Avec une roue unique à l'arrière, le Natchez est un bateau de type sternwheeler (ici sur le Mississippi).
Depuis la fin du XIXesiècle, les bateaux à roues à aubes, souvent à fond plat et à faible tirant d'eau (par opposition aux navires océaniques à fort tirant d’eau), sont généralement affectés à la navigation fluviale, sur les grands fleuves, les lacs ou éventuellement le long des côtes et des estuaires.
Historique
Maquette, au 1/50e, d'un pyroscaphe exposée au musée national de la Marine à Paris. La partie machinerie datant de 1802 est de Jouffroy d'Abbans, mais la coque serait postérieure à 1814.Le SS Great Eastern, plus gros navire du monde jusqu'en 1901 (ici au port de New York en 1860).
La roue à aubes est l'une des premières formes de propulsion mécanique pour bateau qui ait existé. Sa première mention remonte au Bas-Empire romain. Le De rebus bellicis, un recueil de machines de guerre du IVesiècle, contient l'illustration d'une liburne à roue à aubes manœuvrée par des manèges de bœufs.
En Chine, vers le Xesiècle, la dynastie Song maintenait déjà sa suprématie navale grâce à la rapidité de ses bateaux à roue à aubes.
L'utilisation de l'énergie humaine (ou animale) disparait avec l'invention en 1685, par le physicien français Denis Papin, de la roue à aubes actionnée par vapeur sous pression dans des chaudières alimentées au bois ou au charbon[1].
Cette forme de propulsion a été depuis presque entièrement remplacée par la propulsion à hélice et d'autres formes de propulsion plus modernes excepté en certains lieux traditionnels, sur quelques lacs (Léman…) et fleuves (Mississippi…). Par le passé, certains bateaux combinèrent voiles et roues à aubes (voir infra).
L'ingénieur américain Robert Fulton fut un autre pionnier des navires à roues à vapeur: durant le Directoire, il fit naviguer un bateau expérimental sur la Seine (examiné par les savants Carnot et Prony), puis retourna en Amérique où il fit construire un vapeur fluvial, le Clermont et un catamaran de guerre à roue à aubes centrale le Demologos.
Le premier en Amérique du Nord emprunte le fleuve Delaware en 1787. Après l'inauguration du réseau fluvial du Mississippi à La Nouvelle-Orléans, des centaines de bateaux y assurent un service régulier de 1830 à 1870. Le premier bateau à roue à naviguer dans les eaux canadiennes fut l’Accommodation[1].
Les premières roues à aubes étaient à pales fixes, ce qui était peu efficace: en effet, à l'attaque ou à la sortie de l'eau, chaque pale délivrait une poussée mal orientée. Par la suite fut inventé un système de pales articulées qui permettait à celles-ci de garder une position verticale et efficace pendant toute la course immergée. Les pales articulées étaient entrainées par des biellettes articulées sur une sorte de came en forme d'étoile: ce dispositif était appelé Star System, une expression qui changea de sens par la suite.
La propulsion par roues à aubes était bien adaptée aux premières machines à vapeur dont le fonctionnement était extrêmement lent (le mécanicien pouvait graisser les bielles en marche). Par la suite, plusieurs inventeurs (Frédéric Sauvage, John Ericsson, Smith,etc.) créèrent l'hélice, plus efficace et moins vulnérable aux coups de mer… et aux boulets de canon. Toutefois les machines à vapeur de l'époque restant trop lentes, le grand ingénieur Isambard Brunel dut recourir à une surmultiplication par engrenages (en bois) et chaîne à denture interne sur son premier transatlantique à hélice, le Great Britain et à une combinaison d'hélice et de roues à aubes sur le gigantesque Great Eastern où les roues à aubes furent d'ailleurs arrachées dans une tempête d'une violence exceptionnelle. Les roues à aubes, quand elles étaient débrayables et indépendantes, permettaient une maniabilité exceptionnelle, précieuse pour les tâches de remorquage portuaire. Avant que l'hélice ne s'impose définitivement vers 1880, les ingénieurs et marins débattaient passionnément des mérites respectifs des deux modes de propulsion. L'amirauté anglaise organisa plusieurs séries de tests comparatifs avec des remorqueurs et des avisos de puissance comparable, liés ensemble par une aussière, équipés l'un d'une hélice et l'autre de roues[3] (Alecto versus Rattler et Niger versus Basilisk). Ces tests conclurent à la supériorité de l'hélice, sauf pour quelques applications très spécialisées. Nombreux furent les paquebots transatlantiques, comme le Washington de la Compagnie générale transatlantique, qui, équipés de roues à aubes au lancement, furent convertis à la propulsion par hélice au cours d'une grande refonte ou modifiés en cours de construction.
Bateau à roues à aubes dans le monde
Aux États-Unis, les bateaux à roues à aubes sur les côtés sont appelés «sidewheelers», tandis que ceux avec une seule roue à l'arrière sont des «sternwheelers».
Les Inexplosibles (1829) acheminaient 150 passagers ou 200 tonnes de marchandises sur la Loire entre Nantes et Nevers, jusqu'à la moitié du XIXesiècle[5]. Une réplique, l'Inexplosible, est aujourd'hui amarrée au port d'Orléans.
Roue grappin, ici en position relevée. Ce dispositif complétait les roues à aubes du remorqueur par forts courants contraires.Face à l'absence de chenaux navigables réguliers et à la puissance des fleuves non canalisés du XIXesiècle, la batellerie développa des innovations techniques pour compléter la roue à aubes, dont la roue grappin inventé vers 1840. Les bateaux-grappins étaient équipés d’une roue dentée de 6,5 mètres de diamètre et pesant plus de trente tonnes, permettant de s’ancrer au fond du fleuve et de tirer des convois même par forts courants contraires[6],[7]. Avant l'arrivée du touage en relais, cette technique spécifique au Rhône fut la seule efficace pendant environ cinquante ans pour remonter les violents courants avec de lourds chargements[8],[9].
Le Missouri descendant le Rhône au début du XXesiècle.Certains vapeurs à roues à aubes du Rhône possédaient des dimensions hors-normes pour l'époque. Les porteurs Missouri et Mississippi, construits en 1843 et 1846, mesuraient ainsi 135 mètres de long par 6,35 mètres de large[10], soit une longueur analogue aux premiers vapeurs transatlantiques.
Le Mont-Blanc (1910) était en service sur le lac d'Annecy
France (1909) était en service sur le lac d'Annecy jusqu'en 1971. Épave appréciée des plongeurs
Le Princess Elizabeth qui illustre le passé historique de Dunkerque est un bateau français de type sidewheeler.France (1864) était un paquebot, gréé en deux-mâts et équipé de roues à aubes. Démoli en 1910
Le SS Great Eastern (1858) était un paquebot géant ayant six mâts et cinq cheminées. C'était un navire hybride, propulsé par deux roues à aubes (qui furent avariées dans une tempête, puis reconstruites avec une largeur réduite) ainsi qu'une hélice, entraînée par une machine distincte: au total la puissance installée était de 8000 Cv. Sa carrière commerciale fut chaotique, il fut converti en câblier, puis en cirque flottant et démoli en 1889
Le Great Western (1837) était un paquebot en bois. Désarmé en 1857
Le HMSFury(1845) était un bateau à roues à aubes
L’Entreprise (1839) était un bateau à roues à aubes de la Compagnie anglaise des Indes orientales
Le Lucy Ashton (1888) est un bateau ayant appartenu à la North British Steam Packet Company de Glasgow. Démoli en 1951. À titre expérimental et scientifique, il fut équipé en 1949 de quatre turboréacteursRolls-Royce Derwent[12],[13]
Le Delta King Hotel est un bateau américain de type sternwheeler.Le bateau à vapeur égyptien Karim est doté de deux roues à aubes latérales près de la poupe, ce qui en fait un type intermédiaire entre un sternwheeler et un sidewheeler.
Le S.S. Klondike a été restauré dans l'état où il était en 1940. Il est désormais amarré sur les berges du Yukon en tant que bateau musée à Whitehorse (Canada)[1]
La mission «Mort sur le Mississippi» du jeu vidéo Hitman: Blood Money (2006) se déroule sur un bateau à roues à aubes.
Le capitaine Linebeck dans le jeu vidéo The Legend of Zelda: Phantom Hourglass (2007) possède un navire à roue à aubes qui est le moyen de transport principal du jeu[17].
Jean-Marc Combe, Bernard Escudié et Jacques Payen, Vapeurs sur le Rhône: histoire scientifique et technique de la navigation à vapeur de Lyon à la mer, Presses universitaires Lyon, (ISBN978-2-7297-0400-1, lire en ligne)
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