II. Profil du rail. c. Coussinet

. Coins en bois. »'. Vis. T. Traverses.

Fig. <Ji. — Rail Vignollc.

K. Rail. f. Crampon. T. Traverses.

Le rail à patin, eu usage surtout en Allemagne et en Amérique, a été inventé par un Anglais Vignolle, dont il porté souvent le nom. Le coussinet y est supprimé et le rail est directement fixé à la traverse par une semelle qui fait corps avec lui.

Les deux systèmes les plus remarquables qui aient été imaginés depuis le rail à double champignon .sont le système Pouillet et le système Barberol.

, Le système Pouillet est celui qui a été adopté pour le chemin de fer de ceinture. Les traverses, soigneusement équarl ies, sont recouvertes d'un enduit protecteur, et leurs extrémités sont fixées par des boulons à des pièces rectangulaires en bois qu'on appelle tables de pression. Ce système passe pour donner une grande stabilité à la voie»

Les coussinets sont fixés aux traverses tantôt par des chevilles de bois ou de fer, lantôt par des vis et des écrous.

Le rail Barberot, dans les expériences dont il a été l'objet, a paru rendre la locomotion plus douce que les autres systèmes. C'est un rail à double champignon, sans semelle ni coussinet. Deux pièces de bois debout viennent le saisir de chaque côté entre les champignons, et sont solidement maintenues par des vis Contre la traverse.

Fi^. 1)5. — llail Barlow en 1er reposant sur le >»1 «mi ab.

Il existe une sorte de rails tout à fait distincts de ceux que nous venons de citer, ce sont les rails à pont. Le rail à pont, type Barlow est semblable à un rail à patin qu'on aurait évidé en dessous. Au lieu d'être fixé à des traverses, il est posé sur le sol : le parallélisme est maintenu au moyen de barres de 1er réunies aux semelles des rails par des boulons. v

Les rails Brunei portent non plus sur le sol, mais sur des pièces de bois perpendiculaires aux traverses, et • qu'on appelle longuerïnes* D'un établissement plus difficile que les autres sytèmes. Fi * * ***** Longero ' ils semblent avoir une moindre durée.

La pose des rails est une opération assez délicate, et elle dépend surtout du la manière dont on a attaché les coussinets aux traverses. Ce dernier travail porte le nom de sabotage. 11 s'opère à l'aide du gabarit. Le gabarit se compose d'une barre de fer portant fixés 5 ses extrémités deux tronçons de rail qui doivent servir de types. Un coussinet est calé à chaque bout de rail au moyen d'un coin; puis on fait reposer l'appareil sur deux traverses. On obtient ainsi la place des entailles. Un rail mesure généralement 6 mètres.

Nous n'aurons pas besoin d'ajouter qu'on laisse entre les rails un petit espace pour que lorsque la température s'élève la dilatation rapprochant les bouts n'amène pas une poussée des rails et un arrachement. Les rails à l'origine pesaient de 15 à 17 kilogrammes par mètre carré. Les machines employées devenant de plus en plus puissantes, il fallu augmenter la résistance des rails qui pèsent en général de 50 à 57 kilogrammes. On donne aux rails une petite inclinaison du dehors au dedans qui peut atteindre 1/10 dans les courbes, pour contre-balancer la tendance qu'ont les trains à se coucher sur la voie d" dedans au dehors.

On se contentait autrefois d'ajuster les rails les uns au bout des autres, en serrant leurs extrémités dans un même cous-

Fig. 93. — Kail ù double champignon avec éclissc.

sinet. Mais les extrémités des deux rails ne restaient pas à la même hauteur, d'où des chocs et des trépidations dans la marche du train. On relie maintenant les tronçons de rail

par une pièce boulonnée nommée éclisse et dont nous figurons la position.

CHEMINS DE FKR. m

La Voie est souvent traversée par une bifurcation. Comment la locomotive va-t-elle prendre le bon chemin? Les roues (Tune voiture sont libres et changent facilement de direction ; il n'en est plus de môme ici. Et cependant le changement de voie va s'opérer avec toute la régularité désirable nu moyen des aiguilles. Qu'est-ce que les aiguilles? des portions de voies mobiles, qui pour ainsi dire conduisent à la main le train sur la voie qu'on veut lui faire prendre. Plusieurs systèmes d'aiguilles ont été inventés. Voici les deux plus simples.

Tout train venant par la ligne rs passera sur la ligne v î\

Fig. %. — Bifurcation avec changement do \oie.

condition de faire manœuvrer la tige L qui relie les aiguilles ao y a'o' et de les placer dans la direction des lignes ponctuées. Au contraire, il passera sur la ligne s' à condition de laisser les aiguilles dans la position figurée sur le dessin.

Inversement pour les trains qui viendraient de r' ou s' se dirigeant vers rs.

La manœuvre de la tige qui rend solidaire les deux aiguilles se fait par l'intermédiaire d'une longue tringle en fer t traversant la voie et allant s'articuler aux deux rails mobiles

rtf. Cette tringle s'articule en outre par son extrémité &' au

Fip. î»7. — Mécanisme de l'aiguille vu en travers do la voie.

Fift. 9H. — »«' C(T Aiguilles vues en dessus,

hras du levier L muni du contre-poids P qui empêche les rails de se déplacer en temps inopportun.

Pour faire passer les trainsd'un ligne a a' bb' sur une autre

Fig. !»9. — Changement de voie.

ligne ce' dd r parallèle à la première, on relie ces deux voies

uigitized

CHEMINS HE FK W m

par une troisième ligne très-oblique afin de rendre la transition presque insensible. Puis aux deux extrémités de cette voie intermédiaire sont disposées deux paires d'aiguilles ee 9 oo' .

Il peut arriver que deux voies se croisent et que les trains doivent simplement poursuivre leur route primitive. Dans ce cas, on supprime les aiguilles. On interrompt les rails au croisement pour laisser passer les boudins des roues. Puis, pour empêcher les déraillements, on établit parallèlement aux rails interrompues des tronçons dits contre-rails rf, f, k 9 g, e, qui maintiennent les wagons dans la bonne voie. Les extrémités de rails c et b sont recourbés et forment la patte de,

Fi£. 100. — Conliv-.-ail» pour bifurcation.

lièvre. Quant à l'angle P, qui réunit les rails c et b, on le * nomme la Pointe de cœur.

La locomotion à vapeur donne lieu, on le sait, à un certain nombre d'accidents : collisions, déraillements, etc. Aussi impoite-t-il d'établir par tous les moyens possibles la sûreté des voyageurs et de garantir le matériel.

On a imaginé pour le service de l'exploitation différents signaux d'alarme : les signaux de locomotive et les signaux de voie.

Tous les voyageurs connaissent le bruit strident du sifflet de la locomotive ; tous savent aussi qu'il se fait entendre au départ et à l'arrêt des trains, au passage des ponts et des tunnels, à la rencontre des embranchements. Mais ce qu'ils n'ont

peut-êtr e pas remarqué, c'est que le nombre et la durée des coups de sifllct ne sont pas les mômes en toule circonstance.

Le mécanicien veut-il commander de serrer les freins? cet ordre se transmettra par deux coups brefs.

Veut-il, au contraire, commander de les desserrer? il fera entendre un seul coup bref.

S'il se trouve des ouvriers sur la voie, la locomotive fera entendre le signal : attention, c'est-à-dire un coup de sifflet assez prolongé. Arrive-t-on à un embranchement? l'aiguilleur . de service a été averti par trois coups d'attention.

Les signaux de voie peuvent se classer en signaux à la main et signaux mécaniques.

Le jour, des cantonniers échelonnés à de petites distances sur la voie ont deux drapeaux : l'un vert et l'autre rouge, dont ils se servent suivant les cas qui se présentent. A l'approche de la locomotive, le cantonnier va se placer à la droite du train, tenant à la main l'un des deux drapeaux. Si le drapeau est roulé, quelle que soit sa couleur, ce signal signifie que la voie est libre ; si le drapeau vert est déployé, le mécanicien doit ralentir la marche; si c'est le drapeau rouge, il doit serrer les freins et se disposer a l'arrêt.

La nuit, les drapeaux sont remplacés par des lanternes diversement colorées. La lanterne blanche remplit le même office que le drapeau roulé ; la lanterne verte remplit celui du drapeau vert déployé, et la lanterne rouge celui du drapeau rouge.

Les signaux mécaniques sont ces larges disques, placés au haut d'un mât. Le disque, dont une des faces est rouge, peut tourner suivant son diamètre vertical, au moyen d'un mécanisme placé à la station. Lorsque le mécanicien aperçoit le coté rouge en face de la locomotive, c'est qu'il est urgent d'arrêter le train ; s'il aperçoit la tranche du disque il continue son chemin.

Pour les signaux de nuit, voici la disposition qu'on a adoptée, Une lanterne est placée Ckè Càtt paraUèk ftapindutd' pundlclc. et oppose* à là foie. à h Une;

à la. Voie

cée à la hauteur du disque et parallèlement à son plan. Le disque porte une ouverture circulaire garnie d'un verre rouge, de telle sorte que, lorsqu'il prend la position perpendiculaire à la voie, le verre se place devant la lanterne. Ce feu rouge est le signal de l'arrêt. Le disque se présente-t-il de champ? Le feu blanc de la lanterne indiquera que la voie est libre.

Le disque signal est toujours situé en deçà de la station. On voit, par suite, de loin sa face postérieure.

À la station l'employé de service peut vérifier si la manœuvre du disque s'est bien accomplie. Car une plaque de verre bleu est fixée perpendiculairement au disque, et vient se placer derrière la lanterne, quand le disque est parallèle à la voie. Si l'employé veut donner le signal d'arrêt, il sera sur que l'appareil a fonctionné complètement ; en apercevant la lumière blanche de la lanterne', et réciproquement, s'il veut ramener le disque à sa première direction, la lumière bleue l'avertira que h signal occupe la position convenable.

Le- mécanisme qui sert à manœuvrer, le disque est de la plus grande simplicité. Un fil de fer court de la station au disque, soutenu de place en place par des anneaux fixés à de petits poteaux en bois. Chaque extrémité du.fil est rattachée

Fig. 101. — Disques signaux.

CHEMINS DE FER. ïiï

a un bout de chaîne. La chaîne de la station passe sur la gorge d'une poulie, et porte un contre-poids qui descend

à quelques centimètres dans le sol. Un levier assez semblable à celui des aiguilles opère la traction du fil. Cette traction se

communique par l'intermédiaire do l'autre bout de chaîne à un appendice placé à la base de la tige mobile du disque. Quand on relève le levier de la station, un contre-poids, situé

Fig. 104. — Viaduc de Haut-Portage sur fermes en charpente (Angleterre).

Fig. lOo. — Viaduc sur la Suize à Chaumont (Haule-Hariie).

au pied de la colonne du disque, ramène celui-ci à sa première position.

Nous n'avons pas à signaler ici les services que rend le

télégraphe électrique dans l'exploitation. Le télégraphe est employé à chaque instant pour suivre à distance la marche des trains. Mentionnons seulement les signaux acoustiques pétards, et surtout coups de trompe, que tout le monde a entendus sur plusieurs de nos lignes.

Quelques mots sur les ouvrages d'art que nous rencontrons en chemin. Les ponts, nouvellement construits pour le service des chemins de fer, sont généralement en fonte. On tend à abandonner à peu près partout les constructions en pierre. Les ponts én bois se rencontrent surtout en Amérique, où quelques-uns sont tournants, c'est-à-dire qu'une partie du pont est mobile, de manière à laisser passer les bâtiments de haute mature et à se rétablir à l'arrivée des convois. Mais qu'un* signal soit oublié ou mal donné, et le train se précipite dans le fleuve; c'est ce qui est arrivé, il n'y a pas longtemps, au Canada.

Les viaducs sont en pierre ou en brique, en Amérique et en Angleterre quelquefois en bois. Les plus hardis sont, en les rangeant par ordre de grandeur :

Le viaduc de l'Indre, dont la longueur est de 751 mètres et la hauteur de 22 m ,i5;

Le viaduc de Saint-Germain, long de 250 mètres et haut de 23 m ,50;

Le viaduc de Barentin (Rouen au Havre), long de 482 m ,40, et haut de 52« n ,85;

Le viaduc de la vallée de l'Elster en Saxe, long de 260 m ,57, et haut de 69"»,75;

Enfin le viaduc de la vallée de Goltzch, dans le même pays, long de 579 m ,30, et haut de 80'», 57.

Les tunnels étonnent toujours les voyageurs, et ils constituent en effet un des ouvrages d'art les plus importants et les plus coûteux des chemins de fer.

La possibilité de creuser un tunnel dans le sol une fois

Kig.106. — Consinxiion «l'un | uits <in tunnel.

Fip. 107. — Aspect de* travaux d'un iunn»*l. Iloisagt* «I»» soutènement.

uigitizo

CHEMINS DE FEli ^\

Fig. 108. — Chambre «l'un pnit* pour l'alragofdu UinnHj

Fig. 10S. — Bfivétemrâl «h» la galorif.

DÉCOUVEItTES ET INVENTIONS.

reconnue, on marque à l'aide de jalons placés sur la colline

son alignement et on com- , mencc par creuser de distance en distance des puits qui pourront servir au percement du souteirain, ou bien à l'introduction de l'air et à l'extraction des matériaux. La plupart du temps les travaux s'établissent à chacune des extrémités de l'alignement , et les deux ^ galeries opposées se déve- * loppent simultanément jus- | qu'au jour où elles se con- 3 Tondront en une seule. On g> se sert pour ces travaux de ■J tous les procédés employés s dans les mines, abatage à £. la poudre , sautage des ro- 1 ches, etc.

5 La longueur du percement £ et la dépense varient nonseulement avec l'épaisseur de la montagne; mais encore avec la nature du terrain. Si le terrain est très-résistant, on s'abstient de toute maçonnerie ; s'il est trop mou on est obligé de le soutenir et de le doubler de maçonnerie; enfin dans le cas intermédiaire, on se ronentte d une couche de maçonnerie sans étais.

Cm

CHEMINS DE FER. 235 La dépense par mètre courant peut aller çic 1000 A 2400.

Voici les longueurs en mètre des principaux tunnels :

SOUTERRAINS LOXGI EUR

De Bon-Secours 1055 Itouen au Havre.

DeCulmont 1720 Paris-Mulhouse.

Du Hauenstein 2500 Contrai-Suisse.

Entre la Sarre et le Rhin. . 2778 Stra>bourg

Des Apennins 3200 Turin à Gênes.

De Giovi 3255 Id.

DeRilly 5500 Reim*.

Du Credo 5ÎMX) Lyon à Genève.

DeBlaUy 4100 Paris-Lyon.

DelaNorth.' W20 Avignon-Marseille.

— 6000 ïtoanno à Tarare

Du mont Cenis I2250 Victor-Emmanuel.

On ne conçoit peut-être pas assez dans le public toute la nécessité des lignes droites et des petites pentes dans le tracé des chemins de fer. La vitesse est loin d'être, comme on le croit, généralement le seul avantage des nouvelles voies de communication. La supériorité réelle des chemins de fer sur les routes ordinaires réside non-seulement dans la vitesse, mais dans la grande économie de traction qu'elle amène. La résistance à la marche est extrêmement diminuée sur les voies ferrées et elle ne peut l'être qu'à la condition expresse qu'on n'acceptera ni fortes rampes ni courbes prononcées.

Ces conditions spéciales s'expliquent facilement.

Dans une voiture ordinaire la résistance à la marche en ligne droite et sur une route droite s'exerce au pourtour des roues et au point de contact de l'essieu dans sa boîte. La première, connue sous le nom de frottement de roulement est considérable sur les routes. Le frottement est d'autant moindre qu'une surface est dure et unie ; les molécules des deux surfaces s'enchevêtrent moins alors et résistent moins à la force de traction. Or, nos routes ne sont ni dures ni unies On estime que sur les routes les meilleures de Mac Adam, la résistance est sept fois aussi considérable que sur les rails.

Si on y joint la seconde résistance, le frottement de l'es-

sieu sur sa boîte, on trouve que la somme est égale à un trentième' Au poids du véhicule et de sa charge, c'est-à-dire sr on attachait à l'extrémité de la voiture une corde et que cette corde d'abord tendue horizontalement vînt, après avoir passé sur une poulie fixée au milieu de la route, à tomber verticalement dans un puits, il faudrait pour entraîner la voiture ou tout au moins lui permettre de céder à la moindre impulsion, attacher à l'extrémité autant de kilogrammes qu'il y a de fois trente kilogrammes dans le poids du chariot.

Sur une route en fer, la résistance des essieux est à peu près la même et dépend du mode de construction du wagon, mais la résistance au pourtour delà roue est très-faible. La réunion des deux résistances pour une vitesse de moins de six lieues n'est plus que h deux-centième partie du poids du chariot et même moins encore. 11 résulte de là qu'un cheval, qu'une machine traînerait sur un chemin de fer de niveau en ligne droite, à une vitesse modérée de six lieues à l'heure, une charge de sept à neuf fois aussi grande que sur une route ordinaire.

La question de vitesse n'est pas négligeable comme on pourrait le croire. L'air, en effet, oppose de la résistance, Les wagons sont obligés de déplacer l'air, si bien qu'à une vitesse de 60 à 70 kilomètres à l'heure, la résistance devient double de ce qu'elle est à des vitesses modérées. En somme, A 60 ou 70 kilomètres, un moteur quelconque ne tuaîne plus sur un chemin de fer de niveau et en ligne droite que le tiers ou le quart de la charge qu'il traîne sur les routes à la vi-. tesse en usage.

Nous avons supposé la route horizontale, si elle devient inclinée, les avantages s'annulent progressivement, non pas que les frottements augmentent, au contraire, mais il se développe une troisième résistance à la marche, le poids du véhicule qui tend à reculer et reculerait en effet si les frottements et la force de traction ne faisaient équilibre et an delà

à la poussée en arrière. Cette résistance croît avec la pente.

Sur une pente de 4 millièmes, imperceptible à l'œil nu, la résistance totale sur un chemin de fer à une vitesse modérée est déjà double de la résistance due au frottement, la seule qui se manifeste en plaine. Sur une rampe de 8 millièmes, elle est triple, de 16 millièmes, elle est quintuple.

Les locomotives ayant à se traîner elles-mêmes, si la pente devient un peu forte, quand bien même elles posséderaient encore assez d'adhérence pour progresser, elles cessent d'offrir une force de traction économique : ou elles restent sur place, ou elles dépensent trop pour avancer même a\ec lenteur.

On admet assez généralement que l'usage des locomotives sur une pente de plus de 3 centièmes et demi cesse d être avantageuse. Pour citer un exemple, nous dirons que, sur le chemin de Turin, à Gènes, la dépense pour les trains de voyageurs est doublée. Quand la pente s'accroît de 0 millième à 35 millièmes; elle est deux fois et demi aussi grande pour les trains de marchandises. Il est indispensable, en eflet, d'entretenir sur les rampes, pour le remorquage des trains, des locomotives de renfort toujours allumées ; de là une augmentation dans la consommation du combustible, l'accroissement du personnel, une plus grande usure du matériel. Au retour, les rampes présentent toujours plus de danger; il faut craindre la vitesse qui va croissant et se servir de freins.

. Les rampes ne peuvent être réellement utilisées qu'à l'arrivée des gares extrêmes; là elles facilitent le départ des trains et amortissent leur vitesse à l'arrivée.

Le chemin, au lieu d'être rectiligne, ofîre-t-il des courbes ? Survient une quatrième résistance : la force centrifuge. Cette force tend à entraîner toujours en ligne droite le train quand il suit une courbe; de là un frottement énergique contre les rails extérieurs qui fatigue le matériel et l'use. Cette force

croit avec la vitesse et avec la courbure. Sur les routes ordinaires, la vitesse des voitures est trop faible pour que la force centrifuge soit bien sensible ; cependant, si Ton tourne trop court et un peu vite, on fait verser la voiture.

Sur les chemins de fer, non-seulement il se produit la résistance du rebord des roues contre le rail, mais encore deux autres effets bons à signaler. La roue extérieure et la roue intérieure, reliées par le même essieu, ont des vitesses différentes, puisque la première progresse sur une courbe plus grande que la seconde ; cette dernière est obligée de glisser un peu pendant que l'autre tourne. Premier frottement.

Second frottement : les essieux, étant parallèles dans les wagons, tendent à converger dans les courbes ; ils s'appuient énergiquement sur les boites à graisse et produisent encore une résistance.

Ces résultats amènent une perte de force dans la traction et nuisent à la conservation du matériel. Le frottement inégal au pourtour des roues engendre aussi une force de torsion à laquelle on n'a pas assez* songé jusqu'ici. L'essieu tend à se tordre sans cesse à une extrémité ou à une autre chaque fois qu'il passe dans une courbe.

Cet effet amène la désagrégation moléculaire de l'essieu. Les molécules tendent à glisser les unes sur les autres ; une séparation des portions superficielles a lieu, une fissure circulaire se forme, qui va sans cesse grandissant, et l'essieu, ainsi découpé du dehors en dedans, seulement maintenu par un noyau central, cède au premier choc un peu énergique. C'est aiusi qu'ont presque toujours lieu les ruptures d'essieu.

On voit donc, d'après ce qui précède, que les chemins de fer présentent de grands avantages au point de vue technique, mais à une condition : c'est de maintenir dans le tracé une faible inclinaisou des rampes et des courbes de petit rayon.

Les chemins de fer de montagne ne | cuvent être avanta-

238 DÉCOli VEKTES ET UN VENTlCKN S.

geux que dans îles conditions de trafic tout à lait exceptionnelles.

Les Irais de construction d'un chemin de 1er varient naturelleinent suivant le parcoure des lorrains et les exproprialions; mais on peut dire d'une manière générale qu'en France, dans les nouvelles lignes, il ne dépasserait pas 550,000 fr. par kilomètre.

La moyenne des chemins construits a été :

Vngleti'nv :ViO,00;>

Krann' 3111,(10»

lidgiqur 270,1)01)

AII.miijikii.- 401,000

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Les frais d'entretien, élevés pendant les deux premières années, descendent ensuite ; ou peut compter sur une dépense de 1400 fr. par kilomètre et par an. Tous les douze ans environ il laut renouveler les rails, les traverses et les coussinets.

Les Irais d'exploitation se résument, en ne tenant compte ipie de la consommation de combustible et de l'entretien des véhicules, à environ 1 fr. ou 1 fr. 50 c. par kilomètre. Les prix totaux, entretien, police, administration, etc., s'élèvent à 5 ou 4 fr.

Line certaine prévention, qui, du reste, tend à disparaître, exista longtemps contre les voyages en chemin de fer.

Quelques accidents graves, d'autres grossis par le manque de détails véridiques, ont fait croire que l'on était moins en sûreté sur une voie ferrée que partout ailleurs.

Il ressort, au contraire, de toutes les statistiques, que le chemin de fer est de toutes les voies de communication de beaucoup la moins dangereuse.

Les chilfres suivants, que nous empruntons à l'enquête faite avec tant de soin par le gouvernement français, enquête

dont les résultats ont été analysés avec un remarquable talent par M. Presser Tourneux, viennent démontrer cette vérité.

Depuis l'origine des chemins de fer en France, le rapport du nombre des voyageurs tués, au nombre des voyageurs transportés, est de 1 à 1 ,955,555; celui des voyageurs blessés de 1 à 496,551 .

Tandis que le service des messageries donne, pour la période comprise entre 1846 et 1855, 4 voyageur tué pour 555,463 transportés; 1 voyageur blessé pour 29,871.

Nous n'avons pas de renseignements certains sur le nombre des voyageurs transportés par mer, mais le Précuvseiw (V Anvers établit que, de 1852 à 1856 inclusivement, environ 6 pour 100 sur 30 à 55,000 navires ont péri; et les journaux anglais affirment que 20 pour 100 des passagers ou marins, naufragés dans ce laps de temps, ont perdu la vie.

En Belgique, dans le duché de Bade, et en Prusse, la proportion est encore plus rassurante.

Dans le premier de ces pays, et dans un espace de temps de plus de treize années, la statistique donne 1 voyageur tué pour 8,861,804 transportés, et 1 voyageur blessé pour prés de 2,000,000.

Dans le duché de Bade, en dix années d'exploitation, 1 tué sur 17,514,977, et 1 blessé sur 1,154,551.

En Prusse, 1 voyageur tué sur 21,411,488 voyageurs transportés, et un blessé sur 5,892,998.

Il ne faudrait pas conclure de ces chiffres que les chemins de fer sont mieux exploités, en Prusse et en Belgique, qu'en France et en Angleterre ; la circulation est de beaucoup inférieure en Prusse et en Belgique, et la vitesse de beaucoup moins grande qu'en France ; d'ailleurs , les trains spéciaux y sont excessivement rares, et le service de nuit moins fréquent.

Le danger est naturellement plus grand pour les employés

que pour les voyageurs ; les gardes-ligne sont plus particulièrement exposés; et cependant ces employés sont le plus souvent victimes de leur propre insouciance.

Les causes des accidents sont nombreuses ; on pourrait sans doute les diminuer encore par l'emploi plus rationnel des signaux électriques ; par le choix d'un bon personnel, rémunéré selon son travail, et bien surveillé ; par la bonne construction du matériel roulant et fixe (aiguilles, disques, etc.).

Quant aux freins, quelque bien disposés qu'ils soient, ils n'éviteront jamais les collisions entre deux trains; dans les cas les plus généraux, ils peuvent cependant les atténuer, et a ce point de vue ou ne saurait trop les perfectionner.

Nous avons eu en France, dans le commencement de notre exploitation, à une époque où le personnel n était pas formé, où le matériel était défectueux, des accidents terribles, tels que celui de Versailles et celui de Fampoux, qui ont considérablement augmenté la moyenne.

Ils ne sont plus à craindre aujourd'hui. Le matériel est perfectionné, et^ le personnel qui était entièrement à créer, qui avait à apprendre un service complètement nouveau, est aujourd'hui instruit, très au fait de ses devoirs et de sa responsabilité.

Nous sommes donc convaincus que la moyenne que nous avons donnée baissera encore dans de grandes proportions, et que la sécurité sur les chemins de fer deviendra, dans un délai rapproché, aussi grande que possible.

Systèmes nouveaux. — Chemins de 1er à lorte penlc et à faible rayott tic courbure. — Matériel Arnoux et Dclannoy. — Voie Laignel. — Matériel Edmond Hoy. — Locomotives flexibles et puissante*. — Système Petiet, Karchaërt, Steirdorff, Verpillieux, Flachal, Meyer. — Locomotive Jouffroy. — Locomotive laminoir Séguicr. — Système Agudio. — Chemin de fer atmosphérique de Saint-Germain. — Chemin pneumatique de Sydenham. — Système Eolique Andraud, Pecqueur. — Chemin de fer hydraulique Girard. — Chemin de fer électrique. — Avantages et inconvénients.

Les nécessités d'un trafic toujours croissant, et qui réclame des frais d'établissement de plus en plus réduits, ont progressivement modifié les conditions de construction des chemins de fer. On lend à adopter des pentes phis grandes qu'autrefois et des courbes de moindre rayon. Le matériel doit lui-même, comme conséquence, subir des modifications. Les ingénieurs ont mis à l'étude et construit dans ces dernières années des machines d'une puissance énorme et d'une disposition nouvelle, permettant le passage des trains dans des courbes plus réduites

Nous jetterons un coup d'oeil rapide sur ces essais, dont, en somme, il serait imprudent de juger maintenant la véritable valeur.

D'un autre côté, d'aulres systèmes de propulsion des trains ont été imaginés et même essayés. Il est bon, pour l'histoire des découvertes, qu'on les trouve au moins esquissés ici.

Nous résumerons donc brièvement les systèmes qui ont lait le plus de bruit dans le public, eu montrant leurs inconvénients et leurs avantages.

£42 DÈCOUVEKTES ET INVENTIONS.

Les courbes surtout ont commencé par attirer l'attention. Que de place ne gagnerait-on pas en adoptant des coudes brusques. Un ingénieur de mérite, M. Arnoux, a résolu le problème entre certaines limites, en modifiant complètement le matériel des chemins de fer. Son système a été appliqué sur la ligne de Sceaux, où tout le monde a pu admirer ces trains qui tournent assez sur eux-mêmes pour que le voyageur placé en tête puisse se trouver presque en face du voyageur placé en queue.

Les wagons adoptés par M. Arnoux ressemblent beaucoup, par la disposition dès roues, à nos voitures ordinaires. Les roues tournent sur les fusées et chaque wagon a deux trains distincts, celui d'avant et d'arrière.

Les essieux sont libres de s'orienter autour d'une cheville centrale. L'avant-train et Y arrière-train sont liés par une llcche traversée par les chevilles-ouvrières des essieux.

Chaque' voiture est réunie à la suivante par une barre rigide, traversée aussi par la cheville-ouvrière de l'arrièretrain de la voiture qui précède et celle de l'avant-train qui suit.

Sous l'essieu d'avant-train de la première voiture se trouve une traverse parallèle à l'essieu et solidaire; elle se termine à chaque extrémité par une fourche verticale dont les branches, descendant à la hauteur des rails, portent quatre galets. Ces galets touchent assez le rail pour que, au moindre changement de direction de la voie, les galets, subissant un effort, fassent tourner la traverse et l'essieu qui lui est solidaire dans la direction de moindre résistance, c'est-à-dire dans la direction même du rail.

On comprendra vile maintenant le jeu de cette disposition. Un« courbe survient; les galets directeurs de la première voiture obligent les essieux à s'orienter convenablement. Immédiatement la même orientation est transmise au second

essieu par une ( haine sans lin, qui est fixée sur deux poulies horizontales à cheval sur chaque essieu. De la première à la seconde voiture, la traction s'opère par la tringle rigide, et la direction voulue est précisée encore à l'aide d'une chaîne de transmission et de poulies fixées sur les chevilles-ouvrières du dernier train et de l'avant-train des deux voitures en présence.

Ce système offre des inconvénients évidents. A moins de modifier la disposition des chaînes et des poulies, on ne peut pas marcher en arrière. Les organes employés sont nombreux et se détériorent ; il y a des frottements considérables, et les essieux, dans certains cas, engendrent des résistances qui tendent à faire dérailler les trains. M. Henri Àrnoux, fils de rinventeur, a beaucoup perfectionné ce matériel en supprimant les chaînes et les poulies, et en les remplaçant par un mode de transmission ingénieux. Tout le principe de l'innovation repose sur le changement angulaire que l'on peut faire subir à un parallélogramme mobile à ses sommets, en poussant plus ou moins l'un d'eux. On sait bien que, écartant l'un des sommets, l'angle opposé s'agrandira en conséquence. Tout le monde a présent à la mémoire ce jeu d'enfants, formé de baguettes planes de bois assemblées en losange et portant des soldats miniature ; on fait avancer ou reculer ces régiments en ramenant vers soi ou en repoussant le sommet du parallélogramme. Tel est le cas ici.

Un manchon revêt l'essieu et peut glisser latéralement suivant l'axe.

Quatre bielles forment un losange dans le plan horizontal, qui a pour diagonale l'essieu. Un sommet repose sur la flèche qui réunit l'essieu d'avant à l'essieu d'arrière; le sommet opposé est relié au timon de la voiture suivante, les deux sommets opposés sont appliqués sur le manchon.

Que les galets directeurs fassent incliner le premier essieu, immédiatement la flèche dévie, modifie l'angle du parallélogramme qui lui est attenant. Les deux bielles inclinées pous-

sent le manchon, qui dévie latéralement ; en même temps, le sommet opposé prend une position correspondante et transmet l'inclinaison nouvelle au timon, qui, à son tour, changeant de direction, agit sur le losange de la voiture suivante, et ainsi de suite.

Cette modification a permis aux trains Arnoux de marcher arrière et de prendre strictement l'orientation exigée par la courbe toujours en temps utile, ce qui n'avait pas lieu avant. L'Académie des sciences a jugé le perfectionnement digne du grand prix de mécanique.

Il faut remarquer cependant que ce système n'en reste pas moins compliqué, cher, exige des frais d'entretien élevés et ne saurait être employé pour traîner des charges considérables. Au démarrage, tous les wagons étant liés ensemble, il exige un grand accroissement d'effort.

M. Arnoux a proposé son nouveau matériel pour le service des grandes lignes, tout en conservant les dispositions actuelles, et uniquement pour diminuer l'usure des roues et l'effort de traction au 'passage des courbes. Un essai a été tenté sur la ligne du Nord et sur celle d'Orléans ; mais on a constaté que les voitures de ce système étaient moins douces que les autres, que l'attelage rigide nuisait à la souplesse des mouvements, que le graissage se fait mal, que les fusées s'usent vite, s'échauffent et peuvent ainsi offrir une source de danger.

Un ingénieur civil, M. Delannoy/est parvenu cependant à diminuer beaucoup ces inconvénients: On est arrivé, sur le chemin de Sceaux, à supprimer les galets directeurs et à conserver le parallélisme des essieux, en se bornant à rendre folle l'une des deux roues portées sur un même essieu. Ajoutons encore, avant de passer outre, que M. Arnoux a construit une machine à roues couplées assez puissante, et qui rend son système réellement applicable dans beaucoup de circonstances .

M. Laignel, sans modifier le matériel, a pensé pouvoir arriver cependant à diminuer la résistance due à la traction dans

ce, galet-» directeurs, rr, ressort de suspension. /, b.irre d'attelage.

bb, bielle, ce, galet incliné. /, limon. X, bair? il'altîlag \

U9, galets directeurs, et, essieu, mm, manchon, bb, bielles. Fig. 112. - Matériel Arnoux modifié.

les courbes. Il a adopté partout des courbes do même rayon , des courbes de 50 mètres; puis, au lieu de faire rouler sur un rail ordinaire la roue intérieure qui doit parcourir un moin-

DÈCOIÏVEKTES ET INVENTIONS.

dre espace .qiie la roue opposée, il la fait tourner sur un rail plat a rebord. En d'autres termes, dans les courbes, le rail intérieur est plat et la roue tourne sur son rebord. Dans ces conditions, on rachète, par l'augmentation de diamètre de la roue, l'augmentation de vitesse de la roue jumelle résultant de la différence de longueur de la courbe extérieure avec la courbe intérieure. Ce moyen très-simple diminue, en effet, la résistance, mais il offre plusieurs inconvénients : d'abord l'usure du bourrelet est rapide et modifie les rapports de vitesse qui avaient été calculés pour compenser l'accélération d'une des roues sur l'autre ; ensuite la roue frotte contre le rebord du rail et engendre un frottement énergique.

M. Edmond Itoy a proposé un autre système de matériel dans lequel, comme dans le matériel Arnoux, les roues sont indépendantes et les essieux mobiles. 11 n'a pas paru, aux essais qui en ont été faits, présenter de sérieux avantages sur ce qui avait été imaginé jusqu'ici, et il possède, en outre, plusieurs inconvénients propres.

On tend de plus en plus maintenant à conserver le système actuel de matériel, mais en modifiant la locomotive, en la rendant très-puissante et très-flexible. C'est, en effet, la machine qui, dans les courbes, produit le plus de résistance à la marche ; c'est d'elle aussi que dépend la force ascensionnelle pour la remonte des rampes. Le problème abordé par les ingénieurs de notre époque peut se résumer ainsi :

Grande surface de chauffe, c'est-à-dire grande puissance ; grande pression et grande adhérence des roues motrices; faible poids mort, eu égard à la puissance développée, pour arriver à gravir des rampes très-inclinées ; charge modérée sur les roues ; écarteinent modéré - des essieux parallèles extrêmes pour passer dans des courbes de petit rayon.

Nous ne pouvons passer en revue toutes les tentatives qui ont été faites pour se rapprocher le plus de t es conditions ; nous citerons seulement les types les plus remarquables.

Après la machine Engerth, qui dessert les fortes rampes, a été construite, en France, sous la direction de M. Petiet, une très-belle locomotive pour marchandises à douze roues 1 , perfectionnée depuis par M. Beugniot. Trois paires de roues accouplées sont commandées par les pistons d'une paire de deux cylindres, trois autres paires par les pistons des deux autres cylindres ; on tire ainsi parti de l'adhérence produite par le poids total de la machine. On répartit la charge sur douze points d'appui, de telle façon que la charge normale sur un de ces -points n'est que de 9 à 10 tonnes. L'écartement des essieux extrêmes n'est que de 2 ,u ,280; ils ont dans leurs boîtes un jeu de plusieurs millimètres. Aussi ces machines passent dans des courbes de petit rayon, même dans des courbes de 80 mètres. Le foyer de ces locomotives, connu sous le nom de foyer Belpaire, s'étend pardessus les roues. La hauteur de la chaudière est telle, que l'on " est obligé de substituer à la cheminée verticale une cheminée horizontale recourbée à son extrémité ; on reconnaîtra vite cette locomotive à ce signe distinctif sur les lignes de la Compagnie du Nord. On remorque avec ces locomotives, sur les rampes de 0 m ,005 du chemin du Nord, des charges de 655 tonnes brutes à la vitesse de 25 kilomètres ; on pourrait remorquer 80 tonnes brutes sur une rampe de 5 centimètres.

La locomotive Rarchaèrt a fait certain bruit depuis quelque temps; elle se rapproche beaucoup de la machine Kngerth. Pour établir entre le dernier essieu de la machine et le premier essieu du tender une liaison telle que les deux groupes se commandent, il a recours à des leviers à la place d'engrenages. Le système employé par M. Rarchaèrt est extrêmement ingénieux, mais peut-être un peu complexe, par conséquent coûteux et délicat de construction.

M. Steirdoff a exposé à Londres, en 1862, une locomotive

1 Voir Causeries scienlifiqnes. t. IV.

cTim modèle tout nouveau, destinée à remonter des pentes de 2 centimètres et à passer dans des courbes de 114 mètres de rayon avec une charge de 110 tonnes brutes, avec une vitesse de 15 kil. à l'heure.

D'après l'opinion très-auloriséc de M. Pcrdonnet, la machine SteirdotT fonctionnerait bien, mais elle est tellement compliquée qu'elle parait être d'un entretien très-difficile et coûteux. En général, on peut dire que si l'engrenage dont s'est servi Engerth pour relier la machine au tender offre des inconvénients, les moyeas de substitution proposés, en les faisant disparaître, en créent de nouveaux peut-être plus grands encore que ceux qu'ils veulent éviter.

M. Verpillieux a imaginé, pour le chemin de fer de Saint- Étieime à Lyon, placé dans des conditions toutes spéciales, une machine également digne d'être signalée. Ce chemin présente de nombreuses courbes de petit rayon et des pentes très-fortes. La voie est habituellement recouverte de boue formée par les détritus de houille tombés et humectés par l'eau de pluie ; les rails déjà anciens sont d'une faible résistance. 11 fallait créer un type puissant, d'une grande adhérence malgré les mauvaises qualités de la voie, et cependant légère. — M. Verpillieux a placé sous le tenderun mécanisme moteur en tout semblable à celui de la machine et mettant en mouvement l'un des essieux, couplé lui-même avec son voisin. On double ainsi, au moment voulu, l'effort de traction de la machine sans surcharger la voie. La vapeur de cette petite machine auxiliaire est fournie par la chaudière de la locomotive.

L'idée est ingénieuse; mais le générateur de vapeur ne pouvant avoir de grandes dimensions, on est obligé de marcher à petite vitesse. L'appareil supplémentaire élève le prix de revient et s'use vite,

M. Sturrock a récemment, en Angleterre, copié la machine précédente. Cependant, au lieu de faire passer la va-

CHEMINS DE FEK. 219

peur de l'appareil moteur supplémentaire dans la cheminée de la locomotive, il l'utilise pour chauffer l'eau d'alimentation. — Ce n'est pas un progrès; au contraire. Les machines Sturrock fonctionnent néanmoins sur plusieurs lignes de la Grande-Bretagne.

La machine Flachat est basée sur le même principe que celle de M. Verpillieux. M. Eugène Flachat s'est proposé de franchir des rampes de 5 et 6 centimètres avec un matériel susceptible de tourner dans de très-petites courbes. L'effort de traction à vaincre s'élève jusqu'au seizième du poids remorqué. L'habile ingénieur a placé la chaudière sur deux Irucs à six roues, et il espère lui donner ainsi, sans charger outre mesure les rails, jusqu'à 400 mètres de surface de chauffe. Tous les trucs du train sont directement mus par des cylindres qui reçoivent la vapeur de la chaudière par des conduits à articulation flexible. — Même objection qu'aux systèmes précédents.

M. Meyer a, dans ces derniers temps, proposé un type trèsanalogue à la locomotive Petiet, mais auquel il donne par d'heureuses combinaisons une flexibilité encore plus grande. D'après l'inventeur, la machine aurait un prix de revient moindre que celles de ses concurrents, permettrait d'établir des chemins à grand trafic sur des rampes de 5 à 6 centimètres et des courbes de 50 mètres. 11 est certain que le modèle Meyer est un des plus ingénieux que l'on ait imaginé ; il reste à savoir comment il se comporterait en pratique.

En somme, tous les systèmes de locomotives proposés jusqu'ici ont leurs avantages propres; mais on ne saurait encore attribuer à l'une ou à l'autre une préférence certaine. Elles ne fonctionnent pas depuis assez longtemps pour que les ingénieurs puissent se faireàleur égard une opinion définitive.

Bien avant ces tentatives récentes, qui ont pour caractère distinct de peu modifier le matériel cf la voie, on avait essayé

de résoudre le problème en se servant cette fois de machines dont l'adhérence était basée sur d'autres principes et qui nécessitaient une voie spéciale.

Tels sont les systèmes de M. de Jouifroy, fils du marquis Claude Jouflroy d'Alans, dont le nom est devenu inséparable de l'invention des bateaux à vapeur, et de M. le baron Sésuier membre de l'Institut.

La machine de M. de Jouflroy, proposée en 1844, est formée de deux trains distincts, un pour le mécanisme seul en avant, un second pour la chaudière. Les deux trains, réunis par une articulation, sont portés par deux roues seulement.

Le mécanisme moteur actionne une grande roue placée au centre de l'avant-train, en fer, avec jante en bois reposant sur un rail strié posé au milieu de la voie : cette roue détermine l'adhérence. Le mouvement lui est transmis par l'entremise de poulies et de courroies. Le tender et les wagons sont à deux roues libres sur l'essieu et réunis par une articulation centrale : les rails sont en fonte et à rebord. Ce système n'a pas reçu d'application, mais on peut se demander si les roues striées suffiraient pour l'adhérence dans de fortes rampes, si les wagons, bien qu'articulés et avec roues libres, ne produiraient pas des frottements considérables sur la joue du rail, si enfin le mécanisme si primitif des courroies eût pu être utilisé pour un service un peu important. En outre, la chaudière, portée sur un seul essieu, n'aurait jamais pu être puissante et aurait fatigué la voie. Les rails à rebord sont condamnés depuis longtemps ; les escarbilles et les cailloux se placent dessus et font subir au train des chocs désagréables. La fonte elle-même se brise facilement. La roue centrale aurait vite sans doute laissé dans les stries du rail médian des débris du bois de la jante, et l'adhérence aurait été réduite à peu de chose. Dans les courbes, la force centrifuge aurait amené une résistance énorme à la traction. Enfin le mode d'attelage engendrerait un mouvement très-dur pour les voya-

geins. Il ne nous semble pas que le chemin de M. de Jouïfroy puisse jamais êtiv exécuté avec avantage.

En 1845, M. le baron Séguier décrivait pour la première l'ois un système notablement différent de celui qui précède et susceptible d'application.

L'adhérence est encore obtenue à l'aide d'un rail médian, ou plutôt d'une bande de 1er placée au centre de la voie et un peu au-dessus du niveau du ballast. Deux rouleaux horizontaux, disposés sous la locomotive, saisissent ce rail comme le rouleau d'un laminoir, et tournent mus par la machine eu progressant le long de ce point d'appui.

La force qui presse les rouleaux sur chacune des laces de la bande centrale, et qui par conséquent crée l'adhérence, est constamment en rapport avec la charge à remorquer par un artifice très-simple. Les rouleaux adhérents sont appliqués à l'aide d'une pince, d'une sorte de tenaille. Prenez une tenaille ordinaire, appuyez de plus en plus sur les deux branches, et les mâchoires de l'outil mordront de plus en plus : tel est le cas ici. Le train entier est lié aux branches d'une sorte de tenaille dont les mâchoires forment les rouleaux adhérents.

A l'aide de ce dispositif, plus la résistance à la traction croit, plus les rouleaux serrent la bande centrale. En d'autres termes, l'adhérence se proportionne toujours d'elle-même à l'etïbrt de traction qu'il s'agit de vaincre 1 .

Un ingénieur anglais, M. Fell, a tout récemment tiré parti ilu système de M. le baron Séguier pour la traversée du mont Cenis. La ligne d'essai est située entre Lens-le-Bourg et le Sommet; elle commence à la hauteur de l 5 622 m au-dessus du niveau de la mer, et se termine à une élévation de 1,770"'. Elle a 1 960 m de longueur ; la pente moyenne est de 7 centimètres 1/2, la pente maximum de 9 centimètres ; il se trouve une courbe de 40 m dans le parcours.

1 Causeries scientifiques, t. IV.

252 DÉCOU VEHTES ET INVENTIONS.

D'après M. Fell, l'expérience a prouvé que les pentes de 66 à 90 millimètres peuvent être, par le moyen du rail central, substituées aux pentes de 33 à 40 millimètres auxquelles ou s'était arrêté jusqu'ici ; on peut passer dans des courbes de moins de 40 mètres.

La lit»ne de fer revient en moyenne à 50,000 au lieu de 33,000 par kilomètre;* mais l'adoption des fortes pentes et des courbes réduites compense et au delà la dépense kilométrique et amène facilement une économie d'un tiers au moins sur la construction 1 .

A ce propos M. le baron Séguier communiquait à T Académie des sciences, le 26 mars 1866, une note dont nous extrayons quelques passages et qui fait réellement toucber du doigt les avantages du nouveau mode de locomotion pour l'établissement des chemins de fer du troisième réseau.

« Uneroie ferrée, installée sur l'un des côtés de nos routes impériales, dit M. Séguier, n'offrirait pas des pentes pareilles à celles du mont Cenis ; nos routes départementales, nos chemins de grande communication eux-mêmes, avec leur maximum de pente réglementaire de 5 centimètres , ne présenteraient point à vaincre de telles difficultés d'ascension.

« Pour vous rappeler en ce moment brièvement tous les avantages du système que nous vous présentions naguère, permettez-nous de répéter dans cette enceinte une comparaison juste et spirituelle tombée dans notre oreille d'une bouche auguste : • Les convois sur les chemins de fer, nous disait- « elle dans un langage figuré, ressemblent au défilé d'un « troupeau de moutons précédé d'un éléphant ; or, pour faire « passer l'éléphant, il faut une solidité de voie qui serait inu- < tile si un simple bélier marchait en tête. L'essieu moteur « de la locomotive porte environ 18 tonnes, les essieux des « wagons qui la suivent ne supportent que le tiers de cette

* Can8.ries scientifique*, l. V.

« charge; le passage de la locomotive' exige donc seul un « échantillon de rail plus fort que celui nécessaire à la circule lation des wagons, et tous les travaux d'art de la voie « doivent satisfaire au passage de l'éléphant ! »

« Messieurs, loin de nous la pensée d'exercer une critique sur les remarquables conceptions mécaniques sorties du génie d'habiles constructeurs allemands et français, en appelant à notre tour du nom d'un quadrupède plus considérable encore les énormes locomotives à six roues couplées, pesant plus de 60 tonnes, créées pour gravir le Sommering et autres escarpements semblables, au travers desquels certains chemins de fer ont été nouvellement tracés ! Contentons-nous d'affirmer que le bélier souhaité en tète du troupeau par l'auguste volonté peut n'être qu'une modeste brebis. En effet, Messieurs, avec notre système de traction par laminage, nos roues motrices horizontales étant serrées contre le rail intermédiaire par la seule résistance du convoi, le poids de la locomotive ne joue plus aucun rôle pour l'adhérence ; il peut dès lors être strictement réduit à celui des organes indispensables à la production de la force motrice. C'est ainsi que, composant notre moteur d'une puissante chaudière à double foyer en tôle d'acier, du poids de 18 tonnes, portée sur une plateforme à trois essieux, et d'un mécanisme à quatre cylindres pesant 12 tonnes, destinés à faire tourner nos roues motrices horizontales, installées elles-mêmes dans un bâti supporté par deux essieux, nous arrivons très-facilement à n'imposer à chacun des cinq essieux soutenant sur les rails la masse totale de 50 tonnes de notre moteur complet, qu'une charge de 6 tonnes, c'est-à-dire celle-là même qui pèse habituellement sur chacun des essieux des wagons de marchandises l .

' La locomotive de notre système, dont nous n'indiquons ici que les dispositions caractéristiques, a été composée par M. Puméry, ingénieur civil, membre du comité des arts mécaniques à la Société d'encouragement pour l'industrie nationale, désignée directement par l'Empereur pour la réalisation pratique du système de traction par laminage en France.

25Î DÉCO 1J Y fi II TES ET INVENTIONS.

« La répartition suV les cinq essieux, du moteur rendu possible pur notre système réalise, sans exception, l'uniformité du chargement maximum de 6 tonnes ordinairement usité pour les essieux des wagons des chemins de 1er.; dès lors l'échantillon des rails, calculé aujourd'hui en vue du passage d'essieux moteurs chargés de 14 à 18 tonnes, pourrait être réduit saus inconvénient.

« Ce ne serait pas le seul avantage offert par cette installation séparée du générateur de vapeur et du mécanisme de traction sur des supports distincts; ce genre de construction permet de désunir rapidement la chaudière et le moteur. 11 apportera dans le matériel des locomotives une simplification et une économie de plus d'une sorte ; une même chaudière pourra faire le service de trois appareils de traction. Détachée d'un mécanisme qui vient de fonctionner, avant besoin de nettoyage et de vérification, réattelée immédiatement à un autre en parfait état d'entretien, la même chaudière serait, par la continuité de son service, soustraite aux détériorations produites par les effets sur le métal des variations de température. Le charbon des allumages successifs et celui brûlé pendant les temps d'arrêt pour nettoyage et vérification se trouverait économisé ; une partie des dépôts qui se forment principalement au moment du refroidissement du liquide serait ainsi évitée. Le capital consacré à l'acquisition des locomotives et à leur entretien serait considérablement diminué. 1 « L'adhérence de nos roues motrices horizontales, puisée dans la seule résistance du convoi, permet aux essieux moteurs de tourner constamment sans un minimum de pression, par conséquent avec la moindre force perdue dans les frottements d'axe. Noire système jouit seul de cet avantage. 11 en est tout autrement des essieux moteurs des locomotives actuelles; ceux-ci tournent toujours sous un maximum de frottement, puisqu'ils supportent incessamment la partie du poids de la locomotive qui leur est affectée pour l'adhérence

des roues sur les rails, soit que la locomotive chemine seule, soit qu'elle traîne un lourd convoi. Par notre dispositif, emprunté à la pince du banc à étirer, les choses se passent autrement : la résistance du convoi étant la cause unique du serrage de nos roues motrices contre le rail intermédiaire, elles tournent sans un frottement d'axe minimum, puisque l'effort de rapprochement reste constamment en équation avec la résistance même des wagons traînés qui le produit. Tous les progrès de l'art de la construction peuvent, par un tel système, être utilisés au profit de la la légèreté du moteur.

« La locomotive, avant de rien remorquer, doit se transporter elle-même ; aussi notre intelligence souffre vivement lorsque nous voyons les fortes rampes admises dans les tracés nouveaux franchies par le seul poids de lourdes machines, dont la plus grande partie de la puissance est absorbée par leur propre ascension

« Messieurs, les conditions économiques d'établissement et d'exploitation des chemins de fer du troisième réseau exigent évidemment des innovations capitales. Le mode de traction actuel, par le fait seul du poids des locomotives, doit être remplacé; il entraîne trop de frais dans l'établissement et l'entretien de la voie; il amoindrit les profits de la traction par le transport de poids morts trop considérables.

« La locomotion rapide fait naitre l'idée de puissance unie à la légèreté. L'étude des êtres vivants nous démontre* que c'est ainsi que le Créateur a résolu ce difficile problème. L hirondelle dans l'air, le cerf sur la terre, le marsouin dans l'eau en sont des exemples frappants.

o Espérons donc qu'un système deux fois conçu en France, qui vient de faire preuve d'une possibilité pour nous jamais douteuse, hautement patronné par le chef de l'État, qui en a eu lui-même la pensée, figurera à l'Exposition prochaine autrement que par la seule application du mont Genis, réalisée soils la direction d'un ingénieur étranger.

11 convient de signaler aussi le système de M. Agudio, ancien élève de l'École centrale, député au parlement italien, dont un modèle a figuré à l'Exposition de Londres eu 186'2, et qui paraît devoir être appliqué au passage du Simplon.

C'est un chemin de" fer à machine fixe, disposé comme les plans inclinés exploités dans quelques localités.

Au centre du plan incliné qu'il s'agit de remonter se trouve un cable fixe et résistant, câble de touage, puisqu'il joue le rôle de la chaîne noyée dans le touage des voies navigables. Le train est précédé d'un wagon porteur de tambours et de poulies convenablement disposés. Le cable fixe s'engage sur ces tambours ; un second cable beaucoup plus léger, dit cable moteur y court le long de la voie maintenue sur des poulies, parallèlement au premier, entraîné par des machines fixes installées à l'arrivée et au départ. Un des trains monte pendant que l'autre redescend. Cette courroie motrice s'engage sur les poulies du wagon remorqueur, leur donne le mouvement qu'elles transmettent aux tambours. Les tambours tournent en tirant sur le câble central, et le train monte.

Les inconvénients des plans inclinés sont à peu près tournés par cette heureuse disposition. Le câble de touage restant immobile, on peut lui donner un grand diamètre et l'inlléchir; quel qu'en soit le poids, il n'augmente pas en effet la résistance à vaincre pour la machine. Le câble moteur étant au contraire d'un petit diamètre et très-léger, on peut le plier à la courbure de la voie. Enfin il n'est pas nécessaire de lui donner une grande vitesse, puisqu'on peut toujours accélérer la marche du train en combinant convenablement le rapport des diamètres des poulies du wagon locomoteur. A la descente, on est d'ailleurs maître d'accélérer ou de ralentir par ce moyen la vitesse du train ; il suffit de l'aire passer le bras moteur d'une poulie sur un autre d'un diamètre différent, ou même mieux sur une pouhe folle pour arrêter tout à fait les voitures.

Le défaut d'adhérence étant toujours la difficulté première que l'on reucontre quand il s'agit de gravir des rampes, des physiciens ingénieux ont pensé à l'augmenter considérablement sans toucher en aucune façon au mécanisme moteur. MM. Ambcrger, Nicklès et Cassai curent l'idée d'utiliser la propriété (pie possède le for doux de s aimanter sous l'action d'un courant électrique. Partant de ce principe, ils transformèrent en aimant la partie inférieure des roues motrices ; une bobine magnéto- électrique suivait en dedans le contour de chaque roue, et elle aimantait le fer de la jante en temps voulu, quand le courant d'une pile placée sur la locomotive passait dans ses fils.

Les inventeurs ont obtenu les résultats suivants :

Chacune des roues, de l m ,10 de diamètre, était entourée d'une bobine formée par un fil de cuivre de 250 ra . On fait passer par ces bobines un courant produit par une pile de 1G éléments Bunsen renfermée dans une boîte de 16™ de longueur sur 0 m ,50 de largeur et 0 m ,45 de hauteur. L'adhérence due au poids des roues était, sur des rails secs, de 350 kilogrammes ; l'adhérence supplémentaire obtenue au moyen de l'électro-magnétisme, de 450 kilog.

Par un temps de brouillard, 100 kilog. suffiraient pour vaincre l'adhérence des roues et les frottements de l'appa* reil; l'adhérence magnétique ne produit que 50 kilog.

Expérimenté à Lyon, le système Amberger, Nicklès et Cassai n'a pas fourni de bons résultats. Les pôles, au lieu de se trouver juste quand il était nécessaire dans le diamètre vertical, étaient plutôt sur le diamètre hopizontal, et on perdait ainsi en adhérence. Nous pensons néanmoins ^ue ce système, modifié convenablement, amènerait un surcroît d'adhérence assez considérable pour être utilement appliqué.

Nous aurons terminé cette esquisse quand nous aurons fait connaître les tentatives qui se sont produites à différentes

époques pour remplacer, dans l'exploitation des chemins de 1er, la vapeur par d'autres forces motrices. L'attention publique, à plusieurs reprises, a été attirée par les systèmes atmosphériques, les locomotives à air, les locomotives électriques, les chemins coliques, hydrauliques, pneumatiques.

Il y a très-peu d'années encore, on remontait la rampe du Pecq à Saint-Germain A l'aide d'une disposition spéciale connue sous la dénomination assez vague de chemin atmosphérique. Les étrangers et les provinciaux allaient souvent A Saint-Germain pour voir ce curieux spécimen qui vous entraînait rapidement sans moteur apparent. Le chemin de fer atmosphérique a lait beaucoup de bruit; il avait môme été sur le point, pensaient quelques ingénieurs un peu trop vite, de détrôner les locomotives. 11 mérite une description à tous égards.

En principe, mettez dans un tube une boulette; aspirez par le côté opposé, la boule viendra jusqu'à vous. Telle est l'idée première du chemin atmosphérique. 11 s'agit de raréfier dans un tube l'air qui se trouve eu avant d'un piston moteur. La pression atmosphérique appuie sur le piston du côté opposé et le pousse. Attachez un train au piston, et la traction est toute trouvée.

L'invention, simple en théorie, offrait de graves difficultés en pratique.

En 1810, un ingénieur, David Medhurst, proposa ce système pour le transport des marchandises, journaux, lettres, paquets ; les objets voyageaient dans le tube, entraînés par le piston. Plustand, il songea à transmettre à l'extérieur l'action du piston entraîné dans le tube et à pousser ainsi des wagons sur une voie ordinaire. La tige qui reliait le piston au premier wagon glissai! dans une rainure fermée avant et après le passage du train par une soupape hydraulique. L'essai réussil mal ; d'ailleurs il fallait avec eette soupape hydrau-

CHEMI

lique se contenter de se mouvoir toujours sur un chemin de niveau.

En 18oi, un Américain, Pinkus, substitua à la soupape de Medhurst une soupape en cuir; l'essai demeura encore infructueux.

Le problème fut résolu en 1842 par MM. Clegg et Samutia, et le premier chemin de 1er atmosphérique fut établi sur une longueur de 2 700 m en Irlande, entre Kingstown et Daikey; le second essai eut lieu en France, sur la rampe du Pecq.

Dans ce chemin, d'ailleurs très-periectionné, le tuyau qui recevait le piston moteur était situé au milieu de. la voie et il avait 0 m ,05 de diamètre. H portait A sa partie supérieure une fente longitudinale par laquelle passait une lame de tôle reliant le piston à la barre d'attelage du premier wagon.

La fente était fermée tout le long de la route par une bande de cuir renforcée par des plaques de fer assez

S DK KEH. 259

courtes pour leur laisser une flexibilité suffisante. Cette soupape s'ouvrait du dedans au dehors quand la plaque passait; ' des rouleaux placés derrière le piston et de diamètre de plus en plus grand soulevaient progressivement la bande de cuir et préparait son ouverture au moment convenable.

Le piston était double et muni d'un contre-poids pour équilibrer tout l'appareil et empêcher la garniture de trop frotter sur le tuyau.

Le vide était fait par une machine fixe installée à Saint- Germain. Les machines pneumatiques se composaient de quatre corps de pompe de 2 m ,53 de diamètre et de 2 m de hauteur ; elles étaient mues par des machines de 400 chevaux et enlevaient 4 mètres cubes par minute. Le diamètre du tube était calculé de manière à donner une vitesse de 15 lieues à l'heure avec une charge de 54 tonnes et une pression de 1|5 d'atmosphère. Le chemin de Saint-Germain avait une pente de 3 centimètres 1/2 et une longueur de 5,400 mètres.

Si on avait eu recours au système atmosphérique pour remonter cette rampe, c'est qu'on pensait alors qu'il serait plus économique que les locomotives; l'expérience a prouvé le contraire pendant quatorze ans. On a trouvé qu'avec des machinés fixes les frais de traction s'élevaient à 3 fr. 80 c. par kilomètre, et avec les locomotives à i fr. 30 c. — Il est vrai qu'on pourrait, en employant mieux la force, diminuer la dépense, qui nous paraît excessive dans le système de Saint- Germain; mais.il faut ajouter aussi qu'avec les locomotives à forte pente dont nous disposons maintenant, on ne dépenserait certainement pas 1 fr. 25 c.

Le système atmosphérique en outre est très-coûteux de construction et se prête difficilement aux exigences du service, telles que manœuvres des grandes gares, passage à niveau, etc. L'accroissement du travail est limité, il ne l'est jamais avec les locomotives. 11 nous paraît évident, sans in-

sister davantage, que le chemin atmosphérique doit être absolument rejeté des applications sur grande échelle,. On lui

préférera toujours maintenant soit le système des plans inclinés avec machines Séguier ou Agudio, soit diiectement les

«202 DKCOU VK 11 TES ET INVENTIONS.

locomotives. Depuis 1859, il ne fonctionne plus sur le chemin de Saint-Germain.

Le chemin de fer atmosphérique condamné par le grand trafic, on en est revenu dans ces dernières années à l'idée première de l'ingénieur danois Medhurst, à son application au transport des lettres <t des paquets.

Les sacs de lettres et les petits colis sont transportés sous quelques nies de Londres dans des conduits en fonte ou en maçonnerie de 75 centimètres à l"*50 de diamètre, et le chariot qui les porte est attaché à un piston qui s'avance en vertu de la différence de pression qui s'exerce sur chacune des faces. Cette poste atmosphérique a donné de hons résultats et il a été question à plusieurs reprises de l'essayer également à Paris ! .

Ici, on le voit, il n'y a plus traction du piston moteur au dehors du tuhe pneumatique. Tout le matériel est placé à l'intérieur. La tentative ayant réussi, ou a, comme toujours, remonté une seconde fois du particulier au général et on s'est demandé pourquoi ce nouveau système modifié ne serait pas applicable aux voyageurs. Une ligne d'essai a été élahlie par M. ltammell, à Sydenham, dans le parc qui entoure le palais.

Le tube pneumatique est remplacé ici par un tunnel construit en brique, à section circulaire et ayant 5 KI 20 de diamètre intérieur, ce qui est suffisant pour l'admission des plus grandes voitures. Un seul wagon a fait le service d'essai. Il ressemble à un très-long omnibus et porte à l'une de ses extrémités une charpente, un disque formant piston et venant s'ajuster exactement aux parois du tunnel. Sur le pourtour existe une sorte de brosse qui en frottant la muraille intercepte presque complètement le passage de l'air. Le wagon oue ainsi le rôle du piston moteur dans le tube pneumatique de la poste.

1 Camerir* srirntifiqiitx, i. 1, 1WWI.

On entre dans ce wagon-type par les deux extrémités ; les portes se ferment à l'aide de portières glissantes à coulisses. Pour faire mouvoir ce grand wagon portière, ou accumule de l'air dans le tunnel; cet air fait ressort et pousse le train en avant.

La compression de l'air est produite par un grand ventilateur ou éjecteur à surface concave de 7 mètres de diamèt re. Cet énorme disque est mis en mouvement par une petite machine à vapeur et avec une grande rapidité. Il tourne dans • une chambre en tole en forme de tambour de bateau à vapeur. De son pourtour large de 25 centimètres s'échappe l'air (fui afflue au centre et «il est poussé dans le tunnel. t!e moteur qui est la simplicité même est digne de fixer l'attention. Il suffit parfaitement pour lancer le wagon à grande vitesse.

La manœuvre est toute commode.

Le wagon au départ s'ébranle tout seul, grâce à la pente du chemin. Quand il a franchi quelques mètres, il se trouve au delà d'une grille sur laquelle il passe et qui donne accès à l'air comprimé du disque soufflant. Il est lancé en avant. Une porte busquée, qui ferme l'entrée du tunnel, empêche l'air de s'échapper, et la voiture poursuit sa route.

A l'autre extrémité, elle trouve une nouvelle pente qu'elle franchit sans peine en vertu de la vitesse acquise, car, en ce moment, le courant d'air est arrêté. Au sommet, le wagon s'arrête de lui-même. Une grille de sortie, convenablement disposée au bas de la pente, permet à l'air accumulé derrière le wagon de s'échapper à l'extérieur.

Le trajet de retour s'effectue par la raréfaction de l'air. Le tambour tourne en sens inverse, rejette l'air du tunnel au dehors. Sur l'autre face du wagon agit la pression atmosphérique qui pousse en avant le véhicule. Ici la locomotion a donc lieu tout à la fois par compression et raréfaction de l'air.

Les 600 mètres qui séparent les deux stations sont parcourus en 50 secondes.

On a, dans cette voie d'essai, accumulé avec intention les difficultés. C'est ainsi que l'on franchit des rampes de plus de 6 centimètres par mètre et une courbe de 150 mètres de rayon. La propulsion se lait facilement et avec douceur. On ne roule pas, pour ainsi dire, on glisse.

Ce mode de transport est séduisant et on a beaucoup parlé • de l'appliquer sur plus grande échelle. Il est certain qu'il l'emporte, par sa simplicité, sur le système atmosphérique primitif, mais il nous semble encore très-loin de pouvoir recevoir une application aux grandes dignes. Il serait surtout bon pour les petites ligues de banlieue ; mais le nombre considérable de voitures, la succession rapide des trains nous paraissent devoir s'opposer à son adoption,

Il faut à peu près condamner aussi les systèmes de MM. Andraud etPecqueur, qui se servent d'air comprimé pour obtenir la traction des wagons sur voie ferrée.

M. Andraud avait d'abord songé à utiliser les locomotives, en remplaçant seulement la vapeur par de l'air à haute pression. On comprimait l'air au départ dans le tender et on le faisait passer de là dans les cylindres de la locomotive. On renouvelait la provision de place en place. Quant au travail de compression, on le produisait, autant que c'était possible, à l'aide de moleurs improductifs, chute d'eau, vents, etc.

Un mètre cube d'air à 7 atmosphères peut engendrer le même travail mécanique que un mètre cube de vapeur à la même pression. Mais l'eau nécessaire pour produire cette vapeur occupe dans le tender seulement 5 litres 50, juste le 0,0035 du volume occupé par l'air. Si bien que le réservoir d'air de M. Andraud devrait contenir 280 fois celui d'un tender ordinaire pour fournir le même parcours. Pour tourner la difficulté, l'inventeur a porté la pression de l'air à 50 atmosphères; mais alors il faudrait rendre le tender extre-

2cr»

mement résistant ; et ce que Ton gagne en volume, on le perd en poids.

On arriverait peut-être mieux à la même solution avec de l'air chaud. Mais tous les essais tentés jusqu'ici sur des machines fixes n'ont amené que des résultats très-peu satisfaisants et qui ne sont certes pas de nature à encourager les inventeurs. M. Pecqueur, un peu après M. Andraud, proposa d'en revenir à l'air comprimé pour les locomotives, mais en abandonnant l'emmagasinement de l'air sur le tender et en puisant la force motrice tout le long de la voie.

Un tube hermétiquement fermé règne dans ce système au milieu des rails et dans toute la longueur de la ligne. De place en place se dressent sur ce tube des tubulures que la locomotive, en passant, peut ouvrir automatiquement. On emmagasine l'air comprimé dans cette conduite et la locomotive s'alimente d'elle-même en ouvrant et fermant les tubulures au fur et à mesure qu'elle avance. Il est inutile d'insister pour montrer combien ce système est compliqué et peu économique.

M. Andraud imagina un peu plus tard un moyen de propulsion que nous citerons pour mémoire. 11 est connu sous le nom de système éoliqiie.

Au milieu de la voie circule, au lieu du tube de M. Pecqueur, un madrier aux côtés duquel on a placé un tube en étoffe flexible et imperméable à l'air. Ces tubes sont alimentés au moment convenable par de l'air comprimé, emmagasiné dans une conduite latérale qui accompagne la voie dans toute sa longueur. Des robinets et des tubes abducteurs établissent de loin en loin les communications entre la conduite et les tubes flexibles.

mécanisme de la propulsion est maintenant facile à saisir. Les wagons portent à l'avant deux rouleaux qu'on peut rapprocher à volonté plus au moins des tubes flexibles qui longent le madrier central. Que l'on lasse gonfler ces tuyaux

par l'injection de l'air et aussitôt ces tubes propulseurs, agissant comme des coins sur les rouleaux, les feront tourner et le train avancera.

Il est inutile d'entrer dans d'autres détails. Conduite d'air, machines de compression, quand les forces naturelles feront défaut, usure des tubes flexibles, mauvais rendement, etc., tout se réunit pour condamner le système éolique.

On a fait grand bruit, dans ces dernières années, d'un système analogue au système Pccqueur, mais dans lequel l'air est remplacé par de l'eau ; nous voulons parler du chemin de fer hydraulique de M. Girard.

La propulsion hydraulique est certainement digne de fixer l'attention et nous pensons qu'elle est tout au moins applicable dans certains cas particuliers, hlle présente, en effet, de nombreux avantages, malheureusement compensés par des inconvénients dont l'expérience seule pourra en somme préciser la portée.

M. L. Girard établit tout le long de la ligne, une conduite centrale dans laquelle doit circuler de l'eau ave * pression. De place en place, des injecteurs embranchés sur cette conduite s'ouvrent et se ferment automatiquement, au passa'ge des trains, de manière à projeter un jet liquide qui vient buter sur des palettes emboîtées les unes dans les autres sous le wagon propulseur. Cette sorte de turbine longitudinale reçoit la force vive du liquide, et poussée en avant, elle entraîne le train.

Les wagons de M. Girard sont dépourvus de roues; là se trouve certainement le point remarquable du nouveau système. On sait combien exige peu de force, la traction d'un bateau plat effleurant la surface de l'eau ; c'est encore moins que cela qu'a voulu obtenir l'inventeur. 11 fait glisser ses wagons sur une mince couche liquide lubréliant sans cesse les rails. Une voiture repose sur quatre patins; de l'eau à pression descend par le patin sur le rail et soulève la voiture d'une

quantité extrêmement petite, mais suffisante pour qu'il n'y' ait pas contact et pour que le glissement sur le liquide soit assuré. La force de traction est ainsi diminuée notablement.

M. Girard a construit à la Jonchères, aux environs de Paris, un chemin d'essai 1 : une voie horizontale d'une part et une voie à forte inclinaison.

La voie horizontale se compose de deux rails ordinaires, mais plus larges, en fonte, soutenus de distance en distance par des dés en pierre. Le corps de voiture expérimenté repose sur les rails au moyen de quatre patins de 0 ni , fc 26 de largeur sur 0 m ,80 de longueur; ces patins sont fixés aux largerons de la voiture par un pivot de fer qui passe en leur milieu. Dans les courbes, ils peuvent par conséquent tourner autour de cet axe et s'orienter convenablement. Une pompe, placée sous le wagon, envoie constamment un lilet d'eau sous les patins et détruit l'adhérence.

Une Commission, composée de M. le général Favé, aide de camp de l'Iimporeur; de M. Delaunay, de 1 Institut, ingénieur en chef des mines; de M. Lissajous, professeur de physique au lycée Saint-Louis, a fait une série d'expériences sur celle voie pour se rendre compte de la diminution du frottement.

Quand la nappe d'eau circulait sous les patins, on trouva en moyenne, pour le coefficient de frottement, \ kilogrammes par tonne ; quand le glissement avait lieu dans les conditions ordinaires, le coefficient de frottement s élevait à 520 kilogrammes.

La voie inclinée a 50 millimètres de pente par mètre; elle n'a malheureusement que 60 mètres, de longueur. C'est sur ce tronçon de ligne qu'on a fait les essais de propulsion. A son extrémité inférieure, une loeomobile élève de l'eau dans un réservoir et donne au liquide une pression de 7 à 8 atmosphères. Cette eau est dirigée dans les injecteurs, es- „ . . .

* Causerie* tarntifi'iues, ». II, 1802.

pècci de gros tuyaux courbes en fonte, munis d une ouverture latérale et qui sont placés au milieu de la voie. Deux trucA liés entre eux, et munis de patins glisseurs, stationnent au bas de la rampe au-dessus des injecteurs. Enfin les palettes courbes emboîtées, les unes dans les autres, qui constituent l'organe de propulsion, courent au-dessous des trucs en leur milieu et de manière à correspondre avec l'ouverture des injecteurs.

Pour mettre en marcbe ce convoi improvisé, on fait arriver l'eau sous les patins, on ouvre l'orifice de sortie des injecteurs ; la veine liquide pousse les aubes et donne au train presque instantanément une vitesse considérable. Après trois secondes seulement, les trucs sont déjà poussés avec assez de force pour franchir la rampe de 50 millimètres avec une vitesse de 20 à 24 kilomètres à l'heure.

En 1862, l'Empereur, que l'on rencontre partout où il y a un progrès à faire prévaloir, se rendit à la Jonchères avec l'Impératrice et MM. de Persigny et Rouher. Leurs Majestés et plusieurs dames d'honneur prirent place sur le wagon et elles furent lancées en avant avec une vitesse réellement effrayante pour un si faible parcours. Quand le train, arrivé au terme de sa course, redescendit avec toute sa vitesse, il paraissait ne pouvoir plus être maitrisé ; on eût dit qu'il allait sortir des rails et se précipiter dans la tranchée. Les ministres et les aides de camp ne purent réprimer un mouvement de frayeur. « Arrêtez! arrêtez! » criait-on. Mais M. Girard, qui dirigeait le train, restait impassible près du réservoir destiné à alimenter d'eau les patins.

Quand on ne fut plus qu'à quatre mètres environ du point d'arrêt, il ferma le robinet; les patins ne glissèrent plus et le train s'arrêta comme par enchantement.

Ici, il n'y a pas de meilleur frein que les patins eux-mêmes. En supprimant l'injection d'eau, on arrête le mouvement presque aussitôt ; mais, il faut bien le dire, au détriment sans

doute, si le convoi était considérable, de la solidité' et de la durée de la voie.

Les avantages du nouveau mode de propulsion sont évidents; l'exploitation et l'entretien sont très-économiques.

Un trafic de quarante-huit trains par jour nécessiterait une machine fixe (système Cornouailles) de 100 chevaux en eau montée par myriamètre, dont le prix d'établissement serait d'environ 100,000 francs.

Entretien et renouvellement annuel 10 pour cent par jour. 28 fr.»

Une machine de réserve et «le même force, tous les 20 kilomètres. Entretien et renouvellement 6,000 fr. p;ir an, soit

par myriamètre et par jour 8 50

Chauffeurs, mécaniciens, aides, graissage, < te, par jour. . 20 *

Combustible 2,400 kilogrammes à 55 fr. la tonne 84 »

Totai 140 50

soit, par kilomètre et par 24 heures, 14 francs, et par train, 28 centimes.

Vingt-huit centimes par train pour le matériel, le personnel, le combustible ! Or la dépense en combustible pour un train de nos chemins de fer actuels est moyennement, par kilomètre, de 7 kilogrammes de coke à 40 francs la tonne, soit précisément 28 centimes.

Le combustible consommé sur les locomotives absorbe à lui seul tout le capital qui suffit à M. Girard pour faire marcher ses machines, les payer, les entretenir et solder son personnel.

Les frais de construction de la voie, qui, de prime-alwrd, paraissent plus élevés que pour les lignes ordinaires, ne le seraient sans doute pas en réalité, car on pourrait admettre des pentes très-fortes et des courbes de petit rayon, et raccourcir ainsi la ligne.

I^a sécurité est grande avec la nouvelle propulsion ; les rencontres deviennent impossibles. L'arrêt peut se faire d'ailleurs très-vite. On peut multiplier les trains sans diminuer la sécurité; on peut enfin utiliser l'eau qui a servi à la propul-

sion, soif pour la reprendre de nouveau, soit pour les irrigations tout le long de la voie, soit pour la vente de force motrice à droite et à gauche de la ligne. Cette distribution de force pourrait amener sur le parcours du chemin la création d'établissements industriels de second ordre.

À coté de ces avantages, H ne faut pas se dissimuler les difficultés qui se présenteraient nombreuses en pratique, et parmi lesquelles nous citerons seulement les suivantes :

La voie est compliquée ; les tassements des terres pourront amener des déformations et par suite des ruptures de tuyaux. Le service serait sujet à des interruptions. En hiver, par les grands froids, il faudrait chauffer chaque injecteur, faute de quoi l'eau ne circulera plus, ou la glace brisera les conduites ; en été, si l'eau devient rare, le service s'en ressentira. Le système hydraulique se plie difficilement aussi aux nécessités du service de la gare, des passages à niveau.

Enfin, les intervalles laissés entre les rails pour permettre leur dilatation amenaient une grande perte de liquide. 11 est bon de dire que tout récemment cet inconvénient capital a été très-bien tourné par l'inventeur à l'aide d'un coin compensateur ; à l'aide de cette disposition, le rail peut s'allonger de manière à éviter tout arc-boutant, et cependant il ne reste a l'eau aucun intervalle pour s'écouler.

En résumé, le système hydraulique ne nous parait pas applicable dans toutes les circonstances ; mais ses avantages particuliers sont tels, qu'il semble qu'on puisse en tirer un excellent parti là où l'eau abonde et où les conditions de terrain rendraient les chemins de fer ordinaires peu économiques.

Dans tous les cas, il faut tout spécialement faire honneur à M. Girard de son système d'interposition hydraulique entre les surfaces frottantes. C'est là le point de départ de toute une révolution dans l'art des constructions mécaniques. Un laminoir, dont le frottement sur les tourillons, par exemple, absorberait jusqu'à 100 chevaux de force, ne dépenserait

CHEMINS DE VKW 271

plus que 7) à 4 chevaux, quand on y adopterait le système do l'inventeur. L'application des lubréfactions avec de l'eau à pression aux turbines, aux hélices, est une des grandes conquêtes dont la mécanique industrielle se soit enrichie depuis longtemps. Las recherches de M. Girard auront donc amené un progrès considérable, qu'il était bon de mettre en évidence.

Terminons enfin l'examen de ces différents systèmes par quelques mots sur l'application de l'électricité à la locomotion.

Il ne faut pas compter, quant à présent, sur les moteurs électriques; il n'y a donc pas lieu de chercher à les appliquer au transport des marchandises et des voyageurs. Une machine électrique dépense plus de kilogrammes de zinc qu'une ma- • chine à vapeur de houille pour faire le même travail, el, dans certains cas, plus du double. Le zinc coûte à peu près quatorze fois plus que la houille. Le même effet mécanique coulera donc en moyenne, pour un moteur électrique, vingt fois plus cher que pour un moteur à vapeur.

Quelle est la compagnie ou l'industriel qui choisirait ie moteur électrique, quand on constatera que là où le moteur à vapeur aura dépensé, au bout de six heures de travail, 12 francs par cheval, le moteur électrique aura conté, dans le même temps et pour la même force, 240 francs? On prévoit ce que, à ce taux-là , dépenserait par jour une locomotive électrique.

Deux jeunes inventeurs, MM. Bellet et de Rouvre, ont présenté récemment à la Société des ingénieurs civils une petite locomotive électrique marchant à très-grande vitesse ; nous en rejetons l'usage pour le t ransport des marchandises. Elle pourrait peut-être trouver une excellente application au transport des lettres dans des tuyaux, comme on l'a fait à Londres, avec de l'air comprimé ; la dépense de traction, toujours élevée, sepit peut-être cependant inférieure à celle du système atmo-

spliérique. A ce point de vue, la locomotive Rellet et de Rouvre mérite examen.

Fig. 115. — Locomotive Bellet et «le Rouvre.

La locdmotive consiste simplement en un chariot dont les deux roues d'avant sont motrices. Pour cela, chaque roue, qui mesure T>0 centimètres, porte 20 rayons terminés par des électro-aimants s'encastrant dans la jante. Les électro-aimanls gagnent et perdent leur > ertu attractive au moment convenable. Ils attirent le rail; et comme le rail ne peut se déplacer, c'est la roue qui vient se mettre au contact du rail : elle tourne et le chariot- avance l .

Telle est la seule application de l'électricité comme force motrice que Ton puisse se proposer de faire à la traction sur voie ferrée, tant que nous n'aurons pas d'autres ressources plus puissantes et plus économiques à notre disposition pour remplacer les piles et produire de l'électricité à bon marché.

Les chemins de fer semblent avoir fait pour longtemps encore un pacte durable avec la vapeur.

* V, Causerie* scientifiques, t. V, aimée 1865.