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IIÈLICE.

HÉLICE.

nous appelons p' « la vitesse moyenne de la masse, |nous aurons pour la force vive correspondante, tantpour le mouvement giratoire que centrifuge :ttI'v’V

T p = K” (p’ + f’ 2 ) et enfin le travail mo-

teur total consommé par le liquide sera :

T = KJIV 3 +^—î^-£lv’(frataitVj 2 +IC’(p’-(-p’ ! )

en ajoutant aux termes précédents le travail corres-pondant à la progression du bateau pour avoir l'effettotal produit par les machines sur le liquide dont l’iner-tie, en définitive, consomme tout le travail moteur.

C’est à accroître K

rU 2 V

( ppj tang. % — V) et par

suite la valeur des premiers termes de l’équation,en diminuant celle du dernier, que les constructeursdoivent s’appliquer ; nous allons indiquer les travauxfaas dans le but d’atteindre ce résultat, en discutantles divers éléments qui entrent dans les formules.

Je ferai d’abord remarquer que lorsque l’hélice semeut rapidement sans que le bateau change de place,il se produit un mouvement d’aspiration par l’effet dela force centrifuge qui amène de l’eau sur l’hélice, etentraîne, sans production de travail utile, une consom-mation considérable de travail moteur. Cet effet, quin’est pas représenté explicitement dans les formules,qui répond à des valeurs particulières que prennentalors les coefficients K’ et K”, est un des plus impor-tants à considérer dans l’emploi de l'hélice. Tandis queles roues se meuvent lentement lors de la mise enmarche d’un bateau muni de ce propulseur, au con-traire, sur un navire à hélice, la machine tend à s’em-porter au départ, à projeter l’eau en cascade. Ceci seraitde peu d’importance, si cet effet ne se produisait qu’audépart ; mais il tend à se manifester d’autant plus que lenavire a plus de peine à marcher, qu’un vent debouts’oppose à son mouvement, que V est nécessairementtrès-petit. Dans ces cas, tout le travail de la machines’épïlise d’une manière coûteuse à produire un mou-vement giratoire de l’eau parfaitement inutile. Cecimontre la nécessité de naviguer avec l’hélice commeavec la voile, c’est-à-dire de louvoyer par vent con-traire, sans pouvoir marcher vent debout comme le faitle bateau à roues. C’est là le seul point de supérioritédu bateau à roues, ce qui le fait préférer pour le servicepostal; c’est encore la cause principale des grands ré-sultats que doit fournir la réunion sur un meme naviredes deux moyens de propulsion, comme je l’ai indiquéà l’art. BATEAU A VAPEUR.

Coefficient K’. — Pour que le coefficient K’ soit le plusgrand possible, il faut que l’eau arrive facilement surl’hélice et qu’elle l’abandonne facilement dans la di-rection du mouvement; autrement elle est entraînée dansle mouvement giratoire. Cet effet est obtenu en laissantentre les ailes de l'hélice un espace suffisant en raison deleur inclinaison; d’après les résultats d’expérience, ilne faut pas que la projection de la totalité des surfaceshélicoïdales sur le cercle de base du cylindre d’eau, dé-passe le tiers de la surface de ce cercle, connue nousl’avons dit.

Cette prescription répond à l’arrivée sur l’héliced’une grande quantité de liquide pour prendre un desdeux mouvements considérés. Pour faire que ce soitsurtout le mouvement de meme direction que celui dunavire qui lui soit imprimé, il est d’autres éléments àconsidérer dont nous allons parler.

Valeur de P. — La valeur de R ou le diamètre del’hélice est en général le plus grand qu’il soit possible,de manière à ce que l'hélice reste plongée de 2 ou3 décimètres. En effet, plus l’hélice descend dans lefluide, plus elle rencontre des pressions hydrostatiques

considérables qui lui fournissent un meilleur point d’ap-pui. C’est pour ce motif entre autre? que l’hélice four-nit de bien meilleurs résultats avec les navires à forttirant d’eau (quand le travail moteur est assez grandpour leur imprimer une vitesse notable) que pour lesnavires légers, et qu’on augmente le tirant d’eau à l’ar-rière des navires à hélice.

Valeur de p. — L’accroissement de la valeur de p,les dispositions qui rapprochent le centre d’action dela circonférence extérieure de l'hélice sont les plusimportants pour obtenir les formes les plus avanta-geuses. Le pas ne doit pas être trop allongé, ce quitend à diminuer la valeur de p. De plus, les ailes doi-vent, autant que le permet remplacement de l’héliceprès du gouvernail, avoir beaucoup plus de largeurvers l’extrémité que vers le centre, cette dernière partieétant réduite aux dimensions nécessaires pour la soli-dité. En effet, en ces points, la valeur p tang. a — Vest négative, la réaction du liquide est remplacéepar une résistance. C'est à cause de l’inutilité de lapartie centrale qu’on a pu avantageusement, selon plu-sieurs ingénieurs, remplacer cette partie par une sphèredont partent les ailes de l’hélice. Un cône peu allongéconviendrait sans doute mieux.

Valeur de tang. a. —L’inclinaison de l’hélice doitvarier avec la vitesse. Si on veut faire celle-ci petite,ce qui peut être nécessaire pour de très-grandes ma-chines à action directe, dans lesquelles de grandesmasses sont en mouvement, il faut augmenter l’anglede l’hélice; cela n’est pas nécessaire, lorsque les ma-chines sont divisées en plusieurs cylindres, et l’expé-rience montre que les résultats sont à peu près équiva-lents lorsque le produit w tang. a est constant, lorsquela vitesse angulaire augmente en même temps que l’in-clinaison de l’hélice diminue. Des résultats bien peudifférents entre eux ont été fournis par des hélices dontles inclinaisons variaient de 25 à 45°, les nombres debras variant. 11 se produit probablement ici des phé-nomènes de proue liquide qni accompagne l’hélice.

Coefficient K” et valeur de p’. — Pour que les va-leurs de ces termes, dont dépend la grandeur desmouvements giratoires de l’eau, soient minimes, il fautque l’hélice ait une forme courbe prononcée perpendi-culairement à l’axe. L’eau quitte alors la surface avantd’avoir pu prendre le mouvement giratoire, tandis que,se succédant toujours sur la palette allongée dans lesens de l’axe, elle prend une vitesse parallèle au sillage.C’est ainsi qu’on peut se rendre compte des excellentseffiets de l’hélice en queue de poisson de Cave, dontle développement était de près d’une demi-circonfé-rence pour chaque aile. Malheureusement ces hélicesse prêtent mal à occuper la place qui leur est destinéesur les navires, elles ont trop de largeur, et il sembledifficile d’utiliser leurs propriétés, à moins d’en logerdeux latéralement sur les flancs arrière du bateau. Celaa déjà été fait sur des bateaux de rivière, mais ne paraîtpas réalisable sur des steamers.

On aurait, uouspensons, partie de ces avantages avecdes hélices dont les surfaces seraient disposées en mar-ches d'escalier, parallèlement à l’axe de rotation, et enaugmentant ainsi, autant que possible, le chemin àparcourir par l’eau pour prendre le mouvement gira-toire, lui donnant une vitesse inverse dans son parcoursde celle nuisible qu’elle tend à prendre. L’hélice seraitformée de fragments de surface héliçoïdale.

Cette disposition nous paraîtrait bien préférable àcelle qui avait été proposée par M. Holm, et dont onavait annoncé d’excellents résultats que la pratique n’apas justifiés. 11 pensait que par l'évidement en formede cuiller qu’il proposait de pratiquer à l'extrémitédes hélices, il détruirait en partie le mouvement gira-toire perpendiculaire à l'axe, et le convertirait en uu