La tourelle de projecteur de 90 modèle 1904 ou phare cuirassé à éclipse
Pour éclairer les lignes de défense la nuit, on utilise après 1870 des projecteurs mobiles placés sur des chariots tirés par une locomotive routière. La majorité des forts ou des places fortes en possédaient. Mais, dans les forts les plus stratégiques, on cherche à placer ces projecteurs sous abris bétonnés ou cuirassés.
Le premier phare cuirassé appelé observatoire à lunette sera installé au fort Saint-Michel à Toul. Il avait l’inconvénient d’avoir un faible éclairage, car la lampe était placée au rez-de-chaussée et elle projetait la lumière vers une embrasure grâce à deux lentilles réflectrices.
La solution sera la casemate de projecteur qui sera surtout utilisée pour les défenses côtières et la tourelle de projecteur qui sera adoptée en 1904.
Cette dernière que l’on appelle aussi phare cuirassé est une tourelle à éclipse d’une masse totale de 40 tonnes. Elle possède quelques points communs avec la tourelle de mitrailleuses comme son principe de fonctionnement, la taille de son blindage et sa résistance aux bombardements.
L’implantation de cette tourelle sur l’ouvrage est choisie en fonction de son éclairage. Elle ne doit pas éclairer les principaux organes du fort et elle doit diminuer au maximum les zones d’ombres autour de l’ouvrage. Son inconvénient est de laisser aux yeux de l’ennemi un point lumineux qui permet de localiser facilement le fort.
I – Organisation générale de la tourelle de projecteur de 90
L’engin appelé projecteur électrique de 90 sous abri cuirassé à éclipse comprend essentiellement :
- 1°) Un projecteur électrique (dont le diamètre du miroir réflecteur mesure 90 cm).
- 2°) Une construction métallique portant et abritant le projecteur et constituant, avec l’ensemble des organes mécaniques destinés à sa mise en œuvre, l’abri cuirassé à éclipse.
- 3°) Des appareils électriques assurant le fonctionnement de la lampe du projecteur et permettant diverses manœuvres commandées à distance dans un poste de commande ou un observatoire cuirassé.
- 4°) Des substructions, qui consistent en un massif de béton de ciment dans lequel est ménagée la galerie d’accès, surmontée d’un puits où sont installés les organes dont il est question ci-dessus.
Le bord supérieur de ce puits est garni par un anneau fixe en acier moulé noyé dans le massif de béton et nommé avant-cuirasse.
Le puits est divisé dans sa hauteur en 3 étages :
- L’étage inférieur, situé au-dessus de la galerie d’accès.
- L’étage intermédiaire.
- L’étage supérieur, situé sous l’avant-cuirasse.
La galerie d’accès forme le sous-sol. On accède de la galerie aux différents étages de la tourelle de projecteur au moyen d’échelles ou d’escaliers.
Organisation sommaire de la tourelle de projecteur de 90.
L’abri cuirassé est formé d’une partie fixe et d’une partie mobile.
La partie fixe comprend, outre l’avant-cuirasse :
- Une charpente fixe formée par les planchers et les guidages de la partie mobile.
- Les appareils de manœuvre de la partie mobile.
La partie mobile comprend 3 parties principales :
- La chambre du projecteur.
- La cage.
- Les contrepoids d’équilibre.
La chambre du projecteur contient le projecteur et son bâti-support, le tout porté par une benne. Elle se compose d’un corps cylindrique en tôle surmonté d’une calotte. La chambre du projecteur est entourée et portée par la cage dans laquelle elle peut tourner. La cage est suspendue au plancher de l’étage supérieur par des chaînes passant sur des poulies et dont les extrémités opposées portent les contrepoids d’équilibre.
Mouvements de la partie mobile.
La partie mobile ou seulement certaines des pièces qui la composent sont susceptibles de recevoir 3 mouvements principaux :
- 1º) Un mouvement vertical, appelé mouvement d’éclipse auquel participe toute la partie mobile, projecteur, chambre du projecteur cage et contrepoids (les contrepoids qui font équilibre aux autres pièces se déplacent en sens inverse de celles-ci).
- 2°) Un mouvement d’orientation ou mouvement de pointage en direction auquel ne participent que le projecteur et la chambre du projecteur, qui tourne alors à l’intérieur de la cage. La cage et les contrepoids restent fixes.
- 3°) Un mouvement d’inclinaison ou mouvement de pointage en hauteur auquel ne participe que le projecteur proprement dit qui se déplace sur son bâti support.
1°) Mouvement d’éclipse.
Le mouvement d’éclipse sert à donner au projecteur les 2 positions suivantes correspondant aux points extrêmes de la course verticale de la partie mobile :
- Une position inférieure dite position d’éclipse.
- Une position supérieure dite position de fonctionnement.
Position d’éclipse.
Dans la position d’éclipse la partie mobile est baissée (sauf les contrepoids qui sont levés), la calotte de toiture repose sur l’avant-cuirasse. L’engin ne peut fonctionner et se trouve entièrement abrité sous ses cuirassements. C’est la position normale de repos ou de bombardements.
Position de fonctionnement.
Dans la position de fonctionnement, la partie mobile est levée (sauf les contrepoids qui sont baissés). Le faisceau lumineux émis par le projecteur peut passer au-dessus de l’avant-cuirasse. L’amplitude de la course d’éclipse est de 1,45 m au dessus du sol.
Commande du mouvement.
Le mouvement d’éclipse est obtenu au moyen d’un treuil manœuvré à bras d’hommes, fixé sur le plancher de l’étage inférieur et appelé treuil du mouvement d’éclipse. Ce treuil détermine le mouvement dans un sens ou dans l’autre, d’une chaîne Galle fixée par une de ses extrémités à l’un des contrepoids, par l’autre à la partie inférieure de la cage.
2°) Mouvement d’orientation.
Ce mouvement permet de diriger le faisceau lumineux du projecteur dans la direction voulue. Il est communiqué à la chambre du projecteur par un pignon, fixé à la cage, engrenant avec une couronne dentée fixée à la partie inférieure de la chambre du projecteur.
Il peut être donné de 2 façons :
- 1º) électriquement (moyen normal) à l’aide d’un moteur de 240 W dit moteur d’orientation fixé sur le plancher de l’étage intermédiaire et actionné du poste de commande. Le mouvement peut être obtenu de cette façon dans un sens ou dans l’autre à 2 vitesses différentes, la petite vitesse correspondant à un tour par minute, la grande vitesse à 3 tours par minute.
- 2°) à bras (moyen éventuel) à l’aide du volant d’orientation fixé sur le plancher de l’étage inférieur et relié par des engrenages à l’arbre du pignon de commande.
Un embrayage, manœuvré de l’étage inférieur par un levier dont la poignée est placée au-dessus du volant d’orientation permet de passer à volonté à l’un ou à l’autre de ces 2 modes de mouvement.
3°) Mouvement d’inclinaison.
Ce mouvement permet de rapprocher ou d’éloigner la zone éclairée.
Il est communiqué au projecteur par un dispositif à bielle et manivelle, qui le fait osciller autour d’un axe horizontal passant par son foyer.
Il peut être donné électriquement à l’aide d’un moteur dit moteur inclinaison fixé sur le bâti-support du projecteur et actionné du poste de commande. Le moteur peut tourner dans les 2 sens à 2 vitesses différentes. Quand il tourne d’un mouvement continu, la manivelle communique à la bielle et par suite au projecteur un mouvement alternatif, l’inclinaison du faisceau lumineux variant entre +30′ et -8° en 10 à 15 secondes.
II – Description de la tourelle de projecteur de 90
L’abri cuirassé à éclipse pour projecteur est destiné à protéger le projecteur dans les intervalles de fonctionnement, tout en permettant de le mettre en action le plus rapidement possible au premier signal. Pendant le fonctionnement, le projecteur est simplement abrité contre les balles et les éclats arrivant sur le côté ou par derrière
1°) Projecteur.
Le projecteur comprend 3 parties principales, le projecteur proprement dit, son bâti-support et sa benne.
Projecteur proprement dit.
Le projecteur proprement dit comprend lui-même 2 parties principales, la lampe et le réflecteur. Il messure 90 cm de diamètre et possède une distance focale de 0,45 m.
La lampe est à arc électrique de 100 ampères, à charbons horizontaux.
On y remarque :
Le corps métallique inférieur contenant divers mécanismes qui constituent le régulateur. Le corps métallique supérieur, qui porte 2 poignées pour la manœuvre de la lampe. Les supports de charbons présentant à leur partie inférieure 2 écrous qui peuvent se déplacer le long de 2 vis sans fin fixées au corps métallique supérieur. A la partie supérieure des supports sont fixés les portes-charbons, sortes de pinces en 2 pièces réunies par des vis de serrage et portant les charbons.
La lampe à arc.
Le porte charbon positif possède 2 vis tangentes. Elles peuvent être manœuvrées par une clef à béquille et permettent d’amener le charbon positif bien en face du charbon négatif.
Le câble conduisant le courant au charbon négatif est isolé de la masse par 2 plaques.
Le redresseur d’arc est formé d’une tôle demi-cylindrique en fer doux, concentrique, aux charbons et fixée sur un support. Cette tôle s’aimante et attire l’arc qu’elle retient dans l’axe des charbons malgrè les gaz chauds qui tentent à le faire monter à la partie supérieure, ce qui provoquerait une usure irrégulière des charbons.
Le régulateur, logé dans le corps métallique inférieur de la lampe sert à communiquer aux charbons les déplacements nécessaires :
- 1°) pour provoquer l’allumage lorsqu’on envoie le courant dans la lampe.
- 2°) pour maintenir constant, pendant le fonctionnement de la lampe, l’écartement des charbons malgré l’usure de ceux-ci.
Il comprend essentiellement, un petit moteur électrique, un ressort, un interrupteur, des engrenages.
Le moteur électrique est placé en dérivation sur les bornes de la lampe. Quand le moteur fonctionne, son mouvement, transmis par les engrenages aux vis sans fin rapproche les charbons.
Le ressort, contenu dans la boîte est une lame qui, lorsque le moteur tourne, s’enroule en se bandant autour d’un axe. Quand le ressort se déroule, le mouvement de l’axe transmis par les engrenages aux vis sans fin éloigne les charbons.
L’interrupteur a pour fonction de supprimer le courant dans l’induit du moteur lorsque la différence de potentiel entre les 2 bornes de la lampe descend en dessous d’une valeur fixe qui correspond à l’écartement normal des charbons. Le petit ressort à boudin qui, en rappelant un contact, produit l’ouverture du circuit, est fixé par une de ses extrémités à une vis de réglage. En agissant sur cette vis, on modifie la tension du ressort de rappel et par suite l’écartement de régime des charbons.
Fonctionnement de la lampe.
Lorsque la lampe ne fonctionne pas, les charbons sont écartés par l’effet d’un ressort. Dès que le courant est envoyé dans la lampe, il fait fonctionner le moteur qui rapproche les charbons. Au moment où ceux-ci arrivent en contact, la différence de potentiel entre les 2 bornes de la lampe baisse brusquement jusqu’à devenir presque nulle, l’interrupteur fonctionne et arrête le moteur. Le ressort s’écarte les charbons et l’allumage se produit.
Par l’effet du ressort, l’écartement des charbons tend toujours à augmenter mais, dès qu’il dépasse l’écartement normal, la différence de potentiel entre les 2 bornes de la lampe, devient telle que l’interrupteur rétablit le courant dans l’induit du moteur. Le moteur fonctionne alors et rapproche les charbons. C’est à cet état d’équilibre entre les actions antagonistes du moteur et du ressort qui maintient constant l’écartement des charbons.
Lorsque les charbons sont usés l’écrou du support de charbon positif atteint l’extrémité gauche de la vis et pousse le piston qui rompt le circuit.
L’allumage de la lampe, le réglage des charbons et l’extinction en cas d’usure complète de ceux-ci sont donc automatiques.
Néanmoins, en prévision d’une irrégularité se produisant dans le réglage automatique, le réglage des charbons peut aussi être fait à la main au moyen d’un volant et dont le mouvement est transmis par des engrenages aux vis sans fin.
On passe à l’un ou à l’autre de ces 2 modes de commande en amenant le levier sur l’une des lettres A (commande automatique) ou M (commande à la main) en relief sur le corps métallique inférieur de la lampe.
La commande à la main peut être employée même en laissant le levier sur la lettre, mais le mouvement est plus dur car le moteur et le ressort n’étant pas débrayés, on a à vaincre la résistance produite par l’un ou l’autre de ces 2 organes suivant qu’on agit pour éloigner ou rapprocher les charbons.
Le réflecteur.
Le réflecteur se compose :
- 1°) d’un miroir Mangin A, en cristal, de 90 cm de diamètre argenté sur sa face convexe. Le miroir est enchâssé dans une monture en bois recouverte d’une enveloppe cylindrique en tôle & protégé à l’arrière par un fond à double paroi, ouvert en haut et en bas pour produire une circulation d’air de façon à éviter l’échauffement.
- 2°) d’un tube B en tôle, de même axe que le miroir, présentant à la partie inférieure une ouverture pour le passage de la lampe et à la partie supérieure un lanterneau pour l’échappement des gaz de la combustion. Une lunette C sur le côté du tube permet d’apercevoir l’image des charbons dans un petit miroir et de vérifier si l’arc est au foyer du miroir réflecteur.
- 3°) d’une face vitrée D fermant le tube à la partie antérieure et composée d’une partie fixe et de 2 panneaux ouvrants permettant l’introduction et le service de la lampe.
- 4°) de 2 flasques fixés au tube, portant à leur partie inférieure 2 chemins de roulement E dont l’axe, horizontal passe par le foyer du miroir. Ces chemins de roulement se déplacent par l’intermédiaire de 17 billes sur 2 chemins de roulement de même axe, fixés au bâti-support. La flasque de gauche porte la bielle du mouvement d’inclinaison, pièce en fonte articulée avec une manivelle fixée au bâti-support du projecteur. Les 2 flasques possèdent des greffes de sûreté qui empêchent le projecteur de se séparer du bâti-support.
La bati-support du projecteur.
Il comprend :
- Une plateforme a en fonte, supportée par 4 galets b.
- Deux flasques c en fonte, portant chacun un chemin de roulement E’ sur lequel sont placées 17 billes maintenues à leur écartement par une bande circulaire en laiton percée de trous.
- 3 entretoises d en fer rond à la partie supérieure.
- 2 consoles c’ supportant la lampe. Sur l’une d’elles se trouve la vis 4 de mise au foyer de la lampe, permettant de déplacer la lampe horizontalement dans la direction du faisceau de façon à amener l’arc au foyer du miroir réflecteur, l’écrou de la vis, est fixé à la lampe par un goujon à ressort.
- Le cadre du rideau d’occultation e fixé aux flasques du bâti par 2 arcs-boutants.
- Le rideau d’occultation i en toile caoutchoutée, s’enroulant sur un tube g en laiton et protégé par un tube extérieur concentrique. Un ressort tend toujours à le faire remonter.
La plateforme porte les appareils de commande du mouvement d’inclinaison et de la manœuvre du rideau d’occultation, à savoir :
- Pour le mouvement d’inclinaison, un électromoteur et ses organes de transmission, des relais de commande et un rhéostat.
- Pour le mouvement d’occultation, un électromoteur et ses organes de transmission, des relais de commande et un interrupteur à fin de course du rideau.
La plateforme porte également un organe appelé conjoncteur, permettant de relier ou de séparer rapidement dans les manœuvres de remplacement du projecteur, les portions de fils qui restent fixées au projecteur de celles qui sont fixées à l’abri.
Le conjoncteur se compose de 2 pièces en fonte, l’une la boîte, fixée à demeure au bâti-support et portant des contacts à ressort où aboutissent les fils venant du projecteur, l’autre formant couvercle de la première, portant également des contacts où aboutissent les fils venant de l’abri. Le couvercle est fixé à la boîte par un dispositif formant charnière ouverte qui permet de l’enlever facilement.
Un verrou permet de fixer le bâti-support du projecteur sur la benne.
La benne du projecteur.
La benne du projecteur est constituée par cadre A en fer à U portant une plateforme B avec 2 rails C sur lesquels roulent les galets du bâti-support.
Elle porte à la partie supérieure un câble D passant sur 2 poulies de renvoi fixées à la partie supérieure de la chambre du projecteur. Pour la manœuvre de remplacement du projecteur, ce câble peut être fixé au treuil du mouvement d’éclipse. La benne est guidée dans son mouvement de descente et de remontée par 2 directrices verticales en fer à U dans chacune desquelles roulent 4 galets E à axes horizontaux et en croix 2 à 2. En temps normal, le câble est enroulé sur 2 tourets fixés au bas de la virole inférieure de la chambre du projecteur et la benne est fixée sur les directrices par 2 verrous F. Un strapontin G fixé à la benne sert de siège au servant chargé de la surveillance de la lampe.
2°) Abri cuirassé.
a) – La partie mobile.
La chambre du projecteur
La chambre du projecteur est un tube vertical constitué par 2 viroles cylindriques, fermé à sa partie supérieure par la calotte.
La virole inferieure.
La virole inférieure A est une tôle de 20 mm d’épaisseur en acier doux. A cette virole sont fixés les organes suivants :
a) extérieurement :
- à la partie inférieure, une couronne dentée B de 220 dents, en acier moulé, pour le mouvement d’orientation. Dans la moitié inférieure de sa hauteur, les cercles de contact C, en laiton au nombre de 9, sont fixés sur la virole par des vis qui la traversent complètement et en sont isolées par des rondelles en mica, des têtes de vis partent des fils qui vont au conjoncteur.
- à la partie supérieure, la circulaire supérieure de roulement D, en acier moulé (le chemin de roulement proprement dit est en acier forgé).
b) intérieurement :
- Les tôles de protection E, de 3 mm d’épaisseur, accrochées à la virole, destinées à abriter les vis des cercles de contact et à empêcher d’établir accidentellement entre celles-ci des communications anormales.
- 2 directrices verticales F en fers à U, pour guider le mouvement de la benne quand on monte ou descend le projecteur.
- Une échelle permettant au servant chargé de la surveillance de la lampe de se rendre à son poste.
- 2 tourets H pour l’enroulement du câble servant à la descente et à la remontée du projecteur.
La virole supérieure.
La virole supérieure I est une tôle cylindrique de 20 mm d’épaisseur, en acier durci, percée d’une embrasure de forme ovale pour le passage du faisceau lumineux. Cette embrasure possède une hauteur de 1,035 m et une lagueur de 0,92 m, elle est fermée par un volet J en tôle d’acier de 5 mm d’épaisseur, formé de 2 parties qui roulent sur des galets fixés à l’intérieur de la virole. Ce volet est toujours fermé lorsque le projecteur ne fonctionne pas, car il protège cet appareil contre les poussières et les corps étrangers.
A la virole supérieure sont fixées les 2 poulies de renvoi K du câble servant à soutenir la benne dans la manœuvre de remplacement du projecteur.
Les 2 viroles sont placées bout à bout et assemblées au moyen d’une tôle cylindrique intérieure L formant couvre-joint, sur laquelle elles sont boulonnées.
La calotte.
La calotte M est une plaque en acier spécial de 120 mm d’épaisseur ayant un diamètre extérieur de 1,574 m et une flèche de 214 mm. Son doublage N, placé à 10 mm en dessous se compose de 3 tôles d’acier doux de 10 mm d’épaisseur chacune. Une tôle mince formant parapluie 0 est fixée sur le pourtour de la calotte et recouvre le joint d’appui pendant l’éclipse pour empêcher l’entrée des eaux pluviales.
En vue d’empêcher la transmission au miroir des vibrations produites dans l’ensemble par le choc d’un projectile sur la culotte, celle-ci repose sur l’avant-cuirasse par l’intermédiaire d’une ceinture de cuir rouge sertie dans une rainure. En outre l’assemblage de la calotte et de la virole supérieure est fait par l’intermédiaire de rondelles de plomb. Enfin on a interposé entre les 2 viroles un anneau de caoutchouc et les boulons fixant la virole supérieure au couvre-joint cylindrique agissant dans des logements à rainure et par l’intermédiaire de bagues en caoutchouc.
La cage cylindrique
La cage cylindrique, entourant la virole inférieure de la chambre du projecteur, est constitué par 2 couronnes en acier moulé A et B réunies par 6 montants en fer à I sur lesquels elles sont assemblées par des cornières et des goussets. Au milieu de la hauteur de la cage se trouve une entretoise circulaire en fer à U, interrompue entre 2 montants pour le passage de l’arbre vertical.
Chacune des 2 couronnes porte intérieurement 6 galets à axe vertical servant au centrage de la partie tournante (chambre du projecteur) et extérieurement 4 galets à axe horizontal roulant sur 4 directrices verticales fixes et servant à guider la cage dans le mouvement d’éclipse.
La couronne supérieure, formant circulaire inférieure de roulement porte un chemin de roulement en acier forgé sur lequel peut se déplacer le chemin de roulement de la chambre du projecteur par l’intermédiaire de 52 billes en acier trempé de 50 mm.
Un verrou Z fixé à la couronne inférieure sert à immobiliser la partie tournante et un verrou Z sert à fixer la cage au plancher de l’étage intermédiaire lorsqu’on enlève le projecteur.
Quatre des montants portent les pièces d’attache des chaînes de contrepoids.
A un autre montant est fixée une console en fonte portant les contacts à ressort D de prise de courant, qui appuient constamment sur les cercles de contact fixés à la virole inférieure de la chambre du projecteur.
A la partie extérieure, dans la zone située à hauteur des cercles de contact se trouvent des tôles de protection de 3 mm accrochées à l’entretoise horizontale C du milieu de la cage.
Les contrepoids
Les 2 contrepoids F en fonte de 4,6 tonnes, sont supportés chacun par 2 chaines Galle G passant sur des poulies et venant s’attacher à 4 montants de la cage. Les arbres des poulies sont fixés sur le plancher de l’étage supérieur.
Les contrepoids sont guidés chacun par 2 tringles verticales en fer rond fixées aux planchers de l’étage intermédiaire et de l’étage supérieur.
b) – La partie fixe
Planchers
Les planchers de l’étage supérieur et de l’étage intermédiaire sont en tôle striée sur fers à I et à U. Le plancher de l’étage inférieur peut être constitué de la même façon (Fort d’Arches) ou être formé par le ciel en béton de la galerie d’accès (Fort de Pont Saint-Vincent).
Appareils de manœuvre.
Le plancher de l’étage supérieur porte 4 paliers à galets A des poulies de suspension des contre-poids.
Entre le plancher de l’étage supérieur et celui de l’étage intermédiaire se trouve une plateforme B à laquelle on accède par une échelle pour effectuer le remplacement de la lampe (Une niche placée à côté de la plateforme peut recevoir la lampe au cours de la manœuvre). La plateforme porte un palier support C pour l’extrémité supérieure de l’arbre de commande du mouvement d’orientation et un interrupteur électrique empêchant l’envoi du courant au moteur d’orientation tant que le projecteur n’est pas à la position de fonctionnement.
Le plancher de l’étage intermédiaire porte au-dessus :
- Le moteur du mouvement d’orientation D et ses arbres de transmission.
- La partie supérieure de l’arbre de transmission de la commande à bras du mouvement d’orientation.
En-dessous :
- La roue à chaîne Gallé E pour la commande du mouvement d’éclipse et les organes de transmission (arbre, engrenages, palier) du treuil à la roue en question.
- Les poulies de renvoi F sur lesquelles passe le câble pour la descente du projecteur.
A l’étage inférieur se trouvent les organes suivants :
- Le treuil de commande G permet de donner à l’ensemble le mouvement vertical nécessaire pour faire émerger le projecteur ou l’éclipser en 10 secondes environ.
- Le volant de commande H de la rotation à bras, divers appareils électriques : tableau de distribution K, relais du moteur d’orientation L, rhéostat de la lampe M, et du moteur d’orientation N, lampe en essais 0.
Guidages fixes.
- 4 directrices verticales en rails Brunnel (Figure 17 P), aux planchers de l’étage supérieur et de l’étage intermédiaire servent à guider la cage dans son mouvement d’éclipse.
- 2 directrices verticales en fers à U (Figure 17 Q), fixées aux planchers des étages intermédiaire et inférieur ainsi qu’au au sol de la galerie d’accès prolongent jusqu’au bas de cette galerie d’accès. Les directrices sont aussi fixées à la virole inférieure de la chambre du projecteur pour guider la benne dans la manœuvre de remplacement du projecteur.
Appareils d’éclairage
L’éclairage est assuré au moyen de 4 lampes à incandescence fixées, 2 au plafond de l’étage inférieur, 1 au plafond de l’étage intermédiaire et 1 au doublage de l’avant cuirasse.
Il peut être assuré éventuellement au moyen de 4 lanternes à bougie fixées, 2 à la paroi de l’étage inférieur, 2 à la paroi de l’étage intermédiaire.
Avant-cuirasse et son doublage.
L’avant cuirasse ou cuirassement fixe est en acier moulé, coulée d’une seule pièce. Elle a la forme d’un solide, de révolution annulaire. Sa partie supérieure tournée en forme de cône renversé sert d’appui à la calotte pendant l’éclipse. La surface extérieure de l’avant cuirasse est noyée dans le massif en béton des substructions, dont elle n’émerge que sur une petite portion à sa partie supérieure. Une tôle conique de 10mm. d’épaisseur, en acier doux, dite doublage d’avant cuirasse protège l’intérieur du projecteur contre les poussières et les éclats lorsque l’engin est à la position de fonctionnement. Des volets mobiles ménagés dans la tôle permettent le nettoyage.
| Avant-cuirasse | Dimensions |
|---|---|
| Diamètre intérieur en haut | 1,5 m |
| Diamètre extérieur en bas | 3,3 m |
| Epaisseur maximum | 25 cm |
| Hauteur | 1,10 m |
3°) Appareils électriques et leurs connexions.
Les appareils électriques servent à assurer le fonctionnement de la lampe du projecteur, l’éclairage des locaux et la commande de divers mouvements.
On a rencontré déjà la plupart de ces appareils dans la description qui précède, mais pour leur description détaillée et l’étude de leurs connexions, il est nécessaire de les grouper.
Le courant de 80 ou 110 Volts qui actionne ces appareils est fourni par une usine électrique installé dans le fort. Les 2 fils venant de l’usine arrivent au tableau de distribution où se trouvent, les appareils de mesure du courant (un ampère mètre et un voltmètre) et les interrupteurs.
De ce tableau partent des fils constituant 6 circuits principaux dont certains présentent des parties communes.
- 1º) le circuit des lampes à incandescence, complètement indépendant des autres.
- 2°) le circuit de la lampe du projecteur, qui ont une partie commune (rhéostat & portion de fil d’aller qui y aboutit).
- 3°) le circuit de la lampe en essais.
- 4°) le circuit de pointage horizontal ou d’orientation.
- 5°) le circuit de pointage vertical ou d’inclinaison, qui utilise le fil de retour de la lampe du projecteur.
- 6°) le circuit du moteur du rideau d’occultation, en dérivation sur le précédent.
Chacun des circuits 4, 5 et 6 se compose d’un circuit principal comprenant le moteur et d’un circuit de commande comprenant le commutateur et les relais.
Les 3 commutateurs sont installés dans le poste de commande situé à une certaine distance du projecteur dans un observatoire cuirassé.
Entre le tableau de distribution et le poste de commande les 3 circuits de commande sont constitués par un fil d’aller commun dont 3 ramifications aboutissent aux 3 manettes des commutateurs.
Chaque commutateur comprend un plot de repos, un plot de marche à gauche et un plot de marche à droite. Le plot de repos est isolé, quand la manette est sur ce plot, le circuit de commande est incorrompu. De chacun des deux autres plots part un fil aboutissant à un relai qui se compose essentiellement d’un électro aimant pouvant attirer une masse de fer doux et par suite de ce mouvement, fermer ou ouvrir une coupure existant dans le circuit.
Chaque fil venant du poste de commande, après s’être enroulé sur l’électro aimant correspondant, se réunit au fil de retour du circuit principal qui forme ainsi un fil de retour pour le circuit de commande.
Marche à droite et à gauche.
En réalité, pour que le courant puisse être envoyé au moteur de façon à le faire tourner dans un sens ou dans l’autre, à chaque relai doivent correspondre 2 coupures du circuit principal, qui sont fermées simultanément.
Arrêt du moteur.
Le moteur étant en marche dans un sens, si on ouvre les 2 coupures correspondantes, le circuit principal est interrompu, aucun courant ne passe dans le moteur et celui-ci s’arrête par suite des résistances mécaniques qu’il a à vaincre. Mais, ces résistances étant faibles, l’arrêt ainsi obtenu serait trop lent. Pour le rendre plus rapide, le relais, en même temps qu’il ouvre les 2 coupures dont il a été question (A & C par exemple) en ferme une autre G intercalée sur un circuit isolé contenant le moteur.
Le relais n’ayant pas supprimé le courant dans l’inducteur, excité en dérivation, le moteur en continuant à tourner fonctionne alors comme générateur et produit un courant en sens inverse de celui qui l’actionnait précédemment. La production de ce courant absorbe de l’énergie et arrête très rapidement le moteur. Cette disposition permet un pointage précis pour l’orientation ou l’inclinaison.
Grande vitesse.
Le moteur de pointage horizontal et le moteur de pointage vertical sont susceptibles de tourner dans chaque sens à 2 vitesses. Pour cela le circuit de chacun de ces moteurs comprend un rhéostat dans lequel le courant passe lorsque le moteur tourne à la petite vitesse et qui peut être enlevé du circuit par un relais, par l’enlèvement de cette résistance, on obtient la grande vitesse.
Le circuit de commande de chacun des moteurs précédents comprend donc un troisième fil partant du poste de commande et aboutissant à un 3º relais. Les commutateurs correspondants contiennent en plus des plots de repos, de marche à droite et à gauche 2 plots correspondants à la grande vitesse dans un sens ou dans l’autre, ces 2 plots étant reliés au fil dont il est question plus haut. Les commutateurs sont disposés de telle sorte que la manette partant du plot de repos rencontre d’abord les plots de marche à droite ou à gauche à grande vitesse. Pour le démarrage ou l’arrêt du moteur on passe donc forcément par la petite vitesse
Interrupteur automatique du poste de commande.
Lorsque l’engin n’est pas à la position de fonctionnement, un interrupteur automatique supprime le courant du poste de commande. Cet interrupteur consiste en un piston à ressort placé dans une boîte en laiton fixée sur la plateforme de remplacement de la lampe piston actionné par un petit plan incliné fixé à la cage.
Résumé du fonctionnement des appareils électriques.
Pour qu’une partie quelconque de l’installation électrique fonctionne, il faut que l’interrupteur général placé dans le tableau de distribution soit fermé.
Cette condition étant remplie, pour faire fonctionner les lampes à incandescence, il suffit de fermer l’interrupteur d’éclairage.Ensuite pour faire fonctionner la lampe en essais ou la lampe du projecteur, il suffit de fermer l’interrupteur de la lampe en essais ou de la tourelle, et d’amener la manette du rhéostat (placé à côté du tableau de distribution) sur la touche convenable si elle n’y est déjà.
Les organes qui précèdent sont donc commandés du tableau de distribution.
Les moteurs, au contraire sont commandés du poste de commande. On les met en marche, lorsque la tourelle est à la position de fonctionnement et l’interrupteur de la tourelle fermé ainsi que l’interrupteur général, en agissant sur la manette du commutateur correspondant suivant les indications inscrites sur la boîte du poste de commande.
Description des appareils électriques.
Tableau de distribution (fig. 20 & 21).
Le tableau de distribution est contenu dans une armoire en chêne fermant à clef, fixée contre une paroi de l’étage inférieur. Il comprend :
a) les barres de connexion.
b) les appareils de mesure du courant :
- Un ampère mètre de 150 ampères placé en dérivation sur une résistance.
- Un voltmètre de 100 volts et son commutateur qui permet de le faire fonctionner lorsqu’on a besoin de ses indications.
c) les interrupteurs :
- Un interrupteur général, avec un plomb de 150 ampères.
- Un interrupteur avec plomb de 150 ampères pour la lampe en essais.
- Un interrupteur pour la tourelle (lampe du projecteur et moteurs) avec plomb sur chaque circuit.
- Un interrupteur avec plomb de 15 ampères sur le circuit d’éclairage
Ces interrupteurs sont munis de plaques indicatrices portant le mentions « Source », « Lampe d’essais », « Tourelle » et « Eclairage »
d) une lampe-témoin.
Rhéostat de la lampe à arc.
Cet appareil, commun à la lampe du projecteur et à la lampe en essais, est constitué par une boîte métallique fixée à côté de l’armoire ci-dessus et contenant des résistances. Une manette, se déplaçant sur des plots, coupe le circuit lorsqu’elle s’appuie sur le plot marqué « Arrêt » la ferme lorsqu’elle s’appuie sur l’un des plots marqués « marche » en y introduisant un nombre de résistances qui va en décroissant lorsqu’on s’éloigne du plot « Arrêt ». En résumé, ce rhéostat est réglable et fonctionne en outre comme commutateur.
Lampes en essais.
La lampe de rechange en essais est installée à côté du tableau de distribution sur 2 consoles en fonte dans lesquelles elle peut coulisser. Une tôle de protection l’enveloppe à la partie supérieure et sur les côtés.
Rhéostat et panneau des relais du moteur d’orientation.
Ces organes se trouvent à l’étage inférieur sous le tableau de distribution. Le rhéostat est réglé une fois pour toutes.
Le panneau des relais comprend 2 relais doubles de 0 à 50A, correspondant à la marche à droite et à la marche à gauche et au milieu un relais simple de 0 à 50A correspondants à la grande vitesse.
Manipulateur de commande
Le manipulateur pour la commande à distance est conçu pour être aussi peu volumineux que possible de manière à pouvoir être installé dans les observatoires cuirassés dont le diamètre très restreint est de 80 cm. Il est constitué par une boîte métallique portant de chaque côté une manette, dont l’une B correspond au moteur de pointage vertical et sur le dessus une manette à oreilles C correspondant au moteur du rideau d’occultation. Sur les faces latérales, en regard des manettes se trouvent les indications nécessaires pour obtenir les 2 sens de marche et la petite ou la grande vitesse. Les manettes sont ramenées automatiquement à l’arrêt quand on cesse d’agir sur elles, sauf la manette du rideau. Sur la face supérieure se trouvent les indications nécessaires pour fermer ou ouvrir le rideau.
Moteurs.
Le moteur d’orientation est placé à l’étage intermédiaire, le moteur de pointage vertical et le moteur du rideau sont logés dans le bâti-support du projecteur.
Ces 3 moteurs sont bipolaires, avec une seule bobine inductrice, l’induit est enroulé en anneau.
Ils sont excités en dérivation de telle sorte que le courant circule en permanence dans les inducteurs quand l’interrupteur de la tourelle est fermé. Le moteur d’orientation possède en outre une excitation en série pour augmenter le couple de démarrage. Cette excitation est enlevée quand on passe à la grande vitesse.
Le moteur d’orientation et le moteur de pointage vertical sont à axe horizontal, le moteur du rideau est à axe vertical.
Les 3 moteurs possèdent chacun un réducteur de vitesse constitué par une vis sans fin et une roue tangente. Pour le moteur d’orientation la butée de la vis s’exerce sur un palier muni d’une double couronne de billes (pour les 2 sens de marche).
Au moteur du rideau sont adjoints 2 interrupteurs coupant le courant lorsque le rideau est arrivé, à fin de course dans un sens ou dans l’autre. Ces interrupteurs sont manœuvrés par une came à deux dents montées sur un arbre participant au mouvement du moteur.
Les dispositifs pour embrayer les moteurs sont manœuvrés, pour le moteur d’orientation par le levier I pour le moteur d’inclinaison par le bouton moleté P pour le moteur du rideau par le bouton moleté K.
Tableau des éclairements de la tourelle de projecteur de 90
(pour une transparence kilométrique de l’atmosphère de 0,92)
| Distances | Diamètre total du faisceau | Diamètre de la tâche centrale | Coefficient total de transparence | Eclairement |
|---|---|---|---|---|
| 3000 m | 106 m | 80 m | 0,78 | 7 lux 73 |
| 4000 m | 142 m | 107 m | 0,72 | 4 lux 02 |
| 5000 m | 177 m | 133 m | 0,66 | 2 lux 35 |
Comme therme de comparaison l’éclairement de la pleine lune au zénith, c’est à dire dans les meilleures conditions correspond à 0,2 lux.
III- Exécution des différentes manœuvres de la tourelle de projecteur.
L’exécution des différentes manœuvres du projecteur exige 4 servants :
- 2 servants pour le mouvement d’éclipse.
- 1 servant pour la rotation à bras.
- 1 servant pour la surveillance de la lampe.
En plus de ce personnel, un officier ou un sous-officier, placé dans un observatoire, observe la zone éclairée et a à sa disposition le manipulateur de commande.
Mouvement d’éclipse.
VAUBOURG Cédric
Pour amener le projecteur de l’une de ses positions (de fonctionnement ou d’éclipse) à l’autre les 2 servants préposés à cette manœuvre, après avoir embrayé le treuil sur le mouvement d’éclipse, s’il n’y est déjà, agissent dans le sens convenable sur les manivelles de ce treuil.
Ils suivent la marche de l’index, qui leur indique la position du projecteur, de façon à ralentir en fin de course pour éviter un choc.
Mouvement d’orientation.
Embrayer sur la commande à bras ou la commande électrique en agissant sur la poignée du levier d’embrayage, dans le sens convenable et tournant en même temps doucement le volant d’orientation jusqu’à ce qu’on sente que l’embrayage s’est fait.
Lorsque l’engin est complètement éclipsé, il faudra soulever légèrement pour exécuter cette manœuvre.
L’embrayage convenable étant réalisé, pour marcher à bras, il suffit d’agir sur le volant dans le sens convenable.
Pour marcher électriquement, l’interrupteur général et l’interrupteur de la tourelle étant fermés, agir sur la manette correspondante du manipulateur de commande placé dans l’observatoire cuirassé.
Mouvement d’inclinaison.
Embrayer sur la commande à bras ou la commande électrique en agissant sur le bouton molette, jusqu’à ce que, suivant le cas, le volant puisse tourner (commande à la main) ou soit calé (commande électrique).
Ensuite, dans le cas de la commande à la main, agir sur le volant. Dans le cas de la commande électrique, l’interrupteur général et l’interrupteur de la tourelle étant fermés, agir sur la manette correspondante du manipulateur de commande placé dans l’observatoire.
Mouvement du rideau d’occultation.
Embrayer sur la commande à bras ou la commande électrique en agissant sur le bouton molette, jusqu’à ce que suivant le cas, le volant (fig. 8 & 9) puisse tourner (commande à la main) ou soit calé (commande électrique).
Ensuite, agir sur le volant S ou sur la manette correspondante du manipulateur.
Fonctionnement de la lampe.
L’interrupteur général étant fermé, ainsi que celui de la tourelle, pour faire fonctionner la lampe, il faut amener la manette du rhéostat sur la touche convenable. Pour éteindre, il suffit d’agir sur l’un des trois organes précédents (ouvrir l’un des interrupteurs ou amener la manette du rhéostat sur la touche « arrêt »).
Le fonctionnement de la lampe est automatique.
Néanmoins un servant est préposé à la surveillance de cette lampe. Lorsqu’il est assis sur le strapontin fixé à la benne, il peut observer l’image des charbons dans la lunette fixée sur le côté du tube et agir sur le volant H (fig. 8 & 9) pour déplacer la lampe dans la direction du faisceau, de façon à amener l’arc au foyer, s’il n’y est pas.
Il opère le déplacement des charbons au moyen du volant, le régulateur ne fonctionne pas d’une façon satisfaisante.
Il peut produire le mouvement d’inclinaison au moyen du volant (Fig. 8 & 9) et le mouvement du rideau d’occultation au moyen du volant J (fig. 8 & 9).
Remplacement de la lampe.
Lorsque les charbons sont usés, on remplace la lampe, en service par la lampe de rechange qui a été essayée à l’étage inférieur puis placée en attente dans la niche réservée à cet effet à côté de la plateforme de service.
La manœuvre est la suivante :
Eclipser le projecteur en l’orientant de façon que la face vitrée soit tournée du côté de la plateforme. Monter sur la plateforme, ouvrir la face vitrée, retirer le verrou de fixation de la lampe, puis enlever la lampe en la saisissant par la poignée & la tirant avec précaution.
Introduire la lampe de rechange de façon que la face portant le volant se trouve vers le miroir, refermer la face vitrée. Revenir à la position de fonctionnement s’il y a lieu.
La lampe retirée du projecteur est descendue à l’étage inférieur où on remplace les charbons puis elle est testée.
Enlèvement du projecteur.
Eclipser l’engin en l’orientant de façon que la face vitrée soit tournée vers la plateforme et que les directrices F (fig. 14 & 15) soient dans le prolongement des directrices (fig. 17). Le servant de surveillance de la lampe verrouille le mouvement de rotation et le mouvement d’éclipse (verrous Z & Z1 fig. 16bis) Il descend ensuite à l’étage inférieur, met en place son échelle mobile, monte dans la chambre du projecteur, enlève les tourets, les fait passer sur les poulies de renvoi avec l’aide des 2 servants du mouvement d’éclipse qui enroulent ces 2 parties de câble sur le tambour du treuil après avoir débrayé le mouvement d’éclipse. Ces 2 servants tendent le câble.
Le servant de surveillance de la lampe, remonte dans la chambre du projecteur, enlève le conjoncteur et le place derrière l’échelle, efface son strapontin et déverrouille la benne du projecteur, pendant que les servants du mouvement d’éclipse soulèvent légèrement.
Ces 2 servants laissent ensuite descendre le projecteur jusqu’au bas de la galerie d’accès où il s’arrête à hauteur de la voie qui longe cette galerie. Cette voie permet ensuite de l’amener à l’emplacement convenable.
Mise en place du projecteur.
Manœuvre inverse de la précédente, remonter le projecteur à l’aide du treuil, verrouiller la benne, remettre le conjoncteur, dérouler le câble et l’enrouler sur les tourets.
Installation et fabrication des tourelles de projecteur de 90
Le coût de fabrication d’une tourelle de projecteur sortie d’usine avoisine les 80 000 Frs en 1913. Ce prix comprend la fourniture, le transport, le montage, l’armement et les substructions du massif protecteur considéré isolément. Il ne tient pas en compte des installations accessoires : ateliers divers, postes de commandement et d’observations dont l’importance varie avec les circonstances locale ou avec le regroupement des engins.
Tarif facturé par le fabriquant du cuirassement en 1904, 57 480 Frs soit:
- Avant-cuirasse 18 625 frs
- Calotte en acier de 120 mm d’épaisseur 5 000 frs
- Charpente fixe 3000 frs
- Partie mobile avec outillage et accessoires 12 375 Frs
- Projecteur proprement dit et appareils électriques 14580 frs
- Emballage et chargement d’un projecteur cuirassé complet sur wagon en gare 1 000 frs
- Montage 2900 frs
Ces cuirassements sont fabriqués par différents constructeurs après avoir remportés différents marchés de gré à gré, passés en fonction des renforcements ou de la construction des forts. Les avant cuirasses des tourelles doivent être installées dans les 180 jours après leur commande et le reste de la tourelle dans les 360 jours suivants. Cette dernière étaient effectuée par l’armée parfois deux ans après les marchés de Gré à Gré.
Inventaire des tourelles de projecteur de 90
Seulement cinq exemplaires seront installés avant la Grande Guerre. Ils seront placés dans les forts équipés d’une tourelle Galopin de 155 long modèle 1890.
Un projet resté sans suite prévoyait la conception d’une tourelle équipée d’un projecteur plus puissant de 120 mm.
Marché Chatillon-Commentry Neuves-Maisons du 05 avril 1904 Usines Saint-Jacques à Montluçon
| N° de série de la tourelle | Site d’installation | Place forte | Installation et réception | Etat aujourd’hui |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Fort d’Arches | Epinal | novembre 1906 au 11 septembre 1907 | Ferraillée vers 1943 par les allemands |
| 2 | Fort de Pont-Saint-Vincent | Trouée de Charmes | juillet 1908 au 4 avril 1909 | Ferraillée vers 1943 par les allemands |
Lionel PRACHT
Lionel PRACHT
Marché Chatillon-Commentry et Neuves Maisons du 25 mai 1908 Usines Saint-Jacques à Montluçon
| N° de série de la tourelle | Site d’installation | Place forte | Installation et réception | Etat aujourd’hui |
|---|---|---|---|---|
| 3 | Fort de Manonviller | Trouée de Charmes | novembre 1911 à novembre 1912 | Ferraillée pendant l’entre-deux guerres |
| 4 | Fort de Manonviller | Trouée de Charmes | novembre 1911 à novembre 1912 | Ferraillée pendant l’entre-deux guerres |
Marché Fives-Lille du 5 mai 1910 Ateliers de Givors et sous-traitants
| N° de série de la tourelle | Site d’installation | Place forte | Installation et réception | Etat aujourd’hui |
|---|---|---|---|---|
| 5 | Fort de Frouard | Trouée de Charmes | mai 1911 à mars 1913 | En place |
VAUBOURG Julie
En 1914, 3 tourelles de projecteur de 120 mm et 1 tourelle de projecteur de 90 mm sont commandées. Trois étaient prévues pour l’ouvrage de Déramé à Verdun, pour la batterie de l’Eperon à Frouard et pour le fort du Barbonnet à Nice, mais la déclaration de guerre stoppera ce projet.
Aujourd’hui, il ne subsiste que la tourelle du fort de Frouard. Les autres tourelles ont été ferraillées pendant les deux guerres.