CHAPITRE III

Du service des voyageurs et des marchandises précieuses sur le? cheajios de fer.

Pour les transports rapides, les chemins de fer otit un avàntage marqué sur toute espèce de mode de communication . Ils présentent de plus un agrément et une commodité de transport qu'on ne trouve que dans les voyages par eau.

Sur les canaux, la résistance produite parle frottement de l'eau contre le bateau qu'on y conduit , croît proportionnellement au carré de la vitesse du mouvement. D'après cette loisuf* fisammcnt exacte dans les applications ordinaires de la pratique, si un bateau éprouve une résistance = R, lorsqu'il est traîné au pas ordinaire des chevaux, ou à un mètre par i", il éprouvera uué résistance = R^ 2 , étant conduit avec une vitesse v par i", et comme le cheval devra entraîner celte résistance avec la même vitesse t>, le pouvoir dynamique total nécessaire sera représenté par R p 3 et croîtra proportionnellement au cube de la vitesse.

Ainsi, la résistance d'un bateau de dimension ordinaire marchant à i mètre par i" sur un canal de grande section , est de 20 kilog. environ. La résistance qu'il opposera à une

vitesse double ou de 2 mètre par i", sera 20 X 4 011 80 kilog., et le pouvoir dynamique nécessaire pour le conduire sera 20 X 8 ou 160 kilog. Pour une vitesse de 3 mètres par 1", le pouvoir dynamique nécessaire serait 20X27 = 54o , d'où il résulte que !a navigation nécessite un excédant de force considérable poulies vitesses accélérées.

Cependant on emploie les bateaux à vapeur avec succès sur mer et sur les rivières, mais il faut considérer que la résistance opposée au mouvement est beaucoup moindre sur mer ou sur les grandes rivières , que dans un canal assez étroit comme le sont les canaux de communication intérieure. D'ailleurs , le remou occasioné par les aubes des bateaux à vapeur détruirait très-rapidement les berges des canaux. On espère pouvoir surmonter cette difficulté en remplaçant les roues à palettes par dt j s hélices agissant sous l'eau. Mais les essais faits dans ce système ne sont pas encore bien concluans. Enfin , on doit remarquer que le passage des écluses, exigeant au moins dix minutes, devient une grande cause de retard lorsque les écluses sont un peu fréquentées.

Aussi les seuls canaux de France où Ton conduit des voyageurs sont ceux du Languedoc et de Beaucaire , canaux à large section et à peu d'écluses : encore ce mode de transport

est-il plutôt économique que rapide. En Ad* gleterre , le service des voyageurs sur les canaux se borne à un ou deux canaux d'Ecosse.

Sur un chemin de fer, le frottement agit comme une force retardatrice constante. Si donc Ton évalue la résistance opposée par ce frottement sous l'unité de vitesse, cette valeur de la résistance restera la même pour toute autre vitesse supérieure. Le pouvoir dynamique nécessaire pour opérer le mouvement sera représenté par le produit simple de cette valeur de la résistance multipliée par la vitesse, tandis que sur les canaux ce même pouvoir dynamique nécessaire sera représenté par le produit de la résistance sous l'unité de vitesse multipliée par le cube dsla vitesse du mouvement. La résistance élémentaire sous l'unité de vitesse est , pour un chemin de fer, 7— et pour un canal -~ du poids transporté. Ce dernier nombre résulte des expériences faites en Angleterre. Ainsi à une vitesse de 3 mètres par 1", la résistance sur le canal sera ou ~. Le pouvoir dynamique nécessaire pour cette vitesse sera représenté sur le chemin de fer par de ioookil.

transporté à 3 mètres, soit ~ de 1000 kil., transporté à 1 mètre. Sur le canal', ce pouvoir dynamique sera — de 1000 k transporté à 3 mètres, soit a f - transporté à un mètre, ou le triple

du pouvoir nécessaire sur un chemin de fer. On voit donc que, pour les vitesses accélérées, les chemins de fer présentent sur les canaux une économie considérable dans la force du moteur.

Sur les routes, la résistance élémentaire doit être de même multipliée par la vitesse simple pour avoir l'expression du pouvoir dynamique nécessaire à la traction. Mais ici , la résistance élémentaire sous l'unité de vitesse, est déjà très - considérable , et ce ne serait qu'à des vitesses extrêmes que ce système de transport pourrait présenter une économie sensible sur les canaux.

Le moteur employé, animal ou machine , se fatigue plus aisément en augmentant la rapidité du mouvement , et sa charge doit diminuer plus rapidement que ne croît la vitesse. Ainsi les frais de traction seront proportionnellement plus considérables avec les grandes vitesses ; mais quand il s'agit de transport d'hommes ou de marchandises précieuses , dont 1 expédition rapide peut être payée à plus haut prix, on ne doit pas craindre cet excédant de frais qui est toujours largement payé.

Pour comparer entr'eux les différens moteurs qu'on peut employer pour les transports de voyageurs sur les chemins de fer, nous nous supposerons toujours dans les mêmes condi-

tons, c'est-à-dire avec le combustible à bas prix. Sur un chemin à peu près horizontal , un cheval faisant 4 lieues à l'heure peut conduire un poids de 5 tonneaux ou 5*ooo kilog. mais il sera bien de ne lui faire parcourir que i lieues à chaque course, et de le relayer de demi-heure en demi-heure. Avec un semblable service , il peut parcourir 20 kilomètres par jour , et coûtera 6 fr.

Une machine, construite pour servir au transport des grosses Marchandises et pour marcher ainsi à raison de 10 kilomètres à l'heure , pourra être facilement accélérée jusqu'à 16 kilomètres ou 4 lieues, et à ce taux de vitesjse, elle conduira sans peine un poids de 3ô,ooo kiL ou trente tonneaux. Il faudra deux machines pour être sûr d'en avoir une toujours en disponibilité , et Tôn devfa compter la machine active à 38 fr. par jour, en su posant que sa journée se borne à 80 kilomètres.

Une machine construite pour aller à raisonde n5 kilomètres à l'heure, comme celles de Manchester, pourra conduire avec cette vitesse une charge égale à la précédente. Mais alors il faudra 4 machines pour en avoir une en disponibilité, et les frais de la machine active reviendront à 60 fr. au moins, pour une distance semblable de 80 kilomètres parcourus dans sa journée.

Le choix de ces différens moteurs dépendra de la quantité des voyageurs, du plusou moins d'intérêt qui sera attaché à l'extrême rapidité du transport, et de la pente sur laquelle est tracé le chemin. Si Ton n'a que deux ou trois départs par jour, et que la quantité des voyageurs à chaque départ soit au plus de 4® > il est évident qu'il faut employer uniquement des chevaux. Car i5 personnes pesant i^ooo kilogrammes environ, $o représenteront 2,600 kilogrammes, et, en les supposant placées dans deux voitures de vingt places, la charge totale avec les voitures ne pèsera que 5, 600 kilogrammes.

En supposant 4o kilomètres par exemple , pour la longueur de la ligne parcourue, en acU mettant de plus que le chemin fût de niveau , un cheval pouvant exercer un effort de 3o kilogrammes avec une vitesse de 4 mètres par 1", entraînera les deux voitures pesant 5.6oo kilogrammes , et le transport par les chevaux coûtera pour un voyage 2

Quatre relais, demi-journée de cheval

chaque. iaf.ooc.

Une demi journée de conducteur à 3 fr. . 1 5o

Huile avec les boîtes à rouleaux. , . . . . o 3o

Engravement de la voie 1 ao

Total pour le transport de 4° voyageurs i5*f. 00c.

Si l'on se servait des machines, le service coûterait le triple , parce que leur force ne serait pas employée.

Mais si Ton avait un nombre triple de voyageurs à chaque départ , si l'activité des rela*» tions entre lespoints extrêmes était assez grande pour payer les frais d'une vitesse supérieure, alors les machines seront employées avec succès. Ainsi, entre Manchester et Liverpool, deux villes d'immense commerce , et dont la deuxième est le port de la première , il existait déjà 48 diligences par terre, avant la construction du chemin de fer, et le trajet , qui est de 3o milles anglais, soit 5o kilomètres, se faisait en trois heures et demie. Le chemin de fer n'a pu s'approprier ce nombre immense de voyageurs qu'en réduisant à une heure et demie ou deux heures le temps total du trajet. Pour cette vitesse , il fallait nécessairement des machines locomotives, et des machines construites de manière à voler, pour ainsi dire, d'une ville à l'autre.

De l'horizontalité sensible , passons à une pente de 5 à 6 millimètres par mètre : alors les voitures descendront seules, ce qui changera la nature du service. En supposant toujours deux voitures chargées de quarante voyageurs en tout , ce poids de 5,6oo kilogrammes représentera , en montant , une résis-

tance double cle celle qu'il présentait en plaine. Il faudra donc deux chevaux au lieu d'un. Mais les chevaux revenant au pas à leur écurie , il s'en suit qu'ils pourront parcourir par joûr une plus grande distance.

Ainsi, en établissant des relais de 7,000 mètres , ces chevaux pourront faire deux remontes par jour au grand trot, ou deux descentes au pas , ce qui leur fera 28,000 mètres par jour. Ils coûteront du reste le même prix , ou au plus ils iront chacun à 6 fr. 5o c.

Alors on aura pour le trajet d'un système

de deux voitures parcourant 4o kilomètres :

Six relais à £ de journée de deux chevaux

coûtant i3 fr., soit 6 X V 1 9f < ^oc.

Une demi-journée de conducteur 1 5o

Huile o 3o

Engravement de la voie 1 00

Total. , . 22f. 3oc.

Ainsi en supposant deux montées et deux âescentes par jour, le service coûterait en to talité 896'. 20 c, et le prix seul des six relais de chevaux reviendrait à 78 fr.

Pour un service semblable , il faudrait deux machines en activité, ce qui supposerait quatre machines disponibles. Chaque machine étant comptée à 38 fr. par jour, le prix de leur service reviendrait à 76 fr. Ainsi déjà il y aurait

MANU fil* W

avantage à employer des machines , puisqu'on aurait une plus grande vitesse. Mais la différence devient de plus en plus sensible , à me-» giire que la parité augmente, parce que la résistance croît rapidement et se rapproche de l'effort pour lequel les machines sont calculées.

Ainsi, sur une pente ascendante de i4 millimètres par mètre , la résistance sera

5.6oo kilog. x(~~^) ==IQI kilo S" et P our le même système de convoi de voyageurs, il faudra établir des relais de 5 mille métros , et atteler trois chevaux , chacun faisant un effort de 33 kilogrammes, et remontant de plus son propre poids.

Alors la dépense du trajet d'HP système de deiix vpitures se composera comme il suit :

Huit relais de ~ de journée de trois chevaux, à 6 fr. 5o cent, l'un chaque cheval faisant deux descentes seulement, vula pente qui les fatigue extrêmement). 39 f . 00 c

Conducteur, { journée 1 5o

Huile o 3o

Engravement de la voie. ........ 1 00

Total. . . 41 f. 80 c.

Le service total de deux montées et deux descentes reviendra donc à 167 fr. 20 c. et le prix seul des relais de chevaux à i56fr.

[ CHJBMIN6 m FER. 2%*]

Sur cette pente, il faudrait deux machines en activité' qui coûteraient 4o fr. l'une comme nous 1 avons vu , ou 80 fr, les deux. Ainsi , il y aurait une grande économie, en faveur de remploi de$ machines. Mais cet avantage serait bien plqs grand si le nombre de voyageurs était double ; car la résistance que peut surmonter une machine sur cette pente étant au moins de 190 kil, , elle conduirait pour le même prix de 4° fr. par jour ce nombre double de voyageurs.

Toutefois cet avantage serait moindre si le combustible coûtait le double ou le triple ; car le prix du travail de la machine serait considérablement modifié. Ainsi, dans une loca* lité éloignée des hoqilles , comme Paris , le coke , que nous supposons à 75 g. les 100 kil. , coûterait â fr. au ipoins le même poids. Les 100 kil., que ?ious gavons supposés consommés p^r la machine pendant sa journée coûteraient 3o ft\ au Jieii de 7 fi% 5o c. , c'est-à^ dire %i fr. 5oç. de plus$ de sorte que le pri* du travail journalier de la machine irait à 62 fr. 5o c. avec des vitesses modérées. Si l'on emf ployait du charbon , Ja différence du prix serait aussi grande. Au reste, l'usage de ce dernier combustible est insupportable aux voyageurs à cause de sa fumée.

Je parlerai peu de l'emploi des machines

Digiti,

fixes pour le transport des voyageurs. Si Ton suppose que sur le même chemin il y ait marchandises et voyageurs, il faudrait réunir sur un seul point une force puissante , capable de servir pour les gros transports, et d'entraîner le poids du câble dont le frottement devient souvent plus de la moitié de la résistance totale à vaincre. Cette force , employée à mener des voyageurs , n'aurait pas un effet utile proportionné aux frais considérables que son emploi nécessiterait. Cependant il se peut que l'emploi de ce moteur devienne indispensable , si le chemin doit avoir des pentes de 4 à 5 centimètres par mètre comme celui d'Andrezieux à Roanne. Alors la machine fixe remonte les voyageurs comme les autres convois : mais c'est une nécessité et non point un avantage, puisqu'il y a un excédant énorme de force inutile lorsque la machine remonte des voyageurs seuls. D'un autre côté , si on supposait qu'un chemin destiné au transport des voyageurs fût établi, à cause des localités, sur des pentes assez rapides, Ton pourrait songer à des machines fixes en diminuant le poids du câble ; mais les ruptures accidentelles de ce câble, les interruptions qui s'ensuivraient dans le service, la difficulté des croisemens avec les routes , les retards nécessaires pour communiquer les signaux d'une

station à l'autre , empêcheront généralement d'appliquer jamais ce système sur de grandes étendues.

Un chemin de fer peut être construit uniquement pour le transport des voyageurs ; mais il faut que ce transport soit très-considérable : ce qui ne peut avoir lieu que dans des localités particulières, telles que les abords d'une grande ville, de Paris , de Londres , par exemple. Encore, dans ce cas, faut -il que la ville secondaire qu'on veut joindre à la métropole en soit séparée par une distance suffisante : car , le chemin de fer ne pouvant guères aboutir qu'à l'entrée de la capitale , chaque voyageur avant de parvenir jusqu'à lui, devra parcourir, à pied ou en voiture, à ses frais, une certaine distance , inconvénient que lui évitent les voitures ordinaires qui pénètrent dans l'intérieur. Si cette distance parcourue en sus est une portion sensible de la distance totale, il s'ensuivra une perte de temps et une gêne qui nuira au chemin de fer. Ce défaut de ne pas pénétrer dans les villes nuit même aux chemins de Liverpool à Manchester et de Saint-Etienne à Lyon, quoique la plus grande partie de leurs voyageurs soient transportés jusqu'à 11 ou 1 5 lieues de la capitale. A Liverpool , la compagnie a entrepris sous la ville un nouveau percement dans le

25q manuel du constructeur

but de porter des voyageurs au centre de la ville. A Lyon, le chemin de fer établira sur le quai qui borde le Rhône une ligne qui pénétrera jusqu'au centre de la ville, pour y prendre les voyageurs,