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réserve à la grande écoutille, pour y loger des fûtes d'eau ou de vin. Au retour des Îles, on fait le chargement en denrées du pays, et l'on place, par exemple, les barriques de sucre dans l'endroit le plus bas, parce que leur poids sert de lest. CHAPITRE III. Influence de l'arrimage sur les qualités du vaisseau. §. XXIII. DANS le Chapitre précédent, nous avons exposé les méthodes d'arrimage qu'on pratique dans les ports. Il nous reste maintenant à discuter ces méthodes, et à leur donner toute la perfection dont elles sont susceptibles. Les qualités sur lesquelles l'arrimage a de
elles sont susceptibles. Les qualités sur lesquelles l'arrimage a de l'influence sont la force que le vaisseau doit avoir pour conserver sa figure et ne pas s'arquer; la rapidité de la marche, les mouvements de roulis et de tangage; les mouvements de rotation produits par l'action du gouvernail ou des voiles. Cette matière est, comme on voit, extrêmement abondante. Pour la considérer plus distinctement, nous la diviserons en plusieurs sections. SECTION I. Influence de l'arrimage sur le changement de forme du vaisseau. XXIV. SOIT ABC le profil de la carène d'un vaisseau flottant à la mer. Imaginons que cette carène
d'un vaisseau flottant à la mer. Imaginons que cette carène est partagée en une infinité de tranches verticales représentées par les droites EF, fg, hg, etc. On fait qu'à chaque point p, q, r, etc., la poussée perpendiculaire de l'eau sur chacun des points p, q, r, etc., est exprimée par chacune des lignes correspondantes EF, fg, hg, etc. Ainsi pour que l'assemblage des pièces qui forment la charpente du vaisseau ne fut pas fatigué par la charge, cette charge devrait être distribuée proportionnellement aux capacités de la carène. Là où la poussée de l'eau est la plus grande, devraient
où la poussée de l'eau est la plus grande, devraient être les plus grands poids: là où la poussée de l'eau est la moindre, devraient être les plus petits poids, etc. Souvent cette règle est violée au point que la quille vient à s'arquer, en formant une courbe convexe par en haut; parce que la charge des extrémités est trop considérable en comparaison de celle du milieu. XXV. On conçoit que la quille, par la résistance dont elle est capable en elle-même, s'oppose aux puissances étrangères qui tendent à la faire plier, et qu'elle ne plie effectivement, que lorsque sa
faire plier, et qu'elle ne plie effectivement, que lorsque sa propre résistance en quelqu'un de ses points est moindre que l'effort qu'elle souffre en ce même point. Examinons donc la résistance de la quille dans un point donné de sa longueur; et nous jugerons, par la comparaison de cette résistance avec l'effort contraire, s'il n'y a pas de danger que la première force ne cède à la seconde. Cette recherche est intéressante, et peut avoir plusieurs autres applications. XXVI. Fis. 14. Soit le rectangle ABDC le profil d'une pièce de bois équarrie en parallélépipède de rectangle. Qu'à cette pièce, considérée
bois équarrie en parallélépipède de rectangle. Qu'à cette pièce, considérée comme non pliée, et d'ailleurs parfaitement libre, soient appliquées trois puissances parallèles S, Q, R, qui se feraient mutuellement équilibre si la pièce de bois était une vergue absolument inflexible. Supposons que cette pièce vienne à se rompre dans la section verticale donnée. DES VAISSEAUX. On demande quelles doivent être pour cela les quantités des trois puissances S, Q, R ? Imaginons, selon l'hypothèse ordinaire, la pièce composée d'une infinité de fibres ou filets parallèles à AB et à CD. Dans l'instant où elle est prête à se rompre, les
Dans l'instant où elle est prête à se rompre, les fibres s'allongent d'une certaine quantité dans la section verticale donnée, et ces petits allongements forment un espace triangulaire FNI dont le sommet est en N, et la base, très petite FI, (ouv AB. De plus, les éléments HK, PM, FI, Sec, du triangle FNI sont proportionnels aux forces avec lesquelles les fibres sont tendues dans ces endroits, puisqu'ils expriment les quantités dont les fibres sont tirées de leur état naturel pour résister à l'effort contraire qui provient de l'action des trois puissances S, Q, R. Cela posé, en considérant CNF
trois puissances S, Q, R. Cela posé, en considérant CNF comme un levier angulaire dont l'appui est en N, et dont le bras CWeft tiré perpendiculairement par la puissance S, et le bras NF par toutes les tensions HK, PM, FI, Sec, du triangle FNI, il y aura équilibre dans ce levier, si le moment de la force S par rapport au point A, est égal à la somme des moments des forces HK, PM, FI, Sec, par rapport au même point. Donc 'AB ou CD : s=sa AT ou AF ou CN = c AV z=c si l'on suppose
AF ou CN = c AV z=c si l'on suppose (la hauteur ou épaisseur NT de la pièce = h et sa largeur .... x=k NP = z et la force de tension du filet FI t=jf on aura d'abord l'équation S^2=s^2*j^2-, dans laquelle on doit supposer #=h, après l'intégration; ce qui donne TRAITÉ DE L'ARRIMAGE De plus, puisque les trois puissances S, Q, R, se feraient mutuellement équilibre, si la pièce était une vergue insensible, on a On remarquera que DNI peut être de même regardé comme un levier angulaire auquel sont appliquées les forces Q, R, et les
angulaire auquel sont appliquées les forces Q, R, et les tensions des fibres du triangle FNI, ce qui donnerait l'équation Mais cette équation est renfermée dans les précédentes, si l'on suppose b=c, ou que la pièce se rompt au point V, si l'on fait c=na (n étant un nombre fractionnaire), on aura Il est évident qu'on trouverait, par la même méthode, les valeurs des puissances capables de rompre la pièce en un point donné, quel que fût le nombre, et quelle que fût DES VAISSEAUX. la loi de ces puissances, en supposant toujours qu'elles se fassent mutuellement équilibre, si la
en supposant toujours qu'elles se fassent mutuellement équilibre, si la pièce était absolument absolument XXVII. Ces formules sont fort simples, et deviendront d'un usage très commode dans la pratique, lorsqu'on connaît la quantité z. Or pour déterminer z, nous nous servirons des expériences que M. de Buffon a faites sur la résistance des bois (Mém. de l'Acad. an. 1740 et 1741). Il est vrai que ce célèbre Auteur n'a pas examiné le cas dont il est ici question; car il considère seulement une pièce de bois soutenue par ses extrémités sur deux appuis fixes, et chargée dans son milieu d'un
sur deux appuis fixes, et chargée dans son milieu d'un poids qui la fait plier ou rompre. Mais on pourra, avec quelque préparation, déduire des résultats qu'il envoie, laquelle est celle que nous cherchons. En effet, en regardant les deux puissances P et Q comme deux appuis, et supposant que la pièce se rompt dans son milieu, en venue d'un poids connu posé sur ce même milieu, on trouvera par notre méthode (en nommant toujours a la longueur de la pièce, h son épaisseur, k sa largeur, z la tension absolue du dernier filet), Substituant cette valeur de z dans
absolue du dernier filet), Substituant cette valeur de z dans les trois équations du précédent, on aura Maintenant, suivant la septième table de M. de Buffon; (Mém. de l'Acad. 1741, page 334), une pièce de bois de chêne de 5 pouces d'équarrissage, sur 7 pieds de longueur, se rompt sous la charge de 11515 livres; donc on aura en général F=——x——y——-——-xi 1515 livres. Donc enfin XXVIII. Tout cela posé, soit ABDC le profil de la quille flottante à la mer, dans une situation horizontale, et dans une immobilité absolue. Supposons que la poussée verticale de l'eau est réunie au centre
que la poussée verticale de l'eau est réunie au centre de gravité de la carène, et que cette force est exprimée par la verticale RO. Qu'on représente par MP la résultante de tous les poids dont l'avant du vaisseau est chargé, en y comprenant le poids de la partie ACOV de la quille; qu'on représente de même par NQ la résultante de tous les poids dont l'arrière du vaisseau est chargé, en y comprenant le poids de la partie BDOV de la quille. Alors la quille est pressée par les trois puissances RO, MP, NQ qui se feraient mutuellement équilibre,
trois puissances RO, MP, NQ qui se feraient mutuellement équilibre, si elle était une vergue absolument insensible. Il ne s'agit plus que de chercher par le §. précédent les puissances qu'il faudrait appliquer en V, P, Q, afin que la quille se rompe, par exemple en V, et par la relation de ces trois nouvelles puissances aux forces RO, MP, NQ, on reconnaîtra si cet accident est à craindre. On voit en général, par la formule R=——x———x—— n—n'-ja ——-x 4 (n—n'-ja) ' 5X5X5PU».CUU.X * * 5 2 5Il vaut à mesurer que a ou PQ diminue, toutes choses d'ailleurs égales,
mesurer que a ou PQ diminue, toutes choses d'ailleurs égales, la force qu'il faut appliquer en V pour rompre la quille augmente. Ainsi en rapprochant le plus qu'il est possible du milieu de la carène les Duhamel a donné la construction, dans son Architecture navale. Le poids total de ce vaisseau, ou la poussée verticale de l'eau, est de 2334 ton 1405 livre ou de 46 694.0 livre. La longueur de la quille est de 13 pieds, pour une épaissueur ou hauteur de cette même quille de 15.3%, et sa largeur horizontale de 10 pieds. Supposons, pour la plus grande
largeur horizontale de 10 pieds. Supposons, pour la plus grande simplicité, que la force RO réponde au milieu de la quille, que la force MP réponde au milieu de la partie AV, et la force A/Q au milieu de la partie BV. Ces suppositions auxquelles notre méthode n'est pas d'ailleurs affyectée, approchent ici suffisamment de la vérité, pour ne produire aucune erreur sensible. Nous aurons donc force RO=46 694.091 ton, force MP=11 472.05 livre, force A/Q=13 347.04 livre; a= 692.18 pieds. Or les trois forces R, M, Q, qui répondent chacune à chacune des trois forces RO, MP, A/Q, deviennent
chacune à chacune des trois forces RO, MP, A/Q, deviennent à très-peu-près, R=8 835.05 livre, M=2 815.6 livre, Q=15 56 livre; d'où l'on voit que les forces capables de rompre la quille sont considérablement moindres que celles dont elle est effectivement pressée, et que par conséquent elle ne manquerait pas de se rompre, si elle n'était pas fortifiée par les affemblages des pièces dont elle est composée, et par la ferrure; et si d'ailleurs les ponts et les couples ne la soutenaient pas d'une grande partie de la charge. Il est peut-être impossible de soumettre à un calcul satisfaisant ces
est peut-être impossible de soumettre à un calcul satisfaisant ces secours étrangers dont la quille tire sa principale force. Quoi qu'il en soit, il est certain que pour empêcher un vaisseau de s'arquer, on doit rapprocher le plus qu'il est possible la charge du milieu de la carène. Appliquons cette théorie au vaisseau de soixante-dix canons, dont M. Duhamel a donné la construction, dans son Architecture navale. Le poids total de ce vaisseau, ou la poussée verticale de l'eau, est de 23 34 ton 1409 livre ou de 46 694 livre. La longueur de la quille est de 13 pieds,
livre. La longueur de la quille est de 13 pieds, pour une épaissueur ou hauteur de cette même quille de 15.3%, et sa largeur horizontale de 10 pieds. Supposons, pour la plus grande simplicité, que la force RO réponde au milieu de la quille, que la force MP réponde au milieu de la partie AV, et la force A/Q au milieu de la partie BV. Ces suppositions auxquelles notre méthode n'est pas d'ailleurs affyectée, approchent ici suffisamment de la vérité, pour ne produire aucune erreur sensible. Nous aurons donc force RO=46 694.05 livre, force MP=11 472.05 livre, force A/Q=13 347.04
RO=46 694.05 livre, force MP=11 472.05 livre, force A/Q=13 347.04 livre; a= 692.18 pieds. Or les trois forces R, M, Q, qui répondent chacune à chacune des trois forces RO, MP, A/Q, deviennent à très-peu-près, R=8 835.05 livre, M=2 815.6 livre, Q=15 56 livre; d'où l'on voit que les forces capables de rompre la quille sont considérablement moindres que celles dont elle est effectivement pressée, et que par conséquent elle ne manquerait pas de se rompre, si elle n'était pas fortifiée par les affemblages des pièces dont elle est composée, et par la ferrure; et si d'ailleurs les ponts et
et par la ferrure; et si d'ailleurs les ponts et les couples ne la soutenaient pas d'une grande partie de la charge. Il est peut-être impossible de soumettre à un calcul satisfaisant ces secours étrangers dont la quille tire sa principale force. Quoi qu'il en soit, il est certain que pour empêcher un vaisseau de s'arquer, on doit rapprocher le plus qu'il est possible la charge du milieu de la carène. Cet arrangement que je propose, a encore l'avantage de favoriser les mouvements de rotation produits par l'action du gouvernail, ou des voiles, comme on le verra dans la suite;
ou des voiles, comme on le verra dans la suite; mais alors il convient d'employer un lest fort pesant, afin qu'étant distribué sur plus de hauteur dans la calotte, le centre de gravité de la charge ne soit pas néanmoins trop élevé, ce qui pourrait enlever au navire la qualité de bien porter la voile, ou au moins occasionner des mouvements nuisibles à la mâture. SECTION II. Influence de l'arrimage sur le mouvement progressif uniforme du vaisseau. Je suppose un vaisseau qui coule en pleine mer, avec une vitesse parfaitement uniforme, et qui porte parfaitement la voile, c'est-à-dire, sans s'incliner
uniforme, et qui porte parfaitement la voile, c'est-à-dire, sans s'incliner en aucun sens. Ce cas n'a jamais lieu en rigueur; mais il mérite d'être examiné par sa simplicité, et parce qu'il va nous montrer clairement comment la distribution de la charge peut contribuer à augmenter la rapidité du sillage. Soit donc AKBM le plan de soccavement d'un navire courant suivant la route oblique GCH, laquelle forme, avec la direction AB de la quille, l'angle donné ACH de la dérive. Soient IC la direction réelle du vent, que je suppose horizontale, K M la voile qui est censée parfaitement par la
K M la voile qui est censée parfaitement par la voile, et qui forme, avec la direction du vent, l'angle donné ICM. Il est clair que la partie de l'effort du vent qui résulte perpendiculairement contre la voile, doit être en équilibre, à chaque instant, avec la force horizontale qui provient de toutes les impulsions perpendiculaires du fluide contre toutes les parties du navire que le fluide frappe en effet. Par conséquent, si par le point C où KM coupe l'axe AB, on mène NL perpendiculaire à KM, si que la coupe verticale du navire faite suivant NL, les directions
la coupe verticale du navire faite suivant NL, les directions des deux forces dont il s'agit se feront également dans le plan LVN. Supposons que ZS soit la direction de la force résultante de tous les efforts perpendiculaires du vent contre les voiles, que XS soit la direction de la force résultante des impulsions perpendiculaires de l'eau contre le navire: les deux droites ZS, XS se couperont nécessairement au point S, centre d'impulsion des voiles. De plus, si l'on représente l'impulsion du vent par ST, et l'impulsion de l'eau par S, on devra cette dernière force en deux autres SF,
S, on devra cette dernière force en deux autres SF, l'une horizontale, l'autre verticale, on aura ST=-SF. À l'égard de la force verticale SP, elle ne pourra être détruite que par un poids particulier qu'on lui opposera. Cela posé, en nommant A' l'étendue des voiles, B1 la surface plane qui expose au choc perpendiculaire de l'eau éprouverait une résistance égale à la force SF, et l'angle KM, n l'angle GCM, la vitesse absolue du vent suivant IC, et la vitesse absolue du navire suivant CH, et la densité du vent, et celle de l'eau: on aura, par le principe ordinaire
et celle de l'eau: on aura, par le principe ordinaire de l'impulsion des fluides contre les corps exposés à leur courant, l'équation XXXI. Il est visible, par cette formule, que si l'angle de la dérive, la vitesse et la direction du vent demeurent les mêmes, on ne pourra augmenter la rapidité du sillage, qu'en augmentant A, c'est-à-dire, qu'en forçant de voiles. Or si l'on force en effet de voiles, on doit avoir soin de disposer les nouvelles voiles de manière que le centre d'impulsion de tout le système demeure toujours au même endroit. Dans le cas où ce point changerait
au même endroit. Dans le cas où ce point changerait de place, il est clair que la quantité B subirait quelque variation. Alors il faudrait faire quelque translation de poids, de manière que la résistance des efforts perpendiculaires de l'eau parle par le nouveau centre d'impulsion des voiles. Si l'angle de la dérive change, il pourra arriver que la vitesse du vaisseau augmente ou diminue, suivant la relation qui se trouve entre le numérateur et le dénominateur de la fraction proposée. Connaissant la figure de la carène, on pourrait déterminer dans chaque cas la vitesse du vaisseau par la théorie;
dans chaque cas la vitesse du vaisseau par la théorie; mais en mer on ne fait pas ces sortes de calculs. On transporte différents poids en tâtonnant, jusqu'à ce que le vaisseau ait toute la vitesse qu'on en peut attendre. Cependant la formule précédente n'en est pas moins utile; car elle indique les moyens certains de réussir, à l'exclusion, de tous les autres. C'est donc ainsi qu'on parviendra à augmenter la rapidité de la marche par l'arrimage. Si les lignes d'eau déterminées par le Constructeur sont jugées bonnes dans une première campagne, et qu'on veut cependant gagner encore quelque chose
première campagne, et qu'on veut cependant gagner encore quelque chose sur la rapidité du sillage, on aura soin de procurer une plus grande stabilité au vaisseau, en abaissant davantage le centre de gravité de la charge totale. Ensuite on déployera une plus grande quantité de voiles, de manière que le centre d'impulsion de tout le système demeure le même qu'il était auparavant. Si un vaisseau s'est mal comporté à la mer pendant une première campagne, et qu'on impute ses défauts, du moins en partie, à l'arrimage, on fera, pour une autre campagne, un arrimage tout différent du premier. La manière
autre campagne, un arrimage tout différent du premier. La manière de distribuer les canons, les bombes, etc., dans la calotte, étant absolument arbitraire, on est le maître de corriger, par un arrangement bien combiné et bien réfléchi du lest, les défauts du navire, qui proviennent de l'arrimage. Nous discuterons dans la suite les moyens qu'on doit mettre en œuvre pour s'opposer, autant qu'il est possible, aux mouvements de roulis et de tangage. Si l'on veut faire en mer des changements à l'arrimage, on transportera quelques poids de l'avant à l'arrière, ou de l'arrière à l'avant. Le lest volant est destiné
ou de l'arrière à l'avant. Le lest volant est destiné à faire ces forces de changements. Lorsqu'il n'est pas suffisant, il y a dans la soute aux lions beaucoup de cordages et ancres effets que l'on peut transporter sur l'arrière, si l'on est trop sur l'avant. Pareillement dans le cas où l'on est trop sur l'arrière, il y a dans cette partie des barils de farine, des légumes en sacs, etc., que l'on peut porter sur l'avant. On peut aussi prendre dans l'archipomphe une certaine quantité de boulets de service que l'on transportera sur l'avant ou sur l'arrière, selon le
que l'on transportera sur l'avant ou sur l'arrière, selon le besoin, dans des fosses vides exprès pour cet usage. En temps de paix, on peut démonter quelques canons des batteries, qu'on pose à l'avant ou à l'arrière, et qu'on remet en place, lorsqu'on approche des rades. Comme l'on consomme quotidiennement de l'eau et du vin, et que pour conserver le vaisseau dans son équilibre et toujours également calé, on a remarqué que pour peu qu'il y ait de futailles vides, de les remplir avec de l'eau de la mer; si l'on est trop sur l'arrière, on ne remplit pas les
l'on est trop sur l'arrière, on ne remplit pas les futailles de vin qui ont été consommées. Si on est trop sur l'avant, et qu'on n'ait pas de futailles vides dans cette partie, on consomme celles qui y sont de préférence; et si elles sont pleines d'eau salée, on les fait vider. On voit qu'on peut toujours tirer quelque parti des futailles pour les changements de l'arrimage. Il n'en est pas de même des matières comestibles, parce qu'on ne peut pas remplacer en mer ces forces de matières, mais lorsqu'on est à portée de quelque port ou de quelque rade,
est à portée de quelque port ou de quelque rade, on ne manque pas d'y descendre pour faire du lest, et maintenir par là le vaisseau dans l'assitude convenable. Toutes les opérations que je viens d'exposer sont fort simples, et le bon sens suffit seul pour en faire connaître l'avantage, ou même l'indisposition. Cependant on a été très longtemps à sentir l'influence marquée de l'arrimage sur les mouvements du vaisseau. On a vu souvent des vaisseaux condamnés à une première campagne, comme mauvais voiliers, se faire, avec la même voilure, une réputation tout opposée, dans les campagnes suivantes: différence qui
une réputation tout opposée, dans les campagnes suivantes: différence qui ne peut être attribuée qu'à l'arrimage. Les Marins éclairés regardent aujourd'hui cette distribution de la charge comme un objet important qui mérite toute leur attention. Quelquefois même, il résulte des effets surprenants de la simple transplantation de quelques poids de l'avant à l'arrière, ou de l'arrière à l'avant. Il serait donc bien essentiel, pour la perfection de la pratique de l'arrimage, qu'on étudiasse exactement en mer tous les mouvements du vaisseau, qu'on tînt un journal détaillé de tous les changements qu'on fait en mer à l'arrimage, et des effets qui
qu'on fait en mer à l'arrimage, et des effets qui en proviennent; et qu'on ne se contentât pas d'attendre en gros, à la fin d'une campagne, comme on le fait ordinairement, quelle a été la conduite de tel ou tel vaisseau dans telle ou telle façon à la mer. SECTION DES VAISSEAUX. XXXV. Il n'est pas possible qu'un vaisseau à la mer conserve toujours la même situation, comme nous l'avons supposé (§. XXX); car il est continuellement soumis à l'action de différentes forces qui ne se font jamais parfaitement équilibre. Ces forces sont sa propre pesanteur, la poussée verticale de
Ces forces sont sa propre pesanteur, la poussée verticale de l'eau, l'impulsion du vent sur les voiles, la résistance que le navire éprouve en divisant le fluide: à quoi on peut ajouter l'agitation des lames, qui tantôt viennent frapper avec force les flancs du vaisseau, tantôt se dérobent tout-d'un-coup sous quelqu'une des parties, pendant que les autres sont soulevées. Les mouvements d'oscillation que ces puissances impriment au vaisseau, en toutes sortes de sens, peuvent tourmenter extrêmement l'mâture et l'équipage. Il est donc important d'en bien connaître les lois, et d'en empêcher le plus qu'il est possible les mauvais effets, au
empêcher le plus qu'il est possible les mauvais effets, au moyen de l'arrimage. C'est le but que je me propose ici. XXXVI. Comme j'aurai besoin de quelques théorèmes de mécanique, dont l'énoncé joint à l'application que j'en ferai, couperait trop le fil du discours, je vais les rappeler ici d'avance. Qu'un corps de figure quelconque soit animé par des forces quelconques, et qu'on imagine par le centre de gravité A de ce corps trois axes AC, AB, AP perpendiculaires les uns aux autres qui conservent toujours leur parallélisme dans l'espace absolu, pendant tout le mouvement du centre de gravité. Si
absolu, pendant tout le mouvement du centre de gravité. Si l'on réduit à chaque moment, comme cela est possible en effet, toutes les forces qui poussent le corps à trois forces seulement, qui soient dirigées suivant les lignes FF, DD, EE, parallèles chacune à chacun des trois axes PX, AB, AD qu'en suite ayant mené dans le plan BAC les droites FQ, FO parallèles chacune à chacun des deux axes AB, AB; dans le plan CAP les deux droites EK, ES parallèles chacune à chacun des deux axes AC, AP; dans le plan CAP les droites DK, DH parallèles chacune