Télémètre horizontal et vertical système Audouard

L'inventeur du télémètre Audouard publie dans le bulletin de la Société Accadémique de Brest (1887 - 1888 / domaine public) l'usage de son appareil de mesure. Il manque néanmoins les figures du télémètre dans la version présentée ci-dessous. Cependant les précisions offertes dans cet extrait donne une résonnance aux activités de l'artillerie de marine des côtes de Roscanvel qui étaient équipées de ce système de mesure dans des postes télémétriques de l'armée française.

TÉLÉMÈTRE HORIZONTAL DE DÉPRESSION
Système AUDOUARD (fig. 3.)

Principe de l'instrument. — Ce télémètre placé à une hauteur connue AO = H (fig. 4.) au-dessus du niveau moyen de la mer, fait connaître la distance horizontale AB par la mesure qu'il donne de l'angle AOB complémentaire de l'angle de dépression ∝, ou plutôt par la mesure de sa tangente ab, évidemment proportionhelle à la distance AB et reportée par le curseur-index du chariot C sur une règle graduée a'b'.

Ce chariot est mu par la main de l'observateur sur une glissière horizontale.

La lunette L est liée à une règle dont le bord inférieur est parallèle avec le prolongement de son axe optique et leur système peut tourner librement dans un plan vertical autour du point O. Une légère prépondérance de la règle la maintient constamment appuyée sur un couteau mousse porté par le chariot, en sorte qu'à un mouvement, si petit qu'il soit de celui-ci, correspond toujours un mouvement analogue de la lunette.

Cette disposition constitue en grande partie l'originalité de l'instrument et lui a donné la supériorité sur ceux qui avaient été présentés à la même époque.

La graduation a'b' au lieu d'indiquer en degrés; minutes et secondes la valeur de l'angle AOB, fait lire immédiatement la longueur de AB qui lui correspond.

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Par une disposition particulière de l'instrument, le point O peut être facilement élevé plus ou moins au-dessus de l'horizontale fixe ab par l'observateur qui peut ainsi maintenir constant le rapport Oa/OA=ab/AB pendant que la mer monte ou descend, c'est-à-dire pendant que la hauteur verticale OA varie.

Les indications du télémètre conservent ainsi toute leur exactitude malgré la marée.

Cette possibilité de déplacer le point O permet aussi de passer d'une échelle à une autre.

En appelant D' la distance AB, on a :
D' = H cot. ∝.

Mais les choses ne se passent pas exactement comme l'indique la figure 4 ; la sphéricité de la terre abaisse le point visé B au-dessous du plan horizontal passant par le point A d'une quantité d'autant plus grande que D' est plus grand, en sorte que H varie avec D', et la réfringence de l'air en courbant le rayon lumineux émané de B diminue plus ou moins ∝. Il en résulte des corrections asssez fortes à apporter à la formule ci-dessus ; leur recherche et leur discussion font l'objet d'un paragraphe ci-après et d'une note particulière annexée au présent mémoire.

Le chariot porte un crayon qui peut à volonté tracer sur une carte la route suivie par le navire visé, ou seulement marquer sa position sur cette carte à un moment donné. On peut, en utilisant cette faculté, connaître non-seulement la distance horizontale du point visé au télémètre, mais encore la distance de ce même point à une batterie éloignée du poste télémétrique, par un procédé qui sera expliqué plus loin.

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L'instrument peut donc être employé au service d'une batterie basse s'il se trouve à proximité quelque hauteur où il puisse être convenablement installé.

Quelques organes ajoutés au télémètre primitif permettent à l'observateur de remplacer la visée à la flottaison par la visée d'un point élevé du bâtiment, dans le cas où la flottaison serait accidentellement ou intentionnellement cachée par la fumée. Ils peuvent être supprimés lorsque cette double visée n'est pas jugée utile.

DESCRIPTION.

Le télémètre (fig. 3) se compose d'une table T demi- circulaire de un mètre de rayon disposée horizontalement et d'une alidade A tournant autour d'un axe vertical implanté en son centre.

Table. — Elle comprend un massif central m (fig. 3 et 6) et une circulaire i réunis par des nervures radiales, le tout en fonte. Le massif est percé d'un trou pour recevoir le pivot vertical de l'alidade. Le dessus du massif et celui de la circulaire sont rigoureusement plans et dans le prolongement l'un de l'autre. Un remplissage en bois posé sur les nervures affleure le massif et la circulaire et complète la table.

Elle porte en dessous trois vis calantes par l'intermédiaire desquelles elle pose sur trois appuis en bronze scellés dans une maçonnerie et qui servent à la rendre horizontale.

Alidade. — L'alidade comprend des organes pour viser la flottaison du but et des organes pour voir en

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même temps et en cas de besoin un point élevé du bâtiment.

On s'occupera d'abord exclusivement des premiers ; la description des seconds fera Tobjet d'un paragraphe spécial.

Les parties principales de l'alidade sont : un pivot central V, un pied P, un chariot C, une règle d'inclinaison R, une lunette L.

Le pivot (fig. 3) est formé de trois parties concentriques. La partie extérieure m' est un manchon s'appuyant sur le massif de la table et le traversant en son centre par un cylindre creux formant prolongement. Le pivot proprement dit p traverse le manchon. Il porte vers le milieu de sa longueur une partie taraudée au pas de deux millimètres surmontée d'une partie cylindrique et unie sur laquelle est tracée une double graduation aux échelles de 1/4000 et 1/8000. La partie supérieure se termine par une fourche supportant l'axe horizontal de la règle d'inclinaison. La partie raraudée est vissée sur un écrou e pénétrant en partie dans le manchon et s'appuyant sur lui par un épaulement circulaire. Cet écrou supporte ainsi le pivot vertical et par suite la règle d'inclinaison et la lunette ; en le faisant tourner on fait monter pu descendre verticalement ce pivot.

Le pied de l'alidade pose par l'une, de ses extrémités sur le manchon et lui est fixé par des vis. Son autre extrémité s'appuie sur la circulaire de la table par deux galets qui, mis en mouvement par la manivelle d que l'observateur tient de la main droite, peuvent parcourir toute la longueur de cette circulaire et faire faire à l'alidade une rotation de 180 degrés. Sur chaque face latérale du pied est fixée par des vis une règle graduée en

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mètres pour l'indication des distances mesurées par l'instrument .

Il est essentiel que le dessus du pied soit parfaitement dressé et qu'il soit bien horizontal lorsque le télémètre est réglé. Entre le dessous du pied et la table il est laissé un intervalle de cinq millimètres environ pour le passage d'une carte et d'une règle plate.

Le chariot C glisse à frottement doux sur le dessus du pied dans lequel il est engagé par une queue d'aronde. Son mouvement de va-et-vient est obtenu au moyen d'une vis horizontale actionnée par la manivelle e que l'observateur tient de la main gauche et dont il forme l'écrou.

Il est surmonté par un couteau mousse en acier trempé sur lequel pose légèrement la règle d'inclinaison et porte à droite et à gauche un curseur index dont le repère, situé théoriquement dans le plan vertical de l'arête du couteau, fait lire la distance mesurée sur l'une ou l'autre règle graduée.

La règle d'inclinaison R peut tourner autour de l'axe horizontal que supporte la fourche du pivot, et une légère prépondérance la fait appuyer, comme il vient d'être dit, sur l'arête du couteau. Sa partie arrière supporte une platine p' surmontée de deux fourches sur lesquelles la lunette pose par ses colliers. La vis s et le ressort antagoniste u permettent de modifier l'inclinaison de cette platine par rapport à la règle et de placer ainsi l'axe optique de la lunette parallèlement à la face inférieure de cette règle qui doit être parfaitement dressée.

La lunette du télémètre est une lunette terrestre joignant la clarté à une grande étendue du champ, le grossissement, qui est moins nécessaire, étant quelque peu sacrifié. Un grand champ est indispensable pour trouver

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rapidement le navire que l'on veut viser, et surtout quand il est nécessaire de passer rapidement d'un navire à un autre .

Elle porte un réticule formé de deux fils, l'un horizontal, l'autre vertical. Son axe optique qui théoriquement devrait se confondre avec le bord inférieur de la règle d'inclinaison, lui est seulement parallèle et à 8°/m environ au-dessus, ce qui n'entraîne pas une erreur appréciable.

Toutes les parties de l'alidade sont en bronze, 4 l'exception de la règle d'inclinaison, de la vis de manœuvre du chariot et du couteau qui sont en acier.

Graduations. — Le télémètre porte 3 graduations, une verticale sur le pivot central et deux horizontales, une de chaque côté du pied de l'alidade.

La première sert à régler l'instrument pour l'altitude à laquelle il est placé et la hauteur variable du niveau de la mer. Son zéro est inscrit au point où arrive le bord supérieur de l'écrou e lorsque la face inférieure de la règle R est parallèle au dessus du pied de l'alidade.

L'intervalle de 2 millimètres, hauteur du pas, qui sépare les divisions, correspond à une hauteur réelle de 8 mètres ou de 16 mètres, selon que l'on se sert de l'échelle à 1/4000 ou de celle à 1/8000. Le bord supérieur de l'écrou, taillé en biseau porte 8 traits de division également espacés partageant la hauteur du pas en 8 parties égales. Ces parties peuvent être divisées elles-mêmes par l'œil en 4, ce qui permet de régler le télémètre, d'après sa hauteur au-dessus du niveau actuel de la mer, à 25 ou 50 centimètres près. Toutes ces divisions portent une double chiffraison se rapportant à l'une ou à l'autre échelle .

La graduation placée sur le côté droit du pied est à l'é-

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chelle de 1/4000, celle du côté gauche à Téchelle de 1/8000. Toutes les deux sont établies de manière à faire lire la distance du but corrigée des erreurs de sphéricité et de réfraction moyenne, conformément aux décisions ministérielles des 12 et 21 septembre 1885, prises sur ma demande du 15 avril de la même année.

Ces erreurs sont généralement étudiées dans les traités de géodésie et de topographie de la manière que j'indi- que ci-après aussi succinctement que possible.

La surface de la mer étant supposée plane et horizon- tale serait représentée dans la figure 12 par l'horizontale AD; la distance à mesurer serait AB', et si l'on suppose encore l'air sans réfringence, on aurait évidemment, D' = H cot, ∝.   (I)
en appelant D' la distance AB' et H l'altitude connue AO.

Mais, comme je l'ai déjà dit, la sphéricité de la Terre et la réfringence de l'air nécessitent des corrections à cette formule.

Correction pour la sphéricité. — A cause de cette sphé- ricité, le navire vu dans la direction OB n'est pas en B' sur l'horizontale AD, comme le suppose la formule ci- dessus, mais en B, la mer étant représentée par la courbe hachée AsB ; et en appelant D la vraie distance à mesurer CB, on a :
D = (H+AC) cot. ∝.

La quantité AC étant variable avec la distance D, il faut pour l'introduire dans le calcul l'exprimer en fonction de cette distance et de quantités connues, ce qui est facile ; on a en effet :

D² = AC (2R — AC),
R étant le rayon moyen de la Terre ; d'où l'on tire :
AC=D²/2R-AC

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AC étant très petit par rapport à 2 R on peut le supprimer au dénominateur et écrire :
AC=D²/2R

La suppression du terme AC ne modifie pas la valeur du premier terme de 1 millimètre pour les plus grandes distances que l'on ait à mesurer avec le télémètre, celles de 8 à 9,000 mètres.

Pour tenir compte de la sphéricité, il faut donc ajouter à l'altitude de l'instrument le terme correctif D²/2R, et la formule (I) devient :
D=(H+D²/2R) cot. ∝.   (2)

L'erreur e que l'on commettrait en prenant la formule (I) au lieu de la formule (2) est donc égale à :
D²/2R cot. ∝ = D²/2RXD/H+D²/2R=D²/2RH+D² = e

Correction pour la réfraction. — Le rayon lumineux émané de B ayant à traverser pour arriver en O des couches d'air de moins en moins denses, suit la ligne courbe BmO dont la concavité est tournée vers la terre ; l'oeil de l'observateur qui le perçoit en est affecté comme s'il lui arrivait suivant la ligne droite B"0 tangente à la courbe au point O et voit le point B sur cette droite. L'angle BOB" = r est l'angle de réfraction.

Comme on le voit la réfraction du rayon lumineux tend à faire lire une distance trop grande, tandis que la sphé- ricité tend à faire lire une distance trop petite ; l'erreur provenant de cette dernière cause étant de beaucoup la plus grande, l'erreur totale a pour résultat définitif de faire trouver les distances plus courtes qu'elles ne sont en réalité.

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Pour rendre le calcul de l'erreur de réfraction aussi simple que possible, supposons que le point B soit vu en B'" sur la verticale de B, on aura :
C'B'" = CB = D = (H +D²/2R- BB"') cot. ∝.   (3)
reste à exprimer la valeur de BB'" en fonction de quantités connues.

On admet que la valeur moyenne de l'angle de réfraction r est sensiblement proportionnelle à celle de l'angle au centre de la Terre sous-tendu par la corde qui joint les deux points A et B et l'on pose :

R = nC,
C étant ce dernier angle et n un coefficient moyen.

J'ai recherché, pour le cas qui nous occupe, la valeur de ce coefficient par des expériences directes et prolon- gées dont il est rendu compte par la note annexée à ce mémoire, et je l'ai trouvée égale à 0,15.

Les angles r et C étant ici très petits, puisque le plus grand ne dépasse jamais 4 ou 5 minutes, on peut prendre, sans erreur, leur corde pour leur arc et écrire,

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D² étant généralement petit par rapport à 2RH on peut le supprimer au dénominateur et écrire d'une manière plus simple :
E = D3 (D au cube) (1-2n)/2RH ;

formule qui jusqu'à 4,000 mètres ne donne pas une erreur de 1 mètre ; au-delà il faut se servir de la formule (5) si l'on a besoin d'une grande exactitude.

Formule définitive de correction. — En remplaçant dans la formule (5). n par la valeur moyenne 0.15 trouvée pour ce coefficient, on a :

Le tableau suivant a été calculé avec cette dernière formule ; il fait connaître l'erreur totale de sphéricité et de réfraction pour les altitudes de 30 à 80 mètres et les distances de 500 m. en 500 m. jusqu'à 10,000 mètres.

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Exécution des graduations. — La formule de correction étant dépendante de l'altitude H du poste télémétrique, ces graduations ne peuvent être faites pour chaque instrument que lorsque la position qu'il doit occuper a été déterminée.

L'erreur totale E est toujours en moins, ainsi qu'il a déjà été dit ; il faut donc pour en affranchir le télémètre, rapprocher de l'origine de la graduation chaque division d'une quantité proportionnelle à l'erreur pour la distance dont elle doit être chiffrée. Par exemple, le télémètre étant placé à 40 m. d'altitude et visant un navire à la distance réelle de 4,000 m., la sphéricité et la réfraction combinées lui font commettre une erreur en moins de 84 m. ; on retranchera 84 de 4,000, le reste 3,916 sera divisé par 4,000 ou 8,000 selon l'échelle, et le chiffre 4,000 sera inscrit à 3,916/4000 = om., 979 ou 3,916/8000 = om. 4,895 du zéro de la graduation.

Les traits de division de ces graduations doivent être fortement marqués et assez espacés pour qu'on puisse lire rapidement et sans erreur la distance indiquée. Il convient, à mon avis, d'adopter la disposition dont je donne un spécimen figure 14 pour la graduation à l'échelle de 1/4000. Pour l'échelle au 8,000ème les divisions auraient à peu près le même espacement, mais l'intervalle entre deux divisions consécutives correspondrait à 20 mètres.

Organes pour la double visée. — Le principal de ces organes est une règle d'inclinaison en acier R' (fig. 3) pareille à celle dont il a déjà été parlé, placée à droite, tournant autour du même axe horizontal et s'appuyant comme elle sur un couteau mousse porté par le même chariot. Ce couteau peut être monté ou descendu verticalement par la vis v actionnée par le bouton moleté b'

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et par engrenage d'angle g glissant avec le chariot le long de la tringle t.

La règle R' est prolongée en arrière de son axé de rotation et supporté vers l'extrémité de ce prolongement une tige t' traversant une gaîne g' fixée sous la lunette, et manœuvrant un second fil réticulaire horizontal placé en arrière et très près du premier. Cette tige est maintenue appliquée sur le prolongement de la règle par un ressort et par suite le fil qu'elle porte monte ou descend quand la règle s'incline plus ou moins. Une petite vis qui ter- mine la tige permet de régler sa longueur qui doit être telle que le fil mobile soit à la même hauteur que le fil horizontal fixe et se confonde avec lui lorsque les faces inférieures des deux règles d'inclinaison sont exactement dans le même plan.

La lentille objective de la lunette est sur la verticale de l'axe de rotation des règles.

Théorie de la double visée. — On dispose le télémètre pour l'emploi éventuel de la double visée en opérant comme il suit : l'observateur maintenant à la flottaison du navire visé l'axe optique r O (fig. 3 et 4) de la lunette déterminé par le fil horizontal fixe, agit en même temps sur le bouton b' pour soulever la règle R'. Son prolongement en arrière de son axe de rotation s'abaisse ainsi que le fil mobile qui vient en r' déterminant ainsi un second axe optique r'O, Lorsque la direction de ce second axe passe par le point élevé B' du navire que l'on a choisi pour second point de visée, la direction de l'axe optique central arrivant toujours à la flottaison, l'observateur cesse de soulever la règle, abandonne le bouton b' et n'y touche plus. La hauteur bb' qui sépare les points de

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portage des deux règles sur le chariot, reste donc constante comme la hauteur BB' et égale à 1/4000 de cette dernière si le télémètre est réglé pour l'échelle de 1/4000. Les lignes Ob et OB, Ob" et OB' sont évidemment dans le même rapport et le seront toujours quel que soit le déplacement du navire parce que le chariot C se déplacera d'une quantité proportionnelle. Les triangles bOb" et BOB' seront donc toujours semblables comme ayant leurs côtés proportionnels et par suite l'angle bOb" toujours égal à l'angle BOB'. D'où il suit que lorsque l'axe optique secondaire r'O sera dirigé sur le point B', l'axe optique principal rO aboutira à la flottaison qui pourra être cachée, et le télémètre indiquera la distance comme si l'observateur visait directement ce dernier point.

Niveau à bulle et air pour le réglage. — Chaque télémètre est accompagné d'un niveau à bulle d'air (fig. 4 bis) spécialement disposé pour servir à son réglage. Sa platine, prolongée longitudinalement plus qu'il n'est d'usage, peut être assujettie par les écrous e, e, sur un petit chevalet en bronze pouvant se placer sur les colliers de la lunette. Ainsi disposé il sert à déterminer la position horizontale de celle-ci ; débarrassé de son chevalet, ce qui est très facile, il est employé, comme niveau ordinaire à trouver la position d'horizontalité de la table et du pied de l'alidade. Sa courbure est celle d'un arc de cercle de 20 mètres de rayon et ses divisions, espacées dé 5 millim.8, correspondent à 1 minute.

Installation. — L'observatoire qui doit recevoir le télémètre est placé sur un lieu élevé de 30 mètres au moins au-dessus du niveau de la mer (si la distance à mesurer ne doit pas dépasser 3 ou 4,000 mètres on peut descendre

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jusqu'à 20 m.) et dissimulé autant que possible aux vues de l'ennemi par son enfoncement dans le sol, par des masses couvrantes en terre, des plantations, etc.

Afin qu'elle ne puisse être déplacée accidentellement, la table de l'instrument pose par ses vis calantes sur trois godets en bronze scellés dans des tablettes en pierres de taille faisant partie d'un massif de maçonnerie qui doit être entièrement rassise au moment de la mise en place des godets. Un jeu de 0 millim. 5 laissé aux têtes des vis dans ces godets est plus que suffisant pour l'excès de la dilatation de la fonte sur celle de la maçonnerie, excès qui pour l'intervalle de ces vis et pour une variation de 2o° au-dessous ou au-dessus de la température moyenne est tout au plus de 4 à 5 centièmes de millim.

Les vis de calage doivent être serrées dans leur écrou et y être vissées presque à fond afin que les vibrations produites par le tir ne puissent pas déranger le nivelage de la table.

L'observatoire est percé d'un large créneau permettant d'explorer avec la lunette et sans solution de continuité tout le champ de tir de la batterie.

Les dispositions particulières à chaque genre de tir seront indiquées en parlant de l'emploi du télémètre.

Réglage général. — Placer le niveau à bulle d'air sur le pied de l'alidade et agir sur les vis calantes jusqu'à ce que ce pied soit horizontal dans toutes les directions qu'il peut prendre autour du pivot central. Abaisser ce pivot jusqu'au zéro de sa graduation. La face inférieure de la règle d'inclinaison R est alors horizontale, toutefois il faut s'en assurer en agissant ainsi : diriger la lunette de manière que le fil horizontal fixe du réticule se projette sur un point éloigné et bien défini de la côte ; faire mou-

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voir le chariot. Si la face inférieure de la règle est horizontale, c'est-à-dire si elle est parallèle au dessus du pied de l'alidade, le fil restera constamment projeté sur le mê- me point ; s'il en est autrement ce fil passera au-dessus ou au-dessous du point visé. Il faudrait alors faire monter ou descendre le pivot central jusqu'à ce que le parallélisme fût obtenu et noter la quantité dont on l'aurait ainsi déplacé pour en tenir compte dans le réglage théorique par rapport à l'altitude dont il est parlé ci-après.

Faire coïncider l'axe optique de la lunette avec son centre de figure en la faisant tourner sur ses colliers et agissant sur les vis de réglage du réticule jusqu'à ce que la croisée des fils se projette constamment sur un même point visé au loin.

Cela fait on met cet axe optique parallèle à la face inférieure de la règle de gauche en le mettant horizontal puisque cette face est elle-même horizontale. Pour cela on place le niveau monté sur son chevalet, sur les colliers de la lunette et l'on amène son horizontalité au moyen de la vis s. On obtiendra le même résultat par la méthode connue du retournement lorsque la disposition de l'observatoire permettra de l'employer.

Si l'on doit se servir de la règle de droite, on la met horizontale en même temps que celle de gauche, en élevant ou abaissant son point d'appui sur le chariot, de telle sorte que le fil mobile du réticule reste dirigé sur un même point éloigné pendant qu'on déplace ce chariot. On règle ensuite la longueur de la tige de manœuvre de ce fil de façon qu'il se confonde avec le fil horizontal fixe.

Réglage théorique pour la hauteur au-dessus de la mer. — Au moment d'opérer il faut régler la hauteur de la

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lunette au-dessus du point fixe a (fig. 4) par rapport à sa hauteur actuelle au-dessus de la mer. Celle-ci est égale à l'altitude du poste augmentée ou diminuée de la quantité dont la mer se trouve actuellement au-dessous ou au-dessus de son niveau moyen.

L'altitude aura été préalablement mesurée avec soin. La hauteur de la mer est indiquée par une échelle de marées, visible de l'observatoire, dont le zéro correspond à son niveau moyen ; ou plus commodément par un graphique de marées de M. l'ingénieur Thiébault. On fait monter ou descendre le pivot central jusqu'à ce que le chiffre de sa graduation correspondant à la hauteur qui aura été ainsi déterminée affleure le bord supérieur de l'écrou. Au plus fort du flot ou du jusant il convient de répéter ce réglage de quart d'heure en quart d'heure à peu près; aux environs de la mer étale on peut rester deux heures sans régler.

Cette méthode que j'ai appelée théorique ne donne pas la certitude d'un bon réglage parce que les mesures sur lesquelles elle est basée ne sont jamais bien exactes. La méthode pratique suivante lui est bien préférable, d'abord parce qu'elle repose sur la connaissance d'une distance horizontale, plus facile à mesurer qu'une distance verticale; ensuite et surtout parce qu'elle débarrasse presque entièrement les observations des erreurs d'instrument et de réfraction. Cependant on doit toujours se donner les moyens d'employer ce premier mode pour le cas où une cause quelconque empêcherait l'usage de celui qui va être indiqué.

Même réglage fait dune manière pratique. — Pour chaque poste télémétrique il est établi un signal de réglage consistant généralement en une large raie à peu

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près verticale faite à la peinture blanche sur une falaise, un rocher, un mur, etc., toujours baignée par la mer. Sa distance horizontale, qui est exactement mesurée, doit autant que possible être comprise entre 2,000 et 3,000 mètres. Si, aux distances admissibles, il ne se trouvait aucun lieu remplissant suffisamment les conditions voulues, on établirait un poteau en bois ou un pilier en maçonnerie pour servir de signal. Pour les batteries pouvant avoir à exécuter le tir de rupture et le tir de bombardement, il est bon d'avoir deux points de réglage, l'un vers 1,500 m., l'autre vers 4,000 m.

La position du signal ou des signaux de réglage est rapportée sur la carte, d'après les échelles de l'instrument, et marquée par des points rendus très visibles.

Pour régler par cette méthode, l'observateur fait arriver le crayon de l'alidade sur le point représentatif du signal et fait ensuite monter ou descendre la lunette pour amener le fil horizontal fixe à la ligne d'eau de ce signal.

EMPLOI DU TÉLÉMÈTRE AU SERVICE DES BATTERIES DE COTE

Il faut deux hommes pour la manœuvre du télémètre : un observateur et un aide.

L'observateur, assis sur un banc de forme circulaire, commence par régler l'instrument pour la hauteur actuelle de la mer en agissant comme il vient d'être dit, puis sai- sissant les manivelles, il agit simultanément des deux mains pour faire arriver le fil horizontal fixe à la flottaison du bâtiment visé et l'y maintenir ensuite.

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L'aide suit des yeux la marche du curseur-index sur l'une des règles graduées de l'alidade, mesure la vitesse du but et, par le moyen mis à sa disposition, fait connaître à la batterie cette vitesse et la distance qu'il a lue.

Mesure de la vitesse du navire visé. — Il importe à la batterie de connaître, non pas la vitesse réelle du navire, mais la projection de cette vitesse sur un plan perpendiculaire au plan de tir. Pour obtenir cette projection l'aide se sert de la règle des vitesses représentée figure 5 et divisée en nœuds pour une durée d'observation de 30 secondes : sur l'une des faces pour l'échelle la plus grande du télémètre, sur Tautre pour la plus petite.

Au moment où il veut prendre une mesure de la vitesse, l'aide place cette règle parallèlement au pied de l'alidade, la division zéro sous la pointe du crayon ; 30 secondes après il constate à quelle division est parvenue cette pointe et le nombre de nœuds dont elle est chiffrée exprime la vitesse cherchée. Pour mesurer ce temps, l'aide se sert d'une montre à secondes ou d'un sablier de demi- minute.

L'aide fait aussitôt connaître cette vitesse au commandant de la batterie qui en a besoin pour déterminer la position du chapeau porte-cran de mire.

Le télémètre est dans la batterie ou très près d'elle. — Si le télémètre est placé dans la batterie ou assez près pour qu'il soit possible, dans toutes les positions du but, de confondre la distance de ce dernier à la batterie avec sa distance au télémètre, l'aide transmet à la batterie cette dernière distance qu'il lit directement sur l'une des graduations du pied de l'alidade.

Le télémètre est éloigné de la batterie. — Dans ce cas

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on dispose la table de l'instrument comme il suit : la position de la batterie y est rapportée et marquée par un point, soit sur le massif central en fonte, soit sur le bois, en A, par exemple (fig. 6). On recouvre la table d'une feuille de papier et du point A comme centre, on trace dessus des arcs concentriques espacés de 50 mètres en prenant la longueur du rayon sur la graduation à grande échelle de l'alidade.

On peut aussi tracer ces arcs directement sur le bois de la table avec une pointe mousse et les rendre très visibles en remplissant le sillon creusé avec de la peinture au blanc de céruse très épaisse.

Pour connaître la distance, l'aide suit la marche du crayon sur la table ; son œil partageant facilement l'intervalle de deux arcs consécutifs en cinq parties égales, il peut la lire à dix mètres près, ce qui est très suffisant.

Dans ce même cas du télémètre éloigné de la batterie, on peut remplacer les arcs concentriques par une règle assujettie au point A', position de la batterie, par une vis autour de laquelle elle peut tourner. Elle porte une graduation pareille à l'une ou à l'autre de celles de l'ali- dade, selon le cas, mais dont l'origine est en A' L'aide maintient son bord sous le crayon et lit la distance.

Dans le cas où le même télémètre devrait desservir deux batteries éloignées de lui, il conviendrait, pour éviter une confusion possible, de le doter de ces deux dispositions différentes, une pour chaque batterie.

Batterie de rupture tirant au passage. — Pour être efficace le tir de rupture doit être effectué à courte distance et sous un angle d'incidence assez faible. On peut admettre comme limites la distance de 2,000 mètres et l'in-

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cidence de 30 degrés. Ces conditionsrestreignentle champ de tir d'une pièce placée en O (fig. 7) au secteur AOB .

En admettant les conditions qui laisseront le navire exposé le plus longtemps possible à ses coups, c'est-à- dire en supposant qu'il parcourre la ligne AB avec la faible vitesse de 12 nœuds, le temps dont on disposera sera de cinq minutes. Pourra-t-on lui. envoyer deux pro- jectiles? Oui, peut-être, mais à la condition de tirer le premier dans la direction OA et le second dans la direc- tion OB, limites extrêmes de ce genre de tir comme distance et comme incidence, et en précipitant le chargement et le pointage . Si le navire passe un peu plus près ou s'il va un peu plus vite, le temps manquera certainement. Il sera donc bien préférable, dans tous les cas, de ne tirer qu'un seul coup, en pointage préparé, au passage, suivant la direction OC, se donnant ainsi l'avantage de la plue courte distance, d'un angle d'incidence nul et d'un excellent pointage. Dans ce genre de tir l'observatoire doit faire connaître au commandant de la batterie, assez tôt pour qu'il puisse régler son pointage en hauteur, la distance à laquelle le navire ennemi ira traverser le plan de tir.

Pour cela, après avoir décrit les arcs concentriques du premier dispositif, il est tracé sur la table une ligne AB (fig. 8) parallèle à la direction du tir.

Le tir de rupture n'ayant jamais lieu qu'à courte distance, on adopte pour les graduations du télémètre les échelles de 1/5000 et 1/2500 et la ligne AB est divisée d'après cette dernière échelle.

Dès que le navire visé est entré dans le champ d'action du télémètre, l'aide après avoir mesuré et signalé sa vitesse, marque sa position sur la table en appuyant brus-

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quement sur le crayon ; peu de temps après, une demi minute environ, il la marque encore. Soient c et c' les deux marques faites . L'aide fait tangenter à ces marques le bord d'une règle plate, voit à quelle division ce même bord va couper la ligne AB et l'indique. Il prend de même une troisième, une quatrième, etc., position du navire et faisant tangenter la règle aux deux dernières marques faites, il rectifie, s'i1 y a lieu, la première indication. Le commandant d'après les indications qui lui sont fournies, peut ainsi modifier son pointage en hauteur jusqu'à ce que l'avant du navire visé arrive presque au plan de tir, en sorte qu'un changement, même brusque dans sa direction, ne modifierait pas sensiblement la dernière distance indiquée.

Emploi de la double visée. — La visée à la flottaison donnant des indications bien plus précises que la visée d'un point élevé du bâtiment, sera presque exclusivement employée. Cependant dans le tir de rupture au passage, la flottaison pouvant être masquée au moment précis où il serait essentiel de prendre une dernière distance, on doit disposer l'instrument pour la double visée.

A cet effet, le bâtiment étant encore assez loin, mais bien en vue, l'observateur vise avec soin la flottaison, et tout en continuant à maintenir le fil axial sur cette ligne, il fait monter la règle de droite et par suite descendre le fil mobile jusqu'à ce qu'il se projette sur le point choisi : hune, haut de la cheminée, etc. Cela fait, il n'est plus touché à la règle de droite. L'observateur continue à viser la flottaison, mais si elle était masquée au moment d'une observation sans que Je second point de visée le fût, il viserait celui-ci avec le fil inférieur, c'est-à-dire avec le fil mobile.

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EMPLOI DU TÉLÉMÈTRE AU SERVICE DES DÉFENSES SOUS-MARINES.

La commission locale chargée de l'expérimenter à ce point de vue avait à l'unanimité émis un avis très favorable, la moyenne des erreurs de l'instrument, pour les courtes distances à mesurer dans ce cas, ayant été trouvée de 3 m. 50 seulement, et elle concluait à son adoption, en remplacement des postes intérieur et extérieur réglementaires, toutes les fois que l'on pourrait disposer de hauteurs suffisantes. L'autorité supérieure admit seulement son emploi facultatif à Brest où la hauteur de la côte est considérable, et comme auxiliaire de ces postes qui doivent être conservés. Cette décision est sage, deux sûretés valent mieux qu'une.

Voici comment fonctionnerait le télémètre pour ce service.

Inflammation à volonté des torpilles dormantes. — Les torpilles dormantes sont généralement disposées sur deux lignes parallèles, en quinconce, et numérotées comme on le voit en T sur la figure 8.

Au moment de leur pose et lorsque la torpille était encore suspendue au palan, elle a été visée par le télémètre et son point d'immersion marqué sur la table. De ce point on décrit la circonférence limite de son cercle d'action.

Lorsqu'un navire ennemi veut forcer la passe, l'aide qui suit la marche du crayon voit de bonne heure sur quelle torpille il se dirige, et lorsqu'il ne peut plus y avoir

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erreur, il indique son numéro à l'officier chargé de l'inflammation et un peu avant que le crayon arrive au centre de son cercle d'action, il fait le signal de mettre le feu.

A l'indication qui lui est faite, cet officier établit la communication entre la torpille désignée et la pile à plongée dont les éléments zinc et charbon sont tenus soulevés par des ressorts ; au signal qui suit peu après, il plonge brusquement ces éléments.

Inflammation automatique des mêmes torpilles. — A remplacement du cercle d'action des torpilles le bois de la table est percé d'un trou de la même dimension, bouché ensuite par un disque métallique (fig. 8, coupe ab) sous lequel s'attache le conducteur électrique allant à la torpille. Le crayon est remplacé par une tige en laiton maintenue appliquée contre la table par un ressort. Le disque et la tige sont isolés par une gaine en caoutchouc durci. L'une des électrodes d'une pile permanente vient s'attacher à l'extrémité supérieure de cette tige.

Pendant que celle-ci appuie sur le bois de la table le circuit reste ouvert, mais dès qu'elle vient porter sur le disque le circuit se ferme et l'explosion se produit.

Lancement de terre de la torpille Whitehead. — Le télémètre est muni du crayon ordinaire et sa table est recouverte d'une feuille de papier blanc sur laquelle la position du tube de lancement est rapportée en O (fig. 9). La ligne OK indique sa direction invariable et le point T' la position du télémètre. OK est divisé en mètres à partir du point O et par ce même point on trace des rayons ayant entre eux une distance angulaire assez petite (5° par exemple) pour que l'un d'eux puisse toujours être pris, sans grande erreur, pour représenter la direction

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vraie de la torpille sous l'influence du courant, influence étudiée à l'avance. Je supposerai que OK' soit ce rayon.

L'observateur suivant avec sa lunette la flottaison du navire vers le milieu de sa longueur, son aide prend une mesure de la vitesse et détermine, comme pour le tir au passage, la distance du point O où le bâtiment ira couper la ligne OK. La règle plate dont il se sert pour cela est divisée en mètres.

A l'aide de cette distance et de la vitesse il cherche sur une table à deux entrées le chemin que parcourra le navire pendant que la torpille, dont la vitesse est constante et connue, ira de O en G.

L'aide fait aussitôt glisser la règle, en lui conservant la même direction, pour amener son zéro sur le rayon OK', puis il suit attentivement la marche du crayon sur la division en mètres de la règle et quand il le voit près d'arriver sur celle qui correspond au nombre trouvé dans la table il commande, attention ! au poste de lancement et lancez ! lorsque le crayon arrive sur cette division.

APPROXIMATION DE LA MESURE DONNÉE PAR LE TÉLÉMÈTRE.

Deux commissions formées à Brest ont successivement et longuement expérimenté le télémètre au point de vue de son emploi pour le service des défenses sous-marines et pour celui des batteries de côte.

L'instrument était placé sur les hauteurs du fort Mengam à 64 m. d'altitude. Le but visé était une canonnière croisant dans le goulet et à l'entrée de la baie de Ca-

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maret et filant de 4 à l0 nœuds. Sa distance était en même temps mesurée par des théodolites placés aux extrémités d'une longue base horizontale, et la différence entre les deux mesures était imputée comme erreur au télémètre.

L'erreur moyenne ainsi trouvée est environ de 1/350 de la distance lorsqu'elle ne dépasse pas 2,000 m. et 1/140 pour les distances comprises entre 2,000 et 6,000 m.

TÉLÉMÈTRE VERTICAL DE DÉPRESSION, SYSTÈME AUDOUARD.

Comme on l'a vu par ce qui précède, la table faisant partie du télémètre horizontal est indispensable lorsque cet instrument est affecté au service des défenses sous- marines, à celui d'une batterie basse ou d'une batterie haute pouvant avoir à tirer au passage ; mais elle ne l'est pas en dehors de ces circonstances, c'est-à-dire pour les batteries hautes ne tirant pas les projectiles de rupture , Ces batteries, tirant toujours à volonté, ne demandent à leur télémètre que l'indication de la distance et de la vitesse actuelles qui peuvent être obtenues sans le secours de la table.

Dans ce même cas, le navire restant longtemps exposé aux coups de la batterie et les pointeurs étant libres d'attendre le moment opportun pour faire feu, la flottaison peut sans inconvénients être cachée par instants et il n'est pas nécessaire de se donner le moyen de viser un autre point du bâtiment. On peut donc supprimer la se- conde règle et tous les organes qui s'y rattachent,

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La table et les organes pour la double visée étant supprimés, le télémètre devient portatif, son poids n'étant plus que de 20 kilos environ. On peut le conserver en magasin jusqu'au moment du besoin pour le combat ou l'exercice et l'y rentrer après ; la construction d'un poste couvert est évitée et son prix tombe de 2,060 à 700 fr.

Je ne puis m'empêcher de rappeler ici que le prix de l'appareil Déport est de 1,200 fr., son installation de 150 environ et qu'il en faut un par pièce, en sorte que la dépense pour une batterie de 6 pièces est de 8, 100 fr., alors que le télémètre vertical de 700 fr. remplirait le même office et le remplirait mieux.

La suppression de la table entraîne une modification radicale dans la disposition des principales pièces qui passent de la position horizontale à la position verticale.

Description. — Ce télémètre comprend essentiellement : une règle d'inclinaison R (fig. 10) gouvernant la lunnette L et s'appuyant sur le chariot C qui circule le long de la glissière G. Le chariot est manœuvré à l'aide de la manivelle M et d'une petite chaîne Galle. Il porte à droite et à gauche un index I indiquant sur des graduations au 1/4000 et au 1/8000 la distance du navire visé. Ces graduations sont établies en tenant compte de la sphéricité de la terre et de la réfringence moyenne de l'air, en sorte que la distance indiquée est, comme au télémètre horizontal, corrigée des erreurs pouvant provenir de ces causes.

Le mouvement latéral est donné à l'instrument à l'aide du manche D que l'observateur tient à la main gauche.

Le réglage par rapporta l'altitude et à la marée s'opère par la manœuvre de l'écrou E qui rapproche ou éloigne

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de la glissière l'axe de rotation O de la règle d'inclinaison.

Cet axe O est porté par la tige horizontale T filetée à son extrémité droite et s'appuyant par les tenons t, t sur les plaques d'assemblage JJ. Ces tenons portent chacun un curseur-index glissant sur des graduations au 1/4000 et au 1/8000 pour servir à ce réglage.

La règle R', le curseur V et la planchette P servent à mesurer la vitesse du navire visé.

Théorie. — Le triangle OFV (fig. 11) étant toujours semblable au triangle ABO, si l'on donne à VO une longueur égale, par exemple, à 1/4000 de la hauteur AO qui est connue, VF = OI sera égal à 1/4000 de la distance cherchée AB et si la glissière porte une graduation à l'échelle de 1/4000 ayant son origine en O. L'index I fera lire à chaque instant la distance du navire visé.

Réglage général. — L'observateur fait arriver l'index v au zéro de sa graduation en agissant sur l'écrou E. Plaçant ensuite l'instrument à sa position azimutale moyenne, il desserre l'écrou e, serre ou desserre l'écrou e' pour mettre le niveau horizontal et serre modérément l'écrou e. Il porte alors l'instrument à sa position extrême à gauche et agit sur les vis v et v' jusqu'à ce que le niveau indique l'horizontalité; revient à la position moyenne, règle exactement ainsi qu'à la position extrême à droite. Après quelques tâtonnements le niveau reste horizontal pour toutes les positions azimutales du télémètre. On serre les écrous et les vis.

Si le niveau lui-même n'était pas bien réglé on s'en apercevrait bientôt à la contradiction de ses indications. Si, par exemple, l'instrument étant porté à droite puis à

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gauche, le niveau indiquait d'abord une pente de droite à gauche puis une pente de gauche à droite. On agirait d'abord sur les vis v et v' pour faire indiquer au niveau le même degré de pente de part et d'autre et ensuite sur la vis de réglage du niveau.

On procède ensuite au réglage de la lunette, et d'abord on fait coïncider son axe optique avec son centre de figure comme au télémètre horizontal. On la rend ensuite horizontale par la méthode du retournement en opérant ainsi : l'instrument étant porté à l'une de ses positions extrêmes, on place à 15 ou 20 mètres une mire et l'on prend note de la division à laquelle aboutit l'axe optique. On porte l'instrument à la position extrême opposée, c'est-à-dire qu'on lui fait décrire 180° ; on retourne la lunette bout pour bout et l'on note encore la division à laquelle aboutit l'axe optique. On agit sur le réglage placé à l'une des fourches qui supportent la lunette pour partager la distance entre les divisions notées et après quelques tâtonnements, l'axe optique arrive à la même division pour les deux positions extrêmes du télémètre, c'est-à-dire que cet axe est horizontal.

En somme, ce réglage consiste à obtenir à la fois et très exactement le parallélisme de la règle d'inclinaison et de la glissière, la verticalité de l'axe de rotation de l'instrument et l'horizontalité de l'axe optique de la lunette.

La première de ces conditions doit être remplie lorsque l'index i est au zéro de sa graduation et c'est ce qui a été supposé ci- dessus. Cependant il pourrait en être autrement, soit parce quele trait de repère de cet index n'aurait pas été fait bien exactement à l'endroit voulu, soit par suite d'un peu d'usure du couteau. On s'en assure en

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faisant parcourir au chariot toute l'étendue de sa course, la bulle du niveau ne doit pas se déplacer sensiblement.

Réglage théorique pour la hauteur au-dessus de la mer. — On amène l'indéx i au chiffre qui sur sa graduation correspond à cette hauteur déterminée comme il est dit au télémètre horizontal. Les multiples de 8 ou de 16 mètres, suivant que l'on veut employer l'échelle au 1/4000 ou celle au 1/8000 se lisent sur la graduation des plaques d'assemblage et les mètres en plus sur l'écrou E.

Même réglage fait dune manière pratique. — Comme au télémètre horizontal. Le point représentatif du signal de réglage est marqué sur les graduations de la glissière.

Emploi du télémètre. — Le télémètre vertical ne peut indiquer que la distance du but au poste télémétrique, il ne peut donc être employé qu'au service d'une batterie haute dans laquelle ou près de laquelle il est placé. Sa manœuvre exige le concours de deux hommes : un observateur et un aide. L'instrument étant bien réglé, l'observateur, assis sur un banc circulaire, saisit de la main gauche le manche D, en l'appuyant contre sa hanche afin d'être bien maître de son mouvement, et de la main droite la manivelle M. Il manœuvre ensuite de manière à amener et à maintenir le fil vertical du réticule sur le point du bâtiment qu'on veut viser et le fil horizontal à sa flottaison. L'aide suit des yeux l'index du chariot et fait connaître à chaque instant la distance indiquée au commandant de la batterie et sans que celui-ci ait à la demander.

Mesure de la vitesse. — Pour mesurer la vitesse du bâtiment, l'aide met le curseur V sur la division correspondante à sa distance et amène sa pointe sur la

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ligne zéro de la planchette. Après 30 secondes mesurées par un sablier ou une montre, il lit le nombre de nœuds parcourus. Pour mesurer la vitesse à une distance supérieure à 4,000 mètres, on double les chiffres de la graduation de la règle R' et le nombre de nœuds lus sur la planchette.

Il est à remarquer qu'en agissant ainsi on obtient, non pas la vitesse réelle, mais la projection de cette vitesse sur un plan perpendiculaire au plan de tir, ce qu'il importe d'avoir.

AUDOUARD,
Chef d'escadron d'artillerie de marine, en retraite.
Brest, le 26 avril 1887.



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Présentation du dossier Audouard

Etienne Prosper Audouard

Le télémètre Audouard

Les postes télémétriques

• Pointe des Espagnols, batterie de rupture casematée

• Pourjoint, batterie de rupture casematée

• Batterie de 320 mm du ravin du Stiff

• Fort Robert, batterie casematée

• Fort Robert, batterie haute

• Fort de Cornouailles, batterie casematée

• Kerviniou, batterie de 240 mm et poste commande projecteurs

• Fort des Capucins, batterie haute 320 mm

• Fort des Capucins, batterie haute de 240 mm

• Fort des Capucins, batterie casematée

• Fort des Capucins, batterie de mortiers

Recherches

Note sur les instruments et méthodes de tir de l'artillerie coloniale - Service de l'Artillerie dans la défense des côtes
Editeur : EAAG
Nombre de pages : 15
Parution : 1900
COURS D'ARTILLERIE
Service de l'Artillerie dans la défense des côtes.
Ecole d'application de l'artillerie et du génie.
Le Télémètre Audouard, description, tableau de résultats de tirs, et croquis dépliant du télémètre.
Format 19cm x 24cm

Peut-être disposez-vous d'un exemplaire de ce livre, n'hésitez pas à le faire savoir afin de compléter la documentation de la rubrique Audouard. Achat possible. Une adresse e-mail en bas de page est à votre disposition. A défaut de cet ouvrage, tous les renseignements sont les bienvenus. D'avance merci.




Rencontre : vie privée des goélands




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