Tout comme la vapeur a transformé le transport terrestre avec l'invention de la locomotive, elle est également devenue la principale source d'énergie sur l'eau, remplaçant les rames et les voiles manuelles.
Avant d’exploiter la puissance de la vapeur, les gens comptaient sur les caprices du vent et de la météo pour se déplacer sur les voiliers. Bateaux à vapeur pouvait mieux gérer une mer agitée et offrait une alternative viable, permettant aux navires de naviguer sur les rivières, les lacs et les océans quelles que soient les conditions de vent.
Cette percée a permis une planification plus précise, une fiabilité accrue et des temps de trajet plus rapides, modifiant ainsi le commerce et les transports mondiaux.
ContenuPour comprendre le fonctionnement d'un bateau à vapeur, il est nécessaire de revenir aux origines de la technologie à vapeur.
En 75 après J.-C., le célèbre mathématicien Hero a écrit sur la mécanique et les propriétés de l'air et a créé les plans d'une machine à vapeur rudimentaire, comportant une sphère creuse avec des tubes courbés dépassant de chaque côté. Remplir la sphère d'eau et la placer au-dessus d'un feu entraînerait la vaporisation de l'eau par la chaleur. Ensuite, de la vapeur s'échapperait à travers les tubes, provoquant la rotation de la sphère.
Au XVIIe siècle, l’érudit italien Giovanni Battista della Porta avait observé comment la vapeur contribuait à créer le vide. Sa théorie était que lorsque l'eau se transformait en vapeur à l'intérieur d'un récipient fermé, la pression augmenterait et la condensation de la vapeur en eau entraînerait une diminution de la pression.
Le scientifique français Denis Papin a mis en pratique la théorie de della Porta avec un appareil semblable à une cocotte minute. C'est devenu la première application pratique de la pression de vapeur. Papin a développé le concept en utilisant un piston coulissant au-dessus d'un cylindre fermé rempli d'eau. À mesure que l’eau chauffait, la vapeur se dilatait, poussant le piston vers le haut. Lors du refroidissement et de la condensation, le vide a ramené le piston vers le bas.
Plusieurs inventeurs ont contribué au développement des machines à vapeur, dont l'ingénieur militaire Thomas Savery. En 1698, il reçut un brevet pour sa pompe à vapeur.
La pompe avait une chambre d'ébullition qui déplaçait la vapeur dans un récipient différent, qui avait un tuyau équipé d'un clapet anti-retour prolongé dans l'eau à extraire. Lorsque de l'eau froide était versée sur le récipient rempli de vapeur, la vapeur se condensait en un liquide, créant un vide qui aspirait l'eau par le bas à travers le tuyau.
Puis, l’inventeur anglais Thomas Newcomen a introduit le moteur atmosphérique au début du XVIIIe siècle. Le moteur pompait l'eau des mines et utilisait de la vapeur pour créer un vide partiel dans un cylindre, ce qui faisait que la pression atmosphérique poussait un piston vers le bas. Au XVIIIe siècle, James Watt développa le moteur atmosphérique Watt, doté d'un condenseur séparé et capable d'exploiter la force expansive de la vapeur.
Le développement précoce du bateau à vapeur est étroitement parallèle à celui de la locomotive à vapeur et de la machine à vapeur elle-même. À la fin des années 1600, Denis Papin, innovateur du piston à vapeur et de l'autocuiseur, a théorisé l'utilisation de turbines à vapeur pour propulser un bateau.
Cependant, ce n'est qu'en 1763 que Jonathan Hull obtint le premier brevet de navire à vapeur pour un remorqueur à usage portuaire utilisant le moteur de Savery pour propulser une roue hydraulique. Malheureusement pour Hull, le moteur Savery et le moteur Newcomen n'ont pas pu produire suffisamment de puissance. Ce n'est qu'après les contributions de James Watt à la technologie à vapeur que les premiers bateaux à vapeur sont devenus réalisables.
Les inventeurs britanniques et français (dont le pionnier des locomotives à vapeur Richard Trevithick) ont travaillé sur le concept mais n'ont créé que des navires lents et encombrants. Mais au même moment, Robert Fulton testait avec succès un prototype de bateau à vapeur destiné à une utilisation fluviale. En 1807, il lança le Clermont, un bateau à roues à aubes qui se révéla bientôt capable de transporter des passagers et des marchandises commerciales sur des kilomètres en amont et en aval. Le succès s'est étendu à l'Europe, où en 1812, l'ingénieur britannique William Symington a lancé le Charlotte Dundas, le premier bateau à passagers à vapeur à succès.
Les navires à vapeur ont rapidement remplacé les voiles. En 1815, plus de 40 navires à vapeur opéraient au départ de Liverpool. En 1826, des hommes d’affaires liés à l’industrie de la voile allèrent jusqu’à envoyer une pétition demandant l’intervention du gouvernement pour protéger leur entreprise. La puissance à vapeur a dominé le transport naval jusqu'à l'essor des moteurs diesel dans la seconde moitié du 20e siècle.
L'accord Fulton-Livingston était un accord important conclu entre Robert Fulton et l'avocat et diplomate Robert R. Livingston en 1807. L'accord accordait à Fulton et Livingston les droits exclusifs d'exploiter des navires à vapeur sur les voies navigables de New York, en particulier sur le fleuve Hudson. Cela leur a donné un avantage juridique en empêchant les concurrents d'exploiter des bateaux à vapeur dans la région sans leur autorisation.
En conséquence, Fulton et Livingston ont pu établir avec succès un service de bateaux à vapeur et dominer l'industrie des bateaux à vapeur à New York. L'accord Fulton-Livingston a joué un rôle crucial dans le succès commercial et le développement du transport à vapeur, créant un précédent pour les futures législations et réglementations dans le domaine émergent des navires à vapeur.
L'un des premiers navires à vapeur à succès fut le PS Comet. Il a mis les voiles pour la première fois en 1812 en tant que bateau à aubes et a été amélioré grâce à une nouvelle technologie en 1819. Opérant sur la rivière Clyde en Écosse, il transportait des passagers et fournissait des services de fret sur une base régulière.
Lorsqu'il s'agissait de voyages océaniques, les navires équipés de voiles disposaient d'une puissance auxiliaire à vapeur à utiliser lorsque l'énergie éolienne était insuffisante. L'un de ces navires, le SS Savannah, est devenu le premier navire à vapeur à traverser l'océan Atlantique en 1819, lorsqu'il a voyagé de Savannah, en Géorgie, à Liverpool, en Angleterre.
Le navire hybride – qui a mis environ 29 jours pour faire le voyage – comptait également sur la puissance de la voile pour la navigation, car la machine à vapeur n'était pas assez puissante pour maintenir une propulsion continue à vapeur. Il ne transportait ni passagers ni marchandises.
Les bateaux à vapeur ont changé notre façon de voyager, de commercer et de communiquer. Avec la création des bateaux à vapeur est né un mode de transport fiable et efficace. Cela a également permis une expansion du commerce mondial, car la réduction des temps de trajet signifiait une augmentation de la capacité de fret.
Puisque le bateau à vapeur a coïncidé avec la révolution industrielle, il a également contribué à la croissance de l’industrialisation. Les ingénieurs et les inventeurs ont continuellement amélioré l'efficacité des machines à vapeur, la conception des coques, les systèmes de navigation et les mesures de sécurité. Ces innovations ont jeté les bases des générations suivantes de navires et ont influencé l'évolution de l'ingénierie maritime et de l'architecture navale.
De nouveaux progrès conduisent au remplacement éventuel des bateaux à vapeur. La transition vers les navires propulsés au diesel – et plus tard vers les porte-conteneurs et autres navires modernes – a commencé au 20e siècle.
Cet article a été créé en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
