DEUXIÈME PARTIE § i. Historique

Papin paraît avoir eu le premier Tidée d'employer Tair comprimé comme intermédiaire pour transporter l'énergie d'un point à un autre. Dès 1687, il présenta à la Société royale de Londres un mémoire et une machine propre à transporter au loin la force des rivières. La chute d'eau actionnait une pompe qui aspirait Tair dans un tuyau, et l'air ainsi raréAé actionnait un piston'placé à l'intérieur de la conduite.

Cette idée resta sanâ sérieuse application jusque vers 1838, époque â laquelle Andraud construisit une voiture marchant à l'aide d'air comprimé au préalable dans les réservoirs qu'elle portait. A la même date, Andraud publiait, avec la collaboration de Tessié du Motay, plusieurs mémoires sur Fair comprimé et dilaté comme moteur.

Ce travail est une véritable prophétie, et nous croyons intéressant d'en donner ici quelques extraits. On éprouve, en effet, un certain plaisir à lire, dans des études vieilles de plus d'un demi-siècle, la description exacte de modernes installations. En outre, comme une étude détaillée doit être précédée d'une vue d'ensemble du système décrit, nous ne croyons pas que ce dernier devoir puisse être mieux rempli que par ces citations.

Comme son illustre prédécesseur Papin, Andraud est constamment préoccupé de l'idée que la force doit être gratuite ; aussi veut- il que les usines centrales qui fournissent l'air comprimé soient installées dans le voisinage de cours d'eau dont elles utiliseront la chute. L'air comprimé aux environs de 60 atmosphères sera « amené par des tuyaux dans des réservoirs établis sur le bord des chemins de fer. Les locomotives portent avec elles des récipients, et les réservoirs fixes sont munis de robinets disposés de telle sorte qu'à l'arrivée de la locomotive, son récipient épuisé puisse être mis en rapport avec la masse de forces réservées, et recevoir une provision nouvelle pour fournir un trajet nouveau. Ces réservoirs, posés de distance en distance, seront autant de relais où l'on viendra raviver la force motrice. On comprend que le système d'approvisionnement que nous prescrivons ne ralentira en aucune façon la marche des locomotives, car les réservoirs seront généralement placés aux stations mêmes où doivent s'arrêter les voyageurs. »

Andraud suppose que lair introduit dans le récipient que porte la locomotive a une pression de 60 atmosphères; mais au furet à mesure de la marche de la locomotive, la consommation d'air amènera l'abaissement de la pression dans le récipient. Or, Fair doit être livré aux cylindres moteurs à une pression moyenne que Andraud fixe à trois atmosphères d'après la marche habituelle des machines à vapeur de son temps. En outre, cette pression moyenne d'introduction doit pouvoir varier dans de grandes limites suivant les accidents du profil de la voie. 11 faut donc qu'il y ait entre le récipient où la pression varie et les cylindres moteurs « un vase à travers lequel Tair passe en se régularisant ». Le régulateur à double soupape dont parle Andrand et dans lequel « Tair agit pour ainsi dire par respiration », ressemble beaucoup à celui que nous décrirons un peu plus loin et qui est représenté figure 3. L'air entre dans ce régulateur à la pression du réservoir et en sort à la pression que Ton a fixée par une simple manœuvre des soupapes.

Cette baisse de pression de l'approvisionnement d'air comprimé suggère une nouvelle pensée à Andraud : si, vers la fin du parcours, la pression a baissé à 10 atmosphères dans le récipient et qu'il se trouve « une côte rapide à monter t pour laquelle la pression d'admission dans les cylindres doive être, par exemple, de 12 atmosphères, le mécanicien sera dans l'impossibilité d'avancer, bien que son approvisionnement ne soit pas épuisé. Pour tourner la difliculté, Andraud propose de partager l'approvisionnement en deux parties, dont l'une, plus petite, ne sera utilisée qu'à la fin du parcours, de façon qu'il y ait à tous moments une pression sufiisante pour donner un coup de collier. Andraud donne à cet approvisionnement isolé le nom de « cheval de montagne ». Actuellement on l'appelle e réserve ».

Le régulateur et la réserve permettent ainsi au mécanicien d'introduire dans les cylindres, à la pression qu'il désire, l'air de l'approvisionnement. Mais, avant cette introduction, il y a encore un perfectionnement à apporter, et il n'échappe pas à Andraud.

L'inventeur veut réchaufler l'air avant son entrée dans les cylindres. . 11 fait remarquer qu'en chauffant l'air à 273^ on double son volume, qu'à 546<> on le triple, etc., et qu'en combinant la dilatation avec la compression, on peut augmenter la force disponible de l'approvisionnement. Pour réaliser cette amélioration, l'inventeur fait passer, avant l'emploi, l'air sur des tôles chauffées par trois lampes Carcel.

Telle est la description d'ensemble, d'après les mémoires d' Andraud

etdeïesstéduMoUy.d'uneinslallatioDde traction par l'air comprimé. Les auteurs, è. propos des m&cJiines qui doivent comprimer l'air, ToDt remarquer la difficulté d'amener d'un seul jet l'air à la pressioo de 60 atmosphères qu'ils onl choisie pour l'approvisionnement; ils indiquent la méthode qu'ils pensent la meilleure pour arrivera ce résultat, et qui consiste à procéder par élagcs, une pompe prenant l'air déjà comprimé par la précédente pour lui faire subir une nouvelle pression. C'est la méthode par élaRes, qui est exclusivement employée aujourd'hui.

D'après les idées que nous venons de résumer, Andraud construisit, avec la collaboration de son associé Tessié du Molay, une voiture automobile roulaut sur raiis et portant S personnes. Les ri^servoirs, cachés sous la voiture, avaient 500 litres et étaient approvisionnés d'air à 17 atmosphères; le s cheval de renfort > n'était par oublié. Grâce au régulateur, l'air de l'approvisionnement était admis dans les cylindres à une pression constante de 3 atmosphères. Cette machine.

dont la jlgure i donne l'élévation empruntée ii un opuscule d'Andraud, fonctionna sur une voie établie & cet effet à Chaillot, le 9 juillet 1840.

Ces idéesnouvcllesdontAndraudremplisgaitsesMémoires, et parmi lesquelles nous avons choisi et coordonné celles qui s'appliquent au sujet qui nous occupe, étaient, semble-t-il, déjà flottantes vers 1840, car dans un mémoire de cette date, l'inventeur nous dit qu'il est

assailli de demandes de revendication de priorité. Sa voiture automobile, qui lui avait coûté tant de peine et d'argent, avait elle-même eu une devancière : un horloger de Versailles du nom de Roussel avait exécuté, vers 1830, un modèle de voiture à air comprimé qui fonctionnait sur une table.

Aujourd'hui que les problèmes de mécanique ont préoccupé tant d'esprits cultivés et distingués, il est certain que sur un sujet déterminé, plusieurs ont déjà trouvé des solutions qui n'ont pas été universellement connues, parce que leurs auteurs ne les ont pas mises en pratique ou ne les ont pas suffisamment publiées.

Les mémoires d'Andraud et de Tessié du Motay devaient subir le sort commun aux inventions non suivies d'applications pratiques : ils étaient absolument tombés dans l'oubli en 1876. Vers cette époque, un mécanicien de talent, qui ne connaissait certainement pas ces travaux déjà anciens, reprit le problème de la traction par l'air comprimé et en donna une solution complète dont il fit à Nantes une première application pratique.

M. Mékarski construisit les premières pompes usuelles comprimant par étages l'air aux hautes pressions, étudia un régulateur automatique qui ne se dérange jamais et imagina le réchauffage de l'air par mélange avec la vapeur. Ce mode de réchauffage empêche le grippement des surfaces frottantes, donne un premier bénéfice de travail en relevant la température de l'air avant la détente et un second en réchauffant l'air pendant la détente ; ce second réchauffage, obtenu par condensation de la vapeur mélangée rapproche la détente de ce que donnerait la loi de Mariotte. Par ces diverses inventions et les applications qu'il en a faites, M. Mékarski peut être considéré comme le créateur de la traction pratique par l'air comprimé.

Ainsi, pour nous résumer, nous trouvons, comme inventeur de l'idée, le célèbre Papin, comme précurseur de son mode d'application Andraud, et enfin, comme créateur de la première exploitation, M. Mékarski, c'est-à-dire, trois Français ; c'est une gloire pour notre patrie d'avoir entièrement doté l'industrie du mode de transport de la force qui est le plus élégant et certainement aussi l'un des plus économiques.

§ 2. Division de l'étude des tramways.

Nous partagerons notre étude de la traction par l'air comprimé en quatre sections ;

La première comprendra la description de Tappareil de traction ; locomotive ou automobile.

La seconde s'appliquera aux machines qui fournissent Fair com« primé.

Dans la troisième, nous parlerons de la canalisation et des modes de chargement des voitures.

La quatrième section sera consacrée à la description sommaire de quelques systèmes de transport par Tair comprimé qui ne reposent pas sur le principe de la locomotion à Taide d'un approvisionnement d'air à haute tension porté par la voiture même.

Enfin, la cinquième section s'appliquera à l'étude du prix de revient du matériel de traction et du prix de la traction elle-même.