Les expériences de Torricelli et Pascal, au temps de Louis XIV, qui mirent en évidence la pesanteur de l'air, conduisirent les savants à tirer de ce qu'on appelait alors, le vide, les moyens de réaliser des pompes. Les progrès de l'industrie des mines étaient entravés par la nécessité de retirer l'eau qui s’y infiltrait. On le faisait à force de bras ou par celle d'animaux. Par ailleurs, les progrès des encyclopédistes, avaient abouti, entre autres choses, à la mesure de la température et par la suite, à une mesure des quantités de chaleur. C'est en 1741 que Celsius proposa l'échelle des températures que nous connaissons de nos jours. (basée sur la dilatation linéaire d’un fluide, le mercure entre la la température de la glace fondante convenue comme base et notée 0°, et celle de l’ébulition de l’eau à pression atmosphérique « normale » notée 100°). Il faisait suite à Réaumur et Farenheit.
En 1762, Joseph Black formula la notion de chaleur latente puis de chaleur spécifique. Les connaissances élémentaires, sans lesquels la machine à vapeur n'aurait pu être crée, améliorée et rendue utilisable par l'industrie, étaient désormais réunis.
Toutefois il faut se souvenir que, dès 1690, Denis Papin, avait publié le projet d’une machine à vapeur dans les Actes de Leipsick. Dans le cylindre d'une machine de Huygens, dont il avait été collaborateur, il remplaçait la poudre par la vapeur d'eau. Papin avait, vers 1680, inventé l'autoclave (Digesteur) et sa soupape de sûreté (publiés à Paris par Estienne Mestrallet en 1682 in 12, 164 pp ).
Papin aurait aussi pensé propulser un bateau au moyen d'une telle machine,. Il entreprit de construire un bateau qu'il entendait mener ensuite à Londres.
On a écrit que les bateliers de la Weser, avaient détruit cet engin avant qu'il n'ait pris forme.
C'est en 1711 que Newcomen et Cowley construisirent les premières pompes à feu destinées à tirer l'eau dans une mine de charbon. Ces machines étaient alimentées par des bouilloires à pression atmosphérique. Leur piston n'était propulsé que par le vide qu'on réalisait dans le cylindre, rempli de cette vapeur, que l’on condensait par injection d'eau froide dans le cylindre. Le piston était ensuite ramené dans sa position initiale par un contre poids. De telles pompes permirent d'extraire l'eau des mines. Elles consommaient une quantité de combustible considérable.
En 1769, procédant, à la réparation d'une pompe de Newcomen, James Watt fut amené à la modifier et créa ainsi le premier modèle de machine à vapeur à simple effet. La vapeur introduite dans le cylindre poussait le piston. Elle était ensuite dirigée par une soupape vers un condenseur séparé, où on entretenait le vide au moyen d'une pompe attelée à la machine principale.
James Watt ne cessa d'améliorer ses machines par des jeux de soupapes attelées au mouvement, puis en faisant appel à un ensemble articulé de bielle et manivelle qui permit de transformer le mouvement linéaire alternatif du piston en un mouvement circulaire continu et qui par la suite, devait évoluer vers la machine à double effet par admission de vapeur alternativement sur les deux faces du piston.Les Anglais restèrent maîtres de la construction de ces machines jusques au premier tiers du XIX° siècle.
En France de beaux esprits, portés vers les spéculations philosophiques, cherchèrent de leur coté les moyens de réaliser des « pompes à feu » et de les employer à la propulsion de bateaux. Perrier, un industriel fournisseur entre autres de poulies pour la Marine, fit venir les deux pompes qu'il mit en place sur la colline de Chaillot pour élever l'eau de la Seine.
Une compagnie crée par M. d'Auxiron, à laquelle participait Perrier, entreprit alors la construction d’un navire qui ne pût jamais être essayé par suite d'un accident qui le fit couler avant. Jacques-Constantin Perrier pour sa part aurait fait un essai, qui ne se révéla pas satisfaisant .Jouffroy d'Abbans qui venait de rédiger un traité d'hydrodynamique (jamais publié) avait été sollicité de participer à ces sociétés, mais avait décliné l'invitation. Il considérait qu’une erreur de raisonnement fconduisait les promoteurs du projet, à sous-évaluer puissance qu’il fallait donner pour faire avancer le bateau.
Jouffroy d'Abbans, Claude, François, Dorothée, était né en 1751. Nous ne rappellerons pas la biographie de cet homme à qui la science doit la première installation effecticiente, à bord d’un bateau, d’une machine à vapeur. Nos lecteurs la trouveront au numéro 25 de Neptunia, premier trimestre 1952, lequel rendait compte de l'exposition qui fut ouverte au public du 27 octobre au 11 novembre 1951 au 52 rue Bassano, Paris, à l'occasion du bicentenaire de la naissance de Jouffroy d'Abbans. Un article lui fut également consacré par André Castelot dans Historia 1979 n° 390, mai 79.
Rappelons cependant ce que l'on sait de ses expériences techniques, tant de ce qui ressort des papiers, que d'autres sources contemporaines.
En 1774, Jouffroy d'Abbans, aurait fait l'essai, sur la Seine devant le Champ de mars, d’un modèle réduit de bateau à vapeur. (M. de Montgery, Annales de l'industrie nationale et étrangère, t. VIII, p. 297). Nous ignorons, ce que sont devenus ce bateau et sa machine? Notons toutefois que M. de Jouffroy, dans l’opuscule, Des bateaux à vapeur, qu’il publia à Paris chez le Normant en 1816, se contente d'indiquer: En 1779 j'avais déjà réalisé diverses expériences sur ce sujet en Franche Comté.
En 1776, il essaya à La Baume-les-dames, sur le Doubs un autre prototype muni d'une machine construite par Humphrey Potter qui, malgré son patronyme était dit-on franc-comtois. La sœur de M. de Jouffroy, religieuse dans cette région, lui avait procuré un soutien financier. La propulsion de ce bateau était fournie par une machine à simple effet qui transmettait sa force à des palmes articulées, d'où le nom de Palmypède sous lequel de Jouffroy le désigne.
Cet engin mesurait, selon son constructeur, 40 pieds de long par 6 pieds de large. Le mécanisme destiné à mettre en œuvre les palmes était constitué d'une chaîne attachée au piston. Un contrepoids était destiné à ramener la palme et le piston de la machine à la fin de chaque cycle. Ce Palmypède navigua, selon Jouffroy, en juin et juillet. Il ne donna pas satisfaction et l'ingénieur dut revoir le système de propulsion. On remarquera que le système de transmission par chaîne est semblable à celui que M. Desblancs conçut en 1802 pour un bateau dont la machine aurait dû entraîner non pas des palmes mais des aubes. Le modèle en est conservé au Conservatoire des Arts et Métiers.Le 15 juillet 1783, de Jouffroy présenta devant une foule considérable, parmi laquelle cinq représentants de l'Académie de Lyon, un bateau de quarante six mètres de long sur quatre et demi de large, d'un tirant d'eau de 0,95 mètres propulsé par des roues à aubes de quatre mètres cinquante de diamètre (14'). Les aubes de 6' de long plongeaient de 2' dans l'eau, entraînées par une machine à vapeur dont le cylindre avait 21 pouces de diamètre et une course de 5 pieds, construite par MM. Frerejean, de Lyon en 1780. Cette machine entraînait des roues à aubes au moyen de crémaillères et de roues à rocher aussi appelées engrenage de La Hire. C'était le Pyroscaphe. Le bateau remonta, à plusieurs reprises le courant de la rivière. Le 19 août de cette même année M. de Jouffroy fit établir par un notaire un acte de notoriété dont l'original a survécu jusqu'à nous. Une copie en est préservée à l'Institut national de la Propriété industrielle, cote 180-308/9, ci-dessous.
Ce procès verbal a été publié comme l'annexe III, p. 406, de l'ouvrage de Louis Figuier La machine à Vapeur, Paris ,Victor Masson ,1852.
Il se borne à indiquer les caractéristiques du bateau: 130' x 14'; T.E. 3', son poids de 327.000 livres et précise qu'il remonta le courant pendant un quart d'heure. Il fut dressé par l'Étude Devilliers et Barond, notaires .
Vue d'ensemble du modèle du musée national de la Marine
Jouffroy d'Abbans était soutenu par quelques personnes animées d’une curiosité scientifique qui proposèrent d'investir dans une société ayant pour objet l'exploitation commerciale du futur bateau. Mais d'autres personnages, concurrents, avaient d’autres projets.
Parmi eux se trouvait l’industriel J.C. Perrier, dont il a été fait mention et qui était membre de l'Académie.
Ce sont Perrier et Borda que l'Académie chargea d'établir un rapport sur les expériences de Jouffroy d'Abbans.
On possède peu de choses dans les archives de l'Académie. Il reste un procès-verbal sur lequel figure une mention "attendre".
Le 31 janvier 1784 le ministre de Calonne renvoyait à Jouffroy d'Abbans l'acte de notoriété qu'il avait joint à sa demande de "privilège" avec la notation suivante:"…l'épreuve faite à Lyon ne remplissait pas suffisamment les conditions requises, mais si au moyen de la pompe à feu vous réussissez à faire remonter la Seine l'espace de quelques lieues, un bateau chargé de 300 milliers et que le succès soit constaté à Paris de manière authentique qui ne laisse aucun doute sur les avantages de vos procédés, vous pourrez compter qu'il vous sera accordé un privilège limité à quinze années"M. de Jouffroy d'Abbans s'était ruiné pour réaliser ses expériences et ses prototypes. Il n'était plus en mesure de construire un autre bateau à Paris.
Son bateau, dit-il, resta en service seize mois entre Lyon et Mâcon.Louis Figuier nous dit que, pour convaincre Perrier de l'intérêt de son projet, M. de Jouffroy d'Abbans lui aurait adressé, en 1783, un modèle de son bateau au 1/24°.
Le Comte Achille de Jouffroy, son fils, dans Historique des travaux de Jouffroy d'Abbans, Paris 1838 (Bibliothèque du musée de la Marine E 69) écrit: Un modèle à six lignes par pied fut adressé à MM. Perrier frères, en 1784. On ne sait ce qu'elle est devenue. (p.24).
De Jouffroy lui même, évoque également cet envoi dans une lettre publiée par Prost dans Le marquis de Jouffroy d'Abbans, Paris, Ernest Leroux, 1890 : « M. de Jouffroy se rendit à Paris mais ne put rencontrer J-C Perrier qui lui adressa la lettre suivante: … une machine aussi nouvelle que celle que vous proposez d'exécuter est exposée à des expériences et des changements qui nécessairement seront dispendieux. Je pense que cette dépense se montera à 100,000 livres et je ne vous cache pas, Monsieur que je ne me livrerai pas à l'exécution de cette machine que lorsque j'aurai la certitude que votre compagnie aura formé un fond certain de 100,000 livres au moins… »
Cette lettre adressée à M. le Comte de Jouffroy, aurait été expédiée par le maître d'hôtel de Perrier en "port dû". Pour quelqu'un qui s'était donné la peine de fournir plans et modèle ce me semble assez cavalier. (Texte complet in Prost, p. 154.)
Notons le terme de machine aussi nouvelle, employé par Perrier.
S’il s’agit du modèle du Musée on constate que la machine est munie d’un piston unique devant fonctionner à double effet et non d’une machine à deux pistons et simple effet comme semblent l’avoir été les précédentes.
En fait il semble que plusieurs modèles aient été réalisés par M. de Jouffroy. Dans une lettre datée d'Abbans le 24 décembre 1801, adressée à son ami Follenay il écrit: Comme on me demande un petit modèle, je travaille fort à celui que j'ai commencé… je le chargerai sur mon chariot et nous le conduirons à Paris… Cette lettre est suivie d'une autre en date du 21 janvier 1802 confirmant : Il faut que je dépose mon modèle cacheté plus 900 francs et que je souscrive une autre obligation de 750 francs, c'est ce que me coûtera mon brevet pour quinze ans. Si on compte le modèle du Champ de mars ce sont donc au moins trois modèles que M. de Jouffroy aurait construits. Lequel est donc exposé au musée?
A propos de celui remis à J-C Perrier, Louis figuier ajoute : Nul n'a jamais su ce qu'il était devenu .
Le modèle conservé au Musée national de la Marine, quant à lui, a été, dans les premiers temps, conservé au ministère de la Guerre d'où il passa à au Département de la Marine avant d'entrer dans les collections du Musée national de la Marine vers 1830.
Joachim Gilbert a donné en 1819 le texte d'une communication faite à l'Académie en 1818 sous la forme d'un historique de la navigation à vapeur. Cet ouvrage traite, naturellement, des expériences de Jouffroy d'Abbans et expose, en quelques planches les mécanismes que nous devons à ce concepteur. Ils diffèrent quelque peu de ce qu'en écrivent, tant Louis Figuier que M. de Jouffroy lui-même.
En 1796, Robert Fulton était arrivé à Paris en provenance des États-Unis. Après l'élévation de Bonaparte au Consulat à vie, il obtint des fonds pour développer sa torpille. Fulton construisit également à Paris un bateau à vapeur muni d'une machine anglaise du type Watt/Boulton à bielle et manivelle, qui étonna les riverains mais demanda des mises au point onéreuses. Malgré le soutien de l'Académie des Sciences, Napoléon se désintéressa de ces expériences, ce qui eut pour effet de tarir l'aide que le gouvernement avait fourni à l'inventeur américain. Lassé, Fulton passa en Angleterre puis devant le peu d’empressement des autorités, rentra aux États-Unis où il construisit le Clermont qu'il mit en service commercial sur l'Hudson et qui fut suivi d'autres bateaux sur le Mississippi.
La navigation commerciale et militaire à vapeur commençait dans le nouveau monde.
En date du 7 avril 1802, M. Desblanc, qui avait participé à la construction de la machine du Pyroscaphe, demanda un brevet en vue de l'exploitation d'un futur bateau à vapeur. Il protestait contre le fait que le gouvernement ait aidé Robert Fulton, lequel ne demanda pas de brevet et déclara que la paternité de la propulsion par la vapeur n’appartenait, ni à lui-même ni à M. Desblanc, mais bien à de Jouffroy. Le dossier se trouve encore avec ses plans à l'INPI. Un modèle réalisé en 1802 par M. Desblanc, est exposé au Conservatoire des Arts et métiers.
En 1816, M. de Jouffroy d'Abbans obtint, du nouveau pouvoir, le privilège qu'il attendait depuis 1783 . Il parvint à réunir le financement nécessaire à la construction d'un nouveau bateau à vapeur qu'il destinait à un service sur la Seine.
Le Bon français du mercredi 21 août 1816, n° 57 écrit "Aujourd'hui à 2 heures le Charles Philippe, bateau à vapeur, construit par M. Jouffroy d'Abbans a été lancé à l'eau en présence de son altesse royale Monsieur, son auguste parrain. Ce bateau a 140 pieds de long et est du port de cent tonneaux. Ce bateau est différent du Pyroscaphe. La machine est placée à l'avant . "
Le Charles Philippe aurait été construit par Adrien Gueroult à Saint-Denis, qui prit, par ailleurs, le 13 décembre 1823 un brevet décrivant des roues à aubes dites rotatives.
Un dessin de J. Gilbert, montre le détail de la robinetterie de distribution avec ce qu'il nomme une tuile ou tiroir. On y voit aussi un schéma du nouveau bateau.
Le Roi Louis XVIII accorda également un privilège à une autre société, concurrente de celle créée par de Jouffroy (Andriel & Pajol). Selon les défenseurs de M. de Jouffroy d'Abbans, des malfaisants sabotèrent son bateau.
M. de Jouffroy d'Abbans après, l'échec de négociations en vue d'associer la société qu'il avait créé, avec celle de MM. Andriel et Pajol, dut se résoudre à tenter une autre expérience à Châlon. Il rassembla quelques commanditaires dont Michel Ramus, un ancien directeur de forges au Creusot pendant la période révolutionnaire, et qui possédait des ateliers à Beauchamp en Saône et Loire. Cette nouvelle société put financer la construction d’un autre bateau, le Persévérant. Ce bateau, dont la machine était de même conception que celle du modèle du Musée; il est bien dommage que nous n'ayons pas plus de détails. Le Persévérant montait de Lyon à Châlon en 30 heures et revenait en 14 heures en 1819.
On attribue à d’obscures manœuvres adverses la cessation d’activité de la société.
Définitivement ruiné, de Jouffroy entra aux Invalides en 1830 . Il y mourut du choléra en 1832.
Jusqu'à sa fin, de Jouffroy d'Abbans resta fidèle à la transmission par crémaillère dont Gilbert écrit qu'elle ébranlait dangereusement la machine. M. de Jouffroy d'Abbans explique, quant à lui, qu'il s'est refusé à utiliser la bielle pour éviter des pertes d'énergie… Ce mauvais argument cachait sans doute une certaine obstination, confirmée par la graphologie, mêlée peut-être d'une pointe d'orgueil cocardier puisque les machines montées, tant par Fulton que par Andriel & Pajol, étaient des machines anglaises.
Ainsi finit Jouffroy surnommé « La pompe » malheureux découvreur de génie.
Pendant ce temps d’autres se lançaient dans l’exploitation commerciale de machines tant sur la Seine, on l’a vu, que sur le Rhône. Certains des actionnaires des sociétés créées par de Jouffroy eurent plus de chance avec d’autres sociétés. Ce fut le cas de Ramus; ce fut aussi le cas de MM. Andriel qui établit , par ailleurs, une entreprise à Naples.
Dès 1822 une Société des Transports accélérés exploita un brevet du Parisien Raymond avec deux pousseurs la Ville de Chalon et la Ville de Lyon munis de machines construites en France sur des modèles anglais, puis ce furent la Compagnie des bateaux à vapeur de la Saône en 1829.
Malgré l’explosion du Rhône victime, en 1827, de défaillance de ses chaudières et le traumatisme subi par les « voyageurs » l’expansion de la navigation mécanique continua.
Le législateur imposa l’installation de rondelles fusibles sur les chaudières et créa une « commission de sécurité » chargée de recommander les mesures convenables à la sécurité.
En 1830 Les Messageries royales abandonnent la traction hippomobile au profit d’un ensemble de coches d’eau à vapeur.
Sur mer, le premier navire de mer à vapeur ayant touché Marseille, le 4 décembre 1818 est le Fernandino dont l’armateur était…. Pietro Andriel de Naples. Ce bateau portait 185 t, il mesurait 38 m en longueur était propulsé par des roues à 8 pales fixes en fer, entraînées par une machine anglaise Il brûlait 2 tonnes de charbon par jour.
