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F. MARGUET. — LES APPLICATIONS DU GYROSCOPE DANS LA MARINE 



LES APPLICATIONS DU GYROSCOPE DANS LA MARINE 



En entreprenant, vers 1850, ses géniales expé- 

 riences sui' le gyroscope, Foucault ne paraît pas 

 avoir poursuivi un but pratique. Le mot gyros- 

 cope voulant dire « voir la rotation » sous-en- 

 tendu <i de la Terre » le fait déjà pressentir. 

 Mais, comme il arrive si souvent, une étude 

 purement spéculative, entreprise pour démon- 

 trer ou illustrer un principe, a eu des applica- 

 tions pratiques. Telle est entre autres la fortune 

 du gyroscope de Foucault. Nous allons citer, 

 rien que dans la marine, quatre appareils gyros- 

 copiques dans lesquels la résistance d'un tore en 

 rotation rapide aux causes pertui'batrices de la 

 direction de son axe rend de précieux services. 

 L'étude simultanée de ces appareils, dont 

 deux, l'« Obry » et le « Fleuriais », sont à rota- 

 tion non entretenue, ne devant servir que pen- 

 dant peu de minutes (moins de 30), et deux, le 

 « compas gyroscopique » et le « stabilisateur au 

 roulis », à mouvement électriquement entretenu 

 au contraire, en fera d'ailleurs mieux compren- 

 dre les particularités par les rapprochements qui 

 pourront être faits. 



Ces appareils sont tous portés par un support 

 essentiellement mobile : la torpille ou le bâti- 

 ment à la mer. Le « Fleuriais », le « compas 

 gyroscopique » et le « stabilisateur au roulis » 

 sont faits précisément pour résister aux forces 

 perturbatrices provenant des mouvements du 

 support: roulis et tangage, etc. . . Mais, tandis 

 qu'on néglige tout à fait la rotation de la Terre et 

 son iniluence dans I'k Obry » et le « stabilisa- 

 teur au roulis », cette influence cause dans le 

 « Fleuriais » une inégalité dont on doit tenir 



compte dans son usage; 

 enfin, dans le « compas 

 gyroscopique », elle de- 

 vient l'action prépon- 

 dérante qui donne à 

 l'instrument ses pro- 

 j)riétés mêmes. 



J'indique d'abord 

 deux principes dont 

 j'auiai besoin pour ren- 

 dre compte des faits 

 qui vont suivre : 



1° Soit une toupie de 

 révolution (fig. 1), ani- 

 mée par rapport à la 

 Terre d'un mouvemeiitde rotation auloui' de son 

 axe. 012 est le vecteur de longueur w représen- 

 tant la rotation de la toupie par rapport à la 

 Terre, OU est le vecteur parallèle au vecteur 



Ki(Ç. 1 



représentant la rotation de la Terre par rapport 

 aux étoiles, O: est l'axe de révolution de la tou- 

 pie, 0^' est dans le plan rOU. 



Si, dans ces conditions, on évalue le système 

 des forces centrifuges composées dues à la rota- 

 tion de la Terre par rapport aux étoiles, on est 

 conduit au théorème suivant : Dans le cas con- 

 sidéré, « on peut traiter les axes liés à la Terre 

 comme absolus, à condition de supposer l'axe AB 

 du gyroscope comme aimanté et placé dans un 

 champ magnétique uniforme parallèle à la ligne 

 des pôles et tel que les points A et B soient sou- 

 mis à des forces P égales et opposées, parallèles 

 à cette ligne des pôles et ayant pour valeur com- 



CUw ,.,,,, 

 mune P= "Td"' le point A par lequel sort le vec- 

 teur î2 étant attiré vers le Sud. C est le moment 

 d'inertie du solide par lapport à Oz ' ». 



2" Un couple perturbateur étant appliqué à un 

 gyroscope de Foucault, la vitesse de l'extrémité 

 du moment des quantités de mouvement est 

 équipollente à l'axe du couple perturbateur. 



Soit alors P, un poids placé sur l'axe de rota- 

 tion à la distance d (fig. 2) du centre du gyros- 

 cope. 



Dans ce qui suit, on pourra toujours admet- 

 tre que le moment des quantités de mouvement 

 et la rotation instantanée du solide sont portés 

 par l'axe du tore. 



On a donc : Cw« = P(0^, 



a étant la vitesse angulaire de la précession de 

 l'axe ; ou comme w ^ 27r N, N étant le nombre de 

 tours du tore : 



(1) C27rNa = P,f/ 



formule qui relie N à «, quantité que l'on peut 

 mesurer directement. 



I. — Appareil Obry 



Je passe maintenant à la description de 

 Vu Obiy ». Cet appareil a pour but de conserver 

 à une torpille automobile Whitehead, arme prin- 

 cipale des sous-marins et des torpilleurs, arme 

 secondaire des gros bâtiments, une direction 

 moyenne constante qui est celle du tube de lan- 

 cement, malgré les causes de déviations angu- 

 laires qui peuvent troubler la route de la torpille 

 dans le sens « horizontal > . C'est un gyroscope 

 de Foucault dont l'axe coïncide, au repos, avec 

 l'axe du tube de lancement. Un tel gyroscope 

 est constitué par un tore T (fig. 2) qui peut tour- 

 ner autour d'un axe A\>. Cet axe, horizontal, est 



1. Béguin: Cours de Mécanique Je l'École Navale. 



