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1792 __ Optical Telegraph — sémaphore
Claude Chappe (1763-1805)
Comment : Claude Chappe, a French mechanician, introduced the “sémaphore”, which he at first called a “tachygraphe”, from two Greek words meaning to write fast, but to which M. Miot, chief of one of the divisions of the War Department, gave the name of telegraph during the year 1793. Chappe had not long before devised a contrivance somewhat like that alluded by Barthélémy (1788), but i was not apparently brought into use. Claude Chappe builds between Paris and Lille (240 kms) fixed optical (15 towers with semaphores) network. The telegraph in combination could generate 94 signal and 4 control codes. Using a codebook and double-code transmission the system could dispatch 8,836 words and phrases (94x94). The system is put to practical military use on 15 August 1794, to report the recapture of Lille from Austrians and Prussians within an hour of the battle's end (Tom Standage 1998:11-14). In favourable weather one sign could be sent across that distance in 5 minutes, or at a speed of 2880 kms/hr (Elting 1997:104). The brothers Chappe in France, especially the elder, Claude, worked on a means of telecommunication for a number of years. They rejected the static electricity then known, and settled on a visual telegraph. By experiment, they determined the best form of display, which was the T-telegraph, consisting of a pivoted arm with two pivoted wings on its ends. This was painted black, and displayed with a sky background. It could be seen for over 10 miles, where other considerations allowed. In using the directional contrast between the parts of a line, the Chappes had hit upon a very sensitive property of vision. A line was built from Paris to the North in 1793 under the auspices of the National Assembly. When it brought news of a famous victory in a quarter of an hour, instead of the many hours required by a messenger on horseback, its future was assured. Later, a network of Chappe telegraphs covered France, and was a great favourite of Napoleon's. The name télégraphe, far-writer, was coined by Chappe. The sign changes when it is seen to be repeated at the next instrument. There was a special sign for repetition of the previous sign, since the sign had to change each time. Improvements on the Chappe telegraph were sought, chiefly along the line of sending more than one symbol at the same time. A complex 7-armed arrangement was erected on the roof of the Tuileries in 1796, but proved much too complicated. A modification, the three-armed French coast telegraph, appeared in 1803. This device was erected at a chain of observation posts around the coast to communicate with ships in the offing, and to report enemy activities. The chain of posts communicated with each other and with the Chappe telegraph by messengers, not by means of the signalling apparatus. This device was called the sémaphore, sign-carrier [Claude Chappe wanted to call the instrument the 'tachygraphe', but was overruled]. (James B. Calvert, University of Denver)
French comment : Vers 1790, une diligence pouvait porter un message de Paris à Strasbourg en quatre jours. En 1799, le même message mettra moins de ... 2 heures ! Cette véritable révolution est due à une invention, le télégraphe optique de Claude CHAPPE. Il marque la naissance des télécommunications et constitue ainsi l'un des ancêtres d'Internet ! Cette technique fut créée pour causes de guerres révolutionnaires européennes : le besoin de communications rapides précipita la construction de lignes, le retour à la paix les mit en sommeil; au gré des divers événements, le réseau se développa, puis l'invention de nouvelles techniques l'acheva vers 1850. Il en existait plus de 500 stations permanentes en France métropolitaine et en Algérie. En bon scientifique du 18ième siècle, Chappe s'intéresse aux découvertes antiques. La communication visuelle sur de grandes distances a été expérimentée dès l'antiquité. Elle est réalisable avec le principe d'un message relayé de poste en poste. Chaque relais, pour être visible du suivant, doit être placé en terrain découvert ou sur une hauteur. Le message doit également être codé et sa transmission doit s'effectuer au moyen de signaux simples. Avant Chappe, les Grecs Enée le Tacticien (336 av. JC), et Polybe (150 av. JC) utilisent des torches et des signaux de fumée. Les Romains rajoutent des tours, tenues en permanence par des stationnaires, afin d'augmenter la distance de lisibilité Le système ne pourra être réellement efficace qu'avec l'utilisation d'une longue-vue. Grâce à divers travaux concernant l'optique, des lunettes performantes existent à la fin du 18 e siècle. Il reste à Chappe à réunir ces différentes techniques, puis à inventer un système visible de loin et un code correspondant. Claude Chappe réalise sa première expérience publique de communication à distance et qu'il nomme tachygraphe le 2 mars 1791, à l' âge de 26 ans. Le mot télégraphe ("écrire au loin") a été inventé en 1793 par le Comte Miot de Mélito. Il a été proposé et utilisé en remplacement du mot "tachygraphe" ("écrire rapidement") inventé par Chappe. Le système consiste en deux cadrans mobiles dotés d'aiguilles et de chiffres, installés respectivement dans son village natal de Brûlon et le village de Parcé distants de 14 km. L'expérience, qui consistait à envoyer un message dans chaque sens fut réussie. Elle fut authentifiée par un compte-rendu officiel, et Chappe peut, avec ces preuves de fonctionnement, se rendre à Paris. A Paris, les recherches de Claude Chappe l'amènent à inventer plusieurs systèmes, avec des techniques différentes. Les menaces d'invasion sur les frontières entraînent la nécessité de moyens de communication rapides. Le 12 juillet 1793, Claude Chappe démontre la fiabilité de son système par une transmission de message sur 40 km. La Convention est convaincue par Lakanal et le 4 août 1793 décrète la création de la première ligne de télégraphe entre Paris et Lille. La réussite de la ligne de Paris-Lille permettra d'envisager la création des lignes suivantes. Le télégraphe Chappe est né, comme c'est souvent le cas pour d'autres inventions, à cause des guerres de la Révolution, puis de l'Empire : on avait besoin de transmissions rapides. La paix revenue, le budget alloué par l'Etat, déjà très modeste pendant les périodes troublées, diminue encore : le télégraphe ne devra sa survie qu'à la transmission des résultats de la Loterie nationale. La situation financière aurait pu être résolue par l'ouverture des lignes aux particuliers : l'Etat s'y est toujours opposé. Le difficile équilibre entre, d'une part l'Etat et le pouvoir politique et d'autre part, les télécommunications ou l'audiovisuel dans la France aujourd'hui, repose sur des bases historiques fort lointaines. Le télégraphe Chappe a permis une transmission très rapide de l'information et il est à l'époque très admiré et copié en Europe. Il fut efficace, constitua au milieu du XIX ème siècle un réseau de 5000 km en étoile autour de Paris, reliant 29 villes grâce à 534 stations. Mais le système est un système optique; il ne peut fonctionner dans le brouillard, en cas de grosse pluie ou de neige et il s'arrête la nuit. Son existence a été rendue possible grâce à l'opiniâtreté d'une famille et aux perfectionnements scientifiques et techniques du XVIIIième siècle. Sa mort sera due à d'autres perfectionnements scientifiques et techniques : l'électricité qui permettra l'invention du télégraphe à fil, puis celle du téléphone, ainsi que le développement des chemins de fer qui permet également la transmission des nouvelles. Le principe du télégraphe optique est simple. Il repose sur un mécanisme visible de loin, amélioré par l'usage d'une lunette et l'utilisation d'un code de transmission. Comme il doit être visible de loin, le télégraphe est placé sur une hauteur : montagne, colline, ou monument existant tel que clocher d' église, tourelle de château,... Quand ce n'est pas possible, on le place sur le toit d' une construction en bois ou sur une tour, carrée ou ronde, sans tenir compte de l'esthétique : devant l'urgence de la situation, le bois a été le matériau le plus employé, remplacé par la suite par des constructions en pierres. Il n'existe par ailleurs aucun plan-type de construction, à l'exception peut-être des dernières tours plus adaptées aux machines de type Flocon. L'appareil définitif et complet, appelé poste ou station, comprend donc deux parties : une partie visible de loin, et une partie abritée. Cette dernière est elle-même divisée en deux pièces : l'une d'elle sert à la manipulation des bras du télégraphe et l'autre de salle de repos aux stationnaires. Il n'existe pas de modèle unique de télégraphe, comme il n'existe pas non plus aujourd'hui de modèle unique d'appareil téléphonique. Les modèles ont évolué dans le temps, vers une plus grande robustesse et une plus grande lisibilité. La partie mécanique du télégraphe est constituée d'un certain nombre de pièces de bois dont les parties les plus fragiles sont en persiennes afin d'offrir moins de prise au vent. Les pièces mobiles et le système de commandes sont reliés par des cordages tendus par des ressorts. Les axes sont en cuivre. Ainsi distingue t'on trois grandes familles d'appareils dits de Lille, de Strasbourg et de Milan. En fait, il s'agit d'améliorations apportées au fur et à mesure de l'ouverture des lignes. Différents facteurs créent également des variantes dans les appareils, pour causes de réparations lors des faits de guerre (en 1814 - 1815) ou du réemploi de matériel émanant des lignes démontées. Enfin, il existe également des "modèles spéciaux" : télégraphes ambulants, télégraphes horizontaux (modèle Flocon, modèle algérien), ... Chaque station est éloignée d'une dizaine de km de sa voisine. Elle est donc équipée de deux lunettes afin de permettre la lecture et la vérification du code transmis. (telegraphe-chappe.com)303. Telegraphes. Le télégraphe est une machine très ingénieuse pour correspondre dans un grand éloignement, dont on se sert actuellement pour transmettre des avis militaires dans un très-court espace de temps, et à une distance très-éloignée. L'art de la télégraphie est sans doute fort ancien, mais la machine télégraphique employée aujourd'hui en France est une invention française, et les Français s'en sont servis avec grand avantage dans la dernière guettre de la révolution. Une forte parche passe par le plafond d'une chambre dont les parois sont toutes percées en fenêtres, et au-dessus de cette perche se trouve la machine même, qui est mise en mouvement par des traits. Elle est composée d'une pièce de bois ou d'une espèce de cadre long de 9 à 12 pieds, et large de 14 pouces ; aux deux bouts duquel sont encore joints par des charnières deux autres pièces de cadre mobiles, qui, au moyen de traits et de cordes peuvent être mûes de sorte qu'elles présentent différentes figures d'angles et en plusieurs directions, et de ces figures est composé l'alphabet de la télégraphie. Sur le toit se tient un des employés, muni d'un bon télescope pour observer les mouvements d'un télégraphe correspondant, et pour dicter au secrétaire, mot pour mot, les signes, qu'il observe, et celui-ci alors dicte au machiniste les figures à former par le télégraphe. (Johann Amos Comenius, "Neuer Orbis Pictus für die Jugend, oder Schauplatz der Natur, in Deutscher, lateinischer und französischer Sprache, nach der fruheren Unlagedes Comenius, bearbeitet und dem jetzigen Beithedürfnisse gemäss eingerichtet von J.E. G)
Source : Calvert, James B. (rev. 2009), “The Origin of the Railway Semaphore : Its evolution from the optical telegraph”, University of Denver.
Source : Fleury Mottelay, Paul (1922), “Bibliographical History of Electricity and Magnetism, Chronologically Arranged”, Read Books (2008), pp. 301-302.
Source : Source: Chappe, Ignace Urbain Jean (1824), "Histoire de la télégraphie", Imprimerie Crapelet, Paris, Chez l'auteur.
Urls : http://mysite.du.edu/~jcalvert/railway/semaphor/semhist.htm (last visited ) http://www.telegraphe-chappe.com/ (last visited )

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