Petite histoire de la propulsion motorisée des bateaux.
Marquis de Claude Jouffroy d’Abbans.
Le premier bateau à vapeur – Les expériences sur le Doubs *.

*) On peut voir, dans les publications du XIXe, XXe siècle et actuelles, ce bateau nommé « Palmipède ». Dans les documents de l’époque concernée on ne fait référence en aucune manière à un nom de bateau. La confusion vient du système palmipède déposé et développé par son fils Achille Jouffroy d’Abbans autour de 1840.

Nous avons vu, dans le dernier article, les péripéties parisiennes de Claude de Jouffroy et sa désillusion à Paris de voir son projet préempté par des personnages plus puissants et mieux introduits dans le monde scientifique et financier. Tenace, il revint dans sa province, s’installa à Baume-les-Dames et, avec la seule aide du forgeron de l’endroit, réalisa son propre projet d’un bateau à rames mû par la vapeur. Les expériences de navigation eurent lieu en juin et juillet 1776 à Baumes-les-Dames et furent une réussite. Néanmoins, elles révélèrent quelques points à modifier pour le prochain projet, mais validaient ses hypothèses. Les Parisiens, quant à eux, essuyèrent un échec complet…

Positionnement de nos propos sur la chronologie du développement des navires à vapeur en France

Rappel

Les frères Perrier, deux hommes d’affaires, s’engagèrent dans un projet d’alimenter en eau la ville de Paris grâce à une pompe à feu *. Ils en obtinrent la concession en 1777 et fondèrent la Compagnie des eaux de Paris en 1778.

*) C’est ainsi que l’on nommait une machine à vapeur.

La pompe à feu de Chaillot, ainsi appelée, une machine de Watt que les frères Perrier avaient fait venir de Birmingham, fut mise en service en 1781. Elle pompait l’eau de la Seine et la distribuait par des canalisations dans Paris. Elle fut l’objet d’une grande curiosité et suscita l’intérêt général et celui du marquis de Jouffroy d’Abbans qui se livra à l’étude approfondie de son mécanisme.
Entre 1772 et 1774, à la suite de quelques problèmes de discipline avec un officier, il fut sous le coup d’une lettre de cachet qui l’exila pendant deux ans aux îles Sainte-Marguerite. Il utilisa cet exil en recueillant et en étudiant les différentes manœuvres des galères avec leurs rames et après l’étude de cette pompe à feu, il conçut le projet de l’appliquer à la navigation.
Il exposa celui-ci lors d’une réunion de personnalités et d’amis : MM. Perrier, d’Auxiron, le chevalier de Follenay, le marquis Ducrest *, l’abbé d’Arnal. Il fut approuvé, mais quand la discussion porta sur la technique à utiliser et les moyens employés pour exécuter ce projet, les avis divergèrent et deux projets émergèrent : un de Jouffroy et l’autre de Perrier. Ils différaient sur le mécanisme à adopter et surtout sur la base du calcul des résistances à vaincre et de la force motrice à employer. Perrier se basait sur un bateau remorqué par des chevaux sur un chemin de halage **, Jouffroy avait établi qu’il fallait une puissance au moins trois fois plus grande du fait qu’on prenait son point d’appui dans l’eau.

*) Le comte d’Auxiron, capitaine d’artillerie ; le marquis Ducrest, colonel en second du régiment d’Auvergne, membre de l’Académie des sciences, auteur d’un ouvrage sur la mécanique.
**) Il s’avéra que cette hypothèse était fause, ce qui conduisit à un échec complet des essais de Perrier. En revanche, celle de Jouffroy était exacte.

Jouffroy, jeune et sans notabilité, n’était pas de force à s’opposer à Perrier qui disposait de moyens avec ses ateliers et d’appuis, notamment avec Ducrest, membre de l’Académie des sciences, qui se rallia au projet de Perrier. De son côté, Follenay mit en place une souscription pour réunir les fonds pour soutenir le projet de Jouffroy. Auxiron, qui alors était très malade *, lui écrivit : « Courage, mon ami ! vous seul êtes « dans le vrai » « .

*) Claude François Joseph d’Auxiron mourut le 27 mars 1778 à Paris.

Jouffroy s’en retourna dans sa province et se mit immédiatement à l’œuvre.
De leur côté, les frères Perrier mirent leur projet à exécution dans leurs ateliers. Ils placèrent une machine de Watt sur un bateau et tentèrent une expérience qui échoua sous les yeux mêmes de l’Académie des sciences.

Le premier bateau à vapeur – Les expériences sur le Doubs

Ce fut à Baume-les-Dames, au lieu-dit au Gondé, à l’embouchure du Cuisancin, et à deux pas du village de Cour-lez-Baume sur le Doubs que Jouffroy d’Abbans, dans une quasi-solitude, construisit son premier bateau à vapeur avec comme seule aide celle du chaudronnier du village un nommé Pourchot. Il navigua en juin et juillet 1776.
Le bateau mesurait environ 40 pieds (13 m) de longueur et 6 pieds (1,95 m) de largeur. * Il était propulsé par des rames, une de chaque côté du bateau, munis à leur extrémité d’un volet qui s’ouvrait comme une persienne pour effectuer une poussée de l’avant vers l’arrière et se repliait pour diminuer sa résistance dans l’eau lorsqu’il revenait à sa position de l’arrière vers l’avant.

*) Le pouce français d’ancien régime vaut : 2,707 cm. Le pied français d’ancien régime vaut 12 pouces, soit 12 × 2,707 = 32,483 9 cm exactement, qu’on arrondit à 32,5 cm.

Le cylindre était un bel ouvrage de chaudronnerie en cuivre battu réalisé par Pourchot. L’intérieur était poli au marteau et l’extérieur cerclés de bandes de fer.

Fonctionnement

Pour éviter toute ambiguïté sur l’interprétation de mes propos et la tentative de réalisation d’un schéma du principe de fonctionnement, je vous propose de reprendre la description faite par Jouffroy d’Abbans fils de ce bateau *. Dans un souci de précision et de clarté pour le lecteur, j’y ai adjoint, entre parenthèses, les termes propres à la définition d’un aviron.

*) Des bateaux à vapeur : précis historique de leur invention, essai sur la théorie de leur mouvement… / par le marquis Achille de Jouffroy. Éditeur : L. M. Augustin (Paris). Date d’édition : 1841.

« De chaque côté, vers l’avant, des tiges de huit pieds (2,60 m) de longueur, suspendues à un axe supporté par des chevalets, en guise de pendules, portaient à leur extrémité inférieure des châssis armés de volets mobiles, comme nos persiennes, qui plongeaient dans l’eau de dix-huit pouces environ (0,50 m). Ces châssis parcouraient dans le fluide un arc de cercle de huit pieds (2,60m ) de rayon, et dont la corde n’avait pas plus de trois pieds (1 m) de longueur. Un levier muni d’un contrepoids les maintenait à l’extrémité de leur course vers l’avant du bateau, tant que la force motrice n’agissait point sur eux. »
« Une pompe à feu, ou machine à simple effet, était installée au milieu du bateau ; son cylindre avait onze pouces (0,30 m) de diamètre ; le piston communiquait aux tiges des rames par le seul intermédiaire d’une chaîne et d’une poulie de renvoi. »
« Lorsque la vapeur soulevait le piston, les contrepoids dont nous avons parlé ramenaient les volets (les rames) à leur point de départ, et pendant cette course rétrograde, les rames (les pelles) se fermaient d’elles-mêmes pour opposer la moindre résistance possible. Aussitôt que, par suite de l’injection d’eau froide, le vide s’opérait dans le cylindre, la pression atmosphérique faisait descendre * le piston qui retirait ces rames avec une grande rapidité… »

*) Machine dite athmosphérique.

« … Au départ du bateau, les volets à charnières faisant l’office de rames (de pelles), après avoir opéré leur percussion dans le sens de l’avant à l’arrière, se refermaient d’eux-mêmes pour retourner de l’arrière à l’avant, où la pression en sens contraire devrait les forcer de s’ouvrir de nouveau. »

Les calculs de Jouffroy des résistances à vaincre et de la force motrice à employer se révélaient exacts. Le bateau, à chaque impulsion de ses rames, remontait un courant rapide sans problème.
Cependant, ce système de propulsion avait un grave inconvénient : aussitôt que le bateau avait acquis une certaine vitesse, le courant d’eau empêchait les volets de se rouvrir lorsqu’ils devaient effectuer leur poussée en allant de l’avant vers l’arrière. Ce défaut avait lieu surtout lorsqu’on remontait à contre-courant. En descendant, il ne se manifestait qu’au bout de quelques temps.
Un autre problème se posait alors, la machine, du fait de sa conception, n’agissait que par intervalles alors que les roues demandaient un mouvement continu. Jouffroy abandonna ce système de rames pour celui des roues à aubes.
Il résoudra la combinaison de ces deux mouvements dans un nouveau projet : un grand bateau à roues à aubes de 140 pieds de longueur et quatorze de largeur qu’il construisit à Lyon entre 1782 et 1783 et qui navigua sur la Saône l’année suivante.