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Sur des chemins liquides. Bateaux à propulsion animale. Les évolutions techniques aux USA (5).

D 26 février 2017     H 21:46     A Traitgenevois     C 0 messages


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Avant d’aller plus avant dans l’histoire des bateaux propulsés par des chevaux aux USA, jetons un petit coup d’œil sur les évolutions techniques de ces bateaux.

Le cabestan. (Horse-whim).

Inspirés des travaux du comte de Saxe entre autres, les premiers ferrys ont été équipés du système à cabestan.
Le marché de la basse-ville vu depuis le quai de McCallum, Québec, 4 juillet 1829, James Pattison Cockburn, Eau-forte, Collection Peter Winkworth de Canadiana, C-150737, Bibliothèque et Archives Canada.
Les chevaux tournaient sur le pont entrainant un cabestan relié au système de propulsion par un mécanisme.
Il est aisé de voir sur ce document le principal inconvénient de ce principe : une grande partie du pont est occupée par les chevaux. Cette disposition réduit considérablement la place réservée au transport de personnes, véhicules et marchandises diverses.
Un autre inconvénient découlait de cette première constatation. Afin d’élargir le diamètre du cabestan pour permettre le déplacement des animaux, les bateaux étaient majoritairement construits sur des catamarans (deux coques) ou des trimarans (trois coques). Ces bateaux pouvaient atteindre des dimensions conséquentes et le prix de la construction s’en ressentait.
Sur ce genre de bateau un danger guettait les chevaux. A marcher en rond toute la journée, les animaux devenaient physiquement et mentalement malades.
Mis au pré les animaux continuaient de se déplacer en tournant. De nombreux témoignages attestent le fait.
A Genève, le poème de Petit Sen semble lui aussi dire la même chose à propos
des chevaux du bac à manège de la rade :

Ses coursiers efflanqués sont allés à la foire
Et formés à tourner par leur cocher piaillard
Ils furent en tournant au marché de Gaillard (1)

Le taux de mortalité des chevaux employés sur les ferrys et autres bateaux utilisant un cabestan était supérieur à celui enregistré dans les autres utilisations du cheval de travail. Outre l’aspect éthique, les propriétaires regardaient du côté des résultats financiers. Acheter des animaux pour remplacer ceux inaptes au travail ou morts coûte cher et vient grever les coûts d’exploitation des bateaux.
Quelque soit l’angle sous lequel était considéré le problème, des solutions devaient être trouvées pour y pallier.

La roue inclinée. (Inclined-Treadwheel).

Une première alternative fut proposée par Joseph Best Robinson en 1816 et Moses Isaac et John Wilbanks en 1817(2).
Leur invention consistait en une roue oblique qui allait fuir sous les pas du cheval et qui serait installée sur le bateau.
Dessin de J-B Marestier. Tiré de "Mémoire sur les bateaux à vapeur des États-Unis d’Amérique". Université de Bordeaux.
Cette disposition résout certains problèmes posés par les systèmes à cabestan. Principalement, le bateau peut se suffire d’une coque et les chevaux ne tournent plus en cercle sur le pont du bateau. Cependant, l’effort demandé aux animaux est encore trop important pour un service de longue durée.
Charles Watt Jr.va tenter d’exploiter un ferry équipé d’une telle roue. Il fait construire le "Phoenix", mais ce sera un échec commercial (2).

La roue horizontale. (Horizontal-Treadwheel).

Une autre solution va émerger.
Barnabas Langdon va proposer un système qui va s’imposer sur les bateaux à traction animale : le roue horizontale (horizontal-treadwheel).
Barnabas Langdon voit son brevet accepté en mai 1819.
L’invention consiste en une roue qui est située en dessous du pont du bateau. Un découpe dans ce pont permet aux chevaux de marcher sur cette roue et d’entrainer les roues à aubes à travers un mécanisme. Les chevaux vont de ce fait marcher sur place.

De nombreuses améliorations seront amenées au modèle initial comme par exemple le changement de disposition des chevaux. A l’origine du même côté, les chevaux seront disposés tête-bêche de chaque côté du pont équilibrant ainsi le bateau.
La maquette ci-dessous fera mieux comprendre la conception du bateau.
Maquette de "horse-boat" à roue horizontale. Vue de la découpe dans le pont qui laisse apparaître le roue située dessous.
Maquette de "horse-boat" à roue horizontale. Le cheval dans son logement (sans son harnachement sans lequel le cheval est inopérant).
Maquette de "horse-boat" à roue horizontale. Vue générale avec la position des chevaux en opposition. Trois photos publiées avec l’aimable autorisation du blog Paul’s Bods. Courtesy of Paul’s Bods..

Comparée à la gravure du bateau Québécois, cette maquette permet de voir le considérable gain de place que l’invention de Barnabas Langdon permettait d’obtenir sur le pont.

Le brevet déposé par Barnabas Langon que l’on peut voir ICI fait ressortir un autre avantage décisif de cette nouvelle invention : elle peut être implantée sur un bateau à coque unique.
Une économie dans la construction des ferrys va naturellement découler de ce fait. Les bateaux à double coque vont se trouver rapidement démodés et leur construction quasiment disparaître.
Le travail des chevaux se trouve modifié, ceux-ci n’étant plus condamnés à tourner indéfiniment sur le pont des bateaux.
Cette nouvelle technique va rapidement se propager. Le moindre coût par rapport aux catamarans va permettre à de nouveaux entrepreneurs d’ouvrir des lignes de ferry.
L’invention de B. Langdon est indubitablement un progrès dans la construction des bateaux à traction animale.
Il n’en reste pas moins vrai que le système soufre de maux qui découlent de sa conception.
Kevin J. Crisman et Arthur B. Cohn notent dans leur livre :

"La roue est une lourde pièce d’équipement, sujette à de considérables contraintes du fait du poids des chevaux qui tournent sur son bord externe." (2)

Ces contraintes vont entraîner de coûteuses et fréquentes opérations de maintenance.
Ces réparations concernent aussi bien les structures en bois (plancher de la roue) que les mécanismes métalliques (engrenages, roues dentées, etc.).
Toutes ces considérations vont aboutir à une troisième et ultime évolution des bateaux à traction animale.

Le plan incliné mobile. (Treadmill).

La nécessité d’utiliser un mécanisme permettant à des animaux d’entraîner des mécanismes divers ne s’est pas fait sentir uniquement sur les bateaux.
Les agriculteurs, et peut-être dans une moindre mesure les industriels, désiraient avoir à leur disposition un mécanisme léger, transportable et peu coûteux.
Le plan incliné mobile transportable va répondre à ces besoins.
Nous avons vu qu’en France. P.A. Guilbaud a développé un tel système vers 1820 et qu’il en a équipé son "Zoolique".
Son invention ou son introduction aux USA reste sujette à débats.
Aux Etats-Unis, il semble que ce soit C.E. Detmold qui soit à l’origine sinon de la première utilisation connue d’un plan incliné mobile (Treadmill) du moins de son implantation sur une machine.
Deux vues de la locomotive Flying Dutchman de C.E. Detmold. Documents Wikipédia.
Il va installer un tapis roulant incliné sur une locomotive pour la "South Carolina Canal and Railroad Company" en 1829.
Cette invention va également trouver son application sur les bateaux à traction animale.
Il est difficile de dire qui utilisa le premier un plan incliné sur un bateau aux États-Unis.
K. Crisman et B. Cohn signalent qu’un inventeur, William Burk, présenta un projet de bateau utilisant ce mécanisme vers 1835 .
La définition qui en est donnée dans le "Journal of the Franklin Institute" laisse penser qu’il s’agissait d’un tapis roulant :

"Ce moteur à cheval est un plancher mobile tournant autour de deux tambours avec de si petites variations par rapport à ce qui est communément utilisé que nous ne savons pas, et le brevet ne nous le dit pas, en quoi consiste l’invention" (3)

Comme ce texte l’indique, le comité chargé d’évaluer l’invention ne semble pas convaincu de la nouveauté du procédé mais il nous renseigne au passage que le système était probablement appliqué à d’autres utilisations.
Ce tapis roulant était-il incliné ou horizontal ?
La demande de brevet ayant disparue dans l’incendie de 1836*, il est impossible de juger de la nouveauté ou pas du système et de sa disposition.

Rufus Porter est un candidat plus sérieux au titre de premier concepteur d’un bateau propulsé par des chevaux marchant sur un tapis roulant. Son bateau que l’on peut voir ICI, est entrainé par un cheval marchant sur un tapis roulant horizontal. Le projet portait sur un petit bateau de 9.1 mètres de long sur 1.8 mètres de large. La publication dans "American Mechanic" date de septembre 1842.
Fut-il construit ?

Cette dernière évolution technique présente bien des avantages. Les trépigneuses vont être construites en grand nombre et de manière industrielle. La concurrence va être vive entre les fabricants. Leur coût va de ce fait aller en décroissant.
Ce sont des machines légères et peu encombrantes. Contrairement aux "treadwheels", les trépigneuses sont faciles à implanter sur le pont des bateaux. Leur entretien est facile et peu onéreux.
On l’a vu avec le bateau de Rufus Porter, ces tapis roulants peuvent s’installer sur un bateau de dimensions modestes et répondre à des besoins spécifiques.

Mais la nouvelle technique n’avait pas que des avantages.
Chilo, Oh., 1900. Two horsepower hay burner. Capt. Horace McElfresh and son. L’accès au ferry se fait par deux rampes relevables. Deux chevaux sur des plans inclinés mobiles entrainent des roues à aubes latérales. Photographe : Thornton Barrette. Publié avec l’aimable autorisation de "The Public Library of Cincinnati and Hamilton County. Courtesy of The Public Library of Cincinnati and Hamilton County..
Copie interdite sans autorisation.

Les bateaux étaient souvent équipés de deux plans inclinés mobiles séparés par une allée centrale où étaient embarqués véhicules et passagers. Chaque cheval marchait sur un plan incliné relié à une roue à aubes. De ce fait les deux roues se trouvaient être indépendantes. Si les roues tournaient à des vitesses différentes, le bateau se mettait à décrire des cercles ou pouvait être incapable de naviguer en ligne droite. Le remède était à choisir des chevaux de gabarits semblables et dotés d’une marche similaire. Pas facile et assez aléatoire.

Publié avec l’aimable autorisation du blog Santa Fe Trail Research. Coutesy of Santa Fe Trail Research.
Une solution, technique celle-là, consistait en un plan incliné mobile situé au centre de la largeur du bateau et entraînant deux roues à aubes latérales fixées sur un même axe et donc solidaires. Les roues à aubes tournaient ainsi à la même vitesse.

Le ferry Tilda-Clara qui opérait sur le Missouri vers 1885**. Le bateau est propulsé par une roue à aubes, située à l’arrière, entrainée par quatre chevaux travaillant sur deux trépigneuses doubles. Publié avec l’aimable autorisation de "The Public Library of Cincinnati and Hamilton County. Courtesy of The Public Library of Cincinnati and Hamilton County..
Copie interdite sans autorisation.

Une autre disposition était d’équiper le bateau d’une roue à aubes arrière reliée à un ou plusieurs plans inclinés sur lesquels les chevaux marchaient. Dans ce cas l’embarquement se faisait par le côté du bateau.

Un autre problème, rarement abordé, concerne la fatigue des chevaux sur les trépigneuses. Vu la quasi absence de commentaires à ce sujet cet aspect des choses ne devait pas beaucoup préoccuper les utilisateurs.
Nous reviendrons d’une manière générale sur le traitement des chevaux à bord de ces bateaux.

Reste à nuancer une différenciation aussi stricte des différents modèles de bateaux.
Les concepteurs feront preuve de beaucoup d’imagination.
L’on verra des constructions alliant à la fois cabestan et roue à aubes arrières, plan incliné mobiles et roues latérales couplées, etc.

L’hélice. (Screw propeller.)

Dès le début du 19ème siècle une tentative de propulsion d’un bateau par une hélice fut mise en œuvre. Deux ingénieurs de Providence (Rhode Island), Jonathan Nichols et David Grieve sont à l’origine de ce projet.
David Grieve avait déjà expérimenté la propulsion à hélice sur un bateau animé par des hommes, le "Moses-boat"(4).

Ce nouveau bateau est baptisé baptisé "The Experiment".
Les informations qui sont parvenues jusqu’à nous sont parfois contradictoires. Elles émanent de témoignages recueillis plusieurs années après les faits ou de publications éditées des dizaines d’années après les événements. Il est de ce fait parfois difficile de vérifier la véracité de ce qui est rapporté.
Ainsi, il mesurait 30 mètres de long pour une largeur de 6.1 mètres selon certains auteurs (5) et de 15 à 18 mètres de long pour une largeur de 4.8 à 6 mètres selon d’autres (6).
Deux hélices arrière le propulsait. Ces hélices était entrainées par huit chevaux mais un autre témoin parle de bœufs (4).
Gravure de William Hamlin.The Experiment. By William Hamlin - http://www.sheaff-ephemera.com/list/powered_boats.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17584519
Une gravure d’époque permet cependant de conclure que c’étaient bien des chevaux qui propulsaient le bateau.
Le détail de la mécanique mise en œuvre est de nouveau rapportée avec de notables différences.
Certains textes indiquent un tapis roulant (treadmill) d’autres une roue horizontale placée au dessus de la quille et transmettant son mouvement aux hélices à travers un système de pignons et de roues.

"Le mouvement était donné à la roue horizontale, et à travers les engrenages aux hélices, par des chevaux qui marchaient dessus." (6)

Mais de quel genre de roue s’agissait-il ? Noue ne le saurons probablement jamais, le brevet ayant lui aussi brulé lors de l’incendie des archives US.

Le bateau fut construit et mis en service à Providence.
Là aussi les versions divergent. La date du premier voyage est rapportée entre 1807 et 1810 selon les uns ou les autres.
Le 24 juin 1809 est avancé (6) pour le voyage inaugural de Eddy’s Point à Providence jusqu’au village de Pawtucket.
Cette date est plausible puisque le voyage se proposait de conduire les membres de la "Masonic fraternity" pour le festival de la St Jean. Or la St Jean est l’une de deux fêtes les plus importante de le Maçonnerie et se déroule le 24 juin.
Le voyage "aller" fut un succès.
Par contre le retour a été moins glorieux et a donné lieu à plusieurs récits.
Le courant, un coup de vent soudain, un orage sont les causes le plus souvent invoquées pour expliquer un retour plus ou moins catastrophique. Certains textes parlent d’un échouage du bateau, d’autres d’une arrivée à terre loin du point d’arrivée prévu obligeant les passagers à rentrer chez eux à pieds.
L’aventure tournait court.
La fin du bateau est aussi obscure que sa courte existence.
Selon certains rapporteurs déjà cités, le bateau fut saisi par le shérif et vendu à Mr John Peck, un architecte naval de Boston, afin de payer les créanciers.
Un autre témoignage salua la réussite de l’entreprise mais précisa que le bateau devait être amélioré. Dans cette version également, le bateau, ayant été gagé, fut saisi et vendu à Mr John Peck.
Il fut perdu sur un banc de boue lors de son remorquage vers Boston. (7)
Gravure de William Hamlin. "Ce ticket donne droit au porteur à une traversée pour Nexport ou Providence sur The Experiment ". By William Hamlin - http://www.sheaff-ephemera.com/list/powered_boats.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17584519
Les promoteurs avaient pourtant mis de grands espoirs dans leur bateau, allant même jusqu’à imprimer des tickets pour les traversées.
Si l’on en croit le ticket, le trajet prévu devait conduire le bateau de Providence à Newport soit sur une distance d’un peu plus de 30 kilomètres.
Le voyage n’eut jamais lieu et le bateau ne semble pas avoir eu de descendance..

A suivre.

Un certain nombre de textes et d’illustrations sont reproduits ici avec le consentement de leurs auteurs, propriétaires ou ayants droit. Merci de ne pas les utiliser sans autorisation.

* Incendie des archives U.S. du 15 décembre 1836.
** Il est difficile de donner des dates exactes. Selon les sources, les mêmes documents sont présentés avec parfois des dates très différentes.

1- Poésies Genevoise. Genève. F.Richard. Libraire 1871 Éditeur.
2- When horses walked on water : Horse-Powered Ferries in Nineteenth-Century
America (En anglais) . Kevin J. Crisman et Arthur B. Cohn. Smithsonian Books (31
mai 1998).
3- Journal of the Franklin Institute of the State of Pennsylvania. Devoted to the
machanics arts manufactures general sciences and the record of American and
other patents. Edited by Thomas P. Jones. .../... Vol. XV. New series.
Philadelphia. Published by the Franklin institut .../... J. Harding printer.
1835.
4- Proceedings of the Rhode Island Historical Society. Providence. Printed for the
Society. 1872.
5- A History of American Manufactures from 1608 to 1860. Philadelphia Edward Young anc Co. N° 441 Chestnut Street.1864
6- Transactions of the Rhode Island Society for the Encouragement of Domestic
Industry in the year 1858. Providence : Knowles, Anthony and Co., State Printers.
1859.
7- Hazard’s United States Commercial and Statistical Register. edited by Samuel
Hazard. Vol. IV. From Juanary 1841 to July 1841.Philadelphia ; printed by WM. F.
Geddes. 112 Chestnut Street. 1841.

Portfolio.
1- Le marché de la basse-ville vu depuis le quai de McCallum, Québec, 4 juillet 1829, James Pattison Cockburn, Eau-forte, Collection Peter Winkworth de Canadiana, C-150737, Bibliothèque et Archives Canada.
2- Dessin de J-B Marestier. Tiré de "Mémoire sur les bateaux à vapeur des États-Unis d’Amérique". Université de Bordeaux.-
3,4,5- Maquette du blog Paul’s Bods.
6- Horse ferry à Chilo. Disposition des chevaux sur le bateau. Photo publiée avec l’aimable autorisation de "The Public Library of Cincinnati and Hamilton County".
7- Le Tilda-Clara. Sur cette vue agrandie on peut voir " la longue chaîne de transmission qui s’étend vers l’arrière le long de la cabine arrière jusqu’à la roue à aube arrière" (commentaire K. Crisman et B. Cohn.). Le bateau est barré depuis le toit. L’embarquement sur le pont se fait à l’avant des deux côtés. Photo publiée avec l’aimable autorisation de "The Public Library of Cincinnati and Hamilton County".
8- The Experiment. By William Hamlin - http://www.sheaff-ephemera.com/list/powered_boats.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17584519
9- Ticket pour une traversée à bord du bateau The Experiment. By William Hamlin - http://www.sheaff-ephemera.com/list/powered_boats.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17584519

Portfolio

  • 01 . Traversier Québec 1829.
  • 02 . Dessin J.B. Marestier.
  • 03 . Découpe dans le pont.
  • 04 . Le cheval au travail.
  • 05 . Vue générale.
  • 07 . Le ferry Tilda-Clara.
  • 08 . The Experiment.
  • 09 . Ticket pour une traversée.
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