de pareils tra-» vaux l’on effectuât les tirs d’un point quelconque de la mine,
  - » sans prendre une précaution aussi simple. Le tirage des coups » de mine de l’extérieur est une grosse sujétion : on peut » hésiter à l’imposer ; dans tous les cas où un dégagement » instantané est possible, la chambre de sauvetage constitue,
  - (1) Lors de l’accident survenu le 31 mai 1907, à Gaguiries (il s’agissait d’un dégagement instantané de grisou et non de CO2, mais la conclusion est évidemment la même), les quatre victimes ont été retrouvées à la base du montage où elles travaillaient et où le dégagement s’était produit pendant le poste ; elles avaient eu le temps de faire un parcours d’une certaine longueur.
  - En 1875, au puits Robert, de la concession de Fingères (bassin de BrassacJ, cinq ouvriers ont été tués par un dégagement de CO2 ; ils avaient pu arriver jusqu’à la recette du puits, distante d’environ 63 mètres du chantier où ils travaillaient.
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- - — 451 —
  - » à défaut du tir de l’extérieur, une précaution indispen-» sable (1) >'.
  - Ces conclusions se passent de commentaires et nous ne pouvons que nous y associer sans restriction.
  - (1) Dans lâ chambre de sauvetage de Singles, le 'sas à air était placé à l’entrée d’un cul-de-sac de 150 mètres de longueur, il est rare que l’on puisse disposer d’une galerie aussi longue. Avec un cul-de-sac plus réduit, il faudra veiller à ne pas créer, lors de la fermeture ou de l’ouverture du sas, un changement de pression trop considérable et surtout trop brusque, qui entraînerait presque inévitablement de graves accidents pour les ouvriers réfugiés dans le sas. On peut y obvier, soit en ménageant dans la porte d’entrée du sas, comme l’a proposé M. Neff, conseiller des mines, à Dudwiler (Glükanf, 15 juin 1907), un clapet que manœuvreraient les ouvriers, soit en mettant la vanne d’air comprimé derrière le sas, dans le cul-de-sac où les ouvriers se retireraient protégés par le matelas d’air comprimé qui les séparerait du reste delà mimine. Cette sorte « d’avant-chambre est d’ailleurs nécessaire si l’on veut permettre à des sauveteurs, arrivant munis de leurs appareils respiratoires, de pénétrer dans la chambre de sauvetage sans que l’ouverture de la porte risque d’asphyxier les ouvriers qui y sont réfugiés. L’éclairage électrique et la mise en communication par téléphone avec le jour, sont également à prévoir.
  - Le système de fermet ure des portes est aussi à étudier ; à Singles, depuis l’accident, on a substitué au boulon un écrou n fixant la traverse a b à une distance convenable de la porte et simplement serré par l’écrou n, un sytème de manivelle permettant à des ouvriers attardés ou à des sauveteurs, d’ouvrir la porte de l’extérieur. Il y a là toute une mise au point que des essais répétés pourront seuls permettre de faire dans les meilleures conditions. ^
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- - I\ NOUVEAD'IODE DEFOIVCTIONMENTÉCONOMIOUE
  - DESr
  - FOYERS DE GÉNÉRATEURS A VAPEUR ET AUTRES
  - RÉALISÉ PAR LE
  - “ TIRAGE ÉQUILIBRÉ ” m
  - PAR
  - / M, Serge HEHYNGPET
  - Le but de cette communication est, de décrire un nouveau système de conduite des générateurs à vapeur, susceptible d’augmenter à la fois leur rendement et leur puissance de vaporisation.
  - Nous avons eu à nous occuper de cette question, non pas en tant que spécialiste, mais simplement en qualité de directeur d’usine soucieux de réaliser des économies sur les dépenses se rapportant au service des générateurs, dépenses qui entrent pour une large part dans les frais d’exploitation de la plupart des usines. C’est dans ces conditions que nous avons été amenés à installer le système du « Tirage équilibré » sur les générateurs de nos usines de Saint-Denis.
  - Avant d’exposer les résultats des essais comparatifs particulièrement intéressants auxquels il fut procédé, il est utile d’expliquer en quoi consiste ce système du « Tirage équilibré » qui est si connu actuellement aux États-Unis qu’il figure aux programmes de l’enseignement technique de toutes les grandes universités telles que Yale, Columbia, Cornell, etc., quels sont les inconvénients auxquels il permet de remédier, quel est le but qu’il permet d’atteindre.
  - Nous emprunterons ici quelques remarques qui figurent dans une étude parue dans Y Engineering Magazine, de New-York, et
  - (1) Voir le procès-verbal de la séance du 6 mai 1910, page 288.
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  - qui est due à M. Ennis, professeur de mécanique appliquée à l’Institut polytechnique de Brooklyn.. M. Ennis avait été Ingénieur principal de l’Àmerican Locomotive G0, et, comme tel, avait longuement expérimenté le « Tirage équilibré ».
  - Le tirage naturel, assuré par la cheminée, peut sembler, aux profanes, certainement le meilleur, en tous cas le plus simple; il ne nécessite aucune surveillance, n’exige aucune manœuvre. Par contre, il faut bien reconnaître que la cheminée est un appareil bien imparfait :
  - Qu’est-ce, en effet, que le tirage?
  - C’est, en somme, la tendance des gaz chauds à se diriger vers; les couches supérieures de l’atmosphère à travers la cheminée; Plus la différence de température entre les gaz chauds au bas de la cheminée et l’air froid au dehors sera considérable, plus' le tirage sera actif. Or, au moment du chargement de la grille^ alors qu’il y aurait besoin de plus de tirage pour brûler la masse, de charbon plus froid que l’on vient de mettre•, comme les gaz: sont refroidis, c’est justement l’inverse qui a lieu.
  - C’est là un inconvénient fondamental de la cheminée'; ce n’est pas le seul.
  - Par son emploi, .la quantité s d’air fournie au foyer est variable car elle dépend; de l’épaisseur du charbon sur la grille, des conditions atmosphériques existantes, de l’ouverture des portes de chargement. La cheminée est impuissante à assurer, dansides conditions économiques,* la .combustion, de charbons menus de prix médiocre. Enfin, elle ne peut se prêter à une vaporisation, intensive momentanée lorsqu’il en est besoin.
  - Si, d’un autre côté, on envisage le tirage forcé produit par un ventilateur, on est; obligé; de reconnaître que cet appareil est autrement; efficace et souple. Il est tout-à-fait indépendant, des conditions atmosphériques, il permet d’employer des charbons de qualité inférieure»; enfin,.grâce à; lui, la chaudière peut donner un « coup de collier » quand cela est, nécessaire. Par contre, le ventilateur,, étant une machine, est fatalement exposé à se détériorer à la longue, il nécessite une certaine surveillance! et consomme de la force motrice1, c’est-à-dire ! du combustible.
  - Les deux dispositifs comportent, donc des avantages et des. inconvénients . réciproques,' et alors on est amené à se demander pourquoi on ne» s’efforcerait pas d’employer les deux dispositifs simultanément, de manière à. s’assurer les mérites respectifs, de Piia et de; Pautre. On-pourrait, dans cetl ordre d’idées, disposer
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  - le ventilateur entre le foyer et la cheminée pour aspirer l’air chaque fois que le tirage supplémentaire deviendrait nécessaire. L’expérience a montré qu’il est plus avantageux de se servir du ventilateur pour produire le tirage forcé en insufflant de l’air sous la grille.
  - Supposons maintenant que tout en ayant ce tirage forcé par le ventilateur, on établisse une liaison mécanique entre la vitesse de rotation du ventilateur d’une part et le mouvement du registre de la chaudière d’autre part, supposons, en d’autres termes, que l’ouverture de sortie des gaz de la combustion soit réglée par rapport à la quantité d’air fournie sous la grille, on conçoit qu’il soit possible de réaliser, dans ces conditions, un tirage équilibré dans le foyer.
  - Ainsi donc, malgré que l’air est chassé au travers de la grille en quantité voulue pour assurer la combustion complète du charbon, la sortie des gaz provenant de la combustion peut être retardée plus ou moins, de manière qu’il ne se produise plus, dans le foyer, une succion comme d’ordinaire, mais qu’il y existe, au contraire, une pression qu’on s’efforce de rendre sensiblement égale à la pression atmosphérique.
  - Tel est le principe fondamental du « Tirage équilibré ». Avant d’entrer plus avant dans le détail du système, il est intéressant d’examiner ce qui se passe dans les divers modes de tirage au point de vue des pressions et dépressions des gaz dans leur passage depuis le cendrier jusqu’à la cheminée. Ceci est représenté clairement, d’une manière schématique par les courbes reproduites ci-après (fig. 1).
  - Quelles sont maintenant les conséquences de ce « Tirage équilibré », au point de vue de la bonne utilisation des calories contenues dans les gaz dans leur trajet entre la grille et les carneaux ?
  - Dans le cas du tirage naturel ou forcé, alors que les gaz se précipitent, pour ainsi dire, vers la cheminée, ils ont naturellement une tendance à suivre le chemin le plus court et il en résulte qu’ils ne viennent pas en contact avec toutes les parties de la surface de chauffe; les angles et les coudes échappent à ce contact; il y a donc, de ce fait, utilisation incomplète de la Chaleur de ces gaz. Il n’en est plus de même lorsque le tirage est « équilibré », car, dans ce cas, la succion dè la cheminée étant réduite au minimum, les gaz ont le temps de venir baigner, pour ainsi dire, toutes les parties de la surface de chauffe, rem-
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  - plissant tous les recoins du foyer et des revêtements de la chaudière.
  - Voilà une des causes de l’augmentation de la puissance de vaporisation des générateurs auxquels on applique le « Tirage équilibré ». Il y en aurait d’autres :
  - C’est un fait connu que dans beaucoup de chaudières soumises au tirage naturel ou au tirage forcé, une certaine quantité d’air pénètre par les fissures des portes mal jointes du foyer et les
  - _St5T £aç e _ de jiianfîe
  - crevasses de la maçonnerie. Ces infiltrations d’air sont loin d’être insignifiantes. La preuve en est que lorsqu’il y a lieu de faire l’analyse des gaz, il faut avoir soin de les prélever le plus loin possible des parois du générateur, l’expérience ayant montré que les gaz qui s’y trouvent sont toujours dilués en raison de l’air qui a traversé les revêtements. Ces infiltrations ne peuvent plus se produire avec le « Tirage équilibré », puisqu’il n’y a pratiquement plus d’appel d’air de l’extérieur vers l’intérieur. De plus, chaque fois que les portes du foyer sont ouvertes, il n’y a plus,
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  - comme cela arrive d’ordinaire, un afflux d’air froid dans l’intérieur : un chiffon, présenté à l’ouverture des portes du foyer; reste inerte, ce qui prouve bien qu’il n’y a aucun appel d’air. Ile ce fait encore le « Tirage équilibré » ne; peut avoir que des avantages, car les entrées brusques1 d’air froid sur la grille sont d’abord la cause de déperditions de chaleur dans le foyer; en outre, l’air froid, en arrivant sur les parois surchauffées de la chaudière, ne peut que contribuer à la détérioration rapide de celles-ci. Un générateur souffre, en effet, bien moins de la chaleur continue élevée due à une bonne combustion régulière que des variations de température dues aux arrivées d’air froid dans le foyer. Ajoutons, en passant, que cet air froid abaisse la température des gaz au-dessous de leur point de combustion ; ces gaz se trouvent ainsi dissociés et les molécules de gaz et de charbon non consumées s’échappent par là cheminée sous forme de fumée, d’où cette conséquence qu’avec le « Tirage équilibré ». on évite les fumées noires persistantes, qui s’échappent de la cheminée des générateurs qui fonctionnent dans des conditions médiocres.
  - Le « Tirage équilibré » n’assure cependant pas la suppression totale des fumées. En effet,,, depuis que, les générateurs de nos usines de Saint-Denis sont munis de ce dispositif, il ' y a, au moment du chargement,, alors que les générateurs marchent à pleine allure, un dégagement de fumées noirâtres qui dure entre une et deux minutes; ensuite des fumées brunâtres qui durent à peu près aussi longtemps ; mais à partir de ce moment, il n’y a pour ainsi dire plus rien de visible à la sortie de la clieminée. Or ces conditions de fumivorité sont bien meilleures qu’autre -fois alors que nous utilisions le tirage soufflé.
  - Il est évident que les inconvénients dont nous venons de parler et qui résultent de l’ouverture des portes de foyer pour le chargement n’existent pas pour les générateurs dans lesquels le chargement; se fait automatiquement, et progressivement à» l’aide d’appareils mécaniquesîdéversant le charbon sur la grille, celle-ci étant animée ou non. d’un mouvement très lent de translation sans fini, ;
  - Maisv.outrei que. ces; appareils fde chargementmécaniquessont limités; aux installationsirelati veinent importantes^ ils n’obvient; pasj ài d’autres.; inconvénientsi dont nous; aurons -k, parleï ; et qui; résultent de; l’excèsi d’air introduit dans lè^foyer;,
  - L!un des facteurs /qui influent les plus, sua? 1èrifonctidnnemenjti
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- - économique d’un générateur est le réglage: de l’évacuationi des gaz à la cheminée,.c’est-à-dire de l’ouverture:variable du registre. Théoriquement, la position du registre: devrait varier constamment suivant l’état du feu et le volume d’air exigé pour une bonne combustion. Ceux qui sont familiarisés avec la conduite, des générateurs savent que le mieux est d’avoir le minimum, d’ouverture, sous la réserve, bien entendu, qu’il ne se produise pas de retours: de flamme. Or, dans le cas des chaudières chargées à la pelle, où la manoeuvre du registre est laissée aux soins d’un chauffeur plus ou moins consciencieux (et c’est le cas; de beaucoup le plus fréquent), ces exigences théoriques ne sont jamais observées. Tout au plus, dans, les chaufferies bien: surveillées, les registre: est-il manœuvré: à chaque chargement et quelquefois, quoique bien rarement, dans l’intervalle entre deux chargements successifs. Bien plus souvent, disons même presque toujours, le chauffeur n’y touche que lorsque, la pression commence à baisser,. Il est vrai qu’il existe des dispositifs grâce auxquels le registre est, manœuvré automatiquement par la pression meme de la vapeur. Tel est, le dispositif Belleville: dans lequel lai pression agit sur des ressorts qui, en se comprimant ou se détendant, ouvrent ou ferment le registre. Tel est aussi le dispositif de: relaisrinanomètre^ système « Hey », de Strasbourg,. Mais: cette action automatique: est limitée à l’évacuation des. gaz seulement. C'est, en somme, la moitié du problème que le « Tirage équilibré » résout en entier.
  - Ceux qui, aux États-Unis,, préconisent, T emploi du « tirage équilibré » prétendent que ce dernier assure le passage dans le foyer d’une quantité; d’air moindre: que dans le tirage naturel où le tirage forcé, cette quantité .étant à très: peu. près celle: qui est strictement nécessaire pour assurer la combustion complète du charbon. Cet argument mérite qu’on i s’y arrête, car, s’il est fondé, il en résulte un certain nombre d’avantages importants par suite de: l’augmentation de rendement de. la chaudière :
  - Ua quantité; d’air fournie par le « Tirage équilibré » étant: bien celle qu’il faut pour assurer: une combustion parfaite, on réalise évidemment la température maximum des gaz de laœombustion.. Comme, d’autre part, le chaleur» absorbée' par la: chaudière, est proportionnelle à. la différence de température entre cesj gaz..et celle de la surface de chauffe, ceci se traduit par une puissance d’absorption maximum- de cette surface de: chauffé, c'est-à-dire par une vaporisation maximum: correspondant©:..
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  - Autre conséquence : la réduction du volume d’air fourni entraîne la réduction du volume de gaz produit correspondant à un même poids de charbon. La vitesse de déplacement de ces gaz peut donc être réduite, c’est-à-dire la durée de leur contact avec la surface de chauffe peut être augmentée. Ceci se traduira encore par une'absorption plus grande de leur chaleur, c’est-à-dire par une puissance de vaporisation accrue.
  - Or, indépendamment de tout essai direct de vaporisation, il y a un moyen bien simple de se rendre compte s’il y a ou non excès d’air, c’est d’analyser les gaz de manière à déterminer la proportion de CO2 contenue dans les gaz de la combustion.
  - Comme l’on sait, le rendement maximum du combustible est obtenu lorsque tout le carbone est transformé en CO2 sans aucun excès d’air. Bien entendu, dans la pratique il y a toujours excès d’air, à tel point que dans des générateurs fonctionnant dans de bonnes conditions normales, la proportion de CO2 se maintientdans le voisinage de 8 à 10 0/0. Nous indiquerons tout à l’heure les résultats des essais effectués sur les générateurs de nos usines; qu’il suffise de dire, pour le moment, que l’analyse des gaz, faite au cours de l’un des essais d’une journée de marche de dix heures effectives, avec le « Tirage équilibré », a montré une moyenne de 15,9 0/0 ce qui est évidemment très remarquable (1).
  - Quels sont maintenant les dispositifs pratiques qui permettent de réaliser ce « Tirage équilibré » ?
  - Comme il a été dit plus haut, le but en est de régler réciproquement — et nous insistons sur ce terme — la quantité d’air fournie à la grille d’une part et la quantité des gaz évacués d’autre part, de telle manière qu’il existe constamment au-dessus de la grille une pression faisant sensiblement équilibre’ à la pression atmosphérique de la chaufferie, assurant ainsi au fonctionnement du générateur tous les avantages que nous avons passés en revue.
  - L’originalité et la nouveauté du système consistent dans cette corrélation entre l’arrivée d’air et la sortie des gaz — corrélation établie automatiquement par la pression même de la vapeur de la chaudière.
  - Voici comment ce résultat est obtenu :
  - Une très faible partie de la vapeur de la chaudière est utilisée
  - 4) Dans le procès-verbal de la séance du 6 mai, il est indiqué par erreur, que la teneur en CO2 dépasse de près de 25 % la teneur habituelle. En réalité, il faut lire que cette teneur est à peu près le double de la teneur habituelle.
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  - pour faire tourner un petit moteur auquel est attelé un ventilateur insufflant de l’air dans le cendrier. Grâce à un système de soupape spéciale, l’action est telle que, dès que la pression de la vapeur tombe au-dessous de la normale que l’on veut maintenir, le moteur s’emballe, et le ventilateur, en tournant plus vite, insuffle plus d’air au travers de la grille. Au contraire, dès que la pression de la vapeur augmente au-dessus de la normale, la vitesse de rotation du ventilateur diminue et la quantité d’air insufflé devient plus faible.
  - L’intensité du courant d’air qui traverse la couche de charbon suit donc, dans le sens voulu , les variations de pression de la vapeur, augmentant dès que la pression tombe, diminuant aussitôt que la pression monte par rapport à celle que l’on veut maintenir dans la chaudière.
  - Or, l’ouverture du registre devrait rationnellement suivre ces variations d’entrée d’air ; il devrait s’ouvrir davantage quand la quantité d’air insufflée est plus grande ; il .devrait se fermer quand cette quantité diminue, tout en assurant dans le foyer, ne l’oublions pas, le maintien d’une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique : c’est précisément le résultat qui se trouve assuré automatiquement de la manière suivante :
  - La pression des gaz au-dessus de la grille est transmise à un régulateur spécial constitué par un flotteur en aluminium en forme de cloche renversée qui monte ou qui descend suivant que la pression qui s’exerce au-dessous de lui est plus forte ou plus faible que la pression atmosphérique qui agit au-dessus.
  - Ce régulateur rappelle, en somme, un gazomètre en miniature. Or, ce mouvement ascendant ou descendant du flotteur est transmis au registre par l’intermédiaire d’un petit distributeur hydraulique qui fait ouvrir ou fermer le registre de la quantité qui est nécessaire pour que la pression qui subsiste dans le foyer soit toujours sensiblement la pression atmosphérique.
  - La dépendance mutuelle entre l’admission d’air et l’évacuation des gaz est ainsi assurée automatiquement, la condition étant toujours qu’il existe la pression atmosphérique dans le foyer.
  - Les détails de ce dispositif ont été figurés sur un schéma reproduit ci-dessous (fig. % et 3), et relatif à l’installation du « Tirage équilibré » sur la batterie de trois chaudières de nos Usines de Saint-Denis.
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- - Description détaillée du dispositif.
  - L’air nécessaire à la combustion est soufflé par un ventilateur G dans un collecteur transversal s’étendant dans toute la largeur du massif; sur ce collecteur sont branches trois carneaux aboutissant respectivement au fond de chacun des cendriers. Les portes de cendriers sont à fermeture étanche.
  - Chacun de ces carneaux est muni d’un registre à la main, commandé <de l’extérieur au moyen d’un tirant, et pouvant être fermé complètement de manière à arrêter l’air de la soufflerie sous l’une des grilles au moment de son décrassage ou en cas d’arrêt du générateur.
  - Ces trois registres permettent en outre, par le réglage de leur ouverture, de répartir à volonté le travail total demandé au groupe entre les différents générateurs, et en particulier de pousser plus ou moins tel ou tel foyer au moment du décrassage d’un autre.
  - Le ventilateur est commandé par un petit moteur à vapeur B 'alimenté par un collecteur de vapeur 6 branché sur les trois dômes.
  - La tuyauterie reliant le collecteur b au moteur affecte la disposition d’un rectangle : l’admission de vapeur se fait, en service normal, par les côtés supérieur et gauche de ce rectangle; la dérivation inférieure, prévue comme secours pour le cas de réparation des appareils, est maintenue isolée par la fermeture de la vanne à la main h, et celle de droite, reliée à l’échappement K du moteur, est interceptée par le robinet i servant de robinet de purge pour la tuyauterie.
  - Le côté supérieur du rectangle comporte :
  - 1 vanne ordinaire à la main c ;
  - 1 robinet détendeur muni d’un carré-pour le réglage d;
  - 1 vanne automatique e ;
  - 1 seconde vanne ordinaire à la main c;
  - 1 manomètre /'.
  - La vanne automatique e est reliée à sa partie supérieure à la tuyauterie par un tube muni d’une petite vanne à la main g.
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  - Fonctionnement et régimes de marche du moteur.
  - Les vannes c et g étant ouvertes en grand, la vanne h étant fermée, ainsi que le robinet de purge i, la pression du dôme (8 kg ± s) s’exerce dans la tuyauterie jusqu’au robinet détendeur (plus exactement robinet étrangleur) d et dans la petite dérivation g de la vanne automatique.
  - Régime minimum. — Supposons (voir détail de la vanne automatique e) que, pour une raison quelconque, la pression aux dômes des générateurs vienne à augmenter et devienne (8 kg + e), cette pression venant s’exercer par la petite dérivation g sous le clapet supérieur de la vanne automatique, vaincra la tension du ressort qui est réglée (au moyen du bouchon vissé qui lui sert'de
  - Détail de la vanne Détail d'un régulateur de tirage
  - automatique e
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  - butée supérieure) à 8 kg, et la vapeur agira sur la face supérieure du petit piston qui surmonte le clapet d’admission et fermera la vanne. L’admission du moteur ne se fera donc plus que par le petit orifice ménagé dans le voile de cette vanne et le moteur (par suite le ventilateur) prendra sa vitesse minimum, d’où activité minimum de la combustion aux foyers, par suite baisse de pression aux dômes.
  - Régime maximum. — La pression continuant à baisser et devenant (8 kg — e), le ressort de la vanne automatique fermera le clapet supérieur, la face supérieure du petit piston se trouvera en communication avec l’atmosphère par suite de la descente du
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  - clapet supérieur sur son siège, et la vanne s’ouvrira d’elle-même sous la poussée d’un petit ressort antagoniste et sous la poussée même de la vapeur. La pression d’admission (indiquée au manomètre f) sera alors celle réglée par le robinet détendeur d.
  - Le ventilateur prendra sa vitesse maximum, d’où activité maximum de la combustion aux foyers; par suite, relèvement de la pression. *
  - Remarque. — e peut être réglé à 100 g, c’est-à-dire qu’à 8,100 kg le moteur ralentit et à 7,900 kg il accélère.
  - Rôle du robinet détendeur d. — Il sert à régler la pression au moteur pour le régime maximum; la détente du moteur étant fixe, on fait ainsi varier la puissance que doit donner le moteur à son régime maximum : il y a lieu, en effet, d’effectuer ce réglage lorsqu’on augmente ou diminue le nombre des chaudières en service, suivant les besoins de la production.
  - On réglera la détente, par exemple, de 8 kg à 2 kg, 2,5 kg ou 3 kg, suivant qu’un, deux ou trois générateurs seront en service.
  - Le réglage constant du registre est effectué automatiquement de la manière suivante :
  - Chacun des trois registres e1 est relié à un régulateur alimenté par l’eau sous pression g{ de la ville et commandé par une cloche à gaz ii en communication avec la chambre de combustion. Cette cloche flotte sur un bain d’eau.
  - Les tuyauteries /*4 établissent à l’intérieur des cloches ii la pression des gaz des foyers. Il s’ensuit que toute variation de la pression d’un foyer entraîne une variation de l’enfoncement de la cloche, ce qui produit l’oscillation du levier horizontal qui commande le distributeur à tiroir jx du servo-moteur ; ce dernier met à l’admission gi ou à l’évacuation hi un cylindre kx dans lequel se meut un piston relié au registre.
  - Il existe une position, et une seule, pour laquelle il n’y a ni admission, ni évacuation : l’orifice qui met en communication le cylindre distributeur avec le cylindre moteur ayant exactement la hauteur du piston distributeur; on règle le contrepoids du levier horizontal, de façon que le système se maintienne à cette position pour la pression à obtenir dans la chambre de combustion (pression atmosphérique).
  - Un câble souple et résistant, orienté sur des poulies de renvoi, est attaché d’une part à un levier fixé au registre et d’autre part
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  - à l’une des branches d’un renvoi à sonnette ; l’autre branche est reliée au piston moteur par une tige rigide ; un contrepoids fixé au levier du registre tend à l’ouverture de ce dernier et maintient le càhle tendu ; un deuxième contrepoids agissant près du cylindre moteur tend également à l’ouverture du registre et facilite le mouvement de descente du piston moteur. Une butée empêche la fermeture complète du registre.
  - Fonctionnement. — Supposons que la pression dans la chambre de combustion vienne à augmenter ; aussitôt, la cloche se soulève, le piston distributeur s’abaisse et vient mettre à l’évacuation le cylindre moteur, le piston moteur descend, le registre s’ouvre. Il s’ouvre jusqu’à ce que la pression dans la chambre de combustion se soit abaissée jusqu’à fermer l’évacuation du cylindre moteur, c’est-à-dire jusqu’à la pression de réglage (atmosphérique). Si ce point était dépassé, le cylindre moteur passerait immédiatement de l’évacuation à l’admission et la pression de l’eau, agissant alors sous le piston moteur, fermerait le registre.
  - On voit que le jeu de la distribution a pour effet de maintenir le registre au degré d’ouverture convenable qui, pour un dégagement gazeux donné au-dessus de la grille, assure l’existence de la pression atmosphérique dans la chambre de combustion.
  - Le réglage du registre se fait suivant les allures de la combustion, automatiquement et d’une façon presque instantanée, par suite de la grande sensibilité de la cloche à gaz.
  - N. B. — L’encombrement de ce régulateur est minime : la cuve à eau mesure 0,40 m environ de diamètre.
  - Remarques.— L’eau de purge qui peut se trouver au-dessus du piston moteur, ou au-dessus du piston supérieur, comme au-dessous du piston inférieur du distributeur, est déversée avec l’eau d’évacuation du cylindre moteur, dans la cuve renfermant la cloche à gaz. Le niveau de l’eau dans cette cuve est d’ailleurs maintenu constant grâce à un trop-plein se déversant dans la conduite d’évacuation.
  - Des butées réglables lt limitent des mouvements verticaux de la'clochemn ressort amortisseur m,, dont les butées sont également réglables, amortit les oscillations.
  - En cas de réparation ou de non-fonctionnement accidentel de rla vanne automatique e, il est facile de l’isoler et de la démontrer après avoir fermé les vannes iccg et ouvert la vanne h placée sur
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  - la dérivation de secours; on règle alors le ventilateur à la main et l’on se trouve dans les conditions d’un soufflage ordinaire.
  - En cas de réparation d'un organe essentiel du dispositif, tel que moteur, ventilateur ou régulateur de tirage, on peut rapidement mettre le générateur dans les conditions du tirage naturel :
  - Fermer le registre de cendrier et ouvrir les portes de ce dernier ; maintenir le registre de fumées grand ouvert en fermant le robinet d’eau sous pression et appuyant sur l’extrémité du levier horizontal du régulateur, afin de mettre le cylindre moteur à l’évacuation : le registre s’ouvrira et restera ouvert, les deux contrepoids agissant dans le sens de l’ouverture.
  - Il existe des variantes dans le détail des installations, suivant le genre de chaudières et suivant les dispositions spéciales qu’il
  - y a lieu d’adopter, par exemple figure 4, en ce qui concerne le régulateur, qui peut être branché simplement sur la prise de vapeur, mais cela seulement dans le cas d’une seule chaudière.
  - La figure 5 représente une application du système avec soufflage par petite turbine à vapeur.
  - La figure 6 représente Inapplication du système à une chaudière Berry.
  - Nous .arrivons maintenant à la partie la plus importante de notre communication, celle relative aux résultats obtenus par l’emploi du « Tirage équilibré ».. .
  - Nous nous contenterons d’exposer ceux des essais auxquels il
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  - a été procédé dans les Usines Hotctikiss, à Saint-Denis, et dont le tableau détaillé figure ci-dessous.
  - Ces essais ont été effectués sur des chaudières de deux types différents :
  - 1° Sur une de nos chaudières semi-tubulaires, construite par
  - Fig.5
  - la Maison Velliet frères, à Amiens, et faisant partie de notre batterie de trois chaudières fournissant une partie de la force
  - motrice de nos ateliers et la vapeur nécessaire pour le chauffage de ceux-ci en hiver.
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  - Les caractéristiques de cette chaudière sont les suivantes :
  - Chaudière n° 1, semi-lubulaire à deux bouilleurs, munie d’une grille système « Poillon » à persiennes.
  - Surface de chauffe................124 m2
  - Surface de grille............ 2,88 m2
  - Rapport de la surface de chauffe à la
  - surface de grille............... 43
  - Écartement des barreaux............ 3 mm
  - Volume total de la chaudière. . . . 15,880 m3
  - Volume occupé par la vapeur. . . . 24,2 0/0 du volume total.
  - Il a été fait deux essais comparatifs avec cette chaudière. Dans le premier, le foyer était soufflé par injection de vapeur sous la grille. Dans le second, la soufflerie de vapeur a été enlevée et remplacée par le dispositif de « Tirage équilibré » décrit ci-dessus.
  - Le même combustible a été utilisé au cours des deux essais, à savoir un mélange de deux parties (en poids) de poussier de coke et une partie de tout-venant Liévin 20/26, le mélange nous revenant à 13,83 f la tonne rendue à l’Usine.
  - Il a été trouvé que la vaporisation nette par kilogramme de combustible était, dans le premier cas, de 6,10 kg et, dans le second, de 8,01 kg, d’où augmentation de 31 0/0 du taux de la vaporisation ou économie de 24 0/0.
  - 2° Sur une chaudière Roser multitubulaire qui est employée pour fournir la vapeur destinée au chauffage de certains locaux des automobiles de notre Usine et la force motrice destinée à l’éclairage électrique de ces locaux.
  - Les caractéristiques de cette chaudière sont les suivantes :
  - Surface de chauffe.........................80 m2
  - Surface de grille................... 1,78 m2
  - Rapport des vides aux pleins de celle-ci. . . 31,2 0/0
  - Dans le premier des deux essais contradictoires auxquels il a été procédé, on a brûlé, comme on avait l’habitude de le faire, du tout-venant Liévin 20/26, un combustible plus pauvre ne pouvant être utilisé par suite du tirage naturel défectueux dû à une cheminée de faible hauteur et de section insuffisante.
  - Dans le second essai, avec le « Tirage- équilibré », il a été possible d’employer un mélange en poids d’une partie de ce tout-venant 20/26 et quatre parties de poussier de coke.
  - C’est ce qui explique que l’économie réalisée a été considérable; le prix de la tonne-vapeur, qui était de 3,607 f dans le
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  - premier cas, n’était plus que.de 2,273 f dans'le second, soit une économie de 35,2 0/0.
  - Un semblable essai a été fait en utilisant d.u grésillon de coke seulement. L’économie réalisée grâce au « Tirage équilibré », par rapport à l’ancien état de choses, a été de 28,5 0/0.
  - Les deux essais précédents sont des essais comparatifs de vaporisation qui n’indiquent, en somme, que la supériorité relative pratique, si l’on peut dire, du. « Tirage équilibré » sur le tirage' forcé par’ soufflerie à vapeur et surtout sur le tirage naturel.
  - Ce n’est pas là un critérium absolu; aussi, nous a-t-il paru intéressant de nous rendre compte de la valeur intrinsèque du système, en prenant comme base de comparaison une série d’observations précises bien déterminées, faites dans des conditions aussi parfaites que possible et.en s’entourant de toutes les garanties, nécessaires.
  - Le générateur qui a été pris comme terme de comparaison était le générateur semirtubulaire n°l dont nous avons: parlés tout à l’heure.
  - Voici comment nous avons procédé
  - Ce générateur, muni du soufflage à vapeur, a été soumis à des essais conduits dans des conditions de bon rendement tout à fait exceptionnelles, par un Ingénieur spécialiste assisté d’un Ingénieur de l’Association parisienne des Propriétaires d’appareils à vapeur qu’à bien voulu déléguer notre Président de l'a 3é Section, M. Compère, et d’un Ingénieur de la Société'Hbtchkiss.
  - Le but que l’on se proposait était d’obtenir un résultat aussi théoriquement parfait que possible, grâce à la conduite intelligente du feu en consacrant tousses soins à là fois au chargement du combustible, au. soufflage de Pair et à la manœuvre du registre^. Les conditions étaient intentionnellement des plus favorables : on s’est imposé un taux uniforme de vaporisation et de consommation de combustible. Les gaz. de la combustion furent, analysés fréquemment et la quantité d’air insufflée ainsi que l’ouverture, du registre furent réglées;en conséquence.
  - On conçoit que1 les résultats obtenus dans, ces, conditions aient été extrêmement remarquables;, puisque.' l’on réalisait ainsi' la conduite idéale d’un générateur1 grâce aux soins intelligents d’ingénieurs experts, s’entourant des précautions les plus.minutieuses pour ce' qui; concerne) le* chargement de la grille,, son
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- - — 469 —
  - piquage, la manœuvre du registre, etc., de manière à obtenir le résultat maximum qu’il soit possible d’atteindre.
  - Nous donnerons une idée de la bonne combustion obtenue et de la façon dont la conduite a été menée en disant que la richesse moyenne en CO2 des gaz a été de 15,5.
  - La question était de savoir ce que pourrait donner par comparaison le même générateur fonctionnant, cette fois, automatiquement par le « Tirage équilibré », au lieu de par les* soins d’ingénieurs experts. Naturellement, pour que la comparaison pût présenter toutes les garanties nécessaires, les deux essais ont été exécutés de manière à éliminer toutes les causes d’erreurs quelles qu’elles soient : la température extérieure, les conditions atmosphériques étaient sensiblement les mêmes, le début des essais a commencé à la même heure, après avoir laissé écouler le même temps depuis la mise à feu du matin, les essais ont eu la même durée, etc.
  - L’avantage du « Tirage équilibré », dans ce dernier essai, n’a pas été notable comme il était à prévoir : il s’est traduit par une économie de T 1/2 0/0 environ. Mais le fait qu’il y a eu avantage dans des conditions de comparaison aussi manifestement redoutables pour ce système est peut-être l’argument le plus probant que l’on puisse avancer en sa faveur.
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- - «0 —
  - EXTRAITS DES PROCÈS-VERBAUX
  - DES DIFFÉRENTS ESSAIS EFFECTUÉS AUX USINES HOTCHKISS SUR LE DISPOSITIF DU TIRAGE ÉQUILIBRÉ
  - Essais pratiques.
  - 1° Essais comparatifs sur générateur semi-turulaire de 124 m2.
  - Le premier essai (3 septembre 1909) a été effectué avec les souffleurs et la grille Poillon dans les conditions de marche antérieures, c’est-à-dire avant l’installation du tirage équilibré Le feu a été conduit par le chauffeur habituel, les souffleurs et le registre manœuvrés également par lui.
  - Le second essai (28 octobre 1909) a été effectué avec le dispositif du tirage équilibré. Le feu a été conduit par le même chauffeur, celui-ci ne s’occupant plus ni du soufflage, ni de la manœuvre du registre.
  - Conditions générales. — Ces deux essais contradictoires ont été effectués, autant que possible, dans les mêmes conditions d’allure ; le combustible employé était le même : il a été pesé avec soin dans les deux cas ; sa teneur en eau a été déterminée sur un échantillon moyen prélevé au cours de chaque essai.
  - Un compteur d’eau d’alimentation (système Schmid) a été disposé sur le refoulement de la pompe alimentaire ; ses indications étaient, relevées de demi-heure en demi-heure, ainsi que celles d’un thermomètre installé dans la bâche d’alimentation.
  - La pression de la vapeur au générateur et aux souffleurs a été notée avec soin aux mêmes intervalles de temps.
  - Le tableau suivant résume les principaux résultats numériques relevés et calculés au cours de ces deux essais :
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- - Date de l’essai 3 septembre 1909 28 octobre 1909
  - Système de tirage souffleurs l’oillon tirage équilibré
  - Commencement de l’essai .... matin 9 heures 8 heures
  - Fin de l'essai soir 5 — 4 —
  - Durée totale de l’essai. 8 — 8 —
  - Durée effective (arrêt do 11 h. 30 à 1 heure) . . . 6 h. 30 6 h. 30
  - Nature du combustible < [ 1 partie tout-venant 20/25. ( 2 parties poussier de coke.
  - Eau totale vaporisée (indiquée au compteur) litres 9 289 8 917
  - Eau totale vaporisée (après correction du compteur) litres 9 266 8 895
  - Température moyenne de l’eau d'alimentation degrés O OO <34 23° 5
  - Eau totale vaporisée (après correction de température) kg 9167 8 802
  - Poids du poussier de coke brûlé (brut) . kg 995,6 880
  - Humidité du poussier de coke . . .0/0 4 20,7
  - Poids net de poussier de coke .... kg 955,8 698
  - Poids de tout-venant Liévin brûlé (brut) . 497,7 440
  - Humidité du tout-venant 0/0 1 10
  - Poids net de tout-venant kg 492,7 396
  - Poids du mélange de combustibles secs. . . 1 448,5 1094
  - Cendres et mâchefers kg 314,2 292
  - Résidus 0/0 22 26
  - Pression moyenne au générateur . . kg 8,1 8
  - Pression moyenne aux souffleurs . . kg 2 » '
  - Consommation due au soufflage. . . kg 279,2 (3 0/0) 44,6 (0,6 0/0)
  - Poids net de vapeur produite. ... kg 8887,8 8 757,4
  - Vaporisation nette par heure et par mètre carré de surface de chauffe kg 11 10,9
  - Vaporisation nette par kilogramme de combustible sec . . . .kg 6,10 8,01
  - r Economie 0/0 » 24 1
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- - 2° Essais comparatifs sur générateur multitubulaire Roser de 80 M2.
  - Le premier essai (13 janvier 1910) a été effectué avec le tirage naturel, dans les conditions de marche antérieures, c’est-à-dire avant l’installation du tirage équilibré. Le feu a été conduit par le chauffeur habituel.
  - Les deuxième et troisième essais (18 janvier et 10 février 1910) ont été effectués avec le tirage équilibré. Même chauffeur.
  - Combustibles. — Dans le premier essai, il n’a été brûlé que du tout-venant Liévin 20/25 à 22,50 f la tonne rendue à l’usine, le tirage naturel n’ayant pas permis d’utiliser un combustible plus avantageux.
  - Dans le ' deuxième essai, on a brûlé un mélange d’une partie de ce tout-venant et de quatre parties de poussier de coke (à 9,50 f la tonne rendue à l’usine).
  - Dans le troisième essai, on a brûlé uniquement du grésillon de coke (à 13 f là tonne) ; toutefois, une petite quantité de tout-venant, dont il a été tenu compte, a été nécessaire à l’allumage et à l’entretien du feu pendant l’arrêt de il h. 30 à 1 heure.
  - Ces trois essais ont été effectués, autant que possible, dans lès mêmes conditions d’allure;, le combustible employé a été pesé avec soin ; sa teneur en eau a été déterminée sur des échantillons moyens prélevés au cours de chaque essai. Une partie de ces échantillons a été également soumise à l’analyse et à la détermination du pouvoir calorifique.
  - Un compteur d’eau d’alimentation (système Sch mid) a été disposé sur le refoulement de la pompe alimentaire ; ses:indications ont été notées de demi-heure en demi-heure, ainsi que celles du thermomètre donnant la température de l’eau d’alimentation.
  - La pression de la vapeur au générateur, ainsi qu’au moteur du ventilateur, ont été notées aux mêmes, intervalles de temps.
  - Le tableau suivant résume les principaux résultats numériques relevés et calculés au cours de ces essais :
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- - — 473
  - Date de l’essai 13 janvier 1910 18 janvier 1910 10 février 1910
  - Système de tirage naturel tirage équilibré tirage équilibré
  - Durée effective de l’essai 9 heures 9 heures 9 heures
  - Nature du combustible . . ...... tout-venant 1 partie tout-venant grésillon, tout-ve-
  - 20-25 •1 p. poussier de coke nant pour allumage
  - ( tout-venant . kg 1271 313 80
  - Combustible brut brûlé < ' poussier de coke. » 1267 »
  - ( grésillon . . . » » 1828
  - Total du combustible brut brûlé. . 1271 1580 1908
  - Cendres et mâchefers. ' 166 273 245
  - Combustible brut '0/0 13', 07 17,27 12',84
  - Humidité1 moyenne du combustible. 3,50 26,48 23,8
  - Total du combustible sec brûlé. . kg 1226 1156 1454
  - Eau totale vaporisée (lue au compteur) litres 8 296 7 295* 9 334
  - Eau vaporisée (après correctiom-du compteur) . 8 355 7,347. 9400
  - Température moyenne de l’eau d’alimentation. t.. degrés 14°9 9 9
  - Eau totale vaporisée (après correction de température et du niveau). . kg 8297 ' 7 309 9250
  - Pression moyenne au générateur. . 11,2 10,8 10,9
  - Pression moyenne au moteur du ventilateur . .. ... ., ., . . .. .kg ; 2. 2
  - : Consommation due au. soufflage, kg » 108 108
  - Poids net de vapeur produite . . kg 8 297 7 201 9142
  - Vaporisation nette par heure et mètre carré de surface de chauffe. . .kg 1 10,37 9 12,7'
  - 1 Vaporisation nette par kilogramme 1 de combustible humide. . . .kg 6,52 4,56; 4,79
  - Vaporisation' nette par kilogramme de.combustible sec (eau à .0 degré). .kg 6,61 6,11 6,52
  - Pression moyenne au cendrier . mm 0 -f 12,1 -f 22
  - au foyer. „. . .. ... — 3,7 -fs 4- s
  - Tirage de la cheminée — 11,3 —12 — Il
  - Pouvoir calorifique absolu du combustible brut (eau condensée à 0 degré). .. .. .. ........ ... calories 7 083:. 4982 4 742.
  - Pouvoir calorifique;utile du combustible brut (eau en vapeur à 100 degrés).calor. 6 822 4 750 4 525
  - Rendement thermique net du générateur . ., 62,0 62.7, ; 67,3
  - Prix dela tonneTvap;eur (jeauàtdegré)^, f . 3,447, . ‘ 2,414 2,460
  - — — (eau à 0 degré). . , 3,525 '. 2,453 2,500
  - Économie . . . .. ... ., . .. . ... 0/0 » ’ 30,2 29
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- - — 474 —
  - Essais théoriques.
  - Essais comparatifs sür générateur semi-tubulaire de 124 m2.
  - Ces essais, destinés à déterminer la valeur intrinsèque du système de tirage équilibré, ont été conduits de la façon suivante :
  - Le premier (30 décembre 1909) a été effectué avec les souffleurs Poillon et le chauffeur habituel du générateur, assisté de trois Ingénieurs cherchant à réaliser les meilleures conditions de marche possible d’un chauffage aux souffleurs.
  - Au cours de cet essai, on a relevé :
  - 1° Les quantités de combustibles et de résidus (mâchefers et cendres) ;
  - 2° Le volume de l’eau d’alimentation, au compteur Schmid, et sa température à la bâche d’alimentation, au moyen d’un thermomètre placé dans un trou pratiqué dans la paroi de cette bâche, à hauteur de la crépine d’aspiration ;
  - 3° La température des gaz immédiatement avant le registre, un peu au-dessous des bouilleurs, au moyen d’un pyromètre thermo-électrique;
  - 4° Les pourcentages de GO2, GO, O, au moyen de l’appareil Orsat. Les gaz ont été pris avant le registre, à hauteur des bouilleurs, et refroidis dans un serpentin avant essai. Les résultats notés étaient établis sur des prises moyennes d’une heure environ. On notait en même temps la pression du générateur et la position du registre ;
  - 5° La pression au cendrier et au-dessus de la grille ;
  - 6° L'état hygrométrique des combustibles sur échantillons moyens. Partie de ces échantillons a été conservée aux fins d’analyse et de détermination de pouvoir calorifique.
  - L’allure du générateur en essai a été réglée de manière à rester normale et constante.
  - Le deuxième essai (5 janvier 4910) a été effectué avec le système du tirage équilibré et conduit par le chauffeur ordinaire.
  - Pour ces deux essais, le combustible brûlé était un mélange d’une partie de tout-venant Liévin 20/23 et de deux parties de poussier de coke.
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- - Date de l’essai 30 décembre 1009 a janvier 1910
  - Système de tirage souffleurs l'oillon tirage équilibré
  - Durée effective de l’essai 10 heures 10 heures
  - ( tout-venant Liévin . . kg 981 1021
  - Combustibles brûlés . , ( poussier de coke . . . 1982 2 073
  - Total du combustible brûlé (brut). . . . 2 963 3 094
  - Cendres et mâchefers 581 627
  - Combustible brut 0/0 19,6 20,1
  - Humidité moyenne du combustible . . . 13,90 14,50
  - Total du combustible sec brûlé . . . . kg 2 533 2 625
  - Eau totale vaporisée (lue au compteur). . . litres 15 686 16 271
  - Eau vaporisée (après correction du compteur) . . . 15 798 16 387
  - Température moyenne de l’eau d’alimentation degrés 28° 28° 2
  - Eau totale vaporisée (après correction de température) kg 15 594 16 176
  - Pression moyenne au générateur . . . . 7,9 7,8
  - Pression moyenne aux souffleurs (ou moteur du ventilateur) kg 2 1,76
  - Consommation due au soufflage .... 468 162
  - Poids net de vapeur produite 15126 16 014
  - Vaporisation nette par heure et par mètre carré de surface de chauffe kg 12,2 12,91
  - Vaporisation nette par kilogramme de combustible humide kg 5,10 5,17
  - Vaporisation nette par kilogramme de combustible sec (eau à 0 degré). ..kg 5,67 _ 5,78
  - Pression moyenne au cendrier . . . mm 7.2 11,8
  - — au foyer — 0,1 + 0,3
  - Tirage de la cheminée — 18 — 18
  - Température moyenne des gaz . . degrés 293° 279° 2
  - Richesse des gaz en Co2 0/0 15,5 15,9 -
  - Pouvoir calorifique absolu du mélange brut humide (eau condensée à 0 degré) . .calories 5 852 5 610
  - Pouvoir calorifique utile du combustible brut humide (eau en vapeur à 100 degrés). .calories 5 670 5 425
  - Rendement thermique du générateur (net). 56,7 60,2
  - Prix de la tonne-vapeur (eau à t degré) . . f 2,704 2,664
  - — — (eau à 0 degré) . . . 2,825 2,785
  - Économie 0/0 » 1,5 •
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  - Au début de chaque essai, commencé à la même heure, afin d’avoir même échaufïement du massif, la grille était décrassée et le charbon incandescent pesé.
  - Les lectures de niveau au commencement et à la'fin de chaque essai étaient faites après fermeture des prises de vapeur, de manière à éviter les erreurs dues à l’ébullition. D’ailleurs, au cours de chaque essai, le niveau est resté constant, grâce à l’alimentation continue.
  - Le tableau ci-dessus résume les principaux résultats numériques relevés et calculés au cours de ces essais.
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- - MÉTHODES NOUVELLES
  - POUR
  - L’ÉTUDE DES TRACÉS DE VOIES
  - CHEMINS
  - PAR
  - r*. LE FORT
  - INTRODUCTION
  - Dans l’étude du tracé d’une voie de chemin de fer, on doit, considérer trois éléments distincts : le tracé en plan, projection sur le plan horizontal de la ligne d’axe, le profil en long, ou loi des hauteurs de cette ligne d’axe au-dessus d’un plan horizontal de comparaison, enfin la loi de dé vers, réglant l’inclinaison transversale de la voie par rapport à l’horizontale. Nous laisserons complètement de côté la question du profil en long, pour nous occuper exclusivement du tracé en plan et de la loi de dé ver s.
  - Ces deux derniers éléments forment, avec la trajectoire du centre de gravité des véhicules ou, plus exactement, avec la projection horizontale de cette trajectoire, un groupe tel que l’un quelconque de ces éléments soit déterminé lorsque les deux autres le sont ; on peut donc se dispenser de‘s’occuper de ladite trajectoire, ce qui, à priori, paraîtrait absolument naturel, ce qui, d’ailleurs, a été fait avec succès bans des cas particuliers, pour se limiter à l’étude du tracé en plan et de la loi de dévers, la . régularité de ces deux éléments assurant indirectement celle de la trajectoire de tout point invariablement lié au véhicule.
  - i.pl) Voir procès-verbaUde.la sëaacealu 20 mai, page 313.
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- - _ 478 —
  - La loi de dévers étant intimement liée au tracé en plan, c’est de ce dernier élément que nous aurons principalement à nous occuper.
  - Les tracés en plan doivent, en principe, être composés de segments de droites, ou alignements droits, et d'arcs de cercle tangents; l’accroissement des vitesses a, de plus, amené les Compagnies de chemins de fer à introduire des courbes spéciales de raccordement, destinées à adoucir le passage de l’alignement au cercle. Avec ces trois éléments géométriques, droite, cercle et arc de raccord, on peut, le plus souvent, établir d’excellents tracés lorsque l’on dispose des commodités que comporte l’expropriation, c’est-à-dire lors de l’étude des lignes neuves; toutefois, pour des études de lignes en pays de montagnes, on a quelquefois été bien aise de recourir à nos courbes spéciales; quant aux remaniements de tracés sur les lignes en exploitation, ils donnent lieu à des problèmes extrêmement variés, tenant aux sujétions les plus diverses, pour lesquels il est à propos d’envisager l’application de courbes à rayon variable; les méthodes considérées ont pour but de permettre de tenir compte de ces sujétions tout en conservant au tracé la plus grande progressivité de courbure compatible avec les données, et en assurant une rigoureuse exécution sur le terrain, condition sans laquelle toute recherche d’amélioration des tracés serait illusoire; l’expérience montre, en effet, qu’avec les moyens usuels, il est très difficile d’obtenir en fait un piquetage de réelle précision.
  - Ces méthodes reposent sur un certain nombre de principes dont les deux plus importants sont : le principe d’addition d’ordonnées, qui permet de former l’équation d’un tracé progressif satisfaisant aux conditions de toute nature imposées; le principe de correction de flèches, dont le premier avantage est d’assurer aux opérations sur le terrain la plus grande simplicité, en même temps que la plus grande rigueur. Les diverses méthodes se rattachent à trois groupes distincts : dans le premier groupe, nous plaçons les méthodes dans lesquelles le tracé, rapporté à une base unique, est défini par abscisses et ordonnées; le deuxième groupe est composé de méthodes dans lesquelles le tracé est rapporté à plusieurs bases distinctes, cordes d’un premier piquetage à grands intervalles que l’on se propose de compléter par l’intercalation de piquets intermédiaires; dans les méthodes du troisième groupe, on ne recourt à aucune base d'opérations, ainsi qu’on le verra ci-après. Ces méthodes, au
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  - surplus, quoique susceptibles, en général, de se suffire à elles-mêmes, forment un ensemble logique et successif, un groupe de clés appelées à concourir dans une même étude, ainsi que nous le montrerons.
  - La méthode d’addition d’ordonnées, qui appartient au premier groupe, a fait l’objet d’une note parue dans le numéro de mars 1903 de la Revue générale des Chemins de fer; nous avons, d’ailleurs, complètement refondu cette note et nous proposons de publier incessamment ce nouveau travail, qui ne saurait trouver place ici. Nous nous bornerons, pour le moment, aux brèves indications ci-après. Envisageons d’abord le cas où l’on veut déplacer un arc de cercle de manière à le faire passer par un point commandé : ce problème comporte une solution commode, consistant à ajouter aux y du cercle les ordonnées d’une courbe
  - 1-----pi , courbe que nous appellerons :
  - « bicubique »; la « loi de ripage » ci-dessus est telle que y prend la valeur r pour x = 0 et admet ±: l comme racines triples; les y' et y" de la loi de ripage s’annulent comme y pour æ = dzl, et le nouveau tracé est non seulement bitangent, mais bioscu-lateur au tracé primitif. Nous obtenons par ce moyen tel déplacement que nous voulons d’un arc primitif sans introduire de variation instantanée de la courbure. Cette propriété permet d’appliquer plusieurs additions successives d’ordonnées de bicubiques, sans compromettre la douceur du tracé, la progressivité de la loi de courbure ; par un développement naturel de la méthode d’addition d’ordonnées, basé sur cette remarque, on est conduit à la solution de tout problème relatif au remaniement d’un tracé primitif, en vue dé tenir compte de sujétions diverses, obstacles multiples, tangentes imposées, rayons obligés, sans perdre le bénéfice de la continuité de la courbure, en l’assurant, au contraire, si elle n’existe pas dans le tracé primitif, qui peut comporter des arcs successifs simplement tangents, ou même, pour des tracés de cours d’étude, des arcs sécants ou sans point commun.
  - En définitive, dans la méthode d’addition d’ordonnées, les ordonnées du tracé modifié sont la somme des ordonnées du tracé primitif et des y d’une loi de ripage, y qui peuvent être eux-mêmes la somme de divers éléments. Ce principe permet de satisfaire successivement aux diverses conditions imposées. La « construction des lois de ripage » s’effectue à priori dans les
  - Bull. 33
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- - — 480 —
  - meilleures conditions; l’étude des y, y , y"..., l’établissement de schémas de variation de ces quantités, comme d’autre part le calcul des différences successives des, ordonnées numériques résultant d’une étude, donnent simplement la clef de toute discussion théorique ou pratique, algébrique ou graphique, de la valeur d’une solution type ou d’une application. Les différences secondes des ordonnées correspondant ;L des abscisses équidistantes étant sensiblement proportionnelles aux, surhaussements théoriques, la détermination de la loi de surhaussement à appliquer se fait très simplement.
  - La méthode d’addition d’ordonnées est susceptible de généralisation; notamment, les lois de ripage étudiées peuvent être aussi bien appliquées à. des déplacements comptés en chaque point normalement à la voie qu’à des déplacements perpendicu,-laires à une base, sans que les avantages généraux du principe perdent rien de leur valeur. Cette remarque est essentielle; c’est grâce à elle que le principe d’addition d’ordonnées peut concourir avec celui de correction de flèches pour constituer la méthode générale d’ensemble à.laquelle nous avons presque exclusivement recours.
  - La méthode des «. raccordements directs » fait également partie du premier groupe ; elle consiste à utiliser des courbes d’équation : y.=; A + Bæ + GA’ + La:3 + ..., soit pour, satisfaire d’emblée aux diverses conditions imposées à un arc, soit pour obtenir un tracé continu satisfaisant seulement à. des conditions d’extrémités, tangentes et rayons aux points de départ et d’arrivée; ce tracé peut ensuite, par addition d’ordonnées, être modifié en deuxième phase pour tenir compte des autres sujétions.. Les raccordements directs fournissent de bonnes solutions de la question du raccordement entre alignement et cercle, dans les conditions les plus diverses, et de la question de la «règle d’entrevoie», c’est-à-dire de la loi des. distances qu’une voie donnée doit observer, sur une ligne à double voie, par rapport à la ligne d’entrevoie, dont le tracé piqueté est supposé devoir servir à la définition des tracés de l’une et l’autre voie, dans une partie de ligne où la cote d’entrevoie doit: varier pour une raison quelconque.
  - Au premier groupe de méthodes se rattache également la question d’intercalation de piquets complémentaires entre des piquets trop espacés* lorsque ces piquets sont, placés à: abscisses équidistantes par rapport à une certaine base; cette question
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  - devient alors une question d’interpolation. Plus fréquemment, < ce problème se posera pour des piquets réellement équidistants ; il pourra alors être traité par des méthodes reposant soit sur le recours à la « quintique », ou raccordement direct du cinquième degré., soit sur la considération des flèches : ces méthodes forment le deuxième groupe ; la dernière conduit, d’ailleurs, à la question générale qui domine le troisième groupe,, groupe qui comprend les méthodes de « correction de flèches ».
  - Ne pouvant songer à exposer ici les méthodes des deux premiers groupes, nous allons nous limiter à cette question de la correction de flèches, clef principale de nos études, dont nous sommes heureux de pouvoir offrir la primeur aux lecteurs du Bulletin.
  - Nous nous efforcerons, au surplus, de donner une idée de la manière’ dont les méthodes exposées concourent avec celles des deux autres groupes pour la formation de méthodes d’ensemble.
  - Ces méthodes ont reçu la consécration d’une expérience de sept années, par l’application en des points divers du réseau du Nord, parcourus à des vitesses qui se sont élevées jusqu’à 142 km à l’heure.
  - MÉTHODES DE CORRECTION DE FLÈCHES
  - TITRE A
  - APERÇU D’ENSEMBLE
  - Considérations générales.
  - De quelque manière qu’un tracé ait été étudié, il est traduit sur place par un piquetage; quelle que soit donc la forme donnée à l’équation du tracé, en réalité rien d’autre n’existera sur le terrain que le repérage de quelques points; il est, par suite, illusoire de demander à des équations de courbes autre chose qu’une indication sur la possibilité de donner à la voie, une forme convenable, en satisfaisant aux seules conditions de passage aux divers points: définis par les piquets. Les axes de coordonnées n’ont, d'autre part, que la valeur de moyens de raison-
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- - — 482 —
  - | nement et d’exécution : les conditions de circulation des trains ne dépendent absolument que de la loi des courbures successives. En définitive, une étude de tracé est bonne si elle conduit à la réalisation d’un piquetage compatible avec une bonne loi de courbures; elle est mauvaise dans le cas contraire. Pour la discuter, il convient de faire porter l’examen sur la manière dont sont réglées les positions respectives des piquets, seuls 'intermédiaires entre l’agent qui fait l’étude et le chef d’équipe qui dresse la voie; un tracé dont les piquets, équidistants, formeront des triangles dont la déformation sera bien progressive, dont les flèches successives, autrement dit, varieront suivant une loi régulière, devra être tenu pour excellent, sans que l’on ait à se préoccuper, ni des formes innombrables, indéterminées, des équations des courbes susceptibles de passer par les points repérés, équations qui n’ont que la valeur de simples équations d’interpolation plus ou moins fantaisistes, ni même des^moyens utilisés pour déterminer les positions des piquets; et de fait, quand bien même il serait établi que des erreurs ont été commises dans la recherche des positions à assigner aux piquets, il suffit que la loi de flèches soit bien progressive pour qu’il n’y ait aucunement à revenir sur les résultats acquis.
  - De ce qui précède, il résulte qu’une méthode d’étude de tracés dans laquelle on se refuse à connaître autre chose que des positions respectives de piquets correspond à la nature même des choses pratiques ; c’est de cette idée directrice que procèdent les recherches dont nous allons donner ci-après les résultats.
  - Nous insisterons dès maintenant sur ce fait que, par leur nature même, les procédés qui vont être exposés comportent, ainsi qu’on s’en rendra compte facilement, une atténuation progressive et pour ainsi dire automatique des erreurs de détail qui peuvent être commises au cours d’une étude ; ils comportent de ce chef un avantage capital, de qualité quelque peu déplaisante aux yeux du technicien épris de rigueur, mais de valeur inappréciable pour le praticien qui doit avant tout s’inspirer de la politique des résultats.
  - Les méthodes générales qui. suivent ont toutes pour but de déterminer les déplacements à faire subir à des piquets donnés, perpendiculairement à 1a. voie, en vue d’un remaniement de la loi des flèches/}, petites hauteurs des triangles AjA/+1 que ces piquets forment entre eux (fig. 4). On peut, d’ailleurs, soit se donner la loi de flèches dont oh veut se rapprocher le plus pos-
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- - — 483 —
  - sible, soit laisser cette loi indéterminée ; d’antre part, la loi que l’on se donnera dans le premier cas peut ou non être déterminée d’après la loi des flèches primitives ; ces trois manières de poser la question nous fourniront plus loin une division naturelle de l’exposé.
  - Fig.
  - Nous supposerons égales les distances entre piquets ; bien qu’il nous soit arrivé de prendre des piquetages irréguliers tels qu’ils avaient été établis et de leur appliquer néanmoins la méthode de correction des flèches, nous ne recommanderons pas cette manière de faire ; en
  - présence des avantages de la méthode, il n’y a pas en pratique à hésiter à réaliser au besoin un nouveau piquetage.
  - Remarque. — Nous allons généralement considérer, dans tout ce qui va suivre, que la flèche correspondant à chaque piquet donne sensiblement la mesure de la courbure du tracé en ce point; l’erreur ainsi commise ne présente aucune importance en
  - pratique, puisque, la loi des flèches étant toujours établie avec
  - une sévère progressivité, l’erreur sera progressive a fortiori, et la loi des courbures vraies sera elle aussi progressive, ce qui nous suffit.
  - Il importe toutefois de remarquer, à ce point de vue, et pour éviter des erreurs de raisonnement, le cas échéant, que, si on passe d’un alignement à une courbe, le dernier piquet situé sur l’alignement comporte déjà une flèche différente de O (fïg. 2).
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- - — 484
  - Principe des méthodes.
  - Nous mous supposons en présence d’une série de piquets équidistants, dont les flèches successives ont été relevées sur le terrain. La loi de flèches résultant de ce relevé ne nous, donnant pas satisfaction, nous nous proposons de rechercher les déplacements à faire subir à chaque piquet en vue d’obtenir une nouvelle loi de flèches plus régulière ; nous pourrons, comme nous l’avons dit, demander à la méthode, soit de fixer elle-même la loi à suivre, soit de réaliser une loi différant aussi peu que possible d’une loi donnée.
  - Appelons d’une manière générale f) la flèche au piquet A,-, c’est-à-dire la distance du clou du piquet Ay au cordeau passant sur les clous des piquets Ay_i et Ai+1, et F) la flèche que nous voudrions si possible réaliser au même piquet ; nous ne pouvons en général obtenir de nouvelles flèches f) telles que /y — Fy, quel que soit j, puisque nous devons aux deux extrémités du tracé nous raccorder sur des arcs déterminés, entre lesquels on ne saurait se donner des Fy a priori ; mais nous pourrons, conformément au principe de l’équation aux moindres carrés, rendre minima la somme S (f] — Fy)2 ; si au contraire nous ne donnons pas de loi de flèches Fy, nous nous proposerons de rendre minima la somme des carrés des écarts entre les nouvelles flèches successives — /y)2 ; en toute hypothèse, nous établirons les déplacements dj à donner à chaque piquet, en vue de réaliser le programme.ci-dessus, en sorte que le résultat d’une telle étude se traduira par des opérations des plus simples à réaliser sur le terrain. Les caractéristiques de ce groupe de méthodes seront donc : réduction au minimum des opérations sur le terrain, souplesse et simplicité des opérations de calcul.
  - Les diverses méthodes que nous allons exposer sont d’ailleurs appelées à concourir dans une même étude, suivant les phases et d’après les .indications que suggèrent les résultats acquis, en raison de la manière dent on peut suivre à tout moment les éléments du tracé, à la manière, en d’autres termes, dont on « sent la voie ». Ce genre d’études comporte donc, comme nos autres méthodes, et notamment celle d’addition d’ordonnées, le caractère successif sur lequel nous croyons devoir insister, car c’est à lui surtout, peut-être, que tout cet ensemble de méthodes doit son caractère d’élasticité et de commodité.
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- - TITRE B
  - EXPOSÉ THÉORIQUE
  - Notations,
  - Nous indiquerons tout d’abord !le principe général des notations applicables à tout ce qui va suivre.
  - Nous numéroterons spécialement, en vue de l’étude,les piquets du tracé, de manière que les flèches que nous nous proposons de modifier correspondent aux piquets 1, 2..., n; les flèches aux piquets 0 et (n -f- T) seront conservées, en sorte que les piquets 1 et n seront à maintenir en place, comme appartenant aux arcs d’extrémités non modifiés ; les piquets à déplacer sont- donc les piquets 2, 3... (n — 1), au nombre de (n— 2), n étant le nombre des flèches à corriger.
  - On substituera au besoin aux flèches réelles aux piquets — 1, — 2, .... et (n + 2), (n -fi 3)..., des flèches virtuelles, afin de rendre ces flèches égales respectivement à /0 et fn+i; les piquets A_2, A_3 ...., et An+3, AB+4.... -considérés dans l’étude seront donc, le cas échéant, des piquets virtuels substitués à des piquets réels ou introduits d’office, en sorte que les piquets se répartiront, comme suit, ainsi que les flèches correspondantes :
  - Piquets
  - i réels
  - ... A_3 A_2 A—i A0 Aj A2 A3 ... An—2 An_t An An+1 A)l+2 An+3 A,
  - -n+l A)i+2 3 An+4 • * •
  - Flèches
  - D’une manière générale, nous appellerons le déplacement à faire subir au piquet /, perpendiculairement à la voie (dont les piquets sont à distances à peu près égales), déplacement
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- - — 486 —
  - compté positivement ou négativement suivant qu’il s’effectue vers la droite ou vers la gauche de l’observateur se déplaçant du piquet 1 vers le piquet n. Les flèches seront positives ou négatives suivant que la courbure sera à gauche ou à droite, dans les mêmes conditions.
  - Formule fondamentale.
  - Nous voyons de suite, par le schéma de la figure 3, qu’un déplacement dj a pour effet de transformer /}_!, /} et fj+l sensiblement
  - en — 4, fj + ^ et fj+l — en sorte que, si l’on donne des
  - déplacements à tous les piquets, chaque flèche /}. devient :
  - /; = /; + 4 - di~' |di+<-
  - Cette formule fondamentale commande tout ce qui va suivre. Fig. 3
  - Nous supposerons toujours les flèches et les 'déplacements assez faibles pour que l’on puisse considérer les distances entre piquets comme invariables et appliquer la règle ci-dessus avec une précision suffisante.
  - Nous diviserons l’exposé en quatre chapitres, dont les trois premiers sont afférents aux trois genres de problème définis plus haut, le quatrième formant récapitulation.
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- - — 487
  - CHAPITRE PREMIER
  - Cas d’une loi de flèches quelconque
  - donnée « a priori ».
  - Exposé de la méthode.
  - Nous devons, d’après ce qui précède, rendre minimum :
  - les dj étant nuis pour j < 2 ou j >> n — 1.
  - En différentiant, par rapport à dj, nous trouvons :
  - - AC - L) + ^ = o,
  - OU
  - c’est-à-dire : _ A4dy = 2A2(/} — F,-) (*).
  - (*) Nous formerons toujours les tableaux de différences en plaçant chaque différence à hauteur moyenne entre les deux nombres dont elle dérive, comme l’indique le schéma ci-après :
  - X
  - X
  - X X
  - X X
  - XXX X X
  - XXX X X
  - X X
  - X X
  - on posera d’une manière générale :
  - A2k+iyj+i/2 = A2kyj+i — A2kyj, &wyj— A2fc—iÿj+i/2 — A2fc——1/2.
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- - — 488 —
  - Cette équation s’applique tant que l’on a2 =</ < n — 1, à condition que l’on soit libre de donner à A,- tel déplacement que Ton voudra; si un piquet Ap était ifîxé, dp, nul ou non, serait fixé, et l’équation ci-dessus ne s’appliquerait pas pour y = p; nous pouvons donc formuler le théorème suivant, dont nous venons ainsi de faire ressortir la généralité.
  - Théorème. — Etant donné un piquetage que l’on se propose de modifier p>ar le déplacement de certains piquets de manière à obtenir des flèches se rapprochant le plus possible de flèches données à Vavance, les différences quatrièmes dés déplacements cherchés, dans le tableau des différences de tous les déplacements, connus et inconnus, sont les différences secondes de rang correspondant du tableau des excès des doubles flèches données sur les doubles flèches proposées.
  - En d’autres termes, f, étant les flèches données, Fj les flèches proposées, à chaque déplacement inconnu dj correspond une équation :
  - A4d,- A2(2/y — 2F,-).
  - Profitant de la facilité que nous offre l’addition d’ordonnées généralisée ,pour tenir compte après coup des obstacles qui pourraient nous imposer certains des déplacements djf nous allons supposer que d] est exempt de sujétion tant que 2 </< n — 1.
  - Posons généralement dq = 2(f) — F,-) ; nous aurons dès lors successivement :
  - .\,d; = A2F, pour :2 <y < n—1;
  - A3di+1/2 = A^+i/a + k pour 1 <; < n — 1 ;
  - à2dj = d>, -j- k(j — 1) -f l pour 1 <y <n.
  - Supposons maintenant que des d>,- nous remontions à des nombres dont les d>,- seront les différences premières et deuxièmes, nombres que nous désignerons par A_p#,+1/2 et A_2d>i, avec
  - A_t d>1/2 = 0, A_2 d>! = '0, en sorte que le (tableau total des A_2,
  - A_1? d>, Ad et A2 s’établira-comme suit///#. 4) :
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- - — 489 —
  - 1 Fig. 4 fo; o 1
  - O 4 i
  - 4,4/4 4,4
  - 4244 #>2
  - 4 1 1
  - 4.2 4tt-2 1 4î-2
  - 4 j 4vz/z 4, ^A-3/2
  - 42 *«
  - 4 J
  - <&a
  - *"A-4 •* il 42 y j. j 4 J *^71^/2 J- roj
  - 44-,
  - Nous pourrons alors poursuivre ainsi :
  - ^ A_1<ï>i+1/2 -j- -j- Ij pour 0 4j ni^A^dy-i — 0),
  - dj = A_2(ï> + kCj -{-'JG] pour 0 </ < n -f- 1 (dt = 0).
  - Si nous écrivons que dH = dH+l = 0, nous trouvons les équations :
  - ( A_34 4"fc€£-f IG*'— 0,
  - 1 A-a^H-* + -j- ZG|+1 — 09,
  - ou en posant :
  - i A_24>w P,
  - ( A^n+i — Q,
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- - — 490 —
  - et toutes réductions faites :
  - Ko1- -
  - _ 2P +
  - izj’
  - (n - 2)Q
  - Gn+l ’
  - d’autre part, on a :
  - ( A3c4/2 — A1<Ï>3/2 + k, | — dq -{- 1;
  - ces deux groupes de formules font connaître les tètes de colonnes du tableau des différences des dj.
  - En résumé, on formera les /}, les F„ des différences (/} — Fy) et les 2(/} — Fj) = dD>j ; des d>y on passera, d’une part, aux A^j+il2 et A2d>y, d’autre part aux A_1$J-+1/2 qui se formeront par voie d’addition d’après la formule A^d^n/a — A_1dbJ_1/2 + dv,-; on calculera k et l d’après les valeurs de P = S^A^d*,-^ et Q = SfA^d*^^, puis les têtes de colonnes A3d3/2 et A2d4 ; dès lors, le tableau des différences des dj inconnus se reconstituera par voie d’addition, d’après le schéma ci-après (fig. 5).
  - Comme vérification, on aura A1c?ll+1/2 = d$ = 0.
  - Nous n’insisterons pas sur le caractère de simplicité et de commodité de cette méthode; son application aux petites corrections dont le récolement d’un tracé révèle la nécessité se traduit notamment par un surprenant minimum de calculs et d’opérations.
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- - — 491
  - CHAPITRE II
  - Cas d’une loi de flèches déterminée d’après la loi primitive.
  - Cherchons maintenant à fixer au mieux la loi des Fj en nous guidant d’après la loi des /}.
  - Méthode graphique.
  - Tout d’abord, nous pourrons, sur un diagramme représentant la loi des /}, tracer au sentiment une loi moyenne, s’en écartant peu tout en corrigeant ses irrégularités, loi que nous adopterons •pour les Fj ; ce procédé évidemment empirique n’est pas à négliger, et même nous croyons devoir insister sur son réel intérêt, pratique, en faisant remarquer que la ligne ainsi déterminée au sentiment définit une loi de courbure progressive, et par suite permet de réaliser d’excellentes conditions de circulation. Nous pensons donc qu’on aurait tout à fait tort de rejeter ce procédé comme déplaisant. Il convient seulement, à ce propos, d’indiquer un principe que l’on ne devra jamais perdre de vue, sous peine de mécomptes :
  - Étant donné un tracé constitué d’un arc à déterminer tangent à
  - des arcs d’extrémités invariables, l’expression
  - étendue à
  - tout le développement de l’arc variable, est une constante, quelle que soit la forme de l’arc, puisqu’elle représente la valeur de l’angle que font entre elles les tangentes extrêmes; or, dans les diagrammes de flèches, les abscisses correspondent aux développements
  - d’arcs, s, les ordonnées sont proportionnelles aux courbures
  - en sorte que l’on est conduit à l’énoncé suivant :
  - L'aire comprise entre l'arc représentatif d'une loi de flèches, la base à laquelle elle est rapportée, et les deux perpendiculaires correspondant aux extrémités de l'arc étudié, est indépendante de la forme de cet arc.
  - La loi des Fy doit donc toujours être tracée de manière à
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- - — 492
  - équilibrer les aires placées au-dessus et au-dessous du diagramme des /}, entre ce diagramme et celui des F,-.
  - Cette condition nécessaire n’est évidemment pas suffisante pour que le raccordement aux deux extrémités soit possible; il faut, en outre de cet équilibrage dans le sens des ordonnées, un équilibrage dans le sens des abscisses ; l’expérience apprendra à réaliser le plus exactement possible des conditions satisfaisantes à ce point de vue ; la méthode se charge, d’ailleurs, de déterminer la mesure dans laquelle la loi des F;- choisie peut être en fait suivie.
  - Méthode arithmétique.
  - Ceci dit sur le tracé empirique de la loi des F,-, exposons maintenant d’autres manières de traiter cette question.
  - Nous pouvons chercher à établir une sorte de moyenne entre
  - Pour que fQ et fn+i ne changent pas, c’est-à-dire que F0 = /0 et Fîl+1 = /;H_i, i:l faut que f\ = /0 et fn = fn+i, c’est-à-dire que les
  - points A_1A0A1A2, d’une part, A^A^A^A,^, d’autre part, soient
  - sur les mêmes cercles ou alignements ; on peut réaliser cette condition, soit en ramenant d’abord les piquets A2 et A,,^ sur les cercles A^A^ et ABAn+1An+2 (on calculera en ce cas les nouvelles flèches, qui serviront de point de départ à l’application de la méthode ci-dessus), soit en faisant intervenir des piquets virtuels et AB+2; le tracé étudié ne se raccordant pas, dans ce cas, rigoureusement avec les arcs extrêmes, il y aura à faire après coup de petites correctipns complémentaires; au surplus, nous verrons plus loin une méthode dans laquelle on peut ne passe préoccuper de la particularité ci-dessus.
  - Il y a lieu de remarquer que si nous venons de reconnaître la convenance relative de prendre les points A2 et A,^ sur les arcs d’extrémité, dans ce cas particulier, nous n’en cessons pas pour cela de prendre les piquets 2 à (n — 1) comme piquets à déplacer, et les flèches /‘0 et fn+1 comme flèches de' raccordement, conformément au principe général.
  - Ceci posé, nous devons rendre minimum :
  - Z(^+d/
  - dj-1 + dj+i
  - 2
  - ti-j + 2/i + /;-+
  - 4
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- - — 493 —
  - en procédant comme au chapitre précédent, nous trouverons l’équation type :
  - + 2A.,1d/ = 9,
  - ou, en posant :
  - f i = — à,d:i = Ai9j pour 2 < / < n — 1 ;
  - on a dès lors :
  - A y/,-, 2 = A3?/+1/2 + k pour 1 < j < n — 1
  - A2d,- — A2©j + A'(/ — 1) +./ pour 1 < / < n
  - Ajdy^/2 = Aj^+j/a + &C; + // pour 0 < j < n
  - (Api1/2 = A1<?1/2 = 0, puisque fi =,f0)
  - (l.j oj — ©y -J- kCj 4~ ^Cj pour 0 vt j ^4 n 4~ 1.
  - On aura d’ailleurs :
  - (j dn — <?«. ----- ©0 4" 4" fàn — 0,
  - | d))+1 = — ©0 + kP4+i + — 0.
  - ! b — &JZ_?o).
  - 1 ' ' p3, V
  - , ] '-‘n-f-l
  - d’ouv ,œB+i' étant égal a. ©)t * <
  - /, / _ 3(?« — ?o)..
  - I c?[+1 ’
  - on a enfin les formules :
  - Ms,-2 — A3©3j2 4- 2(<P» <Po).
  - Cfi+i
  - Afcdi = A2?i — 3(fn — ?o). C*+1 ’
  - A idi/2 — 0,
  - qui fournissent les têtes de colonnes du tableau des différences des dj.
  - Nous avons ainsi une excellente méthode, d’un maniement très pratique.
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- - — 494 —
  - La flèche nouvelle f] au piquet / est donnée par l’équation :
  - r — f i ri + dj+i _f i + ?;+i
  - I i Ij \ (h o> — /; r ^
  - + *(<?- c^'tc^) + '('• -
  - r.. F _ (j-t)k + i
  - n 1 j o)
  - On aura donc :
  - /; = F,- si (; - i)k + l = 0,
  - c’est-à-dire :
  - 2(/ - 1) _ 3
  - Ln+l
  - 01.
  - «+i
  - ou 2(/ — 1) — n — 1, ou / =
  - n + 1 2,
  - /} est > Fj dans une moitié de tracé, < dans l’autre.
  - Cas particulier. — Si ç0 — <pn) on a k = l = 0, /'• = F, quel que soit /; di = <pj —
  - 1
  - Si, de plus, çp0 = <pn = 0, on a dj = — ^/}, et l’on est ainsi
  - conduit à une règle des plus simples, que nous formulerons dans l’énoncé suivant :
  - Etant donné le piquetage (à cordes égales) d’un arc tangent à deux alignements, on obtiendra une amélioration sensible de ce tracé en faisant subir aux divers piquets des déplacements égaux et de signes contraires à la moitié des flèches aux mêmes piquets.
  - Avec la loi de moyenne f) = -J- *• ~r ^ ^+1, que V
  - on peut
  - appliquer lorsque f0 = fn+l, les points correspondant aux f) se placent, au diagramme des flèches, au milieu des segments de la parallèle à l’axe des ordonnées, joignant les points d’ordonnées
  - fi et h~l ÿ /i+1, ce dernier étant placé à l’intersection de cette
  - parallèle avec la droite (/}_1? fj+i); si, de plus, fQ — fn+l — 0, on
  - f.
  - pourra lire les valeurs de dj — — ^ sur une deuxième échelle,
  - semblable à celle des flèches, amplifiée au double, et à signes contraires.
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- - — 495 —
  - Sur le terrain, les points nouveaux se placent sensiblement au milieu des .flèches anciennes.
  - Opérations en série. — Nous savons calculer les flèches nouvelles f'j et pouvons les traiter à nouveau comme nous avons traité les /}, et ainsi de suite; nous réaliserons ainsi des améliorations rapides du tracé, les flèches nouvelles dépendant successivement de 3,5,7... flèches anciennes, c’est-à-dire des positions de 5,7,9... piquets primitifs. Dans chaque opération, n augmentera d’ailleurs de deux unités, les points de raccordement s’éloignant ainsi de plus en plus; le nombre des points qui devraient en principe se trouver sur les cercles ou alignements d’extrémités augmentera également, et les déplacements du tracé par rapport à l’assiette primitive iront en s’accentuant. Nous éviterons à la fois ces divers inconvénients théoriques en ramenant à l’assiette la plus grande partie du tracé par une addition d’ordonnées (généralisée) appliquée aux déplacements totaux résultant des opérations successives, puis traitant spécialement la question du raccordement aux extrémités, en recourant à la méthode qui fait l’objet du troisième chapitre. La présente méthode, ainsi traitée comme méthode applicable à l’amélioration d’un tracé, abstraction faite des conditions de raccordement aux extrémités, se présente de manière d’autant plus simple que nous pouvons supposer aux extrémités, au lieu des arcs de raccordement réels, des arcs de courbure variable osculateurs eux-mêmes à des alignements, par exemple, en supposant des piquets virtuels A_2, A_3, ... tels que l’on ait des flèches virtuelles :
  - /-< = h - Y
  - /-* = /. - h
  - f-P — fo PYi
  - avec jpy = /o ; de même
  - fn+2 ~ fn+1 --- §
  - fn+3 — fn+1 2 O
  - fn+q+i -- /n+l {/O} avec ÇC — fn-A 5
  - , Bull.
  - 34
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- - — 496 —
  - en sorte que l’on sera ramené au cas simple où ç0~ <p„ = 0; nous n’aurons d’ailleurs pas à nous préoccuper de ces flèches virtuelles, relatives aux raccordements réservés. Nous constituons ainsi une nouvelle méthode d’une remarquable simplicité, à laquelle nous donnerons le nom de méthode des raccordements réservés. Ci-après détail des opérations à effectuer pour l’application de cette méthode.
  - Méthode des raccordements réservés.
  - f.
  - Connaissant les /}, on formera les ^ == — dj = ej} puis les
  - ej -f f''~ -+1 — |(/y_i + 2/y -f- c’est-à-dire les nouvelles
  - flèches f], qui seront de deux unités moins nombreuses que les j) ; on opérera ainsi autant de fois qu’on le voudra, formant des colonnes successives d(f étant les moitiés des ff et les /]r) résultant de l’addition à chaque de la moyenne de ëpP et e/.i'à Finalement, on totalisera les «y -f- <3y + e" 4- ... + dans les lignes où toutes ces quantités sans exception sont inscrites, et on inscrira les totaux en changeant les signes; on aura ainsi les déplacements résultants, auxquels on appliquera une correction d’ensemble linéaire, ou même constante le plus souvent, pour ramener le tracé à l’assiette primitive; il restera à calculer les raccordements aux extrémités.
  - Si on n’appliquait pas la correction d’ensemble des d;j =. — N,.ejr), la courbe se trouverait dans l’ensemble reportée vers l’intérieur, et cela d’autant plus que les flèches seraient plus fortes, c’est-à-dire, pour un même tracé, d’autant plus que la distance entre piquets serait plus grande, ou, en d’autres termes, que le déplacement de chaque piquet dépendrait *de la forme d’une plus grande longueur de voie.
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- - — 497 —
  - CHAPITRE III
  - Correction libre.
  - Proposons-nous maintenant de rendre minima l’expression :
  - d/_i — 3d?- -)- 3/+i
  - 1 /’
  - nous avons dj = 0 pour j < 2 ou j. > n -j- 1 ; en outre, certains dj peuvent être imposés.
  - Différentiant par rapport à un d3 inconnu, il vient :
  - I
  - ^/i+2 f j+i 4
  - — 3; (jj+\ — ifj + + s(j.j — ti-1'+ ' — - n-, +
  - dj— 3d/+i + 3d.!+.> -j- A --—--------------------------------)
  - dj | — 3 dj —1— — dj_]_9\
  - d.j_‘>—3rf?-_____li ' —j— 3 dj — djjA
  - !
  - dj__3 — 3d/_2 3dy_i — dj \
  - ^ 1 ' j
  - i
  - = 0;
  - Les quatre expressions constituant [le premier membre interviennent respectivement si :
  - — l<7;<n—1, 0<7<n, T-f 1, ÀÎ'</<7ï4-'2.;
  - l’équation sera complète, puisque 2 <7 < n.— 1 «pour les piquets à déplacer; cette équation s’écrit :
  - .À//-i.A,d.= .0;
  - nous pouvons donc énoncer le théorème suivant :
  - Théorème. — Etant donné un piquetage que Von se propose d’améliorer par le déplacement de certains piquets, de manière à obtenir les
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- - moindres différences entre les flèches successives, les différences sixièmes des déplacements cherchés, dans le tableau des différences de tous les déplacements, connus ou inconnus, sont les différences quatrièmes de rang correspondant du tableau des doubles flèches.
  - En d'autres termes, fj- étant les flèches données, à chaque déplacement inconnu dj correspond une équation :
  - m = von
  - Il convient de remarquer que les doubles flèches sont sensiblement, au signe près, les A2 des ordonnées du tracé primitif par rapport à une base dirigée suivant l’orientation moyenne des tangentes; on a donc sensiblement :
  - M = A,Wi) = - d’où : A„(.y, + ij) = 0;
  - or (?/,• -f- dj) est sensiblement l’ordonnée nouvelle; le nouveau tracé aurait donc la forme d’une quintique. Plus exactement, la courbure du nouveau tracé peut, à très peu près, être exprimée par un polygone du troisième degré en s. développement de l’arc, de même que, dans la quintique, y était du troisième degré en x; ce polynôme comporte quatre coefficients, correspondant aux quatre conditions de forme imposées au tracé, relatives aux tangentes et rayons aux deux extrémités. Les quatre quantités A., G, Ii, K, dont il sera question plus loin, répondent nettement aussi à ces quatre conditions.
  - Profitant encore de la facilité que nous offre l’addition d’ordonnées généralisée pour tenir compte après coup des obstacles qui pourraient nous imposer certains des déplacements dj, nous allons supposer que d} est exempt de sujétion tant que 2 < j < n — 1.
  - Nous donnons d’abord ci-dessous (fig. 6) schéma des tableaux de différences des ^ = 2/} et dj, le deuxième inversé, c’est-à-dire présenté dans l’ordre où on aura à le reconstituer; nous y portons à titre de memento des <p_i et <?n+2 virtuels, égaux à ?0 et ?»+!•
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  - O
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  - d’n
  - Azd
  - àzd
  - 2
  - A2drLi.ro
  - 1 1 <dn-,
  - â j d/i-/x 1 n
  - 0
  - rO O
  - C Vm)
  - o
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- - — 500 —
  - Posant :
  - ^5^3/2 — A3Ç3/2 4~ k
  - A 46?.] A2ï>j H- l
  - ^3^1/2----^l?l/2 + mi
  - nous voyons qu’il nous suffira de connaître k, let m pour passer des Oj aux dy, A2d0, \dij% et di étant nuis, ainsi que A2dn+t, Ajdn_j_j/2 etd„, qui nous fournissent ainsi de précieuses vérifications des opérations; nous allons déterminer k, l et m précisément de manière que ces trois quantités soient nulles, ou, ce qui revient au même, que dn = dH+i = c?n+2.= 0.
  - On a successivement:
  - A0gî,- = A4çy pour 2 < i < n — 1,
  - A5dJ+1/2 = A3çy+1/2 + k pour 1 < j < n — 1,
  - A,tdj = A2<py + k(j + 1) +7 pour 1 < j < n,
  - A3di+1/2 — A1cpj+1/2 + kCtj -f- l] m pour 0 < ] < n,
  - A 2dj = fj -f kCj + IC* + mj — ,<p0 pour 0 < n + \.
  - Supposant le tableau des différences des <py complété, comme nous l’avons indiqué au schéma, par deux colonnes de A_1?/+1/2 et A_2©y dont les çy soient les différences premières et deuxièmes, avec A_!9_1/2 — A_2ç>0 = 0, on aura :
  - "Aidj+1/2 = A_1^+1/2 + k(yj+l + /C-+1 + wG|+1 — (j -j- l)<p0 pour — 1 < j < n -f- 1 (la limite inférieure est théorique),
  - dj - A_2?y + kGj+i -1- ICj+i + mGi+1 — pour; < n 4 2.
  - Écrivant que dn = dn+x = dn+2 = 0, et posant :
- p.500 - vue 520/704
- - — 501 —
  - il vient :
  - ( &C;’H-, + lG}l+i -f- wGfl+1 = Giflç0 — K,
  - | kùà+2 + ^CfH_2 + wCfl+2 — Gi;..29o — L,
  - ( kù;^ -j- lCi+'j -f~ ?r,G;!l+:j = C;l+3çp0 — M ;
  - et l’on a, en définitive :
  - * = io(-*^+ £-£)
  - \ W+l U(l+2 ^«+3/
  - l = J'3(2K-3t,) _ 2(2»-3)L + 2(»-2)M~|
  - L ^n+l C^+2 C'/l+3 J ’
  - 3(K — 3?0) , 3(n — 2)L _ CL,M
  - Gn-j-i C;i+2 Cfl+3
  - En posant :
  - ?H-i
  - = G,
  - l?n+l/2
  - H,
  - on aura :
  - et :
  - A_i©n+3/2 — G + H,
  - X = K + H.
  - M = L + G-f H =• IX + G+ 211 ;
  - portant ces valeurs dans les formules- donnant k, l, m, nous trouverons les formules suivantes, donnant k, l, m en fonction dë A‘, G; H et lv :
  - I0A 10G: , mt _ 6 Iv
  - G3 p3 “P p4 p5 î
  - /i+l W+3 ^n4-3 W+3 '
  - , _ ISA , 4(n — 2)G (7n—9)Hi , 15K
  - ^ p2. ~r p3.. p4 “T p4. >
  - un+l Cim_i_3> C<ll+3- W+3-
  - „ _ 9A CL-,G 4(ni—2)H; 10K.
  - 71 pl P3 ~T' p3 p33 »
  - W-l-1 Hi+3 ^n+3;
- p.501 - vue 521/704
- - — 502 —
  - Ces formules, avec celles que nous rappelons ci-après :
  - A = <p0,
  - G = <p,l+i.
  - H = A_,ç,i+|/2 K = S^A^,
  - A5<%2 ~ A3<p;j/2 + k, | fj = 2/},
  - AWi = A2?1 + l,
  - A 3]/2 = A^j/2 + W,
  - A2(/q == A i c/^/2 == di :=z o,
  - A_i 0_V2 =0,
  - fournissent la solution intégrale du problème.
  - On voit qu’il est inutile de former les A_2?y Lorsque le tracé se raccorde à deux alignements, on a :
  - ©0 = <pn+1 = A = G = O ;
  - les formules donnant k, l, m peuvent être écrites sous la forme simplifiée ci-après :
  - k = 3[(„_d)H-2K],
  - U»+3
  - l = d-[-('"-9)H + lSK], m = nf— [-(n — 2)H — 5K].
  - t<n+3
  - Au surplus, le recours à ces formules sera rendu inutile par un barème approprié.
  - CHAPITRE IV.
  - Récapitulation.
  - En définitive, nous avons à notre disposition les types suivants de méthodes par correction de flèches :
  - 1° Méthode de correction d’après une loi de flèches quelconque donnée a priori ;
  - 2° Méthode de correction d’après une loi graphique en relation avec les flèches primitives ;
  - 3° Méthode de correction d’après une loi établie par voie de moyenne arithmétique, en une ou plusieurs opérations;
  - 4° Méthode des raccordements réservés ;
  - 5° Méthode de correction libre.
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- - — 503
  - Le choix de la méthode à adopter, suivant les espèces, est surtout affaire de discernement et d’expérience; nous donnerons toutefois quelques indications générales à ce sujet.
  - La première méthode est généralement indiquée par la position même de la question; la deuxième devra être préférée aux troisième et quatrième, principalement lorsque la loi des /} sera trop irrégulière pour que l’on puisse espérer obtenir un bon résultat sans de nombreuses opérations successives ; la troisième sera supérieure à la quatrième pour des modifications de faible longueur; la quatrième sera la méthode normale pour les corrections de courbes de grand développement ; la cinquième méthode, enfin, est susceptible d’applications très générales : elle est la plus parfaite au point de vue de la progressivité et convient donc aux études de précision, aux recherches d’améliorations de zones insuffisamment mises au point par les autres méthodes; souvent aussi, combinée avec l’addition d’ordonnées généralisée, elle donne les meilleures solutions des problèmes à nombreuses sujétions; enfin, elle s’impose pour l’étude des raccordements réservés, en cas de recours à la quatrième méthode. Elle présente l’inconvénient de nécessiter des calculs plus développés, quoique de proportions encore plus qu’acceptables, et de se prêter moins commodérqent que d’autres à la conservation de l’assiette générale. A ce dernier point de vue, nous avons constaté que, pour des tracés de grand développement, de plusieurs centaines de mètres, on était entraîné parfois à de forts ripages qu’une ou même plusieurs applications de bicubiques ne corrigeaient pas suffisamment; on évitera cet inconvénient en sectionnant l’arc considéré en plusieurs tronçons que l’on traitera séparément en les faisant raccorder sur des zones convenablement choisies, provisoirement fixées, et reprises ensuite elles-mêmes par voie de corrections locales (pour un tracé pour lequel n — 60, si les régions 20 à 25, 40 à 45 paraissent pouvoir être en définitive peu modifiées, on étudiera, par exemple, le déplacement des séries 2 à 21 en se raccordant sur les flèches f0 et /*23, 25 à 41 en se raccordant sur les flèches f23 et /43, 45 à 59 en se raccordant sur les flèches /'i3 et fCH; on corrigera ensuite les régions telles que 18 à 27, 38 à 47) ; dans ces conditions, l’application de bicubiques permettra de ramener convenablement le tracé à l’assiette primitive.
  - Au surplus, nous aurons occasion de revenir plus loin sur cette question.
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- - — 504
  - TITRE G
  - MISE EN OEUVRE
  - Relevé des flèches.
  - La première opération à effectuer consiste dans le « relevé de flèches » ; on la trouvera décrite dansde document ci-après, qui* nous a servi pour demander les relevés aux agents locaux.
  - Note au sujet des relevés de flèches a faire en vue de l’étude
  - DE TRACÉS SPÉCIAUX.
  - On opère de la façon suivante :
  - Sur une partie de voie s’étendant de part et d’autre à 40 ou 50 m au delà des limites de la partie à remaniér, on plante un piquet tous les 10 m, à une distance constante de la voie (par exemple dans l’axe, ou extérieurement à l’m du bord intérieur du rail).
  - Sur chaque piquet, on place un clou destiné à préciser très exactement cette distance.
  - Les piquets étant supposés numérotés, on appellera flèche au piquet n la distance fn du clou n du piquet n au cordeau tendu
  - Cicæ n
  - Clou (n-.i)
  - du clou;(n—1) au clou (n + 1) (flg..l)y c’est-à-dire entre, les deux clous qui encadrent le clou n;. les flèches doivent, être mesurées en millimètres et l’on doit avoir soin de prendre: le: contact du- cordeau avec les deux clous du* même, côté où l’on, prend le contact de l’extrémité du mètre avec le olou n ; la mesure est prise comme l’indique le. schéma (fig, 8), du côté du cordeau en contact avec les clous (cette précaution est surtout utile, lors-
- p.504 - vue 524/704
- - — 505 —
  - que le cordeau, est d’un diamètre un peu fort). IL va sans dire que l’on doit prendre le plus grand soin d’éviter que le cordeau soit dévié par un caillou ou tout autre obstacle.
  - -ÇL
  - Les flèches relevées sont portées sur un petit tableau à cinq colonnes donnant, en première colonne, les numéros des piquets; daus la deuxième, les flèches correspondantes, affectées du signe + ou du signe — selon que la courbure est à gauche ou à droite ; en troisième et quatrième colonne, les indications relatives aux obstacles à droite et à gauche ; en cinquième colonne, toutes les observations complémentaires utiles ; pour le repérage des obstacles, on indiquera : 1° la* distance à* l’un des; piquets voisins mesurée en projection sur la direction de: la voie à l’eu-droit considéré (fig. 9); 2° La; distance dir rail à l’obstacle:
  - Fi g . 9
  - Cotes â donner a. et cL
  - Pour un, obstacle, continu*, tel. qu’un mur,, des. transmissions ne présentant pas. d’angle saillant vers. la. voie, il suffira, de considérer les: points, extrêmes, et d’ajouter aux, indications y, relatives les distances; du rail à. l’obstacle au droit de chaque piquet (fîg. 'lO).
  - Les croisements à maintenir en place seraient de même
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- - repérés longitudinalement par leur distance (en projection) à l’un des piquets.
  - Ce tableau est destiné à permettre à l’agent chargé de l’étude de déterminer les déplacements à donner chaque clou.
  - Fig.10 .
  - Piquets
  - 1 C otes èl donner ci, Z>, cl, &-,(]
  - Chaque fois que l’on aura à repérer la position exacte d’un clou, comme par exemple lorsque l’on substituera aux premiers piquets des piquets scellés dans des massifs de béton, on aura recours à deux fils croisés à angle droit sur le clou à repérer, dont la position sera définie par quatre clous sur quatre petits piquets (fîg. 44).
  - Après exécution, on dressera un nouveau relevé de flèches, sur lequel il ne sera plus nécessaire de mentionner les obstacles.
  - Etude des déplacements
  - Une fois en possession du relevé ainsi établi, on passe à l’étude : nous avons indiqué dans la récapitulation les considérations qui sont de nature à guider dans le choix de la méthode, à défaut d’indication plus précise. Nous nous dispenserons ici de de donner le détail de la conduite des calculs, nous bornant à indiquer que les différences des déplacements sont au tableau multipliées par un facteur commun, fourni par le barème général, en sorte que l’on puisse opérer sur des nombres entiers et exacts, conservant ainsi le bénéfice rigoureux des vérifications par les zéros qui doivent se présenter au bas des colonnes de calculs.
- p.506 - vue 526/704
- - Sur haussement .
  - Le diagramme des flèches constitue le diagramme des sur- haussements théoriques, par un simple changement d’échelle,
  - d’après les formules S = ~ et f ~ avec une corde c
  - de 10 m de piquet à piquet, d’où
  - _C
  - 50’
  - On déterminera graphiquement le surhaussement à adopter, représenté par un tracé polygonal simplifié voisin du tracé théorique.
  - En traçant sur le diagramme deux lignes de surhaussement croissant et décroissant y fois plus vite qu’il n’est admis, y étant un facteur empirique convenablement choisi, on aura les inclinaisons-limites à respecter par le diagramme des flèches ; cela permettra de se rendre très facilement compte du degré de.progressivité du tracé.
  - Exécution.
  - Pour l’exécution, on enverra au service local un tableau à quatre colonnes donnant les numéros adoptés pour le numérotage des piquets sur le terrain, les déplacements, les surhaussements et les observations, notamment les indications de repérage, d’identification de tel ou tel piquet à situation particulière. Ces surhaussements seront, par analogie avec les flèches, considérés comme positifs pour les courbes à gauche, c’est-à-dire quand le rayon droit sera le plus élevé. On demandera un nouveau relevé de flèches, après exécution, sans repérage d’obstacles, à moins de raisons spéciales. On aura ainsi, même à distance, un excellent moyen de vérification du tracé, les agents locaux ne connaissant pas les flèches qu’ils doivent obtenir ; l’expérience montre, d’ailleurs, que les agents d’exécution, frappés par la régularité d’ensemble des chiffres qu’ils obtiennent dans ce deuxième relevé, le font avec beaucoup de soin.
  - Sur ce deuxième relevé, on étudiera, le cas échant, les quelques corrections locales qui pourraient être nécessaires, soit par suite d’écarts au premier relevé, soit par suite d’erreurs dans les
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- - déplacements, soit pour toute autre raison ; la seule inspection de la loi de flèches révélera d’ailleurs souvent à l’agent expérimenté la cause de ces imperfections, ce qui peut, dans certains cas, présenter de l’intérêt.
  - Conservation du tracé.
  - La loi définitive des flèches fournira le guide le plus naturel et le meilleur pour les constatations ultérieures, elle permettra même dans bien des cas de reconstituer sans nouvelle étude un piquetage altéré ou supprimé plus ou moins complètement ; semblable reconstitution a déjà été poursuivie, dans un cas de suppression absolue des piquets, avec très peu de tâtonnements, et a abouti à un résultat absolument satisfaisant. On verra sans doute là un avantage —- et non des moindres — de nos méthodes de tracé.
  - TITRE D
  - EXEMPLES
  - Nous . n’avons, actuellement, d’application définitivement réalisée ni de la méthode de correction d’après iune loi de moyenne, ni de celle des raccordements réservés; par contre, les trois autres méthodes'ont concouru à Rétablissement*de solutions de tout ordre, ainsi qu’on va le voir par quelques exemples.
  - Exemple d’étude par correction libre.
  - Cette étude a été faite en 1907 pour les voies de la ligne d’Amiens à Rouen, à la traversée de da station de Saint-Roch., aussitôt après la bifurcation de Saint-Roch, où la ligne d’Amiens-Rouen se sépare de celle d’Amiens-Boulogne ; les voies passent entre une culée et une pile d’un'passage supérieur, puis s’inscrivent de suite entre les quais, partie en alignement, partie en courbe de 400 m à gauche, de la station de Saint-Roch, entre
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- - — 509 —
  - lesquels se présente la bifurcation des Prémontrés, par laquelle se détache la ligne d’Amiens à Canaples (fig. 4 et 2, FL 2J9); en sortant de la bifurcation, les voies passent sous un deuxième passage supérieur, de largeur réduite, ne permettant aucun déplacement des voies, le gabarit normal ne pouvant même pas être observé; après le passage supérieur, un mur de soutènement règne sur 45 m environ, forçant le rayon de la courbe à se relever brusquement. Le tracé primitif était constitué d’un alignement faisant place, entre les quais, à une courbe de 400 m sur 29,32 m, un alignement de 4,83 m, une nouvelle courbe de 400 m sur 82,15 m, dont les 50 derniers mètres sur bifurcation, les 35 premiers, en outre, toujours entre quais; à la courbe de 400 m succédait, après un alignement de 2,64 m, une courbe de 800 m sur 24,88 m, un alignement de 33,54 m, et une dernière courbe de 400 m, toujours à gauche, de 280,17 m. Ce tracé, dont nous croyons pouvoir dire qu’il n’était susceptible d’aucune amélioration par les moyens ordinaires, en raison des nombreuses sujétions qu’il comportait, se prêtait mal au confort des voyageurs et à la bonne circulation des véhicules : aussi faisait-il l’objet d’une limitation spéciale de vitesse qu’il était intéressant de chercher à relever.
  - L’étude fut ainsi conduite : un piquetage d’entre-voie, à cordes de 10 m, fut établi sur 270 m de long, prenant dans l’alignement vers Amiens et finissant dans la dernière courbe de 400 m vers Rouen; une première correction, appliquée à vingt et un piquets, donna une première loi de flèches, d’une régularité absolue, variant de 0 à un maximum de 0,118, revenant à un minimum de 0,065, et finissant à la flèche 0,125 de l’arc de 400 m de rayon. Les limites de ripage admissibles à gauche et à droite furent indiquées au tableau et traduites graphiquement. Les déplacements calculés étant négatifs aux piquets 5 à 16, positifs aux piquets 17 à 25, nuis aux piquets 4 et 26, très faible au piquet 17, il fut appliqué aux déplacements une première correction : y = k (j — 26) 3 (j — 4) 3 (j —17), dont le coefficient k fut calculé d’après la valeur de dw le piquet 13 correspondant à la'traversée-delà bifurcation des Prémontrés, point qu’il y avait lieu de déplacer le moins possible, pour éviter des répercussions'fâcheuses sur les voies voisines; on obtint ainsi de nouveaux déplacements d'j. La‘flèche maxima devenait égale à 0,1'42 - au'piquet 11, ce qui correspondait à un rayon minimum de 350 m environ.
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- - — 510 —
  - Après comparaison avec les limites de ripage et examen sur place, on reconnut que le tracé était satisfaisant. Il exigeait toutefois le déplacement des cloches de retour d’équerre des transmissions des tringles des aiguilles de la bifurcation ; comme en un tel point les mécaniciens n’ont pas le droit de dépasser la
  - |.N°.S des Piquets Flèches
  - 1 0
  - 2 0
  - 3 ü
  - 4 0
  - 5 0. ü 31
  - G U. U 82
  - 7 ü. 1 2I
  - 8 , 0. 1 38
  - 3 0. 112
  - 1 0 0. 115
  - n 0. 127
  - 12 0 14 U
  - 33 0 132
  - 14 U. 120
  - 15 0. 102
  - IG 0 082
  - 17 0. 022
  - 13 0. 052
  - 1.9 ü 040
  - 20 U. 040
  - 21 U. 0 58
  - 22 0. 0G3
  - 23 U 0 21
  - 24 0 083
  - 25 0. 092
  - 20 0. 115
  - vitesse moyenne de marche, il était possible d’éviter cette dépense, au prix d’une régularité moins absolue du tracé; une bicubique de 80 m de longueur et de 0,20 m d’amplitude au piquet 7 fut appliquée; le déplacement du piquet 9 à la pointe des aiguilles restait admissible; la petite oscillation des flèches dans la région des piquets 3 à 11 ne présentait pas grand inconvénient. Les déplacements furent effectués, un nouveau relevé
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- - — 511 —
  - de flèches fut fourni, sur lequel on étudia de légères corrections locales, dont une, destinée à supprimer une contre-flèche au piquet 3, fut obtenue par le report d’office du point de tangence du piquet 2 au piquet 3.
  - Dans les tableau et diagramme (fig. 42) des flèches définitives, on remarquera l’oscillation parasite que nous avons exceptionnellement admise dans la première partie du tracé, jusqu’au piquet 11. Quant aux autres légers écarts du graphique, il serait on ne peut plus facile de les corriger, mais il n’y a pas lieu de le faire, car ils sont de l’ordre de ceux que l’expérience montre devoir être admis, même aux plus grandes vitesses.
  - 1
  - Nous avons tracé au diagramme deux lignes à ±: eu égard
  - aux échelles; on voit que leurs inclinaisons sont à .peine dépassées, bien que ces valeurs soient bien peu favorables. Il n’a été appliqué au tracé, pour diverses raisons, qu’un surhaussement très réduit dont la loi est sans intérêt pour nous.
  - Exemple d’étude d’après une loi donnée a priori.
  - Nous avons eu à remanier, en 1907-1908, le tracé des voies de la ligne d’Amiens à la vallée de l’Ourcq, dans une partie comprenant divers appareils de la gare de Boves, un passage à niveau, une traversée rectangulaire donnant tangente obligée, les quais de la gare, avec leurs marquises. Nous donnons ci-après (fig. 43) les tableau et diagramme des flèches relevées, de celles que nous nous sommes proposé de réaliser, comme première indication, de celles qui résultent du piquetage définitif et, enfin, des surhaussements appliqués.
  - La loi choisie n’a pu, on le voit, être suivie en fin d’opérations, par suite des sujétions diverses qui ont nécessité le rétablissement avec atténuation de l’aplatissement dans la région du piquet 20, aplatissement dont il était illusoire de tenter la suppression absolue : cet exemple, à ce point de vue, est assez instructif. Quoi qu’il en soit, la loi de courbure réalisée est très satisfaisante.
  - L’étude a été conduite comme suit : on forma les f), FJ} les tableaux de différences des d>j et des df, la loi des dj fut remaniée, par application de bicubiques, pour conservation de l’ancienne assiette générale, en s’inspirant des indications du diagramme
  - Bull. 35
- p.511 - vue 531/704
- - — 512 —
  - des déplacements. Après exécution des remaniements de piquetage et production du nouveau relevé de flèches, on procéda aux
  - Fig. 13
  - Fié elles
  - N°“ des
  - S'urlumsseiuants
  - 0. 013
  - 0.015
  - 0. 020
  - 0. 006
  - 0,034
  - 0. 033
  - 0. 0B0
  - 0. 053
  - 0. 032
  - 0.ÛG0
  - 0. 0 80
  - 0.089
  - 0. 080
  - 0. 026
  - 0.100
  - 0. 080
  - 0. 083
  - 0. 082
  - 0. 083
  - 0. 026
  - 0. 022
  - 0. 023
  - 0. 082
  - 0.067
  - 0. 029
  - 0. 0GI
  - Û. 08G
  - 0.053
  - 0. 100
  - 0. 080
  - 0. 083
  - 0. 032
  - 0.0 GO
  - 0. 022
  - 0. 009
  - 0. 020
  - 0. 039
  - 0. 028
  - 0. 063
  - 0. 012
  - 0. 005
  - 0. 050
  - 0. 00.2
  - 0 019 .
  - 0. 050
  - ü. 011
  - 0. 060
  - 0. 022
  - 0. 023
  - 0. 065
  - 0.052
  - 0. 025
  - 0. 060
  - 0. 050
  - 0. 025
  - 0.053
  - 0. 030
  - 0. 065
  - O. 050
  - 0. 050
  - 0. 018
  - ü. 036
  - 0. 0470
  - 0. 025
  - 0. 002
  - 0. 022
  - 0 00G
  - 0. 005
  - 0. 013
  - corrections de détail utiles, en application de la méthode de correction libre. La loi de surhaussement fut réglée sur. le diagramme des flèches, comme on le voit ci-dessus. Il eût été facile
- p.512 - vue 532/704
- - — 513 —
  - de corriger encore la région du piquet 28 ; sur une ligne où les vitesses supérieures à 100 km ne sont pas prévues, cela n’avait aucun intérêt pratique.
  - Exemple d’étude mixte.
  - Dans les exemples précédents, les corrections (soit contraintes, soit libres) intervenaient seules dans la première recherche d’un tracé de base que l’on remaniait ensuite par addition d’ordonnées (généralisée) et par corrections locales, invariablement demandées à la méthode de correction libre. Dans l’exemple ci-après, les deux types de méthode ont concouru à l’établissement du tracé de base.
  - Ce tracé a été étudié en 1908 en vue de permettre de lever toute restriction de vitesse à la sortie vers Liart du souterrain de La Férée (ligne de Laon à Liart). Ce souterrain, en alignement sur sa plus grande longueur, passe en courbe de 600 m de rayon à 120 m de la tête nord du tunnel; les pieds-droits s’opposent à l’établissement d’un raccordement parabolique. L’etude fut poursuivie en plusieurs phases successives :
  - 4™ phase. — Établissement, par la méthode de correction libre, d’un tracé régulier, sur 200 m de longueur, tangent à l’alignement à 30 m en arrière du point de tangence primitif, c’est-à-dire au piquet 3, au lieu du piquet 6 (en fin d’étude, le point de tangence se trouvera au piquet 5) ;
  - 2e phase. — Essai d’application de bicubiques; après application de deux bicubiques de longueurs différentes, le tracé nécessitait encore un déplacement au droit des piquets 16 et .17; on déplaça ces piquets d’office de 0,036 m pour les ramener à distance convenable et calcula les déplacements aux deux piquets 15 et 18, de manière à avoir ces quatre piquets sur une courbe ayant le rayon qui paraissait d’après la loi de flèches convenir à cette région ;
  - 5e phase. — Correction des deux zones situées de part et d’autre de la zone (13,18), maintenue provisoirement; application d’une bicubique ramenant, cette fois, tout le tracé dans les limites assignées;
- p.513 - vue 533/704
- - — 514 —
  - 4° j)hase. — Étude du tracé d’après une loi graphique régularisant celle résultant de la 3e phase ;
  - t 5e phase. — Application de bicubiques de correction;
  - 6e phase. — Corrections de détail, par voie de correction libre, nécessitées par ce fait que chaque bicubique introduit un point anguleux dans la loi de flèches, à chacune de ses extrémités;
  - 7a phase. — Correction de détail, après exécution sur place et établissement d’un nouveau relevé.
  - Ficp 14
  - Surliaus s ejue nts
  - NQS des
  - Flèches
  - 0 . OIS
  - D. 0 25
  - 0. 060
  - 0. 0 62
  - 0. 025
  - 0 090
  - 0. 069
  - 0: 105
  - 0. 025
  - 0. 080
  - 0 120
  - 0.. 083
  - 0. 083
  - N.B. le palier du devers riest cju’a-
  - 0. 0 85
  - 0. 085
  - 0. 085
  - 0. 085
  - . 033
  - 0. 083
  - ' - ZL
  - La figure 14 donne les tableau et diagramme des flèches définitives.
  - Ce tracé, qui respectait tous les obstacles, est, fait particulièrement frappant, beaucoup plus doux que le raccordement para-
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- - Bull.
  - Sens de la marche
  - ...... - - -----«-
  - des Trains
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  - CD P O P O O O O o o C3 O o CD O O p ‘ CD
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- - — 516 —
  - bolique, auquel on avait dû renoncer d’ailleurs. Nous ne voyons pas quelle limitation de vitesse, si élevée soit-elle, on pourrait imposer au passage sur un tel tracé. Ce cas est encore intéressant à un autre point de vue, car, avec ses nombreuses phases successives, il constitue un exemple remarquable de la manière dont une étude délicate peut être menée à bien d’étape en étape, grâce à ce fait, sur lequel nous ne craignons pas de revenir encore, que l’on sait à tout moment ce que devient la voie, où elle passe et comment elle passe.
  - Exemple d’étude a sujétions multiples
  - Bien que les tracés ci-dessus* comportent de sérieuses sujétions, nous croyons devoir, pour montrer que la méthode s’applique dans des conditions encore beaucoup plus délicates, faire mpntion d’une étude qui présente un intérêt particulier à ce point de vue : nous voulons parler de l’amélioration de la voie droite de la ligne de Paris à Chantilly, ou voie de « retour Chantilly », en gare de La Plaine, aux abords du kilomètre 3. Ce point singulier est un des plus connus qu’il y ait eus au chemin de fer du Nord ; on n’en sera pas surpris lorsque l’on saura que la voie, bridée tout d’abord entre deux autres voies, tourne brusquement à gauche pour passer entre une culée et la pile d’un ouvrage d’art, s’infléchit aussitôt vers la droite pour éviter une batterie importante de transmissions rigides, puis s’allonge, toujours gênée par divers obstacles, puis par une voie à gauche qui l’empêche de préparer un nouveau et brusque crochet qu’elle est contrainte de faire, à droite, après avoir échappé à droite l’angle du mur en aile d’un autre ouvrage. Au surplus, les photographies jointes (fig. 3 à 8, pl. &49) (1) rendront mieux compte des sujétions multiples que de longues explications. Nous avons pu réaliser la loi de flèches indiquée ci-avant avec la loi de surhaussement, à l’aide des ressources méthodiques dont nous croyons avoir maintenant suffisamment donné la clef pour nous dispenser d’entrer dans de plus amples détails. A l’exécution, on dut seulement riper un signal et une pédale Aubine, et recéper légèrement quelques têtes de traverses*5)-
  - (1) Nous devons ces photographies, comme les précédentes, à l’obligeance de M. Du-puy, Ingénieur des Arts et Manufactures, Ingénieur au Chemin de fer du Nord, auquel nous adressons ici nos remerciements.
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- - 517 —
  - MÉTHODE D’ADDITION ET CORRECTION DE COURBURES MÉTHODE D’ÉTUDE ET CORRECTION DE COURBURES
  - Ce qui précède suffit pour montrer que la conduite d’une étude comporte le plus souvent le recours à plusieurs principes différents. Nous ne pouvons insister davantage sur cette importante question de l’emploi concurrent des diverses méthodes, ayant dû renvoyer à une autre publication l’exposé d’un certain nombre de ces méthodes ; toutefois ce que le lecteur connaît maintenant de l’addition d’ordonnées et de la correction de flèches suffit pour qu’il puisse se rendre compte de l’intimité des rapports qui s’établissent entre ces deux clefs principales et du mutuel secours qu’elles se portent dans l’immense majorité des applications.
  - Cette pénétration réciproque des deux principes est d’autant plus grande que la loi de flèches peut être elle-même étudiée par les procédés de l’addition d’ordonnées ou par raccordements directs ; on constituera, par exemple, le diagramme des flèches projetées d’une droite reliée par raccordements directs au diagramme des flèches non altérées ; dans d’autres cas, l’addition d’ordonnées sera utilisée pour définir l’équation qui conviendrait au tracé si le tracé primitif était, régulier, puis on en déduira par double différentiation ou par calcul direct la loi des flèches que l’on se proposera de réaliser par correction contrainte, tenant ainsi compte des imperfections pratiques du tracé primitif. Plus généralement, toute méthode d’étude de tracé par recherche d’une équation cartésienne pourra, par double différentiation, nous servir à déterminer une loi de courbure sur laquelle nous opérerons par correction de flèches contrainte ; cette manière de faire nous assurera, le bénéfice de tous les perfectionnements qui ont pu ou pourront en dehors de nous être apportés aux méthodes d’étude par abscisses et ordonnées, en y ajoutant cet autre bénéfice capital de la commodité et de la précision de
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- - — 518
  - l’exécution, caractéristique de la correction de flèches. Nous donnons le nom de « Méthode d’addition et de correction de courbures » à la méthode ainsi formée par combinaison de l’addition d’ordonnées et de la correction de flèches ; plus généralement, nous désignerons par le nom de « Méthode d’étude et de correction de courbures » la méthode dans laquelle on applique les méthodes afférentes au premier groupe, qu’elles aient ou non été étudiées par nous-même, à la détermination, soit directement sur les courbures, soit par l’intermédiaire d’une loi virtuelle d’ordonnées, de la loi des F,- à prendre comme point de départ d’une correction de flèches.
  - Cette méthode constitue le couronnement, la synthèse en quelque sorte, le point d’aboutissement logique de recherches dont nous nous préoccupions depuis 1898 et que nous avons effectivement poursuivies pendant près de sept années, de janvier 1902 à décembre 1908.
  - CONCLUSIONS
  - Les méthodes que nous venons d’exposer, ou dont nous avons seulement fait mention, permettent de traiter les problèmes les plus variés, d’améliorer progressivement une solution première, en « sentant la voie » à tout moment, de tenir compte des sujétions de toute nature en obtenant la plus grande progressivité de la loi de courbure, d’assurer une rigoureuse exécution sur le terrain ; ce dernier avantage est, on le reconnaîtra, des plus essentiels, car sans lui toute recherche théorique apparaît dès l’abord comme illusoire. C’est parce que nous avons cherché à nous l’assurer que, de proche en proche, nous avons eu recours à des méthodes variées dont nous nous sommes attaché à former ensuite un ensemble harmonieux. Parvenu enfin au terme de notre labeur, nous avons pensé que le moment était venu de ne plus conserver pour nous seul le bénéfice d’un travail dont une expérience de plusieurs années a fourni une très satisfaisante consécration. Nous serons heureux de voir les résultats acquis par nous utilisés, et, nous l’espérons, repris et complétés.
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- - TABLE DES MATIERES
  - Papes
  - Introduction.................................................................. 477
  - Méthodes de correction de flèches.
  - TITRE A. — Aperçu d’ensemble...................................... 481
  - Considérations générales.................................. 481
  - Principe des méthodes..................................... 484
  - TITRE B. — Exposé théorique........................................... 485
  - Notations. ............................................... 485
  - Formule fondamentale...................................... 486
  - Chapitre Ier. — Cas d’une loi de flèches quelconque donnée
  - a priori................................................ 487
  - Exposé de la méthode . ................................... 487
  - Chapitre II. — Cas d’une loi de flèches déterminée d’après la loi
  - primitive............................................... 491
  - Méthode graphique......................................... 491
  - Méthode arithmétique..................................... 492.
  - Cas particulier........................................... 494
  - Opérations en série....................................... 495
  - Méthode des raccordements réservés........................ 496
  - Chapitre III. — Correction libre . ............................ 497
  - Chapitre IV. — Récapitulation................................... 502
  - TITRE C. — Mise en œuvre.............................................. 504
  - Relevé des flèches....................'................. 504
  - Étude des déplacements.................................. 506
  - Surhaussement............................................ 507
  - Exécution................................................. 507
  - Conservation de tracé..................................... 508
  - TITRE D. — Exemples.................................................. 508
  - Exemple d’étude par correction libre . . •................ 508
  - Exemple d’étude d’après une loi donnée a priori........... 511
  - Exemple d’étude mixte. . ............................... 513
  - Exemple d’étude à sujétions multiples..................... 516
  - Méthode d’addition et correction de courbures. — Méthode d’étude et correction de courbures........................................ 517
  - Conclusions................................................................. 518
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHAIX, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 10I88-5H0. — ®ncre Lorffleui).
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - BULLETIN
  - DE
  - JUIN 1910
  - N» 6
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
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- - EXPÉRIENCES
  - SUR
  - L’ÉCROUISSAGE DE L’ACIER
  - ET DES
  - MÉTAUX INDUSTRIELS(1) 2
  - PAR
  - M. K. ROBIN
  - On entend généralement par écrouissage les modifications des propriétés physiques des métaux sous l’influence des efforts mécaniques entraînant une déformation permanente.
  - Les grains élémentaires des métaux ne sont pas isotropes, c’est-à-dire ne jouissent pas des mêmes propriétés dans toutes les directions. Cette particularité s’applique à la plupart des corps cristallisés.
  - Les métaux appartiennent généralement au système cubique ou se rapprochent beaucoup de ce système.
  - Si, pour ce système, les propriétés relatives à la dilatation, par exemple, sont isotropes, il n’en est pas de même pour la dureté et, pratiquement, de Vélasticité (2).
  - Les traitements mécaniques que subissent les métaux en modifient la structure; le forgeage, le laminage, l’étirage, changent l’orientation des éléments cristallins et brisent les cristaux. Les modifications de la position et de l’orientation des cristaux, et peut-être encore bien plus la décristallisation produite par
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 3 juin 1910, page 344.
  - (2) D’après la théorie de l’élasticité, les cristaux cubiques seraient assimilables aux substances isotropes : leur ellipsoïde d’élasticité serait une sphère. Les expériences de Voigt (Congrès de Physique, 1900) ont contredit ce fait.
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- - — o24 —
  - les efforts mécaniques accroissent beaucoup la résistance et la dureté des métaux.
  - C’est par la dureté à la bille que nous avons mesuré la valeur de l’écrouissage dans nos expériences. Cette méthode de mesure est plus simple à appliquer que les essais permettant de mesurer l’élasticité ou la résistance ; elle est en même temps précise, et a le grand avantage de permettre de faire plusieurs mesures successives sur la même pièce, dont le volume peut être très restreint.
  - Le but de nos premières expériences est de mesurer l'écrouissage de quelques métaux et particulièrement de l'acier, en fonction de la température de forgeage.
  - L’écrouissage a été produit en écrasant au mouton de choc, d’une quantité déterminée, des cylindres de métal de hauteur égale au diamètre.
  - La température de l’écrasement a été déterminée d’une manière très précise. Jusqu’au rouge naissant et aux basses températures, les échantillons étaient plongés dans des bains métalliques, l’eau, le mercure ou l’air liquide, suivant les circonstances; la température était mesurée par le couple Le Ghatelier joint à-un millivoltmètre. Aux hautes températures, l’échantillon était chauffé dans un petit four minuscule formé de quatre briquettes posées les unes sur les autres et traversé par la flamme d’un bec Méker de grande dimension placé horizontalement. A côté de l’échantillon se trouvait un témoin de même métal et de même volume que lui percé d’un trou où était logée la soudure du couple Le Chatelier.
  - Au moment de l’essai, l’éprouvette (de 2 à 3 cm3) était retirée et posée sur l’enclume du mouton, à 3 cm de distance du petit four et dans la flamme même. L’échantillon était ainsi forgé dans la flamme même à une température assez bien déterminée.,
  - L’écrasement des métaux étudiés a été effectué parallèlement au sens du laminage.
  - L’écrouissage résultant de l’écrasement varie en fonction de la température.
  - Pour chaque~essai, nous avons mesuré la dureté à la bille du métal naturel et la dureté à la bille du métal après écrouissage maximum à une température déterminée, et retour à la température ambiante.
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- - Écrouissage maximum.
  - La dureté d'écrouissage croît avec l'écrasement.
  - Nous aurions pu donner comme mesure de cette propriété les nombres se rapportant à un écrasement quelconque, mais identique pour tous les métaux. Nous avons fait ces mesures, mais il résulte des expériences que cette appréciation serait de peu de valeur, car l’écrouissage de certains métaux croit avec l’écrasement bien plus vite que chez d’autres, et suivant la valeur de
  - 10 20 30 $0 50 60 20 80 90
  - (Kgm. par cm3) Travaux unitaires d'écrasement
  - Fig. 1. — Mesure de l’écrouissage en fonction de l’écrasement. Limite d’écrouissage (température ambiante).
  - l’écrasement choisi, on serait amené à classer les métaux dans un ordre différent.
  - On sait que les métaux ont une limite d'écrouissage. Les métaux ont une dureté d’écrouissage croissant vite au début de l’éçra-sement et conservant ensuite une dureté à peu près constante.
  - M. A. Le Ghatelier a envisagé le premier l’existence d’une dureté d'écrouissage limite pour chaque métal. C’est cette dureté qui caractérise dans nos expériences l’écrouissage des métaux.
  - D’après les essais que nous avons entrepris, une limite d’écrouissage de forgeage physiquement exacte parait très difficile
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- - — 526
  - à établir, les résultats n’ayant pas été réguliers ; nous avons constaté qu’après la réduction de hauteur de moitié des cylindres normaux (1) écrasés, la dureté ne variait plus dans un sens fixe, mais oscillait autour d’une certaine valeur.
  - On sait, d’après André Le Chatelier, que la limite d’écrouissage d’un métal est généralement atteinte pour une déformation relativement faible.
  - La figure 1 donne comme exemples les courbes de variation de la dureté à la bille en fonction des efforts d’écrasements croissants produits à des températures données sur plusieurs métaux (fig. 4). Elle fait ressortir l’existence de la limite d'écrouissage, atteinte après une certaine déformation et un certain effort unitaire.
  - Mesure.
  - Nous avons donc déterminé la dureté limite du métal après écrouissage complet à chaque température. C’est ce nombre de P
  - dureté Brinell g (2) que nous avons appelé chiffre d'écrouissage
  - du métal à une température donnée.
  - Les métaux bruts ont souvent un degré d’écrouissage notable, variant suivant le traitement subi. Pour les comparer normalement, la mesure de la dureté du métal recuit (3) est indispensable.
  - Capacité d’écrouissage.
  - De même qu’on désigne en général par capacité de trempe la différence des nombres de dureté d’un même métal trempé et recuit, on pourrait appeler capacité d'écrouissage la différence des nombres de dureté d’un même métal écroui au maximum et recuit normalement.
  - Les chiffres que nous donnerons dans la suite sont les nombres de dureté des métaux écrouis. Pour avoir la capacité d’écrouissage à une température donnée d’un métal déterminé, il suffira de retrancher de ces nombres, le nombre de dureté du métal recuit normalement.
  - (1) On appelle généralement cylindre normal le cylindre dont le diamètre de base égale la hauteur.
  - (2) Le nombre de dureté est le quotient de la pression exercée sur la bille par la surface en millimètres carrés de la calotte sphérique de l’empreinte. (Ici, pour les aciers, la pression est 3 000 kg, la bille a 10 mm de diamètre.)
  - (3) On obtient un recuit normal par un séjour d’une heure environ à 900 degrés dans un bain de sel.
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- - Variation de l’écrouissage en fonction de la température de forgeage.
  - A. Le Ghatelier avait remarqué que les métaux purs doublent en-général -de résistance à la traction par écrouissage à froid à partir du métal recuit.
  - Dans les aciers naturels ou recuits au carbone, on sait que la dureté à la bille est proportionnelle à la résistance à la traction. La dureté doit donc doubler pour l’acier extra-doux voisin du fer pur ; ce résultat est en effet voisin de celui qu’on obtient. Mais tandis que pour plusieurs métaux (cuivre, nickel, aluminium), André Le Ghatelier trouve une résistance exactement doublée par l’écrouissage, nous trouvons une dureté proportionnellement un peu plus élevée. Peut-être cela tient-il à une différence de pureté chimique ou d’homogénéité physique.
  - La dureté du cuivre et la dureté du fer après écrouissage de forgeage à la température ambiante, est 2,3 fois plus forte pour l’acier extra-doux et 2,5 fois plus forte pour le cuivre corocoro...
  - Cette loi approchée ne s’applique plus aux alliages.
  - Métaux usuels.
  - Cuivre.
  - L’écrouissage des métaux cuivreux est industriellement très important et peut être étudié en vue de Y étirage de la tréfUerie.
  - Les duretés du cuivre,, de l’aluminium, du nickel sont un peu plus de doublées par l’écrouissage à la température ambiante, par rapport à la dureté du métal recuit.
  - Le maximum de dureté d’écrouissage du cuivre est voisin 'de — 10 et 0 degré. Par forgeage dans l'air liquide,- comme aux températures croissantes, la dureté diminue ; plus faiblement dans le second cas que dans le premier. Après 500 degrés a lieu la chute de dureté la plus importante de la courbe. Elle coïncide à peu près avec l’apparition du rouge naissant et cette chute de dureté se retrouve à peu près dans tous les. métaux et alliages.
  - A partir de 600 degrés l’écrouissage du cuivre décroit lentement et très régulièrement pour atteindre vers 1 000 degrés la dureté du métal naturel (fig. %). 1
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- - — 528
  - Les laitons se comportent d’une façon analogue, leur première chute de dureté paraît s’effectuer à une température un peu plus basse que pour le cuivre, dans les échantillons étudiés, vers 250 degrés environ.
  - On sait que pour une teneur en zinc inférieure à 35 0/0, les laitons se laminent à froid et non à chaud : l’écrouissage est
  - 1000 1100
  - aoo aoo w
  - Fig. 2. — Écrouissage de quelques métaux après forgeage à différentes températures.
  - élevé et nécessite des recuits destinés à faire disparaître la fragilité du métal.
  - De 35 à 45 0/0 de Zn, le laminage peut se faire à chaud et le métal bien moins écrouissable aux températures élevées permet d’éviter des recuits. On sait que la malléabilité à chaud de ces alliages tient à la présence du constituant 0 des laitons. Par la méthode d’essais que nous avons employée, on pourrait évidemment préciser de telles propriétés et en rendre compte quantitativement avec une certaine exactitude (1).
  - Les bronzes ne paraissent pas suivre la même loi d’écrouissage en fonction de la température.
  - D’après le peu d’expériences que nous avons pu faire, on peut se rendre compte que la dureté d’écrouissage se maintient au moins jusqu’à 300 degrés à peu près constante. Parfois même on trouve un léger accroissement de dureté à cette dernière température. Les deux exemples donnés dans la figure 2 rendent compte de ce fait.
  - (1) Voir les études de Grard sur le recuit des laitons de guerre (Association des Méthodes d’Essais, 1909).
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- - Ces deux métaux étaient peu forgeables, l’un d’eux se rompait avant d’atteindre l’écrasement cherché ; aussi ces mesures sont-elles moins précises.
  - Aluminium.
  - L’écrouissage de Y aluminium parait présenter une constance remarquable jusqu’au rouge. Parfois on a noté un accroissement de dureté vers 300 degrés environ.
  - Remarque. — Les métaux précédents se sont comportés d’une façon à peu près équivalente ; on doit remarquer qu’il en est ainsi en général de tous les métaux qui, comme les précédents, ne possèdent pas de variétés allotropiques connues.
  - Dans ceux que nous étudierons maintenant, le nickel et le fer, les courbes s’écartent des précédentes vers 200 et 300 degrés, prenant une allure différente à partir de la température de 100 degrés jusqu’à la naissance du rouge.
  - Nickel.
  - L’écrouissage du nickel augmente avec la température jusqu’à 300 degrés environ où la dureté passe par un maximum puis
  - (3I 250
  - 0 100 200 300 $00 500 600 200 800
  - Température de fopg-eaop
  - Fig. 3. — Alliages de nickel.
  - l’écrouissage décroît jusqu’aux températures élevées, la chute la plus rapide ayant lieu au rouge naissant.
  - Le nickel a se transforme en nickel (3 à 320 degrés (fig. 3). C’est
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- - — 530 —
  - à partir de cet endroit que la courbe prend une allure régulière, toutefois il ne peut y avoir là qu’une simple coïncidence. Les alliages à haute teneur en nickel paraissent conserver les propriétés d’écrouissage de ce dernier; toutefois, les variations paraissent moins accentuées, comme l’indique la courbe relative à un mailchort de bonne qualité donnée comme exemple.
  - Aciers au carbone.
  - La dureté des aciers ne double pas par écrouissage. Chaque acier se comporte d’une façon particulière ; on peut cependant dire qu’en générai, les aciers perlitiques purs au carbone et hypoeutectoïdes ont un nombre de dureté à la bille qui croît de un peu plus de 400 par écrouissage à la température ambiante.
  - Les aciers bypereutectoïdes durcissent plutôt un peu moins ; en outre, si la teneur en carbone est un peu élevée, ils sont difficilement forgeables à 15 degrés et cassent avant d’atteindre l’écrasement de 1/2.
  - L’effet des impuretés (éléments métalliques, Si, Mn) est très net sur l’augmentation de l’écrouissage. On retrouve, pour la dureté, raccroissement de résistance signalé par Le Cliatelier pour la traction.
  - Le soufre et le phosphore, le manganèse et le silicium augmentent fortement la dureté d’écrouissage. L’effet des éléments dissous est quelquefois analogue à celui qu’il produit dans la trempe comme nous le verrons plus loin.
  - Basses températures.
  - Si nous refroidissons l’acier l’écrouissage varie peu jusqu’au-dessous de 0 degré ; puis, plus le forgeage est fait à basse température, plus la dureté d’écrouissage constatée dans le métal revenu à la température ambiante après écrasement est faible. A l’allure de la courbe de dureté d’écrouissage en cet endroit, on peut penser que vers — 270 degrés, vers le zéro absolu, il n’y aurait pas d’écrouissage constatable à la température ambiante, après l’écrasement. Le même fait se retrouve dans tous les aciers spéciaux, dans le cuivre, et peut être, dans tous les métaux.
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- - 531 —
  - Températures élevées.
  - Par le forgeage aux températures croissantes, la dureté d’écrouissage s’élève et atteint un maximum vers 300 degrés.
  - Ce point coïncide avec le minimum de résistance à l'écrasement tel que nous l’avons déterminé dans d’autres expériences (1).
  - -2Ü0? -100e
  - 100 200 300 • %00 500 600 200 800 300 .1000 1100 1200 1300 1W0
  - Température de forgeage
  - Fig. 4. — Écrouissage des aciers au carbone.
  - A partir de 300 degrés, l’écrouissage de forgeage diminue régulièrement et d’une façon continue Jusque vers 600 ou 700 degrés (fug. i).
  - On sait que le poin singulier principal des aciers se trouve voisin de 700 à 900 degrés et qu’à partir de cette température, le refroidissement suffisamment rapide produit le phénomène de trempe.
  - Nos aciers, après écrasement, refroidissaient à l’air sur sole d’acier, leur volume était de 2,3 cm3. environ. Ces conditions présentent ici une influence notable sur les résultats d’éxpé-riences (fig. 5).
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- - Dans les conditions où nous avons opéré, les aciers après écrasement à 600 et 700 degrés, ont présenté au retour à la température ambiante une dureté légèrement décroissante pour les aciers extra doux. Le refroidissement était assez rapide pour que cet acier forgé (écrasement en un seul coup) à 1 450 degrés environ, au feu de forge, présente encore à la température ambiante une dureté un peu supérieure à celle du métal naturel.
  - 100 200 300 400 500 600 200
  - Température
  - Fig. 5. — Écrouissage de certains aciers au carbone.
  - Les aciers mi-durs croissent très légèrement en dureté avec la température de forgeage ; vers 1 000 degrés, il y aurait peut être un maximum dans la courbe de dureté, d’ailleurs sans aucun intérêt.
  - Les aciers extra durs et riches en carbone durcissent fortement et plus la température est élevée. Cet effet est dû en partie à l’écrouissage, en partie à la trempe à l’air.
  - Durcissements par trempe 4. l’air.
  - Pour nous rendre compte de l’effet spécial de l’écrouissage à ces températures, nous avons soumis les mêmes pièces de métal au refroidissement seul à partir de ces températures sans les forger
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- - — 533 —
  - et nous avons mesuré leur dureté acquise dans cette trempe à l’air.
  - Plusieurs des résultats obtenus sont reliés par une courbe en pointillé sur les figures. La différence des ordonnées des courbes en traits pleins et de ces dernières représente Y accroissement de dureté produit par le fait de Y écrouissage aux températures élevées.
  - La présence de phosphore (1 0/0) a donné lieu à un durcissement énergique vers 1 000 degrés et à un abaissement de dureté à 700 et 800 degrés par rapport à la dureté à la température ambiante (fig. 5). On sait qu’un tel acier ne possède pas de point de transformation A3, d’après Osmond.
  - Remarque. — La résistance à Vécrasement (nombre de kilogram-mètres par centimètre cube nécessaire pour réduire dans une certaine proportion la hauteur d’un cylindre normal) n’a pas de rapport avec Y écrouissage produit par le forgeage.
  - L’acier phosphoreux en est la preuve la plus nette. Tandis que la présence du phosphore diminue fortement la variation de la résistance à l’écrasement avec la température, il augmente la variation d’écrouissage en fonction de la température d’écrasement.
  - Aciers spéciaux.
  - Le nickel augmente la capacité d’écrouissage dans les aciers de toute nature.
  - Dans les aciers perlitiques la dureté d’écrouissage varie comme dans les aciers au carbone, le maximum est à 300 degrés et le coude de la courbe à 700. Suivant la teneur en carbone et la teneur en nickel, la dureté croît ou décroît de 700 à 1 200 degrés-par écrouissage et trempe à l’air.
  - Dans les aciers martensitiques, l’écrouissage est très grand, mais son maximum est voisin de 20 degrés. Vers 300 degrés la courbe s’infléchit sans présenter de maximum. Aux hautes températures la dureté d’écrouissage et de trempe à l’air croît assez rapidement (fig. 6).
  - Dans les aciers austénitiques, les variations d’écrouissage décroissent avec la teneur en nickel. Il n’y a plus de maximum bien déterminé.
  - Vers 40 0/0 Ni, la courbe est à peu près rectiligne entre 0 et 500 degrés. Vers cette dernière température l’écrouissage de
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- - 534 —
  - tous les aciers de cette classe est à peu près le même, il décroît régulièrement jusqu’à 700 degrés où la courbe s’infléchit légèrement et s’abaisse de nouveau très régulièrement en fonction des
  - Fig. 6. — Ecrouissage des aciers spéciaux.
  - températures croissantes. Les duretés sont toutes à peu près égales et ces aciers se confondent presque en écrouissage comme d’ailleurs en résistance à l’écrasement.
  - Aciers au nickel-chrome.
  - Le maximum de 300 degrés existe dans les aciers perlitiques et sorbitiques, mais il est très faible.
  - Dans les aciers austénitiques tout se passe comme pour les aciers au nickel ; cependant la présence du chrome relève la dureté d’écrouissage et accentue légèrement ses variations en fonction de la température.
  - En fonction de la teneur en nickel et en chrome se développe dans ces aciers la propriété de prendre la trempe à l’air. Gomme pour les aciers au carbone, le forgeage aux températures élevées fait croître la dureté d’écrouissage ; celle-ci présente un coude
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- - brusque après 700 degrés et la dureté de certains aciers monte immédiatement au-dessus de 600 en nombxe Brînell, c’est-à-dire atteint la dureté des aciers trempés- (fkj. 7).
  - Aciers chromés.
  - Les aciers au chrome présentent une dureté d’écrouissage très grande. Ses variations en fonction de la température sont accen-
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  - Température
  - Fig. 7. — Écrouissage des aciers spéciaux.
  - tuées, le maximum de dureté est à 300; degrés et le minimum vers 750 degrés. A des températures plus élevées, la dureté croît assez rapidement.
  - Les aciers au chrome et au tungstène, à coupe rapide, ne présentent plus de maximum nettement déterminé, leur écrouissage est faible, il est irrégulièrement et peu variable jusque vers 700 ou 650 degrés. A ce moment il décroît brusquement jusque vers 850 degrés. A partir de cette température l’action de l’écrouissage jointe à celle de la trempe à l’air relève brusque-
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  - ment sa dureté qui atteint celle de l’acier trempé. Le temps de séjour à une température élevée modifie évidemment le résultat observé en cet endroit, le métal présentant un effet de trempe d’autant plus accentué que la quantité de carbure dissous est plus considérable.
  - Nous nous sommes efforçé pour obtenir des résultats comparables, de rendre les temps de chauffage à peu près égaux.
  - Le manganèse augmente beaucoup la capacité d’écrouissage. Dans l’acier Hadfîeld la dureté obtenue est énorme. Le point figuratif de la dureté d’écrouissage après écrasement dans l’air liquide parait anormalement élevé. Cette partie de la courbe ne doit pas être comparée au diagramme des autres aciers, car, comme nous le verrons plus loin, cet acier a subi un début de transformation martensitique à cette température, comme le constatent le microscope et l’aimant.
  - L’acier austénitique au manganèse présente peu de variations de dureté d’écrouissage en fonction de la température. A partir de 800 degrés la courbe descend régulièrement comme dans le cas des aciers au nickel à teneur élevée.
  - Le manganèse augmente la dureté d’écrouissage dans les aciers perlitiques, les variations sont analogues à celles des aciers au carbone tout en étant moins caractérisées.
  - Variation des résultats avec les conditions d’essai.
  - Dans nos expériences, la vitesse de choc correspondait à une chute de 2 m et à un forgeage par coups successifs au nombre de quatre environ, réduisant des cylindres normaux à une hauteur égale à la moitié de leur hauteur initiale.
  - A d’autres conditions d’essais correspondent d’autres résultats. Cependant on peut constater que le nombre de coups, la différence de volumes des échantillons ne paraissent pas présenter une grande influence sur les résultats de cette nature.
  - La vitesse ne paraît guère avoir d’influence lorsqu’il s’agit de chutes des moutons ordinaires de l’industrie.
  - Les différences constatées dans plusieurs essais de cette nature n’ont pas permis de donner de conclusions précises. Lorsqu’on passe aux faibles vitesses d’écrasement, il peut n’en être plus de même : les essais statiques donnent une dureté d’écrouissage moindre que les essais dynamiques.
  - Nous avons fait quelques essais de compression statique com-
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  - parés, naturellement peu nombreux et très difficiles à exécuter en raison du refroidissement rapide d’un métal à l’air libre en fonction du temps.
  - Un acier extra-doux a donné les résultats suivants :
  - A 15 degrés, dureté un peu inférieure à celle de l’écrouissage par choc;
  - A 300 degrés environ, dureté plus faible que la précédente;
  - Vers 500 degrés, dureté plus forte qu’à 300 degrés et même qu’à 15 degrés.
  - Un acier extra-dur à 0,9 de carbone a donné des résultats différents qu’on peut représenter par une courbe parallèle à celle de l’écrasement dynamique, mais dont toutes les ordonnées sont inférieures et les variations moins accentuées.
  - Les idées actuelles sur l’écrouissage.
  - Les savants ne paraissent pas d’accord sur la nature du phénomène de l’écrouissage. Les manifestations physiques qui s’y rattachent : variation de résistance, de dureté, magnétisme, phénomène de trempe pour les métaux qui comportent des modifications allotropiques, sont fort complexes.
  - Empiriquement, il semble qu’on soit arrivé à quelques.conclusions pratiques générales.
  - Les lois établies par A. Le Chatelier au sujet de l’écrouissage et du recuit sont les suivantes :
  - 1° Le recuit à une température donnée diminue en fonction du temps, il tend vers une limite déterminée;
  - 2° La limite vers laquelle tend l’état d'écrouissage sous l’action du recuit est atteinte d’autant plus rapidement que la tempéra-, ture de recuit est plus élevée;
  - 3° Le recuit est complet à partir d’une certaine température, le métal cristallise alors sans changer notablement de dureté ;
  - 4° Les impuretés retardent le recuit et accentuent l’écrouissage du métal. (Il faut entendre par impuretés non les scories, mais les éléments étrangers au fer, tels que Mn, Si, etc.);
  - 5° Les impuretés accentuent la cristallisation par recuit.
  - Pour justifier cette limite d’écrouissagë, on suppose qu’à partir d’un certain degré d’écrouissage, tout accroissement produit par une nouvelle déformation est détruit par un effet de recuit.
  - Suivant la viscosité du métal, il se produit à chaque tempéra-
  - Bull. 37
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  - ture ce « recuit spontané » plus ou moins considérable en fonction du temps dans les métaux écrouis : après un choc sur le métal écroui, il y a accroissement d’écrouissage, puis remit spontané d’une quantité équivalente.
  - Il paraît alors rationnel de trouver qu’à partir d’une certaine dureté d’écrouissage les chocs suivants donnent des duretés légèrement variables, oscillant autour d’une certaine valeur. Suivant les effets accessoires du choc et l’orientation momentanée des éléments cristallisés restants, variables comme on sait d’un coup à l’autre, il est possible qu’après ces chocs, l’écrouissage ne revienne pas exactement à la même valeur.
  - Remarque. — Entre autres faits, l’action du recuit spontané peut nous expliquer au moins en partie la différence des travaux d’écrasement et de compression lente dans les métaux élastiques. Pour comprimer lentement un cylindre métallique élastique d’une certaine quantité, il suffit d’un travail bien plus faible que pour produire la même déformation par un choc. La vitesse d’écrasement par choc étant nécessairement toujours très grande par rapport à la vitesse de compression, l’écrouissage croissant au moment du choc n’a pas le temps de disparaître complètement par recuit spontané et il donne au cylindre écrasé une résistance plus grande au cours de l’écrasement, tandis que dans la compression lente, le recuit spontané agit d’une façon à peu près complète en détruisant la plus grande partie de l’écrouissage.
  - Action prolongée de temps.
  - A. Le Cbatelier remarqua que le changement d’état d’un métal écroui, sorte de retour à -l’état initial, se prolonge pendant très longtemps, particulièrement dans certains métaux.
  - La structure décristallisée, conséquence de l’écrouissage des métaux, est instable. Un métal écroui tend à revenir à son état pri-
  - ïrritif.
  - La matière, au moins à l’état métallique, semble tendre vers la cristallisation, qui est pour elle comme le but d’une espèce de vie.
  - Ce qui se passe aux températures élevées est probablement analogue à ce qui se produit aux autres températures. La matière métallique élémentaire s’oriente et Cristallise d’autant plus facilement que la viscosité est plus faible. La température n’inter-
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  - vient donc que pour modifier la vitesse du phénomène. Elle est d’autant plus rapidement efficace qu’on se rapproche plus de La température de changement d’état du métal (fusion ou modification allotropique).
  - Cohen a montré récemment (1) que la cristallisation des métaux se produit spontanément jusqu’à la température ambiante, lentement, il est vrai, mais d’une façon très sensible. Il a découvert, en outre, ce fait très important dans ses conséquences théoriques et pratiques, que le contact des éléments de même nature cristallisés amorce la pristallisation ou fait cristalliser le métal à toute température, absolument comme le fait dans une solution saturée un cristal isomorphe.
  - En ensemençant les métaux avec des fragments de métal cristallisé, il voit se développer, aux points touchés, cette même cristallisation qui arrive peu à peu à gagner tout le métal, à l’image d’une maladie contagieuse (2).
  - L’écrouissage du cuivre paraît, comme le fait voir l’étude micrographique, consister dans la rupture des cristaux de cuivre.
  - MM. Galy Aché et Charbonnier (3) concluent, d’expériences faites sur la compression du cuivre, que l’effort nécessaire pour déplacer les cristaux fragmentés, une fois un écrouissage atteint, est égal à l’effort qui produisait auparavant le glissement.
  - On s’explique Visotropie de l’écrouissage en admettant que la rupture des cristaux par compression ou par traction produit un même effet pour un même déplacement relatif de deux surfaces très voisines dans le métal.
  - Pendant la plus grande partie de l’écrasement, la vitesse moyenne de compression est énorme; à la fin de l’écrasement, la vitesse tend vers 0 et on peut considérer que, dans les derniers moments de l’écrasement, celui-ci se rapproche beaucoup d’une compression statique. Les auteurs précédents ont déterminé la résistance à la compression statique des éprouvettes de cuivre écrasées, mesurant ainsi la résistance après écrasement fonction de l’écrouissage produit.
  - Cette méthode de mesure de l’écrouissage donne vraisembla-
  - (1) Conférence de la Société de Chimie physique. Décembre 1909.
  - (2) La cristallisation du métal ou le retour à l’équilibre d’un métal très écroui, se produit avec variation de volume et déplacement relatif des éléments voisins.
  - Ce « jeu » du métal en transformation le détériore en général: ce dernier devient cassant ou même tombe en poussière. Souvent les industriels sont victimes de ce désagrément : alliages écrouis devenus fragiles ; alliages de laiton détériorés avec le temps, etc.
  - (3) Association des Méthodes d’Essais des Matériaux.
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  - blement les mêmes résultats comparatifs que notre méthode de mesure de l’écrouissage par la dureté.
  - Les essais ont permis d’établir que l’écrouissage par 'pression dynamique est notablement plus considérable que l’écrouissage correspondant à Yécrasement lent.
  - État pulvérulent.
  - On sait enfin que l’écrouissage paraît être accompagné d’une légère augmentation de densité qui croît un peu avec la vitesse de choc.
  - Cet accroissement de la densité paraît surtout provenir de la suppression des vides qui existent dans le métal. En effet, aux très hautes pressions atteintes dans les expériences de Kahl-baum (1) sur des métaux très purs, et par Spring (2), on constate que la densité diminue d’une manière permanente avec la pression.
  - L’état du métal est alors nettement différent de son état normal; on peut observer des forces thermoélectriques assez importantes par le contact de lames minces d’un même métal à l’état recuit ou à l’état écroui.
  - Aussi cet état que l’examen microscopique permet d’appeler état pulvérulent, est-il considéré par Beilby (3) comme tout à fait différent de l’état cristallin ordinaire.
  - Cet état pulvérulent des métaux paraît se rapprocher de Y état liquide; on est conduit à cette façon de voir par l’expérience connue du bismuth. Ce métal est plus dense à l’état liquide qu’à l’état solide et l’expérience montre que le bismuth écroui est plus dense que le bismuth ordinaire. Dans les autres métaux, moins denses à l’état liquide que solides, la densité est diminuée par l’écrouissage, indiquant que l’état pulvérulent est intermédiaire entre l’état solide et l’état liquide. Enfin l’écrouissage diminue la malléabilité des métaux, en général; il augmente, au contraire, celle du bismuth qui devient ductile et flexible lorsqu’il est tréfilé par écoulement sous très forte pression à travers un orifice.
  - La structure de la couche superficielle d’un métal écroui pa-
  - . (1) Journal de Chimie physique, t. II, 1904.
  - (2) Journal de Chimie qihysique, t, I, 1903.
  - (3) The Hard and Saft States in metals (Philosophical Magazine, t. VIII, 1904).
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  - raît, comme l’avait remarqué Beilby, plutôt due à l’action d’une tension superficielle que de forces de cristallisation.
  - L'examen des (apures et des fissures des métaux écrouis nous a conduit à adopter entièrement cette manière de voir. Les fentes paraissent le plus souvent se produire d’une façon analogue aux craquelures des émaux, vernis ou des membranes tendues en général; les recoupements des fissures sont normaux ou déterminent autour d’un point des angles égaux.
  - La figure 1 (PL 220) représente des fissures produites par le forgeage à 300 degrés d’un laiton forgeable (température de fissuration maxima).
  - Les fissures produites par forgeage de la martensite des aciers se coupent le plus souvent à angle droit, où bien suivent les joints des grains du métal, comme le montra la figure 2 (PL 220).
  - La figure 3 (PL 220) représente le constituant S des bronzes fissuré par forgeage au sein de la solution a plastique (attaque au chlorure cuivreux ammoniacal).
  - État du fer.
  - Osmond avait constaté que l’acier écroui n’a pas les caractères physiques constatés au microscope sur l’acier trempé, et que U carbone est dans le même état dans l’acier écroui et dans l’acier recuit.
  - Ayant remarqué que l’écrouissage augmente la chaleur de dissolution du métal dans les acides, comme le fait la trempe, Osmond a pensé que ces deux phénomènes ont un point commun qui consisterait dans la production d’une même variété allotropique du fer, probablement le fer (3.
  - Nous remarquons, d’après nos expériences, que si à la température ambiante l’écrouissage croit au moment du choc et revient par recuit spontané à une valeur qu’il ne peut dépasser, on peut penser qu’à une autre température, l’écrouissage revient par recuit spontané à une certaine valeur à la température donnée, valeur probablement différente de la valeur de l’écrouissage à 15 degrés. En revenant de cette température d’écrasement à la température ambiante, le recuit continue à agir et la dureté décroît. On devrait alors revenir à la dureté du métal écroui à la température ambiante. Ceci aurait lieu d’autant plus facilement que le refroidissement est plus lent.
  - Or, ceci n’a pas lieu; le métal prend jusqu’à 300 degrés une
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  - dureté d’écrouissage rémanent à 15 degrés qui croit avec la température.
  - Ün est donc conduit à supposer qu’avec la température croissante se développe dans le métal écroui un élément qui s'oppose au retour des éléments à leur état normal et qui jouerait un rôle analogue au nickel dans l’acier, ou qui par sa propre nature changerait les propriétés du métal. Ce serait, par exemple, le fer (3, le point de transformation allotropique étant abaissé par la pression d’écrouissage.
  - L'instabilité de l’état écroui est analogue à l’instabilité de l’état trempé; on peut se demander si l'écrouissage n’est pas une sorte de trempe ou si la trempe ne produit pas une sorte d'écrouissage.
  - Comme irons l’avons vu précédemment,, le nickel s’oppose au recuit spontané après écrouissage comme au retour du fer y en fer a.
  - Mais,, d’autre part, on constate la production de l’écrouissage d’une façon analogue sur des métaux qui ne présentent pas de changement allotropique et qui ne sont pas sujets à la trempe : le cuivre, par exemple.
  - Évidemment, ce métal ne présente pas de maximum d’écrouissage à 300 degrés, comme le fer, mais, s’il est vrai que pour le fer la production du fer 3 puisse intervenir partiellement, on doit en principe admettre que l'écrouissage est une propriété commune à tous les métaux et ne présentant pas de relation avec des transformations chimiques.
  - Remarque. — Dans l’étude de la résistance à l'écrasement des aciers, on peut constater que la vitesse d’essai déplace le point qui caractérise la chute de résistance en fonction de la température; ce fait serait favorable à l’hypothèse de formation du fer |3 s’il ne se présentait également pour le cuivre, qui ne possède pas de variété allotropique.
  - Abaissement des points de transformation.
  - Les températures de transformation réversibles des métaux sont abaissés, comme on le sait, par la pression (1).
  - Une compression suffisamment élevée devrait pouvoir produire la trempe du métal. Dans nos expériences, on n’a pu produire de véritable trempe martensi.tique que par écrasement
  - (1) Tammann a calculé cet abaissement en fonction de la pression par la formule de Clapeyron (Zeitsctirifft fur anorganische CJiemie 1903)
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  - et refroidissement, dû au contact du mouton d’acier froid, de petits échantillons d’un quart de centimètre cube environ à des températures fl 000 degrés) bien supérieures au point singulier. Mais toujours on a pu constater que la différence de dureté entre le métal écrasé à chaud et le métal refroidi dans les mêmes conditions à partir de cette température sans écrasement est importante.
  - L’écrouissage de forgeage augmente donc la trempe à F air du métal et abaisse la température critique de la trempe. Les courbes précédemment étudiées le font nettement ressortir.
  - Etude micrographique.
  - L’acier à 13 0/0 de Mn et 1 0/0 G a augmenté de dureté par production de martensite dans l’air liquide. Cet acier était intransformable sans écrasement à cette température ; sa constitution en grains remplis de fins clivages est représentée dans la figure 4 (PL 220). La transformation a pu se faire parce que la température était suffisamment basse et, par conséquent, rapprochée du point de transformation martensitique, et que le forgeage, joignant des effets d’extension aux effets de compression, a abaissé très probablement la pression en certains points. Dans l’écrasement d’un cylindre normal, c’est au voisinage de la surface latérale que se produisent les extensions maxima; aussi est-ce en cette région que la martensite s’est surtout développée (fig. 5, PL 220).
  - D’une façon analogue se produisent des transformations visibles au microscope dans les aciers austênitiques en général.
  - Le microscope ne renseigne généralement en rien sur l’écrouissage de forgeage des aciers courants (perlitiques), en ce qui concerne les phénomènes intimes ; il peut mesurer la déformation produite, mais il n’indique pas la dureté qui en résulte (4). La perlite ne change pas d’aspect. La ferrite des aciers à teneur moyenne en carbone ne présente le plus souvent aucune trace d’altération.
  - Le grain fin est considéréisouvent comme une marque d’écrouissage.'Si on entendait ici par grain l’élément polyédrique vu au microscope, ce serait peu exact.
  - (1) On peut mesurer la valeur de la déformation par la différence des aires d’un grain de ferrite avant et après déformation.
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- - Souvent, la finesse des éléments est obtenue par un refroidissement assez rapide du métal. Avec le temps, la dureté peut diminuer avec la disparition progressive de l’écrouissage provenant des contractions internes du métal refroidi rapidement, mais la grosseur des éléments vus au microscope ne change pas. D’ailleurs, l’expérience nous a fait voir qu’en forgeant à froid un acier recuit sous forme de cylindre écrasé parallèlement au sens de laminage, la grosseur des éléments croît dans un plan perpendiculaire à la direction de l’effort, le grain s’étale comme on peut s’en rendre compte en repérant un point au microscope avant et après l’écrasemeut.
  - La finesse du grain observée n’est donc pas une condition nécessaire pour qu’il y ait écrouissage et le microscope ne peut, à première vue, donner aucune indication de la résistance et de la dureté d’un métal.
  - La dureté et la résistance à la traction ne peuvent être appréciées au microscope sur un métal quelconque.
  - Seule, la ferrite 'pure fortement écrouie présente souvent des traces d’écrouissage. En général, plus elle est cristallisée ou plus les éléments sont volumineux, plus les effets sont marqués ou au moins apparents.
  - On voit alors aux joints des grains des bordures et des épines définies par Osmond; quelquefois des plissements.
  - Les bordures affectent parfois certains éléments scoriacés (chaux et oxydes), à l’exclusion de certains autres (élément rectangulaire de MnS ou de silicate (fig. 6, PI. 220).
  - Dans certains cas, des mâcles mécaniques ou des débuts de macles (lignes de Neumann) se développent dans certains cristaux. Dans les aciers à gros éléments cristallins, dans la ferrite phosphoreuse, en particulier, ces lignes se montrent en abondance (fig. 7, PL 220), souvent à l’exclusion des épines et des bordures de grains.
  - A partir de — 10 degrés environ, les lignes de Neumann paraissent se caractériser de plus en plus et se rapprochent de véritables mâcles, présentant au microscopes de larges bandes que le recuit rend plus rectilignes.
  - Le métal est d’autant plus dur (1) et se comporte comme s’il était plus cristallin à mesure qu’on le rapproche des très basses
  - (1) Dureté des aciers aux basses températures. Revue de Métallurgie, 1909. Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils, avril 1909.
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  - températures ; la formation des màcles est une conséquence de cette dureté cristalline.
  - On peut alors avec Osmond expliquer l’anomalie que nous avons constatée de la disparition progressive de la dureté d’écrouissage rémanent avec l’abaissement de la température au-dessous de 0 degré. Le fer à cette température ne subirait pas de décristallisation, l’action mécanique n’y produirait que des macles, qui, comme on sait, consistent dans un changement d’orientation des éléments, mais ne modifient pas la dureté de l’ensemble.
  - Un fait intéressant à remarquer, dans un autre ordre d’idées est que le fer se forge bien à la température de l’air liquide. Le forgeage n’y amorce pas de criques et les grains de ferrite phosphoreuse ne se disjoignent pas comme entre 0 et 550 degrés. Le métal est toutefois fragile après retour à la température ambiante.
  - Le développement de ces 7nâcles est différent à chaque température.
  - Il est en rapport avec la fragilité du métal, mais ne paraît pas en relation avec la dureté d’écrouissage.
  - Ces lignes développées probablement suivant les feuillets cristallins du métal, présentent souvent l’orientation de la marten-site; elles s’en distinguent par la dureté, la forme, et par l’absence de nervure des éléments rectilignes.
  - On peut dire en général que ces lames se sont montrées d’autant moins abondantes mais d’autant plus larges et plus croisées les unes avec les autres que la température est plus basse (fig. S et 9, PL 220).
  - Dans les ferrites des bons aciers extra-doux, on n’a pu les produire que par le forgeage dans l’air liquide.
  - Conclusion.
  - Ces recherches pourront peut-être conduire à des applications industrielles immédiates, en dehors du but tout différent que nous leur avions donné (1).
  - De même qu’on caractérise un métal par l’étude de sa dureté
  - (1) La fragilité ét la corrosion également étudiées en fonction de l’écrouissage conduiront peut-être aussi à des conclusions industrielles utiles.
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  - gu de sa résistance après recuit complet, on pourrait le caractériser de la même façon après écrouissage complet. Dans certains cas, en particulier si le volume de métal à étudier très restreint, l’essai peut être plus pratique.
  - On pourra tirer des essais d’écrouissage en fonction de 1a. température des indications sur l’état d’un métal après laminage ou forgeage à une certaine température.
  - Enfin elles pourront peut-être contribuer à la connaissance de l'état d- écrouissage encore assez obscur aujourd’hui.
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- - REMARQUES SUR L’ECROUISSAGE '
  - M. Leon GUILLET
  - Les recherches de M. Robin attirent l’attention sur une question particulièrement importante, et l’on peut justement s’étonner qu’elle n’ait pas jusqu’ici suscité des recherches plus importantes.
  - Seuls, les travaux de M. André Le Chatelier, et divers travaux de M. Gharpy et de M. Gfrard sur les laitons ont jeté un peu de clarté sur ce sujet.
  - Il faut distinguer l’écrouissage à température élevée et l’écrouissage à température ordinaire.
  - Dans l’un, comme dans l’autre cas, on donne bien au métal des déformations permanentes. Maife, lorsque le traitement mé-canique se passe à haute température, le métal a généralement une constitution autre que celle qu’il possède à froid, constitution à laquelle correspond un plus facile 'écoulement de la matière. C’est le cas pour les aciers qui sont formés de solution solide fer y— carbure à la température de forgeage, des bronzes forgeables à chaud. Seuls, les laitons formés des solutions a et g ne paraissent pas avoir des constitutions différentes à la température de laminage (650 à 750 degrés).
  - Si la température de chauffage du métal n’est pas trop élevée, si la température de fin de forgeage est aussi rapprochée que possible du point de transformation, les changements apportés par cet écrouissage à chaud à la constitution et même aux propriétés mécaniques à froid ne sont pas très importantes.
  - Il en est tout autrement si le métal a été écroui à température ordinaire et le but de cette communication est de fixer quelques points sur l’écrouissage à froid.
  - Faisons d’abord remarquer que les produits écrouis à froid sont d’un usage courant dans l’industrie ; bien plus, les progrès récents de l’usinage et notamment le développement des ma-
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 3 juin 1910, page 346.
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  - chines-outils les font rechercher d’une façon toute spéciale, parce que mieux calibrés. Ce sont les aciers étirés, les cuivres, bronzes et laitons utilisés dans le décolletage, les tubes sont le plus souvent obtenus au moins à la fin de l’opération par écoulement à froid de la matière, les fils le sont toujours.
  - Nous voudrions montrer que l’emploi de ces produits demande quelques précautions, du moins dans les pièces qui travaillent d’une façon importante.
  - Pour cela, nous rappellerons les propriétés des produits écrouis à froid au point de vue mécanique et chimique. Nous nous arrêterons sur la question si angoissante des maladies contagieuses des métaux, effleurée par M. Robin et nous verrons qu’elle permet d’expliquer bien des incidents de fabrication et qu’elle soulève un nombre important de points d’interrogation.
  - Influence de l’écrouissage sur les propriétés mécaniques.
  - On sait que, d’une façon générale, l’écrouissage augmente la charge de rupture de traction, la limite élastique, tandis qu’elle diminue les allongements et les strictions.
  - Yoici quelques résultats sur les aciers de décolletage qui ne font que comprimer ces faits bien connus :
  - R E A0/0 ' S.
  - 1 prise dans une barre ronde de 20 mm . Écrouie 61,7 49,2 13 54
  - — — Recuite 42,7 31,5 31 65,5
  - prise dans une barre ronde de 30 mm . Écrouie 60,9 44,2 15 48
  - — — Recuite 43,1 32,6 30,5 64
  - 3 prise dans une barre hexagon. de 10 mm. Écrouie 67,4 ? 15 28
  - — — Recuite 40,8 23,9 28 56
  - 0 < prise dans une barre hexagon. de 30 mm. Écrouie 36 41,5 14,5 44,5
  - eu H — — Recuite 44,5 35 29 58,5
  - prise dans une barre carrée de 10 mm . Écrouie 57,9 40,9 18 62,5
  - — — Recuite 42,0 30,2 31,5 68
  - prise dans une barre carrée de 30 mm . Écrouie 46,1 35,3 14 38
  - i — — Recuite 35,6 26,5 27 46,7
  - D’autre part, on sait qu’en augmentant l’écrouissage on peut arriver à avoir des charges de rupture considérables. Rappelons
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- - — 549 —
  - que l’on obtient couramment avec des fils d’acier 220 à 240 kg de charge de rupture à la traction.
  - L’augmentation de limite élastique provoquée par l’écrouissage à froid est d’autant plus importante, toutes choses égales d’ailleurs, que sa valeur pour le métal recuit est plus basse.
  - Il y a même là une remarque intéressante : les produits métallurgiques qui ont la plus basse limite élastique sont ceux formés d’une seule solution solide, tels que les bronzes a (Gu /> 93 0/0) les laitons a (Cu /> 63 0/0) les bronzes d’aluminium a (Gu /> 92 0/0), les alliages cuivre-nickel qui sont tous formés d’une seule solution solide. Lès qu’apparaissent deux constituants (aciers, bronzes a + laitons a + (3, bronzes d’aluminium a + $) la limite élastique du métal augmente, à moins que ces deux constituants soient deux métaux à basse limite élastique (alliages plomb-étain, par exemple).
  - Les alliages formés d’une seule solution solide sont extrêmement sensibles à l’écrouissage et leur limite élastique croît beaucoup plus rapidement que la charge de rupture.
  - Nous donnons ci-après quelques exemples très nets montrant l’influence de l’écrouissage sur de% alliages de même catégorie à un ou à deux constituants.
  - On voit que la charge de rupture et surtout la limite élastique augmentent considérablement. Mais, cette limite élastique déterminée par les moyens ordinaires n’est-elle pas fictive? Peut-on entièrement compter sur elle dans les calculs des matériaux? C’est un point qui n’est peut-être pas entièrement éclairci. Il arrive fort souvent que sur les diagrammes de traction de produits écrouis on note une déformation permanente légère correspondant à la valeur de la limite élastique du produit recuit. Il est assez naturel d’ailleurs d’admettre que, le produit écroui n’étant point bomogènej une petite partie du métal initial a échappé à cette action de l’écrouissage.
  - L’ailleurs, il est bon de faire remarquer que le degré d’écrouissage varie évidemment, toutes choses égales, avec le diamètre de la barre. Or, comme dans la pratique de l’étirage, l’on cherche avant tout la propreté de la surface du métal et, dans le cas des barres, le dressage, on est conduit à faire des passes sensiblement indépendantes du diamètre (soit généralement 2 mm de diminution sur le diamètre pour les barres) (1 )..
  - (1) Exception, bien entendu, pour les fils où l’on cherche avant tout une descente de diamètre aussi rapide que possible.
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- - 550 —
  - COMPOSITION ÉTAT R E A 0/0 S
  - 1° CUIVRE ROUGE.
  - Cu 0/0 “ 1)9,98 Ecroui 33 25 25 57 |
  - — . Recuit 22,3 5 (?) 55 70 I
  - 2° Laitons a.
  - Cu 0/0 = 90,6 Zn 0/0 = 8,3 Écroui 30 27 16 51
  - — — Recuit 24 5 49 61
  - Gu 0/0 = 85,3 Zn = 12,7 Pb = 1,2 . Écroui 34 30 15 48
  - — — — Recuit 26 7 48 66
  - Cu 0/0 = 66,8 Zn — 32,8 Pb — 0,3 . Écroui 37 27 42 62
  - — — — Recuit 28 6 72 62
  - Cu 0/0 = 64,5 Zn = 34,8 Pb = 0,4 , Écroui 36 27 42 62
  - — — — Recuit 27 ! 6 62 53
  - 3° Laitons a -j- /3.
  - Cu 0/0 = 61,6 Zn = 37,6 Pb = 0,4 . Ecroui 40 31 35 57
  - — — — . Recuit 32 10 59 54
  - Cu 0/0 = 60,0 Zn = 39,6 P'b = 20,2. Ecroui 42 33 32 45
  - __ — — Recuit 35 10 42 ' 49
  - Cu 0/0 = 60,2 Zn = 37,6 Pb = 1,5 . Ecroui 44,1 42,1 ; 21,5 ' 10
  - — — — Recuit 36,7 13,3 40 39 ,
  - Cu 0/0 = 58,4 Zn = 39,5 Pb = 1,3 . Écroui 47 .,5 35.3 27 30,7
  - — — — Recuit 43.4 14.3 35 ' 37,5
  - 4° Laitons spéciaux a l’aluminium, au fer et au manganèse.
  - Type I Écroui 50 40 :25 30
  - — Recuit 30 10 50 55
  - Type II Ecroui 55 45 20 25 .
  - — Recuit 40 12 45 50
  - Type III Écroui 65 50 15 20,
  - — Recuit 50 15 35 40 .
  - Type IV Écroui 62 51 18 38
  - — . . . Recuit 55 ; 33 37 42
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- - COMPOSITION
  - ETAT
  - A 0/0
  - 5° Bronzes (cuivre-étain) a.
  - 6° Bronzes d’aluminium a.
  - Cu 0/0 = 97,7 Cu 0/0 — 95,5 Cu 0/0 = 94,4
  - 7° Bronzes d’aluminium a
  - Cu 0/0 = 90,9 .
  - 8° Alliages de cuivre et de nickel.
  - Cu 0/0 = 94,9 .... Gu 0/0 = 90,7 . . . . Clu 0/0 = 85,6 .... Cu 0/0 = 80,6 ....
  - (Ecroui
  - (Recuit
  - /Écroui
  - (Recuit
  - Ecroui
  - (Recuit
  - i ,
  - (Ecroui
  - Recuit
  - Cu 0/0 = 98,3 Ecroui 33 3i 29
  - — Recuit 26 6 51
  - Cu 0/0 = 96,8 Ecroui 37 35 25
  - — • . • • , Recuit 30 10 50
  - Cu 0/0 = 91,9 . Écroui 45 37 39
  - — Recuit 35 15 73
  - Cu 0/0 = 88,3 Zn 0/0 = 2,2. .... Ecroui 52 43 30
  - — — Recuit 40 15 73
  - 64 70
  - 50
  - 51 57 73 44
  - 65
  - Écroui 32 31 29 59
  - Recuit 25 6 53 75
  - Ecroui 41 37 32 57
  - Recuit 30 7 75 70
  - Écroui 51 47 21 , 31
  - Recuit i 36 8 52 47
  - (Écroui 53,3 40 30,5
  - (Recuit 39,3 13,3 45
  - 52
  - 65
  - 19,8 16,5 27 51,8
  - 16,5 3,3 44 49,8
  - 19,1 16,3 14 46,8
  - 16,3 2,7 40 57,1
  - 31,0 ( 30,8 2 f 11,0
  - 15,1 ! 2,1 19 25,2 >
  - 32,3 32,3 3 10,2 :
  - 23,7 19,7 15 16,4
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- - — 552 -
  - COMPOSITION
  - ETAT
  - Aluminium.
  - Al pur . o
  - Cu 0/0 = 3
  - Ecroui
  - [Recuit
  - Cu 0/0 = 6
  - Écroui
  - Il est bien évident que plus le diamètre du produit est faible, plus grande est l’influence de l’écrouissage (1).
  - L’influence de l’écrouissage sur la résilience, c’est-à-dire sur le résultat de l’essai au choc sur barreaux entaillés, est moins connue. Il est d’un usage courant de penser que l’écrouissage diminue cette résistance au choc.
  - Le tableau ci-contre (page 553) donne des exemples confirmant cette assertion.
  - Mais il ne faut pas oublier que certaines circonstances, autres que l’écrouissage même, peuvent modifier les propriétés des métaux dans l’opération de l’étirage à froid.
  - En effet, la pratique industrielle de l’étirage d’un produit laminé entraîne presque toujours un décapage préalable ayant pour but de faire disparaître les oxydes et sulfures qui existent à la surface du métal et qui nuiraient à la propriété de la barre ou du fil du sortant du banc ou de la bobine.
  - Or, dans ce décapage, il se produit souvent des dégagements gazeux qui, absorbés partiellement par le métal, peuvent nuire singulièrement à sa qualité. C’est ainsi que, dans le décapage de l’acier, il se forme de l’hydrogène, et il est reconnu que ce corps absorbé par le métal lui apporte de la fragilité. On ne sait pas actuellement la part qui revient à l’hydrogène dans les modifications des propriétés d’un acier étiré, notamment en ce qui touche la résilience.
  - (l)Tous les essais présentés ici ont été faits sur des barres ayant initialement 22 mm de diamètre et finalement 20 mm.
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- - — 553
  - 1 0 Laitons.
  - Cu =99,9 Cu = 90,6 Cu = 85,2 Cu = 66,7
  - P à l’etat écroui. . . 15 8 7 12
  - P à l’état recuit . . . 20 14 15 18
  - Cu = 64,4 1 Cu = 61,6 Cu = 60,0
  - P à l’état écroui. . . 12 5 5
  - p à l’état recuit. . . 15 7 7
  - 2° Bronzes.
  - Cu— 98,2 Cu = 96,8 Cu = 91,8 Cu = 88,3 +Zn = 2,15
  - p à l’état écroui. . . 12 8 10 7
  - p à l’état recuit. . . 22 19 21 17'
  - 3° Bronzes d’aluminium.
  - Cu = 97,7 Cu = 95,5 Cu = 94,4
  - P à l’état écroui. . . 14 13 7
  - p à l’état recuit. . . 21 24 26
  - 4° Alliages cuivre-nicicel.
  - Teneur en cuivre 94,9 90,7 85,6 80,6 I
  - p à l’état écroui. . . 22 20 7 6 !
  - P à l’état recuit. . . 32 34 10 8
  - Influence de l'écrouissage sur les propriétés chimiques.
  - Si l’écrouissage à froid change profondément les propriétés mécaniques des produits métallurgiques, il n’est pas non plus sans apporter des modifications profondes dans lès propriétés chimiques.
  - Bull.
  - 38
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- - — 554 —
  - Un métal s’altère beaucoup plus aisément sous l’action d’un même réactif lorsqu’il est écroui que lorsqu’il est recuit.
  - Des expériences très nettes nous l’ont prouvé sur des tubes en acier préparés entièrement à froid et sur des alliages d’aluminium.
  - Relation entre l’écrouissage et les points de transformation.
  - ïl nous a paru intéressant de voir s’il existe une relation entre la température à laquelle un métal doit être recuit pour perdre entièrement l’écrouissage, et les points deN transformation lorsque ce métal en possède.
  - Un travail très important sur l’influence de la température de recuit sur les laitons écrouis a été fait tout récemment par M. le capitaine Grard.
  - Dans ces essais, nous nous sommes adressés à deux métaux ayant des points de transformation fort différents : le nickel, d’une part, qui a son point de transformation à 350 degrés, et un acier dur ayant son point de transformation à 710 degrés.
  - Nous sommes parti d’un métal très écroui (surtout dans le cas de l’acier) et nous l’avons fait revenir à des températures croissantes pendant un temps constant (10 minutes).
  - Voici les résultats que nous avons obtenus :
  - Température de revenu. R Nickel. E A °/„ R Acier. E AV»
  - 100 62,8 41,7 11 204,3 154,8 3
  - 250 66,2 41,1 10 222,6 170,3 2
  - 300 67,1 47,3 10 220,6 187,5 3
  - 350 67,5 28,4 12 214,0 109,4 7
  - 400 67,1 33,4 11,5 197,5 117,2 6
  - 450 64,3 25,4 13 177,0 123,9 7
  - 550 61,2 22,0 25 189,6 123,9 7
  - 700 42,3 3 (?) 21
  - Ces essais doivent être poursuivis. Mais ils montrent déjà que le point de transformation ne paraît jouer aucun rôle. Nous continuons ces recherches.
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- - — 555 —
  - Maladie contagieuse des métaux.
  - Son importance industrielle.
  - M. Robin a signalé le phénomène découvert par M. le professeur Cohen et qu’il a développé (dans une récente conférence à la Sorbonne (voir la Revue générale des Sciences, 30 avril 1910). Il mérite que l’on s’y arrête tout particulièrement et que l’on réfléchisse profondément et aux accidents qu’il explique et aux nombreuses questions qu’il soulève.
  - On connaissait déjà une maladie contagieuse des métaux, connue sous le nom de maladie de l’étain et que M. Cohen a étudiée d’une façon toute particulière. Elle consiste dans une transformation allotropique de l’étain blanc en étain gris en poussière, La transformation se fait dès 20 degrés, et elle atteint sa vitesse maximum à — 48 degrés.
  - De plus si, dans l’étain sain, on ensemence de l’étain gris, on active singulièrement la transformation.
  - Si nous citons ce premier exemple de maladie contagieuse, c’est qu’il a été le point de départ de nouvelles recherches de Cohen qui l’ont conduit à découvrir un second cas de maladie contagieuse plus curieux et beaucoup plus général : la maladie de récrouissage.
  - Elle a été étudiée d’abord sur des feuilles d’étain, puis sur le laiton et le plomb, et M. Cohen fait entrevoir, dans sa conférence, qu’il a déjà des résultats importants sur le fer.
  - Le phénomène observé peut se résumer comme suit :
  - Si, sur un 'produit métallurgique, on applique le même produit recuit, le produit écroui se recuit par contagion à la température ordinaire. Une élévation de température active le phénomène.
  - Il est bien évident que cette découverte est des plus curieuses. Mais ne doit-elle pas nous remplir de crainte ? Pour notre part, nous la trouvons extrêmement angoissante.
  - En effet, il suit de l’étude de M. Cohen que tout métal écroui est en équilibre instable,, et qu’il suffit de venir troubler cet équilibre par le même métal recuit pour qu’immédiatement le métal tende vers la forme stable. Il s’ensuit des tensions telles que le produit se rompt.
  - M. Cohen a cité l’exemple de lampes en laiton qui se fendent
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- - — 556 —
  - et il explique très nettement ce fait, très fréquent de nos jours, par des emboutissages importants obtenus avec des machines relativement brutales, lesquelles écrouissent le métal dans les parties les plus déformées et laissent les autres à l’état initial de la planche travaillée, c’est-à-dire à l’état recuit. Il s’ensuit une contagion entre la partie recuite et la partie écrouie et déchirement du métal.
  - En réfléchissant à différents accidents qui nous ont été soumis et qui nous avaient paru inexplicables, nous trouvons dans la maladie de l’écrouissage une explication très satisfaisante.
  - Les fabricants de laiton savent très bien que les produits laminés à froid sont beaucoup plus sensibles aux transports, à la variation de température que les laitons forgés à chaud. Il arrive très fréquemment que des barres de laiton laminées et étirées, abandonnées dans un magasin, se fendent suivant toute la longueur. Dans les métaux laminés à froid, dans les métaux étirés à la température ordinaire, il y a évidemment des zones imparfaitement écrouies qui contaminent les parties voisines.
  - Le cas est très fréquent dans les fils, dans les ressorts, etc... et, ici encore, on peut puiser l’explication du phénomène du recuit spontané que nous ont fait connaître les beaux travaux de M. André Le Chatelier.
  - Mais, s’il est intéressant de constater les faits qu’explique la maladie de l’écrouissage, il est peut-être plus utile encore d’examiner les questions qu’elle soulève et qu’il y aurait gros intérêt à voir résoudre au plus vite.
  - Tout d’abord, au point de vue de la' contagion d’un métal écroui par un métal recuit, il faudrait être fixé sur l’influence des différents métaux les uns sur les autres : est-il nécessaire que les deux métaux soient identiques, ne suffit-il pas qu’ils cristallisent dans le même système ?
  - Les alliages.de deux métaux, par exemple les laitons, vont-ils avoir de l’influence les uns sur les autres, ou faut-il qu’ils aient des constitutions analogues? Ainsi, les laitons ta pourront-ils seuls réagir les uns sur lès autres ou un laiton a -jr'P pourra-t-il réagir sur un laiton a?
  - Ne suffira-t-il pas d’introduire dans un alliage un corps qui en change un peu la constitution pour que la maladie d’écrouissage ne puisse plus se produire ? Ainsi, l’introduction de 1 0/0 d’étain dans un alliage 60 0/0 Gu et 40 0/0Zn ne diminuera-t-elle le pouvoir contagieux de cet alliage sur un laiton ordinaire ^
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- - — 557 —
  - 60 0/0 Cu 40 0/0 Sn, comme elle en a changé la constitution ?
  - Mais il y a plus encore : le métal écroui est un corps instable qui tend à revenir à l’état recuit, et la présence du métal recuit agit seulement pour activer le phénomène.
  - Mais alors un métal trempé est, lui aussi, un métal dans un état instable.
  - Est-ce qu’un tel métal ne présentera pas un phénomène analogue à celui du métal écroui ?
  - On voit les nombreux points d’interrogation que soulèvent la découverte du professeur Cohen.
  - Nous espérons que, d’ici peu, une nouvelle communication, qui pourrait [prendre comme titre : microbiologie métallurgique, nous apportera quelque précision.
  - En attendant, il faut bien se dire que les métaux écrouis sont des produits instables et partant, dangereux, du moins lorsqu’on leur demande un travail notable. Il est, d’ailleurs, un excellent remède aux ennuis qu’ils peuvent occasionner et, malheureusement, l’industrie ne l’utilise encore que sur une échelle relativement faible, nous faisons allusion au traitement thermique, recuit, trempe à l’air, etc., qui, exécuté dans les conditions convenables, améliore tout produit métallurgique et surtout les produits écrouis.
  - La maladie d’écrouissage nous rend évidemment fort perplexe; elle nous montre à nouveau que plus les méthodes se perfectionnent, plus les recherches se multiplient, plus loin reculent les bornes de nos connaissances et plus grande apparaît notre ignorance de faits de la plus haute importance que nous coudoyons chaque jour.
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- - ÉTUDE DE QUELQUES POINTS PARTICULIERS
  - DU FONCTIONNEMENT
  - DES TURBINES A VAPEUR "
  - PAR
  - ]yi. O. MONTEIL
  - PREMIERE PARTIE ÉTUDE DE LA POUSSÉE AXIALE DANS LES TURBINES A VAPEUR
  - Poussée interne et poussée externe.
  - La présence dans, la turbine d’une masse de vapeur à pression décroissante, depuis l’amont jusqu’à l’aval, et les forces d’inertie développées par le mouvement de cette masse, produisent une poussée sur le rotor, dans le sens axial, le plus souvent dirigée d’avant en arrière. C’est ce qu’on nomme la poussée interne.
  - L’appareil, commandé par la turbine, ventilateur, pompe ou hélice, produit aussi sur ce même rotor une réaction axiale dirigée d’arrière en avant. C’est la poussée externe.
  - La somme algébrique de ces deux poussées doit se rapprocher autant que possible de zéro. Elle ne doit dans aucun cas excéder le faible effort qu’on peut demander au palier de butée. Ce problème est difficile à résoudre, non seulement parce que l’évaluation a priori des poussées est délicate, mais surtout parce que les deux poussées varient avec le régime de marche de la turbine et qu’il est difficile de faire suivre à l’équilibrage une variation correspondante qui le laisse parfait.
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 3 juin 1910, page 347.
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- - — 559
  - Turbines à action et turbines à réaction*
  - L’étude de la poussée interne exige que nous distinguions deux cas essentiels,«suivant que la turbine est à action ou à réaction. Ce sont là deux vocables usuels, employés dans la rédaction même des prospectus des maisons de construction. Ces deux vocables sont très obscurs en eux-mêmes et très incorrects. Un des principes les mieux connus de la mécanique exige que toute action soit accompagnée d’une réaction égale et. opposée. L’existence séparée d’une action ou d’une réaction, prise comme base de classification, est donc incompréhensible.
  - Voici l’origine probable de cette mauvaise dénomination. Il faut la rechercher dans le cas des turbines hydrauliques. Une turbine hydraulique est dite à réaction quand la pression au joint surpasse la pression atmosphérique. L’existence de cette surpression produit alors une véritable réaction sur l’eau qui s’écoule du distributeur et ralentit de beaucoup la vitesse. Le vocable « turbine à réaction » est donc clair et correct. Mais voici que, si la surpression au joint n’existe plus, la turbine se trouve être sans réaction, et, au lieu de dire, comme on le devrait, turbine sans réaction, on dit turbine à action, par une association d’idées dont on saisit toute la médiocrité. Nous nous garderons bien, pour la clarté de ce qui suit, de nous affranchir de ces vocables universellement employés.
  - Dans les turbines à vapeur, on dit que la turbine est à action si les détentes successives de la vapeur se font seulement dans les roues fixes. Au contraire, si cette détente se poursuit d’une manière continue, aussi bien dans les parties fixes que dans les parties mobiles, on dit que la turbine est à réaction.
  - Les turbines à réaction réalisent l’avantage de produire la détente d’une manière continue, comme cela se passe dans le cylindres d’une machine à piston. On ne saurait contester que la continuité des phénomènes ne soit une bonne condition de rendement organique.
  - Un inconvénient du type à réaction est de donner des possibilités de fuites dans tous les j-eux, aussi bien entre les extrémités des roues mobiles et le stator qu’entre les extrémités des aubes fixes et le rotor. Au contraire, dans le cas des turbines à action, les fuites ne sont à craindre que dans le jeu compris
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- - — 560 -
  - entre la roue fixe et le rotor. La figure 1 met en lumière la différence des jeux dans les deux systèmes.
  - Le gros inconvénient de la réaction est de ne pouvoir se prêter à l’injection partielle. Le filet fluide, mis en demeure de traverser les sections décroissantes des aubages mobiles,
  - Kçj.l
  - m
  - préférera fuii à gauche et à droite de l’arc d’injection. Pour éviter cette fuite, l’injection doit être annulaire ou totale. Au contraire, dans une turbine à action, le filet passe librement, sans détente, et il n’aura aucune tendance à fuir. Or, l’injection totale dès les premières roues conduit, pour de faibles débits et de fortes pressions, à des aubes trop courtes
  - Lu <j “Z
  - où le jeu prend une importance relative très grande. Ce sont ces raisons qui ont conduit la maison Brown-Boweri à abandonner nettement la réaction pour les premiers éléments et à faire précéder d’un étage Curtis à action et à injection partielle
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- - le tambour à réaction, type Parsons pur. La figure 2, qui est la reproduction d’un brevet français, montre cette disposition.
  - La nouvelle turbine que M. Barbezat a présentée à la Société des Ingénieurs Civils, dans sa récente communication, procède de cet excellent principe qui consiste à débuter par un tambour à action où l’injection partielle est possible. Dans ce premier étage se fera une détente, un peu trop brutale peut-être pour être d’un bon rendement, mais qui supprimera tout de suite les inconvénients de la haute pression et des hautes températures, le reste de la détente s’accomplissant rationnellement dans un tambour continu à réaction de rendement excellent.
  - Évaluation de la poussée interne (1).
  - La poussée interne se compose de deux parties :
  - 1° La poussée statique, qui serait la seule existant si on pouvait à un instant donné immobiliser toute la vapeur en gardant à chaque molécule fluide la pression qu’elle a dans le mouvement;'
  - 2° La poussée dynamique, due aux forces d’inertie du fluide en mouvement.
  - Poussée statique.
  - La poussée statique est :
  - P, == Zpdc,
  - d<? étant la projection de tout élément de surface mobile sur un plan normal à l’axe, y compris les ouvertures d’entrée et, de sortie des aubages mobiles, p étant pris avec le signe -f- quand il exprime une pression s’exerçant d’avant en arrière et avec le signe — quand la pression s’exerce en sens contraire.
  - Cette poussée sera à considérer dans trois cas distincts :
  - 1° Si l’arbre est à diamètre croissant d’avant en arrière, soit que cet arbre soit conique, soit qu’il possède des gradins;
  - (1) La poussée interne a été évaluéejpour les turbines hydrauliques par M. de Font-violant [Comptes rendus de l’Académie des Sciences, novembre 1895), et par M. Rateau (articles de la Revue de Mécanique, année 1897 et suivantes).
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- - — 562 —
  - 2° Si plusieurs couronnes mobiles sont montées sur un même tambour (fig. 3). Le tambour fournit une poussée :
  - (Pi — p2MR2 —
  - Pt et étant les pressions en amont et en aval de ce tambour. Le montage en tambour est employé pour des raisons d’économie dans la construction et quelquefois aussi pour faire naître une poussée interne capable de compenser la poussée externe de l’hélice dans les turbines marines;
  - 3° Si la turbine est à réaction, chaque couronne d’aubes mobiles est placée entre deux régions où régnent des pressions différentes. En appelant Rd et R2 les deux rayons qui encadrent la-hauteur de l’aube mobile, la poussée sera pour chaque étage :
  - Fier. 3
  - \r |
  - -l._i_______________________________
  - (jirji2) % (R2-x*a;
  - n(Rf - R!)Ap,
  - Ap étant la chute de pression relative à la roue mobile.
  - Poussée dynamique.
  - La poussée dynamique s’évalue à l’aide du théorème des quantités de mouvement. Ce théorème a le précieux avantage d’ignorer les forces intérieures et de donner des résultats indépendants de ces forces produites par les remous et agitations tourbillonnaires, toujours difficilement évaluables.
  - Son application à la. masse de vapeur qui emplit à un instant donné les aubages d’une roue mobile, donne ce remarquable résultat que toutes les forces d’inertie attachées individuellement à chaque molécule et qui constituent un ensemble si complexe, sont mécaniquement équivalentes à deux forces uniques. MYd etMV2 (fig. A) dirigées suivant les vitesses absolues d’entrée
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- - — 563
  - mv;
  - et de sortie, et sortantes toutes deux, M représentant la masse de la vapeur circulant en une seconde.
  - La poussée axiale, d’arrière en avant, produite par le métal du rotor sur la vapeur, se lit sur la figure 4. Elle est :
  - M(Y1 sin — V2 sin <x2).
  - La vapeur réagira sur le rotor. C’est cette réaction seule qui intéresse le constructeur.
  - Elle aura la valeur précédente, mais sera dirigée en sens inverse, c’est-à-dire d’avant en arrière.
  - L’expressipn précédente a le défaut de faire intervenir l’angle a2, qui n’est pas un angle de construction, aucune paroi matérielle ne guidant la vitesse absolue de sortie. Nous préférons remplacer cette 'expression par la suivante, qui lui est équivalente :
  - M(W1 sin fl, — W2 sin y),
  - qui met en jeu les deux angles et v d’entrée et de sortie de l’aubage mobile.
  - Dans une turbine à action, la vitesse relative W est théoriquement constante. Nous demanderons la vérification de ce fait important à l’équation bien connue de Barré de Saint-Venant, dont nous donnons plus loin une étude critique :
  - accroissement de
  - W2 — M2 %
  - Il ne se produit dans la roue mobile d’une turbine à action aucune détente. On a par suite == p2 et l’intégrale du second membre est nulle. Comme, d’autre part, la turbine à vapeur est
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- - — 564 -
  - toujours axiale (sauf dans de rares cas particuliers) la vitesse u n’éprouve pas de variation et l’équation de Saint-Venant nous assure la permanence de la vitesse relative W.
  - Si, d’autre part, on suppose, comme le représente la figure 5, que l’aube est circulaire avec = y, comme les aubes de Laval, il s’en suit que la poussée dynamique
  - M(W1 sin — W2 sin y)
  - est théoriquement nulle.
  - Pratiquement, W2 est inférieur à W4 par suite des pertes dues
  - Picp 5 Plij.6
  - au frottement et l’on a tendance à prendre y plus faible que Ce sont deux raisons pour lesquelles, dans les turbines à action, la poussée dynamique existera dans le sens de l’écoulement de la vapeur.
  - La figure 6 montre les vitesses dans une turbine à réaction.
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  - La vitesse W y va en augmentant, par suite de l’énergie libérée par la détente. On a supposé dans cette figure des propriétés géométriques remarquables qui vont donner accès au calcul. On a supposé l’égalité entre les angles af et y et, de plus, que les vitesses Wt et W2 ont même projection axiale. Ces hypothèses sont voisines de la vérité et elles sont faites par le professeur Stodola dans son remarquable ouvrage sur les turbines à vapeur.
  - Ces propriétés admises, dans la figure des vitesses, il devient-évident que la poussée axiale dynamique est nulle dans les turbines à réaction.
  - La poussée par éjection.
  - Fig.2
  - La figure 7 représente schématiquement la disposition dite multicellulaire qui est celle des turbines Rateau et Zoelly. Cette turbine est à action, par suite les régions 1 et 2 entre lesquelles se meut une roue mobile sont théoriquement à la même pression. La poussée statique est donc nulle. Seule, on pourra constater une poussée dynamique dans le sens de l’écoulement.
  - En réalité, c’est le contraire qui se produit: la légère poussée observée dans ces turbines est en sens contraire de l’écoulement. Cela est dû au phénomène d’éjection que nous allons expliquer.
  - Dans la région 1, la vapeur entre dans la roue mobile -avec une vitesse absolue considérable, résultant de la détente précédente. Il en résultera un appel de la masse gazeuse qui remplit l’espace 1, appel analogue à celui qui constitue le principe des trompes. Au contraire à la sortie de la roue mobile, les trois quarts au moins de la vitesse absolue se sont transformés en travail mécanique ; la vapeur sort donc avec une vitesse plus faible et le phénomène de trompe est bien moindre. Il devient , alors évident que la pression en 1 est plus faible qu’en 2, ce qui explique la poussée contraire observée expérimentalement.
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  - Évaluation de la poussée externe.
  - La poussée externe est produite par l’appareil que commande la turbine. Ainsi, dans une turbine marine, l’hélice produit une poussée d’arrière en avant. Lorsque l’hélice est commandée par une machine à piston, la poussée externe est reçue entièrement par un palier à butée. Il y a mieux à faire dans le cas de la commande par turbine. Celle-ci développe une poussée interne opposée à la poussée de l’hélice. Si le projet de la turbine est conçu de manière à réaliser l’égalité des deux poussées, le palier de butée sera supprimé, l’hélice prenant appui sur le matelas élastique du flux, de vapeur. Le navire est alors entraîné par les assises de la turbine.
  - Il n’existe de l’hélice aucune théorie suffisante pour qu’on puisse lui demander un calcul certain de la poussée. La belle théorie de M. Drzewiecki est un des plus remarquables travaux de mécanique appliquée. Mais elle prend comme point de départ une conception peut-être trop simpliste d’un phénomène complexe et il est à craindre qu’elle ne soit que la très élégante analyse d’un concept sensiblement éloigné du phénomène réel.
  - Il vaut mieux faire de cette poussée une évaluation approximative en écrivant que la puissance utile en chevaux N est égale à
  - P poussée externe totale en kilogrammes.
  - Y vitesse du navire en mètres secondes.
  - Dans cette équation, où P est l’inconnue, on connaîtra très exactement la vitesse, mais il y aura une plus grande incertitude pour l’évaluation de la puissance utile N.
  - Procédés d’équilibrage.
  - Dans les turbines fixes où l’appareil commandé5 ne produit - aucune poussée externe, on doit équilibrer exactement la poussée interne. Le problème est tout résolu pour les turbines à action, sans tambour ni gradins. Le dénombrement que nous avons fait
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  - de toutes les causes de poussée nous montre que ces turbines ne sont sujettes qu’à la poussée dynamique et à la poussée d’éjection, de sens contraires, mais la seconde étant prépondérante dans les turbines à action multicellulaires. Il est bien entendu qu’une autre poussée interviendra si la construction n’a pas assuré exactement à la turbine la qualité dite « à action ». Cette nouvelle poussée sera de sens ou d’autre, suivant que l’on aura donné par erreur une légère réaction positive ou négative. Pratiquement nous considérons comme nulle la poussée dans ce premier type de turbines. Il n’en sera pas ainsi pour les turbines à réaction dérivées du type Parsons, et pour toutes les turbines où l’arbre comportera des diamètres croissants, ou celles où l’on aura pratiqué le montage en tambour.
  - L’équilibrage peut se faire suivant deux principes différents :
  - 1° Par inversion du sens de Vécoulement, de manière que les deux poussées correspondantes à chacun des sens soient constamment égales. Ce procédé conduit à des complications de construction ;
  - 2° Par pistons d'équilibrage. La figure 8 montre les trois pistons d’équilibrage de la turbine Parson. On lit très clairement sur
  - la figure le fonctionnement de ces pistons, dont les deux faces sont exposées à des pressions différentes, celle d’arrière étant la plus forte. Les pressions en divers points de l’écoulement étant intéressés à l’équilibrage, on peut admettre approximativement que les variations d’équilibrage suivront les variations de régime de la marche.
  - On est arrivé dans la construction actuelle à diminuer beaucoup l’encombrement des pistons. La tendance actuelle est de ne placer qu’un piston du côté de l’admission et un du côté du condenseur. C’est le dispositif du brevet français Fullagar.
  - Dans les turbines marines, une poussée interne est nécessaire pour contrebalancer la poussée externe de l’hélice. On peut
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  - toujours faire naître cette poussée en pratiquant le montage en tambour de quelques étages. Des raisons d’économie conduisent à monter en tambour un nombre d’étages bien supérieur à celui qui serait nécessaire pour compenser l’hélice. Il y a lieu alors de corriger l’excès de la poussée interne par un ou deux pistons d’équilibrage.
  - DEUXIÈME PARTIE
  - RECHERCHE DES LOIS DE SIMILITUDE
  - DANS LES TURBINES A VAPEUR
  - «*
  - Les turbines semblables en hydraulique.
  - On dit que deux turbines sont semblables lorsqu’elles constituent deux polyèdres semblables, c’est-à-dire qu’elles ont des angles égaux et toutes les dimensions linéaires proportionnelles.
  - Un théorème classique en hydraulique établit que deux turbines hydrauliques se?nblables ont le même rendement. Il va résulter de ce théorème une façon élégante et sûre de faire un excellent projet de turbine lîydraulique en quelques instants.
  - Soient Q et H le débit et la hauteur-de chute donnés. On se procurera les dessins d’une turbine fonctionnant très bien, et on se renseignera sur les données Q' et H' de cette turbine. En faisant une turbine semblable à cette dernière, on sera certain d’avoir réalisé le même rendement. Mais encore faut-il trouver le rapport de similitude, c’est-à-dire le nombre k par lequel il faut multiplier toutes les dimensions linéaires de. la turbine connue pour l’adapter à nos nouvelles données. Il est tout à fait remarquable que ce problème soit possible.
  - Pour le résoudre, plaçons-nous à la sortie du distributeur de chacune des deux turbines semblables, les lettres sans accent étant relatives à la turbine à réaliser, les lettres avec accent étant relatives à la turbine existante.
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  - Soient :
  - A et A' les sections droites des débouchés: Y et Y' les vitesses absolues de l’eau ;
  - Q et Q' les débits en volumes.
  - On a les relations évidentes :
  - d‘où:
  - Q - AV,
  - Q' - A'V',
  - Q _ A Y Q' “ A' V'*
  - Mais on a d’autre part :
  - Y
  - y
  - v/
  - H O H'
  - d’où :
  - v
  - H
  - H'’
  - ee qui donne la valeur cherchée du coefficient d’amplification :
  - k2 =
  - Q
  - Q'
  - Il suffira d’amplifier l’échelle du dessin dans le rapport k pour que la turbine donnée, d’abord étrangère aux conditions de l’installation, s’y adapte parfaitement avec le même bon rendement que l’expérience a reconnu à la turbine existante.
  - Projet de laboratoire.
  - M. Barbillon, directeur de l’Institut électrotechnîque de Grenoble, a basé sur la théorie des turbines semblables une très
  - (1) La relation entre les vitesses est évidente si les turbines sont à action, car la vitesse est alors celle de l’écoulement naturel V = v/2gH. Si la turbine a un degré de réaction jx, on a alors Y = \/ (1 — [x)2gH mais comme y. est le même dans deux turbines semblables, la vitesse reste exactement proportionnelle à \/H.
  - Bull.
  - 39
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  - intéressante conception* d’un laboratoire d’essai (4). Un constructeur enverra au laboratoire la turbine dont il désire connaître le rendement. Il aura soin d’indiquer les données Q et.H auxquelles est destinée cette turbine. Il serait difficile au laboratoire de créer une chute juste égale à H. On n’aura à sa disposition qu’une seule chute H'. Sous quel débit faudra-t-il essayer la turbine, pour que les résultats soient identiques au point de vue du rendement.
  - Il suffit de remarquer que dans les deux circonstances, installation vraie et installation au laboratoire, la turbine est semblable à elle-même avec rapport de similitude égal à l’unité. Si donc, on fait k = 1 dans la formule fondamentale ci-dessous, on aura :
  - équation qui fera connaître .-Le débit Q' de l’essai.
  - Dans ce laboratoire où tout est disposé pour des mesures précises et commodes, on mesurera aussi la puissance N' et le nombre de tours ri dans la vitesse de régime. Un calcul simple montre que la puissance et la vitesse vraies, au lieu de l’installation définitive, seront données par les formules :
  - Généralisation au cas des turbines à vapeur.
  - Nous avons eu ridée d’essayer lu généralisation des idées précédentes, d’une simplicité séduisante dans le cas de l’hydraulique, au cas plus'Complexe 4e la thermodynamique. Disons tout de suite que les deux problèmes n’ont d’autre enchaînement que celui des énoncés, et que nous allons nous trouver en face de'difficultés nouvelles que le cas particulier d’hydraulique ne laissait pas soupçonner.
  - (1) Voir l’article de M. Bàiibillon dans La Iwuïïle blanche, tte novembre 1907.
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  - Réflexions sur le rendement.
  - Toute la théorie des turbines hydrauliques semblables repose sur l’égalité des rendements de deux turbines semblables. Est-ce que, pareillement, deux turbines à vapeur semblables vont avoir le même rendement? On sent que cette question préalable va dominer toute notre théorie. Avant d’y répondre, nous ferons sur la définition du rendement quelques observations essentielles.
  - Tout le monde sait qu’une installation hydraulique a un rendement voisin de 0,75 et que celui d’un moteur thermique n’excède guère 0,1 en faisant porter la comparaison entre la richesse mécanique de la houille et l’énergie récoltée sur l’arbre du volant. Gomment se fait-il qu’il existe une si grande différence entre les valeurs de ces deux rendements ? L’artifice qui convertit en énergie mécanique l’énergie potentielle de la houille est-il à ce point inférieur à celui qui libère l’énergie potentielle de l’eau? Non, cette différence provient, en grande partie, de ce qu’on définit différemment les deux rendements, la définition étant favorable au cas du moteur hydraulique.
  - En effet, soit une chute d’eau, située entre une côte d’amont z9 et une côte d’aval zr On appelle hauteur de la chute, la différence z0 — zt = H. Le moteur qui ferait produire à chaque kilogramme d’eau débitée un nombre de kilogrammètres égal a l serait dit parfait, c’est-à-dire de rendement égal à l’unité. Ce n’esf là qu’une convention qui consiste à accepter comme immuable la côte d’aval où l’on place la turbine. Mais on pourrait être plus exigeant et dire que si l’on creusait en aval pour augmenter la dénivellation, on pourrait utiliser une plus grande partie de l’énergie potentielle de l’eau d’amont.
  - Prenons maintenant un moteur thermique fonctionnant entre les deux températures T4 et T2. Le meilleur artifice est, comme on sait, d’installer entre ces deux sources un moteur fonctionnant suivant un cycle de Carnot. Or, un tel moteur, le plus parfait de tous, a un rendement assez faible :
  - Pour que ce rendement maximum atteigne l’unité, il faudrait
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  - prendre T2 = 0, c’est-à-dire avoir un condenseur infiniment froid. .
  - On voit par là la différence des deux définitions. Pour rétablir la justice, il faudrait faire correspondre au condenseur infiniment froid du moteur thermique l’aval infiniment bas de l’installation hydraulique. Tous les rendements seraient alors définis .à la façon des rendements thermiques. Mais nous préférons au contraire les définir à la façon des rendements hydrauliques.
  - Nous dirons donc, pour tous les cas, que le rendement est le rapport du travail mécanique vraiment effectué à celui maximum qu’effectuerait un moteur idéal, sans pertes d’aucune sorte autres que celles inhérentes aux lois physiques.
  - En hydraulique, une turbine parfaite fonctionnant sous une hauteur H, sans perte de charge, sans vitesse résiduelle appréciable, fournirait H kilogrammètres par kilogramme d’eau débitée. Pratiquement une turbine réelle fournira un nombre
  - moindre de kilogrammètres H', Le rapport ^ mesure le rendement organique de l’appareil.
  - Pareillement, un moteur thermique parfait fonctionnant entre deux sources à températures T< et T2 fournirait un rendement maximum pTO dont nous avons donné plus haut l’expression. Si le
  - rendement réel n’est que p inférieur à pm, le rapport — serale
  - . Pm
  - rendement organique de l’appareil (1).
  - Le rendement pm juge le bon choix des sources de chaleur; le rendement p, seul considéré usuellement, rend compte à la fois, en les confondant, de la qualité de l’appareil et du choix des
  - sources. Le rendement générique — dégage la valeur propre de
  - Pm
  - l’appareil et des transformations qui s’y produisent.
  - , Si l’on accepte cette nouvelle définition du rendement, les nombres qui expriment les valeurs des divers moteurs hydrauliques et thermiques deviennent comparables, l’avantage demeurant néanmoins aux moteurs hydrauliques, qui réalisent des transformations plus simples et partant moins affectées de déchets.
  - Cette nouvelle définition va nous permettre la généralisation
  - (1) Le rapport pTO a été considéré par M. Witz qui lui donne le nom de rendement générique. Voir son ouvrage sur les Moteurs à gaz et à pétrole, tome I, p. 71 et suivantes, 4e édition.
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  - du théorème des turbines semblables au cas des turbines à vapeur sous la forme suivante :
  - Deux turbines à vapeur semblables ont même rendement générique.
  - Sous une forme moins lapidaire, mais plus explicite, nous dirons : Soient deux turbines semblables, la première fonctionnant entre deux sources de chaleur, telles que l’énergie disponible maxima est e, cette énergie étant e' pour la seconde. Si la première turbine réussit à produire une énergie «e, la seconde produira «t.
  - On peut donc dire que deux turbines à vapeur semblables sont deux appareils d'égale qualité. Mais, le choix des sources pouvant être inégalement judicieux pour les deux turbines, elles n’auront pas forcément le même rendement p, au sens global où ce mot est généralement entendu.
  - Dénombrement des paramètres.
  - Dans une turbine hydraulique, les dimensions et le fonctionnement dépendent de deux paramètres : la hauteur de chute H et le débit volume Q.
  - Dans une turbine à vapeur, nous aurons à connaître :
  - 1° La pression p{ et le volume spécifique vt de la vapeur dans la chaudière ;
  - 2° La pressions au condenseur;
  - 3° Le débit poids P.
  - Il est bien entendu que nous admettrons comme loi de détente la relation pvk = constante, et c’est une nouvelle difficulté pour nos calculs que l’exposant k soit différent pour la vapeur surchauffée et la vapeur saturée.
  - Quel est l’équivalent de la hauteur de chute dans une turbine à vapeur? Il est facile d’y répondre si on nomme chute ce qui crée la vitesse. En hydraulique, on a : v = \/^gR et en thermodynamique la formule de Barré de Saint-Venant déjà citée donne :
  - Si l’on construit, dans le diagramme de Glapeyron, où les coordonnées d’un point sont la pression p et le volume spécir fique v, la courbe de détente pvk == constante, l’aire À située;
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  - entre cètte courbe, les deux isobares et p2 et l’axe des pres-
  - sions, est précisément égale à l’intégrale / vdp ; on a donc, pour
  - J p‘l
  - la vitesse résultant de la chute de pression :
  - v = \f%gA.
  - Cette aire À est donc l’équivalent de la hauteur de chute. Quant au débit volume Q, sa valeur ne nous donnerait aucun renseignement utile en thermodynamique, où la densité de la vapeur varie au cours de la détente. Nous le remplacerons dans nos calculs par le débit poids P.
  - Interprétation du problème pour le cas des turbines à vapeur.
  - Nous dirigeons la généralisation dans la seule voie où elle présente de l’intérêt pour les applications. Or, il est certain
  - qu’on ne songera pas de longtemps à utiliser la méthode des turbines semblables pour passer d’une turbine existante à une turbine répondant à de nouvelles conditions. Il ne peut pas être
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  - question davantage de créer un laboratoire d’essai essayant avec la même chaudière des turbines différentes. Mais le cas k z=z 1 nous conduit ici à une très intéressante application. Les conditions usuelles exigent souvent qu'une même' turbine à vapeur fonctionne sous des régimes très différents. Je citerai comme seul exemple le brevet de M. Rateau relatif à la combinaison, dans la marche des navires, des machines à piston et des turbines. En marche moyenne, la vapeur se rend d’abord dans une machine à triple expansion, puis échappe à une pression voisine de la pression atmosphérique vers le deuxième tiers de la première turbine et accomplit le reste de sa détente dans la deuxième turbine. En vitesse rapide, l’excès de puissance sera obtenu en faisant l’admission de la vapeur vive à l’entrée de la première turbine. L’échappement de la machine à vapeur se fera au même point, mais la pression de cet échappement pourra maintenant atteindre, d’après le brevet, jusqu’à 5 kg.
  - L’extension du théorème des turbines semblables nous conduit ainsi à un problème pratique intéressant : comment doivent être échelonnés les divers régimes de marche d’une même turbine pour que l’appareil demeure rationnel à travers ces variations.
  - Nous résoudrons d’abord le problème pour une tuyère de Laval, car cet organe est à lui seul le siège de la totalité des phénomènes de détente et sa parfaite connaissance suffit à éclaircir le fonctionnement des turbines à roues multiples.
  - Tuyère de Laval.
  - Nous ne referons pas ici les calculs relatifs à la tuyère de Laval, parce que “ces calculs sont classiques et connus de tous. On les trouve nptamment,au début de l’ouvrage de M. Stodola.
  - Nous conviendrons de marquer de l’indice \ les éléments relatifs à la chaudière, de l’indice 0 ceux relatifs au col de la tuyère et de l’indice 2 ceux relatifs à l’extrémité finale.
  - En chaque point, nous appellerons :
  - p la pression;
  - « le volume spécifique ; a) la section.
  - Nous comparerons, d’autre part, une même tuyère de Laval
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  - fonctionnant sous deux régimes différents, le second régime ayant ses éléments marqués d’un accent.
  - Soit donc, en premier lieu, pi et la pression et le volume spécifique à la chaudière, p2 la pression au condenseur. La tuyère sera définie par sa section w0 au col et par sa section terminale w2.
  - La pression au col sera donnée par :
  - * = (^i)’4 = 0^44 [1]
  - pour la vapeur saturée ;
  - Le débit poids P de la tuyère sera :
  - P = 499a>0 ; [2]
  - Et la section w2 devant assurer le même débit poids sera donnée par la formule :
  - [îi
  - La connaissance de <d0 et w2 permet de construire la tuyère. Il suffira de l’évaser convenablement en amont du col pour faire le raccord avec la chaudière,, et de réunir les sections w0 et w2 par un tronc de cône dont la longueur sera calculée pour que l’angle au sommet n’excède pas !0 degrés, condition requise par l’expérience pour le bon guidage de la vapeur.
  - Nous nous proposons maintenant de faire servir cette tuyère à un nouveau régime défini par les grandeurs ;
  - Pu Pu P'.
  - On a d’abord comme pression au col : •
  - pi = 0,5744p\; [4]
  - Puis, comme détermination du nouveau débit P' :
  - P' = 199Mcy^, [5]
  - (1) Voir, pour la démonstration des trois formules précédentes, l’ouvrage de M. Stodola.
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  - Et, enfin, comme équation de condition :
  - P' =
  - $[fê)! - tëf‘1
  - [6]
  - La comparaison des équations [1] et [4] montre qu’on aura :
  - 7^0 __ Po rm
  - Pi lh * L J
  - La comparaison des équations [2] et [5] donnera l’expression du nouveau débit en fonction de l’ancien :
  - La comparaison des équations [3] et [6] nous amène à poser comme condition :
  - & = h . [9]
  - P2 P* 1 J
  - L’équation [9] représente la condition cherchée. Il faudra, quand on modifiera les conditions relatives à la vapeur d’admission, modifier aussi la pression au condenseur suivant la loi exprimée par cette équation. Remarquons tout de suite que de larges oscillations à l’admission ne font que changer très peu le vide nécessaire au condenseur.
  - Si la détente se fait entièrement dans la région de vapeur saturée ou entièrement dans la région de vapeur surchauffée, la. valeur de l’exposant k reste la même et nos calculs sont rigoureux. Ils le sont encore si le passage de l’état de surchauffe à l’état de saturation a lieu soit avant le col dans les deux cas, soit entre le col et la section terminale dans les deux cas.
  - Il n’y aurait lieu de modifier nos calculs que si l’état de saturation était atteint avant le col dans l’un des cas et après le col dans l’autre cas. Cette modification ne comporte d’ailleurs aucune difficulté et elle conduirait à une pression différente au condenseur.
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  - Examen du cas prévu par le brevet de M. Rateau.
  - Nous avons décrit plus haut en quoi consistent les dispositions de.; ce brevet. Rappelons que, dans la marche à moyenne vitesse, l’échappement de la machine se fait vers les derniers étages de la première turbine. Soitpj la pression d’échappement de la machine.
  - . pi
  - Le premier étage consommera une aire ( vdp, en supposant
  - J p2
  - que dans ce premier étage s’accomplisse la détente pi — p2.
  - En pleine marche, par suite de la vapeur vive qui pénètre en avant de la première turbine, la pression d’échappement est relevée jusqu’à pi, et la détente dans le premier, étage qui suit cet échappement est pi — p2.
  - La première question qui se pose est de décider du nouveau degré de détente pi — p2 où p2 est l’inconnue.
  - La théorie que nous venons d’établir pour la tuyère de Laval nous éclaire sur ce point essentiel, car l’aube fixe est identique à une tuyère de Laval avec ou sans col, suivant que le rapport des deux pressions est supérieure ou inférieur au nombre
  - pour la vapeur saturée.
  - On devra avoir entre les deux, détentes la relation :
  - h _ h
  - p2 pâ* . -
  - Ce point élucidé, il reste à évaluer de combien l’arc d’injection nécessaire à la vapeur d’échappement se trouve réduit, où, ce qui revient au même, de combien se trouve augmenté le débit d’une section d’aubage. Nous n’avons, pour effectuer ce calcul, qu’à reprendre l’équation dont nous avons déjà fait usage :
  - »--vA'râ fe:-ciri
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  - D’un régime à l’autre, le rapport ^ est conservé. Par suite, on a entre les deux débits la relation simple :
  - P
  - P'
  - 4.
  - v[
  - Soit - le poids total échappant par seconde de la machine à piston. Le nombre d’aubages nécessaires pour son écoulement dans le premier étage, qui suit cet échappement, est, pour le premier régime :
  - X
  - " p> .
  - et, pour le second :
  - ' , X
  - n = p,
  - d’où; - = l/ËTTfc.
  - n V v, px
  - La réduction de l’arc d’injection permettra de faire place à la vapeur provenant de l’admission directe à la première turbine, vapeur déjà détendue à la pression px par son passage dans la partie de la première turbine, située en amont de l’échappement de la machine alternative.
  - TROISIÈME PARTIE FORMULE DE BARRÉ DE SAINT-VENANT
  - Nous avons fait usage dans nos calculs de l’équation célèbre de Barré de Saint-Venant qui s’écrit dans le cas du passage de l a vapeur dans l’aubage fixe :
  - Nous estimons que les démonstrations classiques de cèt impoiv
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  - tant théorème ne sont pas exemptes, de critique. Ce sont ces critiques que nous formulerons dans cette partie et nous proposerons à la suite une démonstration nouvelle.
  - La plus simple des démonstrations classiques consiste à présenter le théorème de Barré de Saint-Venant comme la généralisation du théorème de Bernouilli :
  - s('+J+S)=»'
  - valable seulement pour les fluides incompressibles. On passe de ce cas à celui où le poids spécifiques est variable en prenant le premier membre sous la forme différentielle :
  - * + *
  - V2
  - d . ~ = 0. %9
  - puis en intégrant entre deux limites :
  - ~Zl+‘fP
  - ± , vi-v _ o
  - + 2gr
  - Dans les turbines à vapeur, il n’y a pas de dénivellation d’altitude, on néglige donc zl — z2. Si, d’autre part, on remplace
  - \
  - l’inverse du poids spécifique - par le volume spécifique a on a l’équation sous sa forme usuelle :
  - *pi
  - vdp.
  - Le défaut de cette démonstration est celui qu’on peut faire à toutes les intuitions qui remontent d’un cas particulier à un cas plus général. Les trois termes d’altitude, pression et vitesse, présents dans le théorème de Bernouilli, ont soigneusement été généralisés et chacun a bien reçu la nouvelle forme qui lui convient. Mais peut-on prétendre que rien n’a été oublié et que des termes nuis dans le cas de l’hydraulique ne doivent pas apparaître dans la généralisation. Et il n’y aurait rien d’étonnant à cela, car si l’écoulement de l’eau laisse ce fluide identique à lui-même, l’écoulement de la vapeur change ses propriétés en faisant, suivant l’expression de la thermodynamique, varier son énergie interne.
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  - M. Stodola donne à la page 6 de son ouvrage sur les turbines à vapeur, une démonstration de la formule de Barré de Saint-Venant. Cette démonstration revient à admettre que la création de force vive est faite d’après les ressources dues aux deux travaux suivants :
  - 1° La différence des travaux exercés en amont et en aval par la vapeur qui précède ou suit celle considérée ;
  - 2° Le travail de détente.
  - Dans cette démonstration, il n’est tenu aucun compte des échanges de chaleur avec l’extérieur, ce qui limiterait au seul cas d’adiabatisme l’usage de la formule, et il n’est pas parlé des variations d’énergie interne. Elle laisse donc subsister dans l’esprit un doute.
  - Je propose pour établir la formule de Saint-Venant une démonstration qui est basée sur l’hypothèse suivante : il y a identité absolue au point de vue de la loi de détente p = f(v) entre une détente réversible (c’est-à-dire où'les variations de volume se font sans vitesse sensible et où la pression extérieure est sans cesse égale à la pression de la vapeur) et une détente ne produisant aucun travail extérieur, mais où l’énergie libérée se transforme entièrement en force vive. Cette hypothèse n’est pas nouvelle. Elle est, au contraire, tacitement au moins, d’un usage courant. En effet, le premier type de détente est celui qui se réalise dans le cylindre d’une machine à piston et le second celui qui se réalise dans une tuyère de Laval. Or, la loi des détentes adiabatiques est bien exprimée par la même relation pvk = constante avec la même valeur de k dans les deux cas.
  - Cette hypothèse admise, écrivons le principe de l’équivalence sous sa forme générale :
  - + Q = A(AW + U),
  - Afo -f- Q représentant la somme des travaux et chaleur en unités de chaleur;
  - A(AW) accroissement de force vive en unités de chaleur;
  - AU accroissement d’énergie interne.
  - Dans le cas de la détente statique réversible, considérée entre deux états 1 et 2, la relation générale écrite pour l’unité de poids de la vapeur est :
  - — A f^pdv + Q = U2 — U,..
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- - - 582 —
  - Dans le cas de la détente qui se produit dans la tuyère de Laval, on a comme travail extérieur celui des deux pressions aux deux bouts, dont l’évaluation est classique et fournit le terme :
  - PlV 1
  - en ramenant à l’unité de poids.
  - La force vive ramenée à l’unité de poids est :
  - VI—.Vf
  - 2 g *
  - d’où l’équation :
  - Afe», - î>2»2) + 0 = + V - U,.
  - En retranchant membre à membre les deux équations, on trouve :
  - VI — Vf
  - %
  - ou en tenant compte de la formule classique de l’intégration par parties :
  - VI-Vf
  - 2 g
  - C.Q.F.D.
  - L’hypothèse faite au début de notre démonstration nous permet d’affirmer que, dans les deux détentes, la même variation d’énergie interne U2 — U* correspond à la même quantité Q de chaleur déversée.
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- - LA CONCESSION DES AUTOBUS DE PARIS(1)
  - PAR
  - jM. Lucien PÉRISSE
  - Au moment où va prendre fin la concession des Omnibus de Paris, au moment où les transports parisiens vont être réorganisés sur de nouvelles bases tant au point de vue de l’exploitation qu’au point de vue technique, m’a-t-il paru qu’il était nécessaire de traiter de la nouvelle concession et de laisser ainsi trace dans nos publications d’une période qui va marquer, par suite de la transformation totale du mode de traction, un si notable changement dans les habitudes de la capitale du monde ; les Ingénieurs français ne pouvaient se désintéresser d’une situation qui constitue une étape importante dans la conquête mécanique de la vie quotidienne- C’est à ce titre que je présente aujourd’hui à la Société une étude d’ensemble, que j’ai essayée de faire, aussi concise que possible, de la réorganisation des transports parisiens autres que ceux qui empruntent aux rails le chemin de roulement, en un mot des autobus.
  - Ma communication se divise en trois parties.
  - Je présenterai d’abord une étude des préliminaires qui ont précédé la nouvelle concession en faisant une revue de la question des transports en commun à Paris, à Londres, à Berlin et à Bruxelles, et je développerai l’historique de la nouvelle concession, pour montrer les difficultés qui surgissent quand il s’agit de mettre d’accord les intérêts souvent trop opposés que défendent une Assemblée municipale d’une part, les demandeurs en concession d’autre part.
  - Dans la deuxième partie, je traiterai, en le résumant à l’indis-
  - (1) Voir Procès-verbal 4e la séance du 20 mai 1910, page 311. ,
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  - pensable, des principales prescriptions du nouveau cahier des charges, qui intéressent particulièrement le côté technique de la question, et des conditions économiques de la nouvelle exploitation, et je dirai quelques mots des bases d’exploitation qu’il semble indispensable d’adopter pour faire face aux charges parfois excessives qui lui sont imposées.
  - Enfin, dans la troisième partie, dont le caractère technique sera plus nettement accusé, je passerai une revue rapide des différentes conditions d’établissement auxquelles doit satisfaire l’autobus pour amener la réalisation du véhicule automobile un peu spécial qui convient à Paris en vue de satisfaire aux conditions d’exploitation exigées.
  - PREMIERE PARTIE
  - PRÉLIMINAIRES DE LA NOUVELLE CONCESSION "
  - Les autobus de Paris.
  - Le premier autobus fut mis en service à Paris, le 11 juin 1906, et par suite d’une coïncidence curieuse, la voiture d’inauguration partit justement de la rue Montmartre, à un endroit où se trouvait autrefois le dépôt le plus important des omnibus de 1828.
  - Depuis cette époque six lignes de la Compagnie Générale des Omnibus sont exploitées au moyen d’autobus du premier type, construit par MM. Schneider et Cie, du Creusot. On a utilisé les anciennes caisses d’omnibus à chevaux dits à 30 places, qui comportent maintenant, comme autobus, 14 places d’intérieur, 2 places de plate-forme et 16 places d’impériale ; celle-ci a été couverte et un masque a été disposé à Pavant pour améliorer un peu l'habitabilité des places de deuxième classe, qui avaient beaucoup diminué par rapport aux véhicules à chevaux, en raison de l’accroissement de la vitesse. Ce véhicule, monté sur châssis Brillié, avait été prévu pour fonctionner à l’alcool
  - (1) Voir Annexe I : Historique des Transporte en commun de Paris.
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  - carburé et, par mesure d’économie, il fut transformé ensuite pour fonctionner au benzol.
  - La Compagnie Générale des Omnibus possède 150 voitures de ce type et le service régulier de celles-ci a été commencé à la date du 3 octobre 1907 ; ces voitures ont fait actuellement un parcours moyen de 130 000 km et elles fonctionnent encore parfaitement bien, peut-être même mieux qu’aux premiers jours.
  - Il n’est pas possible de faire un type d’autobus s’appliquant à une ville où la circulation est aussi difficile qu’à Paris en fixant immédiatement le type définitif : des modifications que les exploitants ont apportées au dispositif primitif ont déjà amélioré la situation, mais la Compagnie Générale des Omnibus ne s’en est pas tenue là et après les expériences des premiers mois, elle a recherché ce qu’il fallait prévoir dans l’avenir, escomptant ainsi le renouvellement de sa concession. C’est dans ce but que les services techniques de la Compagnie Générale des Omnibus ont mis successivement en service, depuis le commencement' de 1909, une série de voitures de différents types et de différents constructeurs.
  - En janvier 1909, a été établi un châssis Brillié d’un type un peu différent du type normal, mais muni du même moteur : la carrosserie comporte 34 places sans impériale avec une largeur de 2,30 m; la répartition des places était fixée à 16 en première classe et 18 en seconde classe ; la plate-forme disposée à l’arrière avait son entrée sur le côté droit (fig. /, PI. 224).
  - Le service technique automobile de MM. Schneider et Cie, à la tête duquel notre collègue Eug. Brillié est resté, a, au point de vue mécanique, fait subir au châssis d’intéressantes modifications ; notamment en ce qui concerne le mode de propulsion, celle-ci est obtenue non plus par la longue flèche de poussée-des voitures de 1907, mais au moyen des maîtresses lames des ressorts arrière; ceux-ci, qui ont une robustesse comparable au ressort de wagon de chemin de fer, ont donné d’excellents résultats avec un confortable très appréciable. Ce châssis a fait actuellement plus de 50 000 km; en octobre 1909, c’est-à-dire^ après avoir fait un parcours de 30 000 km, il a été démonté complètement et on a constaté avec plaisir que sa construction constituait un gros progrès en ce qui concerne l’entretien.
  - Pour faire ressortir les différences entre le châssis de 1907 et le châssis d’essai de 1909, nous avons réuni les caractéristiques de ces deux châssis dans le tableau suivant:
  - Beu..
  - 40
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- - 586 —
  - SCHNEIDER et C‘« (CHASSIS HIULLIÉ)
  - Type 1007 Type -imm-io
  - Longueur totale du véhicule 5,17 m 7.495 m
  - Largeur à l’extérieur des longerons à l’arrière 1,155 . 1.308
  - Largeur à l’extérieur des longerons à l’avant 0,855 0.928
  - Voie, d’axe en axe, des roues d’avant. . 1,54 1,760
  - Voie, d’axe en axe, des roues d’arrière . 1,78 1,850
  - Empattement 3,65 4,45
  - Direction à droite à gauche
  - Boîte de changement de vitesse .... à coussinets antilrictionnés à billes
  - Mécanisme du différentiel. indépendant de l’essieu arrière monté sur l’essieu arrière
  - Propulsion du véhicule par llèehes en bois armé par les ressorts d’arrière
  - Disposition des ressorts à l’avant. . . sous les longerons sous les longerons
  - Disposition des ressorts à l’arrière . . '. à l’extérieur des longerons sous les longerons
  - Capacité du réservoir pour le combustible 100 1 120 1
  - Poids du châssis nu avec roues caoutchoutées 3100 kg 3300 kg
  - Emplacement de la carrosserie .... 4,52x1,80 5,85x2,16
  - Porte à faux à l’arrière 2 m 2,15 m
  - MM. Schneider et Gi0 ont présenté, en 1907-08, un châssis à six roues pour omnibus de grande capacité ; les roues centrales sont motrices, les quatre roues extrêmes sont accouplées entre elles et sont directrices. La répartition des charges entre les six roues se fait par balanciers compensateurs; malgré sa grande largeur, le véhicule s’inscrit dans un rayon de 7,50 m ; la stabilité est excellente, mais le poids et l’encombrement sont considérables.
  - La Compagnie Générale des Omnibus a, d’autre part, transformé un de ses châssis ordinaires avec une carrosserie à 28-30 places sans impériale, de 2,30 m de large, donnant une répartition de 12 places de première classe et 16-18 places de* seconde classe (fig. 2, PL 22/); ce châssis était évidemment destiné à faire ressortir dans quelles mesures l’ancien matériel pouvait être utilisé avec une transformation de carrosserie, et il est probable que pour les lignes de la périphérie à faible trafic on pourra entreprendre-cette utilisation.
  - Au cours de 1909 étaient mis en service deux autobus Renault à faible capacité (21 et 23 places) ; le châssis de 4,16 m d’empattement donnait une répartition des charges suivantes :
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- - Poids du châssis à vide sur les roues d’avant. . . 1 300 kg
  - Poids du châssis à vide sur les roues d’arrière . . 1 500 kg
  - Poids total a vide............. 2 800 kg
  - Poids du véhicule en charge sur les roues d’avant. 1 100 kg
  - Poids du véhicule en charge sur les roues d’arrière. 3 900 kg
  - Poids total en charge.......... 5000 kg
  - En décembre 1909, la Société des Automobiles Brasier soumettait à la Compagnie Générale des Omnibus un type de voitures à avant-train moteur, système Besançon, qui fut mis en
  - A '
  - Fig. 1. — Avant-Train Brasier-Besançon
  - A, pignon de la chaîne motrice. BIT )
  - | engrenages moteurs.
  - R, roue motrice et directrice.
  - O,‘châssis. :
  - R, ressort.
  - E, essieu porteur.
  - F, fusée.
  - service à la fin de l’année dernière avec une carrosserie à 26 places à plate-forme centrale de 2 m de largeur (fîg. 3, PL 22/j ; la répartition des places, 12 en première et 14 en seconde classe dont la moitié assises, permet l’allègement du châssis de 5 à 600 kg par rapport au type ordinaire avec une meilleure répartition à vide -des charges par essieu, double condition favorable à la dimi-
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- - — o88 —
  - nution du prix de revient des bandages. On peut même envisager, avec ce système, la possibilité de la suppression du châssis proprement dit en profitant de l’élasticité d’une caisse en bois faite en vue de cet emploi spécial; toutefois, des essais ri’ont pas encore été entrepris dans ce sens.
  - Dans ce châssis, le moteur, l’embrayage, le changement de vitesse sont identiques à ceux d’une voiture ordinaire à chaînes. Le moteur à quatre cylindres de 90 mm d’alésage et de 120 mm de course transmet son mouvement, par un embrayage métallique, un changement de vitesse à deux baladeurs, un arbre différentiel, à deux pignons de chaînes du type ordinaire.
  - Au lieu que les chaînes commandent les roues d’arrière par une couronne fixée sur les roues, elles transmettent l’effort à un mécanisme fixé sur le corps d’essieu avant et qui comprend les parties suivantes (fig. 4):
  - Un petit arbre horizontal porte d’un côté la roue actionnée par la chaîne et de l’autre côté le pignon conique qui commande un arbre vertical concentrique à l’axe du pivotement des roues avant, cet axe porte à sa partie inférieure un second pignon conique qui transmet son mouvement à une roue dentée fixée aux rais des roues d’avant. L’angle formé par ces deux derniers pignons n’est pas droit, mais il est obtus et égal au carrossage qu’on veut donner aux roues motrices.
  - Par conséquent, quel que soit le braquage de celles-ci, la transmission s’opère normalement et le rendement mécanique n’est pas diminué dans aucune des positions des roues directrices.
  - Entre temps et pour se rendre compte d’avance des diverses questions qui pouvaient être soulevées par l’Administration, la Compagnie Générale des Omnibus avait commandé à trois constructeurs : la Société Darracq Limited, la Société de Dion-Bouton et Cie, la Société Lorraine-Diélrich, deux châssis d’autobus identiques sur chacun desquels elle avait fait disposer une carrosserie à plate-forme arrière et une carrosserie à plate-forme centrale, afin de faire avec ces six véhicules toutes expériences comparatives utiles. Il est évident que ces types de carrosserie ne peuvent être considérés comme définitifs, mais les constatations multiples qui ont pu être faites depuis le commencement de février J910, date à laquelle les six voitures en question ont été mises en service, ont été un très intéressant élément d'études qui a permis de dégager les caractéristiques du type à adopter.
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- - '-il
  - Fig. 2. — Essieu-Moteur de Dion-Bouton
  - A, arbre à cardans.
  - B, différentiel.
  - C, essieu porteur.
  - P, pignon moteur. E, couronne dentée. R, roue.
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  - Châssis de Dion-Bouton. — Châssis proprement dit en bois armé par une âme en frêne boulonnée entre deux tôles de 7 mm d’épaisseur; moteur de 120x130; radiateur derrière le moteur.
  - Les extrémités des arbres de cardan latéraux commandent un pignon porté par la tête d’essieu (fig. 2) qui passant dans un roulement à billes engrène avec une couronne à denture intérieure, l’extérieur de celle-ci servant de tambour de frein. Empattement 4,12 m. Voie arrière 1,688 m.
  - Carrosserie à trente-deux places réparties par moitié entre les deux classes.
  - Châssis Darracq. — Moteur de 130 X 140 avec régulateur, embrayage par disques, transmission par cardan longitudinal et propulsion par les ressorts arrière ; ceux-ci ont dix lames de 1,45 m de largeur pour la maîtresse lame et une largeur de 130 mm. Empattement 4,45 m. Voie arrière 1,80 m.
  - Carrosserie à trente-quatre places, soit seize de lre classe et dix-huit de 2e classe.
  - Châssis Lorraine de Diétrich. — Châssis proprement dit en fer à U de 100 mm de hauteur. Moteur de 125 X 180; embrayage à disques Hele-Shaw; transmission aux roues par chaînes avec tendeur articulé autour du pignon de chaîne. Empattement 4,50 m. Voie arrière 1,824 m.
  - Carrosserie : trente-deux places réparties par moitié entre les deux classes.
  - A côté de ce qui a été fait à Paris pour les autobus, il convient de montrer parallèlement et d’une façon sommaire les essais qui ont eu lieu en Angleterre, en Allemagne et en Belgique.
  - Les motorbus de Londres.
  - C’est en 1899 que le premier omnibus de ville a été mis au service du public; le châssis était du type Thornycroft avec chaudière à l’avant et moteur à vapeur; une carrosserie à impériale couverte achevait de donner à ce véhicule une forme essentiellement disgracieuse qui lui a valu une défaveur du premier jour et une mise hors service rapide.
  - Les Compagnies de transports de Londres, qui exercent leur
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  - industrie par la méthode de la libre concurrence, ont senti en 1905 la nécessité de transformer leur matériel et comme, à cette époque, l’industrie anglaise de l’automobile n’était, on peut le dire, qu’à l’état rudimentaire, ils s’adressèrent aux industriels français et allemands qui avaient fait pour les poids lourds depuis plusieurs années diverses tentatives de constructions intéressantes; comme dans bien des cas, les industriels allemands se montrèrent plus commerçants et ce fut à l’industrie d’outre-Rliin que les transporteurs de Londres s’adressèrent. Tout d’abord les ateliers Mercèdes.Daimler construisirent un assez grand nombre de voitures, les Milnès Daimler, ainsi que les ateliers Durkopp, Bussing, etc. Quelques Compagnies d’omnibus automobiles se créèrent, parmi les plus importantes desquelles la London Motor Omnibus C° et la London Power Omnibus C° ; en 1906, de nouvelles Compagnies se créèrent, parmi lesquelles la London General Omnibus C°, qui mit en service à côté d’omnibus Daimler, 66 omnibus automobiles de Dion-Bouton.
  - Le développement du motorbus de Londres fut très rapide puisque, au début de 1907, il y avait à Londres 980 de ces véhicule: automobiles en circulation, mais sous le régime de libre concurrence à outrance qui obligea à baisser les prix, plusieurs Compagnies périclitèrent d’autant plus facilement que l’entretien de ces véhicules de transports en commun'd’une construction un peu rudimentaire était difficile et onéreux. Actuellement, ou plutôt lors des statistiques de 1909, il ne resta en présence à Londres que onze Compagnies de transports automobiles, parmi lesquelles la London General Omnibus C° était la plus importante, puisqu’elle avait en service 858 voitures, se répartissant entre les divers constructeurs de la façon suivante : Daimler, 264; Straker, types F et G, 252; de Dion-Bouton, 177; Wolseley, 88; Bussing', 54; Amstrong, 17; Maudslay, 6; les moteurs ont une puissance de 24 à 30 Ch, sauf 74 voitures de 40 ch.
  - Les véhicules à vapeur, dont un certain nombre de spécimens avaient circulé depuis 1906, se trouvent peu à peu éliminés et remplacés exclusivement par des omnibus mus par moteur à explosion; ceux-ci trouvent au surplus un avantage considérable dans le faible prix de l’essence en Angleterre en raison de l’absence de droits frappant, comme en France, le précieux combustible à son arrivée sur le continent et à son entrée dans les villes.
  - Une troisième catégorie de voitures a été mise en service de-
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  - puis juillet 1907. je veux parler des électrobus, qui ont été organisés d’une façon complète au moyen de caisses d’accumulateurs très facilement démontables ; ces voitures semblent avoir à Londres une certaine faveur et le problème était au surplus plus facile à résoudre qu’à Paris dans la grande cité anglaise, en raison même de l’excellence des chaussées et des faibles déclivités; au surplus, ces voitures ne furent pas acceptées sans essais préalables par les contrôleurs du New Scotland Yard.
  - Avec une carrosserie à trente-quatre places dont seize d’impériale, le poids de l’électrobus se répartit de la façon suivante :
  - Poids de la voiture à vide ...... 3150 kg
  - Poids des accumulateurs ............1500
  - Charge utile....................... . 2 500
  - Total..........7150 kg
  - M. Yves Guédon, dont la compétence en ces matières s’est affirmée à plusieurs reprises, a fait remarquer très justement que ce poids était sensiblement le même que celui des omnibus à trente-quatre places de Dion-Bouton, mis en service à Londres. Malgré que certaines de ces voitures circulent sur un parcours pavé avec une rampe de 4 0/0 sur 300 m, leur prix de revient ressortirait à environ 1 f, grâce à ce que chaque voiture peut faire cinq voyages au complet, aller et retour, soit 64 km sans se recharger'.
  - D’après M. Guédon, le prix de revient journalier de ces électrobus s’établirait de la façon suivante :
  - Dépense de courant.......................... 22,50 f
  - Entretien des batteries..................... 25,00
  - Main-d’œuvre et entretien des voitures proprement dites . •. ..................... 20,00
  - Bandages 0,18 f le kilomètre............... 27,00
  - Assurances................................ 12,00
  - Frais généraux.............................. 15,00
  - Entretien de l’usine centrale, éclairage, etc. 10,00 Divers ............................... 12,00
  - Total........... 143,50 f
  - La capacité de la batterie d’accumulateurs est de 400 ampères 80 volts. Le moteur se trouve à l’avant et transmet le mouvement
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  - aux roues arrière par un arbre à la cardan, comme dans les voitures à pétrole. Ces châssis ont été construits, du reste, par la Société Française des voitures électromobiles; les accumulateurs sont de fabrications anglaise et américaine de Gould et Tudor.
  - La station de rechargement est située à Iiorseferry road, près de Victoria Station.
  - Le secteur électrique fournit du courant à 200 volts, qui est transformé par la Compagnie à 80 volts. Le système de changement de batterie a été fort bien' organisé, le véhicule vient se placer sur le pont à claire-voie au-dessous duquel se trouve un ascenseur hydraulique pourvu de rails; un wagonnet plate-forme placé sur cet ascenseur vient soulever la caisse ; il suffit alors de défaire les boulons et les câbles de connexion pour que le wagonnet en redescendant enlève la batterie déchargée; une main-d’œuvre inverse permet de fixer une nouvelle batterie chargée.
  - Pour terminer ce que nous pouvons dire sur les omnibus de Londres, ajoutons que les tarifs varient depuis 0,10 f jusqu’à 0,40 f et exceptionnellement 0,80 f. Il n’y a qu’un seul tarif pour l’intérieur et l’impériale : ce tarif se résume assez bien par l’expression one mile for one penny (1680 m pour 0,10 f).
  - Les omnibus automobiles de Berlin.
  - La capitale de l’Allemagne est une ville qui présente, en ce qui concerne l’entretien des chaussées, des avantages analogues à Londres. De plus, les voies sont larges et bien entretenues, à faible bombement avec peu de déclivités; la circulation n’y est pas intense et, en tous cas, elle est facilitée par une discipline à laquelle nos cochers parisiens auraient bien besoin de se soumettre.
  - Le développement des autobus semblait donc tout indiqué dans cette ville; toutefois, la création d’un réseau de chemin de fer et tramways métropolitains très complet, depuis plusieurs années, a retardé légèrement leur essor et c’est seulement en 1909 que 150 autobus ont été mis en service.
  - Les deux Compagnies de transport les plus puissantes sont : l’Allgemeine Berliner Omnibus Gesellschaft et la Grosse Berliner Motor Omnibus Gesellschaft.
  - Cette dernière à elle seule possède 100 voitures, dont 70 sont
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  - en service et font environ 12000 km par jour; ces véhicules sont principalement du type Daimler-Mercédes, à trente-six places, dont moitié sur impériale découverte à banquettes longitudinales; les places d’intérieur sont disposées face à la route, le moteur est sous capot, contrairement au dispositif adopté à Paris du moteur sous le siège. Les omnibus Bussing sont également en service à Berlin, ainsi que quelques types de la firme N. A. G. La vitesse commerciale de ces voitures est de 12 km à l’heure, mais dans quelques quartiers excentriques la vitesse commerciale a été calculée sur une moyenne beaucoup plus élevée, ce’ qui du reste a produit des résultats déplorables au point de vue de l’entretien; celui-ci reviendrait en moyenne à environ 0,88 f le kilomètre voiture.
  - Les autobus à Berlin n’ont pas eu vis-à-vis du public la même faveur que le métropolitain et les tramways qui desservent, il est vrai, la presque totalité de la ville, à l’exception du quartier relativement peu étendu, qui s’étend autour du palais impérial. Aussi, à côté des autobus, Berlin a-t-il vu subsister ses omnibus à chevaux, qui comprennent deux types, l’un sans impériale à un seul cheval et les autres à deux chevaux et à impériale, le tarif est de 0,10 f environ pour une section et 0,20 f pour plusieurs sections. Il faut signaler enfin qu’il existe à Berlin un service de nuit spécial qui commence à 11 heures et demie du-soir et pour lequel le tarif est 0,35 f quelle que soit la distance.
  - Les omnibus automobiles de Bruxelles.
  - La Compagnie Générale des Omnibus de Bruxelles a mis en service, en 1910, 42 autobus montés sur des châssis Ryknield Motor G0, dont on peut voir actuellement un châssis exposé dans la section anglaise à l’Exposition de Bruxelles; les carrosseries ont été faites par les usines Dyle et Bacalan, de Louvain. Le nombre de kilomètres parcourus par voiture et par jour est d’environ 120, le moteur a une force nominale de 40 ch. Les châssis sont montés sur des roues en acier fondu, munies de caoutchouc pleins.
  - Les constructeurs anglais ont garanti leur véhicule pendant cinq ans à la Compagnie exploitante et ils' ont pris à forfait les v réparations pour une somme qui paraît très faible par voiture-
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  - kilomètre: il est à craindre qu’ils n’aient des déboires de ce côté.
  - Voici, au surplus, comment s’établirait le prix de revient par
  - voiture-kilomètre :
  - Entretien du châssis à forfait .... 0,06 f
  - Combustible et graissage.............. 0,075
  - Bandages en caoutchouc................ 0,105
  - Assurance....................... . 0,02
  - Garage.............................. 0,01
  - Personnel d’exploitation............ 0,12
  - Frais généraux. ............... 0,01
  - Total............ 0,40 f
  - Bien entendu, il y a à ajouter à cela un amortissement important qui aurait été fixé à 125 000 f par an, les charges financières de l’entreprise et les frais généraux de direction.
  - En tous cas, il est assez difficile de croire que ce prix de revient se tiendra dans ces limites extra basses malgré les conditions favorables où se trouve Bruxelles, notamment en ce qui concerne le prix de l’essence.
  - Les carrosseries sont confortables/ ne comprennent qu’une seule classe avec plate-forme arrière assez vaste; la suspension, toutefois, ne paraît pas suffisamment étudiée, bien que les chaussées de Bruxelles soient excellentes, notamment sur le trajet des lignes de la gare du Midi à la gare de Luxembourg.
  - Historique de la nouvelle concession.
  - Dès 1902, il y a par conséquent huit ans de cela, la Ville de Paris et le ministre des travaux publics se préoccupèrent de la réorganisation des transports, et une Commission ministérielle fut créée à cet effet.
  - Dès le premier abord il apparut que seuls des véhicules à traction mécanique pouvaient répondre aux nouvelles formules d’exploitation qu’il convenait d’adopter ; au surplus, dès cette époque, une proposition fut adressée par M. Georges Aubert qui demandait à exploiter dans Paris des lignes d’Omnibus automobiles qualifiés par lui d’ « autobus ».
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  - M. Duval Arnould, qui était déjà à cette époque rapporteur des moyens de transport à notre Assemblée municipale, fît à la lecture de cette proposition des réserves sur le néologisme du demandeur en concession, mais ces réserves, comme il le dit très bien, ne servirent qu’à le consacrer et à commencer sa fortune. Du reste, le peuple de Paris adoptait vite le terme d’autobus dont la consonance est si bien faite pour l’oreille et la langue parisienne ; en même temps que Londres, créait le « motorbus » dont la prononciation anglaise est du reste si différente de celle que lui donnerait le gavroche parisien.
  - De son côté, la Compagnie générale des Omnibus étudiait la question et le Conseil municipal autorisait ses premiers essais le 12 avril 1906, de sorte qu’un premier autobus pouvait être mis en circulation régulière le 11 juin de la même année, comme nous l’avons indiqué dans le chapitre précédent.
  - Par sa délibération du 23 novembre 1906, le Conseil municipal, sur l’initiative de sa première Commission, invitait l’administration à étudier les règlements futurs et le Préfet de la Seine présentait à l’Assemblée municipale, sur ces projets, un mémoire qui porte la date du 21 mai 1907.
  - M. Duval Arnould, comme rapporteur de la première Commission, rédigeait à la date du 25 juillet 1907 un rapport sur la concession du service des omnibus qui est un monument très remarquable où l’on trouve résumées les différentes questions à envisager au sujet de cette étude..
  - Le rapporteur y étudiait les diverses solutions possibles, notamment la libre concurrence comme à Londres, la régie directe des transports et l’admission de nouveaux concessionnaires.
  - A cette époque, en effet, la Ville de Paris était saisie., en oulre de la demande de M. Aubert, qui n’avait pas précisé ses offres, d’une proposition de M. Alfred Parrisch, qui avait rédigé une intéressante brochure sur le projet de réorganisation des transports en commun à Paris et dans le département de la Seine ; l’auteur, qui demandait la réunion des exploitations des tramways et des omnibus, ne considérait la concession des lignes actuellement exploitées que comme la base d’une combinaison plus complète englobant tous les réseaux des diverses Compagnies actuelles, agrémentée de quelques utopies, telles que des tunnels passant sous les maisons pour établir des lignes continues d’une extrémité de Paris à l’autre. C’était, en effet, comme le disait le demandeur lui-même, une révolution complète à
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  - accomplir ; les omnibus ne jouaient au surplus, dans cette révolution, qu’un rôle très effacé. Quant à la durée de la concession, M. Parrisch était partisan de la perpétuité avec faculté de rachat et donnait de cette opinion des raisons intéressantes.
  - En date du 28 juin 1907, MM. Darracq et Serpollet adressaient une demande pour la création d’une Compagnie d’omnibus automobiles et demandaient, au nom de cette Compagnie, la concession du réseau municipal des tramways.
  - Cette demande fut modifiée au nom de M. Darracq seul après la mort de notre éminent collègue Serpollet ; il proposait d’exploiter un réseau d’autobus de 240 km qui pourrait être réparti différemment au cours de l’achèvement du réseau métropolitain. M. Darracq préconisait au point de vue technique l’emploi du matériel à vapeur de Serpollet, mais ajoutait cependant que si le système n’était pas agréé par l’Administration, il était en mesure de présenter d’autres modèles.
  - Vers la même époque des propositions furent faites par la Société française d’étude et d’entreprise ainsi que par M. Mekarski, l’inventeur des tramways à air comprim'é, qui proposait d’appliquer aux autobus le même système beaucoup plus économique d’après lui que le moteur à. explosion.
  - M. Paindavoine, en 1907, s’est également porté demandeur en concession du réseau d’omnibus automobiles sans donner de détails très circonstanciés au point de vue technique. Il a présenté toutefois un omnibus de Dion-Bouton bien aménagé. Enfin la Compagnie générale des Omnibus par sa lettre du 10 juillet 1907, adressée par M. Étienne, président du Conseil d’Administration, se mettait également sur les rangs et demandait communication du projet de cahier des charges.élaboré par la première Commission sur le rapport de M. Duval Arnould.
  - Les débats sur cette importante question, commencés le 11 novembre 1907, nécessitèrent une session spéciale supplémentaire en janvier 1908; ce n’est cependant que par sa délibération du 17 février 1908 que le Conseil municipal approuva un premier projet de conventions. De celui-ci se dégageait ce principe, qui domine en quelque sorte la matière, comme le dit le rapporteur: * le droit exclusif d’exploiter des lignes fructueuses ne se comprend que par l’obligation corrélative de desservir des lignes d’un mauvais rendement pécuniaire, mais cependant utiles et même nécessaires au public ; c’est donc là la raison d’être et l’unique raison d’être du monopole. »
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  - Entre temps avait été présentée une proposition de M. Ghas-saigneGoyon d’ajournement de la concession jusqu’en 1915, puis une proposition de M. Sauton sur la nécessité d’ouvrir un concours en vue de provoquer la présentation de véhicules automobiles de nature à assurer convenablement le service des lignes de la Ville de Paris. Également une proposition de M. Roger Lam-belin sur le régime de la libre concurrence qui fut repoussé en décembre 1907.
  - Dans un nouveau rapport, non moins important que le précédent et également documenté, M. Duval Arnould proposait, au nom de la première Commission, certaines modifications à apporter au projet de convention de 1908. A cette époque, aux précédents demandeurs en concession étaient venus s’ajouter la Compagnie générale des services automobiles Météor, présentée par M. Famechon, la Société d’études et d’exploitations des applications automobiles, présidée par M. Rivaud, et enfin MM. Francq, Descubes etFavaron, demandeurs en concession du réseau municipal des tramways, avaient déclaré qu’ils seraient également demandeurs de la concession des omnibus si celle-ci était liée à l’exploitation des tramways. Sur cette question de la jonction, M. Duval Arnould présentait différentes observations fort intéressantes au cours de son rapport et concluait à la disjonction des deux exploitations comme permettant des enchères plus largement ouvertes et plus sincères, donnant par suite au Conseil les éléments dont il avait besoin pour résoudre définitivement cette question, la jonction ou la séparation, qui n’est pas une question de principe, ajoutait le rapporteur, mais une question de faits.
  - Le 3 novembre 1908, mémoire du Préfet de la Seine sur le projet de la délibération présenté au nom de la première Commission quelques mois auparavant ; ce mémoire sollicitait notamment les observations des futurs demandeurs en concession.
  - Le 19 mars 1909, MM. Duval Arnould et Patenne présentaient aux noms des première et troisième Commissions un rapport au Conseil municipal sur la consistance du réseau d’omnibus dans lequel ils discutaient le maintien ou la suppression des lignes existantes et la création de lignes nouvelles, et concluaient à un réseau de 250 km avec sectionnements géographiques dont le détail complet se trouvait indiqué ainsi aux futurs demandeurs en concession.
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  - Le Conseil municipal prenait une nouvelle délibération le 26 mars 1909 pour l’ouverture d’un concours : les demandeurs en concession étaient avisés le 3 avril des principales conditions du concours pour lequel la remise des dossiers était fixée au 1er mai. A cette époque, la question de la jonction ou.de la disjonction entre le réseau des tramways étant posée, sinon résolue, la Compagnie générale des services automobiles [Météor fut le seul demandeur en concession qui acceptât les clauses du cahier des charges et sa demande fut ainsi seule soumise aux délibérations de la Commission d’admissibilité constituée le 24 mai en exécution de la délibération précédente. Cette Commission présidée par le Préfet de la Seine se composait de MM. A. Bernard, Pallain, Lemoué, • Lemoine, Chardon, colonel Cordier, commandant Ferrus, Walkenaer, Desrouins, des Roys du Roure, Menant, Magny, Boreux, Hétier et de sept conseillers municipaux; elle avait comme secrétaires MM. Carnoy et Mayer; elle était divisée en une sous-commission financière et une sous-commission technique. Elle conclut à l’insuffisance des propositions financières et techniques du demandeur en concession.
  - Un nouveau mémoire du Préfet de la Seine était distribué le 12 juillet 1909 et un nouveau rapport de M. Duval Arnould, quelques jours plus tard, proposait l’ouverture d’un nouveau concours en vue de la future concession et mettait au point un nouveau cahier, des charges.
  - Dans la session spéciale que tenait à cet effet le Conseil municipal, il consacrait par sa délibération à la date du 24 juillet 1909 qu’il n’y avait pas lieu de retenir les propositions des précédents demandeurs en concession comme ne remplissant pas les conditions exigées par l’article 2 de la délibération du 26 mars 1909 ; un nouveau projet de convention comportant certaines modifications au cahier des charges était discuté article par article, finalement adopté, et un nouveau concours était institué pour lequel les propositions devaient être remises le 20 octobre.
  - Nous ne sommes pas entré à dessein dans le détail des discussions auxquelles a donné lieu, au sein du Conseil municipal, l’élaboration du cahier des charges ; peu à peu l’Assemblée s’est rendu compte que pour trouver un concessionnaire, il était indispensable de n’exiger ni des conditions financières inacceptables, ni de frapper l’exploitation de charges telles que celle-ci serait impossible.
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  - Les propositions qui furent remises à la date Axée, émanèrent seulement de deux demandeurs en concession :
  - 1° MM. Francq, Descubes et Favaron acceptaient intégralement le cahier des charges et le projet de conventions, en demandant toutefois certaines modifications sur les points où le projet du cahier des charges leur en laissait la faculté.
  - 2° La Compagnie Générale des Omnibus acceptait également le cahier des charges, sauf certaines précisions et quelques réserves^; toutefois un examen démontrait que ces réserves ne permettaient pas de tenir l’acceptation pour intégrale.
  - Ces propositions furent renvoyées devant la Commission d’admissibilité divisée en deux sous-commissions. M. l’Ingénieur en chef des mines Waikenaer était rapporteur de la sous-Commission technique. Les demandeurs en concession furent longuement entendus par les deux sous-commissions et à ce moment fut agitée la question de savoir s’il n’y avait pas lieu d’apporter de nouvelles modifications au projet du cahier des charges et conventions en vue de l’exploitation conjointe des omnibus et du réseau municipal de tramways. Le Préfet de la Seine conclut dans ce sens.
  - De nouvelles propositions furent donc faites par les demandeurs en concession, à la date du 15 janvier 1910. M. le Préfet de la Seine a exposé les raisons qui ont fait prendre à la Commission d’admissibilité la décision, qu’aucun des demandeurs en concession ne satisfaisait aux conditions du cahier des charges; d’une part, MM. Francq, Descubes et Favaron virent au dernier moment l’appui de leur garant financier leur faire défaut, et la Compagnie Générale des Omnibus, d’autre part, présenta deux solutions différentes ; la Commission d’admissibilité constatait des différences telles entre le projet de conventions et les propositions de la Compagnie demanderesse qu’elles semblaient inadmissibles ; dans la deuxième hypothèse, la Compagnie générale des Omnibus demandait un allègement d’environ i 500 000 f sur les charges d’exploitation, mais elle supposait de la part du concessionnaire un effort à peu près équivalent, de sorte que l’ensemble des sacrifices correspondait à un allègement de près de 3 millions nécessaires et suffisants, selon toute probabilité, pour assurer l’exploitation de l’entreprise, même dans les années du début, et pour éviter, par conséquent, l’amputation du réseau qui serait résultée de l’adoption du premier projet.
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  - La Compagnie Générale des Omnibus indiquait notamment qu’une partie du capital de sa nouvelle exploitation serait nécessairement constituée par les immeubles ou le matériel apporté en nature par la Compagnie et elle estimait que cette partie d’actif, valant 75 millions, pourrait être rétribuée à un taux beaucoup moindre que l’argent nouveau.
  - Il résultait de laque dans cette nouvelle phase du concours, le chiffre de la recette moyenne par kilomètre-voiture d.éposé sous enveloppe séparée pour servir de base aux avantages offerts à la Ville, n’était pas le seul critérium de l’adjudication, puisque des nouvelles propositions étaient formulées.
  - D’autre part, certaines clauses techniques avaient fait l’objet d’observations de la part du Conseil général des Ponts et Chaussées, principalement en ce qui concerne la concession des tramways, et des modifications étaient demandées à la Compagnie Générale des Omnibus (précision ou réfection du texte), ainsi qu’à l’article 5 bis relatif aux mesures transitoires.
  - Quoi qu’il en soit, après un nouveau rapport de M. Duval Arnould, en date du 6 février, le concours était clos à la date du 26 février; la Commission d’admissibilité se réunissait à nouveau le 28 février et prenait acte des réserves de MM. Francq, Descubes et Favaron, au sujet de ses délibérations antérieures.
  - Le Préfet de la Seine proposait le 4 mars au Conseil Municipal d’accorder à la Compagnie Générale des Omnibus la concession des omnibus et de lui rétrocéder les tramways municipaux; la Commission d’admissibilité avait en effet constaté que le projet du cahier des charges et des Conventions, modifié^par délibérations des 14 et 15 février 1940, était accepté par cette Compagnie et que, d’autre part, MM. Francq, Descubes et Favaron n’avaient pas pris part à ce nouveau et dernier concours.
  - Dans un nouveau rapport en date du 6 mars 1910, M. Duval Arnould résumait la question devant le Conseil municipal avec une très grande clarté et proposait quelques nouvelles modifications définitives au projet de convention. Le rapporteur, étudiant les résultats du concours, faisait ressortir que si la Compagnie Générale des Omnibus restait seule en ligne, c’était en partie à cause de la date tardive à laquelle s’était ouvert le dernier concours..
  - En effet, les demandeurs, nombreux en 1907, avaient, les uns après les autres, renoncé à attendre que le Conseil municipal se décidât à faire les sacrifices nécessaires pour permettre la pré-Bill. 41
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  - paration de la nouvelle période commençant le 1er juin 1910. De plus, Davantage de la position donnait à la Compagnie des Omnibus une place prépondérante qui lui permit de formuler la proposition qu’elle avait consentie sur la valeur industrielle de son outillage ancien, proposition équivalant à réduire d’un tiers le capital ainsi apporté à la nouvelle concession, ce qui correspondait à une diminution de charges considérable qu’on pouvait évaluer à 1 500 000 f.
  - Elle se contentait, pour cette partie de son actif, d’une annuité de 4 0/0 à la différence de l’argent nouveau qui exige 6,1 0/0 pour l’intérêt et l’amortissement pendant la durée de la concession, soit quarante ans.
  - L’article 6 devait indiquer le minimum de recette par kilomètre-voiture au-dessous duquel le concessionnaire serait en droit de demander 1a. réfection du réseau d’omnibus si par ailleurs le compte de l’exploitation conjointe des omnibus et tramways était déficitaire, l’ouverture du pli cacheté et son examen par la Commission d’admissibilité a indiqué que la dépense kilométrique pouvait s’établir de la façon suivante pour les omnibus automobiles :
  - Dépenses d’exploitation proprement dite. 0,9000 Droits de stationnement et d’octroi . . . 0,0636
  - Charge des capitaux. ......... 0,0964
  - Total. . . . 4,0600 (4)
  - C’est dans ces conditions-que le Conseil municipal, après avoir pris acte de ces avantages, et par 44 voix contre 26, autorisait par sa délibération du 9 mars 1940 la concession du service des Omnibus de Paris à la Compagnie .Générale des Omnibus, aux clauses et conditions de la convention définitive acceptée par les deux parties. Celle-ci porte la date du 22 mars 1910.
  - Entre temps, la Compagnie Générale des Omnibus, dans son Assemblée générale du 23 mars 1910, prorogeait la durée de sa Société jusqu’en 1955 et décidait une augmentation du capital,, qui était porté de 47 millions à 80 millions, par l’émission de 126 000 actions nouvelles.
  - (1) M. Walkenaer, dans ' son rapport, avait même . donné un chiffre légèrement supérieur.
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- - DEUXIEME PARTIE
  - ÉTUDE ÉCONOMIQUE DU CAHIER DES CHARGES
  - Il y a une relation certaine et évidente entre les conventions qui lient l’exploitant avec la Ville, c’est-à-dire entre les charges de l’entreprise et les obligations qui lui sont imposées d’une part, et d’autre part le type de voiture qu’il convient d’adopter pour servir à l’exploitation.
  - C’est pour cette raison que nous avons estimé utile tout d’abord de résumer les principales clauses de la convention passée entre la Compagnie Générale des Omnibus et le Préfet de la Seine, puisque cette convention va servir de base à l’étude technique du véhicule.
  - Ces principales conditions sont les suivantes :
  - 1° La Ville de Paris concède à la Compagnie Générale des Omnibus de Paris, pour une période qui commence à.courir le 1er juin 1910 pour finir le 31 décembre 1950, avec droit exclusif de stationnement sur la voie publique, le service public dans l’enceinte de Paris des voitures dites omnibus employées au transport en commun des personnes.
  - Le nouveau concessionnaire devra prendre toutes les mesures pour assurer un service normal dès le 1er juin 1910 ;
  - 2° Toutes les voitures employées au service des omnibus devront être à moteur mécanique, sauf exception autorisée par la Ville de Paris.
  - Le système de traction et le modèle des voitures devront être agréés par la Ville de Paris, sur la proposition du concessionnaire et après avis du Préfet de police.
  - Dans ce but, le concessionnaire devra,,au plus tard dans les trois mois de là délibération du Conseil municipal en date du 9 mars 1910, présenter une voiture de chaque type proposé.
  - La Ville de Paris aura le droit, avant de se prononcer sur l’acceptation des voitures construites, de faire iproeéder à des épreuves pendant trois mois aux frais du concessionnaire. La Ville de Paris pourra, le concessionnaire entendu, autoriser des tiers à mettre des voitures en essai sur une ou plusieurs lignes.
  - Au cours de l’exploitation, le concessionnaire devra tenir compte de toutes les améliorations et de tous les progrès. Le Préfet de la Seine
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  - pourra décider qu’à l’avenir les voitures que le concessionnaire aura à construire seront dotées des perfectionnements réalisés par l’industrie.
  - Les véhicules à traction mécanique seront munis à leur arrière d’un dispositif de secours, d’un modèle adopté par l’Administration, ledit dispositif permettant au conducteur ou receveur de pouvoir, en cas d’ex -trême urgence, arrêter la voiture de sa place.
  - L’autorisation de circulation pourra être suspendue ou révoquée, le concessionnaire entendu, pour toute voiture qui ne sera pas maintenue en bon état de service et de propreté ou qui présenterait des inconvénients graves pour les voyageurs, les passants, les riverains ou la conservation de la voie publique ;
  - 3° Pour l’application des tarifs, les lignes dont la longueur totale ne dépassera pas 3,5 km ne formeront qu’une section.
  - Les lignes dont la longueur dépassera 3,5 km seront divisées en deux sections; les lignes dont la longueur dépassera 6 km seront divisées en trois sections. La longueur maxima de chaque section sera de 3 km, sauf accord de la Ville de Paris et du concessionnaire :
  - Les points de sectionnement sont indiqués au tableau annexé à la convention, ainsi que les chevauchements d’une section sur l’autre.
  - Pour chaque ligne, le montant de la perception sera de :
  - 0,15 f en lre classe,
  - 0,10 f en 2e classe, par section ou fraction de section. '
  - Toutefois les voyageurs qui, au moment de la perception de leur place, indiqueront qu’ils doivent emprunter deux ou trois sections auront droit au parcours de ces sections pour le prix de :
  - 0,25 f en lre classe,
  - 0,15 f en 2e classe (1).
  - Sur les lignes de la périphérie désignées par le Conseil municipal, les deux tiers au moins des places de chaque voiture seront affectés à la 2e classe ; et pour les autres lignes, cette proportion pourra être abaissée sans jamais descendre au-dessous de la moitié, mais de telle manière que, sur l’ensemble du réseau, le nombre total des places offertes de 2e classe ne puisse être inférieur aux sept douzièmes (7/12) du nombre total des places offertes ;
  - 4° Le concessionnaire organisera, sur les lignes où le Conseil municipal le jugera nécessaire, dimanches et jours de fête exceptés, un service matinal à prix réduit, en faveur des ouvriers et employés se rendant de leur domicile à leur travail.
  - Les ouvriers et employés transportés par ces voitures, qui quittent leur point de départ avant 7 heures et demie du matin, paieront à toutes places le tarif ordinaire de 2e classe. Moyennant une augmentation de 5 centimes, ils auront droit à un billet d’aller et retour qui leur permettra de reprendre, en seconde classe, dans l’autre sens, sur la ligne empruntée le matin, l’une quelconque des voilures quittant le terminus après midi, dans la même journée.
  - (1) La correspondance se trouve ainsi supprimée comme tout le monde était d’accord pour le demander.
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- - La Ville de Paris aura le droit d’imposer au concessionnaire des services de nuit ; les itinéraires et les horaires seront fixés par la Ville de Paris, le concessionnaire entendu ; les tarifs proposés par le concessionnaire et approuvés par le Préfet de la Seine ne peuvent dépasser le double du tarif ordinaire.
  - Sera considérée comme faisant un service de nuit la voiture partant du terminus après minuit et demi et avant 5 heures du matin.
  - Des carnets de tickets pour le paiement du prix des places pourront être créés, sur la demande du Conseil municipal, d’accord avec le concessionnaire ;
  - 5° Le concessionnaire sera tenu d’assurer le service des lignes, avec un nombre de courses au moins égal à celui qui est indiqué à l’état annexé. Les horaires de ces lignes seront soumis à l’approbation du Préfet de la Seine.
  - Le nombre minimum de courses pourra, sur la même approbation, être réduit les dimanches et jours de fête, à charge de renforcer d’autres horaires.
  - En sus de ces lignes obligatoires, le concessionnaire pourra, avec l’autorisation du Préfet de la Seine, et sous réserve des autorisations de polices nécessaires, organiser des services facultatifs de transport en commun, soit à titre permanent soit à titre accidentel, mais sous la réserve, pour les trajets à l’intérieur de l’enceinte, de l’application du tarif prévu à l’article 3.
  - Dès le 1er juin 1910, le concessionnaire devra exploiter un réseau au moins égal au réseau exploité antérieurement évalué à 250 km.
  - Le concessionnaire pourra, à titre provisoire, exploiter avec des chevaux les lignes pour lesquelles, au 1er juin 1910, il n’aurait pas le maté-riel automobile nécessaire, à l’exclusion des lignes déjà pourvues de la traction automobile.
  - La transformation du reste du réseau initiai provisoire devra être effectuée dans le délai de trois ans, à partir du 1er juin 1910, à raison de la mise en service de 200 voitures pendant chacune des deux premières années.
  - Aussitôt que le réseau initial sera achevé et sans attendre l’obligation de commencer l’installation des lignes du réseau complémentaire, le concessionnaire s’engage à mettre en circulation 15 omnibus automobiles, d’une capacité d’au moins 26 places, pour effectuer des services d’essai sur les lignes du réseau complémentaire qui seront choisies par le Conseil municipal ;
  - 6° Le concessionnaire aura le droit "de demander une révision partielle du réseau d’omnibus si, pendant un an, la recette moyenne brute des voyageurs par kilomètre-voiture des omnibus, soit du réseau obligatoire, soit, si la Ville de Paris y a avantage, de l’ensemble des lignes permanentes exploitées dans Paris, est descendue au dessous de 1,06 f.
  - Si le nombre annuel des kilomètres-voitures omnibus descendait au-dessous de 30 millions, le chiffre de 1,06 f indiqué dans l’alinéa précédent serait augmenté de 1 centime pour chaque million de kilomètres-voitures en moins au-dessous de 30 millions et ce, jusqu’à concurrence d’une augmentation de 5 centimes.
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  - Si le nombre annuel de kilomètres-voitures dépassait 45 millions, le chiffre de 1,06 f serait diminué d’un demi-centime par chaque million de kilomètres-voitures en plus au-dessus de 45 millions et ce jusqu’à concurrence de 3 centimes.
  - Toutefois, le droit à la révision du réseau ne s’ouvrira pour le concessionnaire que si, pendant la même période d’un an, les recettes totales d’exploitation, tant des tramways que des omnibus, ne permettent pas de faire face aux dépenses d’exploitation et aux charges du capital ;
  - 7° Si la recette brute moyenne voyageurs par kilomètre-voiture a, pendant un an, dépassé de plus de 5 centimes le minimum fixé, la Ville de Paris pourra imposer soit des augmentations dans le nombre des courses, soit une répartition nouvelle du nombre des places de chaque classe, soit des changements dans les itinéraires préalablement fixés, soit des créations de lignes, sous la réserve que le nombre de kilomètres-voitures ainsi ajouté ne dépasse pas 1 0/0 du parcours total précédemment effectué pour chaque excédent de recette de 1 centime au-dessus du minimum.
  - La Ville de Paris, au lieu des améliorations ci-dessus mentionnées, pourra exiger l’application de tarifs plus réduits, ou réclamer l’extension du service ouvrier d’une demi-heure, et même, dans une deuxième étape, un service ouvrier à 0,05 f pour l’aller et 0,15 f aller et retour, avant les heures indiquées ci-dessus.
  - Si des découvertes ou des progrès industriels ont pour résultat d’abaisser, pendant deux années consécutives, de plus de deux centimes le coût du kilomètre-voiture, la Ville de Paris aura le droit d’exiger la révision du minimum stipulé qui serait abaissé de moitié de la réduction constatée.
  - Dans le cas où soit des modifications des impôts et taxes, soit des aggravations des conditions du travail résultant de lois, auraient pour conséquence directe et immédiate des augmentations de dépenses dont le total dépasserait un centime par kilomètre-voiture, le concessionnaire aura également droit à une révision du minimum ;
  - 8° En représentation des droits de stationnement, le concessionnaire paiera à la Ville, pour les omnibus, 3,5 0/0 sur les recettes brutes voyageurs jusqu’à 30 millions.
  - Si les recettes dépassent 30 millions, le taux de la, redevance sera porté à 4 0/0 sur l’excédent.
  - Ces droits de stationnement seront réduits de moitié pour les lignes facultatives que le concessionnaire aura établies spontanément.
  - Si le concessionnaire spécifie avoir payé à la Ville, tant pour droits de stationnement sur les omnibus automobiles et sur les tramways du réseau municipal, que pour droits d’octroi sur les combustibles employés à la propulsion des omnibus automobiles, une somme supérieure à 6 0/0 des recettes sur les omnibus et les tramways intro muros, il pourra réclamer une réduction des taxes de stationnement, d’abord des omnibus automobiles, puis des tramways jusqu’à concurrence de la somme nécessaire pour ramener ces versements totalisés^ à 6 0/0 des recettes voyageurs.
  - Pendant la période de transformation et au plus dard jusqu’au 1er jan-
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  - vier 1915 le total des droits de stationnement pour les tramways et les omnibus et des droits d’octroi sur les combustibles employés à la propulsion des omnibus ne sera pas inférieur à un minimum forfaitaire de 2 500 000 f ;
  - 9° Si la Ville de Paris vient à supprimer les droits d’octroi sur le combustible employé pour la propulsion des automobiles, le concessionnaire devra verser à la Ville pendant chacune des années restant à courir une somme correspondant à la moyenne des droits qu’il aura payés sur ledit combustible pendant les trois dernières années d’application des droits d’octroi :
  - 10° Le concessionnaire s’engage à établir dans Fenceinte de Paris, sauf exception autorisée par le Conseil municipal, les dépôts, ateliers, établissements de toute nature qu’exigera le service qui lui est concédé;
  - 11° Le concessionnaire est tenu d’installer des bureaux tant pour abriter les voyageurs attendant les omnibus que pour la distribution des numéros d’ordre. S’il n’était, pas possible d’installer ces bureaux dans des boutiques, le concessionnaire pourra être autorisé à les installer sur la voie publique. L’occupation de la voie publique donnera lieu, au profit de la Ville de Paris, à une perception égale au double de la taxe d’étalage sur la voie considérée;
  - 12° Les receveurs veilleront au bon ordre dans les voitures ; ils sont chargés d’assurer à cet égard l’application des mesures, qui seront édictées par le Préfet de police. Ils devront aider les voyageurs et surtout, les femmes et les enfants à monter et à descendre;
  - 13° Les voitures devront porter en caractères très apparents sur les côtés, l’inscription des points principaux de l’itinéraire et, à l’avant et: à l’arrière, des plaques indiquant le terminus de la course ; ces plaques devront être lumineuses des la tombée de la nuit.
  - Les voitures devront être éclairées de manière que la lecture soit possible à toutes les places assises,. Lorsque la température l’exigera, les voitures, devront toujours être convenablement chauffées de façon que le.public n’ait pas à souffrir du froid, et ce, conformément aux prescriptions de l’Administration et à l’aide d’appareils agréés. Les voitures, devront, être en toute saison suffisamment aérées.
  - La moitié au moins des placés affectées aux voyageurs: de 2e classe seront des places assises ;
  - 14° Les omnibus pourront ne prendre et ne laisser de voyageurs' qu’en certains points déterminés dont le nombre et remplacement seront fixés par le Préfet de la Seine.
  - Partout où les points d’arrêt pourront coïncider avec un bec d'éclairage public, les plaques indicatrices de ces points d’arrêt seraient complétées par une coloration spéciale donnée‘ à une partie des verres* du la; lanterne servant à l’éclairage public ;
  - 4!50i Aucune affiche autre'que celles'relatives au service des omnibus ne pourra être apposée à l’intérieur des voitures et des bureaux qu'avec l’autorisation préalable et écrite de l’Administration*. La publicité à l’extérieur ou sur les vitres des voitures et bureaux est interdite, sauf exception autorisée par le Conseil municipal ;
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  - 16° La Ville de Paris se réserve le droit, sans pouvoir y être contrainte, de reprendre à l’expiration de la concession en totalité ou pour telle partie qu’elle jugera convenable, à dire d’experts, les dépôts, ateliers, immeubles servant à l’exploitation, ainsi que le matériel roulant, le mobilier des stations, l’outillage des ateliers et les approvisionnements de toute nature ;
  - 17° A partir de la dixième année, la Ville aura le droit de racheter la concession, à charge de prévenir le concessionnaire un an à l'avance. Dans ce cas, le prix de rachat sera établi d’après la moyenne des produits nets annuels obtenus par le concessionnaire pendant les cinq dernières années, sans toutefois que la somme ainsi obtenue puisse être inférieure au produit net de la dernière année ;
  - 18° Le concessionnaire devra se conformer aux injonctions qui lui seront adressées par le Préfet de la Seine pour l’application des diverses clauses de la présente convention ;
  - 19° La Société constituée pour l’exploitation de la présente concession devra avoir son siège à Paris. Les administrateurs nouveaux devront être Français ;
  - 20° Avant la signature de l’acte de concession, le concessionnaire déposera à la Caisse municipale une somme d’un million de francs en rentes sur l’État oujen obligations sur la Ville de Paris;
  - 21° Cet important article est relatif aux clauses du personnel et est complété par une annexe qui résulte d’une délibération du Conseil municipal en date du 3 avril 1908.
  - L’article en question règle toute sorte de questions qui ont fait l’objet d’un conflit de ces dernières années, par exemple le commissionnement, la révocation des agents, les permanents de Syndicat, les retraitables, etc. Le concessionnaire doit assurera son personnel un ensemble d’améliorations représentant un supplément de dépenses de 4 500 000 f tant pour les tramways que pour les omnibus.
  - L’annexe indique que le personnel sera assimilé au personnel municipal, fixe les salaires des hommes, des femmes occupés d’une façon permanente dans la limite de 5 0/0 du cadre, le salaire des femmes payées temporairement. Il fixe certains détails à propos de l’apprentissage, des primes, du cautionnement, de l’indemnité de vêtement, de la durée de la journée de travail de jour ou de nuit, des repas, des repos hebdomadaires, du roulement de congé annuel, des secours médicaux, des dispositions disciplinaires, etc. Il indique également que la subvention de la Compagnie à la Caisse des retraites était fixée à 7 0/0 des traitements annuels ;
  - 22° Cet article règle la reprise, la mise à la retraite des anciens agents de la Compagnie Générale des Omnibus ;
  - 23° Le concessionnaire s’engage à n’employer que du matériel de provenance française, sauf exception spécialement autorisée par le Préfet de la Seine ;
  - 24° Les derniers articles sont relatifs au contrôle et à des dispositions générales, sans intérêt dans l’espèce.
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  - A cette convention était joint un tableau annexé à l’article 5 relatif à la consistance du réseau; celui-ci, voté le 26 mars 1909, a été maintenu sous les réserves suivantes :
  - La Ville de Paris ne peut imposer au concessionnaire des lignes de plus de 6 km que celles exploitées actuellement ; sur la proposition du concessionnaire, les sections supérieures à 3 km devront être modifiées ; le concessionnaire pourra pratiquer des retournements de voitures sur le parcours des lignes, mais seulement pour les courses non comprises dans l’horaire maximum.
  - Nous avons réuni dans le tableau I la nomenclature des lignes définitivement votées ; la longueur totale du réseau est de 280 km environ, correspondant à plus de 35 millions de kilomètres-voitures par an (PL 220).
  - Le réseau initial représente une longueur à exploiter de 250 km, sensiblement égale au réseau actuellement exploité par la Compagnie Générale des Omnibus : un certain nombre de lignes nouvelles ont été agréées et certaines autres ont subi quelques modifications.
  - Le réseau initiai représente 95 à 98000 kilomètres-voitures par jour, le réseau complémentaire, qui devra être exploité dans un maximum de trois ans, aura une longueur d’environ 29 km, représentant 9500 kilomètres-voitures par jour à ajouter à ceux précédemment mentionnés.
  - Pour faire cette exploitation il ne faut pas prévoir moins de 750 à 800 autobus en service pour le réseau initial et une soixantaine pour le réseau complémentaire, en faisant effectuer à chaque voiture un trajet de 130 à 140 km par jour. L’effectif total des autobus, après transformation, dépassera donc certainement 1 000.
  - Telles sont les bases de l’organisation de la nouvelle exploitation.
  - Connaissant les bases du contrat, nous allons rechercher quelles influences vont avoir sur les caractéristiques du type de voiture à adopter les conventions que nous venons de résumer ci-dessus; ces charges vont se traduire par une augmentation du prix de revient du kilomètre-voiture et par suite du kilomètre-voyageur par rapport aux conditions de l’ancienne concession et vont se traduire également, pendant une période de
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  - Tableau I.
  - Consistance du réseau des autobus.
  - numéros sur le 'plan : lettres des \ lignes actuelles 1 DÉSIGNATION DES LIGNES PARCOURS LONGUEURS OBSERVATIONS
  - Réseau initial
  - 1 B Trocadéro-Gare de l’Est km 5,750
  - 2 D Porte de Neuilly-Arts et Métiers 6,500
  - 3 E Madeleine-Bastille . .. . 4,800
  - 4 G Batignolles-Jardin des Plantes 6,700
  - , 5 H Avenue de Clichy-Odéon ' 6,500
  - 6 I Place Pigalle-Halles aux Vins 5,387
  - 7 J Montmartre-Place Saint-Michel 5,400
  - 8, M Buttes Chaumont-Châtelet 5,100
  - 9 N bis Lac Saint-Fargeau-Louvre 5,800
  - 10 0 Porte de Vanves-Hôtel de Aille 5,800
  - 11 U Parc de Mon tsouris (Porte de Gentilly)-Palais Royal 5,60.0
  - 12 X Vaugirard-Gare Saint-Lazare 6,100
  - 13 Y Grenelle (Église)-Porte Saint-Martin . . . 6,700
  - 14 AB Passy-Bourse 6,100
  - 15 AG Gare du Nord-Place de l’Alma. ..... 4,905
  - 16 AD Champ de Mars-École Militaire-Place de
  - la République . 6,200
  - ' 17 AH Javel-Gare Saint-Lazare . 6,450
  - 18 AI Gare Saint-Lazare-Place Saint-Michel . . 3,500
  - 19 AK Gare Saint-Lazare-Gare de Lyon 6,100
  - 20 AM Montmartre (Mairie du XVIIIe)-Saint-Ger-
  - main-des-Prés 5,850
  - 21 AR Square Montholon-Parc Montsouris. . . . 6,550
  - 22 AL Porte d’Asnières-Gare Montparnasse . . . 6,550
  - 23 N Belleville-Gare d’Orsay 5,300
  - 24 K Place de Rungis-Place de la République . 6,100
  - 25 » Hôtel de Ville-Porte de Clichy 6,200 ligne nouvelle
  - 26 A Gobelins-Odéon-Taitbout 5,500
  - A reporter. . km 151,442
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  - Consistance du réseau des autobus (suite).
  - DÉSIGNATION DES LIGNES
  - £ LONGUEURS OBSERVATIONS
  - '§} ~ PARCOURS
  - = 1 J*
  - Report .... km 151,442
  - 27 F Porte d’Asnières-Les Halles 5,300
  - 28 F Gare Sl-Lazare-Cimetière du Père-Lachaise. 6,350
  - 29 0 Ménilmontant-Gare Montparnasse .... 7,500
  - 30 T Place Jeanne-d’Arc-Square Montholon . . 6,400
  - 31 V Gare du Nord-Rue de Sèvres 5,300
  - 32 Z Grenelle (Place Beaugrenelle)-Bastille . . 7.000
  - 33 AF Place Péreire-Odéon 6,300 ancicnnoin1 Cour-celles-t'anlliéon
  - 34 )) Saint-Augustin-Place de la Contrescarpe . 5,200 ligne nouvelle
  - 35 AG Porte de Versailles-Bourse 6,700
  - 36 AQ Montmartre (Saint-Pierre)-Boulevard de
  - Grenelle (Métropolitain) 6,800
  - 37 » Rue Sarrette-Bue Taitbout . 5,650 ligne nouvelle
  - 38 » Grenelle (Ceirïture)-Bourse du Commerce. 6,600 ligue nouvelle
  - 39 C Porte de Neuilly-Arts et Métiers 6,400
  - 40 AN Abattoirs de Vaugirard-Les Halles . . . . 5,600
  - 41 AO Boulevard de la Villette-Gare de Lyon . . 4,800
  - 42 L La Villette-Saint-Sulpice . 7,500 ligne provisoire, en attendant
  - le tramways
  - Total du réseau primitif. . km 250,842
  - Réseau complémentaire
  - 43 » La Villette-Trinité km 5,100 ligne nouvelle
  - 44 » Avenue de Versailles-Place de Passy . . . 3,000 —
  - 45 » Porte de Saint-Ouen-Square du Temple. . 6,300 —
  - 46 » Bastille-La Villette (Bue de Flandre). . . 6,900 —
  - 1 47 » Porte de Montreuil-Hôtel de Ville .... 5,200 —
  - 48 » Place Lachambaudie-Bastille 2,600 —
  - Total du réseau complémentaire. 29,100
  - Total général. . . km 279,942
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  - transition dont on ignore la durée, par, une diminution de recettes en raison même de la différence de tarif.
  - Ces tarifs, en effet, sont assez bas pour qu’il soit prudent de ne pas compter, tout au moins dans les premières années de la nouvelle concession, sur une exploitation bénéficiaire ; la Compagnie Générale des Omnibus a indiqué au Conseil municipal que la recette kilométrique comptée sur 30 places ne pouvait pas dépasser 1 f. Dans ces conditions, il faut évidemment organiser son exploitation pour que les dépenses n’atteignent pas le chiffre ci-dessus en admettant même qu’on fasse le sacrifice du bénéfice de l’exploitation des autobus pour ne considérer que les bénéfices des exploitations conjointes. C’est la question qui se pose tout d’abord et qui domine l’étude économique.
  - Pour réaliser cette recette kilométrique, va-t-on pouvoir adopter les voitures légères, de faible capacité que le public et en particulier le public technique semble attendre avec une certaine impatience ? Il est évident que ces voitures présenteraient des avantages malgré les inconvénients qui résultent de la multiplicité de leur passage, mais il est des raisons beaucoup plus importantes qui en font rejeter l’adoption et tous ceux qui ont étudié la question des transports en commun à Paris sont arrivés à cette conclusion qui est celle de la Compagnie Générale des Omnibus, à savoir que, dans‘l’intérieur de Paris tout au moins, la seule voiture à adopter est celle dont le nombre de places offertes varie entre 30 et 34.
  - Si on se rapporte, en effet, au prix du kilomètre-voyageur, on ne tarde pas à s’apercevoir que l’adoption des voitures en dessous de cette capacité a pouf résultat une rémunération insuffisante de l’exploitation. En effet, les dépenses de consommation, telles par exemple que les bandages en caoutchouc et le combustible, qu’on peut supposer constantes à la tonne kilométrique, varient peu, suivant que le poids de la voiture correspond à 23 places ou 32 places, car, dans le poids total, la charge utile entre pour une faible part, si on la compare aux poids morts du châssis ht de la carrosserie. Par exemple, la charge utile voyageurs, qui est de 1 620 kg environ pour 23 places et 2100 kg pour 32 places, représente, dans le premier cas, 37 0/0 du poids total et, dans le deuxième cas, 34 0/0 du poids total. Quant à la carrosserie, dont on calcule habituellement le poids à raison de 55 kg par place, la différence entre les deux véhicules n’est que de 385 kg, soit 5,5 0/0 du poids total de l’omnibus à 34 places.
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  - D’autre pari, les dépenses du personnel sont exactement les mêmes, qu’il s’a'gisse d’une voiture à faible ou à forte capacité et on a pu voir, par l’examen du cahier des charges, combien les charges de l’exploitation, en ce qui concerne le personnel, sont aggravées dans la nouvelle concession.
  - Enfin, il est une autre considération, c’est celle de l’immobilisation des capitaux nécessaires pour les garages et ateliers. La surface nécessaire pour les voitures à 34 places est assez sensiblement la même que celle des voitures à 25 places et comme il faudrait augmenter le nombre des voitures dans une très grande proportion, on, arriverait à être obligé, pour le même nombre de places offertes, d’augmenter de 60 à 75 0/0 la surface des bâtiments à construire et les capitaux à immobiliser ; il en serait de même du capital, qui serait également augmenté dans une très large proportion par l’adoption des petites voitures, puisque le prix des véhicules est loin de varier proportionnellement à la charge utile qu’ils offrent.
  - Il est donc absolument indispensable pour l’exploitation parisienne de prévoir des omnibus à forte capacité entre le chiffre de 30 à 34 places, on peut le regretter, mais c’est une condition inéluctable de la vitalité de l’entreprise.
  - Ces voitures à forte capacité devraient, être, semble-t-il, réservées pour les lignes du centre, les lignes de la périphérie pouvant être exploitées au moyen de voitures plus légères, à 27 ou 28 places, qui y trouveraient mieux leur emploi, puisqu’à certaines heures de la journée la circulation est beaucoup plus faible que dans l’intérieur de Paris.
  - Au surplus, il est impossible d’avoir actuellement des idées nettement arrêtées sur ces questions, puisque les conditions de l’exploitation parisienne se modifient de jour en jour, au fur et à mesure de la mise en service des différentes lignes métropolitaines, et ces modifications se feront sentir jusqu’à l’achèvement complet du réseau métropolitain. De plus, en même temps que la réorganisation des autobus va avoir lieu une réorganisation des tramways qui va prendre certainement plusieurs années et c’est seulement lorsque celle-ci sera terminée qu’on pourra se rendre compte des courants dé circulation secondaires qui devront être desservis par les autobus. On a beaucoup parlé de services rabatteurs et on comprend très bien que sur le réseau des voies ferrées parisiennes on pourrait organiser les autobus comme autant, de lignes secondaires entraînant vers les
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  - stations ou les points d’arrêts le voyageur sur une courte distance. Nous n’en sommes pas là. La consistance du réseau voté est, à quelques modifications électorales près, sensiblement la même que précédemment et peut-être le Conseil municipal a-t-il eu pleinement raison d’estimer qu’il y avait lieu d’agir progressivement avant d’amener des modifications profondes dans les habitudes de la population.
  - En définitive, les contingences d’exploitation qu’on peut pré-voir’actuellement seront peut-être modifiées lorsque dans sept ou huit ans la réorganisation des transports parisiens sera complètement achevée et c’est pour cela qu’il y aura peut-être lieu, à cette époque, de remanier le réseau des autobus et que de ce remaniement naîtront des types de voitures différents de ceux qui vont être utilisés actuellement.
  - Quelle que soit la capacité de la voiture, nous avons vu que la répartition des places devait se faire obligatoirement, sur certaines lignes, dans la proportion d’un tiers de première classe et deux tiers de seconde classe, en réservant à certaines lignes du centre, qui n’ont pas encore été fixées, la faculté de conserver la répartition actuelle moitié par moitié, celle-ci étant évidemment plus rémunératrice puisqu’elle augmente de 17 0/0 le nombre des places offertes en première classe dont le tarif est de 58 0/0 plus élevé en moyenne que celui de 2e classe ; de plus, les places seront occupées à coup sûr aux heures d’affluence qui sont d’autant plus nombreuses que le véhicule dessert ies quartiers du centre. Cette faculté de conserver la répartition actuelle est tempérée par la réserve que la totalité des places de seconde classe sur l’ensemble des voitures doit être dans la proportion de 7/12 du nombre total de places offertes; c’est la moyenne arithmétique entre 2/3 et 1/2.
  - Dans ces conditions, comment doit-on répartir les places de seconde classe ?
  - La première idée qui est venue dè's 1854 a été la superposition: on a placé les voyageurs de seconde classe simplement au-dessus des voyageurs de première classe, d?où l’impériale bien connue. Le second moyen est de placer les voyageurs des deux classes sur le même plan et on arrive ainsi aux véhicules sans impériale ; toutefois, dans ce cas, pour faciliter la circulation des voyageurs, il est indispensable de prévoir une plate-forme suffisamment vaste pour qu’elle puisse contenir un quart à un tiers des voyageurs et cette plate-forme peut, comme vous l’avez'
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  - certainement vu, être placée soit à l’arrière du véhicule, soit au centre ; de plus, la disposition qui sera adoptée pour les sièges assis soit dans le sens longitudinal comme autrefois, soit dans le sens transversal qui semble prévaloir, avec le minimum imposé de 0,45 m par siège, peut influer fortement sur le dispositif des carrosseries suivant qu’on peut disposer trois voyageurs ou quatre dans le sens de la largeur du véhicule.
  - L’impériale pouvait se comprendre pour la voiture *à chevaux qui a peu de vitesse, et par conséquent pour laquelle le courant d’air peut ne pas incommoder les voyageurs d’une façon trop grave, même en hiver ; de plus, le balancement, résultat de la surélévation du centre de gravité, a peu d’inconvénient avec les grandes roues des voitures attelées.
  - Les Compagnies anglaises, au surplus, ont disposé leur impériale avec les places face à la route qui donnent un peu plus de confortable que la disposition longitudinale puisqu’elle permet mieux de résister aux intempéries. La Compagnie Générale des Omnibus a fait, à Paris, un essai avec des châssis Schneider surbaissés, pour lesquels les carrosseries du type londonnien se reconnaissent à leur peinture brune. A Berlin, on a adopté le dispositif français des places longitudinales de l’impériale sans toiture.
  - Les 150 autobus qui ont été mis en service, à Paris, depuis ces quatre dernières années ont été des omnibus à impériale pour l’excellente raison qu’on a utilisé les anciennes caisses des voitures à chevaux ; cette utilisation qui a été faite à tort ou à raison, nous n’avons pas à le rechercher ici, a obligé les exploitants à disposer une couverture sur les places du haut et un masque à l’avant pour éviter les courants d’air gênants. Ce dispositif n’a pas été sans élever le centre de gravité et sans diminuer quelque peu la stabilité du véhicule. Les documents qui ont été communiqués à l’Automobile-Club de France ont permis de montrer que les omnibus à impériale anglais non couvert présentaient des conditions de stabilité maxima, étant donné ce dispositif.
  - Nos collègues de Londres ont même poussé leurs études jusqu’à vérifier la position du centre de gravité des différents types de voitures en les faisant basculer ou plutôt en les maintenant jusqu’à la limite du non-basculement ; celui-ci se présente, comme on sait, au moment où le centre de gravité se trouve sur la verticale, passant par le point d’appui extérieur des roue^ sustentatrices'. Au surplus, l’administration londonienne,
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  - désignée habituellement sous le titre de New Scotland Yard, a édicté des règles très sévères pour la réception et la surveillance des voitures de transport en commun, qui sont d’autant plus indispensables que le régime de la libre concurrence ne permet pas à l’administration un contrôle comme celui qu’elle peut exercer sur un concessionnaire. (Annexe IL)
  - La Commission technique de l’Automobile Club de France a, de son côté, étudié les diagrammes de stabilité des autobus actuels ; les différentes silhouettes transversales des motorbus, des autobus parisiens à impériale et des types d’autobus actueL lement en essais sans impériale, montrent l’avantage de ces derniers au point de vue de la stabilité transversale.
  - La considération du bien-être du voyageur de deuxième classe d’autre part est entrée en ligne de compte lorsque le Conseil municipal a fixé la répartition des places; la proportion de deux tiers de places de seconde classe élimine en effet le dispositif par superposition.
  - D’aucuns diront que l’impériale présente des avantages d’exploitation par le fait qu’il bifurque immédiatement le voyageur de deuxième classe et augmente ainsi la rapidité du chargement. Je ne suis pas personnellement de cet avis : toute plateforme peut être disposée, semble-t-il, pour faciliter l’accessibilité des places de première et de seconde classe. Le chargement sera toujours plus long pour la catégorie des voyageurs qui usent de l’impériale sans parler que le danger est évident de monter ou de descendre, le véhicule étant souvent en marche, un escalier qui ne peut offrir aucun confortable relatif, au moment où se produisent les réactions de démarrage d’un omnibus automobile.
  - J’ai, de plus, l’opinion que la suppression de l’impériale amènera une augmentation du nombre de voyageurs de seconde classe, puisqu’elle permettra l’extension de ces places à une catégorie de voyageurs tels que les vieillards ou les enfants qui peuvent difficilement utiliser les places du haut, et ces voyageurs seront surtout plus nombreux aux heures où l’affluence est minima; ce sera donc une clientèle supplémentaire pour les transporteurs.
  - D’aucuns diront encore que les places d’impériale étaient agréables un soir d’été pour se promener agréablement dans les rues de la ville, mais ceux-là ne comptent pas le nombre de pauvres gens qui ont attrapé des maladies mortelles pour
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  - avoir été dans l’obligation d’user journellement de la seconde classe, en rentrant de leur travail par les nuits d’hiver !
  - Est-ce à dire que l’organisation d’une carrosserie de plain-pied à 34 places,' présentant la répartition par tiers est chose facile ?. Certainement non ; la voiture sans impériale présente des inconvénients de poids et de dimensions. La carrosserie est lourde et le poids mort s’en ressent; on compte, en effet, qu’il est impossible, avec la construction actuelle, de descendre pour la carrosserie au-dessous de 55 kg par voyageur ; c’est un chiffre malheureusement trop élevé, mais les carrossiers n’ont peut-être pas fait, sous ce rapport, l’effort nécessaire pour alléger la construction sans nuire à la solidité, et il y a sur ce point des progrès évident à étudier et à réaliserH
  - C’est pourquoi l’Automobile-Club de France, qui vient de créer une catégorie spéciale d’autobus dans l’épreuve de poids qu’il organise cet été, pour la détermination des véhicules qui peuvent être primés par le Ministre de la Guerre, a-t-il tenu un large compte des desiderata de la Compagnie Générale des Omnibus dans la rédaction de son règlement (Annexe III).
  - En ce qui concerne les dimensions, la longueur de l’autobus ne peut être indéfiniment augmentée, sous peine de voir le poids mort s’accroître proportionnellement à l’empattement et l’on est obligé de se rejeter sur la largeur.
  - Les essais ont porté sur des véhicules de 2,30 m de largeur, présentant quatre places assises de front avec un passage central compté au plus juste; or, les caisses de cette largeur sont très fréquemment défoncées par les autres véhicules et offrent une difficulté de circulation ou plutôt de faufîlement beaucoup plus grande, surtout lorsqu’ils sont appelés à circuler dans certaines rues étroites, comme l’essai en a été fait dans le quartier du Théâtre-Français. Ces véhicules de 2,30 m risquent donc d’être proscrits dans certains passages étroits, en raison même de l’encombrement qu’ils produiront.
  - C’est pour cela qu’on a étudié comparativement les véhicules ayant 2 m et 2,10 m de largeur, qui permettent de disposer les carosseries avec une banquette longitudinale et deux places de front, disposition avantageuse pour le placement des voyageurs et la bonne utilisation de la surface disponible. Malheureusement, l’avantage du véhicule de 2,30 m apparaît indéniable surtout pour des questions telles que la ventilation, la facilité de perception des places et 'aussi la commodité des voyageurs.
  - Bull. 42
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  - Il nous reste à traiter une dernière question : c’est celle de la position delà plate-forme; elle a divisé fortement'les spécialistes et l’on peut dire que les arguments donnés en faveur de la plate-forme centrale et de la plate-forme arrière se compensent à peu près.
  - On admet, en général, qu’il faut compter 25 dm2 par voyageur de plate-forme ; cependant, on est appelé parfois à augmenter ou à diminuer ce chiffre, suivant la façon dont la plateforme est constituée; en effet, si celle-ci présente des coins où le public debout peut se tenir sans être bousculé par les voyageurs montants et descendants, la plate forme donne une surface plus avantageuse que dans le cas contraire.
  - La plate-forme centrale a l’avantage de donner une meilleure répartition du poids par essieu que la plate-forme arrière ; kdans ce second cas, en effet, la première classe qui n’est jamais seule chargée, se trouve à l’avant et la charge est presque toujours reportée sur l’essieu d’arrière ; mais dans le cas où la plateforme arrière est seule chargée, l’augmentation du poids sur l’essieu d’arrière correspond à un allègement de l’essieu d’avant qui peut avoir certains inconvénients de direction par temps gras.
  - La plate-forme centrale abrite mieux les voyageurs, puisqu’elle n’offre que deux faces aux intempéries au lieu de trois ; il est même possible de disposer sur la face plane opposée à la montée, des rideaux de protection en cas de mauvais temps plus facilement que sur la plate-forme arrière ; la plate-forme centrale enfin divise mieux les "courants des voyageurs, la deuxième classe étant en général à l’avant et la première classe à l’arrière ; enfin, avec cette disposition, la répartition par tiers des catégories de voyageurs, est relativement plus facile qu’avec la plate-forme arrière qui, accrochée au châssis en porte-à-faux, doit avoir un poids en charge qu’il convient de limiter.
  - D’autre part, la plate-forpae arrière a l’avantage de diminuer le poids mort du véhicule, parce que la construction de la plateforme a un poids moindre que la tranche de carrosserie correspondante à la plate-forme centrale ; de plus, la descente à l’arrière évite, pour le voyageur qui quitte la voiture, le danger d’être atteint par les roues motrices : ce danger est évidemment plus grand avec les autobus qu’avec les tramways qui ne dévient pas de leur voie et pour lesquels les moyens de protection sont plus faciles à disposer. Cependant, les essais comparatifs qui
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  - ont été faits avec. les véhicules de Dion, Darracq et üietrich, d’une part, les types Schneider et Brasier, d’autre part, ont montré qu’il ne fallait pas s’exagérer ce danger.
  - La plate-forme arrière permet une moins grande hauteur de carrosserie, puisqu’il est facile de prévoir à la construction, le plancher de cette plate-forme à un niveau inférieur à celui de la carrosserie précédemment dite. L’obligation où est le public de franchir une marche pour entrer dans les places assises est insignifiante, puisque la marche se trouve supprimée pour l’accès de la voiture qui se trouve ainsi plus facile ; de plus, cet abaissement de la plate-forme permet de donner aux places debout toute la hauteur désirée, tout en n’exagérant pas cette hauteur pour les places assises qui en ont moins besoin, puisqu’il est facile, en tout cas, de prévoir un lanterneau longitudinal correspondant au passage, quand celui-ci se fait suivant l’axe de la carrosserie.
  - Il est plus facile de disposer à son gré la transmission aux roues avec la plate-forme arrière qu’avec la plate-forme centrale pour laquelle certaines dimensions d’accès doivent être évidemment respectées.
  - Jusqu’à présent, on avait disposé la plate-forme arrière avec l’accès sur le côté, ce qui serait très bien si les arrêts de l’autobus pouvaient toujours se faire près du trottoir situé sur le côté droit ; malheureusement, la circulation parisienne exige que, dans certains,, cas, l’arrêt se fasse sur un refuge centrai, ou même il arrive fréquemment que l’approche du trottoir soit impossible ; dans ces conditions, la descente des voyageurs est parfois gênée par la descente sur le côté; aussi, dans ses derniers types de carrosserie, la Compagnie Générale des Omnibus a-t-elle essayé l’accès de la plate-forme arrière par le centre et elle a constaté ainsi une meilleure utilisation de la place utile de cette plate-forme, puisque le courant des voyageurs montant et descendant des places assises ne se heurte avec les voyageurs debout, que lorsque ceux-ci sont au grand complet.
  - Il semble donc que pour les autobus des lignes centrales avec la répartition par moitié, la plate-forme arrière avec accès dans l’axe, donnera les résultats les plus satisfaisants; la plateforme centrale pourra être réservée aux véhicules dont les places seront disposées par tiers et qui auront une capacité un peu plus faible.
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  - Étude sommaire du prix de revient.
  - Les conditions de l’exploitation étant ainsi fixées à des véhicules à 34 places, pour les lignes du centre tout au moins, il nous a paru utile, pour compléter ce chapitre économique, d’examiner les conditions économiques de l’exploitation de ces voitures.
  - Nous n’étudierons pas les prévisions de recettes, car ce serait entrer dans un domaine hypothétique pour les raisons exposées ci-dessus à propos de la réorganisation des transports ; mais il n’en est pas de même des dépenses qui sont essentiellement du domaine technique. On nous excusera donc d’intervertir Tordre logique qui appellerait cette, étude à la fin de la troisième partie pour grouper les considérations économiques dans le présent chapitre.
  - Le chiffre de 1,06 f indiqué au Conseil municipal au cours des dernières discussions qui ont précédé la convention définitive a été décomposé en trois groupes de dépenses qui peuvent à leur tour se décomposer de la façon suivante (1).
  - a) Dépenses d'exploitation proprement dites.
  - Si on adopte l’ordre établi par l’Union internationale des Tramways, on divise le prix de revient de la façon suivante :
  - I. Administration centrale.
  - Direction, Conseil d’administration, jetons de présence, directeur général, chef des services techniques, secrétaire général,, personnel attaché à la direction générale et à la comptabilité
  - (1) Les dépenses d’exploitation avec la traction animale de l’ancienne concession
  - s’établissent approximativement comme suit :
  - 1° Charges administratives............................... 0,0807 f
  - 2° Frais généraux . . .......................... 0,0771
  - 3° Personnel de l’Administration centrale.................. 0,0231
  - — contrôleurs.................................. 0,0355
  - — des voitures................................. 0,2129
  - — des dépôts . ................................. 0,0646
  - — allocations diverses. ........................ 0,0147
  - 4° Entretien de la cavalerie et du matériel.............. 0)1186
  - 5° Nourriture des chevaux................................ 0,2903
  - 6° Renouvellement des chevaux............................ 0,059£
  - Total...................... 0,9770 f
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  - #
  - centrale ; frais de bureaux, loyers des bureaux, chauffage, éclairage entretien, etc.
  - Ces dépenses peuvent évidemment varier suivant l’organisation des Compagnies : nous donnons à titre de très simple indication le chiffre approximatif de 0,011 f.
  - II. Exploitation.
  - Les services centraux doivent comprendre un personnel, des frais de bureaux et d’impressions importants. D’autre part, dans les services actifs il faut compter les inspecteurs de l’exploitation, les contrôleurs, les receveurs et les machinistes qui reçoivent un traitement moyen d’environ 2 400f et qui sont au nombre, pour les autobus, de 1700 environ; il faut ajouter à cela les indemnités d’habillement, qui sont de 100 f aux contrôleurs et receveurs et de 60 f aux machinistes. Enfin, si l’on veut avoir une bonne exploitation, il est évident qu’il faut intéresser le personnel aux recettes et cette mesure a donné d’excellents résultats sur certaines lignes secondaires de tramways parisiens qui l’ont adoptée ; on arrive ainsi à un chiffre par kilomètre-voiture d’environ.......................................0,102j.
  - III. Frais de traction.
  - Le prix de revient de la consommation de combustible est fonction, d’une part, du cours du combustible et, d’autre part, de l’économie réalisée par le constructeur en ce qui concerne la dépense de ce combustible. Nous discuterons ces deux points dans la partie technique du mémoire, nous contentant d’indiquer ici qu’on doit admettre pour la consommation de combustible le chiffre moyen au ldlomètre-voiture de 0,12 f (1) ; l’huile de graissage du moteur et du mécanisme représente environ 0,025; le chauffage et l’éclairage des voitures, qui sera évidemment assuré dans la nouvelle exploitation d’une façon plus complète qu’autrefois nécessitent une dépense relativement faible atteignant environ 0,015.
  - Reste enfin la grosse dépense, celle des bandages ; il faut admettre un prix de 0,18 à 0,20 f suivant les prix de base du
  - (1) Nous avons laissé de côté les dépenses d’octroi qui rentrent dans le paragraphe suivant.
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- - - 622 —
  - caoutchouc, de sorte que l’ensemble de ce chapitre « frais de traction » se traduit par une dépense par kilomètre-voiture qu’on peut approximativement évaluer à. ..............0,36 f.
  - IV. Matériel roulant.
  - Le matériel roulant nécessite un service central, un service de dépôts pour l’alimentation et le petit entretien journalier et un service pour l’atelier central de réparations.
  - Ce dernier chapitre verra sa dépense diminuer d’année en année, à mesure que la construction se spécialisera et s’orientera dans des dispositifs facilitant de plus en plus les démontages et les réparations.
  - Quoi qu’il en soit, actuellement, cet entretien du matériel roulant doit être compté, pour éviter des déboires, à une somme par kilomètre-voiture égale à...........................0,25 f.
  - V. Entretien des batiments.
  - L’entretien des bâtiments des dépôts, celui des bureaux et abris, le service d’architecture doit être approximativement compté pour une somme de........................... 0,004 f.
  - IV. Frais généraux.
  - Les assurances sur les accidents du travail, la caisse contre les accidents aux tiers, les assurances contre l’incendie, les automobiles de service, les frais des voitures haut le pied qu’on compte à raison de 12 à 14 0/0 du nombre de voitures en service normal, les allocations pour service médical à raison de 60 f par agent, les allocations à la caisse des retraites représentées d’après le cahier des charges par 6 0/0 sur le salaire des employés et de 90 francs par ouvrier, etc., font qu’on arrive pour ce chapitre des frais généraux à une somme globale par kilomètre-voiture qui peut s’élever à .... ...................... 0,083 f
  - Le total des dépenses d’exploitation proprement dites ressort par kilomètre-voiture à........................... 0,900 f
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  - b) Charges administratives.
  - Les charges administratives se divisent en deux parties : impôts et redevances à la Ville.
  - Les impôts sont représentés par une taxe d’abonnement an timbre, l’impôt sur le revenu, les droits de .transmission, les contributions directes (patentes, taxes municipales, etc.) ; les contributions indirectes par les impôts sur les recettes brutes, les taxes sur les voitures, etc., soit un chiffre global par kilomètre-voiture de........................................0,013 f.
  - D’autre part, les redevances à la Ville pour représenter les droits de stationnements et les droits d’octroi peuvent représenter 6 0/0 de la recette brute et de ce chef atteindre une somme'de 1 600 000 f à 1 700 000 f; les taxes municipales de remplacement, de balayage, etc., sont également à compter, soit un chiffre global par kilomètre-voiture de.................0,0506 f.
  - Le total des charges administratives s’élève par kilomètre-voiture à ...... ....................................... 0,0636 f.
  - c) Charges financières.
  - Le renouvellement et l’amortissement de matériel roulant est la dépense la plus importante de ce chapitre ; il y a lieu de lui ajouter les sommes nécessaires pour l’amortissement du capital engagé en quarante ans et cette annuité est relativement considérable pour le capital de 50 millions environ qui est nécessaire pour la seule exploitation des autobus.
  - L’ensemble des charges financières s’élève par kilomètre -voiture à............................................... . 0,0964 f.
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  - TROISIÈME PARTIE
  - CARACTÉRISTIQUES DES CHASSIS D’AUTOBUS
  - Dans l’étude des caractéristiques techniques des châssis d’autobus parisiens, nous étudierons successivement les différents organes mécaniques pour essayer d'en dégager celles qui conviennent au véhicule type qui semble le mieux apte au service très spécial de la ville de Paris.
  - I. Choix de l’agent moteur.
  - On a proposé des autobus à vapeur, à air comprimé, ou électriques à côté de ceux mus par moteurs à explosion ; il convient donc de dire un mot de chacun de ces modes de propulsion.
  - Vapeur. — Les systèmes qui emploient la vapeur comme force motrice sont a priori très séduisants puisqu’ils sont silencieux et suppriment les inconvénients de la plupart des mécanismes ; adoptés, au début de l’automobilisme, par ceux qui voulaient le confortable et la vitesse, les moteurs à vapeur n’ont pas tardé à perdre leur vogue en raison directe des progrès réalisés par les véhicules mus par les moteurs à explosion ; de plus, si des performances remarquables ont pu être faites dans des concours de poids lourds avec des véhicules à vapeur, il a toujours été difficile de faire des constatations intéressantes sur des services réguliers.
  - Les déboires des exploitants, malgré tout le génie déployé par notre .regretté collègue Serpollet pour faire triompher ses idées, ont été réels; ils sont inhérents aux inconvénients et aux dangers du système: chaudière à vapeur à forte pression, brûleurs à pétrole, dégagements des produits de la combustion, usure exagérée des bandages des roues motrices, prix de revient élevé.
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- - — 025 —
  - Les essais et la mise en exploitation d’autobus à vapeur, à Londres notamment, ont montré le désavantage économique de ce système par rapport au moteur à explosion.
  - Air comprimé. — Ce système d’accumulateur d’énergie, qui a été présenté par M. Mekarski, procure les avantages de la vapeur sans avoir les inconvénients de la chaudière; mais, par contre, les accumulateurs d’air comprimé sont constitués par des réservoirs sous très forte pression, qui obligent à une surcharge d’où une augmentation considérable des frais d’exploitation et d’entretien.
  - De plus, le faible rendement mécanique total entre le premier cylindre du compresseur d’air et le pot d’échappement du moteur est également une cause qui doit en faire rejeter l’adoption.
  - Toutefois, dans certains systèmes de véhicules mus par moteurs à explosions, on emploie l’air comprimé comme adjuvant pour les démarrages et les misçs en vitesse et, dans ce cas, le faible rendement de l’air a peu d’importance étant donné le temps très court pendant lequel l’air comprimé est utilisé par rapport au temps total de marche.
  - Électricité. — Dans l’emploi de l’électricité à la traction sur routes, on a toujours été arrêté jusqu’ici par l’accumulateur, qui est un réservoir d’énergie à faible rendement économique, d’un poids et d’un entretien coûteux, d’une fragilité déconcertante.
  - L’accumulateur, même le plus perfectionné, s’accommode mal en effet, des trépidations de la route, et diminue d’autant le bénéfice qu’on tire d’un entretien presque nul des moteurs électriques proprement dits.
  - Le jour où l’on aura trouvé un accumulateur léger résistant aux trépidations, l’autobus électrique sera le véhicule rêvé pour la ville, car il glissera silencieusement dans les rues sans dégagement d’aucun gaz de combustion et l’on peut admettre qu’avec les grosses unités des usines centrales produisant la puissance électrique à bon marché on arrivera à compenser l’élévation du prix de revient résultant du poids qui restera toujours plus élevé qu’avec d’autres systèmes. Toutefois, l’exemple donné par la Compagnie des Electrobus de Londres, dont nous avons dit quelques mots dans le chapitre Ier montre qu’avec une bonne organisation et sous le régime de la libre concurrence, permettant de choisir les chaussées les meilleures de la grande cité anglaise, les exploitations d’électrobus peuvent se soutenir.
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  - On a essayé de tourner la difficulté et d’employer des systèmes électriques sans accumulateurs par les deux méthodes suivantes :
  - 1° On a fait ce qu’on appelle des omnibus à trolley; expérimentés d’abord en Italie, nous en avons vu une première application à l’Exposition de 1900 qui a paru intéressante et des lignes d’essais ont été créées en France, notamment dans la région de Fontainebleau. Ces essais ont été repris complètement et récemment, en Autriche, sur diverses lignes, notamment, à Weilling près Vienne, avec le système Mercédès-Eleetrique-Stoll que nous avons vu circuler à l’Exposition de Marseille d’avril à novembre 1908. Malheureusement le fil aérien est impossible dans les villes et en particulier dans Paris, pour des multiples raisons. Il a, de plus, l’inconvénient de faire disparaître une partie des avantages de l’autobus par rapport au tramway ;
  - 2° On a cherché à utiliser les motpurs électriques concurem-ment avec les moteurs à pétrole et c’est ainsi qu’on est arrivé à faire des systèmes mixtes dans lesquels le moteur à pétrole actionne une dynamo génératrice, laquelle distribue aux différentes roues à faire mouvoir la puissance électrique par une ou plusieurs dynamos réceptrices; nous y reviendrons plus loin.
  - Moteur a explosion. — Reste donc comme agent moteur le mélange explosif utilisé dans ces machines presque nées d’hier mais rapidement perfectionnées, grâce au développement des voitures automobiles de tourisme.
  - Le moteur à explosion n’est pas parfait, mais jusqu’à présent c’est, malgré les inconvénientsJque tout le monde lui connaît, le moteur qui convient le mieux au service des automobiles de transports en commun.
  - Nous allons donc l’étudier avec quelques détails.
  - II. Détermination de la puissance motrice et choix du combustible.
  - La puissance du moteur est fonction de trois facteurs principaux :
  - Le poi ds total du véhicule en charge ;
  - La vitesse commerciale adoptée pour le service considéré ;
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  - La ' résistance de la route et celle des différents organes mécaniques.
  - A. Le poids transporté comprend :
  - 1° La charge utile proprement dite : ' pour des véhicules à 34 places maximum, cette charge est d’environ 2 000 à 2 200 kg ;
  - 2° La charge morte comprend le personnel, l’outillage et les accessoires, les poids d’eau et de combustible correspondant à la journée entière de marche; il faut prévoir une réserve d’eau de refroidissement suffisante pour empêcher le moteur de chauffer lorsqu’une résistance supplémentaire résultant notamment de l’état du sol, vient à se produire, telle que houe, neige, travaux, etc. ;
  - 3° La carrosserie, qui peut avoir des poids assez variables selon son type et sa construction; les caisses, sans impériale pèsent actuellement près de 1600 kg: c’est très élevé et il faut espérer que, par l’inéluctable nécessité de l’avenir, les Ingénieurs carrossiers trouveront les modifications qui semblent indispensables pour alléger leur construction.
  - Tableau II. — Poids et répartition des charges dans les autobus.
  - DÉSIGNATION DES VOITURES NOMBRE DE PLACES ET TYPE de véhicule POIDS à VIDE sur l’essieu j avant i m sur l’essieu V g o arrière [ g O , i GE 13 o H
  - CG 0 Paris Schneider-Brillié . 30 places avec imp. 4 950 2 700 4 825 7 025
  - — — 28 places sans imp. 4 920 2 285 4 585 6 870
  - — — 34 places sans imp. 5 360 2 685 5 015 7 700
  - — Renault 21 places sans imp. 3 720 1300 3 915 5 215
  - — Brasier-Besançon. 26 places sans imp. 4125 2430 3 515 5 945
  - — Darracq 34 places sans imp. 5440 2 630 5150 7 780
  - — De Dion-Bouton. . 30 places sans imp. 5020 2 580 4520 7100
  - — De Diétrich. . . . 30 places sans imp. 5 500 2 640 4940 7 580
  - Londres. De Dion-Bouton . 34 places avec imp. 4 380 2 530 4470 7 030
  - — Electrobus .... 34 places avec imp. 4 800(6 2580 4 450 7150
  - Concours Saurer. . . . . . 20 places sans imp. 3 238 1800 5145 6 964
  - P.L.1909Î 1 Delahaye 12 places sans imp. 2 050 1060 2 500 3 560
  - (1) Dont 1500 kg de batterie d’accumulateurs.
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  - 4° Le poids mort comprend le châssis et les roues avec leurs bandages, mais le tout dépend des divers facteurs de la construction du châssis (puissance du moteur, empattement, type des mécanismes, etc.).
  - Le châssis Brillié de 1907 pèse 3 200 kg pour le véhicule 30/32 places à impériale, et celui de 1909, 4 400 kg pour le véhicule à 34 places sans impériale. C’est très élevé pour les bandages des roues, pour lesquels M. Michelin l’a clamé, le poids c’est l’ennemi.
  - Les châssis d’essais Renault à 21 places ne pesant que 2 800 kg, avec un poids de carrosserie de 600 kg, a permis Remploi des pneumatiques jumelés qui faisaient de ces petits véhicules des autobus de luxe qu’on réalisera peut être un jour sur certaines lignes.
  - Les répartitions des poids dans les véhicules actuels sont donnés dans le tableau IL
  - B. — Le deuxième élément de la prédétermination de la puissance motrice est la vitesse moyenne du véhicule; sur ce point, le cahier des charges de la nouvelle concession reste muet, laissant à l’exploitant toute liberté, mais les règlements édictés par le décret du 10 mars 1899 et les ordonnances du Préfet de Police limitent, en fait, la vitesse maximum à 20 km à l’heure dans l’agglomération parisienne.
  - La vitesse excessive dans les rues d’une ville aussi peuplée que Paris est, au surplus, une grave cause de gêne et de dangers pour le public, elle est souvent inutile et, en tous cas, préjudiciable quand le sol n’est pas parfait, car il faut lui attribuer l’importance de vibrations et de chocs contre lesquels on réclame avec raison. Il y a donc, à tous les points de vue, intérêt pour le public et l’exploitant à ne pas exagérer cette vitesse, tout en conservant nettement l’avantage de la traction mécanique. Une vitesse moyenne de marche de 14 à 16 km à l’heure paraît suffisante, mais la vitesse commerciale, malgré la réduction des temps d’arrêt aux points fixés d’avance, se trouve abaissée, à certaines heures de la journée, par l’incroyable fréquence des encombrements de sorte que la vitesse commerciale moyenne pour toutes les lignes ne peut guère dépasser 10,7 km à l’heure. Elle était de 8 km à l’heure environ avec la traction animale.
  - G. — Le troisième facteur qui influe sur la puissance du mo-
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  - teur est la résistance à l’avancement du véhicule. L’état du sol parisien, qui résulte en grande partie des bouleversements du sous-sol ainsi que le bombement exagéré de certaines voies donnent un coefficient de traction nettement plus élevé qu’à Londres et à Berlin ; de plus, certaines de nos lignes parisiennes ont à franchir des rampes fortes et relativement longues comme la rue des Martyrs, et ce fut évidemment à dessein que la Compagnie Générale des Omnibus a équipé les lignes de Montmartre avec des autobus pour mettre à l’épreuve ses premiers véhicules.
  - Il sera probablement possible de faire des véhicules plus légers et de combiner des mécanismes présentant moins de résistance à l’avancêment que ceux actuellement en service ; le rendement mécanique d'une voiture de tourisme atteint parfois 70 0/0; il serait intéressant d’être renseigné à ce sujet sur les autobus, mais, en tous cas, le rendement devra s’approcher du même chiffre.
  - La réduction de la charge et la diminution des résistances passives auraient pour effet, sur certaines lignes à faibles déclivités tout au moins, de réduire la puissance et, par suite, le poids des châssis; il semble qu’un moteur de 30 à 35 ch effectifs doive être suffisant pour desservir normalement même les plus dures des lignes parisiennes. Le moteur des autobus actuel de 125 mm d’alésage et de 140 mm de course a une vitesse angulaire de 900 tours, mais il semble qu’on ait intérêt à diminuer la cylindrée en élevant légèrement la vitesse. Un nouveau moteur de 115 mm d’alésage, avec la même course, mais tournant à 1050 tours, est en service; d’autre part, la compression initiale qui était de 4,75 kg, a été abaissée à 3,6 kg et la consommation a peu varié. Les moteurs des types d’essai de*s trois constructeurs ont également une vitesse plus grande qui doit certainement avoir pour résultat de diminuer la consommation au ralenti et d’augmenter le rendement en pleine charge.
  - Quant à l’entretien du moteur, on estime qu’un moteur doit faire environ 15000 km sans avoir besoin de passer à l’atelier pour serrage des tètes de bielle.
  - Parmi les annexes du moteur qui sont spécialement à étudier dans les autobus, il faut appeler l’attention sur le refroidissement; les expériences ont montré que la circulation par thermo-siphon, facile avec l’élévation du radiateur par rapport au moteur dans les autobus était la plus pratique; quant aux radiateurs, on a essayé,, dans le type de Dion-Bouton
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  - entre autres de le disposer à l’arrière du moteur, ce qui le met à l’abri des chocs, condition très importante de sa conservation ; si on n’emploie pas le système Renault, il faut disposer le radiateur en serpentin avec ventilateur central : or la commande de ce dernier et les démontages sont assez compliqués pour qu’il semble que cette disposition, a 'priori avantageuse, n’ait guère de chance d’être généralisée. L’allumage par magnéto à haute tension s’impose d’autre part.
  - Le choix du combustible qui doit alimenter le moteur est une question capitale au point de vue économique ; ce choix sera basé sur les chiffres que nous possédons, tant par les concours et les très nombreuses expériences de laboratoire que par les souverains enseignements de la pratique de plusieurs années d’exploitation. Nous avons résumé, dans le tableau III, les chiffres officiels de consommation qui ont été obtenus pour l’essence, le benzol et l’alcool carburé au dernier concours des poids lourds organisé par l’A. G. F. et dont notre Collègue, M. Lumet, vous a donné il y a quelques mois la primeur.
  - L’essence est un combustible frappé de droits de douane à l’entrée en France et de droits d’octroi dans Paris , trop importants pour que ceux-ci n’influent grandement sur son prix de vente; le cours de l’essence se tient actuellement dans les environs de 35 f l’hectolitre avec des minimum en 1905 de 26 f et de maximum en 1907 de 40 f; en tout cas son cours est sujet à des fluctuations d’origine étrangère, qui peuvent être une gêne énorme pour l’exploitant qui prend, vis à vis d’une ville, des engagements pour une durée de quarante ans.
  - Le benzol est un combustible national, puisqu’il est produit par les usines à gaz et les fours à coke installés aux mines de houilles ; le développement rapide de ses emplois montre l’avantage d’un produit de composition homogène et d’un prix abordable qui, jusqu’ici, n’a été frappé, à l’entrée de Paris, que d’un droit d’octroi d’environ moitié moindre que l’essence. Aussi quelques exploitations parisiennes avaient-elles adopté l’alcool carburé à 50 0/0 de benzol pour l’alimentation de leurs moteurs ; on a trouvé ensuite préférable de se débarrasser de l’alcool qui, cependant, avait des qualités motrices très grandes, et ces mêmes moteurs, avec quelques modifications peu importantes, comme ce fut le cas pour la Compagnie Générale des Omnibus, ont pu être alimenté par du benzol à 90 0/0 qui aurait donné encore de meilleurs résultats si
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- - Tableau III.
  - Consommation des véhicules industriels.
  - (Concours des Poids Lourds de 1909.)
  - 1 POIDS LONGUEUR VITESSE CONSOMMATION A LA VOITURE-KILOMÈTRE ^^ aarrrr—
  - B ' ~ • TOTAL MOYENNE
  - I DES ETAPES
  - en contrôlée EN LITRES EN FRANCS d)
  - contrôlées km
  - B - « charge kg kilom. à l’heure essence alcool carburé benzol essence alcool carburé benzol
  - * ' c^ lMIONS.
  - ( Clément.. . . 3 200 ! 18,6 0,215 0,207 0,187 0,0802 0,0779 0,0520
  - 3e Catégorie l 1064 !
  - ( Saurer. . . . 4 300 ! 21,8 0,241 0,244. 0,285 0,0896 0,0873 0,0583
  - ( Delahaye. . . 4100 ; ) 20,7 0,238 0,234 0,176 0,0906 0,0862 0,0575
  - 4e Catégorie \ 1 > 811 <
  - ( Ariès .... 4300 ( 17,6 0,274 0,342 0,275 0,1019 0,0993 0,0663
  - ( Delahaye. . . 6 400 j [ 17,9 0,296 0,269 0,250 0,2589 0,1072 0,0716
  - 5? Catégorie j. > 647 !
  - ( Delahaye. . . 6400 ! î 18,0 0,305 0,286 0,269 0,1134 0,1105 0,0738
  - . ' Omnibus.
  - 9e Catégorie. Clément. . . 2 000 1064 24,0 0,144 0,147 0,121 0,0524 0,0511 0,03410
  - 10e Catégorie. Saurer. ... 5 400 1064 23,4 0,287 0,314 0,302 0,1075 0.1147 0.0699
  - (1) Les bases des calculs ont été les suivantes : Essence 37,16 f l’hectolitre ; alcool carburé 36,25 f; benzol 24,21 f. — Les droits d’octroi, 1 dans Paris de ces trois combustibles sont respectivement : 19,80 f, 5,10 f et 10,20 f l’hectolitre. 1
  - 05
  - CO
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- - les moteurs avaient été, dès l’origine, prévus pour son emploi; malgré cela la consommation d’alcool carburé qui atteignait 0,729 1 par kilomètre-voiture en 1908, a pu être abaissée avec le benzol à 0,554 1, pour ne plus dépasser actuellement le chiffre très intéressant de 0,500 1 de benzol par kilomètre-voiture soit 0,125 f environ.
  - Naphtaline. — Il y aurait un intérêt évident, pour lesj exploitations industrielles, à employer un combustible encore meilleur marché, à la tonne-kilométrique, que le benzol et diminuant les chances d’incendie qui résultent de l’emploi des liquides volatils. La naphtaline a paru être, sous ce rapport, le combustible de l’avenir après les expériences poursuivies depuis plusieurs années par M. Lyon et les essais officiels qui ont été faits à la Société des Trains Renard; les seuls reproches qu’on ait fait à ce nouveau combustible sont l’odeur à l’échappement et la nécessité de la mise en route à l’essence.
  - Le premier de ces reproches a pu être justifié au début, mais, en améliorant les conditions de fonctionnement du carburateur et du moteur, l’on est arrivé à en diminuer les inconvénients extérieurs. Les analyses des gaz d’échappement et les expériences des laboratoires faites sur ce point montrent que l’odeur est à peu près nulle à l’échappement, que seule une petite quantité de naphtaline entraînée sans être brûlée produit un léger picotement des yeux lorsqu’on se trouve à proximité, mais il est facile de remédier à ce dernier inconvénient par l’adoption d’un système de pot d’échappement spécial à grande dimension qu’on pourrait aisément établir sur le toit des autobus sans impériale.
  - De plus, si cet inconvénient de la naphtaline entraînée se produit encore, c’est parce que l’on utilise ce combustible dans des moteurs construits en vue de l’emploi de l’essence et cet inconvénient disparaîtrait de lui-même le jour où l’on ferait construire des moteurs spécialement adaptés au nouveau combustible.
  - La deuxième objection peut avoir une valeur quand il s’agit de fiacres appelés à de longs stationnements; il n*en est pas de même des autobus dont le moteur pourrait n’être arrêté qu’à un seul terminus, soit après une course aller et retour.
  - L’emploi de la naphtaline a donné lieu à un essai sur route le 22 décembre 1908, qui a été contrôlé officiellement par la Com-
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- - — 63a —
  - mission technique de l’A.G.F. sur le matériel des trains Renard. Le poids total du véhicule était de 7 500 kg ; la durée de fonctionnement à la naphtaline a été de 2 h. 23 m. ; la. vitesse moyenne de 17,14 km, la consommation de naphtaline de 29,2 kg et la distance correspondante à l'emploi de la naphtaline de 36,8 km. Le coût de la tonne kilométrique totale, en y comprenait les démarrages à l’essence, a été de 0,179, soit par voiture-kilomètre une moyenne de 0,18 X 0,75 = 0,135 f.
  - Le coût de la tonne kilométrique totale pendant l’emploi de la naphtaline a été de 0,141 soit par voiture kilométrique 0,14 f X 0,75 = 0,105 f.
  - Depuis ces essais, le moteur qui avait servi aux expériences a été amélioré par une modification de la distribution, el un essai au frein, contrôlé le 3 avril 1909, a donné, pour une puissance effective de 36 ch à 888 tours, une consommation spécifique par cheval-heure de 0,360 kg ; ce nouveau combustible peut donc présenter un réel intérêt dans son application.
  - Gaz pauvre. — 11 nous reste à parler d’un système spécial, mis au point depuis peu par les Établissements Gazes : l’autobus à gaz pauvre, qu’on a vu dernièrement circuler dans Paris.
  - Le châssis est du type ordinaire avec moteur à quatre cylindres verticaux dans lequel on aurait remplacé le réservoir de benzol et le carburateur par un petit gazogène par aspiration alimenté au charbon de bois. Il se compose d’une cuve en terre réfractaire maintenue par une armature métallique en communication avec un refroidisseur de gaz agissant comme récupérateur pour réchauffer l’eau nécessaire à la vaporisation laquelle se fait à proprement dire dans le dôme du gazogène.
  - Le gaz pauvre, après refroidissement, passe dans un séparateur de poussière où il s’épure avant d’arriver au moteur. Le gazogène, l’échangeur de température et l’épurateur sont disposés sous le siège d’avant; le moteur se trouve sous les pieds du conducteur.
  - L’allumage du charbon de bois est effectué très aisément en quelques minutes au moyen d’un petit ventilateur à main ; le décrassage du cendrier se fait à l’arrêt par le côté du châssis.
  - Quant au moteur, il est du type à quatre temps à haute compression tournant à 900 tours environ; sa seule particularité consiste dans les soupapes d’admission qui sont disposées pour effectuer le mélange de gaz pauvre avec l’air nécessaire à l’explosion. Ce moteur, que les Établissements Gazes exploitaient
  - Bull.
  - 43
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- - — 634
  - depuis plusieurs années comme groupe électrogène fixe â une puissance d’environ 40 ch ; ses dimensions caractéristiques sont :
  - Alésage..........................135 mm
  - Course...........................170 mm
  - L’autobus présenté par la Compagnie générale des Omnibus pour essais au cours des mois d’avril et mai 1910 avait une carrosserie à 28 places avec plate-forme centrale, le poids à vide de ce premier type qui dépassait 6 000 kg était trop élevé, aussi étudie-t-on actuellement un type allégé évidemment plus favorable poux l’exploitation..
  - Les caractéristiques du châssis sont les suivantes :
  - Empattement . .................. 3,80 m
  - Yoie.............................1,80
  - Largeur maximum.................2,10
  - Diamètre des roues motrices .... 1,06
  - Parmi les essais qui ont été effectués par la Compagnie générale des Omnibus sur la ligne rue du Poteau-Place-Saint-Michel (une des plus dures du réseau à cause de ses déclivités et de son encombrement), les résultats obtenus ont été les sui-
  - vants :
  - Parcours total par jour ................... 66,180 km
  - Temps de marche effective ........ 6 h. 54 m.
  - Temps moyen de trajet par course...........32 m. 10 s.
  - Nombre moyen d’arrêts par course .... 32
  - Nombre d’arrêts totaux dans la journée . . 387 Consommation de charbon de bois totale . . 94,5 kg
  - — par voiture kilométrique. 1,428 kg
  - — par heure de marche . . 13,5kg
  - L’économie du système est fonction du prix du charbon de bois ; il est évident que celui-ci est encore élevé dans la vente au détail puisqu’il descend difficilement au-dessous de 80 à 90 f la tonne pour des braisettes qui devraient constituer cependant un sous-produit, ce prix pourra s’abaisser par grandes quantités en raison des facilités de transports par eau entre les pays producteurs du (centre et Paris; on peut également utiliser avec avantage le menu charbon de bois qui provient des usines de
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- - — 635 —
  - distillation de la région parisienne, ou même les braises des boulangers ou des manutentions militaires qui sont de très gros producteurs d’un produit dont ilsme trouvent pas toujours facilement à se débarrasser.
  - Cette première tentative véritablement industrielle du véhicule à gaz pauvre était en tous cas intéressante à signaler et à encourager.
  - IY. Mécanismes et transmissions.
  - Changement de vitesse.
  - Il est certain qu’il y a des progrès à réaliser dans l’emploi d’organes de friction comme appareils d’embrayage et de changement de vitesse par train baladeur, c’est-à-dire de mise en prise d’engrenages en mouvement les Unes avec les autres ; il suffit, au surplus, d’avoir conduit des camions automobiles pour se convaincre que l'embrayage à cône garni de cuir, excellent pour les fiacres et les voitures de tourisme légères convient bien moins aux poids lourds que les systèmes à disques ; l’embrayage Hele-Shaw à parties coniques embouties a donné des résultats aussi bons qu’il est possible de le souhaiter pour des organes aussi fatigués que ces appareils de connexion éphémère.
  - Les transmissions hydrauliques se perfectionneront peut-être un jour suffisamment pour être adoptées utilement ; elles ne sont pas encore suffisamment âu point pour qu’on puisse en faire état, malgré les essais très intéressants qui ont été entrepris par des personnalités techniques d’une très réelle compétence (1); on a toutefois constaté qu’on pouvait arriver à un rendement très satisfaisant avec ces appareils.
  - Depuis plusieurs années, d’autre part, de nombreux essais ont été faits avec les véhicules mixtes ou à transmission électrique, c’est-à-dire, dans lesquels la puissance du moteur à explosion est transmise aux roues d’arrière par l’intermédiaire total ou partiel des moteurs électriques. Dans ce système, en effet, le moteur à explosion commande une dynamo génératrice formant ainsij un groupe électrogène placé à l’avant du véhicule qui distribue le courant électrique aux moteurs actionnant les roues (fig. 3) [; différents dispositifs ont été créés pour ces sys-
  - (1) MM. Samain, L. Renault, Ribourt et autres.
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- - A, groupe électrogène. M, moteur.
  - G, dynamo génératrice. BB, dynamos réceptrices.
  - C, combinateur.
  - E, engrenages démultiplicateurs. P, pignon de chaîne.
  - R, roues motrices.
  - r
  - «A?
  - B “ P7"
  - Fig. 3. — Type de châssis à transmission électrique (Crochat et Gollardeaü)
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  - tèmes électriques mixtes dont les plus connus sont les systèmes Krieger, Pieper-Gem, Crochat et Collardeau, Mercédès, Bala-chowski et Caire, etc. Tous ces systèmes ont, à des degrés divers, le grand avantage de rendre l’entretien du mécanisme indépendant de l’habileté du conducteur.
  - S’il remédie aux inconvénients des embrayages et changements de vitesses mécaniques avec tous les avantages qui résultent de cette suppression, le système mixte a l’inconvénient d’un prix de revient de traction un peu plus élevé que le système ordinaire tout imparfait qu’il soit. Mais, d’autre part, il est tellement plus économique comme réparations que cette solution semble être actuellement une de celles qu’il faut envisager pour l’avenir des poids lourds, aussi bien pour les autobus que pour les camions transportant de lourdes charges. Sauf certaines tentatives faites à Londres avec des Wolseley-Siddley et quelques essais faits à la Compagnie générale des Omnibus de Paris avec des véhicules insuffisamment au point, on n’a, jusqu’ici peu expérimenté les autobus à transmission mixte.
  - Les résultats obtenus dans les services de l’Assistance publique avec de tels véhicules, notamment au moment des inondations, permettent de bien augurer de l’avenir de ces systèmes. La Société parisienne de transports automobiles nous a communiqué une feuille de route d’un véhicule de l’Assistance publique du 21 février 1910 qui, après avoir fait dans la journée 94 km (avec vingt-six arrêts) a commencé l’éclairage de nuit de la boulangerie centrale des hôpitaux à huit heures du soir, pour s’arrêter à 5 h. 35 du matin et reprendre immédiatement son service. Cet exemple typique était, il nous semble, intéressant à mentionner.
  - D’autre part, l’emploi de l’air comprimé comme agent partiel de transmission de mouvement donne une solution analogue qui est très intéressante et qui trouve son application, non seulement aux autobus mais aussi et surtout aux véhicules sur rails. Le système Hautier, venu après des essais nombreux mais improductifs, permet une solution élégante et économique du problème de la suppression de la qualité du conducteur.
  - Quoi qu’il en soit, les changements de vitesse mécaniques à simple train balladeur ont les plus grandes chances d’être maintenus quoique ces organes soient de ceux dont l’entretien mécanique est le plus onéreux; malgré une grande perfection de fabrication, le changement de vitesse exige une ou même deux réparations intermédiaires au grand levage ; celui-ci se
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  - pratiquant tous les 25 000 à 30 000 km,, il arrive que le change -ment de vitesse a besoin d’une réparation sérieuse après 10 000 km.
  - Cet inconvénient résulte de la trop grande part d’habileté professionnelle des machinistes qui intervient dans la conservation des changements de vitesse mécaniques, et c’est pourquoi les systèmes mixtes électriques ou à air comprimé, qui ne font pas intervenir cette habileté, ont une réelle supériorité sur les organes purement mécaniques.
  - Transmission aux roues arrière.
  - Les différents systèmes de transmission aux roues arrière pré-* sentant chacun des inconvénients, il est assez difficile de prendre parti entre eux :
  - a) la transmission par cardan longitudinal attaquant directement les roues d’arrière, qu’on peut appeler le type Renault, semble a priori et avec les dispositifs essayés jusqu’ici insuffisant pour supporter les efforts considérables résultant du poids et de la trépidation qui sont à prévoir dans un véhicule à 3.4 places en service urbain ; toutefois il est possible que la maison Renault montre sous peu que la solution peut être envisagée avec sécurité ; quelques omnibus de Londres emploient du reste déjà ce mode de transmission aux roues
  - b) l’emploi sur l’essieu arrière d’engrenages démultiplicateurs, soit avec le cardan longitudinal du type Brillié, soit avec les doubles cardans latéraux de Dion-Bouton, paraît donner des résultats satisfaisants malgré le prix un peu élevé de l’entretien qui en résulte ; les couronnes à dentures intérieures sont des pièces coûteuses, mais elles durent dit-on, 55 000 km, les pignons ont une durée deux à trois fois moindre ;
  - c) la transmission par chaînes, qui compte de nombreux partisans, a des avantages incontestables de souplesse et de facilité de réparation, mais elle subit des usures parfois considérables; elle est, de plus, d’un entretien difficile,5 à moins d’être enfermée dans des carters, qui constituent un inconvénientpeut-être pire que le mal qu’ils sont chargés d’atténuer., De plus, la chaîne exige un passage plus grand entre les longerons, qu’on a intérêt à maintenir à l’écartement maximum, et les roues qui ne peuvent dépasser une écartement de 2,20 m extérieurement aux jantes* Ce système a toutefois de zélés partisans qui soutiennent qu’à;
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  - Paris, il a le grand avantage de ménager les bandages en caoutchouc et de diminuer les réparations mécaniques. En déterminant comme il faut les dimensions des chaînes, on doit arriver à prolonger jusqu’à 4000 à 5 000 km leur durée ; celle des pignons atteint facilement le double et les couronnes le triple ; en tous cas les changements et réparations de la transmission sont très aisés à effectuer.
  - A la question de transmission aux roues arrière est jointe belle de la poussée exercée par les roues motrices sur le [châssis, cette poussée ayant pour but de supporter l’effort de propulsion de l’essieu moteur et les efforts de réaction des roues motrices, par conséquent de produire l’entraînement proprement dit du véhicule.
  - Dans les premières voitures qui ont été faites, M. Brillié avait prévu cette poussée par une flèche en tôle emboutie reliée d’un côté à l’essieu arrière et articulée à l’autre extrémité sur la main arrière du ressort avant qui était disposée à cet effet; ce dispositif'n’a pas tardé à prendre un jeu excessif qui a eu pour conséquence un bruit de ferraille désagréable ; aussi les services techniques de la Compagnie générale des Omnibus ont-ils modifié ce mode de construction en remplaçant, la flèche en tôle emboutie par une flèche en bois moins sujette aux vibrations avec des compensateurs à ressorts à chaque extrémité, pour éviter le bruit des pièces d’articulation.
  - Quelles que soientles améliorations apportées, ce système semble être abandonné et les essais effectués depuis deux ans avec de nouveaux châssis de MM. Schneider et Cie à 34 places, sans impériale, semblent indiquer que la. solution peut être toute différente tout en conservant une grande simplicité.
  - Il s’agit simplement de faire faire la poussée sur le châssis par la maîtresse lame du ressort arrière étudié en vue de cette application spéciale, système qui est employé par la maison Renault, mais que d’autres constructeurs n’ont pas osé adopter encore.
  - La poussée par le ressort semblait être, il y a deux ans, une témérité pour les véhicules de poids lourds surtout lorsqu’ils sont montés sur des bandages pleins; mais les expériences delà Compagnie générale des Omnibus semblent maintenant assez concluantes pour qu’il soit probable que ce mode de construction sera généralisé. Au surplus les omnibus Darracq qui sont en fonctionnement, pour essais actuellement, sont munis de ce même dispositif.
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  - Dans ce mode de faire, il importe avant tout de calculer les ressorts et la maîtresse lame dans des conditions telles qu’on soit sûr de la résistance avec un très large coefficient de sécurité. On peut, au surplus, combiner son ressort de façon à donner une grande flexibilité et un confortable évidemment supérieur à celui des anciens omnibus. On peut constater que l’omnibus Schneider à 34 places est une excellente preuve de ce qu’on peut obtenir à ce sujet. Dans ce véhicule, le ressort en acier rainé a 140 mm de large; par conséquent, il est d’une largeur s’approchant de celle des wagons de chemins de fer, et cependant il donne 75 mm de flexibilité par tonne; son point fixe est l’avant; il est articulé par une jumelle à l’arrière ; grâce à sa faible flèche, la hauteur de la caisse par rapport au sol en charge et à vide varie très peu, ce qui est également un avantage pour un service public de voyageurs.
  - Ce dispositif excessivement simple, donne un silence presque absolu qui le fera certainement adopter favorablement par les exploitants.
  - En ce qui concerne les questious de suspension proprement dite qui ont une grande importance pour la stabilité du véhicule surtout importante avec la voiture à impériale, il y a lieu de prendre des précautions utiles pour assurer cette bonne suspension ; le dispositif qui a été décrit devant la Société des Ingénieurs civils très complètement par son auteur M. Patoureau offre une solution intéressante du problème mais on n’a pas encore osé généraliser cette suspension pneumatique à des véhicules aussi lourds que les autobus. On s’est contenté simplement de faire reposer la caisse sur le châssis par l’intermédiaire de petits blocs en caoutchouc suffisamment élastiques pour atténuer un peu les trépidations de la route.
  - V. Bandages élastiques.
  - Le choix des bandages, leur nature et leur prix variant sensiblement avec le poids transporté, et les dépenses correspondantes à ceux-ci formant une part tellement importante de la dépense kilométrique journalière, qu’il y a lieu d’étudier cette question très particulièrement pour tous les véhicules de poids lourds et en particulier pour les autobus ; en tout cas, il y a un
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  - intérêt primordial à diminuer le poids autant que possible pour diminuer d’autant la dépense en caoutchouc.
  - Bandages en fer.
  - M. V. Purrey, le constructeur de poids lourds à vapeur de Bordeaux, a soutenu au Congrès de la route de Paris que les bandages métalliques pouvaient être employés sur les autobus avec certaines conditions de largeur de bandes ; il a cité des cas où il a déterminé ses bandages pour ne pas dépasser 100 kg par centimètre de largeur de bande. Ceci peut être exact sur la grande route quand elle est faite d’un sol bien résistant, mais il n’en est pas du tout de même à Paris, où certains passages, pavés en grès ou en bois insuffisamment lisses, augmentent fortement les trépidations en les répercutant d’autant plus vivement dans les immeubles voisins que ceux-ci sont plus rapprochés et que la vitesse est plus grande ; on s’en aperçoit à Paris au passage des camions à vapeur qui pèsent en charge 12 à 13 t ; c’est, au surplus ce qui fait la gêne des riverains dans certaines rues étroites par le passage répété des autobus.
  - Quant aux roues élastiques, leur emploi n’a donné jusqu’ici que des résultats imparfaits pour les autobus avec les bandages en fer; avec l’emploi des bandages en caoutchouc leur adoption a été tentée à Londres pour diminuer la dépense de ce chef, sans que le système se soit généralisé.
  - Bandages pneumatiques
  - Le bandage pneumatique a vu ses emplois se multiplier par la création de bandes jumelées dont M. A. Michelin est venu demander l’investiture à notre Société en 1908 et notre collègue nous a communiqué à ce sujet les résultats d’exploitation des autobus sur pneumatiques fonctionnant dans les environs de Clermont ; nous avons pu ainsi nous rendre compte qu’au point de vue économique l’emploi des bandages pneumatiques n’était possible sinon économique que sur des omnibus à petite capacité. Il est hors de doute que les petits omnibus Renault, mis en service à Paris en 1909 ont trouvé dans l’emploi des pneumatiques une douceur de roulement et un agrément de confortable qui en font pour ainsi dire des véhicules de transport en commun d’une classe supérieure ; mais, au point de vue économique, ces omni_
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  - bus montés sur pneumatiques ont coûté infiniment plus cher, toutes choses égales d’ailleurs, que les autobus à caoutchouc plein. C’est en vain en effet qu’on objecte que l’entretien du mécanisme est bien moins considérable avec les pneumatiques qu’avec les bandages pleins ; cette économie ne peut atteindre à la différence du prix d'entretien des deux sortes de bandages.
  - On ne pourrait donc songer à l’emploi des pneumatiques que pour des véhicules à faible capacité et à tarif élevé.
  - Bandages pleins.
  - Reste l’emploi du caoutchouc plein, qui a été étudié avec une très grande spécialisation par la maison Bergougnan de Clermont-Ferrand, qui n’a pas hésité à traiter à l’entretien avec la Compagnie générale des Omnibus. Un travail très complet sur cette importante question a du reste été discuté à la Commission technique de l’A.C.F. au début de l’exploitation des autobus et il a servi de base à d’heureuses modifications dans l’étude des bandages (1).
  - Il est à peu près reconnu actuellement que l'emploi des bandes pleines simples à l’avant, et à l’arrière de bandages à rangs multiples de blocs donnent un résultat meilleur que tous les autres systèmes tant au point de vue du roulement qu’à celui plus important peut être du dérapage par sol gras. Malheureusement dans les blocs en caoutchouc de la dimension et de types actuellement adoptés et quelque bonne fabrication qu’on ait réalisée, on voit l’élasticité diminuer rapidement avec leur usure, de sorte que l’autobus, qui présente un confortable assez normal lorsque ses blocs sont neufs, donne des trépidations fâcheuses pour le public et onéreuses pour l’exploitant dès que ces blocs sont usés de moitié après 9 000 à 10 000 km, et si l’on veut y remédier c’est une augmentation de dépenses qui n’est pas sans importance.
  - De plus, les avantages du bloc séparé au point du vue de remplacement ont été reconnus parfaitement illusoires et ne doivent plus guère entrer en ligne de compte, et il n’y a pas de ce chef à réaliser une sensible économie, de sorte que le rôle d’antidérapant des blocs est seul à considérer. Ce rôle avait une importance capitale avec les autobus à impériale, pour lesquels les
  - il). Voir le Bulletin officiel, clu 5 octobre 1906.
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  - conséquences d’un dérapage auraient pu être funestes ; mais le danger est bien moindre avec les omnibus du nouveau type, dont le centre de gravité se trouve seulement à 1,25 m au-dessus du sol en charge, de sorte, que les bandes jumelées pleines de 160 mm à barrière et simples de 140 mm à l’avant, donnent une solution presque entièrement satisfaisante.
  - Il est cependant un état de choses qui peut influer sur l’avenir des transports en commun par automobiles : c’est la hausse presque constante du prix de base du caoutchouc; ce prix, qu’on considérait comme normal à 13 f le kilogramme il y a deux ans et qui est descendu souvent à des cours très inférieurs a subi une marche ascendante depuis le développement extraordinairement rapide de l’industrie automobile aux États-Unis, et son cours dépassait il y a quelques semaines, 35 f ; cet état de choses peut malheureusement se prolonger, car les plantations nouvelles des arbres à latex demandent encore plusieurs années pour être en pleine production.
  - Une question annexe de celle des bandages est celle des protecteurs pour éviter la projection des roues si gênantes pour les passants et les boutiquiers des rues où circulent les autobus ; un concours ouvert par la Compagnie générale des Omnibus en 1909 et auquel ont pris part de nombreux concurrents, ont amenés à la création d’un système que nous avons tous remarqué sur les autobus de Paris, et qui, sans être parfait donne pourtant des résultats assez satisfaisants.
  - Quant aux roues proprement dites, le système français des roues en bois est acceptable, puisque les rechâtrages ne sont nécessaires que tous les 50.000 à 60 000 km ; le système anglais des roues en acier fondu augmente toujours le poids des roues et, le plus souvent, est plus onéreux que le système français, de sorte que les essais faits en France des roues métalliques pour poids lourds n’ont pas été poursuivis.
  - VU — Accessoires de la voiture.
  - Il y aurait lieu de parler de nombreux dispositifs accessoires du châssis et de la voiture, dans les détails desquels nous n’entreront pas, pour ne pas augmenter outre mesure le présent mémoire.
  - Il nous aurait fallu signaler les avantages de la direction à
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  - gauche et ceux du frein à serrage extérieur à tous les points de vue, nous aurions pu discuter sur les places les plus favorables à donner aux leviers ou au réservoir ; nous signalons enfin, à titre indicatif, que pour les autobus il y a lieu de prévoir, dès la construction des châssis, le mode de chauffage et d’éclairage à adopter.
  - Avec les moteurs à explosions, le chauffage par circulation des gaz d’échappement dans des caniveaux métalliques placés sous les pieds des voyageurs donne une solution économique au point de vue de l’entretien, puisque le combustible ne coûte rien et qu’on utilise seulement la chaleur perdue de l’échappement; toutefois, il faut que la construction de ces appareils soit très soignée, pour éviter les dégagements des gaz délétères dans l’intérieur de la voiture ; il faut également prévoir un dispositif simple permettant de mettre le chauffage intérieur en fonctionnement ou non, suivant les circonstances atmosphériques.
  - Quant à l’éclairage, il est évident que l’ancienne lampe à huile ou à pétrole a vécu. Les générateurs à acétylène très simples qu’emploie actuellement la Compagnie Générale des Omnibus et qui sont du système Purrey, de Bordeaux, donnent des résultats très satisfaisants et leur emploi sera certainement généralisé. L’encombrement de l’appareil pour les autobus est très* faible et le dispositif est tel qu’il peut être enlevé et être remplacé facilement par un autre générateur prêt à fonctionner. Quelques essais ont également été faits, principalement à l’étranger, pour l’éclairage électrique des voitures au moyen de petites dynamos, en adoptant un des systèmes qui se répandent de plus en plus actuellement pour les limousines de tourisme ; il existe plusieurs dispositifs de ce genre qui donnent de bons résultats.
  - Nouveaux types adoptés par la Ville de Paris.
  - Ces nouveaux types n’ont été acceptés par la Commission municipale que très récemment puisque les dessins définitifs lui ont été remis seulement le 19 mai dernier.
  - La Compagnie Générale des Omnibus va commencer sa nouvelle exploitation avec deux sortes de véhicules :
  - 1° Autobus à 30 places'sans impériale, sur châssis 1907 transformés (^. 4).
  - Nous avons montré ci-dessus les différences essentielles entre
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- - Elévation
  - Profil
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- - les types Schneider et Cie de 1907 et 1910; les premiers recevront la plupart des perfectionnements des seconds, savoir : essieu arrière renforcé du type des 34 places, poussée par les ressorts arrière, qui sont attachés en dessous de l’essieu.
  - L’avant du moteur, y compris la direction, qui reste à droite, ne subit pas de modifications importantes.
  - Sur ces châssis ainsi transformés, on va monter des carrosseries à 30 places, se répartissant ainsi :
  - lre classe : intérieur, 8 places assises, soit. 26,5 0/0 2e — — 12 — ... 43,5
  - 2e — plate-forme, 1 place assise,
  - 9 places debout. . . 30
  - Total. . . 30 100
  - La répartition des places est donc encore plus favorable aux 2es classes que ne le demande le cahier des charges ; la carrosserie, qui a normalement 2,30 m extérieurement, est rétrécie à l’avant jusqu’à 1,95 m; elle comporte un lanterneau d’aération sur toute sa longueur.
  - Le compartiment de lre classe est à l’avant; une grand banquette à quatre places est disposée dans la partie rétrécie et les quatre antres places sont disposées suivant deux banquettes de 0,90 m face à la route.
  - Le compartiment de 2e classe comprend huit places vis-à-vis l’une de l’autre, deux par deux, avec sièges de 0,90 m de largeur et quatre places à l’arrière sans vis-à-vis. À ces places et pour faciliter la sortie des voyageurs lés plus près des fenêtres, les places du centre sont des strapontins à ressorts.
  - L’accès de la plate-forme est central, c’est-à-dire disposé suivant l’axe longitudinal de la voiture ; la plate-forme est à une hauteur d’emmarchement de 0,24 m plus basse que le plancher de la voiture et ses dimensions de 2,20 X 1,30 m, avec les coins arrondis ; un siège est placé dans un angle sur un coffre à outils.
  - Les dimensions générales des véhicules sont les suivantes :
  - Longueur totale du véhicule..............6,70 m
  - Largeur totale de la caisse ......... 2,30
  - Porte-à-faux.à barrière. .............. 2,16
  - Empattement..............................3,65
  - Hauteur totale au-dessus du sol (lanterneau) . 3,18
  - Hauteur du châssis au-dessus du sol (en charge). 0,78 Longueur totale de la carrosserie...5,02
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  - La Compagnie Générale des Omnibus va essayer comparativement deux types de carrosseries, dont l’un avec grands châssis vitrés et l’autre avec petit châssis; en tous cas, ceux-ci sont disposés pour pouvoir être complètement ouverts en été, de façon à donner une très grande aération à l’intérieur du véhicule.
  - 2° Le second type adopté est celui à 34 places, qui est dérivé des véhicules d’essais expérimentés depuis plusieurs mois ; la plate-forme centrale a été définitivement repoussée par la Commission municipale et le véhicule est muni d’une petite plateforme arrière à entrée centrale, comme dans le type précédent.
  - La Compagnie Générale des Omnibus prévoit plusieurs types de dispositions de places ; nous ne parlerons que des deux principaux :
  - a) lre classe : intérieur, 16 places assises, soit. 50 0/0 2e — — 12 — . . . 35
  - 2e — plate-forme, 1 place assise,
  - 5 places debout. . . 15
  - Total. . . 34 100
  - On arrive ainsi à la répartition du cahier des charges pour les lignes du centre de Paris (fig. 5).
  - Le compartiment de lre classe a huit sièges doubles en vis-à-vis est très confortable. La 2e classe comporte quatre sièges doubles en vis-à-vis et une demi-tra\ée face à la route, avec strapontin pour les places du centre. La plate-forme, de 2,20 X 0,85 m, offre cinq places debout et un siège sur un coffre.
  - La carrosserie a les mêmes dimensions que celle de l’autobus à 30 places, à la longueur près, car la caisse proprement dite, dans le type à grande capacité, a une longueur de 5,05 m.
  - b) Le second dispositif (fig. 6) est destiné à offrir aux voyageurs de 2e classe un bien-être supérieur à celui que demande le cahier des charges, car la répartition par tiers n’est respectée que pour les places de lre classe, la proportion de 2e classes assises étant plus grande que celle imposée par le cahier des charges.
  - On arrive, avec ce dispositif, à la répartition suivante :
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- - Elévation. Profil
  - f
  - 5.900
  - . 1-380
  - !: 3._6Z0
  - Plan Coupe iiopizontalo
  - Fig. 5. - Autobus à 34 Places
  - (Lignes du centre j
  - lre classe : 16 places 2e classe : 18 places
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- - Elévation.
  - "Profil
  - 2.[300_
  - A-1290
  - Fig. 6. - Autobus à 34 Places
  - (Lignes de la périphérie^
  - ire classe : 12 places. 2e classe : 22 places.
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  - lle classe : intérieur, 12 places assises, soit . . 35 0/0
  - 2e — — 16 — . . • 50
  - 2e — plate-forme, 1 place assise,
  - 5 places debout. ... 15
  - Total. . . 34 100
  - Il y a dans ce type inversion‘entre les places de lre et celles de 2e classe du type précédent.
  - Les dimensions générales du véhicule sont les suivantes :
  - Longueur totale . . . ......................7,57 m
  - Longueur totale de carrosserie.................5,90
  - Largeur totale de caisse................. . 2,30
  - Porte-à-faux à l’arrière..................... 2,23
  - Empattement................................. 4,45
  - Hauteur totale au-dessus du sol................3,18
  - Hauteur de châssis au-dessus du sol............0,78
  - Largeuf totale de carrosserie..................5,90
  - Pour ces types d’autobus, il reste évidemment à trancher bien des détails dans la disposition des sièges, les grandeurs des châssis vitrés et les aménagements Intérieurs; tout cela viendra en son temps, mais ce qu’il importait de dire, c’est que les types, dans leur ensemble, sont actuellement définitive ment approuvés et que les dispositifs cfioisis semblent ,de nature à donner pleine satisfaction à la population parisienne.
  - Quels que soient les constructeurs sur lesquels se porte le choix de la Compagnie Générale des Omnibus pour la commande de son nouveau matériel, il résulte des essais pratiques très prolongés qui viennent d’avoir lieu, avec un contrôle et une compétence qu’on n’aurait que difficilement trouvés ailleurs, que les divers systèmes expérimentés dans tes rues de Paris, depuis plusieurs semaines, sont capables d’un bon service.
  - Les exploitants peuvent préférer un système à un autre pour des détails de construction ou des différences de prix de Lrac-tion ; ce qu’il nous plaît de faire constater ici parmi les ingénieurs, c’est que nos collègues mécaniciens spécialistes en automobiles ont construit des véhicules donnant une évidente sécurité de fonctionnement et d’économie.
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  - Les villes étrangères qui vont organiser ou réformer leur exploitation pourront donc s’adresser avec une pleine confiance à nos nationaux. Les grandes usines françaises sont mûres maintenant pour la construction des poids lourds, comme elles l’ont ôté avant les constructeurs étrangers, pour la voiture de course, la voiture de tourisme et le fiacre urbain.
  - A qui doit-on ce résultat? Ce serait mal connaître nos constructeurs, occupés qu’ils ont été si complètement et le sont encore par la vente des châssis de tourisme, de leur en donner toute la gloire et il convient de rendre à César ce qui lui appartient.
  - C’est la Ville de Paris qui, avec une ténacité inlassable, a retourné sur toutes leurs faces les multiples questions qu’elle avait à solutionner et s’est entourée des meilleures garanties pour ménager les avantages qu’elle retire d’un monopole, sans mener son concessionnaire à la ruine. C’est la Compagnie Générale des Omnibus qui, avec une persévérance digne! d’éloges, a étudié la question des autobus de Paris, pendant quatre années consécutives, tant par ses bureaux d’études que par les résultats minutieusement contrôlés de l’exploitation. Ce sont ses services techniques à la tête desquels se trouvait notre collègue M. Mariage avant d’être appelé à la direction générale de la Compagnie, qui ont su triompher avec bonne grâce de la résistance des représentants de l’administration insuffisamment éclairés aussi bien que de l’inertie des constructeurs encore imbus des méthodes qui ne peuvent convenir pour des véhicules industriels aussi difficiles à exploiter que les autobus parisiens. Les difficultés de la tâche étaient d’ordre administratif quand elles se rattachaient à la circulation des rues; d’ordre technique, quand on étudie la diminution des dépenses d’exploitation ; d’ordre économique quand on considère la faible marge entre les recettes et les dépenses.
  - Nous devons nous réjouir de voir encore une fois l’industrie française gaçde.r son rang dans la construction automobile. Nous sommes redevables de cette agréable constatation à la concession des autobus de Paris. '
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  - ANNEXE I.
  - Historique des transports en commun à Paris
  - La création des omnibus parisiens qu’on attribue communément à Pascal, remonte à vrai dire au 16 mars 1662 où sous le nom de carosses à 5 sols, ces véhicules n’eurent du reste qu’une destinée éphémère.
  - Il faut se reporter en 1819 pour noter que l’entrepreneur Godot avait sollicité l’autorisation de faire passer par les quais et les Grands Boulevards des voitures à itinéraires fixes du genre de celles qui avaient fonctionné au XVIIe siècle, sa demande fut rejetée sous prétexte que le serice serait une cause d’embarras pour la circulation publique.
  - L’idée fut reprise en 1824 par Messieurs Dubourget etd’Audron, puis en 1826 par Messieurs Baudry et Boitard, mais ces demandes furent repoussées par M. Delaveau, préfet de police. M. Baudry avait créé un très modeste service de voitures publiques à Nantes, mais il avait inventé le nom d’omnibus; il avait essayé également un service à Bordeaux. Ce n’est que le 30 janvier 1828 qu’une nouvelle demande faite par M. Baudry fut l’objet d’une réponse favorable ; il fut autorisé à établir dans l’intérieur de Paris des services de « diligences urbaines » qui sous le nom d’omnibus furent annoncées au public parisien par des affiches énormes qui disaient notamment :
  - « Ces voitures, dont le nombre va être incessamment porté jusqu’à » cent dans Paris, préviennent de leur passage par un jeu de trompettes » de nouvelle invention. Elles sont organisées de manière qu’elles.. » s’arrêtent au moindre signe fait au cocher ou au conducteur ; que la » portière située dans la partie postérieure ne fait courir aucun danger » anx personnes qui montent ou descendent ; qu’un conducteur, chargé » de la perception du prix de la course, veille au maintien de l’ordre » qui doit toujours y régner ; que des lanternes sont disposées de ma-» nière à éclairer non seulement l’extérieur, où elles jettent une grande » masse de lumière, mais encore l’intérieur de la voiture et particuliè-» rement le marchepied ».
  - « Chacune d’elles porte sur ses flancs l’indication du point de départ » et d’arrivée. »
  - » Le service établi dans Paris, sur des lignes données par l’adminis-» tration de la police, sera organisé de telle sorte que le trajet d’une » voiture à l’autre sera d’une demi-lieue ou à peu près ; que le nombre » de voitures sur chaque ligne sera assez considérable pour qu’on puisse » les trouver àchaque instant et qu’elles arrivent à leur^,point d’arrêt » au moment où celles d’une ligne opposée y arrivent aussi .
  - » Le prix de la course, qui est de 25 centimes, ne variera jamais,
  - * quel que soit le point de la ligne où monte le voyageur, qui fait » arrêter partout où il veut descendre.»
  - L’ordonnance de Charles X sur les voilures publiques, qui porte la
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- - date du IG Juillet 1828 est la base du règlement de circulation des premières voitures de transport en commun dans Paris.
  - Tout d’abord ces omnibus ne desservaient que la ligne du Boulevard de la Madeleine à la Bastille qui était divisée en deux tronçons, ce qu’on appelle aujourd’hui un sectionnement, à la Porte Saint-Martin. De quart en quart d’heure des voitures partaient du terminus.
  - Du 11 avril au 15 octobre 1828 on transporta 2 560 624 voyageurs, soit 310 voyageurs par journée-voiture.
  - « Grâce à la création des omnibus qui commencent à rouler le 30 » janvier, dit F. Evrard dans sa Revue de l’année 1828, Paris est doté » d’un moyen de transport à la portée de toutes les bourses ; les lourds » véhicules à 14 places, en forme de gondoles fermées à l’arrière par » une porte à ressort et dont le cocher annonce le passage à l’aide d’une » pédale actionnant une sorte de trompe lugubre, obtiennent vraiment un » vrai succès après que la duchesse de Berry par sa fantaisie de monter » dans l’une des voitures Madeleine-Bastille a mis la nouvelle entre-» prise à la mode. Alors les artères du centre sont sillonnées tous les » quart d’heure par les diligentes, les citadines, les hirondelles, et aussi » par ces énormes tricycles à 20 places qui gênent la circulation et » assourdissent les passants ».
  - Malgré le haut patronage de la duchesse de Berry qui donna son nom au service, éphémère du reste, des « Garoliues » et qui avait parié 10 000 f contre le roi, pour les pauvres, qu’elle utiliserait le nouveau mode de transport, malgré la consécration du Théâtre du Vaudeville qui joua le 23 mars 1828 « Les Omnibus ou la Revue en voiture », ces entreprises périclitèrent ; la neige de 1829 vint interrompre leur service et l’on fut obligé d’augmenter le tarif à 6 sous et de supprimer un des chevaux.
  - On vit, du reste, paraître à cette époque des modèles extraordinaires de carrosserie, jusqu’à l’omnibus-colosse dont le modèle était exposé au bureau des voitures 17, boulevard de la Madeleine, il avait 4 m de largeur, 9,70 m de longueur et 4 m de hauteur ; il était mû par 4 chevaux marchant à l’intérieur sur un plan incliné !
  - Les services de l'Entreprise Générale des Omnibus fondée sur la concession de Baudry desservirent d’abord 8 lignes, mais peu après de nombreuses Compagnies concurrentes se créèrent et vers 1830, 34 lignes d’omnibus réparties en 13 entreprises différentes desservaient Paris.
  - Leur liste est la suivante :
  - EntrepriseG,edes Omnibus. 1. Madeleine — Bastille (Sectionnement à
  - la Porte-Saint-Martin).
  - 2. Carrousel — Barrière de Passy.
  - 3. Barrière du Roule — Boulevard des
  - Filles-du-Calvaire.
  - 4. Madeleine — Barrière du Roule.
  - 5. Boul. des Capucines — Barr. du Trône.
  - 6. Rue de Vaugirard — Barrière Blanche.
  - 7. Barrière dltalie — Place St-Sulpice.
  - 8. Bastille — Barrière du Trône.
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  - Dames-Blanches..........9. Carrousel — Père-Lachaise.
  - 10. Carrousel — Barrière de la Gare.
  - 11. St-Sulpice — Barrière de la Villette.
  - Entrepirse Gledes Tricycles 12. Rue de Cléry— Barrière de Sèvres. Favorites...............14. Rue Charles-X — Ecole de Médecine.
  - 15. Barrière St-Denis — Barrière d’Enfèr.
  - 16. Rue St-Lazare — Barrière de Sèvres.
  - Orléanaises.............17. PI. de l’Oratoire—Barrière de la Râpée.
  - 18. PI. de l’Oratoire — Barrière de l’Étoile.
  - Diligentes..............19. Rue St-Lazare — Barrière de Gharenton.
  - 20. PI. des Pyramides — Barr. de Monceau.
  - Béarnaises..............21. Bourse — St-Sulpice.
  - 22. Invalides-Bastille.
  - Citadines...............23. PL Dauphine — Barrière de Belleville.
  - 24. Belleville'— Place des Petits-Pères.
  - 25. Porte St-Martin — Chambre des Députés.
  - 26. Boul. Montmartre— Quai des Ormes.
  - Batignollaiscs.........27. Batignolles — Cloître St- Honoré.
  - Hirondelles . ...... 28. Rue de l’Oursine — Place Cadet.
  - 29. Barrière Rochechouart — Barrière St-Jacques.
  - Parisiennes............30. Barrière de Yaugirard — Quai de la
  - Tournelle.
  - 31. Boul. du Temple —Boul. Montparnasse.
  - 32. Rue Racine —^Boulevard Pôissonière. Dames-Françaises . . . .33. Rue d’LIauteville — Barrière École Militaire.
  - Montrougiennes . . . . .34. Montrouge — Place Dauphine.
  - En 1848, les Dames-Blanches elles Dames-FrançaisèS avaieùt fusionné sous le nom de Dames-Réunies et étaient venues s’ajouter les Gazelles et les Constantines.
  - Vers cette époque Victor Fournel publiait: i Ce qu’on voit dans les Rues de Paris » et dressait ainsi la physiologie, comme ôh disait alors, du conducteur d’Omnibus : « Ce n’est rien, écrivait-il, que cette triste » existence du cocher d’omnibus, à côté de celle de son collègue le » conducteur, condamné à se tenir debout tout le jour derrière cette » monstrueuse machiné, en plongeant de tout côté, le long dé chaque » rue, au fond de chaque porte cochère, un regard inquiet pendant que » lés cahots lui brisent les genoux et lui font cruellement danser les » entrailles. L’unique distraction de l’infortuné consiste à regarder » patauger les passants dans les marais du macadam, à tirer plus ou » moins brusquement, en guise de plaisanterie, le cocher par la corde, » enfin à faire marcher l’aiguille d’un pas sur le cadran à chaque nou-» veau voyageur. »
  - En 1854 on ne mentionne plus que 12 Compagnies et 31 lignes exploitées ; c’est alors queut lieu sous l’impulsion ou mieux encore sur
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  - l’injonction du Gouvernement impérial* la fusion des diverses Sociétés avec l’entreprise générale sous lenom de Compagnie Générale des Omnibus.
  - La Ville de Paris conclut à la date du 16 juillet 1854 un traité qui conférait à cette Compagnie unique le droit exclusif « pendant trente » ans, de faire circuler, avec faculté de stationnement sur la voie pu-» blique, les voitures dites omnibus employées au transport en commun » des personnes ».
  - Ce monopole devait donc prendre fin en 1884, mais la convention fut remaniée à la suite de l’annexion des communes suburbaines et le traité du 5 juin 1860 fixait le durée de la concession à 50 ans ; celle-ci expirait donc le 31 mai 1910.
  - Ce traité confirmait le monopole de la Compagnie générale des Omnibus mais réservait à la Ville de Paris la faculté de modifier les lignes primitives, d’en créér de nouvelles, et de régler les horaires. Pour fixer les idées il y a lieu d’indiquer qu’en 1854 le nombre des lignes étant de 29; il fut transporté, au moyen de 400 voitures, 34 millions de voyageurs ; les recettes brutes ressortent à cette époque à 8 400 000 f.
  - En même temps, M. Loubat rapportait des États-Unis le véhicule sur rail portant le nom de tramways, il obtenait en 1859 la concession de la ligne du Louvre à Sèvres et à Vincennes. Le chemin de fer américain, comme on l’appelait alors, n’était toutefois autorisé qu’entre la place de la Concorde et Sèvres en raison de la proximité du château des Tuileries, les voitures effectuaient la dernière partie du trajet directement sur la route à la suite du changement de roues qui se faisait à la place de la Concorde.
  - M. Loubat céda son privilège à la Compagnie générale des Omnibus qui exploita pendant de longues années cette première et unique ligne de tramways. Mais en 1873, 1875 et 1878 des concessions nouvelles furent accordées aux Compagnies de tramways Nord et Sud ainsi qu’à la Compagnie générale des Omnibus pour le réseau municipal de tramways.
  - Quelques années plus tard apparaissaient les premiers essais de traction mécanique sur la ligne de l’Étoile à Courbevoie, d’abord au moyen de locomotives à vapeur, type 'Wmterthur, dont quelques spéciiiiéns sont actuellement encore eh service dans la banlieue. Lés locomotives à feu furent bientôt remplacées par les locomotives sans foyer du système Léon Francq qui font encore lë Service Sur cëtte même lighe.
  - Les tramways à chevaux disparurent peu à péu èt furent remplacés par des tramways à traction mécanique soit à vapeur, soit à accumulateurs (électriques ou à air comprimé) dont la mise en service fut achevéë vers 1900. Entré temps ët malgré les protestations dë la Compagnie générais dés Omfiibus cjui iriVbqüait Son monopole, la Ville dë PâriS accordait la concession du tramway funiculaire de Belleville, cëlle du tramway de Romainville à la place de là République ët autorisait lë prolongement de la ligne Pëtit-Ivry-les Halles.
  - Vers cette époque et pour développer iës lignes de pénétration à la veille de l’Exposition univèrselle, l’Etat concéda directement à quelques Sociétés un assez grand nombre de lignes mixtes, Paris èt banlieue, à des tarifs très bas, la tràctiôü èlëctriqué Se fit par trolley Ou contacts
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  - superficiels ; en même temps, la Ville mettait en service la première ligne de son réseau métropolitain dont la longueur totale ne sera pas moindre, après achèvement, de 150 km qui a apporté de si réelles modifications dans nos habitudes parisiennes.
  - Les lignes de tramways de Paris représentent actuellement 366 km de lignes dans Paris et 463 km dans la banlieue.
  - Quant aux omnibus, le réseau au 31 décembre 1909 comprenait 38 lignes formant un réseau de 250 km environ. La progression des transports en commun dans Paris est mise en lumière par l’examen des graphiques (PI. 222, fig. 2).
  - Les tramways mécaniques et le Métropolitain n’ont pas tué le réseau des omnibus, comme certains s’étaient plu à l’annoncer, mais ont obligé la Compagnie générale des Omnibus à ne pas attendre, pour le transformer l’expiration de sa concession et à la suite d’un concours organisé entre les divers constructeurs d’automobiles à l’occasion du salon de 1904, elle passait commande, à la Société des automobiles Brillié, des autobus nécessaires pour équiper quelques lignes et elle était autorisée à les mettre en service par délibération du Conseil municipal en date du 12 avril 1906.
  - ANNEXE II
  - Spécification des omnibus automobiles de Londres (Extraits).
  - Avis AUX PROPRIÉTAIRES SUR LES CONDITIONS A REMPLIR POUR OBTENIR UN CERTIFICAT D’ADMISSION D’OMNIBUS AUTOMOBILES.
  - Les voitures à traction mécanique et soumises au Light Locomotive Act, doivent répondre aux prescriptions de ces lois ainsi qu’aux règlements pris par l’autorité locale en vertu de ces lois et autres lois subséquentes.
  - Chaque nouveau type d’automobile en instance d’autorisation doit être présenté à New Scotland Yard aux fins d’inspection. Le propriétaire doit produire au moment de l’inspection le certificat d’immatriculation ainsi qu’une attestation du constructeur certifiant que les matières premières employées à la fabrication des pièces sont de bonnes qualités, que le mécanisme est en parfait état de fonctionnement et que la voiture présente toutes les garanties de sécurité exigibles sous tous les rapports pour le service public.
  - Si après inspection le véhicule est agréé, cet agrément s’étend à toutes
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  - les voitures du même genre et les autres de même type n’ont pas besoin d’être représentées à Scotland Yard.
  - Pour les voitures à impériales, les conditions spécialés suivantes doivent être strictement observées : le nombre des voyageurs à prévoir sur une voiture de ce genre ne pourra excéder en aucun cas le chiffre de seize à l’intérieur et dix-huit à l’extérieur ; toutefois si le nombre prévu est inférieur à trente, le nombre de voyageurs transportés à l’extérieur ne dépassera pas la proportion de sept à l’extérieur pour six à l’intérieur.
  - Poids. — Les omnibus doivent être construits de telle façon que le poids maximum de 3 000 kg à vide ne soit jamais dépassé ; ou bien, si
  - les fabricants le préfèrent :
  - Essieu arrière, en charge................... 4 064 kg
  - Essieu avant, en charge. . ............2 032 kg
  - Poids total, en charge. . .................. 6 096 kg
  - Ce poids s’entend lorsque la voiture est en pleine charge et prête sous tous les rapports pour faire le service ; il est prévu un poids de 63,420 kg (140 lbs) pour chaque voyageur de même que pour le chauffeur et le conducteur.
  - Si le poids n’est pas réparti dans la proportion de deux tiers sur l’essieu arrière, les dispositions doivent être prises dans la distribution du poids de façon que l’essieu avant n’ait pas à supporter une charge exagérée ; le poids maximum ne devra, en aucun cas, excéder 6 096 kg.
  - a) Châssis. — La longueur du châssis ne doit pas excéder 6 m, mais si la plate-forme fait partie intégrale du châssis, la longueur totale peut être de 7 m.
  - Toutes les pièces au-dessous de la voiture, comprise entre les pivots de l’essieu avant et les leviers de direction (qui doivent être placés aussi. près que possible des roues) jusqu’à l’essieu arrière doivent surplomber le sol d’au moins 25 cm quand le véhicule est entièrement chargé; il y a lieu de prévoir que l’usure des bandages, l’applatissement des ressorts et des sièges des dits ressorts et autres causes de nature à réduire la hauteur prescrite aient pour résultat d’abaisser ce minimum imposé de telle façon que cette hauteur soit toujours d’au moins 25 cm.
  - b) Ressorts. — Les ressorts arrière doivent être fixés ou posés sur l’essieu arrière, aussi près que possible des roues ; la longueur entre les côtés extérieurs ne sera pas inférieure à 1,25 m. Lorsqu’on emploira un ressort transversal on devra le disposer de telle sorte qu’il ne provoque ni n’aggrave le dérapage. Les ressorts avant devront être aussi grands que possible et mesurer au moins 0,95 m d’une extrémité à l’autre.
  - c) Empattement. — Il n’excédera pas 4,40 m et sera calculé de façon à prévenir autant que possible les dérapages et déplacements irréguliers.
  - d) Voie.—‘ Elle doit être exactement la môme pour les roues avant que pour les roues arrière; la distance de centre à centre prise sur les axes ne doit pas être inférieure à 1,70 m. En aucun cas la voie avant ne sera moindre que la voie arrière.
  - Bull.
  - 44.
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  - e) Bandages. — La matière servant à leur fabrication doit être souple et élastique de manière à réduire autant que possible les vibrations. On ne doit pas adopter de bandages sectionnés (blocs) pour une voiture soumise à l’inspection.
  - f) Dimensions du châssis. — Elles ne doivent pas excéder en aucun cas, tout compris, 7 m de longueur et 2,20 m de largeur.
  - g) Freins. — Chaque véhicule doit être muni d’au moins deux freins indépendants capables chacun d’arrêter et de maintenir la voiture dans toutes positions. Ils doivent aussi être pourvu au besoin d’appareils compensateurs.
  - h) Direction. — Les voitures devront être faciles à conduire et susceptibles de virer dans un espace relativement court de manière à ne jamais entraver la circulation des autres véhicules.
  - Les joints à rotules dont les commandes de direction, lorsqu’il en est fait usage, ne doivent pas être pendants, mais les barres longitudinales ou transversales doivent être soutenues par la rotule.
  - Toutes les pièces assemblées par des boulons et écrous, exposées à de fortes vibrations doivent être fixées à l’aide d’écrous de sûreté ou à ressorts spécialement disposés pour empêcher tout desserrage et tout bruit.
  - Le mécanisme doit être construit de telle façon qu’il ne résulte de son emploi ni bruit ni vibrations.
  - L’entretien de la voiture en parfaite condition dans cet ordre d’idées sera rigoureusement surveillé.
  - Les mécanismes propulseurs devront être prévus pour ne pas dépasser la vitesse prescrite dans le Local Government Board Order, c’est-à-dire 19,3 km à l’heure à moins qu’ils ne soient munis d’un appareil avertisseur automatique très sonore qui fonctionnera aussi longtemps que le véhicule marchera à une vitesse supérieure à 19,3 km à l’heure.
  - Le graissage de la machine et la carburation doivent être réglés de telle sorte qu’il n’y ait pas d’émanation de fumée.
  - Les carburateurs et autres récipients à essence, à moins d’être parfaitement installés et isolés, ne devront jamais se trouver à proximité des magnétos ou des circuits électriques.
  - Quand la voiture est munie d’un tablier ou carter inférieur, fixé sous le mécanisme et le moteur, on devra le disposer de telle façon que toute quantité d’essence qui coulerait dans le dit carter ne puisse y demeurer et s’écoule facilement au dehors.
  - Des appareils extincteurs d’incendie approuvés devront être disposés de façon à pouvoir être employés rapidement.
  - Les réservoirs à pétrole et autres combustibles liquides devront être convenablement aménagés et d’une résistance suffisante, ils seront placés de façon que le liquide qui en déborderait ne tombe pas sur les boiseries ou ne s’accumule pas en des endroits où il s’enflammerait facilement. L’extrémité du tuyau de remplissage ou d’arrivée du combustible sera autant que possible à l’extérieur de la carrosserie.
  - Le tuyau d’échappement ne doit pas aboutir dans le carter inférieur, ni se trouver dans une position telle que l’huile ou toute autre matière vaporisable ou inflammable soit susceptible de goutter sur lui.
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- - L’orifice de sortie du silencieux doit être placée de manière à ne pas rejeter les gaz d’échappement directement en arrière ou sur le sol, oh bien de façon à effrayer les chevaux qui suivent immédiatement la voiture.
  - Les mécanismes seront construits de façon que l’huile ou la graisse ne puisse tomber des coussinets sur la route et l’observation de ce principe sera l’objet d’une surveillance rigoureuse.
  - Quand des carters sont placés au-dessous des pièces ils doivent avoir des parois suffisantes pour retenir l’huile aux montées ou aux descentes, ou être convenablement appropriés en tous cas à cette destination.
  - Si besoin est, l’arbre de propulsion sera entouré d’une enveloppe cylindrique, de façon à réduire au minimum les chances d’avaries dans le cas où cet arbre viendrait à se rompre.
  - Les chaînes de commande et leurs pignons doivent être garantis par un carter approprié.
  - Carrosserie. — La hauteur intérieure mesurée à partir du niveau du plancher formé de lattes, jusqu’au rebord inférieur des appuis main ou autres pièces de ce genre ne doit pas être inférieure à 1,75 m au centre de l’omnibus, ni dépasser 1,83 m à la ligne médiane. Du sol au rebord extérieur du toit ou au rebord de la gouttière, la hauteur ne doit pas dépasser 2,75 m; au centre extérieur du toit le maximum est fixé à 2,82 m.
  - La largeur intérieure de la carrosserie, c’est-à-dire entre les dossiers des sièges doit être au moins de 1,40 m, quand les sièges sont disposés dans le sens de la longueur.
  - A l’impériale, le sommet des garde-corps devra être à 0,915 m au moins au-dessus du lattis du toit et à 0,45 m au-dessus de la partie la plus élevée du siège.
  - Il sera laissé au moins à 0,40 m mesurés en ligne droite, par place et par voyageur, chaque place étant disposée de façon convenable pour s’asseoir. Si l’on adopte la disposition des sièges réversibles soit à l’intérieur, soit à l’impériale, les dispositions doivent être prises de manière à laisser au moins un intervalle de 0,65 m compris entre le dossier du siège qui se trouve en face et la face interne du siège suivant de façon qu’il y ait la place voulue pour les genoux des voyageurs.
  - Aucun dais ou autre superstructure analogue ne sera permis sur le toit d’un omnibus construit pour transporter des voyageurs à l’impériale.
  - Les marches d’accès à l’intérieur ou à l’impériale doivent être placées sur le côté et à l’arrière de la voiture et présenter toutes les garanties de commodité en même temps que de solidité. La marche la plus basse ne devra pas être élevée de plus de 37,5 cm ou de moins de 10,5 cm au-dessus du sol.
  - Des mesures efficaces devront être prises dans le but d’éviter le bruit causé par les vibrations du châssis des fenêtres et des vitres.
  - La voiture sera convenablement éclairée tant à l’intérieur qu’à l’extérieur dans une position telle que tout danger d’inflammation acciden-
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  - telle en soit écarté autant que possible. Les tuyaux seront posés à l’extérieur du toit et non à l’intérieur.
  - Les phares avant, produisant une lumière trop éclatante, ne sont pas autorisés.
  - Les renseignements ci-après doivent' être peints sur la voiture :
  - Poids et vitesse exigés par les ordonnances du Local Government Board.
  - Nom et prénoms du propriétaire de chaque côté de la voiture, mais en dehors des roues.
  - Les mots « Metropolitan Stage Carriage » et le numéro de la plaque « numéro de police » à l’intérieur et à l’extérieur; l’inscription extérieure sera placée à l’arrière du côté montoir.
  - Les prix de transport et le nombre des voyageurs que la voiture peut transporter seront peints lisiblement à l’intérieur et à l’extérieur.
  - Bureau des voitures publiques,
  - New Scotland Yard, 30 août 1909.
  - ANNEXE III.
  - Concours de poids lourds A.CLF 1910.
  - Conditions que doivent remplir les véhicules des 3e et 4° catégories.
  - (Programme delà Compagnie Générale des Omnibus de Paris)
  - 1°. — Omnibus a grande capacité, 32 ou 34 places.
  - Les omnibus vides, en ordre de marche, y compris le mécanicien ne doivent pas dépasser le poids total de 4 800 kg. (voitures 32 places) ou de 5 000 kg. ( voitures 34 places).
  - Aucun essieu ne devra porter, en charge complète plus de 5 000 kg (les voyageurs étant comptés à raison de 65 kg en moyenne).
  - L’omnibus avec roues d’avant de 900 mm de diamètre doit pouvoir en une seule manœuvre, tourner entre deux trottoirs parallèles distants de 14,50 m.
  - A. Châssis. — La conduite du châssis devra être établie à gauche.
  - Le poids du .châssis nu, en ordre de marche, y compris le siège du mécanicien et le chargement de combustible, eau, etc., etc. ne devra pas dépasser 3 200 kg (châssis 32 places) et 3 400 kg (châssis 34 places).
  - Les roues d’avant auront un diamètre de 900 mm et celles d’arrière un diamètre de 950 m : elles seront garnies de bandages caoutchoutés.
  - Le siège d’avant faisant partie du châssis, devra comporter deux baquets séparés pour le mécanicien et une autre personne.
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  - Les voitures en charge complète devront pouvoir réaliser en palier une vitesse de 20 km à l’heure, sans d’ailleurs pouvoir dépasser 25 km à l’heure.
  - La démultiplication devra être telle que la voiture puisse gravir une côte de 8 % en charge complète, à la vitesse de 9 km à l’heure.
  - Le réservoir de combustible devra avoir une capacité minimum de 100 1, si ce dernier est de l’essence, de l’alcool carburé ou du benzol ; et en général, s’il s’agit d’un autre combustible, l’approvisionnement devra correspondre à un parcours minimum de 180 km sans ravitaillement.
  - Les caractéristiques principales à observer sont les suivantes :
  - Écartement minimum des longerons à l’arrière 1,100 m.
  - Porte à faux avant maximum (compté de la traverse avant du châssis à l’essieu avant), 950 mm.
  - Empattement maximum, 4,450 m.
  - Porte à faux arrière maximum (compté de l’essieu arrière à l’extrémité arrière de la carrosserie), 2,150 m.
  - Voie arrière maxima (comptée à l’extérieur des jantes). 2,200 m.
  - Hauteur en charge complète du châssis au-dessus des longerons, 0,780 m.
  - Flexibilité des ressorts d’avant, 80 à 85 mm par tonne,
  - Flexibilité des ressorts d’arrière, 75 à 80 mm par tonne.
  - Tous les organes mécaniques devront être facilement accessibles et démontables.
  - B. — Carrosserie. — La carrosserie couverte devra être sans impériale et comporter’32 ou 34 places.
  - Le nombre des places de lre classe variera entre 33 0/0 et 50 0/0 du nombre total des places.
  - Toutes ces places seront assises.
  - Le nombre des places assises de 2me classe sera au moins égal à celui des places debout.
  - Les banquettes pourront être ou longitudinales ou transversales ou présenter simultanément ces deux positions.
  - La largeur nette par place assise sera au minimum de 0,450 m.
  - La surface nette minima attribuée à chaque personne debout sur plate-forme (voyageurs ou receveurs) sera de 25 dm2,
  - La largeur maxima de carrosserie comptée à l’extérieur de la caisse sera de 2,300 m.
  - 2°. — Omnibus a capacité réduite, 27 places.
  - Les omnibus vides, en ordre complet de marche, y compris le mécanicien, ne devront pas dépasser le poids total de 4.200 kg.
  - Aucun essieu ne devra porter, en charge complète, plus de 4.000 kg (les voyageurs étant comptés à 65 kg en moyenne).
  - L’omnibus avec roues d’avant de 900 mm de diamètre doit pouvoir, en une seule manœuvre, tourner entre deux trottoirs parallèles distants de 13,50 m.
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- - A. — Châssis — La conduite du chsâsis devra être établie à gauche.
  - Le poids du châssis nu en ordre de marche, y compris le siège
  - d’avant et le chargement de combustible, eau, etc. etc., ne devra pas dépasser 2-800 kg.
  - Les roues d’avant auront un diamètre de 900 mm ; celles d’arriéré auront un diamètre de 950 mm ; elles seront garnies dé bandages caoutchoutés.
  - Le siège d’avant, faisant partie du châssis, devra comporter deux baquets séparés pour le mécanicien et une autre personne.
  - La voiture, en charge complète, devra pouvoir réaliser, en palier une vitesse de 20 km à l’heure sans d’ailleiirs pouvoir dépasser la vitesse de 25 km à l’heure.
  - La démultiplication devra être telle que la voiture puisse gravir Une côte de 8 % en charge complète, à la vitesse de 8 km à l’heùrè.
  - Le réservoir de combustible devra avoir une capacité minima de 90 1, si ce dernier est de l’essence, de l’alcool carburé ou du benzol ; en général, s’il s’agit d’un autre combustible, rapprovisiôhneiheht devra correspondre à un parcours minimum de 180 km sans ravitaillement.
  - Les caractéristiques principales sont les suivantes :
  - Écartement minimum de longerons à l’arrière, 1 ih.
  - Porte à faux avant maximum, 950 mm.
  - Empattement maximum, 4 m.
  - Porte à faux arrière maximum, 2 m.
  - Voie arrière maxima (comptée à l’extérieur des jantes) 1,900 m.
  - Hauteur en charge complète au-dessus des longerons, *780 mm.
  - Flexibilité des ressorts d’avant, 75 à 80 mm par tonne.
  - Flexibilité des ressorts d’arrière, 70 à 75 mm par tonne,
  - Tous les organes mécaniques seront facilement accessibles et démontables.
  - B. — Carrosserie. — La carrosserie couverte devra être Sans impériale et comporter 27 places.
  - Le nombre des places de lré classe sera de 9, toutes assises.
  - Le nombre des places de 2me classe sera de 18 dont 9 au moins assises.
  - Les banquettes pourront être transversales oü longitudinales, au gré du constructeur.
  - La largeur nette par place assise sera de 0,45 m au minimum.
  - La surface nette par voyageur debout sur plate-forme (voyageurs ou receveurs) sera de 25 dm2 carréSi
  - La largeur maxima de carrosserie comptée à l’extérieur de la caisse sera de 2 nu
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  - TABLE DES MATIÈRES
  - PREMIÈRE PARTIE
  - Préliminaires de la nouvelle concession.
  - I. — Les autobus de Paris........................................... 584
  - II. — Les motorbus de Londres........................................... 590
  - III. — Les omnibus automobiles de Berlin............................... 593
  - IV. — Les omnibus automobiles de Bruxelles............................. 594
  - V. — Historique de la nouvelle concession. — Revue des actes administratifs et des délibérations du Conseil Municipal, modifications apportées aux cahiers des chargés. Là nouvelle concession du 22 mars 1910................. 595
  - DEUXIÈME PARTIE
  - Étude économique de la question.
  - Résume des nOuvelles'conventions...............................; 603
  - Consistance pu réseau-initial — Réseau complémentaire ........ 609
  - Influence sur les caractéristiques techniques de la construction. . . . 609
  - Étude sommaire du prix de revient du kilomètre-voitüRe........... 620
  - I. —
  - II. —
  - III. —
  - IV. -
  - TROISIÈME PARTIE
  - Discussion technique des éléments de la construction.
  - I. — L’âgénï moteur, air comprimé, vapeur, électricité, moteùV à éXpïosiôns . 624
  - II. — Détermination de la puissance motrice. — Choix du combustible : alcool
  - carburé, ëssencè, benzol, naphtaline, gaz pauvre .. 4 ........ . 626
  - lit. — Mécanismes et transmissions. — Changements dé vitèssè ........ 635
  - IV; — Transmissions aux roués arriéres, organes de poussée sur le châssis. . . 638
  - V. — Bandagès ÉLASTiiQUÉs, pneumatiques, pleins, hloès................... . 640
  - Caractéristiques techniques des types nouveaux de véhicules adoptés POUR LÈS ÀÜtOBUS DÉ PAftlS . 644
  - Annexe n° 1. — Historique des transports en commun A parIs.............. . . . 652
  - — ïi° 2. — Spécification dés Omnibus automobiles de Londres............ 655
  - — n° 3. — Concours des poids lourds A. C. F. 1910...................... 660
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- - TABLE ALPHABÉTIQUE
  - PAR
  - NOMS D’AUTEURS
  - DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS LE 1er SEMESTRE, ANNÉE 1910. (Bulletins de janvier à juin.)
  - Arnoux (R.). — L’équilibre longitudinal. — La courbure des surfaces
  - portantes des aéroplanes (bulletin de janvier)......................( 40
  - Barbezat (A.). — Description de quelques turbo-machines et comparaison de celles-ci avec les machines à piston correspondantes (bulletin
  - d'avril)............................................................ 271
  - Bénard (J.) — Différents modes d’éclairage des phares (bulletin de
  - mars).................................................................. 123
  - Comandon (Dr J.). — L’ultra-microscope et le cinématographe (bulletin de mars)............................. ................ ............ 184
  - Dibos (M.). — Considérations sur une explosion survenue à bord du
  - Tankvoilier « Jules Henry » (bulletin de février)................... 91
  - Eiffel (G.). — Installation d’un laboratoire d’aérodynamique (bulletin
  - de janvier) . ............................................ 7
  - Esnault-Pelterie (R.). — Suite à la communication sur le laboratoire d’aérodynamique du Champ-de-Mars. — Discussion et note annexe
  - (bulletin de janvier)................................................... 60
  - Gouvy (A.) — Note sur l’application des souffleries rotatives aux hauts
  - fourneaux (bulletin d’avril)....................................... 342
  - Guillet (L.). — Remarques sur l’écrouissage (bulletin de juin) .... 547
  - Hart (G.). — L’évolution dans les systèmes de constructions navales. —
  - Un nouveau système de construction (bulletin de mai)................ 417
  - Heryngfet (Serge). — Un nouveau mode de fonctionnement écono-mique^des foyers de générateurs à vapeur et autres réalisés par le
  - tirage équilibré (bulletin de mai) ’. . ............................... 452
  - Laubeuf (M.). — L’état actuel de la construction des sous-marins et
  - submersibles (bulletin de février) ..................................... 81
  - Le Fort (P.). — Méthodes nouvelles pour l’étude des tracés de voies de
  - chemin de fer (bulletin de mai)..........................*.......... 477
  - Marquet (Ch.). — Emploi des chambres de sûreté dans les mines (bulletin de mai) ........................'................................ . 445
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- - — 665 —
  - Michel-Schmidt (M.). — Le bassin à flot de la Société de la Gironde,
  - à Bordeaux (bulletin d’avril)....................................... 351
  - Monteil (G.). — Etude de quelques points particuliers du fonctionnement des turbines à vapeur (bulletin de juin)........................ 558
  - Périn (L.). — Étude comparée sur le procédé classique de fabrication du plâtre, dit des « fours culées » et le procédé Périn (bulletin de
  - mars).................................................................. 195
  - Périssé (L.). — La concession des autobus de Paris (bulletin de juin). 583
  - Rateau (A.). — Les turbo-machines et leurs récentes applications (bulletin d’avril)........................................................ 217
  - Rey (J.). — Quelques remarques sur les turbo-machines (bulletin d’avril).............................................................. 315
  - Robin (F.) — Expériences sur l’écrouissage de l’acier et des métaux
  - industriels (bulletin de juin)......................................... 523
  - Rousiers (P. de). — Le rôle économique du navire de commerce
  - moderne (bulletin de février)......................................... 110
  - Schneider et Cie. — Visite du Bureau et du Comité de la Société des Ingénieurs Civils de France, les 20, 21 et 22 décembre 1909. — Note succincte sur l’organisation technique et industrielle de l’Usine du
  - Creusot (bulletin de février).......................................... 57
  - Taffanel (J.). — La station d’essais de Liévin (bulletin de mars) . . . 423"* jéfy
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - imprimerie CHAix, rue UERGÈRE, 20, paris. — 12154-6-10. — (Encre Lorilleui).
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- - §me gérie - 19e Volume
  - LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - PL 199
  - ENSEMBLE DE L’INSTALLATION
  - Coupe transversale CD
  - Coupe longitudinale AB
  - .............._______________
  - LqiUpiMtr bahxJe/ = fjrfJrr^s_
  - Coupe horizontale GH
  - Coupe transversale E F
  - * -. Â^M- i i- iw. x jm*
  - _____: .____________. _ _ „__
  - Echelle
  - r J-o/trU*-. 20me 1res
  - Ajutage de 2 m. de diamètre
  - Légende
  - a Partie antérieure du hangar formant réservoir.d'air, b Ajutage de 1 m. 50 de diamètre pour arrivée d’air, c Chambre d’expérience.
  - d Balance aérodynamique portant la plaque d'essai, e Châssis mobile servant aux essais manométriques. f Entrée au ventilateur.
  - g Ventilateur centrifuge Sirocco de 1 m. 75 de diamètre d'auba^e.
  - h. Dynamo de 50 Kw o.u 70 HP (Le courant est fourni par le groupe électrogène de la Tour Eiffel), i Couloir pour échappement de l’air, j Passage de sortie de l’air, k Grande cloison dp séparation.
  - 1 Chambre d'éclusage. . !
  - m Logement du Gardien, n Sous-sol formant.magasin.
  - Société des Ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Janvier *1910
- pl.199 - vue 687/704
- - LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - PI. 200.
  - gmo Série 19e Volume
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - 1. — Vue extérieure du Laboratoire
  - 6. — Vérification des centres de poussée
  - Bulletin de'Janvier 1910
- pl.200 - vue 688/704
- - 6me Série - 19e Volume
  - LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - PL 201
  - BALANCE AÉRODYNAMIQUE
  - Elévation Coupe
  - Plan
  - ______J
  - PRINCIPE
  - Le bras vertical D de la balance supporte, par l'intermédiaire d’une tige mobile C, la. surface plane ou. courbe en expérience S. Il est fixé à un châssis horizontal E qu'on fait osciller successivement autour des couteaux A et B, d'après la position qu'on donne à l’excentrique G. L'effort sur le châssis est reporté, par les couteaux H et J, sur le fléau K portant le plateau L qui reçoit les poids établissant l'équilibre. Une troisième expérience faite avec la plaque retournée de 180° autour de l'axe de la tige, achève la détermination en grandeur, direction et point d’application, de la résultante projetée sur le plan de la figure.
  - Société des Ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Janvier 1910
- pl.201 - vue 689/704
- - 6me Série - 19e Volume
  - LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - PL 202
  - RÉSULTANTES UNITAIRES, EN GRANDEUR ET POSITION, DE L’EFFORT DE L’AIR SUR DES PLAQUES ALLONGEES
  - Ces valeurs multipliées par la surface eu m. q. et le carré de la vitesse en m. sec.
  - l’effort en kg.
  - Echelles
  - Longueurs : î^poiir $%. Coefficients'. O^afîpour 0,001
  - Plaque droite de 85x15
  - ? K0.057
  - 75?
  - 38°
  - Kj =0.0727
  - in j ls |
  - A_____________________àr
  - Société des Ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Janvier 1910
- pl.202 - vue 690/704
- - Pî. 203
  - 6“.Série - 19“ Volume LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - RÉPARTITION DES PRESSIONS SUR LA PLAQUE COURBE DE 90C“XI5CM (FLÈCHE 4i)
  - les -pressions sontrajportéesàuneïLtese ielOfeteqrimées cntnillimètres d'eau
  - Pressions dans -9 la section médiane |_L-l\
  - Courbes d’égales pressions sur la surface concave
  - Courbes d'égales pressions sur la surface convexe
  - Bord d-’lattaque
  - Bord d:
  - Bord d1
  - Bord d’attaque
  - Bord d'
  - Bord d’attaque
  - •Bulletin de Janvier 19dO
  - Société
  - Civils de France
- pl.203 - vue 691/704
- - LABORATOIRE AÉRODYNAMIQUE DE M. G. EIFFEL
  - PI. 204
  - 6me Série - 19e Yolume
  - RÉPARTITION DES PRESSIONS SUR LA PLAQUE RECTANGULAIRE DE 85C"XI5‘
  - (Lespressioiis sont xagp or t è e s i uae ^/rte s s e de/iOm__g et exprimés en d'eau )
  - ______________Pressions dans /TT L*.
  - ___/\ la section médiane /Tl L
  - Courbes d’(
  - attague
  - Bord d’attaque
  - 2 3 4 5 6
  - Bulletin de Janvier 1910
  - Société
  - Ingénieurs Civils de France
- pl.204 - vue 692/704
- - 6e Série. 49e Volume.
  - EXCURSION AUX USINES DU CREUSOT - DECEMBRE 1909
  - PI. 205.
  - VUE GÉNÉRALE DES USINES DU CREUSOT
  - Fig. 2. — Ateliers d’artillerie sud. Fig. 3. — Un canon à tir rapide. Fig. /,. — Au polygone d’artillerie (21 décembre 1909). Fig. 3. . Fig. 7. — Hall de tïetlage des canons.
  - Société des Ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Février 1910.
  - I.iil*. CHAIX* — 7G40-’3-iO.
- pl.205 - vue 693/704
- - 6e Série. J9e Volume
  - EXCURSION AUX USINES DU CREUSOT — DÉCEMBRE 1909
  - LM. 206.
  - Fig. 13. — Ateliers d’arlillerie nord et sud.
  - Fig. -13. — Atelier de peinture des caissons et avant-trains.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Février 19X0.
- pl.206 - vue 694/704
- - 6e Série. 49e Volume,
  - L’ÉTAT ACTUEL DE LA CONSTRUCTION DES SOUS-MARINS ET SUBMERSIBLES
  - PI. 208. PI. 207 et 208.
  - PI. 207.
  - Fig. 1. — Sous-marin du type Naïade.
  - Fig. 2. — Sous-marin du type Naïade.
  - Fig. 8. — Le Narval, premier submersible système Laubeuf (1891).
  - Fig. 9. — L'Aigrette, submersiblejfrançais système Laubeuf (1902).
  - Fig. 10. — Le Prairial, submersible irançais du type Pluviôse système Laubeuf.
  - 0° Série. 19e Volume,
  - EXPLOSION DU TANKVOILIER “ JULES-HENRY
  - Fig. 6. — Aspect du pont supérieur (bâbord) en regardant vers le mât de misaine. Fig. 9. — Dégâts dans la partie haute sur l’avant, du navire.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Février 1910.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Février 1910
  - IMI\ CiiAix. — 7040-3-10-
- pl.207-208 - vue 695/704
- - 6e Série. 19e Volume.
  - DIFFÉRENTS MODES D’ÉCLAIRAGE DES PHARES
  - PI. 209.
  - r A. — Feu éclair hyperradiant, de 1,330 de distance focale, à éclat simple. Fn;. K. — Feu éclair de 3e.ordre, sur soubassement b. chariot et flotteur à mercure, Fig. ô. — Feu éclair électrique, de o,3no de distance focale, il pivot
  - •iG. 3. ^ |5 — Feu éclair de 4“ ordre, de 0,230 de distance focale, à groupe de 2 éclats. à groupe de 3 éclats. et lloltuur a mctcure, a groupe de 2 éclats.
  - Fig. 6. — Feu éclair de 4e ordre, de 0,230 de distance locale, à pivot et flotteur à mercure, a groupe de 3 éclats blancs.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Mars 1910.
  - LA STATION D’ESSAIS DE LIÉVIN
  - PL 210.
  - PL 241. (PL 209, 210, 211.)
  - Fig. 1. — Vue d’ensemble des galeries.
  - Fig. 6. — Une explosion de poussières. Sortie do la flamme à l'orifice de la galerie.
  - Fig. 7. — Destruction des douze derniers mètres de la galerie par une explosion de poussières.
  - L'ULTRA-MICROSCOPE ET LE CINÉMATOGRAPHE
  - Fig. 2. — Sang de grenouille, avec globules altérés.
  - Fig. 3. — Sang de rat infecté de trypanosomes.
  - Fig. 4. — Sang de rat infecté de fièvre récurrente.
  - Fig. 5. — Agglutination des Spirochœla Gallinanmi dans du sang de poule.
  - paris. — IMPRIME»
  - ix. — I01S4-S-10.
- pl.209-211 - vue 696/704
- - 6,ne Série 49e Volume
  - LES TURBO-MACHINES ET LEURS fîECBITfS flPPLimiONS
  - TTT-OTrzr
  - Fig. 1
  - Turbine de 7.500 à 9,000 H P
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin d'Avril 1910
  - Courtier 8c Cie, 43, rue de Dunkerque, Paris
- pl.212 - vue 697/704
- - 6e Série. 49' Volume. LES TURBO-MACHINES MULTICELLULAIRES El LEURS RÉGENTES APPLICATIONS PI. 213.
  - Société des Ingénieurs Civils de France. Bulletin d'Avnl 1910,
  - 6‘ Série. 19» Volume. DESCRIPTION DE QUELQUES TURBO-MACHINES
  - PI. 214.
  - Fig. 4. — Vue intérieure d’un turbocompresseur.
  - Fig. 3. — Turbo-compresseur de la société des Turbo-moteurs à Paris, avec turbine à pétrole.
  - Fig. G- — Condenseur avec pompeà air et pompe de circulation.
  - Société des Ingénieurs Civils de France. . Bulletin d’Avril 1910.
  - 6e Série. 49e Volume. QUELQUES REMARQUES SDR LES TORBÛ-MAÜNES Pi. 215 (PI. 213-214-215).
  - Société des Ingénieurs Civils de France. Bulletin d’Avril 1910. PARIS. — IMPRIMERIE CHAIX. — 41232-3-10.
- pl.213-215 - vue 698/704
- - 6e Série. 19e Volume
  - BASSIN A FLOT DE LA SOCIÉTÉ DE LA GIRONDE
  - PI: 216
  - — Exécution et fonçage des piliers du mur d’enceinte.
  - Fig. s. — Transformation en cale sèche. Exécution des fondations sous attinages et des contreforts.
  - Fig. 2. — Execution de la superstructure du mur d’enceinte. Ensemble du chantier.
  - Cale sèche. Vue d’ensemble, côté des portes busquées.
  - Fig. 7. — Montage du bateau-porte.
  - porteur des turbines du Vergniaud.
  - Fig. 4. — Caissons en béton armé placés il l’arrière des voûtes.
  - Fig. 8- —Montage des portes busquées.
  - Fig. 12. — Entrée du Vergniaud dans le bassin à Ilot.
  - BASSIN A FLOT
  - Fig. 13. — Coupe longitudinale suivant ABCDEFGH
  - Fig 14. — Plan d’ensemble Demi-plan les remblais supposés enlevés
  - \ CaJ/estasL.
  - Côté Bordeaux.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin d’Avril 1910.
  - PARIS. — imprimerie chaix. — 11234-5-10.
- pl.216 - vue 699/704
- - 6™ Série 19e Volume
  - BASSIN A FLOT DE LA SOCIÉTÉ DE LA GIRONDE
  - Pi. 217
  - TÈTE DU BASSIN
  - Fig. 1. — Coupe transversale suivant IJ KL
  - GALE SÈCHE DE FORTUNE
  - Fig. 3, — Demi-coupes transversales 1° au droit d'un pilier 2° au droit d'une voûte
  - CALE SÈCHE DE FORTUNE
  - Fig. 4, — Plan d'ensemble Echelle 1/800
  - ____Longueur TSjTVOO _______„ ___________________________________________
  - ' ~ZZIIZZ~Z~-ZZZZZZZZZZ~~Z-Z
  - . 4-4--1____________________resta.-^-4-4___-I-4—!__________— M**-
  - " rrrlîlrH': : c ^ 1 -j—-
  - 4\ rr\ Ui ' ...—rfr—,!
  - aips
  - îkii - - M.«<&*.- -
  - “TU ; :--- | " 1 V ’ ' ' I I ' ! Tl ...... ; !| : ; | ! i | \j
  - _ 4- ftNfc. . _ i ij@d l'MV- _ 4 Jj&i _ _'/A3S? _ 4.4^4 i4j®4 IJ- _4- ---’!&& —
  - 4J : H 1 . 1 t j. i i ! . „ ::tj. . . H J „ \\n.
  - Longueur_ ÿguœ_eh tiïÿo\_Lhpx_ /"m_]0mz&'jlJ£yp$Ll.___ J%m&ùd£ÿû!>_4- ' i.-'J&ifer-j6p.£P@-î
  - Échelle des fig. 1,2, 3,5 : 4/400
  - _________|(pM
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin d'Avril 4910
  - Courtier & Ci», 43, rue de Dunterque, Paris
- pl.217 - vue 700/704
- - Ont '
  - 6rne Série 19e Volume
  - L/ÉVOLUTION DANS LES SYSTÈMES DE CONSTRUCTIONS NAVALES. — UN NOUVEAU SYSTÈME DE CONSTRUCTION
  - PL 218
  - Navire flottant en eau calme
  - Schéma de la position des lames par rapport au navire
  - Navire sur deux lames
  - égale distance du milieu
  - Fig. 1 à 4. — Etude de la résistance de la coque à la flexion longitudinale
  - ^7; i
  - >t4hs
  - ' U-U4 t
  - Comparaison des systèmes de construction
  - Système transversal
  - Système longitudinal
  - ig. 5. - Demi-coups montrant la charpente par le travers des machines et chaufferies et par le travers des ponts.;
  - Fig. 7. - Demi-coupe montrant la charpente par le travers des machines et chaufferies et par le travers des ponts. M
  - 6. — Echelle des pressions exercées à différentes hauteurs de la coque avec 3m00 d'eau sur le pont supérieur
  - Pcessitm. sui le jont sap32:!'T)arclem.!''
  - CCatriispoadant. â_ 3V0Ü i'ead \
  - Navire sur trois lames dont une au milieu
  - _ïre_s_5um- .svp le_2?poat 55fcpar lemz
  - -Mi!
  - ^stj.ggptCnnÿspç^'agrirf~ü9oQlÆe
  - Sociétô des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Mai 1910
  - Courtier 8c 43, rue de Dunkerque, Paris
- pl.218 - vue 701/704
- - 6e Série. 19e Volume.
  - MÉTHODES NOUVELLES POUR L’ÉTUDE DES TRACÉS DES VOIES DE CHEMIN DE FER
  - PI, 2T97
  - Bulletin de Mai 1910.
  - IMPRIMERIE OHAIX.----13598 GH 0-
- pl.219 - vue 702/704
- - PL. 220.
  - 6e Série. 19e Volume. PI. 224 (PI. 220 et 221)
  - 6e Série. 19e Volume.
  - EXPÉRIENCES SUR L’ÉCROUISSAGE DE L’ACIER ET DES MÉTAUX INDUSTRIELS
  - Fissures de.forgeage dans lamartensile (500 diam.).
  - Fig. 3.
  - Fig. i. — Laiton forgeable, écrasé à 300 degrés (ioo diam.)
  - Fissures de forgeage du constituant S des bronzes (300 diam.)-
  - Fig. 7. — Lames de Neumann rectilignes ou courbées (900 diam.).
  - Fig. S. — Lames de Neumann; forgeage dans l'air liquide . f-1-100 diam.)-.
  - Fig. 9.— Lames de Neumann, forgeage à 200 degrés (t -100 diam.).
  - LA CONCESSION DES AUTOBUS DE PARIS
  - Fig. -i . — Châssis Schneider et Cie pour autobus, à 34 places sans impériale, 1910-,
  - Fig. 2. — Autobus Schneider et O, 30 places sur châssis -i907 transformé.
  - Fig. 3. — Autobus Brasier à avant-train moteur Besançon, carrosserie à plate-forme centrale.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Juin 1910
  - PARIS.
  - IMPRIMERIE CHA1X. — H4980-0—10.
- pl.220-221 - vue 703/704
- - LA CONCESSION DES AUTOBUS DE PARIS
  - PL 222
  - 6me Série 19e Volume
  - X'a
  - 60.000.000
  - 53.000.000 58.000.000 52.000.000 56.000.000 5S.000.000
  - 55.000,000 53.000.000 53.000.000 SLOOO.OOO 50.000.000 19,000.000 58.000.000 51000.000 56.000,000 55.000.000 55000.000 53.OCO.0OO 53.000.000 51000.000 50.000.000 33.000.000 38.000.000 31.000,000 3S.000.000 35.000.000 '35.000.000 33.000.000 32.000.000 31.000.0 00 30.000.000 39.000.000 58.000.000 21000.000 26.000.000 25.000.ÛÛÛ 25000.000 33.000.000 22.000.000 21.00 0,000 20.00 0.000 19.000.000 18.000.000 12.000.000 IB,000.000 15.000.000 15000.000 13.000.000 12.000.000 U. 000.000 10.000.000 9.000.000 8.000.000 7.000.000 6.000,000 5.000.000 5000.000 3.000,000
  - a.000.000
  - L 000.000 O
  - i— L— .! ! —j—|—i— ! i 1 j. i TH i i . i ; "TT i ' i ! -f-r
  - l —j- i! 1 i 1 , | - i ; 1 . ! 1 : ! 1 i .... i I. TP i 1
  - ; 1 t ; i : : i i. -1 1 ! !... i ! i j 1 i t 1
  - ! i J ...J i .. J L i...! i . 1 i | i i j
  - r [. ! j
  - Fig. 2 i L j i
  - . i des i i .j j : !
  - rrugipstoioi neceues- -v oyageurs 1 1 - P
  - dp. la G1 Gale H PS Omni Vin s • j ! l
  - i L j i 1 ! !
  - i. - . de 18d4 à 1909 j j , ; i i * ; l_ j i i i i i j
  - 1 1 ; | j | 1 | i | • i i '
  - 1 : i ! Omni "bu s I . 1 ; 1. i
  - 1 : i TVaïiïwavs .1 i ‘ i i i \
  - : ; ; i j Recettes totalisées 1 i I l i ! I 1 1 1 y
  - T 1 1 i . 1 1 L 1 ! f--—J ! y i
  - i i I ! ; î l | 1 j i /
  - I j i 1 : 1 i i .. j 1 1 : . 1 “i r j l
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  - Bulletin de Juin 1910
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