II. — Chemins de fer métropolitains
Conditions de la traction électrique sur les lignes métropolitaines. — Les chemins de fer urbains donnent lieu à un service analogue à celui des tramways, mais moins défavorable à deux points de vue : il n'y a que des arrêts fixes, et la voie n'impose que très peu de ralentissements en cours de marche.
Sur les lignes métropolitaines souterraines ou aériennes, les stations sont relativement très rapprochées : leur distance ne dépasse guère i km. et s'abaisse souvent au-dessous de HOO m. ; sur les « Elevated > des grandes villes américaines, par exemple, l'intervalle entre stations varie entre 450 et 900m. et est en moyenne de 700 m. ; sur le métropolitain souterrain de Budapest, il n'est que de 300 m. comme sur les tramways à niveau du sol. Les arrêts sont donc fréquents (toutes les 1,5 à 2 minutes) et l'on doit cependant réaliser une vitesse commerciale relativement élevée (20 à 25 km : h.), ce qui nécessite une dépense de puissance proportionnellement bien plus considérable que sur les grandes lignes.
On aura une idée pratique de ce genre de service en considérant comment sont exploitées actuellement les lignes analogues à vapeur.
Sur le Manhattan Elevated R. R. de New York, par exemple, le train normal est formé de 5 voitures de 14,65 m. de longueur, pesant chacun 20 t. avec
une charge de 75 personnes, et d'une locomotive de 23,5 t., ce qui porte à
123,5 t. le poids total du train et à jôtt = T7 ^® rapport du poids mort de
la locomotive au poids total. Les machines ont un poids adhérent de 15,25 t., soit 65 p. 100 de leur poids, ce qui leur permet de réaliser pour l'accélération un effort maximum de 3 000 à 3 500 kg. à la jante, en supposant un coefficient d'adhérence de 0,20 à 0,23 ^ La période d'accélération dure 50 à 60 secondes; la vitesse maxim>i atteinte est de 32 à 40 km : h., la puissance maxima développée de 300 chev. et la vitesse commerciale de 21,8 km : h.
Sur le District Railway de Londres, ligne souterraine où les machines peuvent être plus lourdes, on emploie des trains de 9 voitures, pesant 88 t. et traînés par une locomotive de 47 t. présentant un poids adhérent de 36 t. et un effort maximum de 32 kg. par tonne ; la vitesse moyenne entre arrêts est de 27 km : h., la vitesse commerciale de 18 km : h. et l'effort maximum de 4 500 kg.
Ces données et celles relatives à d'autres exploitations du même genre, à vapeur ou électriques, sont résumées dans le tableau des pages 572 et 573.
La figure 839 (p. 556) représente approximativement les variations relatives de l'effort et de la puissance sur un train suburbain de Tlllinois Central R. R. aux abords de Chicago.
La traction électrique doit permettre de remorquer des trains équivalents à ceux que traînent actuellement les locomotives à vapeur sur les lignes que nous venons de citer.
Pour que la substitution présente tous ses avantages, on doit d'ailleurs chercher à satisfaire par la même occasion aux trois desiderata suivants :
[^ Réduire la durée des stationnements au minimum; les arrêts sur les c Elevated » américains durent en moyenne 13 secondes, et ceux du District Railway de Londres, 25 secondes; il semble qu'en France on n'ait pas la même notion de la célérité, car, pour des services analogues, on compte 30 à 45 secondes d^arrét ;
2^ Accroître autant que possible la vitesse entre stations: elle doit pouvoir atteindre 35 à 40 km : h. au moment du maximum ;
3^ Abréger la période des mises en vitesse et celle des ralentissements par remploi des freins. Comme on Ta vu au § 2 (p. 546), un train de métropolitain ne peut guère mieux réaliser sa vitesse de régime permanent qu'une voiture de tramway, car à peine a-t-il franchi quelques centaines de mètres pendant la période d'accélération qu'il faut appliquer les freins pour l'arrêter ; aussi l'objectif principal d'un service métropolitain est-il encore la réalisation d'une accélération très rapide; celle-ci est d'autant plus nécessaire et en même temps plus onéreuse pour l'exploitation que la vitesse commerciMe doit être plus élevée.
En outre, l'emploi régulier des freins entraine la perte presque complète du travail d'accélération.
On aura une idée de l'importance du travail perdu dans une exploitation de métropolitain en se reportant aux courbes de vitesse des figures 835 et 836
1 Comme nous Tavons déjà dit, le climat sec des Etats-Unis permet d'y adopter des chiâ'res d'adhérence plus élevés qu'en Europe.
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