CHAPITRE XIII

LE CHEMIN DE FER ATHOSPHÉRIQUB. — ORIGINE DE SA DÉCOUVERTE. — EMPLOI DU VIDE POUR LE TRANSPORT DES LETTRES. — SYSTÈME DE M. HEQHURST. — M. VALLANCE. — TRAVAUX DE MH. CLE66 ET SAMUDA. — ETABLISSE- HENT DU CHEHIN DE FER ATMOSPHÉRIQUE DE KINGSTOWK EN IRLANDE. — CHEMIN DE FER ATMOSPHÉRIQUE DE PARIS A SAINT- GERMAIN. — SON INSUCCÈS. — LE NOUVEAU CHEMIN DE FER PNEUMATIQUE DE LONDRES A STDENHAM.

Nous n'apprendrons rien à nos lecteurs en disant que la première idée de la locomotion atmosphérique appartient à Denis Papin. La machine à double pompe pneumatique^ proposée par l'illustre physicien en 1687, renferme l'idée, déjà réalisée en partie, de l'emploi de la pression atmosphérique comme agent moteur (1).

Cent vingt ans après, en 1810, un ingénieur danois, M. Medhurst, fit revivre cette idée, alors presque oubliée. Dans une brochure intitulée : Nouvelleméthodepour transporter des effets et des lettres par fair^ suivie, en 1812, d'un nouvel opuscule : Quelques calculs et remarques tendant à prouver la possibilité de la nouvelle méthode^ etc., cet ingénieur proposa d'utiliser la pression de l'air pour le transport des lettres et des marchandises.

M. Medhurst parlait de construire une sorte de canal, muni d'une paire de rails de fer, sur lesquels on placerait un petit chariot, portant les lettres et les paquets. Une machine pneu-* matique installée à l'extrémité de ce canal, devait faire le vide dans cet espace. Un piston jouant librement à l'intérieur et dans toute l'étendue de ce tube, pressé par le poids de l'atmosphère extérieure, aurait été entraine dans l'intérieur du canal, en poussant le chariot devant lui.

Cependant l'ingénieur danois ne put réussir à attirer sur ses idées l'attention du public. Ses brochures restèrent chez le libraire, et ses modèles n'eurent pas un visiteur.

Bien que le système de M. Medhurst fût

(t) Voir la notice sar la Machine à vapewj p. 48.

évidemment très-raisonnable, il était demeuré inaperçu. En 1824, un autre inventeur, M. Vallance, reprit et étendit la même idée.

Ce que M. Medhurst avait imaginé pour les lettres et les paquets, M. Vallance l'appliquait aux voyageurs. Il proposait de construire un très-large tube de fer, susceptible de tenir le vide, et occupant toute l'étendue de la distance à franchir. Dans ce tube il plaçait des rails, sur ces rails des wagons , et dans ces wagons des voyageurs. On attachait les wagons au large piston qui parcourait ce long tube. Une machine pneumatique épuisait l'air du tube, et la pression de l'atmosphère poussait à grande vitesse le piston, ainsi que le train de wagons attaché au piston.

M.VallanceexécutasurlaroutedeBrighton, les essais de cette curieuse invention. 11 fit construire en bois de sapin, un tunnel provisoire, qui n'avait pas moins de 2 mètres de diamètre, et dans lequel il faisait circuler ses voitures.

Les habitants de Brighton accoururent en foule sur les bords de la route, pour être témoins des essais de l'inventeur ; mais personne ne consentit à servir de sujet à une expérience complète.

Le premier inventeur, enhardi par les essais de M. Vallance,s'occupa de perfectionner son premier projet, et il y réussit, car c'est à lui qu'appartient la découverte du système des chemins de ' fer atmosphériques.

M. Medhurst publia, en 1827, une courte brochure intitulée : Nouveau système de transpprt et de véhicule par terre pour les bagages et les voyageurs. L'ingénieur danois proposait deux procédés : le premier reproduisait son ancien projet d'un canal fermé de toutes parts, mais il ne l'appliquait qu'aux bagages . Le second, imité de celui de M. Vallance, était consacré au transport des voyageurs.

Ce nouveau système présentait les dispositions suivantes.

Un tube de fer était couché entre les deux

rails, au milieu et dans toute l'étendue de la Toie d'un chemin de fer ordinaire. Un piston parcourait toute la capacité intérieure de ce tube, et se trouvait rattaché, par une tige, aux wagons chargés de voyageurs. Pour livrer passage à cette tige de communication dans tout le trajet du tube, sans donner accès à l'air extérieur, M. Medhurst proposait de placer à la partie supérieure du tube, et sur toute son étendue, une rainure occupée par une couche d'eau, qui devait livrer passage à la tige de communication et se fermer derrière le convoi.

Ce genre de soupape était inapplicable, puisqu'il exigeait une horizontalité parfaite du sol. Cependant le principe était trouvé, et les conditions du problème nettement posées ; il ne restait qu'à les remplir.

Plusieurs ingénieurs s'occupèrent aussitôt, de créer une nouvelle soupape qui pût répondre à cet important et difficile objet, de donner passage à la tige de communication, et de refermer aussitôt le tube, de manière à y maintenir le vide. Un grand nombre d'essais furent tentés dans cette direction. La soupape formée d'un assemblage de cordes, proposée en 1834 par l'ingénieur américain Pinkus, ne remplit qu'imparfaitement ces conditions. Enfin^ en 1838, MM. Clegget Samuda, constructeurs à Wormwood-Scrubs, près de Londres, trouvèrent une solution tellement satisfaisante du problème,qu'elle permit de transporter dans la'pratique le nouveau procédé de locomotion de l'ingénieur danois.

La soupape de MM. Clegg et Samuda se composait d'une lanière de cuir, disposée à la partie supérieure et sur tout le trajet du tube propulseur; elle servait à boucher l'ouverture longitudinale ménagée sur toute l'étendue du tube. Fixée à ce tube par l'un de ses bords, elle était soulevée par la tige qui servait à lier le piston aux wagons. Après le passage de cette tige, elle se refermait par suite de son poids, augmenté de celui de deux lames de tôle flexibles fixées sur chacune de ses faces. Pour

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

rendre rocclusion plus complète, le bord libre de la lanière de cuir reposait sur une entaille creusée dans la rainure, et cette entaille était remplie elle-même d*un mastic résineux.

Après le passage de la tige de communication, une roue de bois, adaptée au wagon directeur, comprimait fortement la lanière de cuir contre sa rainure, et la replaçait dans la position qu'elle occupait auparavant. La faible chaleur développée par cette compression avait pour effet de rendre le mastic plus fluide et de faciliter ainsi l'adhérence qu'il provoquait entre la bande de cuir et le métal. Dans l'origine, on avait même ajouté au rouleau compresseur un fourneau en grillage rempli de charbons incandescents, qui fluidifiaient le mastic sur leur passage; mais cet engin, assez ridicule, fut bientôt supprimé.

Cet ingénieux système fut essayé pour la première fois en France, en 1838. MM. Clegg et Samuda en firent exécuter les essais à Chaillot et au Havre, sur un petit chemin de fer d'épreuve.

L'invention, alors dans son enfance, fit peu de bruit et n'éveilla guère que des critiques. On ne croyait pas à la possibilité de maintenir le vide dans un tube de plusieurs kilomètres, incessamment ouvert et refermé par une tige qui le parcourait avec une vitesse excessive. Les hommes pratiques avaient de la peine à considérer d'un œil sérieux cet immense conduit, ce mastic fondu et ce réchaud voyageur. Mais les inventeurs ne perdirent pas courage. Après avoir avantageusement modifié la confection de leurs appareils, ils établirent aux portes de leurs ateliers, à Wormwood-Scrubs, non plus un modèle de petite dimension, mais un véritable chemin de fer de la longueur de près d'un kilomètre, offrant une pente sensible dans une partie de son parcours. Une pompe pneumatique, mise en action par une machine à vapeur de la force de seize chevaux, opérait le vide dans le tube. Les wagons étaient entraînés avec une vitesse de dix à douze lieues par heure.

Le public, qui fut admis à prendre place dans les voitures, accueillit avec faveur les essais de ce curieux système. Cependant quelques hommes de l'art se montrèrent plus difficiles, et déclarèrent que l'invention ne pouvait être prise au sérieux.

MM. Clegg et Samuda réclamèrent vainement contre la sévérité de cet arrêt. Ils ne purent réussir à trouver à Londres le plus faible appui. Mais l'Irlande, encore à peu près dénuée de chemins de fer, avait intérêt à accueillir les découvertes ' nouvelles : elle offrit aux inventeurs un théâtre favorable à l'expérimentation de leurs idées. En 1840, M. Pim, trésorier de la compagnie du chemin de fer de Dublin à Kingstown, sur la foi des expériences dont il avait été témoin, proposa aux actionnaires de sa compagnie d'établir, à titre d'essai, le système atmosphérique à l'une des extrémités du chemin de Dublin, entre Kingstown et Dalkey.

Pour encourager cet essai, le gouvernement anglais accorda aux inventeurs un prêt de 62S,000 francs, destiné à faire face aux premiers frais de l'entreprise.

Le chemin de fer de Kingstown à Dalkey fut terminé le 19 août 1843. On se mit aussitôt en devoir de procéder au premier voyage d'essai. Un convoi composé de trois voitures chargées de plus de cent personnes, fut placé à la tête de la ligne, et le vide ayant été opéré par les machines, il fut abandonné à luimême.

On lira peut-être avec intérêt le récit,

donné par le Morning-Advertiser^ de cette

première expérience qui eut en Angleterre

un grand retentissement.

a Trois voitures, dit ce Journal, furent placées à la station de Kingstown. A la première étaient attachés le piston qui se meut dans le tube et une mécanique pour modérer la vitesse du train et s'arrêter à Dalkey; une mécanique de cette sorte fut aussi attachée à la deuxième voiture^ qui contenait un grand nombre d'ouvriers ; la troisième était réservée aux directeurs et à leurs amis : en tout, plus de cent personnes Tout le monde était curieux de savoir le résultat du premier voyage.

« Tout étant prêt, vers six heures du soir, la machine à Tapeur de Dalkey mit en mouvement la pompe pneumatique. Elle marcha si bien, qu'en une demi-minute le vide tut obtenu dans le tube. Les signaux nécessaires furent faits ; le train partit, et quatre minutes après il avait atteint Dalkey. On ne peut se faire une idée de la facilité avec laquelle marche la machine, même au milieu des courbes les plus roides que l'on trouve sur cette ligne. Le train glisse sur les rails presque sans qu'on s'en aperçoive ; pointde fumée,point de bruit comme dans les chemins défera vapeur. Les mécaniques pour modérer le mouvement sont suffisantes ; on a arrêté à Dalkey avec la plus grande facilité. Le succès complet de cette expérience prouve que désormais la pression de l'air atmosphérique peut être appliquée aux chemins de fer.»

Les expériences subséquentes ayant confirmé ces premiers faits, le chemin de fer atmosphérique commença son service public de Kingstown à Dalkey.

Les résultats obtenus en Irlande frappèrent beaucoup Tattention. L'Angleterre et la France s'en émurent particulièrement. Deux années après, une compagnie anglaise décidait rétablissement d'un railway atmosphérique, de Londres à Croydon. Ce chemin atmosphérique, dont l'exécution rencontra beaucoup de difficultés, offrait une particularité intéressante. Entre Norwood et Croydon, il trayersait, sur un viaduc gigantesque, les deux voies des chemins de fer ordinaires de Brighton et de Douvres.

C'est sous l'influence de ces faits que, pendant Tannée 1844, le ministre des travaux publics en France, désireux de s'éclairer sur la valeur positive de ces nouveaux procédés, et de reconnaître leur influence sur l'avenir de nos chemins de fer, envoya en Irlande un inspecteur des ponts et chaussées, M. Mallet, avec mission d'y étudier les appareils de MM. Clegg et Samuda.

M. Mallet fit connaître, dans divers rapports, toutes les conditions du chemin fer atmosphérique de Kingstown. Il entra dans des développements étendus s^v les frais de son établissement,et compara, sous ce double rapport, les deux systèmes rivaux. Cet ingénieur, à qui

l'on a reproché d'avoir vu d'un œil trop indulgent le système irlandais, s'attacha à combattre les objections qu'il soulevait, et finalement, demanda que Ton en fit parmi nous, un essai sur une étendue suffisante.

Adoptant les vues de M. Mallet, le gouvernement décida que le système atmosphérique serait soumis à l'épreuve définitive de l'exécution pratique. Un projet de loi fut donc présenté aux chambres, demandant pour cet objet, une allocation de 1,800,000 francs.

La loi fut votée le 5 août 1844. Une ordonnance du 2 novembre de la même année , arrêta que l'expérience aurait lieu entre Nanterre et le plateau de Saint-Germain.

A cette époque, le chemin de fer de Paris à Saint-Germain s'arrêtait à la commune du Pecq, au pied de la colline. On vit, dans le choix de cet emplacement, un moyen décisif de juger le nouveau système dans les conditions où il peut offrir le plus d'avantages, c'est-à-dire lorsqu'il s'agit de faire remonter aux convois des pentes d'une inclinaison considérable. La ville de Saint-Germain y trouvait, d'ailleurs, l'avantage de faire arriver jusqu'à elle les convois qui s'arrêtaient forcément au bas du plateau. Elle ajouta donc une somme de 200,000 francs aux 1,800,000 francs alloués par l'État.

Le chemin de fer atmosphérique, qui devait être établi de Nanterre au plateau de Saint-Germain, sur une longueur de plus de huit kilomètres, n'a été en réalité, exécuté que dans l'intervalle de deux kilomètres et demi qui sépare Saint-Germain du pont de Montesson, dans le bois du Vésinet. Il fut terminé en 1847.

Tout le monde connaît les travaux d'art si remarquables que nos ingénieurs ont exécutés pour franchir la différence de 50 mètres de niveau, qui existe entre l'embarcadère et le pont de Montesson. Vus de la -terrasse de Saint-Germain, ils présentent un aspect plein de hardiesse et d'élégance. Ces travaux consistent en un pont de dix arches jeté sur

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

Hif n

Fig. 201. — Wagori directeur du chemin atmosphérique de Sainl-Oermaîti, supprimé eu ISSS».

la Seine, dans le point où rUe Corbière la divise en deux bras. Les arches de ce pont ont, chacune, une portée de 32 mètres.

Vient ensuite, un magnifique viaduCjde vingt arches , de Faspect le plus gracieux et le plus hardi, dont Texécution présenta de grands obstacles, en raison de la nature du terrain sur lequel reposent ses fondations. A peu de distance de ce viaduc, le chemin s*engage dans un souterrain qui passe sous la terrasse de Saint-Germain, On entre ensuite dans une longue tranchée pratiquée dans la forêt; on pénètre de là dans un petit souterrain qui s*étend sous le parterre de la terrasse, et Ton arrive enfin à lentrée de la gare , que quelques marches seulement séparent des salles d*attente situées de plain* pied avec la place du Château, dans Fintérieur de la ville*

Le chemin de fer atmosphérique établi du bois du Vésinetau plateau de Saint-Germain faisait suite au chemin de fer ordinaire partant de Pans. Jusqu'au pont de Monlesson,

le trajet s'accoun>lissait sur la voie ordinaire ; le reste du trajet, jusqu'à Sainl-Germain, se faisait sur le chemin atmosphérique. Ce changement de système s'effectuait trèsrapidement, et pour ainsi dire, sans que les voyageurs eussent le temps de s'en apercevoir. Arrivé à la station de Montesson, le train s'arrêtait; la locomolive passait derrière lui et le poussait, au moyen d'un croisement de rails, sur la voie atmosphérique» On accrochait la première voiture du convoi au wagon directeur du chemin atmosphérique.

Aussitôt, sur un signal donné par le télégraphe électrique, les machines pneumatiques installées à Saint-Germain, se mettaient à fonctionner. L air du tube était aspiré en quelques instants, et le convoi se mettait en marche. Le trajet s'accomplissait en trois minutes. Le retour de Saint-Germain au pont de Montesson, s'effectuait par le seul poids du convoi roulant sur la pente descendante. Le conducteur n'avait d'autre manœuvre à effectuer, que de serrer les freins, pour s*opposer à

une trop grande accélération de vitesse. Arrivé à la station de Montesson, le convoi repassait sur la voie du chemin de fer ordinaire, et une locomotive, tenue prête, le ramenait à Paris.

Voici quelques détails sur le mécanisme de« appareils moteurs du chemin atmosphérique de Saint-Germain.

Le tube propulseur couché entre les rails, et qui se trouve maintenu par de simples chevilles sur les traverses qui supportent ces derniers, était en fonte et résultait de l'assemblage de plusieurs cylindres semblables. Il présentait, sur son trajet, de larges cercles assez rapprochés , formant saillie, qui avaient pour objet de le renforcer et d'augmenter sa résistance. Son diamètre intérieur était de fi3 centimètres. Il était formé de 850 portions, et pesait 490 kilogrammes le mètre courant.

La soupape était formée d'une longue bande de cuir , fortifiée par des lames de tôle mince et flexible. Un mastic formé d'huile de phoque , de cire , de caoutchouc et d'argile, maintenait son adhérence avec le tube. Le piston était muni, à sa partie antérieure, d'une sorte de long couteau. A mesure qu'il avançait dans le tube, ce couteau soulevait la soupape, de manière à laisser passer la tige de communication des wagons. Après le passage du convoi, la soupape retombait par l'effet de sa pesanteur, et un rouleau compresseur '•'l venait, en pesant sur elle, la replacer dans sa situation primitive.

La figure 202 met rig. 202. -Coupe de j. -x-

rintérieur du tube atmo- ^^^ dispositions en evi-

«phérigue dence. D est le cou-

teau, H la soupape, qui retombe par son poids, après le passage du couteau, G une roue, ou galet portée par le châssis C'C, et qui, roulant mx la face inférieure de la soupape H,

permet au couteau D , de passer librement.

Quand la soupape était soulevée par le couteau, elle laissait forcément rentrer un peu d'air extérieur dans le tube; mais comme les machines pneumatiques continuaient de fonctionner pendant la marche du convoi, cette petite quantité d'air était expulsée à mesure qu'elle s'introduisait, et le vide était ainsi toujours à peu près maintenu.

Les machines pneumatiques installées à Saint-Germain, et destinées à faire le vide dans le tube propulseur, étaient la partie la plus curieuse et la plus remarquable du matériel atmosphérique. Leurs proportions étaient gigantesques. Des machines à vapeur les mettaient en action.

Les chaudières destinées à produire la vapeur, les cylindres et les pompes manœuvrées parles pistons de ces cylindres, pour faire le vide dans le tube de la voie, étaient disposés dans un immense bâtiment, construit en pierre de taille, vitré par le haut, supporté par une charpente de fer, et soutenu, en son milieU| par une colonne creuse, par laquelle s'écoulaient les eaux pluviales. Un escalier placé au centre du bâtiment conduisait à l'étage où étaient disposés les cylindres des machines à vapeur ; les chaudières, au nombre de six, étaient placées au-dessous.

Les cylindres des machines à vapeur étaient couchés horizontalement, comme des pièces de canon. Le mouvement de leurs pistons se communiquait aux cylindres pneumatiques, par une bielle, qui agissait sur une roue dentée, de dimensions extraordinaires, puisque son diamètre n'avait pas moins de 8 mètres. C'est cette roue dentée qui faisait mouvoir les pompes pneumatiques.

Ces pompes, au nombre de deux, étaient placées au bas de l'édifice, et rangées de chaque côté de l'escalier. Elles pouvaient extraire 4 mètres cubes d'air par seconde. Les machines à vapeur, de la force de deux cents chevaux chacune, étaient à haute pression, à condenseur et à détente. Elles ne

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fonctionnaient pas d'une manière continue, et n'entraient en action, pour faire le vide, qu'au moment où le convoi se mettait en marche.

Rien n'était curieux à voir comme ces immenses machines, immobiles et silencieuses, qui tout d'un coup s'éveillaient pour agiter leurs gigantesques leviers. Trois minutes après, le convoi passait comme un éclair, puis tout retombait dans le silence.

Pour apprécier la valeur positive des nouveaux systèmes de chemins de fer, il faut invoquer les résultats de l'exécution pratique. Si cette vérité avait besoin de démonstration, ce qui s'est passé au chemin atmosphérique de Saint-Germain, en fournirait une preuve éclatante. Étudié au point de vue théorique et dans les conditions particulières où l'on avait pu l'observer, le système atmosphérique avait séduit beaucoup d'esprits, et fait concevoir d'assez hautes espérances. Or, il a été exécuté chez nous, avec tous les soins désirables, avec le concours des plus habiles ingénieurs du pays, et la pratique a démenti tristement les prévisions de la théorie. Les résultats de l'expérience quotidienne, faite depuis l'année 1847 jusqu'à l'année 1859, sur la rampe de Saint- Germain, ont établi que si le système atmosphérique est susceptible de donner de bons résultats sous le rapport mécanique, il est singulièrement désavantageux au point de vue Gnancier. Les devis pour l'exécution de ce chemin, depuis Nanterre jusqu'à Saint- Germain, portaient la dépense totale au chiffre de 2 millions. Or, le chemin ne fut exécuté que sur une partie de cette distance, sur l'étendue de 2 kilomètres et demi qui sépare le pont de Montesson du plateau de Saint- Germain, et tout compte fait, l'ensemble des dépenses dépassa la somme de 6 millions. Le système atmosphérique, que l'on avait préconisé comme devant introduire une économie notable dans les frais d'établissement des chemins de fer, est donc infiniment plus coûteux que le système ordinaire.

Quelques personnes ont voulu expliquer ce résultat par les difficultés qu'offrait le parcours du Vésinet à Saint-Germain, eu raison de la hauteur extraordinaire de la rampe à franchir. On pourrait répondre que le système atmosphérique étant présenté surtout comme propre à surmonter les plus fortes rampes, toute son utilité disparaît dès qu'il ne peut servir avec avantage dans ces conditions particulières. Mais là n'est pas la seule réponse à adresser aux partisans de ce mode de transport. L'expérience décisive à laquelle le chemin atmosphérique a été soumis au milieu de nous, a mis en lumière plusieurs inconvénients inhérents à son emploi, et dont la gravité suffirait à elle seule pour en prescrire l'abandon. Nous les résumerons en quelques mots.

Avec le système «atmosphérique, on ne peut, sans de très-grandes difficultés, établir des embranchements. 11 faudrait, pour changer de voie, installer à l'extrémité de la nouvelle ligne, une machine pneumatique, destinée à faire le vide dans le tuyau de ce nouveau parcours.

En second lieu, la rencontre et les intersections des grandes routes, y créent des obstacles, presque insurmontables. En raison du gros tube couché entre les rails, les charrettes et les voitures ne peuvent traverser la voie, comme elles traversent celle de nos chemins de fer ordinaires, en passant pardessus les rails. Il faut donc, à chaque croisement avec les grandes routes, élever un pont ou creuser un souterrain, de manière à donner passage aux voitures, au-dessus ou audessous de la voie.

Un autre vice du système atmosphérique, vice des plus graves, bien qu'il frappe moins l'esprit au premier aperçu, c'est la nécessité où l'on se trouve de conserver sur toute l'étendue de la route, la même intensité à la puissance motrice. En général, quand un chemin de fer rencontre une pente, la force à développer par la machine qui entraîne le

convoi, doit s'accroître, pour surmonter cette résistance ; quand le terrain reprend ensuite le niveau, la force de traction doit diminuer. Ces variations nécessaires dans Tintensité des forces agissantes, nos locomotives les produisent sans trop de difficulté : il suffit, pour cela, d'augmenter ou de diminuer la puissance de la vapeur. Mais le système atmosphérique ne peut réaliser ces alternatives utiles dans l'intensité de l'agent moteur. La force qu'il développe, dépend, en effet, de l'étendue de la surface du piston qui se meut dans l'intérieur du tube, sous le poids de l'air extérieur. Or, la surface du piston est toujours la même. La force motrice doit donc conserver la même intensité sur toute l'étendue du trajet, soit que le convoi trouve une résistance en s'élevant le long d'une rampe, soit que cette résistance diminue, quand le chemin reprend le niveau. Pour augmenter ou diminuer l'intensité de l'action motrice, il faudrait pouvoir faire varier la surface du piston : cela étant impossible, il faut se contenter d'une égale intensité de force sur toute l'étendue de la ligne.

Nous ajouterons, comme dernière difficulté s'opposant à l'application du système atmosphérique, l'irrégularité du travail et les dépenses inutiles qui en résultent. L'immense appareil mécanique que l'on avait établi à Saint- Germain , ces gigantesques machines pneumatiques, ces six chaudières à vapeur, ne fonctionnaient guère que trois minutes par heure. Pendant tout le reste du temps, leur service était superflu, et Ton était contraint d'arrêter, comme on le pouvait, le tirage de la cheminée, pour le rétablir une heure après, au moment du travail. Au point de vue industriel , ce résultat était mauvais, et aurait suffi pour motiver l'abandon du système atmosphérique.

Aussi a-t-il été abandonné. En Angleterre, sur le chemin de fer de Croydon à Londres, on a supprimé ce matériel, en 1856. On en fit autant en 1869, pour le chemin de Saint-Ger-

main. Tout le matériel atmosphérique établi du Vésinet à Saint-Germain, fut enlevé, les pompes aspirantes envoyées à la fonte, et le tube mis au vieux fer.

Le système atmosphérique a été remplacé, sur la rampe de Saint-Germain, par de puissantes locomotives, qui ont été construites d'aprèsles données de la Compagnie de FOuest.

Ce genre de machine étant de nature à fournir des indication^ très-utiles, concernant les locomotives dites de montagne^ c'esi^-dire destinées à remonter de fortes pentes, nous en donnons ici (fig. 203) la coupe yerticale.

Les six roues de cette locomotive sont couplées. Un réservoir d'eau supplémentaire A, A, est placé le long des roues, pour augmenter le poids de toute la machine et accroître son adhérence sur les rails.

Voici le tableau des dimensions de ses principaux organes , que nous devons à l'obligeance de M. Ad. Jullien, directeur des chemins de fer de l'Ouest.

PrindpaUs dimensions de la machine à 6 roues coupUes dm chemin de fer de Saint-Germain.

Diamètre des cylindres à vapeur 0«,420

Course des pistons (^«ÔSt

Diamètre des roues \^,\10

^ ( d'arrière et d*avant à la ma- Écartemenl ^^^^ ^.^

^®' j d'arrière et au milieu 1 >,S70

essieux ( ^^ ^^^^^^ ^^ d'avant I»,4»

Longueur de la machine de tampons en

tampons 7b,WS

Timbre de la chaudière : 9 atmosphères.

Diamètre intérieur du corps cylindrique

de la chaudière 1»,080

Longueur extérieure de la boite à feu. . . 1",)6S

Largeur extérieure de la boite à feu... . 1*,I90

Longueur intérieure du foyer. | ^^^^' ' ' î*»îî?

I Bas l%OiT

Largeur intérieure du foyer 1*,022

Longueur des tubes à feu 3*«790

Diamètre extérieur des tubes. 0*,OtS

Nombre des tubes - 147

(du foyer. 6">q-43 des tubes. 77"<iSl

toUle :.. S9^9^

Surface de grille I"f-t2

Longueur de la boite à fumée 0*,77S

Diamètre de la cheminée 0*320

Hauteur maxima de la cheminée ao-des-

sus du rail 4*a2S#

Hauteur de l'axe de la chaudière au-dÎBs-

sus du rail 1*,8IS

Volume de reau dans les caisses • . 3» jfo

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

Fig. 203. — Coupe de la locomotive qui sert à remonter la rampe de Saint-Germain.

A, caisse à eau. — B, cylindre à vapeur. — B*, tiroir. — D, tuyau soufflant et cheminée. — E, régulateur. FF, tringle du régulateur. — IJ, soupape de sûreté. — G, tubes à feu et foyer. — H, cendrier.

Cette locomotive ne diffère pas beaucoup, on le voit, par ses dispositions générales. Toute sa puissance vient de ce que son poids total a été utilisé au point de vue de Tadhérence , ce qui lui donne un effort de traction considérable, et dans la masse énorme de vapeur, que fournit la grande surface de chauffe de sa chaudière.

Le poids de cette locomotive , avec sa charge d'eau, dépasse 33 tonnes.

Après le système atmosphérique, nous avons à signaler une autre invention plus récente, c'est-à-dire le chemin de fer pneumatique.

Le chemin de fer pneumatique, qui a été établi à titre d'essai en 1865, de Londres à Sydenham, avait été précédé de la création, faite à Londres, plusieurs années auparavant, de la. poste aux lettres pneumatique. Ces deux inventions se rattachant ainsi éti-oitement l'une à l'autre, il est indispensable de dire quelques mots de la

première, c'est-à-dire de \d^ poste aux lettres pneumatique.

On a vu plus haut (page 382), qu'un inventeur, M. Medhurst, avait proposé, en 1810» d'utiliser la pression de l'air pour le transport des lettres et des bagages.

Un ingénieur anglais, M. Latimer Clarke, a de nos jours repris cette idée, et a fait à Londres, une application pratique de l'emploi de la pression de l'air pour le transport des lettres dans l'intérieur d'une ville.

Voici quelles étaient les dispositions essentielles du système que M. Latimer Clarke fit breveter en Angleterre, les 28 janvier 1854 et 11 juin 1857.

Les diverses stations de la poste étaient réunies par une série de tuyaux, dans l'intérieur desquels était placé un cylindre, ou piston, servant de boîte, et portant les lettres et les paquets. Quand on faisait le vide dans le tuyau, la pression atmosphérique agissant sur la partie extérieure du piston, qui jointait fort exactement au tube, grâce à des bandes de caoutchouc placées sur son contour, ce pis-

ton-boite était chassé rapidement à Tintérieur du tuyau. Des réservoirs de vide^ ou d'air comprimé, étaient distribués sur le trajet du tube, afin de profiter du travail des pompes, dans rintervalle des envois. L'arrêt du pistonboîte se produisait au moyen d'une introduction d'air destiné à ralentir la marche, et d'un tampon, muni de ressorts, comme ceux des wagons des chemins de fer, pour produire l'arrêt complet.

Les essais faits à Londres du système de M. Latimer Clarke ayant justifié les prévisions de l'inventeur, une ligne de tuyaux fut établie, à titre d'expérience, par la Compagnie des postes^ et fonctionne depuis 18S8 dans cette ville, pour le transport des dépêches (1).

(I) En France, Tidéede la locomotion par la pression atmosphérique a été poursuivie, mais sans amener encore de résultats sérieux. Un inventeur fécond, mais qui ne put jamais réussir à attirer sur lui l'attention publique, Ador, mort il y tk dix ans, eut Tidée d'appliquer à la télégraphie la vitesse de 300 mètres environ par seconde, que Ton peut imprimer par la compression ou la raréfaction de l'air, à un piston cheminant dans un tube souterrain* Selon M. Tabbé Moigno, Texpérience du système Ador aurait été faite avec succès dans le Jardin des Tuileries. Hais on le voit y il oe s'agissait pas ici de transport d'objets matériels, mais seulement de signaux télégraphiques.

Un autre inventeur ingénieux, M. Galy-Caxalat, a étudié la même question en France. En 1865, H. Galy-Caxalat Qt une expérience du système Ador, devant une commission de la Société des inventeurs^ présidée par M. le baron Taylor.

Enfin, un ingénieur français aujourd'hui au Mexique, M. KielTer, a développé le même projet et s'est occupé de faire adopter à Paris Ul poste atmosphérique. Dans une brochure publiée en 1862, sous ce titre: Réforme du service de la poste dans Vinlérieur de Paris et des grandes villes^ par M. Amédée SébiUot, ingénieur, ce projet a été décrit avec de grands détails. On trouvera dans notre Année scientifique et industrielle (6* année, pages 71-78), une analyse détaillée de ce projet, qui toutefois n*a pas eu de SQite.

Nous Qjouteroos qu'il est regrettable que l'on n'ait pas continué, à Paris, les essais qui avaient été commencés, à la demande de H. Kieffèr et avec le concours de l'administration des postes, du système pneumatique qui fonctionne à Londres, et que M. KielTer voulait importer à Paris.

En supposant que la poste pneumatique {pneumatie dis^ pucth, comme disent les Anglais) nerdoive rencontrer, dans l'exécution pratique, aucun inconvénient, on ne saurait contester l'importance de la réforme qui serait ainsi réalisée dans le service des postes. Il existe, en eiïet, une dilTérence choquante entre le progrès qu'a fait depuis trente ans le transport des lettres à grande distance, et leur expédllion dans riutérieur des villes. Une lettre qui mettait naguère six

La poste pneumatique ou atmosphérique existe aujourd'hui et fonctionne dans quelques quartiers de Londres. Quatre tuyaux atmosphériques relient le bureau central de la compagnie de la poste pneumatique, à quatre succursales voisines, dont la plus éloignée se trouve à 1,400 mètres.

Enfoncés dans le sol à 80 centimètres de profondeur, les tuyaux sont en alliage à base de plomb ; leur diamètre est de 4 à S centimètres; ils sont enfermés dans des tuyaux en fonte, pour les traversées des rues.

Les dépêches sont placées dans des étuis en cuir, de 10 centimètres de longueur, qui glissent à frottement, le long des parois intérieures des tuyaux. Une machine à vapeur fait le vide dans ces tubes. Les communications entre le réservoir et les conducteurs sont établies à Taide de petits tuyaux en plomb munis de robinets.

Voici comment se fait l'envoi des paquets, ou lettres, à travers ce système de tuyaux.

La succursale qui a une dépêche à transjours à parvenir de Paris à Marseille, y arrive aujourd'hui en vingt heures, grâce aux chemins de fer. Mais le service postal de l'intérieur des villes est bien loin d'avoir suivi une impulsion correspondante à cet immense progrès. Dans les villes^ le service de la petite poste est resté à peo près ce qu'U éUit il y a trente ans, et II est aujourd'hui Insuffisant pour les exigences du public. La plus grande partie des lettres qui circulent dans l'Intérieur des villes comme Paris, exigeraient une très-grande rapidité d'expédition. Souvent, un retard de deux ou trois heures rend une missive inutile, et l'on se décide à recourir à un exprès, dont on se dispenserait fort bien, si le service s'exécutait avec promptitude. Dans le service actuel, il faut, à Paris, environ quatre heures pour qu'une lettre, si pressante qu'elle soit, arrive à sa destination. L'adopUon du système pneumatique pour Texpédltion des lettres, ou paquets de petite dimension, réaliserait ici un avantage Important : un quart d'heure au plus serait nécessaire pour réchange d'une lettre et de sa réponse. Ce seraient les avantages de la télégraphie électrique, moins ses inconvénients. La télégraphie électrique ne transmet, en effet, qu'un très -petit nombre de mots, payés à un prix élevé, et livrés à découvert; en outre, tout envol matériel lui est interdit. Aujourd'hui que la multiplicité des affaires réclame une extrême rapidité dans la réception des dépêches, le service posUl de la capitale est devenu^ nous le répétons, insuffisant, et demande une réforme. Les essais dus à divers inventeurs, l'expérience faite récemment en Angleterre, semblent prouver que la solution de ce problème se trouve dans l'adoption du système pneumatique.

LOCOMOTIVE ET CHEMINS DE FER

mettre au bureau central, sonne l'employé de ce poste, àTaide d'unâl télégraphique souterrain. Dès que la sonnerie fonctionne, Tétui porteur de la dépêche à expédier doit être mis dans le tuyau. Au moment où l'employé du poste central met ce tuyau en communication avec le réservoir, en ouvrant le robinet, la pression atmosphérique force l'étui porteur à s'acheminer vers le poste central, et l'y conduit lentement.

A l'aide d'une disposition très-simple., les dépêches sortent automatiquement des tuyaux, et tombent sur la table de l'employé. A cet effet, chaque tuyau est muni, à quelques centimètres de son extrémité, qui est hermétiquement fermée, d'une petite porte de la dimension de l'étui. Cette porte, maintenue ouverte par un ressort, se ferme sous l'action de la pression atmosphérique, quand on met le tuyau en communication avec le vide. Au morhent où l'étui arrive au-dessus delà porte, la pression atmosphérique devient égale des deux côtés, le ressort fait ouvrir la petite porte, et l'étui tombe sur la table.

C'est par cette même porte qu'on introduit l'étui qui doit être envoyé à l'autre station.

Les ingénieurs anglais n'emploient pas l'air comprimé pour envoyer les dépêches du poste central dans les succursales. Ils ont préféré conduire jusque dans ces stations de petits tubes en plomb communiquant avec le réservoir du vide, dans l'hôtel de la compagnie. Ces tubes sont munis de robinets, semblables à ceux qui fonctionnent dans le poste central ; de sorte que la manœuvre, quand il' s'agit d'envoyer dans une succursale une dépêche de l'administration centrale, est la même que celle que nous venons de décrire. L'employé de cette succursale, averti par la sonnerie du poste central, ouvre le robinet du vide et attend la dépêche.

Le poste central de la compagnie électrique est situé au troisième étage. Ce fait n'est pas sans intérêt, car il indique que les tuyaux

peuvent être fortement coudés sans arrêter le passage de l'étui.

On conserve toujours à la station centrale un réservoir rempli d'eau, dont on peut faire usage lorsque, par accident, l'étui à dépêches se trouve arrêté au milieu de son trajet. L'eau, lancée d'une certaine hauteur, dans le tuyau, par sa pression, chasse l'étui, et le conduit à l'extrémité de son parcours.

Tel est l'ingénieux s-^sieme. de poste pneumatique qui fonctionne à Londres depuis 1 860.

C'est en perfectionnant les dispositions de ce système, et en le simplifiant, que M. Rammel, ingénieur anglais, a créé eu 1865, le chemin de fer pneumatique qui a été établi de Londres à Sydenham.

M. Rammel en agrandissant les dimensions du tube, y a placé des wagons à voyageurs. Son système diffère de celui de la poste pneumatique par la substitution d'une pression très-basse (10 à 12 centimètres d'eau seulement) au vide de 5 mètres d'eau , ou d'une demi-atmosphère, qui est nécessaire pour pousser les paquets dans les tuyaux de la poste pneumatique de Londres. Au lieu de 10,325 kilogrammes par mètre carré de surface , qui représentent la pression afmosphérique, M. Rammel n'emploie qu'une pression de 100 kilogrammes. Enfin, cette pression est produite par une seule machine aéromotrice, à rotation continue, qui aspire le train lorsqu'il arrive, et le chasse lorsqu'il doit partir.

Cette machine aéromotrice est tout simplement un grand ventilateur^ à surface concave, d'environ 7 mètres, qui est mis en mouvement par une machine à vapeur. Le grand disque tourne dans une chambre en tôle, qui a la forme d'un tambour de bateau à vapeur. Vers son périmètre s'écoule, quand le ventilateur fonctionne, un courant d'air invisible, mais assez puissant pour agiter violemment les branches des arbres placés près du hangar des machines. Il arrive quelquefois que cet ouragan enlève le chapeau d'un spectateur ahuri, qui a luimême de la peine à se tenir sur ses jambes.

Le tunnel, construit en maçonnerie, a une longueur de 600 mètres sur 2", 75 de largeur et 3 mètres de hauteur, ce qui suffit pour Tadmission des plus grandes voitures du chemin de fer du Great- Western.

La voiture ressemble à un très-long omnibus. Elle porte, à Tune de ses extrémités, un disque dont la forme s*adapte à celle de la section du tunnel. Sur le pourtour du disque est fixé un cordon en peluche de soie, formant brosse, qui, pendant le trajet, balaye la paroi du souterrain, et intercepte, d'une manière suffisante, le passage de Fair. La voiture destinée à recevoir les voyageurs est attachée à ce piston, et lui fait suite. Dans cette voiturepiston, les voyageurs entrent par deux portes de cristal, à coulisses, qui en ferment les deux extrémités. L'intérieur est garni de divans et éclairé par des lampes, qui illuminent le tunnel, au moment du passage de la voiture dans ces sombres lieux.

Au départ, on desserre simplement le frein qui retient la voiture au haut d'un plan assez fortement incliné. Tout aussitôt, le véhicule descend dans le tunnel , en vertu de son poids.* Dès qu'il a dépassé l'ouverture grillée d'une galerie latérale, la bouche du tunnel se referme, par une porte en fer à deux battants, et le ventilateur envoie un courant d'air comprimé, qui agit sur le train, et le souffle vers la station d'arrivée.

Le retour s'effectue par l'aspiration de l'air, la pression atmosphérique ramène alors le train à la station de départ.

L'effet de cette pression, réduite à 9 grammes par centimètre carré, n'est pas brusque ; mais il est plus que suffisant, car les 600 mètres qui représentent la longueur du tunnel, sont parcourus en 50 secondes.

Le mouvement de la voiture est très-doux et tout à fait exempt de secousses. Aucune fumée ne vient se mêler à l'atmosphère du souterrain. L'air y est, au contraire, sans cesse renouvelé par les deux courants alternants.

Comme deux trains ne peuvent se mouvoir simultanément dans te tunnel, les collisions y sont nécessairement impossibles. Le pire qui pourrait arriver, c'est un arrêt, au milieu du chemin. Dans ce cas, on ouvrirait simplement les portes et l'on ferait Le reste du chemin à pied.

L'intérieur de la voiture étant parfaitement éclairé , le trajet n'a rien de désagréable ni d'effrayant. Seulement , le voyageur n'a d'autre vue que celle de l'intérieur de la voiture. Où est, hélas! la poésie du voyage ! Pourrait-on décider un touriste à s'accommoder d'un tel système ! Partir, arriver, voilà, disent bien des gens, les deux termes d'un voyage. A ceux-là, le système, qui a été essayé de Londres à Sydenham, ne laissera rien à désirer. Mais il ne peut s'attendre qu'aux justes malédictions des touristes.

La figure 204 représente l'ensemble du chemin de fer pneumatique de Londres. On y voit l'entrée du tunnel et la voiture attachée au piston, lequel est muni, sur tout son contour, d'une brosse de soie, qui, frottant exactement contre les parois circulaires du tunnel, empêche la rentrée de l'air extérieur dans ce long boyau.

Au-dessus de la voiture, on voit le tambour enveloppant le disque-ventilateur, qui, mis en action par une machine à vapeur située de l'autre côte du mur, produit la raréfaction de l'air ou sa condensation dans le tunnel. Le tuyau qui, sortant du tambour du ventilateur, aboutit à l'intérieur du tunnel , pour en extraire l'air, ou l'y condenser, se voit à la partie inférieure du tambour. De là, il passe sous terre, pour s'ouvrir à l'intérieur du tunnel.

On parle déjà d'importantes applications du système pneumatique, ainsi simplifié, au transport des voyageurs sur les pentes du Simplon, et même dans le tunnel sous-marin projeté pour relier l'Angleterre et la France par-dessous l'Océan, entre Douvres et Calais.

L'avenir montrera ce qu*il y a de réalisable dans lous ces projets.

Tel esta peu près Tensemble des principaux moyens que Ton a proposés jusqu^à ce jour, pour remplacer l'usage des locomotives. 11 nous serait impossible de porter un jugement assuré sur chacun de ces systèmes. La plupart sont encore à Fétude, et n'ont reçu que d'une manière très-incomplète la sanction de rexpérience. Or, on ne peut juger avec certitude la valeur d'une invention de ce genre, que lorsque, définitivement transportée dans la pratique, elle a permis d*apprécier, par le résultat d'une application quotidienne, ses avantages ou ses défauts.

La question des chemins de fer est aujourd'hui discutée, retournée sous toutes ses faces, soumise à des études constantes, qui tendent sinon à remplacer le système actuel, du moins i le perfectionner dans son ensemble ou dans

ses détails* Mais ce système , qui trône dans le monde entier, supporte parraiienieul ces attaques, triomphe de ces critiques, et se montre, en fin de compte, supérieur à toutes les méthodes nouvelles mises en avant par les inventeurs*

Cette solide contenance, ce triomphe incessant du système acluel de nos voies ferrées contre les objections dont il est continuellement Tobjet, est peut-être la preuve la plus éclalanïe de ses mérites, la démonstration manifeste de sa supériorité* Espérons, néanmoins, que tous les travaux dont nous venons de présenter le tableau abrégé, ne resteront pas sans fruit, et qu'ils contribueront, par quelque modification heureuse introduite dans l'économie générale de nos chemins de fer, à porter à son plus haut degré de perfection l'invention admirable qui a déjà rendu au monda de si précieux services*