En 2004, j'avais fait une recherche concernant la transition entre la propulsion des navires par la force éolienne jusqu'à celle qui mettait en oeuvre une force mécanique mue par la vapeur. Cette recherche avait conduit à l'écriture d'un article que je vais vous soumettre dans le post suivant. Volontairement je n'adjoindrai aucune illustration, laissant ainsi à ceux d'entre vous qui seraient intéressés, le soin de trouver, par exemple, des images de la corvette mixte "Sphinx", premier navire à vapeur français pourvu d'une artillerie, ou des frégates mixte du type "Gomer", ou encore du vaisseau à hélice "Napoléon", issu des travaux du célèbre ingénieur du génie maritime Dupuy de Lôme.

Je vais publier l'article en quatre parties :

Lorsque Poséidon privilégia Héphaïstos au détriment d’Eole.

Les techniques de construction des bâtiments à voile, donc uniquement propulsés par la force capricieuse des vents, ont atteint leur apogée au XVIIème siècle. En ce qui concerne les grosses unités, peut-être a-t-on réussi par la suite à améliorer légèrement leur maniabilité en affinant les carènes, mais les procédés employées étaient souvent approximatifs et, de toutes manières, les variations imprévisibles des vents marins rendaient les manœuvres pour le moins malaisées. Si l’importance en était relative pour les navires marchands, c’était un handicap sérieux pour les vaisseaux de combat. En France, c’est l’inspecteur général du Génie maritime Sané (1740-1831), qui est considéré comme le plus célèbre ingénieur de la marine à voile. Mais déjà, dans le courant du XVIIIème siècle, commence-t-on à songer sérieusement à y adjoindre d’autres moyens de propulsion.

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Ce sont les travaux du physicien Denis Papin faisant l’objet d’un mémoire diffusé en 1690, qui vont faire germer dans l’esprit de quelques novateurs, l’idée d’utiliser la force d’expansion de la vapeur d’eau pour la propulsion des navires. Notre ingénieux savant, inventeur notamment du couple cylindre-piston et de la soupape d’échappement, éprouve beaucoup de difficulté pour passer de la théorie à la pratique. Pour être en condition de transformer le mouvement linéaire alternatif en mouvement circulaire continu, il va falloir imaginer et ajouter au dispositif le couple bielle-manivelle, Cet ensemble mécanique étant construit, il le place à l’arrière d’une embarcation dans le but d’entraîner une roue à palettes destinée à propulser l’ensemble. Pourquoi une roue à palettes ? Parce que son mode de fonctionnement s’apparente à celui des avirons ; il met en œuvre des pelles qui, successivement, s’appuient sur l’eau. Des bateliers locaux, sans doute effrayés par la machine et voyant peut-être là une concurrence intolérable à leurs activités, détruisent l’engin. A la fin du XVIIème siècle, ni l’état des connaissances en métallurgie, ni l’existence de moyens d’usinage précis, ne permettent de fabriquer les appareils susceptibles d’exploiter d’une manière satisfaisante cette énergie prometteuse. Bien qu’il y eut au cours de la seconde moitié du XVIIIème siècle quelques tentatives afin de construire ces machines qui, sur le papier, semblaient montrer qu’elles pouvaient avantageusement suppléer aux caprices des vents, il fallut attendre l’émergence, puis le développement de l’ère industrielle dans le deuxième tiers du XIXème siècle pour mettre en service de grands navires équipés de machines fiables et d’un fonctionnement “relativement” économiques. Car contrairement au vent qui est une énergie gratuite et inépuisable, le charbon a un prix et les quantités qui peuvent être embarquées sont limitées.
Une proposition faite par Jonathan Hull en 1737 de placer à l’arrière d’une embarcation fluviale une machine avec un piston à contrepoids, inventée par Thomas Newcomen en 1705, utilisée alors pour évacuer l’eau dans les mines et entraînant deux roues à palettes, n’aura pas de suite. Les essais effectués par le comte d’Auxiron en 1774, et ceux effectués par Perrier en 1775, ne rencontrent pas le succès escompté. Leurs machines ne permettent même pas de remonter le courant, pourtant faible en été, de la Seine à Paris. C’est un français, le marquis de Jouffroy d’Abbans, qui va apporter une première solution à la propulsion mécanique des navires.
Claude-François-Dorothée de Jouffroy, fils du marquis de Jouffroy d’Abbans, officier du Génie, né à Roches-sur-Rognon (Haute Marne) le 30 septembre 1751, mort à Paris le 18 juillet 1832, invente la machine à vapeur à double effet. Il est le concepteur du premier bateau propulsé mécaniquement ayant été en mesure de fournir un service réel, le “Pyroscaphe”. Il avait tout d’abord construit en 1776, une embarcation propulsée par un système d’avirons mûs par une machine à vapeur à simple effet. Il avait, comme on dit, “mis la main à la pâte”, en fabriquant lui-même la partie mécanique, aidé en cela par un dénommé Pourchot, de son état chaudronnier à Beaume-les-Dames. Ce dernier, artisan de grand talent, avait, avec un outillage somme toute assez rudimentaire, réussi à fabriquer un cylindre de cuivre, renforcé sur son diamètre extérieur par des anneaux en fer et dont l’alésage était parfaitement poli. C’est à partir de ce bateau “expérimental”, qui sera en fait sa base d’essais, qu’il va étudier en profondeur les phénomènes physiques et toutes les difficultés qui leur sont liées, puis résoudre un à un les problèmes freinant le développement de la propulsion par la vapeur. Après sept années d’un travail acharné, il va enfin pouvoir produire le premier navire à vapeur utilisant des roues à aubes entraînées par une machine à double effet. On peut effectivement parler de navire lorsqu’on relève les dimensions du “Pyroscaphe” : 46 mètres de longueur, 4,50 mètre de largeur et 0,95 mètre de tirant d’eau. Les roues à aubes sont d’un diamètre de 4,50 mètres et les palettes plongent à 0,65 mètre sous la surface. Le bateau est construit à Lyon et est équipé d’une machine réalisée par la chaudronnerie de M.M. Frèrejean.
C’est le 18 juillet 1783, que le bâtiment va remonter la Saône jusqu’à l’île Barbe, par fort courant. A bord, est notamment embarquée une commission de huit personnes, dont cinq membres de l’Académie de Lyon. La commission va demander que soient exécutées un certain nombre de manœuvres d’accostage et d’appareillage. Elle va être en mesure de constater que tout se passe dans les meilleures conditions, montrant de cette manière que le navire est suffisamment puissant et parfaitement manœuvrable. Pendant seize mois, sans qu’aucune avarie ne vienne perturber son fonctionnement, le navire assurera un service régulier entre Lyon et Mâcon.
Malheureusement, le marquis de Jouffroy d’Abbans subira le sort de nombreux précurseurs : il sera méconnu de son vivant. Il va être ruiné lors de la Révolution et il mourra aux Invalides, où il avait été admis au titre d’ancien officier. Les études qu’il avait menées ainsi que ses réalisations techniques remarquables auraient pourtant dû faire figurer son nom en bonne place devant ceux de Fulton et de Watt dont il fut le devancier, mais l’histoire l’a un peu oublié. C’est pourquoi il est nécessaire de lui rendre hommage dans cet article.
En Angleterre à peu près à la même époque, en 1787, Miller conçoit un bateau mû par une roue centrale, qu’il fait naviguer sur la Clyde. Les résultats ne sont pas très probants. En 1788, avec son associé Symmington, ils testent une autre embarcation à vapeur sur un lac près de Dalvington. A la suite de ces essais qui semblent avoir donné satisfaction, Symmington, à la demande de lord Dundas, construit un petit remorqueur à vapeur baptisé “Charlotte Dundas”. Puis en 1811, est lancé pour effectuer un service sur la Clyde, un bateau de 13 mètres de longueur équipé d’une machine de 3 chevaux. Deux autres bateaux vont être mis en service en 1813 entre Yarmouth et Norwich : l’“Elisabeth” avec une machine de 8 chevaux et la “Clyde” dont la puissance passe à 14 chevaux.
En 1803, Robert Fulton dépose une demande de brevet pour un bateau à vapeur à roues, auprès des Arts & Métiers. En 1806, il met en service sur l’Hudson, entre New-York et Albany, son bateau baptisé “Clermont”. Ce navire déplaçant 160 tonneaux, mesure 30 mètres de longueur, 5,40 mètres de largeur et 2 mètre de tirant d’eau. Le service commercial de navigation va être assuré pendant plusieurs années.
Le 29 mars 1816, un petit vapeur à roues d’une vingtaine de mètres de longueur construit en Angleterre, l’“Elise”, accostait à Paris en provenance de Londres. Après la descente de la Tamise et la traversée de la Manche, puis ayant progressé vers l’ouest en suivant la côte française, il avait remonté la Seine du Havre jusqu’à la capitale.
En Amérique, ce sont les grands fleuves qui vont voir le développement rapide de ce nouveau mode de propulsion. On compte en 1821 aux Etats-Unis neuf bateaux à roues d’une puissance de 80 chevaux, trois de 100 chevaux et deux de 110 chevaux. En 1839, on en dénombre huit cents. Sur le Mississipi, le plus grand de tous, le “Natchez”, pourvu d’une machine développant 300 chevaux déplaçait 860 tonneaux.
En 1815, fut mis en exploitation entre Greenock à l’embouchure de la Clyde et Belfast, sur le détroit situé au nord de la mer d’Irlande (canal du nord), le vapeur Rob-Roy. D’un déplacement de 90 tonneaux et équipé d’une machine développant une puissance de 30 chevaux, ce navire assurait donc une ligne régulière entre l’Ecosse et l’Irlande. La demande de transport se faisant plus forte, deux nouveaux bateaux, l’“Hibernia” et le “Britania” vinrent renforcer le trafic, constituant sans doute la première ligne maritime régulière.
Comme nous l’avons constaté précédemment, toutes les tentatives et applications dans le domaine de la propulsion des navires par la vapeur se cantonnent à la navigation fluviale, ou éventuellement à la traversée de bras de mer. Les générateurs de vapeur sont d’une conception primitive et ont un rendement thermique plutôt modeste. Les chaudières fonctionnent au charbon et en consomment des quantités importantes. La navigation est réalisée sur de courtes distances. Lorsque que les trajets s’allongent, il est toujours possible d’approvisionner en cours de route. En ce qui concerne les grandes traversées maritimes, le problème du ravitaillement ne va pas se poser dans les mêmes termes. Il va être nécessaire d’embarquer des tonnages conséquents de combustible. Nécessairement, ce sera au détriment du fret ou de l’équipement en matériel d’armement, selon que l’on soit concerné par la navigation de commerce ou par la flotte militaire. C’est pourquoi dans un premier temps, les concepteurs de navires vont s’orienter vers une propulsion mixte, faisant appel à la mécanique tout en conservant la possibilité de naviguer à la voile.
Les relations entre l’Europe et l’Amérique étant déjà très développées, c’est naturellement sur la possibilité de réaliser une traversée rapide de l’océan Atlantique que vont se focaliser les projets utilisant ce nouveau mode de propulsion.
Le premier bateau équipé d’une machine à vapeur qui tenta pour la première fois la traversée de l’Atlantique, l’effectua entre les Etats-Unis d’Amérique et l’Europe ; ce fut le “Savannah”. Construit en 1818, ce trois-mâts jaugeant 350 tonnes, effectuait tout d’abord des transports entre New-York et le Havre. Il fut rapidement équipé d’une machine monocylindre entraînant deux roues à aubes. Ces dernières étaient démontables pour ne pas freiner la progression lorsqu’il naviguait uniquement à la voile. Le 22 mai 1819, il quittait New-York pour l’Angleterre où il arrivait le 17 juin. Au cours du voyage, il avait épuisé ses réserves de charbon après que sa machine ait fonctionné quatre-vingts heures seulement. Pour son voyage de retour, il traversera l’océan en utilisant uniquement sa voilure, ne mettant sa machine en fonction que pour remonter la rivière de Savannah.
La technologie progressant, en 1826 les Hollandais achètent aux Anglais un bâtiment mixte de dernière génération, équipé de deux installations de propulsion développant 50 chevaux chacune, qu’ils baptisent “Curaçao”. Parti de Rotterdam le 26 avril 1827 en direction des Antilles hollandaises, le bateau arrive le 24 mai à Paramaribo (aujourd’hui capitale du Suriname), un port situé au nord de la Guyane hollandaise. Prenant le chemin du retour, il accoste à nouveau en Hollande le 4 juillet. Lors des traversées aller et retour, il a presque constamment utilisé ses machines. On peut dès lors entrevoir l’essor qu’on est en droit d’attendre de la mécanisation des navires.
En 1830, les Canadiens construisent à Québec un paquebot mixte de 53,65 mètres de longueur, 13,40 mètres de largeur et 5,40 mètres de tirant d’eau, qu’ils baptisent “Royal-William”. Son dispositif propulsif est constitué de deux machines à vapeur indépendantes actionnant deux roues à aubes. Il va pendant quelques années effectuer exclusivement de la navigation côtière, avant qu’il soit décidé de tenter de l’utiliser pour voyager vers l’Angleterre. Il appareille du Canada le 18 août 1833 et atterrit le 5 septembre à Gravesend, au fond de l’estuaire de la Tamise, soit après dix-neuf jours de traversée. Au cours du voyage, son gréement en trois-mâts barque n’a pas été déployé, seules ses machines ont servi à la propulsion. Encore faut-il signaler que, pendant une semaine, il a fallu stopper la machine tribord victime d’une panne et c’est la machine babord qui à elle seule a permis d’assurer la propulsion du navire. Le “Royal-William” est donc le premier bâtiment à avoir effectué une traversée océanique, uniquement propulsé mécaniquement en utilisant une machinerie à vapeur. A partir de maintenant, les concepteurs de navires ont l’assurance d’être en mesure de pouvoir s’affranchir des incertitudes liées aux variations de la force éolienne.

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Il faut tout de même admettre que pour le moment, nous n’avons eu affaire qu’à des tests de faisabilité puis de fiabilité. C’est en 1838, qu’une compagnie de chemins de fer anglaise, la Great Western Railway, va tenter de prolonger son réseau ferré en fondant une compagnie maritime. Le but est d’établir une ligne de transport régulière entre l’Angleterre et les Etats-Unis. La compagnie va se laisser convaincre par un ingénieur d’origine française, Sir Marc Isambard Brunel (1769-1849), installé en Angleterre où il a déjà à son actif des travaux remarquables ; par la suite, il réalisera le premier tunnel sous la Tamise en 1843. Ce dernier va imaginer et superviser la construction d’un grand paquebot en bois de 1.775 tonnes, mû par des roues à aubes, baptisé “Great-Western”. Les dimensions du navire sont à l’époque exceptionnelles : 71,90 mètres de longueur, 10,98 mètres de largeur et 4,88 mètres de tirant d’eau.
Lors de son voyage inaugural au mois d’avril 1838, le “Great-Western” va effectuer la traversée de l’Atlantique en quinze jours et une douzaine d’heures. Il entre dans le port de New-York en même temps qu’un autre paquebot à vapeur anglais, le “Sirius”, appartenant à l’armement Laird, de Birkenhead, qui a effectué le voyage en un peu plus de dix-huit jours ; l’arrivée est limite, car le navire a épuisé tout son stock de charbon. Le “Great-Western”, quant à lui, dispose encore de 150 tonnes de combustible sur les 800 tonnes embarquées initialement, alors qu’il a progressé à la vitesse moyenne remarquable de 8, 5 nœuds, soit 15,7 km/h. A la fin de sa vie, Sir Marc Isambard Brunel lança la construction du plus grand navire du monde à coque métallique, le “Great-Eastern”. Ce bâtiment nommé Léviathan par Victor Hugo, inspira en 1871 à Jules Vernes son roman “Une ville flottante”. Pour l’époque, ce paquebot avait des caractéristiques gigantesques : 32.000 tonnes, 211 mètres de longueur, 25 de large, plus de 9 mètres de tirant d’eau en pleine charge. Il pouvait transporter 4.000 passagers. Il était équipé de 6 mâts et 5 cheminées. Alimentées par 10 chaudières à 10 fourneaux, la puissance des ses 4 machines à vapeur était un peu supérieure à 8.000 Ch. Les installations mécaniques nécessitaient l’emploi d’environ 250 personnes. Il pouvait naviguer à la voile, mais la propulsion était normalement assurée par deux roues à aubes de 17 mètres de diamètre équipées de pales de 4 mètres et par une hélice de 7,30 mètres de diamètre. Malheureusement, le fonctionnement du géant des mers fut jalonné par une succession d’accidents qui firent de nombreux morts et qui mirent fin à son utilisation comme transport de passagers après seulement quelques voyages. En 1865, il fut transformé en navire câblier et permit de poser quelques 4.200 kilomètres de câble téléphonique transatlantique. Il fut démantelé en 1889 et on retrouva dans sa double coque les restes de deux ouvriers riveteurs restés “emmurés” trente ans plus tôt lors de la construction. Les superstitions des gens de mer attribuent tous les malheurs du bâtiment à ce regrettable état de fait.

Les premiers navires à vapeur français à desservir des lignes régulières, le firent en mer Méditerranée, vers la Corse. Il s’agissait du “Golo”, du “Var” et du “Liamone”.
Nous pouvons remarquer que c’est la marine marchande qui a “essuyé les plâtres” dans le domaine de la propulsion mécanique. Les marines militaires se sont montrées beaucoup plus timides. Dans la marine royale française, ce sont tout d’abord des petits bâtiments de servitudes, tels des remorqueurs, sur lesquels va être testé le nouveau mode de propulsion.
Le premier navire de guerre à vapeur, pourvu d’une artillerie, va être la corvette “Sphinx” : en fait il s’agit d’un bâtiment mixte car il est gréé en brick avec une surface de voilure de 747 m². Construit en 1829 à Rochefort, sur les plans de l’ingénieur du génie maritime Hubert, ses caractéristiques sont les suivantes : son dessin de carène est d’une conception nouvelle avec une longueur de 46,20 mètres, une largeur de 8 mètres et un tirant d’eau de 3,33 mètres, son déplacement est de 777 tonnes. L’armement comporte deux canons obusiers de 30, dont un à l’avant et l’autre à l’arrière, plus une dizaine de caronades de chaque bord ; en tout, une douzaine de bouches à feu.
L’industrie française n’étant pas encore en mesure de produire l’ensemble propulsif à vapeur, celui-ci sera fourni par les ateliers W. Fawcett de Liverpool. La machinerie comprend un générateur de vapeur (chaudière) qui consomme jusqu’à 960 kilogrammes de charbon à l’heure et une machine basse pression à balancier, comportant deux cylindres de 1,221 mètres de diamètre et de 1,448 mètres de course. L’ensemble développe 160 chevaux et pèse 133 tonnes, soit 831 kilogrammes par cheval. Pour une vitesse maximum de 7 nœuds (environ 13 km/h), la consommation de charbon s’élève à 6 kilogrammes par cheval/heure, ce qui est énorme lorsqu’on la compare à celle qu’on obtiendra au début du XXème siècle et qui sera de l’ordre de 0,8 kilogramme par cheval/heure. Bien que les qualités nautiques du navire soient bonnes, un rapide calcul montre que la machine seule n’est pas capable d’assurer un long rayon d’action.
Cependant, la marine est très satisfaite des résultats obtenus au cours des essais du “Sphinx”. Elle décide donc de mettre en chantier six autres unités du même type. Les bâtiments étaient en service en 1830 lorsque l’expédition d’Alger eut lieu. Avec ce système de propulsion ils n’étaient plus, comme les purs voiliers, tributaires de la force et de la direction du vent ; leur allure était régulière. Ils étaient concrètement plus rapides que les navires à voiles, bien que ces derniers aient pu atteindre des vitesses de pointe équivalentes voire supérieures, mais leur vitesse moyenne était incomparable. Par exemple, ils mettaient cinq jours pour effectuer le trajet Toulon-Alger et retour. Surpris dans les premiers temps en les voyant revenir peu de jours après leur départ, le personnel affecté aux divers dispositifs de surveillance des côtes, pensait que ces bâtiments regagnaient leur port d’attache après avoir été victimes d’avaries de machine qui les avaient obligés à faire demi-tour. Mais l’habitude fut vite prise lorsque se répandit le fait qu’ils étaient bien porteurs des réponses aux dépêches qu’ils étaient chargés de transmettre.
Constatant leur efficacité, la marine décida de faire construire des unités plus grandes. Elle mit en chantier des corvettes, puis des frégates mixtes voiles-vapeur. En 1832, fut mise sur cale une grande frégate jaugeant 1.474 tonnes, le “Gomer”, dont les dimensions étaient les suivantes : il était long de 70,95 mètres, large de 12,50 mètres au maître-couple, la largeur maximum à l’emplacement des roues à aubes était de 19,83 mètres et son tirant d’eau de 5,54 mètres. La vapeur était produite par 4 corps de chaudières à 16 foyers. La machine à vapeur à balancier comprenait 2 cylindres de 1,93 mètres de diamètre pour une course des pistons de 2,95 mètres. Cette dernière entraînait des roues à 24 aubes de 9,13 mètres de diamètre. La puissance délivrée était de 450 chevaux qui, avec 16 tours de roues par minute, permettaient d’atteindre une vitesse de 10 nœuds. Il s’agissait d’un système fonctionnant à basse pression, ce qui explique le diamètre imposant des pistons. L’approvisionnement en charbon était calculé pour assurer au navire une traversée de l’Atlantique sans faire usage de sa voilure. Par contre, nous n’avons pas de détails sur la production d’eau douce nécessaire à l’alimentation des chaudières.
A partir du type“Gomer”, quelques frégates de 450 chevaux sont construites qui vont être les plus grandes unités de guerre propulsées par des roues à aubes. Leur artillerie embarquée comporte 16 canons obusiers de 30, ce qui en fait des bâtiments de combat redoutables compte tenu de leur manœuvrabilité. Par contre, elles ne peuvent pas rivaliser avec la formidable artillerie que sont en mesure d’activer les vaisseaux de ligne à trois ponts et on en fera donc les auxiliaires de ces derniers ; chaque vaisseau à voile sera assisté par une frégate à vapeur. Les frégates remorquent les bâtiments de ligne à leur poste de combat et, d’une manière générale, leur facilitent les manœuvres. Les concepteurs de nos navires de guerre vont prendre rapidement conscience que la solution est de rendre autonomes les grosses unités en les dotant de leur propre machinerie, mais il leur est évident que les roues à aubes posent une difficulté quasiment insurmontable. Lorsqu’on observe un vaisseau de ligne à trois ponts, on imagine aisément le diamètre monumental qu’il faudrait donner aux roues à aubes. La surface neutralisée sur chaque bord par ces propulseurs va supprimer sur trois niveaux un nombre important de pièces d’artillerie. Il va donc falloir trouver une autre façon d’utiliser la puissance développée par les machines à vapeur. Certains y ont déjà pensé.
L’industrie française n’étant pas jusque là en capacité de produire les systèmes de propulsion nécessaires à nos navires, on importait ceux-ci d’Angleterre. Soutenue par le gouvernement dans l’intention de construire en France nos propres machines, l’amirauté créée l’établissement d’Indret, toujours en activité à notre époque. Avant qu’il soit pris définitivement en charge par le génie maritime et les organes successifs de direction des constructions navales, c’est tout d’abord un ingénieur civil, monsieur Gengembre, qui est chargé de l’organisation et du fonctionnement des ateliers. Il en assumera avec une grande compétence la direction jusqu’à sa mort survenue le 19 janvier 1837. Une certaine émulation va faire suite à la création de l’établissement public et quelques chantiers privés vont se lancer aussi dans la construction de groupes propulseurs pour les navires. On peut notamment en citer deux : la Compagnie des Forges et Chantiers de la Méditerranée à la Seyne près de Toulon et les Ateliers Mazeline au Havre.
Certes, l’aspect technique de la propulsion des navires est primordial, mais il ne faut pas pour autant négliger le facteur humain. Au sein de la marine deux camps s’affrontent : il y celui des “conservateurs”, défenseurs des traditions de la navigation à la voile et le camp de ceux qui souhaitent la modernisation de la flotte. Un homme est très représentatif des “modernes”, c’est le prince de Joinville : il est le troisième fils du roi Louis-Philippe, né en 1818, mort en 1900. Avec l’autorité que lui confère son grade d’amiral, ses états de service et l’influence qu’il exerce sur les “décideurs” du Conseil d’amirauté, il va parvenir à faire débloquer des crédits et adopter un programme de construction navale privilégiant les progrès techniques.
L’ordonnance du 1er février 1837 avait fixé pour objectif la construction de 40 navires à vapeur de 150 chevaux. Celle du 9 mars 1842, fortement inspirée des recommandations du prince de Joinville, va décider de mettre en chantier 5 frégates de 540 chevaux, 15 frégate de 450 chevaux (du type “Gomer”), 20 corvettes de 220 et 320 chevaux plus 30 unités d’une puissance inférieure à 160 chevaux, qui seront toutes armées de canons-obusiers de 30 et de 80.

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Comme cela a déjà été évoqué, la propulsion par des roues à aubes représente un véritable handicap lorsqu’on songe à l’appliquer aux grands vaisseaux de ligne. Les ingénieurs du génie maritime ressortent des cartons des brevets déposés pour certains depuis plus de trente ans : il s’agit de remplacer la roue à aube par l’hélice. Elle a pour avantage principal de ne pas déborder sur les flancs des navires, libérant ainsi de l’espace qui sera utilisable par l’artillerie. Elle n’est pas vulnérable aux bordées de l’adversaire, du moins tant que les armes utilisées seront exclusivement des canons. L’inconvénient majeur, c’est qu’elle pose au demeurant des difficultés techniques pour sa réalisation : on n’en maîtrise pas encore le moulage en fonderie. Avec l’utilisation de l’hélice, l’arbre de transmission va être parallèle à l’axe longitudinal du navire et non plus transversal ; les cylindres moteurs devront être disposés latéralement ou verticalement.
En 1803, un certain Dallery, facteur d’orgues à Amiens, avait déposé un brevet pour la construction d’un bateau à vapeur propulsé par une hélice. Après les avoir étudiées depuis 1820, Delisle, un capitaine du génie, publiait en 1824 un mémoire sur leur application aux navires. Et enfin, celui dont le nom, pour les Français, est resté dans les annales comme l’inventeur de l’hélice, Frédéric Sauvage, avait déposé le 28 mai 1832 un brevet à ce sujet. La paternité en est cependant contestée par le Suédois John Ericsson et le Britannique Francis Pettit Smith qui revendiquent l’invention en 1836. L’évolution dans le mode de propulsion des navires est tellement importante, qu’ils sont nombreux à vouloir se l’attribuer.
C’est toutefois Ericsson qui est le premier à faire naviguer une embarcation motorisée, propulsée par des hélices, qui mesure 14 mètres de longueur sur 2,50 mètre de largeur. Il est équipé d’une machine à vapeur qui entraîne deux sortes de grandes vis de 1,60 mètres de diamètre. Le bateau atteint une vitesse de 8 nœuds et réussit à remorquer des bâtiments bien plus gros que lui ; il préfigure ce que seront les engins de servitude appelés “remorqueurs”.
En 1838, l’Anglais Pettit Smith construit un bateau de 32 mètres de long sur 6,16 mètres de large avec un tirant d’eau de 3 mètres et déplaçant 230 tonneaux, baptisé “Archimede”, qu’il pourvoit d’une machine à vapeur de 90 chevaux entraînant une hélice de 1,83 mètres de diamètre. Cette dernière, qui est encore sous la forme d’une vis, est constituée d’un “voile” en tôle d’acier enroulée en spirale et rivé autour d’un axe sur 2,44 mètres de longueur, avec un angle d’attaque de 40°. Ainsi doté, le navire atteint une vitesse de 8,5 nœuds et va faire le tour de l’Angleterre en 1839.
Comme toujours en France, les précurseurs ont beaucoup de mal à se faire entendre et Frédéric Sauvage éprouve énormément de difficultés pour mettre en œuvre son projet. Le 20 juillet 1841, enfin, il signe un contrat avec Augustin Normand, constructeur au Havre mais également acquis aux progrès techniques, qui s’engage à prendre en charge tous les frais de la construction d’un bateau à vapeur muni d’une hélice. Le groupe propulseur doit être réalisé par l’entreprise Barnes de Manchester.
Augustin Normand ne va pas se contenter de réaliser uniquement le projet de Sauvage, il va également y apporter des améliorations. Etant un spécialiste de la construction navale et très au fait des problèmes techniques qu’on y rencontre, il pressent que la rotation à grande vitesse de la construction en spirale imaginée par Sauvage risque de manquer de rendement à la suite de certains phénomènes antagonistes d’ordres hydrauliques et physiques. Au lieu de réaliser une spirale continue, équivalente à un pas de vis à filetage unique, il va la fractionner en plusieurs pales correspondant à autant de filets contigus, permettant de ce fait un raccourcissement de la longueur de l’hélice. Cela va surtout retarder le décollement de la veine fluide aux vitesses de rotation élevées, évitant ainsi une sérieuse perte de rendement sur la poussée dans l’eau. Dans le but de mettre en évidence les difficultés pressenties et d’adopter la meilleure solution, il va tester plusieurs modèles d’hélices. C’est la raison pour laquelle il est légitime d’associer son nom à celui de Frédéric Sauvage lorsqu’on évoque le bon en avant que l’adoption de l’hélice va engendrer sur la propulsion mécanique des navires.
Le bateau qu’Augustin Normand construit pour le compte de Frédéric Sauvage va être lancé au Havre en 1842 ; il reçoit le nom de“Corse”. Ses caractéristiques sont les suivantes : longueur 45,30 mètres, largeur 8,52 mètres, déplacement 376 tonnes. La propulsion est assurée par un ensemble mécanique comprenant un générateur à quatre foyers et une machine à vapeur du type mis au point par Arthur Woolf (machine compound) avec engrenages “multiplicateurs”. En effet, les hélices tournant plus vite que les roues à aubes et les machines alternatives basse pression ayant une vitesse de rotation assez lente, il est nécessaire d’intercaler entre le moteur et le propulseur un système à engrenages qui augmente la vitesse de rotation. Plus tard, avec l’introduction des machines utilisant des turbines, il faudra au contraire mettre en place un dispositif réducteur. Avec cette dotation, le “Corse” atteint une vitesse de 10,15 nœuds pour 28 tours/minute d’hélice. Les performances obtenues sont remarquables montrant la validité des idées prônées par les concepteurs. Les lignes du navire sont harmonieuses. Il assurera pendant de nombreuses années le service postal entre le continent et l’île de beauté, de Marseille à Ajaccio et retour, avec une fiabilité et des qualités nautiques telles que ses commandants successifs en feront tous l’éloge.
Avec le remplacement des roues à aubes par l’hélice, la navigation venait de franchir une étape importante. On pouvait maintenant envisager sereinement la construction de grands vaisseaux de guerre à ponts multiples, rapides et d’une manœuvre aisée, disposant du maximum d’emplacements pour installer l’artillerie. Mais on va commencer par transformer les bâtiments considérés comme obsolètes, croupissant à l’ancre dans le fond des rades militaires. Ceux-ci vont retrouver une nouvelle jeunesse en reprenant du service. Avec leur système de propulsion moderne, ils vont souvent atteindre des vitesses moyennes égales ou supérieures à celles obtenues ponctuellement sous voiles dans des conditions de vent exceptionnelles. La marine dispose maintenant d’un nombre intéressant d’unités intermédiaires à vapeur.
Grâce à un homme exceptionnel, l’ingénieur du génie maritime Dupuy de Lôme, la marine militaire française va se positionner en tête des marines de guerre des pays les plus avancés dans les domaines techniques. Stanislas-Charles-Henri-Laurent Dupuy de Lôme naît près de Plœmeur (Morbihan), plus précisément à Soye, en 1816. Après des études brillantes, il entre à l’école Polytechnique où il occupe un rang qui, à la sortie, lui permet d’intégrer le corps des ingénieurs du génie maritime dans lequel sa carrière va progresser d’une manière exemplaire. On peut dire que sous son autorité, débute l’ère de la marine moderne. Il est chargé en 1842, d’étudier et de réaliser les deux premiers navires en fer de la flotte militaire française : l’“Ariel” et le “Caton”.
Agé de trente et un ans, l’esprit résolument tourné vers le modernisme, il présente au ministère de la Marine en 1847, un “Projet de vaisseau à hélice de 90 bouches à feu, à grande vitesse”. Dans son exposé des motifs, il déclare “qu’on ne peut appeler vaisseau à grande vitesse que celui capable de dépasser 10 nœuds”, que “cette vitesse était impossible à obtenir avec les anciens vaisseaux, parce que la machine à mettre à bord serait trop grande” et qu’“il fallait, en conséquence, créer un navire spécial”. Les plans présentés en annexe à son mémoire montrent un navire mixte, possédant un gréement classique, mais dans lequel est prévue l’installation de la plus puissante machinerie à vapeur construite à l’époque, développant 900 chevaux et permettant d’atteindre 11 nœuds en pleine charge. Il est précisé que la voilure est uniquement destinée à être utilisée comme auxiliaire. Pour être assuré d’atteindre la vitesse annoncée, le dessin de la carène repose sur des formes plus fines, des lignes plus élancées et une assiette spéciale ; sa conception diffère totalement des constructions traditionnelles et est proprement révolutionnaire. Bien entendu, comme souvent les novateurs, Dupuy de Lôme va s’attirer la méfiance des membres de la Commission des travaux en bousculant les idées reçues. A leur quasi unanimité, ces derniers vont rejeter son projet, sous le prétexte que sa jeunesse et son grade d’officier subalterne ne lui permettent pas de bénéficier d’une expérience suffisante pour qu’on puisse lui accorder confiance et lui déléguer une telle responsabilité.
Avec toutes les prérogatives attachées à son grade d’amiral et aux hautes fonctions qu’il occupe, le prince de Joinville, partageant les idées de Dupuy de Lôme sur la modernisation de la marine, détectant en lui un homme hors du commun et, s’appuyant sur les progrès technologiques testés récemment avec succès, il va lui apporter le soutien qu’il mérite. La Commission des travaux va être invitée par le Conseil d’amirauté à reconsidérer le projet avec un regard neuf. Convoqué à nouveau devant cet aréopage, Dupuy de Lôme décrit avec force détails techniques et des arguments incontestables la nécessité de doter la flotte d’un type de bâtiment qui concentre toutes les avancées technologiques de l’époque. Ses certitudes sont telles qu’il convainc les décideurs et que sa proposition reçoit enfin un avis favorable. Il faut maintenant obtenir la signature du ministre de la Marine pour que l’ordre de mise en chantier prenne effet. Cette fois le prince de Joinville intervient auprès de François-Pierre-Guillaume Guizot, chef du Gouvernement, qui assure à ce moment l’intérim du ministre de la Marine ; quelques jours plus tard l’ordre ministériel est signé.
Les travaux de construction débutent le 7 février 1848. Après un peu plus de deux années de chantier, le navire est lancé le 15 mai 1850, mais sa mise en service aura lieu en 1852. La période pendant laquelle le bâtiment est assemblé est fertile en événements politiques, c’est pourquoi il va recevoir plusieurs noms de baptême successifs. Il est tout d’abord nommé “Vingt-quatre-Février”. Au moment de son lancement, il prend le nom de “Président”. Lors de son entrée en service dans la flotte militaire, il est définitivement baptisé “Napoléon”. C’est sous ce nom qu’il va entrer dans l’histoire de la construction navale comme le symbole de la modernisation significative de notre marine.
Le “Napoléon” se présente extérieurement sous l’aspect d’un bâtiment à voile à deux ponts, avec les lignes de batteries blanches. Sa mâture supporte une surface de toile de 2.852 mètres carrés qui, si on se réfère aux normes qui régissent la marine à voile, est légèrement inférieure à la surface correspondant à son déplacement ; elle est en fait celle d’un vaisseau de 80 canons. Mais compte tenu qu’on est en présence d’un navire à vapeur équipé d’une puissante machine de 900 chevaux, il est bien compris que la voilure ne sera utilisée qu’occasionnellement et seulement dans des situations exceptionnelles. Le navire déplace 5.047 tonnes, dans lesquelles la machine en représente 550 et son approvisionnement en charbon 927. Les dimensions du “Napoléon” sont les suivantes : longueur 71,33 mètres, largeur 16,16 mètres et tirant d’eau moyen 7 ,72 mètres. En fait, la puissance effective délivrée par la machine est supérieure aux 900 chevaux nominaux. L’hélice mesure 5,80 mètres de diamètre avec quatre pales pour un pas de 8,50 mètres. La vitesse prévue en pleine charge est de 11 nœuds, soit 20,3 kilomètres à l’heure. Pour la construction de ce célèbre navire, la Marine devra débourser 3.875.000 francs, dont 1.125.000 francs pour la machine et 900.000 francs pour l’armement.
C’est l’établissement d’Indret, alors dirigé par monsieur Moll, ingénieur du génie maritime, qui va être chargé de l’étude et de la construction de l’appareillage moteur. Tout d’abord, le générateur de vapeur est constitué de 8 corps tubulaires répartis en deux groupes de 4, situés l’un en avant et l’autre en arrière de la machine. On dénombre un total de 40 foyers, répartis en 5 éléments par corps, mais en fait on dispose de 2 chambres de chauffe par groupe, soit 4 au total. Pour évacuer les gaz et les fumées, chaque groupe dispose d’une cheminée dépassant du pont de 6,80 mètres. La pression de vapeur produite par la chaufferie est de l’ordre de 1 atmosphère (80 centimètres de mercure). Ensuite, l’appareil moteur comporte deux cylindres horizontaux en position latérale, avec bielle de retour, qui fonctionne en basse pression. L’arbre moteur actionne un grand pignon muni de 80 dents rapportées, usinées dans du bois de cormier, disposées en cinq rangs parallèles, qui engrène un autre pignon muni de 41 dents, réalisé entièrement en fonte, solidaire de l’arbre de transmission ; c’est le dispositif “multiplicateur”. Le bruit de fonctionnement de ce mécanisme est d’un niveau assez élevé. Le choix du nombre de dents de chaque pignon repose sur le fait que 80 et 41 sont premiers entre eux, dans ces conditions, les mêmes dents ne seront que très rarement en contact entre elles. Pour un tour de machine, l’hélice en fait 1,95.
C’est un succès ! Dès les premiers essais, le bâtiment obtient des performances supérieures à celles attendues. Avec une pression de vapeur inférieure à 1 atmosphère (60 centimètres de mercure) et une vitesse de rotation du moteur de 22 tours par minute, le navire file déjà les 11 nœuds espérés. On va lui faire effectuer la traversée Toulon-Ajaccio au cours de laquelle il va atteindre la vitesse moyenne de 12,14 nœuds. Le 25 septembre 1852, il va être mis à contribution pour transporter le prince-président, le futur Napoléon III, de Marseille à Toulon. Ce trajet va être parcouru à la vitesse, faramineuse pour l’époque, de 13,86 nœuds, soit 25,7 kilomètre à l’heure, qu’aucun navire jusque là n’avait atteinte.
Le capitaine de vaisseau Dupouy, son premier commandant, va effectuer des essais de propulsion sous voile, machine à vapeur arrêtée. Il lui trouve d’excellentes qualités nautiques, précisant toutefois qu’il est un peu moins rapide que les autres vaisseaux sous vent faible, conséquence de sa surface de toile minorée, mais qu’il les égale, voire les dépasse, lorsque la brise fraîchit et qu’on serre les cacatois. Il le décrit “bien balancé, ardent et virant bien de bord, même avec de la mer et peu de vent”.
Pour Dupuy de Lôme c’est la consécration. La réalisation de son projet avec la réussite que nous venons d’évoquer, font du “Napoléon” un chef d’œuvre de la construction navale. Dans le corps des officiers de marine, ceux dont le regard est tourné vers l’avenir, des jeunes tel le prince de Joinville, ou des anciens tels l’amiral Lalande ou le commandant Labrousse mais heureusement bien d’autres, voient déjà en lui l’ingénieur de génie, qui va être capable de faire franchir à notre flotte de combat un pas décisif face aux pays de traditions maritimes concurrents. Malheureusement figurent encore dans leurs rangs, des gens à l’esprit figé sur le passé, qui ne discernent pas l’importance de l’évolution qui émerge ; ceux là sont irrémédiablement critiques. Cependant ils ne réalisent pas encore qu’ils sont en train de perdre tout crédit face à la vague moderniste qui déferle sur la Marine.

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Entre 1850 et 1853, cinq navires similaires vont être construits : il s’agit de l’“Algésiras”, de l’“Arcole”, de l’“Impérial”, de l’“Intrépide” et du “Redoutable”. Ils vont former la première escadre de bâtiments à vapeur à grande vitesse, mettant à cette époque la marine française au premier rang des flottes modernes. Cependant, la construction métallique prenant l’ascendant sur la construction en bois, et la propulsion uniquement à vapeur sur la propulsion mixte, les navires que nous venons de citer vont être rapidement déclassés. Une loi promulguée le 1er janvier 1857 précise que “tout navire non pourvu de machine cesse d’être considéré comme navire de guerre”.

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Nous venons de décrire longuement l’évolution technologique du matériel, il est cependant nécessaire d’examiner les conséquences qu’elle entraîne pour les personnels.
Avec l’implantation des machines à vapeur à bord des vaisseaux, apparaissent deux nouveaux “métiers” (on ne parlera de “spécialité” qu’à partir de 1868), celui de Chauffeur et celui de Mécanicien. Il n’est d’ailleurs pas sûr qu’à l’origine ils aient été clairement différenciés, mais les connaissances techniques exigées pour la pratique du second sont nettement plus grandes que pour celle du premier. Dans l’esprit des gens qui forment les quelques “disciplines” traditionnelles, telles celles de Gabier, de Timonier et de Canonnier, les nouvelles venues regroupant essentiellement de gens provenant des ateliers à terre, ne sont pas constituées de vrais marins. Pour compliquer l’intégration, on leur attribue l’introduction de la malpropreté à bord. Il est vrai que dans un monde où, en dehors du service à la navigation, on passe le reste du temps à entretenir le navire en lavant soigneusement les ponts, en briquant tout les apparaux, en épissant ou en lovant consciencieusement les cordages et en rénovant les voiles, la poussière de charbon et les retombées de fumées et d’escarbilles ne font pas bonne impression.
L’apparence d’un chauffeur, aux vêtements encrassés, à la peau noircie et incrustée de poussière noirâtre, les yeux et le tour des lèvres comme maquillés, qui vit dans les soutes tel un rat, est plutôt repoussante. Des officiers au personnel du “pont”, personne ne semble vouloir admettre que la pratique du métier s’apparente à la condition d’un condamné aux travaux forcés. Très rapidement ils sont affublés du sobriquet de “pieds noirs”.
En ce qui concerne les mécaniciens, c’est autre chose. Ils n’attirent pas la sympathie car ils ont souvent tendance à se considérer comme supérieurs, détenant les secrets du fonctionnement d’une mécanique compliquée, faite de pistons, de bielles, de glissières et de rouages toujours en mouvement. Ils tiennent les graisseurs comme s’il s’agissait d’une prolongation de leur bras, un chiffon huileux dans l’autre main ; le surnom dédaigneux de “bouchon gras” leur est très vite attribué.
Dans le cas des gens qui exercent sur le “pont” l’essentiel de leurs activités à l’air libre, souvent il est vrai dans des conditions périlleuses, la “fosse” (on ne parle pas encore de “compartiment”) où est située la machinerie s’apparente un peu à l’enfer : le feu, la fumée, le bruit, les jets de vapeur, les gens qui semblent émerger d’une sorte de nuages sombre, tout inspire la crainte. Les vicissitudes liées aux variations brutales des conditions de mer sont inscrites dans les gènes des marins qui les côtoient depuis des générations, souvent de père en fils ; mais là, dans le fond de cale, c’est l’inconnu. La pratique ancestrale des vieux métiers est bouleversée par la technologie ; au tréfonds d’eux même, ils pressentent de profonds changements dans leur statut et ils en craignent l’extinction. La maîtrise du vent est minimisée au profit d’une mystérieuse force de substitution qui les intrigue et les inquiète.
Ils en sont convaincus maintenant, Poséidon privilégie Héphaïstos au détriment d’Eole !

Documentation recueillie par Daniel BONNERUE,
ancien élève de l’école de Maistrance “Machine” (1954-55)

merci pour ton article BONNERUE
Très intéressant
amicalement

merci pour ton article BONNERUE
Très intéressant
amicalement

Bravo Daniel.... :cheers: :cheers:
Tres instructif .....
Merci !!!

Merci Bonnerue pour ton article,

Un peu plus léger,

Dire qu'ils y en à qui sont à voile et à vapeur..

Claude JORGE a écrit:Merci Bonnerue pour ton article,

Un peu plus léger,

Dire qu'ils y en à qui sont à voile et à vapeur..

C'est pour "contourner" cette expression qui aurait pu prêter à confusion que j'avais titré l'article "Lorsque Poséidon privilégia Héphaïstos au détriment d'Eole". Aller chercher (je n'ai pas dit "aller me faire voir") chez les Grecs, était peut être pour qu'on m'accorde une teinture plus "intellectuelle" ?... Si tout le monde connait Poséidon et Eole, une question me fut posé concernant Héphaïstos. Pour ceux qui n'auraient pas eu le temps de faire une recherche à ce sujet, Héphaïstos était le dieu du feu (des forges, des volcans...) chez les Grecs ; les Romains l'ont baptisé Vulcain, comme ils ont baptisé Neptune le dieu de la mer Poséidon, le nom romain étant bien connu de ceux qui ont passé "la ligne".

Lecture très intéressante qui m'a donnée envie d'en savoir un peu plus et surtout de découvrir ces bateaux

Pour ceux qui comme moi ne connaissaient rien sur ce sujet

Corvette mixte SPHINX



Vaisseau à hélice NAPOLEON



Je n'ai rien trouvé sur la frégate mixte GOMER

Merci Marcot pour ces illustrations qui "collent" parfaitement au texte. Ce qu'il y a d'enrichissant dans ce forum, c'est que tout le monde apporte sa "pierre à l'édifice". Chacun essaie de répondre aux demandes des copains. Je suis vraiment heureux de faire partie de "la bande", je devrais plutôt dire de "l'équipage"...

Illustration de la frégate mixte GOMER