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Petite histoire de la propulsion motorisée des bateaux
Services commerciaux de navires à vapeur au Royaume-Uni
William Symington
Nous avons tenté, dans les deux derniers articles, de réaliser une photographie du cadre dans lequel William Symington a vécu. J’y ai mis l’essentiel, uniquement du point de vue industriel, cependant dès lors que l’on cherche à contextualiser l’objet d’une recherche, on découvre bien d’autres sujets, notamment la condition d’esclaves des ouvriers des mines et des sauniers de cette époque alors que l’ensemble de la société écossaise s’était émancipée, et puis l’éducation, l’école, etc. Lors de la préparation de cette série d’articles, je n’ai pu que survoler ces items, cependant j’ai recueilli suffisamment de renseignements pour vous en parler dans les mois à venir.
Fort de nos connaissances acquises, il est temps maintenant d’aborder la biographie de William Symington et son œuvre.
Positionnement de nos propos sur la chronologie du développement des navires à vapeur

Dessin Michel-C Mahé

William Symington
Quelques éléments de généalogie
William Symington est né à Leadhills en 1764, dans le Lanarkshire, en Écosse et décède le 22 mars 1831 à Londres.
Il est le fils de John Symington et Grizel Symington (Dickson), selon ses dires, « des parents respectables, sans être fortunés ».
Il a un premier enfant illégitime, James Symington (1788-1862), de Ann Anne Millar (ou Miller).
Il épouse Elizabeth Benson (1773 – 1846) avec laquelle naissent :
Elizabeth Symington (1794-1846) * ; John Symington (1796-1807) ; Grizel Symington (1798 – xxxx) ; Margaret Symington (1800-1878) **. William Symington (1802-1867) ; Andrew Symington (1803-1878).
*) Elisabeth épouse John Rankine, of Barns, Esq. le 11 juin 1811 à Falkirk. John Rankine, leur fils ainé, et son fils William Henry Rankine ont publié en 1862 une « Biography of William Symington, civil engineer; inventor of steam locomotion by sea and land. Also, a brief history of steam navigation ».
** Margaret Symington et son mari émigrèrent en Australie en 1853.
Il décède le 22 mars 1831, au 44, Burr-street, et inhumé au cimetière de Saint-Botolph à Algate, à Londres.
Éducation
En principe, l’éducation était accessible à tous les enfants écossais au XVIIIe siècle. Cependant, malgré les efforts de l’Église et les différentes lois adoptées par le parlement pour assurer l’instruction de la population, la rareté des écoles, la pauvreté des instituteurs, la mauvaise volonté des plus riches à payer pour l’entretien des écoles, faisaient que d’immenses régions étaient dépourvues de tout système éducatif efficace et de vastes étendues en étaient totalement dépourvues.
Les villages de Wanlockhead et Leadhills possédaient leur école et une certaine éducation secondaire était dispensée. À Leadhills l’école fut qualifiée de « très bonne » en 1792. Dorothy Wordsworth, lors d’une visite dans les villages en 1803, découvrit que les garçons apprenaient « le latin et un peu le grec ». On reconnaissait alors que les standards intellectuels dans les deux villages étaient élevés *.
*) Voir article » Navires à vapeur au Royaume-Uni – William Symington – Le décor – Wanlockhead – Leadhills. «
La journée de travail ne durait que six heures et la lecture était encouragée comme loisir. James Stirling, le directeur de la Scots Mining Company, mit en place une bibliothèque publique en 1740, qui avec le temps devint riche et importante.
Une société de lecture fut fondée à Leadhills en 1741, puis à Wanlockhead en 1756. William Symington figure dans la liste des membres de la bibliothèque de Leadhills de 1783.
Selon ses dires, il était né « de parents respectables, sans être fortunés ». Son père travaillait comme mécanicien aux mines de Leadhills. William Symington reçut une excellente éducation orientée vers l’Église, mais son inclination pour la mécanique le détourna de cette vocation.
Application de la vapeur au véhicule terrestre
Il est bon de rappeler que les machines à vapeur à cette époque étaient du type Newcomen, c’est-à-dire atmosphérique. La vapeur n’est pas motrice, mais crée un vide dans le piston. C’est la pression atmosphérique qui effectue le travail en repoussant celui-ci. Il faut attendre 1782 pour voir James Watt inventer la machine à double action consistant à envoyer la vapeur alternativement de part et d’autre du piston.
Avant d’atteindre ses vingt ans, il apporta plusieurs améliorations à la machine à vapeur atmosphérique et eut l’idée de l’appliquer à la propulsion de véhicules terrestres.
William Symington et son frère George étaient tous les deux employés à la Wanlockhead Mining Company. Ils conçurent un modèle * fonctionnel d’une voiture destinée à transporter une charge utile de 16 CWT (812 kg), pour une cinq pence de charbon en vingt-quatre heures à la vitesse dix miles en une heure (16,1 km/h).
*) Il semble qu’il n’ait existé que sous cette forme.

*) Ce dessin est de William Symington et publié dans le Mechanic’s Magazine n° 480 du 30 octobre 1832.
A.- Tambour fixé sur l’essieu arrière ; B.- Roues à rochet et à cliquet ; C.- Crémaillères, une de chaque côté du tambour ; D.- Cylindre ; E.-Chaudière ; FF. – Poulies directionnelles ; G.- Réservoir d’eau ; H.- Conduite de vapeur.
Symington a utilisé le principe de la roue à rochet qui est un dispositif anti-retour permettant la rotation dans un seul sens. Le cliquet empêche mécaniquement la roue de tourner dans un sens mais son soulèvement permet la rotation dans le sens inverse.
Le mouvement horizontal du piston dans le cylindre (D) entraîne les crémaillères (C) * reliées par un système de poulies et qui par leur action alternée sur les roues à rochet et à cliquets produisent le mouvement de rotation des roues de la voiture.
*) Dès 1690, Denis Papin avait déjà imaginé un système d’entraînement des roues à aubes par crémaillère et roue à rochet. Claude Jouffroy d’Abbans l’utilisera en 1783 sur le grand bateau de Lyon et en 1816 sur le « Charles-Philippe ». On attribue à Jonathan Hulls, vers 1736, l’idée de convertir le mouvement rectiligne de va-et-vient de la tige du piston en un mouvement de rotation continu au moyen de la bielle et de la manivelle.
Il le présenta en juillet 1786, sur les conseils de M. Gilbert Meason *, directeur des mines de plomb de Wanlockhead, aux professeurs de l’Université d’Édimbourg et à quelques érudits et scientifiques de cette ville. Ils montrèrent beaucoup d’intérêts, aussi bien à l’invention qu’à l’inventeur, et conseillèrent M. Meason de suivre ce garçon prometteur. Il le fit intégrer comme étudiant à l’Université d’Édimbourg l’hiver suivant.
*) Né vers 1725, il est le fils de Magnus Meason de Kirkwall, l’un de ces marchands aventuriers qui, au milieu du XVIIIe siècle, firent de Kirkwall la capitale commerciale du Nord. En 1755, Gilbert était marchand à Leith, où il gérait une partie des lignes commerciales qui incluaient probablement les ports du continent.
Il suivit des cours d’anatomie, de chirurgie et de chimie pendant une session. Sa fréquentation à cette institution fut ensuite perçue par lui comme le « cursus d’éducation et d’études » qui le qualifiait pour une profession autoproclamée d’ingénieur civil.
C’est à l’occasion de cette présentation à l’université qu’il rencontra M. Patrick Miller *, de Dalswinton, qui avait été informé par James Taylor, précepteur de ses deux fils, et aussi ancien camarade d’école puis plus tard d’université, des travaux entrepris par Symington.
*) Patrick Miller de Dalswinton (1731-1815) fut un inventeur prolifique. Après avoir débuté comme marin, Miller, fils de William Miller de Glenlee, devint banquier et accéda au poste de directeur de la Banque d’Écosse en 1767. Il était un actionnaire majeur de la Carron Iron Works.
Il acheta le domaine de Dalswinton en 1785 où il en fit ériger le manoir. Il mit son esprit inventif au service de la modernisation de la gestion agricole de son domaine et inventa une charrue semoir et une batteuse. Un marais près de la maison a été transformé en un petit lac où il a expérimenté des bateaux à double et triple coque entraînés par des roues à aubes manuelles.
Il décéda à Dalswinton House le 9 décembre 1815 et est inhumé dans le cimetière de l’église Greyfriars à Édimbourg.
Les expériences sous l’égide de M. Miller

AA. – Cylindres ; B.- Chaudière ; C.- Tuyau de vapeur ; DD. – Transmission de la pompe à air ; EE. – Chaînes de transmission du mouvement ; FF. – Poulies directionnelles ; GG. – Roues à aubes ; II. – Ligne de flottaison.
Le bateau de 1788
Coque
Double coque ;
Longueur : 25 ft (7,62 m) ;
Largeur : 7 ft (2,13 m) ;
Machine
2 cylindres de 4 in (102 mm) de diamètre, course de 18 in (459 mm).
2 roues à aubes situées dans l’axe du navire entre les deux coques permettant une sortie libre de l’eau.
Les expériences à Dalswinton
M. Patrick Miller, de Dalswinton, inventeur, avait consacré beaucoup de temps et d’argent en menant des expériences en artillerie et en architecture navale. Il demanda à rencontrer Symington à Edimbourg chez M. Meason.
Miller lui expliqua qu’il avait longuement expérimenté la propulsion de navires à double coque à l’aide de roues à aubes. Il les mettait en mouvement, avec la force humaine, en utilisant une manivelle ou un treuil et avait même tenté de les faire fonctionner, sans succès, avec des chevaux.
Les difficultés qu’il rencontrait étaient dues à l’insuffisance de la force propulsive exercée. Symington lui suggéra d’utiliser une machine à vapeur et lui montra, sur la maquette de son véhicule, comment la relier aux roues du bateau par l’action alternée de deux roues à rochet afin de générer un mouvement de rotation aux roues à aubes. Ce système, en outre, rendait superflu l’utilisation d’un volant d’inertie pour réguler et équilibrer les effets de la machine à vapeur.
Convaincu par ces explications, il exprima le désir de réaliser une expérience à petite échelle dès que M. Symington pourrait s’en occuper, celui-ci étant très pris par la mise en place de machines à vapeur dans les mines pour la Wanlock Lead Mining Company. Il lui laissa entièrement libre la conception du plan de la machine à vapeur, du mode de production du mouvement de rotation et de l’installation sécurisée de l’appareil sur le navire.
Symington s’attela à la construction d’une petite machine à vapeur, comportant deux cylindres de quatre pouces de diamètre (102 mm), chacun effectuant une course de dix-huit pouces (459 mm).
Elle fut installée sous la direction de M. Symington à bord d’un bateau à double coque, avec lequel M. Miller réalisait ses expériences. Il était alors à l’ancre sur un lac appartenant à M. Miller situé près de sa maison à Dalswinton dans le comté de Dumfries.
Les essais propulsion du bateau eurent lieu le 14 octobre 1788, en présence de M. Miller et de plusieurs personnes. Ils se sont montrés si satisfaisants que M. Miller décida de continuer l’expérience à plus grande échelle.
Les expériences sur le canal de Forth and Clyde
En juin 1789, M. Miller ordonna la construction d’une nouvelle machine à vapeur aux forges de Carron (Carron Company), sous la direction de M. Symington *. Elle fut installée à Carron dans un bateau construit pour lui à Leith quelques années auparavant et déjà équipé de deux essieux de roues à aubes. Il lui avait servi à mener des expériences de propulsion, à l’aide de la force humaine ou animale, afin de déterminer la puissance nécessaire des roues pour propulser les navires contre le vent et les courants.
Le moteur se composait de deux cylindres de 18 in (459 mm) de diamètre chacun, effectuant une course de 3 ft (914 mm).
Au mois d’octobre 1789, l’expérience fut réalisée sur le canal de Forth and Clyde. Les essais se firent devant des centaines de spectateurs massés sur les berges du canal. À son bord embarquèrent : MM. Symington ; Millar ; John Adam, Esq., de Blairadam ; John Balfour, Esq., de Pilrig ; Ambrose Tibbets, Esq ; des membres de la Carron Company ; MM. Taylor, camarade d’école de Symington et David Drysdale, marin expérimenté à qui la barre fut confiée.
Le bateau navigua à la vitesse de cinq miles à l’heure (8 km / h) (4,2 kn). L’essai était concluant et validait la faisabilité du projet.
Cependant, le dimensionnement du navire étant trop faible pour supporter le poids de la machine et ne permettant pas une traversée en mer. Celle-ci fut débarquée et entreposée dans les locaux de la Carron Company.
*) Les frais de la machine, hors coût du bateau qui appartenait à M. Miller, s’élevèrent à 363 livres, 10 shillings et 10 pence.
Symington voyait ses efforts récompensés, cependant, pour une raison inexpliquée, à ce moment précis, M. Miller abandonnait définitivement ses expériences de navigation à vapeur. Symington perdait tout soutien financier. Il continua sa carrière à la Wanlockhead Mining Company. Douze ans plus tard, il rejoint Lord Dundas, président de la Forth and Clyde Canal Company, pour superviser une série d’expériences afin de remorquer des navires le long du canal, à l’aide de bateaux à vapeur au lieu de chevaux.










































































































































































































































































































































































































































































































