Alain CAUPENE 2026
Bref historique de la télégraphie
La télégraphie ne date pas d’hier ! Son nom vient du grec ancien, têle qui signifie « à distance » et graphein, écrire. Depuis l’antiquité on a su transmettre des messages simples avec des feux qui ont pu, grâce à la combinaison de plusieurs rangées, transmettre des lettres. Pendant les XVIIIème et XIXème siècles on a utilisé des télégraphes de type sémaphore dont le plus célèbre est le télégraphe de Chappe constitué d’un ensemble de tours surmontées de bras articulés formant une chaîne dont les maillons étaient visibles l’un depuis l’autre.
La position des bras articulés correspondait à des lettres ou à phrases codées et chaque tour transmettait le message à la suivante.
Avec la maîtrise du courant électrique, à partir de la fin du XIXème puis au XXème siècle, la télégraphie va prendre son essor.
Prise dans son sens littéral de transmission de l’écriture, la télégraphie pourrait également concerner le télétype (de : « to type », taper à la machine) appelé également « télescripteur », RTTY, radio-télétype. Ceci nous permet d’évoquer le nom de l’ingénieur français Baudot qui restera en tant qu’unité de vitesse de transmission de données, le « BAUD ».
La technique télégraphique la plus récente et la plus complète puisqu’elle permet de transmettre des textes, des images, animées ou non, mais également paroles et musiques est diffusée par l’INTERNET !
Un peu de philosophie
« Au commencement était le Verbe… » selon l’Evangile de Jean. Il voulait dire « Dieu » mais le « verbe » est aussi la parole, le langage, la raison. Les psychologues disent qu’il « n’y a pas de pensée sans langage » pour la supporter et par conséquent la transmettre. La race humaine se distingue de toutes les autres par sa faculté à posséder un parler articulé et pouvoir ainsi transmettre à d’autres individus une pensée complexe.
L’inconvénient de la parole est qu’elle est fugitive et qu’elle ne perdure que dans la mémoire du locuteur ou de l’auditeur. Or cette mémoire est à la fois volatile et infidèle, y compris dans sa transmission. Pour remédier à cette fugacité l’écriture a été inventée. Dès l’Antiquité le besoin de transmettre des textes au-delà du secteur géographique proche a constitué une nécessité et de nombreux moyens ont été mis en œuvre pour cela, en commençant par des porteurs de messages que l’on nommait « courriers, puis des « chevaucheurs » pour lesquels il a fallu mettre en place des « relais de poste ». L’expression « par retour de courrier » est toujours usitée même si on n’utilise plus des « courriers » qui attendent une réponse immédiate.
Les machines télégraphiques
Au XIXe siècle de nombreux inventeurs ont proposé diverses machines télégraphiques avec plus ou moins de succès. Une idée simple consiste à faire varier une tension (DDP) et à l’afficher sur un voltmètre gradué en lettres au lieu de volts. Cela peut fonctionner à courte distance, mais la déperdition d’énergie dans les fils conducteurs par effet Joule condamne ce système à n’effectuer que des transmissions à courte distance. On n’obtient pas non plus d’écriture pérenne sur un support.
La machine inventée par Samuel Morse a rallié tous les suffrages en raison de sa fiabilité et de sa (relative) simplicité de construction. L’idée de génie vient du fait que la transmission utilise un mode DIGITAL et non analogique, une transmission par TOUT ou RIEN. Tant que la tension et le courant présents sont suffisants pour actionner les électroaimants, le message pourra passer et pour compenser la déperdition calorifique dans les conducteurs l’installation de relais d’énergie simples à construire résoudra le problème.
L’écriture et la lecture en MORSE
L’écriture de la plupart des langues utilise des lettres formant des syllabes puis des mots, des phrases etc. Ce n’est pas le cas du Chinois qui utilise des idéogrammes représentant des mots ou des idées. L’alphabet latin non accentué utilisé dans une grande partie du monde comporte 26 graphismes différents que le télégraphe de Morse ne peut reproduire à l’identique puisqu’il ne peut fournir qu’une ligne avec des interruptions.
Il sera donc nécessaire de créer d’autres graphismes équivalents à ces lettres, communes à de très nombreuses communautés. Ce sera le fonds minimum international, chaque pays pouvant y ajouter des graphismes spécifiques, comme les lettres accentuées en Français.
A cela il faut ajouter 10 chiffres, les signes mathématiques et de ponctuation plus quelques signes spéciaux ayant une signification particulière comme : « Fin de transmission », ou bien : « A vous », voire : « Appel de détresse [1]».
Tout ceci constitue l’ALPHABET MORSE.
Notes :
- Le MORSE n’est pas un langage, mais un alphabet que de nombreuses langues peuvent utiliser ;
- Cet alphabet peut être visuel mais également auditif. Visuellement ce peut être une impression sur papier ou des éclats lumineux de durée variable ;
- Il est parfois utilisé le mot « CODE » pour l’alphabet Morse. Ce n’est pas inexact mais à mon avis peu précis et propre à créer des confusions. On ne le confondra certes pas avec le Code Civil qui est un recueil de lois, mais avec l’« encodage » d’un texte, synonyme d’« encryptage » ou de « chiffrage », avec un « nom de code » ou autres acceptions de ce mot.
La compréhension du Morse nécessite un sérieux apprentissage pour transposer les signes MORSE en lettres latines. Alors que la lecture sur papier s’acquiert rapidement, s’agissant seulement d’une transposition de graphisme, la lecture au son ou grâce à des éclats lumineux demande un travail et un entraînement beaucoup plus longs et difficiles. De plus il s’agit de deux apprentissages très différents, celui qui « entend » l’alphabet Morse, ne saisira pas d’emblée la forme lumineuse et inversement.
Dans tous les cas, pour que le message soit compréhensible par tous il faudra bien, à moment donné, le réécrire avec des caractères latins classiques. Certes des ordinateurs peuvent le faire mais si l’on doit se servir de machines autant utiliser d’autres techniques telles que les téléscripteurs ou des systèmes informatiques de transmission.
Note :
La transmission en télégraphie Morse étant lente on utilise couramment des abréviations, d’où l’expression : « En style télégraphique ». Par ailleurs des groupes de lettres précis peuvent être utilisés à la place d’expressions entières. C’est le « Code Q » car tous ces groupes commencent par cette lettre. L’aviation civile utilise encore ces raccourcis dans ses messages parlés ! QNH est la pression atmosphérique ramenée au niveau de la mer et QFE la pression au niveau de l’aérodrome.
Les frères Chappe utilisaient déjà un système semblable car le nombre de combinaisons des deux bras était largement supérieur au nombre de lettres. Certains signes se référaient à un « livre de codes » que seuls les responsables possédaient et gardaient secrets.
Refaire un télégraphe de Morse
De nombreux modèles de la machine peuvent être vus dans des musées, chez des collectionneurs ou plus simplement sur INTERNET. J’ai choisi de reconstituer un modèle simple qui se présentait comme un dessin technique ayant l’avantage de bien montrer les différentes parties afin d’en comprendre le fonctionnement. Après un prototype en plastique réalisé en impression 3D, 95% des pièces de la reproduction ont été usinées à la demande.
Le principe de fonctionnement est simple :
- Un moteur entraîne une bande de papier. Originellement il s’agit d’un moteur mécanique à ressort semblable à celui d’un phonographe car le défilement doit se faire à vitesse constante. Il est commode et peu coûteux de le remplacer par un petit moteur électrique basse tension avec des engrenages réducteurs pour obtenir une vitesse d’environ 40 tours par minute.
- Un électroaimant (souvent avec 2 bobines en série) attire une plaque de fer solidaire d’un levier supportant un instrument scripteur traçant les signes sur la bande.
Comme il n’est pas question de laisser la bande se dérouler sans arrêt la nécessité d’une procédure est évidente. Elle pourrait être la suivante.
- L’émetteur émet certains caractères, signifiant ainsi qu’il va envoyer un message ;
- Le receveur entend la mise en fonction de la machine et envoie des caractères en retour signalant qu’il est prêt, puis déclenche le défilement du ruban ;
- L’émetteur envoie le message avec (très probablement) un signal de fin ;
- Le récepteur arrête le défilement et envoie un signal confirmant la réception.
Ce n’est pas de la pure imagination, cette procédure est semblable à celle de la communication entre un ordinateur et un périphérique (RTS : request to send, DTR : data terminal ready, ACK : acknowledge, bien reçu etc.)
S’il y avait plusieurs stations sur la ligne de transmission il était nécessaire d’indiquer en en-tête un destinataire. Tous ces problèmes nécessitaient une solide organisation.
Observation du dessin
A et B sont des bobines contenant le ruban de papier, le défilement allant de A vers B. La bobine B (réceptrice) n’est pas indispensable mais évite que le ruban se déroule sur le sol. On remarque qu’elle a une manivelle et donc qu’elle est à fonctionnement manuel. Sur des machines plus perfectionnées, le mouvement des bobines est synchronisé.
E est le levier de mise en fonctionnement du moteur
D est le système d’entraînement de la bande, détaillé en bas avec deux cylindres avec une surface moletée « h » et « g ». Ce dernier est le cylindre relié au moteur et « h » constitue un système presseur. La force de pression est réglable avec la vis moletée située au-dessus par l’intermédiaire d’une lame souple. Le levier tout à gauche est utilisé pour soulever légèrement le rouleau presseur afin d’introduire la bande de papier sans modifier le réglage de pression.
H’ constitue l’ensemble scripteur. « n » est un tampon encreur cylindrique, « m » une roue qui frotte sur le tampon encreur et « H’ » l’extrémité recourbée d’un levier qui met en contact la bande de papier avec la roue encrée.
Le papier est guidé par des galets ou des « couloirs ».
F, G, H constituent le système électromécanique actionnant le levier scripteur. L’électroaimant « G » attire ou non la palette « F » solidaire du levier « H’ », la course du mécanisme étant réglable par l’ensemble « H » muni des deux vis « d » et « c ». Quand la palette « F » est attirée, l’extrémité recourbée du levier soulève la bande de papier qui appuie alors sur la roue encrée. Si cette palette n’est plus attirée, le levier retombe par son propre poids d’où la nécessité de placer la machine horizontalement. Sur d’autres modèles il existe un ressort de rappel.
O est l’axe de rotation avec son support qui relie la palette « F » et le levier « H’ ».
On peut aussi observer sur le dessin, à gauche, une platine horizontale supportant le papier imprimé et, en-dessous, la tige carrée du remontoir du moteur à ressort.
Les divers éléments pour la création d’une réplique
L’électro-aimant a été récupéré sur un ancien timbre de porte d’entrée, une « sonnette ». Son alimentation électrique est de 6 volts continus avec un courant avoisinant les 2 ampères. Il faut en même temps récupérer la palette en fer qui est attirée lorsque le circuit est établi.
Toutes les autres pièces ont été usinées soit en aluminium pour le boîtier, soit en laiton pour tout le reste. Les modèles originaux sont entièrement en laiton, l’aluminium a été choisi pour son coût inférieur. Les passages d’axes sont en acier doux.
On retrouve sur la photo d’ensemble toutes les pièces que l’on peut observer sur le dessin.
Avec les photos de détail on pourra mieux appréhender le fonctionnement de la machine.
Les électro-aimants
Sur cette photo les bobines d’électro-aimants sont en rouge. Juste au-dessus il y a la palette de fer doux qui sera attirée lorsqu’un courant (6V – 2A) sera établi. Tout le reste est soit en aluminium pour la boîte soit en laiton pour tout le reste (sauf les axes de pivotement ou de rotation du mécanisme).
La palette est reliée à tout le système d’écriture sur la bande de papier.
A droite une tige de laiton plat est fixée à un pivot qui relève le stylet scripteur qui met en contact le papier et la roue encrée. La course de cette tige est limitée dans les deux sens par des vis de réglage montées sur une colonnette, tout à droite. La palette de fer doit être à bonne distance : trop éloignée et elle n’est pas attirée, trop près et elle reste collée en raison d’une magnétisation rémanente du fer qui n’est pas absolument pur. La force d’attraction doit être assez puissante pour que le stylet appuie fortement sur la bande.
La fermeture du circuit électrique est provoquée par les contacts du manipulateur de Morse connecté sur les deux plots, à droite. Bien entendu dans le circuit doit être incluse une alimentation électrique en courant continu de 6V, l’énergie devant être fournie par des piles ou le secteur (transformateur + redresseur).
Certaines alimentations de provenance asiatique conviennent parfaitement. A titre personnel j’ai ajouté une diode montée en inverse aux bornes des bobines, ainsi qu’un condensateur afin d’absorber les extra-courants de rupture. Cette double précaution n’est pas indispensable car n’y a pas d’électronique fragile dans le circuit, mais me satisfait « intellectuellement » !
Le système d’entrainement de la bande
L’entraînement proprement dit est le fait de deux rouleaux moletés. L’un, en bas, est relié au moteur et l’autre, en haut, presse la bande grâce à un système de vis.
La vis de pressage appuie sur une plaquette en acier assurant ainsi une certaine souplesse dans la pression.
Tout à gauche et en bas un petit mécanisme manuel permet de maintenir relevé le rouleau presseur lorsqu’on installe la bande. C’est simplement une facilité non indispensable mais présente sur la plupart des modèles commerciaux.
A part cela le papier est guidé depuis la bobine par un « couloir de guidage » puis des galets de direction qui empêchent la bande de dévier de sa course. Elle passe sous le premier, au-dessus du stylet scripteur qui va se relever grâce aux électro-aimants pour mettre le papier en contact avec l’encre, puis en-dessous du suivant et enfin entre les rouleaux d’entraînement.
Cette disposition permet à la bande d’être toujours suffisamment tendue pour recevoir l’encrage de façon optimale.
Le système d’écriture
La photo permet de voir la bande guidée par les galets qui passe entre le stylet et la roue d’encrage. Lorsque l’électro-aimant est activé, le stylet est basculé vers le haut et met la bande en contact avec la roue. En fonction de la durée de contact des points et des traits sont inscrits sur la bande de papier.
La roue est en métal et doit être encrée en permanence car elle n’a pas de réserve de liquide. C’est le rôle du tampon encreur cylindrique que l’on peut voir au-dessus et au contact de cette roue. Elle tourne en permanence lorsque la bande défile et par un engrenage de type « cage d’écureuil » fait également tourner le tampon encreur de façon à ce que le frottement se fasse régulièrement sur la totalité de sa circonférence et non pas toujours au même endroit.
Ce mécanisme demande un réglage soigné pour bien fonctionner, en particulier au niveau de l’espace entre le stylet et la roue d’écriture.
Détail de la liaison entre la roue et le tampon encreur
A l’arrière de la roue imprimant la bande on observe des tiges en forme de « cage d’écureuil ». A l’arrière du tampon une pièce crénelée en bakélite constitue l’engrenage de liaison avec la roue métallique. L’ensemble ainsi réalisé est calculé en fonction des diamètres respectifs du tampon et de la roue, afin qu’ils aient des vitesses linéaires à peu près identiques. Pour cela le rapport entre le nombre de dents est le même que celui du diamètre des pièces en rotation.
Le tampon encreur, introuvable de nos jours, est constitué par deux patins en feutre que l’on colle sous les pieds de chaises !
La motorisation
A l’origine, le moteur faisant défiler la bande était un système à ressort semblable à celui d’un phonographe avec régulation de la vitesse de rotation. Celui que j’ai pu observer utilisait une régulation à « moment d’inertie ». Ce principe est utilisé par les patineurs lors de l’exécution de pirouettes : si les bras sont près du corps la rotation est rapide. Lorsqu’ils les écartent la vitesse de rotation diminue de plus en plus.
De nos jours il est bien plus simple d’utiliser de petits moteurs électriques avec réduction de vitesse par engrenages. La vitesse de rotation est donnée pour une valeur de tension précise, mais on peut facilement la modifier, si nécessaire, en faisant varier légèrement cette tension électrique.
Lors de cette réalisation j’ai utilisé deux moteurs, l’un pour tracter la bande et l’autre pour le système d’impression. C’était beaucoup plus simple à réaliser qu’un couplage mécanique par courroie ou train d’engrenages.
Sur l’illustration qui suit on observe les deux moteurs.
- Le plus petit, à gauche, fait tourner la roue d’encrage ;
- Le gros au premier plan entraîne le tambour de traction.
Le petit module électronique sert à ralentir la vitesse de défilement de la bande si c’est nécessaire, quand la manipulation manuelle est très lente. Dans ce cas les signes sont trop longs et l’on gaspille du papier.
L’axe du potentiomètre de réglage de vitesse est relié, sur la face avant, à une fausse clef de remontage de moteur mécanique. La liaison moteur-axes de rotation se fait par l’intermédiaire d’un système de cardans.
L’utilisation en démonstration
Il est bien entendu possible d’effectuer une démonstration avec une personne qui manipule correctement le Morse et d’expliquer le fonctionnement ainsi que l’histoire de l’invention ainsi que sa place prépondérante dans les communications de la fin du XIXe siècle et de la première moitié du XXe. Mais une personne ne sachant pas manipuler ne pourra pas obtenir de résultats probants.
Une autre solution, que nous avons développée, consiste à créer une interface à base de microprocesseur. Dans ce cas, le visiteur peut entrer une phrase avec un clavier et lorsque c’est fait la machine imprimera la bande de façon parfaite. Il sera alors possible de donner au visiteur le morceau de papier qui vient d’être imprimé en souvenir de sa visite.
Voici l’ensemble réalisé :
[1] SOS est un mnémonique, non pas trois lettres distinctes. Il s’agit d’une succession de points et de traits SANS ESPACE composée de 3 points, 3 traits et 3 points. Ce n’est donc en aucun cas les initiales que quoi que ce soit mais un caractère spécial.