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La boussole et l’orchidée

CHRONOMÈTRE DE MARINE N°112
PAR LOUIS BERTHOUD
Inv. 16767-0007
« Donne-moi l'heure, je te dirai où tu es. »
Pour naviguer vite et loin il faut pouvoir faire le point en mer, c'est-à-dire donner sa position
précise en fonction de sa latitude et de sa longitude. Pour calculer sa longitude il faut avoir
conservé l'heure exacte du port de départ. En effet, il est possible, en mer, de repérer
l'instant où le soleil est à son point culminant. À l'endroit où se trouve alors le navire il est
midi. Si le chronomètre de marine indique à cet instant 13 h 28 min, on en déduit un écart
d’ 1 h 28 min, soit 88 minutes horaires. Sachant qu'un degré de rotation de la Terre équivaut
à 4 minutes horaires, on en conclut que la longitude est de 88 : 4 = 22° de plus que la
longitude du port d'où on est parti. Inutile de préciser qu’après un périple en mer de
plusieurs mois, une erreur de quelques minutes pouvait faire dévier un navire de plusieurs
milles marins (1 mille marin = 1852 mètres) et l'entraîner à s'échouer !
Dès 1768, les horloges marines de Ferdinand Berthoud, l’oncle de Louis Berthoud, atteignent
une précision de l'ordre d'une minute sur trois mois, précision dont pourraient s'enorgueillir
bien des montres à quartz actuelles.
Un chronomètre de marine, comment ça marche?
Pour faire fonctionner un chronomètre, il faut un
moteur. Celui-ci est réalisé par des poids dont le
mouvement se transmet en chacun des points du
mécanisme par un ensemble d'engrenages. Il faut
également un régulateur capable de découper le
temps en petits morceaux (incréments)
rigoureusement égaux. C'est le travail du balancier,
de l'ancre ou échappement et de la roue
d'échappement. Le balancier solidaire en rotation
d'un ressort spiral, pivote alternativement dans un
sens puis dans l'autre. Ce mouvement se transmet
à l'ancre d'échappement dont les oscillations
lâchent une à une les dents de la roue
d'échappement. La rotation de celle-ci s'effectue
alors suivant un « tic-tac » régulier. Son
mouvement est à la base de la marche des aiguilles
où le conduisent des engrenages offrant une
démultiplication appropriée.
« Avant l'heure c'est pas l'heure, après l'heure c'est plus l'heure »
La précision d'un chronomètre tient pour beaucoup à la justesse de l'incrément de temps,
lequel est réglé par le mouvement alternatif du balancier. Sa période d'oscillation dépend de
la tension du ressort spiral qui le rappelle dans ses mouvements. Or, les variations de
température influent sur la tension de ce dernier et donc sur la période d'oscillation du
balancier.

Serge Picard

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La boussole et l’orchidée

Pour y remédier, les mécaniciens imaginèrent des systèmes de compensation de type bilame
ou gril. Leur dilatation en fonction de la température s'oppose à celle du spiral pour garantir
la constance de sa tension et donc de l'incrément de temps produit. D'autres dispositifs
contribuent également à la précision des chronomètres. Pour diminuer les frottements
perturbateurs du mouvement les paliers sont montés sur rubis. Pour soustraire le mécanisme
aux mouvements du navire, les poids sont guidés dans leur descente par des colonnes et le
chronomètre est intégralement suspendu au centre d'un joint de Cardan qui lui permet de
conserver une position verticale.

Serge Picard

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