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on s'est attaché à demander à ce puissant levier tout ce qu'il peut rendre de forces utiles; on ne s'est pas borné à l'employer à la production manufacturière, on en a fait un admirable véhicule de locomotion, d'une puissance infinie, par lequel ont disparu les obstacles qui, avec des moteurs animés, limitaient la vitesse et la régularité du mouvement.

Les machines locomotives (1), en effet, possèdent sous un faible volume une puissance immense; infiniment supérieure à la somme d'efforts que l'on peut obtenir des moteurs animés. C'est ainsi qu'il sera toujours, sinon impossible, du moins peu avantageux et prodigieusement incommode, d'atteler plus de six chevaux à une voiture, tandis qu'une machine locomotive; prise même parmi les plus faibles et plus légères, possède une force nominale d'au moins 50 chevaux (2). On sait que 50 chevaux de vapeur valent plus de 100 chevaux ordinaires, sans compter qu'à la rigueur une locomotive peut travailler vingtquatre heures par jour, et qu'au bout de huit heures de travail la force du cheval le plus vigoureux est à peu près épuisée. Il faudrait donc, pour rendre la force animale égale à la force mécanique, fournir un cheval frais trois fois pendant vingtquatre heures, ce qui, rigoureusement, fait trois chevaux par jour. De sorte que cette locomotive de 50 chevaux dont nous parlons, peut accomplir un travail journalier qui réclamerait le constant entretien à l'écurie de 500 chevaux. Admettons une de ces puissantes machines de 150 chevaux de force qui fonction

(1) Lorsqu'au lieu d'attacher fixement au sol la base d'une machine à vapeur on l'assujettit au contraire sur un engin mobile, tel qu'un bateau ou un chariot, cette machine prend le nom de locomobile ou locomotive. Ce mot de locomotive est donc un terme générique qui comprend toute une classe de machines désignées par les fonctions qu'elles sont destinées à remplir. Cependant, dans son acception la plus générale, il s'applique spécialement aux machines qui fonctionnent sur les chemins de fer, eu égard à la faculté de locomotion qu'elles possèdent à un si haut degré.

(2) Le cheval théorique nominal, adopté et reconnu par les ingénieurs, a été évalué par Watt à une force de 33,000 livres soulevées d'un pied par minute. Mais la machine à vapeur ayant subi depuis Watt de grandes améliorations, il en résulte que la quantité d'eau évaporée pour produire l'effet utile donne lieu à un effort représenté plus exactement par les chiffres de 50 à 52,000 livres, soulevées à la même hauteur dans un même espace de temps.

Ce fait est démontré d'une manière irréfragable par l'instrument connu sous le nom d'indicateur des machines à vapeur.

nent sur plusieurs de nos chemins de fer, et nous arriverons au chiffre surprenant de plus de neuf cents chevaux.

La résistance au mouvement étant dix fois moindre sur un chemin de fer que sur une route, cette dernière locomotive dont nous parlons, placée en tête d'un convoi, fournira une force effective cent cinquante fois plus considérable que la force maximum appliquée à une diligence. Que l'on juge par ces résultats, que démontre incontestablement l'expérience de chaque jour, de la somme des bienfaits que l'invention des chemins de fer promet de réaliser, et combien est grande l'influence qu'elle est appelée à exercer sur les destinées de l'humanité !

Par ce qui précède on voit que ces nouvelles voies de communication se composent de deux parties bien distinctes : de la voie de fer, par laquelle se produit la diminution de résistance au mouvement, et du moteur qui produit l'augmentation de vitesse, source première de leur importance sans égale. Plus loin nous aurons l'occasion de nous arrêter suffisamment à l'examen de ces deux parties essentielles; traçons auparavant l'historique des améliorations dont elles ont été successivement l'objet.

RÉSUMÉ HISTORIQUE DE L'INVENTION DES VOIES de fer. Il est, à vrai dire, impossible de déterminer à quelle époque et à quel inventeur remonte la création des chemins de fer. L'idée si simple et qui résume tout le principe des chemins de fer, celle de faciliter le tirage en recouvrant par un corps dur et uni l'espace sillonné par les roues, a dû se présenter si naturellement aux hommes les moins ingénieux, qu'il n'est pas possible de lui assigner une date. D'ailleurs, quels que soient les différents moyens employés à cet effet, celui des dalles en pierre que l'on retrouve dans quelques voies de l'Italie antique, ou celui des madriers en bois dont on s'est servi de tout temps dans les carrières pour mettre en mouvement de lourdes masses, ou bien encore celui des bandes de fer employé dans les exploitations houillères, tous ne constituent qu'un premier pas vers l'invention que nous admirons aujourd'hui.

Il paraît que dès 1649 des chemins à rails en bois étaient établis dans les exploitations houillères de Newcastle-surTyne, dans le comté de Durham en Angleterre; ces chemins

produisaient une telle diminution de la résistance au tirage, qu'un seul cheval pouvait traîner sur une route unie un poids d'environ dix mille kilogrammes (1). Mais la prompte dėtėrioration de ces rails opposait au service de graves inconvénients. Pour y obvier, M. Reynolds, l'un des propriétaires de la grande fonderie de Colebrook-Dale, dans le Shropshire, imagina de substituer aux pièces en bois des rails en fonte de fer (1767).

Ces rails, de la forme et de l'assujettissement desquels la figure 1re pourra donner une idée, étaient fixés par des chevilles de

Fig. 1. Rail à bande plate.

fer ou par des clous à vis, sur des pièces de bois placées en travers de la voie. L'angle que formait le rebord servait à maintenir dans la voie les roues des wagons. Mais ce système présentait l'inconvénient grave de laisser s'accumuler dans l'angle du rebord la poussière et la boue, et d'amener ainsi sur les voies ferrées tous les désavantages des routes ordinaires. M. Sessop y remédia en reportant sur la roue le rebord qui existait sur le rail. Afin d'atténuer autant que possible le choc produit par le roulement des roues, il interposa entre les rails et les pièces de bois sur lesquelles ils reposent une pièce de fonte séparée, nommée chair ou coussinet, fixée à son support par le moyen de deux chevilles, ainsi que la figure 1 bis le représente. Par

Fig. 1 bis. Rail saillant assujetti dans le coussinet.

suite de cette importante modification, la forme des roues et des rails, et la manière d'assembler ces derniers, se trouvèrent

(1) Trailė pratique des chemins de fer, par Nicolas Wood, Sv. Paris, 1834.

à peu de chose près ce qu'elles sont aujourd'hui. La seule innovation qui doive être signalée, c'est la substitution du fer malléable à la fonte pour la confection des rails, opérée vers 1820, à la suite de nombreux perfectionnements que reçut la fabrication du fer, et qui en firent considérablement baisser le prix.

Les premiers chemins de fer n'ont donc été créés que pour desservir des exploitations particulières, pour transporter les produits des houillères, des carrières, etc., du lieu de production à un point donné, soit au bord d'une voie navigable, soit dans quelque grand centre de consommation. Mais lorsque l'accroissement des besoins eut déterminé une plus grande activité dans la consommation et fait sentir le besoin de perfectionner le transport, on eut la pensée de généraliser l'emploi des chemins de fer, et de les mettre, tant par la solidité de leur construction que par le perfectionnement des accessoires, en rapport avec les nouveaux services auxquels on les destinait. Le chemin de fer de Darlington à Stockton, achevé en 1825, et d'une longueur de soixante kilomètres, est le premier qui ait été établi sous l'empire de ces idées; il est aussi le premier chemin de fer de quelque étendue régulièrement construit.

Mais l'établissement de ce chemin ne constituait encore qu'un premier pas vers la réalisation du mode de transport dont nous obtenons aujourd'hui de si merveilleux résultats. C'est la découverte du principe de la force locomotrice, c'est l'application de ce principe au mouvement des voitures, qui, en produisant une vitesse jusque-là inconnue, ont déterminé l'importance sociale des voies nouvelles.

RÉSUMÉ HISTORIQUE DE L'INVENTION DES MACHINES LOCOMOTIVES. C'est à Nicolas Cugnot, né à Metz cn 1725, que nous devons les premiers essais tentés pour appliquer au mouvement des voitures la force élastique de la vapeur. Vers 1770 cet habile ingénieur construisit une petite voiture que mouvait la seule force de la vapeur. Cet essai fit grand bruit, et attira l'attention du gouvernement, qui, ne voyant qu'une machine de guerre dans la réalisation du plus puissant instrument de pacification qui ait encore été remis entre les mains des hommes, procura à Cugnot les fonds que réclamait l'application en grand de sa découverte.

Les expériences eurent lieu à l'arsenal de Paris et ne remplirent que très-imparfaitement le but qu'on s'était proposé d'atteindre le problème à résoudre aujourd'hui pour les aérostats, celui d'une direction possible, n'était pas encore réalisable pour les voitures à vapeur; le mouvement était produit, mais on ne put le diriger, et la machine, déviée du chemin qu'on voulait lui faire suivre, alla frapper un mur qu'elle renversa. Ce problème d'une direction possible eût été réalisé, que Cugnot aurait encore été arrêté par divers autres obstacles, et surtout par l'impossibilité de faire marcher son appareil sur les routes ordinaires. Sa machine, le patriarche des locomotives, est aujourd'hui déposée dans la collection du Conservatoire des arts et métiers.

L'établissement des chemins de fer pouvait seul faciliter la solution d'un problème dont Watt lui-même s'était vainement occupé. Vers 1804, deux ingénieurs anglais, Trevithick et Vivian, établirent sur un chemin de fer du comté de Cornouailles une machine locomotive qui remorqua sur une longueur de 15 kilomètres, et à la vitesse d'une lieue à l'heure, une charge de dix tonnes de fer. La vitesse obtenue était, comme on voit, excessivement faible. D'un autre côté, la disposition des diverses parties de la machine était des plus grossières, les moyens de recevoir la puissance de la vapeur et de la transmettre aux roues, des plus imparfaits. Mais un grand perfectionnement était atteint, le but essentiel de l'expérience se trouvait rempli : désormais il devenait possible de maîtriser ces puissants véhicules et de leur imprimer par le moyen des chemins de fer un mouvement uniforme et régulier.

Il ne s'agissait donc plus que de perfectionner le mécanisme de ces machines et de leur faire produire assez de vapeur pour fournir une plus grande vitesse. Mais, chose singulière, et qui peint jusqu'à quelles aberrations peut descendre l'esprit humain, même après s'être élevé à de hautes conceptions, ces deux hommes qui venaient de réaliser le problème, si longtemps cherché, de l'application de la vapeur au mouvement des voitures, étaient convaincus que le manque d'adhésion des roues sur les rails constituait le principal obstacle à la rapidité du mouvement. Entre deux surfaces planes, disaient-ils dans un Mémoire publié à cet effet, l'adhésion est trop faible, les voiturės sont exposées à glisser, et la force d'impulsion est perdue.

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