Ferry de Sydney à vapeur, en 1946. Des ferrys circulent dans leport de Sydney depuis plus de 200 ans ; leur propulsion a ainsi évolué avec le temps.Bailey Gatzert, bateau à vapeur dufleuve Columbia, vu près deCascade Locks (Oregon), en 1910.Gravure de l'élévation du plan et de la section d'un bateau à vapeur, 1827.
Unbateau à vapeur, parfois simplement appelévapeur, est un type de navire généralement apte à la navigation en haute mer/trans-océanique, qui est propulsé par une ou plusieursmachines à vapeur et qui se déplace grâce à la rotation d'hélices ou deroues à aubes. Le premier vapeur est réellement entré en activité au début des années 1800 ; cependant, quelques précurseurs existaient déjà. Beaucoup des vapeurs étant issus des marines américaines et britanniques, ils utilisent lepréfixe « PS » (vapeurs à aubes, de l'anglais :paddle ship) ou « SS » (vapeurs à vis, de l'anglaisscrew steamer). Avec la disparition des navires à roues à aubes, le préfixe « SS » a par la suite désigné les vapeurs au sens large[1] (steam ship).
L’autonomie des navires à vapeur vis-à-vis des vents dominants a permis l'ouverture de nouvelles routes de commerce. Le vapeur a été décrit comme un« acteur majeur de la première vague de commerce de lamondialisation (1870-1913) » et contribue à« une augmentation sans précédent du commerce international dans l'histoire de l'humanité »[2].
Blasco de Garay dès 1543 aurait proposé àCharles Quint de construire un navire fonctionnant sans voiles et sans avirons, mû à l'aide d'une chaudière remplie d'eau bouillante et de roues appliquées au flanc du navire et marchant telles des rames[3].
Avec la maîtrise de la technologie de la vapeur, les machines à vapeur ont été montées sur des navires plus grands capables de naviguer enhaute mer. Devenant fiables, et propulsés par deshélices plutôt que par desroues à aubes, la technologie changea la conception des navires afin de rendre la propulsion plus rapide et plus économique.
L'utilisation des roues à aubes comme système de propulsion standard devint la norme sur les premiers navires (voirbateau à aubes). C'était un système efficace dans des conditions idéales, mais qui souffrait de graves inconvénients. La roue à aubes obtenait de brillants résultats quand elle fonctionnait à une certaine profondeur, cependant, la profondeur du navire changeant avec son chargement, les performances du système diminuaient de manière importante[4]. En quelques décennies, la popularisation de la navigation des bateaux à aubes sur rivières et canaux permit le développement des premierstransatlantiques. Le premier bateau à vapeur à sortir en mer fut l'Experiment de Richard Wright, un ancienlougre français qui navigua deLeeds àYarmouth, en[5],[6].
Le premier vapeur de métal à prendre la mer fut l'Aaron Manby(116 tonnes) construit en 1821 parAaron Manby à la forge de Horseley qui traversa laManche et atteignit Paris, le[7]. Transportant des passagers et du fret, elle atteint une vitesse moyenne de8 nœuds (14,8 km/h).
Le vapeurSS Great Western, le premier vapeur transatlantique construit à cet effet, lors de son voyage inaugural en 1838.
Le vaisseau américainSS Savannah fut le premier à traverser l'océan Atlantique, bien que la plupart du voyage ait été effectué à la voile.
Le premier vapeur à faire le voyage à la puissance de la vapeur fut le navire néerlandaisCuraçao (bois, 438 tonnes) construit àDouvres et alimenté par deux moteurs de 50 chevaux, qui reliaHellevoetsluis, près deRotterdam (le) àParamaribo, auSuriname , (le)[8].
Le premier bateau à vapeur construit pour des liaisons régulières transatlantiques fut le navire britanniqueSS Great Western construit parIsambard Kingdom Brunel , en 1838, qui inaugura l'ère despaquebots transatlantiques.
LeSS Archimède, construit en Grande-Bretagne, en 1839, parFrancis Pettit Smith, fut le premier navire àhélice propulsé à la vapeur conçu pour lahaute mer[notes 1]. Il eut une influence considérable sur les développements suivants en encourageant l'adoption de l'hélice et de la vis de propulsion par laRoyal Navy en plus de son influence sur les navires de commerce.
EnFrance,Claude François Jouffroy d'Abbans fit fonctionner un bateau à vapeur à aubes mais qui, lors des premiers essais, était trop lent pour naviguer sur une rivière. En 1783, grâce à de nouvelles pales, le pyroscaphe réalisé avec le concours d'Antoine Frerejean parvint à naviguer sur laSaône, près deMâcon, pendant environ un quart d'heure, avant que la machine ne tombe en panne. Le, le marquis de Jouffroy d'Abbans remonta, avec succès, à contre-courant laSaône àLyon de lacathédrale Saint-Jean à l'île Barbe[9].
En1784,James Rumsey(en) construisit unbateau propulsé par pompage (pump-driven boat (water-jet)) qui navigua à contre-courant sur la rivièrePotomac en 1786. Il déposa un brevet dans l'État deVirginie. EnPennsylvanie,John Fitch, une connaissance deWilliam Henry, fit un bateau à vapeur à pales en 1785. L'exploitant de scieriesSamuel Morey remonta leConnecticut à bord d'unsteamer de sa conception en 1797.
L'AméricainRobert Fulton fut le premier à proposer en 1798 un modèle de sous-marin. Admirateur de laRévolution française, il était ensuite venu visiter laFrance. En1802, à l'âge de 27 ans, il lança sur laSeine un chaland à vapeur. Sa démonstration ne suscita guère d'intérêt. Le, Fulton ouvrit aux États-Unis la première ligne commerciale régulière à vapeur avec leClermont entreNew York etAlbany, sur l'Hudson[10].
EnSuisse, leGuillaume Tell est le premier bateau à vapeur (à coque en bois) lancé en 1823 sur le lacLéman, grâce à l’initiative du consul des États-Unis en France, Edward W. Church. Les premiers bateaux à vapeur et à coque en fer naviguent sur lelac de Neuchâtel dès 1834, sur celui deThoune dès 1835, et sur celui desQuatre-Cantons dès 1837. Le bateau à vapeurLéman II, lui aussi à coque métallique, est lancé sur ce lac éponyme en 1838[11].
Lespéniches etgabares, tractées avant par des animaux ou des hommes, ont été tirées pendant longtemps par des remorqueurs à vapeur, sur des « trains » qui pouvaient atteindre douzechalands. La relativement modeste puissance de ces bateaux obligeait lesmariniers à des trésors d'anticipation dans la manœuvre, surtout en période de crue sur les fleuves. La plupart des remorqueurs ont été convertis au diesel au milieu duXXe siècle avant d'être remplacés par despousseurs.
Aux États-Unis, la faiblesse du tirant d'eau dans certains endroits duMississippi a entraîné la construction de bateaux à fonds plats, lessteamboats mus par des roues à aubes qui ont été longtemps des moyens incontournables de transport de fret et de passagers sur ces fleuves.
Reconstitution d'un bateau à vapeur de mer avec roues à aubes. Musée Héritage Centre àCobh,Irlande.Bateau à vapeur de mer avec roues à aubes.
Les premiers navires de mer équipés de machines à vapeur furent des voiliers à peine modifiés. La propulsion parroue à aubes installées de part et d'autre dumaître-couple des bateaux permit de ne rien changer aux lignes d'eau des voiliers, le poids de la machine étant compensé par une diminution du lest. Le rendement était si faible et les quantités de charbon nécessaires pour effectuer un long voyage tellement importantes que la machine n'était utilisée qu'à de courts moments, surtout comme appoint, pour traverser les calmes et faire route plus directement vers la destination en cas de vents contraires. Ces bateaux étaient alors des voiliers à moteur auxiliaire.
L'Anglais Henry Bell fut le premier à faire passer la navigation à vapeur des rivières à l'océan. En 1812, il fait naviguer sur la Clyde un bateau de 30 tonnes,la Comète, muni de roues à palettes latérales, puis, s'enhardissant, il le lança sur la mer et fit le tour des îles Britanniques[12].
Le premier navire à vapeur qui traversa la Manche fut l'Élise, un petit bâtiment de 16 m de long acquis à Londres par la Compagnie de navigation parisienne Pajol. Il reliaNewhaven auHavre dans la nuit du 15 au par des conditions de mer très difficiles.
EnItalie, le premier bateau à vapeur fut leFerdinand I, construit dans les chantiers napolitains de Vigliena. Il appareilla deNaples le[13].
En mai-, leSavannaha d'abord prévu comme navire à voile puis équipé d'une machine de 90 ch, effectua une première traversée de l'Atlantique partiellement à la vapeur. Il avait embarqué 75 tonnes de charbon et 25 tonnes de bois[14]. Il poursuivit son périple jusqu'àSaint-Pétersbourg. Après son retour, la machine fut démontée.
Le navireKarteria, construit en Angleterre et incorporé dans la flotte grecque en 1826, fut le premier navire à vapeur impliqué dans un combat naval[15].
C'est à partir de 1837 que des navires purent effectuer la traversée de l'Atlantique tout entière sous vapeur. La durée passé alors de 35 jours à 18 jours (Sirius) ou 15 jours et 5 heures (Great Western)[14].
Lorsqu'on installa les premières roues à aubes, le système de propulsion parhélice avait été étudié et avait connu quelques applications (mémoire de du Quet, 1729, sous-marin deDavid Bushnell en 1776, bateaux deFitch en 1796, 1797, essais deRobert Fulton auHavre en 1800[16]). Cependant, l'idée d'un rendement inférieur à celui de la roue à aubes qui prévalait alors donnait la préférence à cette dernière[17] malgré ses inconvénients : fragilité des roues et mauvais comportement dans la houle, cible faciles pour aux artilleurs des bateaux de guerre. Toutefois, parallèlement aux travaux du FrançaisFrédéric Sauvage (qui breveta le principe de l'hélice d'Archimède appliqué à la propulsion des navires le[17]), les Anglais Smith et Rennie expérimentèrent dès 1838 différents types de spires sur une embarcation à vapeur, naturellement appelél'Archimède.
L'année 1842 vit la mise en chantier de deux navires civils emblématiques : en France,le Napoléon, petit paquebot de 47 mètres équipé d'une machine de 120 ch, qui deviendrale Corse[17], construit au Havre par les chantiers Augustin Normand, et en Angleterre leGreat-Britain, construit par Patterson. Par leurs performances, ces deux navires à hélices marquèrent un tournant dans l'histoire de la navigation à vapeur. À partir de cette date, l'hélice prit rapidement la place de la roue à aubes sur les navires de mer.
Libérés des épisodes peu ventés où ils n'avançaient guère lorsqu'ils ne restaient pas encalminés et du rallongement de la route qu'impose la navigationau près dans les vents contraires, les navires marchands purent prévoir leur temps de parcours avec une faible marge d'erreur. Les armateurs proposèrent alors des traversées à date régulière. Cette régularité leur permit d'augmenter le prix du fret et des billets des passagers, compensant ainsi le surcoût imposé par l'achat de charbon. Cependant, le transport des pondéreux, toujours très sensibles au coût du transport, demeura jusqu'à laPremière Guerre mondiale l'apanage de grands voiliers.
Dans le domaine militaire, le navire de ligneNapoléon, conçu par l'ingénieur navalDupuy de Lôme, lancé à l'arsenal de Toulon le[18], fut premiernavire de ligne dont la machine devenait le mode principal de propulsion. La voile ne servait plus que d’appoint pour favoriser les performances et économiser le charbon lorsqu'elle le permettait. Il démontra la supériorité de son mode de propulsion pendant laguerre de Crimée.
Le moteur à vapeur permit aussi l'implantation de machines auxiliaires qui alimentèrent en énergie de nombreux dispositifs manœuvrés à bras d'homme. Il était devenu possible d'appliquer une grande puissance ausafran, aux cabestans, aux grues, aux pompes. Il rendit possible le chauffage de toutes les parties habitables, puis l'implantation de l'électricité. Il a modifié ainsi radicalement les conditions de vie à bord pour les équipages et les passagers. Il a largement contribué à l'augmentation de la dimension des navires dans lesquels il devenait possible de proposer des conditions de confort jusque-là inconnues en mer.
Le déclin des vapeur a commencé après laSeconde Guerre mondiale. Beaucoup avaient été perdus durant la guerre. En outre, lesmoteurs diesel pour navires avaient atteint un niveau de développement suffisamment avancé étaient désormais une alternative viable et économique à la puissance de la vapeur. Le moteur diesel présentait une bien meilleure efficacité thermique que lespistons de la machine à vapeur et était beaucoup plus facile à contrôler. Les moteurs Diesel avaient également besoin de beaucoup moins de supervision et d'entretien que les moteurs à vapeur et, comme les moteurs à combustion interne ne nécessitaient pas de chaudières et d'alimentation en eau, ils permettaient un important gain d'espace. Le chargement du combustible, liquide, est également plus facile et rapide que celui du charbon.
↑Pour les navires propulsés par desmoteurs à combustion interne, le préfixe d'usage est « MV » pourmotor vessel, de sorte qu'il n'est pas correct d'utiliser « SS » pour la plupart des navires modernes.
↑a etbJules Rouch,Époque contemporaine, tome IV deHistoire Universelle des Explorations publiée sous la direction de L.-H. Parias, Paris, Nouvelle Librairie de France, 1957,p. 31.
Raymond-Léon Bernex, « Note pour servir à l'histoire des navires à vapeurs combinées », dansProvence historique, 1954, tome 5, fascicule 17,p. 217-238(lire en ligne)
Michel Mollat,Les origines de la navigation à vapeur, Paris, Presses universitaires de France,, 206 p..
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