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Les phares

Les évolutions techniques au cours du 19ième siècle

A la fin du 19ième siècle, l'utilisation de l'électricité pour l'éclairage des phares en bord de mer a fondamentalement modifié la navigation côtière.

Avant les années 1850, les phares éclairaient en effet à l'aide de lampes à huile (en général mélange d'huile de baleine et de colza), puis plus tard de lampes à pétrole à mèche(s).

Ces systèmes limitait la puissance lumineuse, donnaient un flux lumineux instable et étaient extrêmement coûteux en entretien.

Vers 1820, l'invention par le chimiste autrichien Carl Auer von Welsbach du manchon à incandescence et l'emploi de lentilles à échelons mises au point par Augustin Fresnel (nommé en 1819 à la commission des phares et balises) vers 1827, permirent un progrès énorme dans la puissance et la stabilité des phares maritimes.

Mais l'arrivée de l'électricité et la mise au point de lampes à arcs vont considérablement modifier le fonctionnement de ces installations et améliorer leur performances lumineuses, source d'une plus grande sécurisation de la navigation côtière.

On peut noter aussi que les phares sont souvent équipés d'un dispositif sonore qui prend le relais du phare en cas de brume.

A titre d'exemple, on peut citer l'équipement du phare de Creac’h sur l'île d'Ouessant : cette corne à brume émet 2 sons à une fréquence de 150 hertz qui sont générés toutes les 120 secondes par deux vibrateurs électromagnétiques.

Et les gardiens ?

Compte tenu de la diversité des taches d'exploitation à réaliser au quotidien, il y avait en général 2 voire 3 gardiens par phare. Des hommes capables de supporter la solitude et une vie plus draconienne encore que celle d’un moine en cellule, sobre, respectueuse de ses collègues et basée sur le travail.

Le métier de gardien de phare comportait un certain nombre de responsabilités à assumer quel que soit le type de phare : L'allumage, la surveillance et extinction des feux bien sûr, mais aussi la surveillance de l'horizon maritime (navigation et bon fonctionnement des autres phares et balises), la surveillance de la visibilité, de façon notamment à lancer la corne à brume si cette visibilité devenait trop mauvaise et enfin entretien général du phare.

A cela s’ajoutaient bien sûr les tâches quotidiennes de la cuisine, du ménage et de la lessive, avec en plus de nombreuses marches à monter et descendre plusieurs fois par jour !

Un dur métier somme toute, qui demandait une formation théorique importante et une expérience de longue durée.

En général, les gardiens débutaient leur carrière sur un "enfer" (phare en haute mer), pour la finir dans un "paradis" (phare sur le continent).

Les phares de la Hève

Deux phares identiques seront construit, vers 1774, au Cap de la Hève au sud, du cordon de falaises du littoral de la côte d’Albâtre, frontière naturelle du Pays de Caux, près du Havre.

Le cap de La Hève a toujours été un endroit très dangereux pour la navigation. Dès le XIVe siècle, une tour à feu avait déjà été bâtie sur la falaise pour protéger les navires qui circulaient près de l'embouchure de la Seine.

Ce signal primitif fonctionnera pendant quatre siècles.



Les 2 phares identiques de 17 m du Cap de la Hève construits sur la falaise
Maupassant écrivait dans Pierre et Jean :
les deux cyclopes monstrueux et jumeaux,
jetaient sur la mer leurs longs et puissants regards

L'éclairage électrique des phares de la Hève a été mise en service en décembre 1863. Ce sera la première installation de ce type réalisée en France.

La lumière était fournie par une lampe à arcs qui éclairait grâce au courant fourni par une machine magnéto-électrique de la Compagnie l'Alliance (voir biographie de Nollet et photo de Gatteville).

Cette machine était entraînée par une machine à vapeur du type de celle représentée sur l'image ci-dessous. La vapeur était produite par une chaudière qui brûlait en général du charbon.



Machine à vapeur
Type de machine horizontale installée pour entrainer des dynamos



Lampe à arc du phare de la Hève
Premier phare électrifié en France (près du Havre)
A gauche dynamo de la Compagnie l'Alliance.

Les machines de la Compagnie l'Alliance seront démontées en 1893 et remplacées par 2 dynamos (70 V, 25 à 100 A) et 2 magnétos Méritens à courant alternatif (40 à 55 V, 25 à 100 A). Le système optique du phare nord sera remplacé par un système tournant sur bain de mercure capable d'une rotation en 20 secondes (appareil à lentilles de Fresnel à 4 panneaux). Le phare sud sera supprimé en tant que phare de grand attérage et servira uniquement de feu de direction pour les navires mouillant sur rade puis il sera définitivement éteint.

Le flux lumineux sera fourni par une lampe à arc jusqu'en 1924. Elle sera remplacée à cette date par une lampe à incandescence.

Ce phare restera longtemps le plus puissant du monde avec un éclairage à arc électrique évalué à 2 500 000 carcels et une portée de 130 miles marins ((près de 250 km). A titre de comparaison, l'ancien éclairage à optique fixe avait une puissance de 4 500 carcels et une portée inférieure à 60 miles.

On peut noter les énormes progrès techniques réalisés en une trentaine d'année.

Où en est-on aujourd'hui ?

Depuis le debut du siècle dernier, les technologies des lampes n'ont pas cessé, bien sûr, de progresser.

De nos jours les phares sont équipés de lampes à décharges ou de lampes à halogènes qui, pour des tailles à peine plus grosses que celles de nos lampes domestiques, émettent un flux lumineux énorme pour une puissance électrique unitaire de 1,000 à 2,000 watt et même au delà.

A titre d'exemple, le phare de Créa'h sur l'île d'Ouessant est équipé de 4 lampes halogène de 2,000 Watt chacune. Cet éclairage en fait le phare le plus puissant d'Europe. Sa puissance lumineuse est de 50 millions de carcels et sa portée de 63 km.

L'intensité lumineuse des phares actuels atteint facilement les 15 millions (15,000,000) de carcels !



Exemple de lampe équipant les phares modernes
Phare à fonctionnement automatique sans présence humaine (Nobska, MA USA)
Lampe halogène de 1,000 Watt au foyer d'une lentille de Fresnel
4 lampes sont montées sur un barillet ce qui permet une remise en service immédiate en cas de défaillance.

La lumière ça se mesure !

Pour les curieux, enfin, un peu de photomètrie.

Le Carcel (du nom de l'horloger français Bertrand Guillaume Carcel) est, comme tout le monde le sait, l'intensité d'une lampe réglée de manière à brûler 42 g d'huile de colza épurée par heure.

A ne pas confondre avec le candle anglais qui correspond à l'intensité d'une bougie, en blanc de baleine, consommant 7,77 g par heure !

...... Ah ! si Elton Johnes avait su.

Le Carcel vaut environ 0.5 Violle (voir la biographie de ce savant) et à peu près 10 bougies.

Mais ces unités fluctuantes ne satisfont pas les savants. En 1948, la 9ième Conférence Générale des Poids et Mesures définit le candela (cd) comme unité universelle d'intensité lumineuse.

La définition du candela sera reprise en 1979 par la 16ième Conférence Générale des Poids et Mesures pour en faire une unité dérivée du mètre du kilogramme et de la seconde.

Vous ne pouvez en ignorer la définition :

le candela est l'intensité lumineuse dans une direction donnée d'une source qui émet un rayonnement monochromatique de fréquence 540.10^12 Hz et dont l'intensité énergétique est de 1/683 watt par stéradian.

Vous y voyez plus clair maintenant !

Alors combien de carcels vaut un candela ... A vous de chercher !

Vous voyez la photomètrie ... mais c'est très simple !!!



Les 2 phares de la Hève vers 1920.
Les bâtiments ont été bombardés en 1944 et n'existent plus aujourd'hui

ooOoo

Le Phare de Gatteville

Le phare de Gatteville est un autre exemple de l'introduction de l'éclairage électrique pour la sécurisation des côtes françaises.


Phare de Gatteville
Le phare de Gatteville - Normandie - Barfleur

Vers 1774, un premier phare constitué par une tour de 27 mètres de hauteur à l'architecture très sobre est construit sur la pointe la plus avancée du cap de Barfleur en Normandie pour guider les navigateurs dans le dangereux passage du raz de Barfleur.

Initialement éclairé par un feu au charbon, il sera équipé un peu plus tard d'une sortes de réverbère constitué par seize lampes à huile, qui permettra d'améliorer considérablement, pour l'époque, la portée de l'installation.

En 1828, C.F. Morice De la Rue , ingénieur des Ponts et Chaussées et polytechnicien, est chargé d'étudier la construction d'un nouveau phare. L'absence de falaise à cet endroit de la côte oblige à construire une structure de grande hauteur pour répondre au cahier des charges de portée lumineuse.

Il est décidé de construire un nouvel édifice à quelques dizaines de mètre de l'ancien phare.

Le nouveau phare de Gatteville d'une hauteur de 75 m sera à l'époque le plus haut édifice du monde. Il profitera des découvertes de Augustin Fresnel en matière d'optique (lentilles à échelons) et le placera au premier rang des installations de sécurisation maritimes.

L'éclairage est assuré par un brûleur à pétrole équipé, après 1885, d'un manchon en terres rares type Auer (Césium, Thorium remplacé souvent de nos jours par l'Ytrium non radioactif).


Gardiens de Phare
Image
Le guide régional Nord-Pas-de-Calais
Gravelines

Ce type de brûleur à incandescence fonctionnait avec de l'air comprimé qui poussait le pétrole vers le brûleur. Cet air était, bien entendu, comprimé à la main puisqu'il n'y avait pas d'électricité pour alimenter un compresseur. La pression de service était de 7,5 Bars mais dit-on, les gardiens gonflaient souvent le réservoir bien au delà, de façon à être tranquille toute la nuit.

Le matin, après extinction de la lampe, ils procédaient au nettoyage de la cheminée de service et astiquaient la lentille avec du "Blanc d'Espagne" (mélange lustrant à base de poudre de carbonate de calcium), puis ils recouvraient le brûleur d'une coiffe en tissus afin de tenir le bec à l'abri de la poussière.

Le soir, avant de réallumer les feux, ils gonflaient à l'aide d'une pompe à main le réservoir sous pression du brûleur ... et pour compléter l'exercice physique ils remontaient le poids moteur qui faisait tourner le bloc optique en général posé sur un bain de mercure.

Sur la photo ci-dessous de l'ancien brûleur, la pression de service (7 bars) est encore indiquée par un trait rouge sur le manomètre.

A noter que par sa forte puissance lumineuse, le manchon incandescent est, aujourd'hui encore, seul à pouvoir concurrencer l'éclairage électrique lorsque le réseau est inexistant ou défaillant (lampes de camping ou de chantier à essence, à pétrole (lampes à pression) ou à gaz (méthane, butane, propane).

Après la mise en service du nouveau phare, l'ancien phare de Gatteville sera conservé et transformé en sémaphore.


Phare de Gatteville
Le phare de Gatteville - Normandie - Barfleur
Dynamo de production électrique pour l'éclairage du phare


Machine à vapeur

En 1893, le phare est électrifié. L'image ci-dessus montre une vue de la dymamo qui apportait l'énergie électrique à la lampe (photo datée de 1913).

C'est une machine du type de la machine magnéto-électrique de la Compagnie l'Alliance entraînée par une machine à vapeur et qui équipera de nombreux phares à l'époque dont celui de La Hève.

La machine de ce phare ayant été démontée à la même date (1893), on peut même se demander si la dynamo de Gatteville n'était pas l'ancienne machine de la Hève, remise à neuf éventuellement.

Depuis 1984, le phare est entièrement automatisé et est éclairé par une lampe au xénon de 1,600 watts qui permet une visibilité de 29 milles (56 km).



L'ancien Brûleur à pétrole du phare de Gatteville.
Musée du phare


Exemple de lampe Xénon
Photo Xenolite Xenon Short Arc Lamp Christie CDXL-30

Merci à Mme la Directrice et au webmaster du site du guide régional Nord-Pas-de-Calais qui m'ont aimablement fourni l'image des gardiens du Petit-Fort-Philippe à Gravelines.

Pour en savoir plus sur le sujet, allez visiter le Centre d'Interprétation des Phares et Balises installé dans l’ancienne salle des machines de la centrale électrique du phare du Creac’h sur l'île d'Ouessant.

Sources :

  1. L'année scientifique et Industrielle - Louis Figuier - PARIS Librairie Hachette et Cie - 1894
  2. Les sites web sur le sujet
  3. De Phare en Phare - Jean Guichard - Selection du Reader's Digest
  4. Le guide régional Nord-Pas-de-Calais - Cliquez ici pour accéder au site

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