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dinaires qu'à l'aide de forces motrices cinquante . ou soixante fois plus considérables.

C'est en Angleterre que les idées commencèrent à se rectifier a cet égard. Vers l'année 1758, le duc de Bridgewater, l'un des plus grands propriétaires de ce pays, voulant ouvrir à des mines de charbon qu'il possédait près de Manchester, un débouché qui leur avait manqué jusqu'alors, imagina de rendre navigables les rigoles où sont reçues les eaux d'épuisement de ces mines (20). Secondé dans ses vues par Brindley, simple constructeur de moulins, qu'il employa comme ingénieur, il parvint en peu d'années à augmenter considérablement sa fortune, tout en faisant baisser le prix d'un combustible dont l'industrie de ses compatriotes occasione une prodigieuse consommation. Il eut le bonheur de voir l'achèvement de ses grandes entreprises, et la satisfaction de recueillir de leur immense succès des avantages qui surpassèrent ses espérances. Alors commencèrent à se former à l'envi , dans toutes les parties de l'Angleterre , ces associations de propriétaires et de capitalistes qui, depuis un demi-siècle, ont été autorisées à ouvrir dans toutes les directions cette multitude de canaux navigables, à l'aide des-

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bénéfices annonces par les promoteurs de ce grand ouvrage (24).

Les progrès que l'on fait dans la pratique des arts utiles sont une source continaelle de nouveaux perfectionneroens. Ainsi les routes pavées, plus commodes que les chemins de terre , étendirent les moyens de communication que réclamait une civilisation plus avancée; les canaux de navigation ont à leur tour offert au commerce des voies plus faciles et plus économiques ; enfin , on a prétendu, dans ces derniers temps , que les canaux eux-mêmes pouvaient être remplacés utilement par des chemins de fer, application toute récente laite à la surface du sol, d'un moyen de roulage usité depuis long-temps dans l'intérieur des mines et pour leur exploitation (a5).

Le transport des divers minerais , depuis le lieu où ils sont détachés des roches qui leur servant de gîte jusqu'aux puits d'extraction , s'est d'abord effectué à bras d'homme sur de petits chariots ou sur des traîneaux appropriés. Afin d'en rendre le roulage ou le glissement plus facile, on l'opérait sur deux cours de madriers parallèles fixés solidement au sol des galeries. De semblables chemins, constryits de solives et de madriers, sont

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encore en usage dans quelques mines de houille de Silésie et dans la plupart des nôtres (26). Plus tard , on a recouvert ces pièces de bois de plaques de fonte, ou de bandes de fer qu'on a fini par employer seules; la dépense plus forte qu'entraîne leur premier établissement étant amplement compensée par une plus longue durée, et par le degré de perfection dont leur fabrication et leur pose sont susceptibles.

Les minerais, à leur sortie des puits d'extraction , et notamment les charbons de terre, qui ne subissent aucune préparation avant d'être livrés au commerce , étaient primitivement conduits par des voitures, et sur des chemins ordinaires, sinon jusqu'aux lieux de leur consommation, du moins jusqu'aux bords des rivières et des canaux où ils devaient être embarqués pour y arriver. On reconnut bientôt tout l'avantage qu'il y aurait à prolonger ces canaux jusqu'au pied des mines ; le volume des eaux d'épuisement qu'on en retirait aurait été • souvent plus que suffisant pour entretenir une navigation active sur ces ramifications du canal principal; mais, d'un autre côté, celui-ci étant presque toujours creusé fort au-dessous de la bouche des puits d'extraction, il aurait

fctllu exécuter sur ces ramifications un certain nombre d'écluses, dont la construction eût exigé de grands frais et la manœuvre beaucoup de temps. On pouvait, à bien meilleur marché, établir au dehors de la mine des chemins de même espèce que ceux qui étaient pratiqués au dedans; c'est aussi le parti qu'on prit; et l'on dut se déterminer à le prendre d'autant plus promptement, que les chariots chargés de minerais n'ayant qu'à descendre sur un plan incliné depuis leur point de départ jusqu'au canal, pouvaient aisément, par l'excès de leur poids, servir à faire remonter sur le même plan, et sans le secours d'aucune autre force , les chariots qui devaient retourner à vide prendre de nouveaux chargemens sur la mine. Lorsqu'elle n'était pas très éloignée de quelque endroit où il se faisait une grande consommation de charbon, l'idée de continuer jusque là les chemins à ornières de fer, dont les plans inclinés étaient garnis , se présenta naturellemeiît. Le succès qu'on obtint de cette nouvelle voie de communication fit bientôt saisir l'occasion d'en établir de semblables entre des points séparés par de plus grandes distances. Voilà comment les Anglais ont été conduits par degrés à construire ces sortes de

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chemins. L'abondance de leurs mïnesde houille, le débit assuré de ce combustible, et le bas prix auquel ils ont fait 'descendre la fonte de 1er et le fer forgé -par le perfectionnement de leurs procédés métallurgiques et de leur industrie manufacturière , rendaient en effet chez eux Pusage de ces chemins plus profitable que partout ailleurs.

Il ne faut donc pas s'étonner de l'avance qu'ils ont prise dans l'adoption de ces chemins, et de leur priorité dans la publication qui a été faite des procédés du nouvel art qui consiste à les exécuter.

On avait commencé , comme nous l'avons déjà dit, par foire rouler des voitures sur des madriers de bois ; et l'on avait remarqué qu'un cheval pouvait y traîner un poids de 4a quintaux , tandis qu'il n'en traînait que 1 7 sur un chemin pavé (27) : c'était déjà un assèz grand avantage. Il s'accrut eucore par le parti qu'on prit de recouvrir ces madriers de barres de fer *, mais on ne leur substitua définitivement des rouages ou des ornières, entièrement de fonte <jue vers Pânnéc 1758 (q8). *

Ce fut d'abord des barres en forme de planches* ( fail-ways ) i posées de çhamp sur des pièces de. bois transversales. Les rouesdes voi-

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turcs, pour être maintenues sur ces barres, avaient leurs jantes garnies intérieurement d'un rebord (29).

On remplaça ensuite ces barres de champ par des bandes posées à plat ( tram-ways) , portant un épaulement intérieur pour empêcher les roues de dévier. Ces roues, comme on voit , pouvaient être à jantes plates , et semblables à celles des voitures ordinaires (5o).

Enfin , on imagina de supprimer cet épaulement et de former, au milieu de ces barres, une saillie ou languette destinée à être reçue dans une gorge pratiquée à cet effet au pourtour de la circonférence des roues. Cette espèce d'ornière saillante (edge-rail) fut employée pour la première fois, en 1789, par M. William Jessop, à Longhborough (5i).

La substitution de barres de fonte à des pièces de bois , dans la construction des chemins à ornières, était évidemment uoe grande amélioration. On a cru depuis en trouver une nouvelle dans l'emploi du fer forgé en remplacement de la fonte. Le premier essai en a été lait en >8i 5, aux mines de charbon du lord Carlisle, dans le duché de Curaberland (5a). Le fer forgé, plus flexible que la fonte, peut être employé en barres plus longues, ce qui permet de diminuer

le nombre des jqjpts dans la longueur d'un même cours d'ornières; mais cette flexibilité même ne présepte-t-elle pas quelques inconvéniens au roulage? D'un autre côté, la plus grande cherté du fer forgé doit être prise en considération quand on le compare à la fonte. Le résultat de cette comparaison laisse encore quelques doutes sur les avantages définitifs que présente l'emploi de l'une ou de l'autre matière, et les avis des ingénieurs sont encore partagés.

Dans l'origine des chemins à ornières, on avait espéré de pouvoir y faire passer des voitures ordinaires de roulage; mais le poids ex«cessif de leurs chargemens fut un obstacle invincible à leur emploi sur ces chemins. II fallut construire des voitures exprès. On conserva des roues de bois à ces nouvelles voitures; mais on reconnut bientôt la nécessité de les remplacer par des roues en fonte. Quoiqu'on ignore l'époque précise à laquelle cette substitution eut lieu pour la première fois, on sait positivement que, dès l'année 1754, elle avait déjà été faite (35).

L'espèce de frottement qui retient les roues des chariots dans leurs voies sur les chemins pavés, disparaît presque entièrement sur les

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ornières de fer, à cause dujpoli et de la régula* rite dé leur surface^ Mais cette circonstance , qui favorise la force motrice quand les chèinins de fer sotit de niveau ou d'une pente ex*- Ornement faible, tourné au contraire au détriment de cette force à mesure que l'inclinaison de ces chemins de vien t plus considérable . Alors , tii effet, le frottement cessant de retenir le ftr- "deau sur le plan incliné qu'il parcourt, il faut que la force motrice surmonte en totalité la pesanteur relative de ce fardeau, laquelle est, comme on sait, à sa gravité naturelle, comme la hauteur du plan incliné parcouru est à sa longueur. De telle sorte, par exemple, que llnclinaisod du chemin étant du 6o*, il faudrait, pour y traîner un certain chargement avec une vitesse donnée , employer une force à petiprès quintuple de celle qui serait capable de le traîner avec la même vitesse sur un plan horizontal.

On voit d'après cela combien il importe d'établir les chemins de fer de niveau, sauf à racheter les inégalités du terrain par des plans inclinés placés de distance en distance, pour être franchis â l'aide d'une force subsidiaire qui leur soit spécialement appliquée.

Nous avons dit comment, pour éviter de

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construire des écluses Irop rapprochées les unes des autres sur un embranchement de canal que Ton aurait conduit jusqu'à la bouche d'une mine ou à l'entrée d'une carrière en exploitation , on lit usage de plans inclinés garnis d'ornières de fer. Le même moyen était évidemment applicable dans quelques localités r sur des canaux qui manquaient du volume d'eau nécessaire à la manœuvre de leurs écluses (54). On imagina donc d'enjoindre deux biefs consécutifs par un plan incliné, le long duquel on faisait monter ou descendre les bateaux destinés à passer de l'un de ces biefe dans l'autre. Ces baleaux étaient placés, à cet effet, lorsqu'ils sortaient de l'eau , sur des traîneaux rendus propres à parcourir les plans indinés dans les deux directions ; ce procédé , <|Uc l'on assure être usité depuis fort 4ong-temps à la Chine (36), à été introduit en Angleterre, en 1788, par M. William Reynolds, aux forges de Ketley (56).

Lorsque la masse<k$ denrées qui descendaient du bief supérieur était d'un plus grand poids que celle des denrées qui remontaient du bief inférieur, et ce cas se rencontrait presque toujours dàrts l'exploitation des carrières et des mines de houille , on ne manqua pas d'éla-

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blir aussi, sur le plan incliné du canal, deux chemins parallèles pour les bateaux qui descendaient en charge, et pour ceux qui remontaient à vide; la descente des uns opérait l'ascension des autres. Quand, au contraire, les bateaux chargés venaient de la partie inférieure du canal, il fallait, pour les élever le long du plan incliné qu'ils avaient à franchir, ajouter au poids des bateaux qui descendaient sans chargement quelque moyen auxiliaire , soit la force de l'homme appliquée à des treuils et à des engrenages, soit celle des chevaux attelés à des manèges, soit enfin celle de machines à vapeur établies au somtnet du plan. ,

Observons ici qu'on n'a eu recours à l'usage des plans inclinés sur les canaux navigables que dans les circonstances assez rares d'une disette d'eau presque absolue, ou d'une chute excessivement rapide. Leur emploi est , en quelque sorte, une dernière ressource dans la navigation intérieure. II n'en est pas ainsi sur les chemins de fer : ils y sont indispensables, et forment toujours une certaine partie du développement total de ces chemins; mais suivant que leur pente est plus douce ou plus rapide , on les franchit à l'aide de chevaux de renfort que l'on attelle à une file en-

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tière de chariots; ou bien l'on divise celte file en plusieurs portions que l'on fait monter les unes après les autres avec le même attelage; ou bien enfin , on dispose au sommet de ce plan incliné des machines fixes, du même genre que celles employées pour faire remonter les bateaux d'un bief dans l'autre sur les canaux de petite navigation.

M. S. Cooke établit pour la première fois, en 1808, une machine à vapeur fixe sur un chemin de fer, dans le comté de Durham, pour faire passer les charbons de la mine d'Inspeth, ^ur la grande route de Durham à Newcastle.

Depuis cette époque, le même moyen a été fréquemment employé dans le voisinage de cette dernière ville (37).

Après avoir appliqué les machines à vapeur à la remonte des voitures sur les plans inclinés àes chemins à ornières, on revint à l'idée qu'on avait eue autrefois, de substituer ces machines #qx chevaux pour opérer le mouvçgnent de ces voitures sur des portions de roule horizontale. Dès l'année 1789, le célèbre Watt s'était occupé de cet objet, sur l'invitation que lui ep fit le docteur Robison, alors étudiant à l'université de Glascow; mais il ne paraît pas qu'il ait donné aucune suite à ses recherches.

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11 faut en effet , dans le système de machines a vapeur de Watt, avoir à sa disposition un mervoir d'eau froide pour effectuer la condensation de la vapeur et le mouvement du piston. Or, la difficulté de transporter un pareil réservoir, et celle d'y remplacer l'eau dépensée pour produire cet effet, sont, pour ainsi dire, insurmontables. Il fallait donc imaginer un autre système de machines, dans lequel on fût dispensé d'opérer le jeu de leur piston par une injection d'eaq froide. MM. A. Vivian et R. Trevitick ob tinrent une solution de ce problème en 1802.

Leur machine à haute pression, dans laquelle la vapeur qui a exercé son action s'échappe dans l'atmosphère sans avoir été condensée (58), fut appliquée par eux au mouvement des voitures sur les chemins de fer, et reçut le nom de locomotive; les appareils de cette machine ayant été perfectionnés, en 1811 (5g), par M. Bienkiusop, elle fut employée sur les chemins de 1er qui servent à l'exploitation des nombreuses mines de charbon que l'on voit aux environs de Leeds et de Wakefield, et elle Ta été successivement en dtfierens endroits de FAogleterre , •près avoir reçu , depuis i8iô jusqu'en i8i5. de ï <m\clk* anWUoratiotis*

I c> chemins de ter s étaient dc|à multiplie*

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sans qu'aucun ingénieur eut entrepris d'en soumettre les avantages et les inconvéniens a une discussion rigoureuse, ni de donner des règles pour leur établissement : dans ce nouvel art, comme dans tous ceux qui tendent à accroître la prospérité des nations ou les commodités de la vie sociale, la pratique a devancé la théorie (4o).

Le premier ouvrage où l'on ait traité des chemins de fer avec quelque étendue sous le rapport théorique, a été composé par M. le chevalier Françoiô de Gerstner, professeur de Mécanique à l'Académie des arts de Bohême, et directeur des constructions hydrauliques de ce royaume. C'est cet ouvrage, qui a paru à Prague en i8i3 , dont nous mettons aujourd'hui la traduction sous les yeux du public.

On avait fait revivre en 1807 uue ancienne idée, conçue, dès le XIV e siècle, sous le règne de l'empereur Charles IV, de réunir par un canal navigable laMoIdawetle Danube. M. Gerstner fut, à cette occasion, chargé par la société hydrotechnique de Bohême d'examiner , avec M. le baron de Pakassy, conseiller des bâti— mens, les divers projets de ce canal qui avaient été présentés en différens temps. Cet examen le conduisit à composer un mémoire sur les

chariots de roulage, et sur la question de savoir dans quel cas il est préférable de construire entre deux points donnés des routes ordinaires, des chemins de fer, ou des canaux navigables. Cette question y est envisagée sous un point de vue très général; l'auteur commence par rechercher les différentes résistances qui s'opposent au roulage des voitures sur les routes pavées. Il en donne les expressions analytiques, qu'il déduit de principes généralement admis; il tire de ces expressions les conséquences 4es plus utiles, et les plus immédiatement applicables à la pratique. 11 donne ensuite, d'une manière approximative, le rapport qui existe entre la Torce de traction d'un cheval et la vitesse avec laquelle il se meut. Celte première partie de l'ouvrage est terminée par la comparaison des résultats du calcul, à ceux des expériences qui ont été faites en France par le comte de Rumfort , pour déterminer l'effort des chevaux quand ils traînent la même charge sur différentes espèces de chaussées (4i).

Avant de passer aux chemins de fer, M. Gerstner rapporte quelques essais, h l'aide desquels il entreprit d'assigner la résistance qu'une voiture éprouve à rouler sur des ornières ou des

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barres métalliques. Il démontre que cette résistance est due principalement à divers frottemens; ayant ensuite égard à cette résistance, il parvient à une expression générale des frais de transport, et assigne les conditions d'existence du minimum de ces frais.

Les dimensions des roues des voitures ne sont point arbitraires pour obtenir ce minimum de dépense dans les frais de roulage, sur quelque chemin que ce soit : mais il importe surtout d'assigner ces dimensions lorsque les voitures sont destinées à parcourir des chemins à ornières. M. Gerstner s'est livré à cette recherche ; et comme les frottemens contre les essieux forment une partie notable de la résistance que les chariots éprouvent à se mouvoir, il propose de diminuer ces frottemens par l'emploi d'un moyen mécanique qu'il désigne sous le nom de doubles roues. Pour s'en former line idée, il faut concevoir que les roues dont l'essieu supporte en tout ou en partie le poids du chariot auquel elles sont adaptées, au lieu de reposer et de rouler immédiatement sur le sol , reposent sur le moyeu de roues placées au-dessous d'elles; ce sont celles-ci, dont les essieux sont liés d'une manière inébranlable à celui des roues supérieures, qui se meuvent

sur les ornières de fer. II est clair que ces deux roues, placées ainsi l'une au-dessus de l'autre, tournent nécessairement en sens contraire et présentent une sorte d'engrenage; la résistance provenant du frottement agit à la circonférence de l'essieu de la roue d'en haut, tandis que la puissance destinée à vaincre cette résistance agit à la circonférence de la roue d'en bas , dont le moyeu fait l'office de pignon. Ainsi la résistance est en raison composée du rapport entre les diamètres de l'essieu et de la roue supérieurs, et du rapport cnlre les diamètres du moyeu et de la roue inférieurs ; d'où il est aisé d'apprécier l'accroissement que la puissance peut acquérir par l'emploi de ces roues superposées.

L'auteur ayant égard à l'impression que le poids de la voiture chargée peut occasioner , tant sur le moyeu de la roue.d'en bas que sur les barres métalliques qui lui servent de voie parvient à une expression de la force de traction des chevaux, d'où il conclut qu'un cheval pourrait traîner jusqu'à 900 quintaux sur un chemin de fer horizontal, en supposant celte «barge placée dans un chariot qui aurait quatre paires de roues disposées entre elles comme il vient d'être expliqué.

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Il s'arrête ensuite à rappeler quelques théorèmes généralement connus sur la résistance des solides, théorèmes dont l'application lui fournit la solutwn de deux questions importantes. La premfere consiste à déterminer le nombre des rais d'une roue en fer d'un diamètre donné, tel qu'elle offre en même temps les propriétés du maximum de résistance et du minimum de masse. La seconde question a pour objet d'assigner remplacement le plus avantageux des roues d'un chariot dont la longueur est donnée, ainsi que le meilleur arrimage de son chargement.

Apres avoir analysé les avantages et les inconvéniens des chemins de fer , M. Gerstner se propose de signaler les avantages et les inconvéniens des canaux de navigation. C'est encore en Angleterre qu'il pr^nd les exemples qu'il cite ; il rappelle qu'ordinairement un cheval y traîne sur un canal un poids de 600 quintaux, avec une vitesse 4e 3 pieds et demi par seconde, tandis qu'un cheval ne peut traîner avec la même vitesse qu'un poids de i5 à 20 quintaux sur une route ordinaire, et de 90 à îooquiritaux sur un chemin de fer. Mais il ajoute, en prenant toujours dans le même pays les autorités sur lesquelles il s'appuie , que la dépense

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de première construction d'un canal est au moins triple de la dépense de première construction d'un chemin de fier. Au surplus, en com Durant les grandes routes- les canaux de navigation et les chemins à Arrières, sous le rapport des dépenses qu'entraîne leur établissement, aux revenus qu'on peut en retirer, Fauteur fait voir que chacune de ces trois voies de communication devient, suivant les circonstances, préférable aux deux autres. Enfin, ii applique au projet qu'il était spécialement chargé d'examiner les conséquences de ses raisonnemens ; et il entreprend de prouver qu'il convient mieux de pratiquer un chemin de fer, entre les bassins de la Moldaw et du Danube, que de les réunir par un canal navigable.

Diverses opérations de mécanique usuelle , qui n'avaient point été traitées jusqu'alors d'une manière aussi rigoureuse, ont été, comme on voit, soumises au calcul par M. Gerstner.

Quoique l'ouvrage que nous lui devons se montre quelquefois sous l'aspect un peu trop prononcé d'un plaidoyer en faveur des chemins de fer, il n'en formera pas moins toujours un chapitre intéressant de la théorie des transports. Une des conséquences nécessaires des

mil

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propositions dont il contient la démonstral c'est que le perfectionnement desdifFérens véhicules au moyen desquels les transports s'effectuent , doit avoir lieu èn même temp6que l'amélioration des diverses espèces de chemins sur lesquels ces véhicules sont destinés à être mis en mouvement. Voilà pourquoi il s'est arrêté â décrire une nouvelle espèce de chariot approprié aux chemins à ornières, et à calculer les avantages que Ton obtiendrait de son emploi.

M. Gerstoer est, depuis long-temps, connu en Europe comme physicien et comme géomètre (4a). Nous sommes fondés à croire que ia traduction que nous publions de son Mémoire contribuera à étendre sa réputation parmi nous; car si nos ingénieurs profitent de son travail sous le rapport de l'art, d'autres personnes encore pourront profiter des vues d'économie publique qu'elles y trouveront développées. Les paragraphes qui le terminent offrent à leurs méditations d'importantes vérités, que l'administration de tout pays ne doit jamais perdre de vue.

Quoique le Mémoire de M. Gertsner ait été publié des l'année i8i3, il ne paraît pas que les ingénieurs anglais en aient eu connaissance : du moins nous ne l'avons trouvé cité

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dans aucun des ouvrages qui ont para depuis et dont il nous reste à parler.

Le premier de ces ouvrages est celui dans lequel M. Henri Palmer, ingénieur civil , a proposé d'établir les chemins de fer d après un nouveau principe. Avant de décrire le système de construction qu'il en dérive, il se livre à quelques réflexions très justes sur l'usage de ces chemins ; il observe que leur utilité se manifeste spécialement lorsquils ouvrent une communication de l'intérieur du pays avec un canal navigable, et que le transport des marchandises s'y fait en descendant. Quand au contraire ce transport doit s'y làire en montant , loin qu'il y ait quelque motif de préférer ces chemins de fer aux routes ordinaires , il peut arriver que celles-ci présentent plus de faèilités au roulage (43).

M. Palmer remarque avec raison qu'il existe une différence essentielle entre les chemins de fer et les canaux (4*4). La résistance que les bateaux éprouvent à se mouvoir sur ceux-ci est indépendante du plus ou moins de perfection avec laquelle ils ont été exécutés , tandis que la résistance qu'éprouvent les voitures sur les chemins de fer dépend de l'art avec lequel ils sont établis : de sorte que ce n'est pas tant la

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nature que le bon emploi des matières dont ils sont formés , qui leur donne sur les routes ordinaires plus ou moins de supériorité. II est évident, en effet, que si des chariots dont les roues sont parfaitement cylindriques et bien polies sont mis en mouvement sur des barres inflexibles bien dressées et exactement parallèles entre elles, on n'aura d'autre résistance a vaincre que celle qui provient du frottement des roues contre leurs essieux. Les chemins de fer et les chariots qui leur sont appropriés forment ainsi une seule et même machine , dont il faut perfectionner simultanément toutes les parties.

Cependant, quelques précautions que l'on prenne pour les rendre aussi parfaites qu'elles sont susceptibles de le devenir , des causes accidentelles peuvent souvent augmenter les résistances qui ralentissent le roulage : lors, par exemple, que les ornières de fonte sont formées de bandes plates à rebords, il importe que leur surface soit entretenue parfaitement nette de poussière et de boue.

M. Palmer cite à çe sujet des expériences faites par lui-même à Cheitenham (45). Un chariot chargé de 5264 livres ayant été placé sur des barres de cette espèce parfaitement net-

^ vui; pa* UL'van^ei airs u j. of- > oar « moyei*. w parai: nae tr& utitu V\*î> » décote nom: omettre ô* citer ici vvncnenct qn prouve I influera dot ao ~ de poL et t Ui bonne fabrication .ssvuîx. f-eux (lut* chariot qui pesait 07*0 iir. son chargement cyani été tournés avec . on trouva que la résistance provenant du CvMernent à leur pourtour équivalait a un poids -V *v> liv., tandis quelle séievak à uo iw\, \tHt-è-dirc à près do double, lorsque ces esn^v4,\ Devaient eu ni tournes ni polis

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M. Palmer, à l'aide d'un dynamomètre de son invention , fit plusieurs expériences sur différens chemins de fer. 11 a trouvé (47) que sur un chemin de niveau dont les ornières sont formées de bandes plates, le rapport de la résistance au fardeau mis en mouvement était environ de 1 à 60, tandis que sur des ornières saillantes ce rapport était de 1 à 170. De telle sorte qu'un cheval ordinaire, dont on évalue la force de traction à i5o livres avoir du poids , lorsqu'il se meut avec une vitesse de 2 milles \ par heure, pouvait traîner , dans le premier cas, 9000 livres environ, tandis que, dans le second, il pouvait en traîner jusqu'à a55oo.

Ces préliminaires posés, l'auteur passe à la description du projet de chemin de fer qu'il a conçu. Use réduit à une simple ornière de fer, soutenue à 3o pouces environ au-dessus du sol sur des pièces verticales de fonte qui y sont en^pcées. Deux essieux parallèles , solidement assemblés entre eux dans un plan horizontal , portent chacun en leur milieu une roue destinée à se développer sur l'ornière qui forme le chemin. Le prolongement de ces essieux en dehors du moyeu des roues soutient de chaque coté un caisson prismatique de tdle de fer, où

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le chargement est placé comme dans les deux plateaux d'une balance (48).

• On voit que ce chargement, au lieu d'être -porté sur quatre roues, ne repose que sur deux seulement * Les frottemens s'atténuent par cette disposition ; aussi M. Palmer a-t-il trouvé que le rapport de la résistance à la charge se réduisait alors à celui de i à 3oo, et qu'un seul cheval de i5o livres de force pouvait traîner 45 milliers avec une vitesse de a milles i par heure. Par cette disposition, le centre de gravité de la charge se trouve toujours au-dessous de ses points de suspension, ce qui doit en prévenir le versement , si l'on a soin , ce qui est d'ailleurs très facile , de mettre les deux parties de cette charge en équilibre de part et d'autre de la voie.

Un chemin de fer, ainsi réduit à une seule ornière , peut , sans difficulté , être établi sur l'un des côtés d'une route ordinaire ou sur les bords d'une rivière ; son établissement serait probablement moins dispendieux que celui d'un chemin formé de deux cours de barres parallèles. À la vérité, la force de traction ne peut jamais s'exercer parallèlement à la direction de la ligne parcourue ; il faut que les chevaux agissent obliquement sur les convois qu'ils traînent

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comme cela arrive lorsqu'ils sont employés au hallage des bateaux; mais on peut diminuer autant qu'on le veut ce degré d'obliquité, et réduire ainsi presqu'à rien la perte de force qui en résulte.

Quoi qu'il en soit, les chevaux sont évidemment les seuls moteurs applicables au système de chemins de M. Palmer. Ils marchent sur une petite chaussée pratiquée exprès le long de l'ornière qui soutient les caissons, ou même sur un simple chemin de terre. Il n'y a pas là de dépense à faire, et cette économie milite en faveur de ce système; mais il faudrait y renoncer, si l'on voulait que le roulage s'effectuât sur cette espèce de chemin à l'aide d'une machine à vapeur locomotive. Elle ne pourrait, en effèt , se mouvoir elle-même qu'autant qu'on la placerait sur un second chemin de fer à double ornière, établi à côté du premier : or, les frais de ce second chemin pourraient bien surpasser les bénéfices que l'adoption du système proposé par M. Palmer aurait fait espérer.

L'adoption de ce système ne tendrait, comme on voit , à rien moins qu'à exclure les machines à vapeur locomotives de l'usage auquel on les avait destinées, et par conséquent à rendre vaine toute spéculation qui aurait pu être fon-

particuliers* déjà cocrrrcm^ à» ces spécu-

après la puh-Iîcatoc de r:crr^pt ce V. Palmer, un autre écrit avart p»xrr co^c nocnseolement de faire vakxr les nnciiira» îocvxruotÏTcs. mais encore <Fen recommac&r T^sige exclusif -49).

L'auteur commence par trancher d~un seul mot la question qui s'est élevée sur Les avantages et les inconvémens des chemins à ooïiières, compares aux canaux de narî^itioa; il avance que ceux-ci n'ont été en A c déterre que foecaston <Fun mauvais emploi de capïuux. et conseille aux compagnies qui en ont ta propriété de s'empresser iFétablir des chemins de fer parallèles a ces canaux, afin de prévenir une concurrence qui amènerait iniuniiblemeiit leur ruine. Du reste, il ne borne pas au transport dn charbon de terre Pusa£e des chemins a ornières, il l'étend au transport de toutes les denrées qui servent à l'approvisionnement des villes, et notamment à celui du poisson frais et des huîtres. En conséquence, il propose aussi de substituer des chemins de fer à toutes les grandes routes qui traversent l'Angleterre.

A l'appui de ses opinions, que la partialité

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et l'exagération nous semblent caractériser, Fauteur de cet écrit cite néanmoins quelques Cuits qui nous ont paru dignes d'attention. Il rapporte, par exemple, que le nombre des chevaux employés en Angleterre sur les chariots de roulage, les voitures publiques et les chaises de poste, s'élève à 5ôo mille; que le prix moyen d'achat de chacun d'eux est de 20 livres sterl. y et leur entretien annuel de la même somme; que la durée des chevaux de poste n'est généralement que de quatre ans , et celle des chevaux de roulage de six.

D'un autre côté, il évalue à 3,ooo,ooo de liv.sterl. le prix de 10,000 machines à vapeur par lesquelles les 5oo,ooo chevaux de trait pourraient être remplacés. C'est 3oo liv. sterl. par machine de la force de 5 chevaux chacune.

Ainsi la force d'un cheval , exprimée en puissance de vapeur, reviendrait à 60 livres sterling, en tant seulement qu'elle proviendrait de l'acquisition de l'appareil, et sans compter ni les intérêts des capitaux employés à cette acquisition, ni les frais de réparation et de renou* Vellement, ni la valeur du combustible néces-« saire à la production de la force motrice.

L'auteur trouve enfin, dans les énormes dépenses que la construction et les réparations

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avantageux dans quelques circonstances , d'établir des chemins de fer parallèlement à ces canaux. Ajoutons que la faveur avec laquelle des procédés nouveaux sont quelquefois accueillis, a sans doute encouragé les promoteurs de ces chemins à les préconiser outre mesure. Les nombreux journaux consacrés, dans la Grande-Bretagne, à faire connaître les progrès de l'industrie, ont, pendant quelque temps, offert l'image d'une espèce de lice, où combattaient les uns contre les autres, les partisans des anciens canaux et ceux des nouveaux chemins à ornières. Pendant que le public s'éclairait des discussions plus ou moins vives qui s'étaient élevées entre eux, une société savante de la Haute-Ëcosse (5i), pénétrée de l'importance de la matière, proposa, en 1818, un prix de 5o guinées, pour être décerné, à la fin de Tannée suivante , au meilleur mémoire qui lui serait présenté « sur les chemins de fer propres » au transport des denrées nécessaires aux » besoins et aux commodités de la vie. Les » concurrens devaient s'attacher à montrer » jusqu'à quel point ces chemins peuvent ser- » vir à l'usage commun du pays 5 ils devaient » indiquer les moyens de faire franchir par les » chariots chargés les proéminences du sol qui

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( xlvîj )

Cependant, comme la plupart de ces mémoires présentaient des vues utiles, elle chargea l'un de ses membres, M. Robert Stevenson , habile ingénieur civil, de les examiner avec soin et de les publier, soit en entier, çoit par extrait, avec telles observations qu'il croirai t devoir y ajouter.

Le rapport de M. Robert Stevenson contient beaucoup de détails que les limites de cette in* troduction ne nous permettent pas d'y insérer. Il suffit à notre objet d'exposer des vues générales et de suppléer aux expériences de M. Ge rstner , faites sur de trop petits modèles , par des observations plus en grand recueillies en diffère ns endroits de l'Angleterre, à dessein d'assigner le rapport de la force de traction aux résistances qu'elle doit vaincre sur les chemins de fer, suivant leurs différens degrés d'inclinaison.

Ainsi M. Scott , l'un des concurrens , cite des expériences faites prés de Longborough, en présence d'un comité de la Société des Arts (55); desquelles expériences il résulte qu'un cheval de taille ordinaire peut traîner un poids de 5o tonneaux en descendant le long d'un chemin de fer incliné d'un centième , et 7 tonneaux seulement quand il remonte le même chemin*

Si l'on compare ce résultat à ceux que l'on obtenait en 181 1, avant que les chemins de

le, eurent ;irquis le degré de perfection qu'on len. « donne depuis, on sera frappé tmtmr de forces de traction que leur hon :i procurée.

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taies et de plans inclinés. Mais on lui doit, à ce sujet, une remarque qui complète, entre les canaux navigables et les chemins de fer, l'analogie que M. Scott n'avait fait qu'entrevoir. L'avantage de répartir sur un certain nombre de petits chariots, un chargement qui avait d'abord été placé sur une seule voiture étant supposé généralement reconnu, M. Bobertson observe qu'il convient pareillement de diviser les plans inclinés qui rachètent la pente des chemins de fer, en petites parties, d'un pied de chute ou de moins encore; car, dit-il, ces petits plans peuvent, sans le secours d'aucune machine , être franchis par un convoi de chariots qui les remonteraient un à un ; de telle manière que ces chariots étant attachés les uns aux autres par des chaînes ou des cordes d'une longueur précisément égale à celle d'un de ces plans, il ne se trouverait jamais en même temps sur l'un d'entre eux qu'un seul de ces chariots : ceux qui formeraient la tête du convoi étant déjà sortis de ce plan incliné , et ceux qui en formeraient la queue n'y étant pas encore entrés. Si, par exemple , la charge d'un cheval est répartie sur six chariots, le cheval n'aura jamais à élever que la sixième partie de son chargement; les cinq autres parties continuant de cheminer

sur des paliers horizontaux. Lorsque la charge totale sera répartie sur un plus grand nombre de voitures , tout restant d'ailleurs dans le même état, on conçoit que la montée du plan incliné sera encore rendue plus facile.

C'est ainsi que Ton parvient à économiser l'eau et le temps sur les canaux de navigation lorsque la pente en est rachetée par des écluses consécutives à petites chutes, et que les transports des denrées s'y effectuent par des convois de bateaux d'un tonnage moindre que celui des bateaux ordinaires (56).

Suivant M. Robertson, un cheval de trait est capable d'exercer sur les routes à ornières, suivant qu'on en varie les pentes successives, un effort beaucoup plus grand que celui qui est nécessaire pour élever verticalement avec la même vitesse un poids de 80 livres, effet par lequel la force d'un cheval est évaluée ordinairement. D'un autre côté, les aspérités provenant des pierres et des graviers répandus sur les chemins, occasioneut aux chevaux une fatigue beaucoup plus grande que celle qui est occasionée par le fardeau qu'ils sont obligés de traîner ; d'où il suit que les avantages d'un chemin de fer sur une route ordinaire sont moins dus au dressement parfait des barres qui en for-

ftient la voie , qu'au poli de la surface de ces barres.

S'appuyant d'observations qui auraient fait reconnaître qu'un cheval ne peut traîner sur des ornières plates à rebord qu'un poids de 5 tonneaux 1 tandis qu'il est capable d'en traîner 10 sur des ornières saillantes, M. Robertson conseille Femploi exclusif de celles-ci J if recommande en même temps de les fabriquer en fer forgé.

La grandeur des roues sur lesquelles les chariots doivent être montés, ne doit exercer aucune influence sur le plus ou moins de facilité du tirage , pourvu que leur diamètre et celui de leurs essieux conservent entre eux le même rapport. Celui de 27 pouces à 2 pouces \, ou de 1 2 à 1 , qui s'est établi par l'usage , est évidemment trop faible; et Pon pourrait, en apportant plus de soins à la fabrication des essieux , substituer à ce rapport celui de 27 à x. On augmenterait considérablement par là l'effet utilé du même cheval, puisqu'il deviendrait capable de traîner un chargement plus que double.

Quels que soient les motifs qui ont fait adopter l'usage des roues en fonte, M. Robertson voudrait qu'on pût en revenir à celui des roues en bois qui seraient plus légères, et, selon lui,

(lij)

plus durables et à meilleur marché II insiste s or les bons effets qu'on a obtenus de la substitution des petits chariots aux grandes voitures, et attribue la supériorité décidée des premiers à la réduction du diamètre de leurs essieux. Il pense d'ailleurs, avec raison, qnau Jieu de donner à ces chariots la forme d'une pyramide tronquée dont la base inférieure est plus petite que la base supérieure, il conviendrait de leur donner une forme inverse, ce qui augmenterait évidemment leur stabilité.

Si au lieu de s'assujettir à former un chemin de fer de parties de niveau et de plans inclinés, on lui fait suivre, par de légères pentes et contrepentes, les inflexions du sol, il est certain qu'où obtiendra une économie notable dans la dépense première de son établissement. M. Robertson regarde aussi comme certain que les chevaux de trait n'en seraient pas plus fatigués, attendu qu'ils se délassent par les changemens qu'ils éprouvent dans la direction et l'intensité de leur action musculaire.

Cet ingénieur, rejetant absolument l'opinion de M. Scott , est d'avis que les chemins de fer et les chemiusordiuaires ne peuvent jamais servir aux mêmes voitures, qui passeraient des uns sur les autres. Il faudra se réduire à établir ,

( Wij ) / sur l'un des côtés d'une grande route, un chemin à ornières, qui, par ses dimensions spéciales, sera rendu propre à recevoir au besoin de grands chariots de roulage, comme cela s'est déjà pratiqué près du port Dundas.

Enfin, en se résumant, M. Robertson annonce la possibilité de construire des chemins de fer, qui soient plus utiles au commerce que les canaux de petite navigation, non pas seulement à cause de la moindre dépense de leur construction, mais encore parce qu'ils ne seront point sujets aux interruptions de servicè que peuvent occasioner la sécheresse de l'été ou les gelées de l'hiver. Il va plus loin, et il avance que l'on peut mettre en activité sur les chemins de fer, pour le transportdes voyageurs , des voitures publiques qui entreraient en concurrence avec les coches d'eau usités sur les canaux ; voitures qui offriraient, avec autant de commodités que ces coches, l'assurance d'une marche beaucoup plus rapide.

M. Douglas et les autres concurrens se sont beaucoup moins étendus que MM. Scott et Robertson sur la question mise au concours.

Leurs mémoires, ou les modèles qu'ils ont présentés, avaient moins pour objet la discussion <les avantages et des inconvéniens des chemins

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(Iv)

cation, employer des barres plus fortes et plus pesantes, ce qui occasionait des dépenses de premier établissement, et des frais d'entretien beaucoup plus considérables*

On ne s'accorde point encore sur la grandeur des roues de ces chariots. En donnant à celles-là i5 à 18 pouces de hauteur*, il devient plus facile de charger et de décharger ceux-ci; et ce qui est surtout à considérer, la ligne suivant laquelle le tirage s'effectue Correspond mieux à la hauteur ordinaire des épaules du cheval.

Le temps n'est peut-être pas éloigné, dit M. Stevenson , où Ton verra des chemins à ornières établis à côté des routes ordinaires, et leur servirenquelque sorte d'accompagnement, comme dans quelques endroits de la principauté de Galles (57). On pourra former ces ornières de blocs de granité, de grès , ou de quelque autre pierre dure. Il y en a de semblables à Nottingham, et il en existe depuis long-temps dans quelques rues de Milan (58). Si pourtant l'on considère que ces ornières en pierre doivent être ' composées de blocs de plusieurs pieds de longueur, qu'il est souvent difficile de se procurer et de poser solidement, on conçoit que l'emploi de cette espèce de rouages peut devenir

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(uxn: voies de commnnicatioD a fait acquérir ftx- TTRcasam pour obtenir ces améliora- ..**. *ourmioi tes roules de la Grande-

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- ^tuaeyemx: ; les plans de M. Stevenson ^tiocKC Ov*r>c poànt approuvés, sous le pré* **** àqpene qui! aurait failli feire pour ïèx^çst^ j| «exécution. Heureusement, dit-il tard M drille, voyageant dans le

C Ivij )

comté de Sommerset, eut occasion de s'assurer par ses yeux des bons résultais de ce système, dont on avait fait des applications en plusieurs endroits de ce comté, sous la direction de M. Mac Adam (59). Ce qui n'est pas généralement connu , c'est que Sa Seigneurie, frappée des avantages que présente ce mode de construction, le fit valoir avec l'influence qu'elle exerçait. Voilà comment, soutenu bientôt après de l'approbation générale, ce mode s'est introduit presque partout, et s'est propagé avec tant de rapidité, que quelques-unes des principales rues de Londres sont aujourd'hui transformées en chaussées de cailloutis, transformation dont un des premiers effets a été de faire cesser le bruit incommode qu'occasionait le roulage continuel des voilures sur le pavé de ces rues.

On peut , à la vérité, objecter contre l'introduction de cette espèce de chaussée dans les villes, les inconvéniens de la poussière pendant l'été, et de la boue pendant l'hiver; mais il semble facile de se mettre à l'abri de ces deux inconvéniens, en plaçant, dans la largeur de ces chaussées, une ou plusieurs ornières formées de blocs de pierre de taille posées avec les soins convenables. On obtiendra ainsi, à peu de frais, les avantages réunis

du procédé de Mac Adam et des chemins à ornières fixes.

Les résultats du concours proposé par h société de la Haute- Ecosse étaient à peine publiéft, qu'il parut à Londres, en 1825, un Traité pratique sur les chemins de fer et sur les communications intérieures en général, par M. Nicolas Wood (60).

L'auteur expose les progrès successifs de ces communications en Angleterre, et cette partie de son ouvrage est une des plus instructives, 11 observe, avec beaucoup de justesse , que depuis 1755, que les premiers caqaux de navigation y ont été ouverts, leur construction ne s'est améliorée que par de légers changemens dans la manière d'opérer le passage des bateaux d'un bief dans un autre; la théorie des canaux est restée stationnaire, et ils n'ont, en quelque sorte, participé à aucun des perfeo tionnemens dont les progrès de la Mécanique ont enrichi l'art de construire les chemins de fer. Cet art n'a fait lui-même autant de progrès que parce qu'on s'est attaché à multiplier les expériences pour reconnaître et évaluer les résistances que les voitures éprouvent à rouler sur ces chemins. Si donc le perfectionnement des canaux consiste à rendre leur parcours plus ra-

ir

(lix)

pide, ce qui est incontestable, il ne Test pas moins que , pour atteindre ce but, il faudrait commencer par recueillir des expériences exactes sur les résistances que les bateaux éprouvent à s'y mouvoir. Malheureusement on en est encore à désirer que de nouvelles observations soient entreprises sur cette importante matière, avec le degré de précision que l'état actuel des sciences përmettrait d'y apporter.

Un des chapitres les plus importans de l'ouvrage de M. Nicolas Wood est celui qu'il a consacré à traiter des différens moteurs employés sur les chemins à ornières.

Les chevaux ont été les premiers de ces moteurs. Or, il est évident que leur effort total se compose de deux efforts distincts : l'un qu'ils exercent pour traîner le fardeau auquel ils sont attelés; l'autre pour porter leur propre corps en avant. Aucune expérience concluante ne peut , jusqu'à présent , servir à déterminer avec précision chacun de ces deux efforts partiels.

Desaguliers évalue à 200 livres l'effet utile d'un cheval de trait qui parcourt a milles { par heure et qui travaille 8 heures par jour. Cet effet utile est moindre suivant Smeaton ; Watt l'évalue à i5o livres sous la même vitesse de tirage.

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lés. Lors même que les pentes naturelles du sol sont peu sensibles, M. Wood recommande, comme on l'avait déjà recommandé ayant lui, de diviser la route en paliers de niveau et en plans légèrement inclinés. On trouve dans son ouvrage (61) une description de ceux qu'on a déjà établis sur les chemins de fer des environs de Newcastle, et qui paraissent avoir été spécialement l'objet de ses observations.

Ce que nous avons dit plus haut des machines à vapeur fixes, placées au sommet de»

plans inclinés pour servir à la remonte des chariots, nous dispense d'en parler de nouveau.

C'est une application déjà ancienne d'un mécanisme connu , mais s'il esl superflu de répéter ici ce que l'ouvrage de M. Wood contient de détails sur ce point, il n'est peut-être pas inutile d'ajouter quelque chose à ce que nous avons dit sur les machines à vapeur locomotives, vers le perfectionnement desquelles l'attention des ingénieurs et des mécaniciens anglais s'est particulièrement dirigée.

Le premier essai des machines de MM. Vivian et Trevitick fut fait en 1806, sur une partie du chemin de fer de Merthyn-Tydvil dans le pays de Galles. La machine, mise à l'épreuve, fit un trajet de 9 milles avec une vitesse de

{ Wj )

5 railles par heure, en traînant avec elle autant de voitures qu'il en fallait pour contenir 10 ton* neaux de fer forgé. Malheureusement, on a omis de mentionner l'inclinaison de ce chemin, ce qui rend l'observation incomplète.

On craignit d abord que les roues du chariot qui portait la machine n'adhérassent pas suffisamment sur les ornières pour prendre un mouvement de rotation ; MM. Vivian et Trevitick recommandèrent enconséquencede rendre raboteux et rude le pourtour extérieur des jantes de ces roues ; mais , outre le frottement excessif résultant de cette précaution , on devait prévoir encore que les barres du chemin en seraient promptement endommagées. Ce fut pour remédier à cet inconvénient que M. Blenkinsop, ingénieur des mines de charbon de Midleton près de Leeds, imagina, en 1811, de poser le long des ornières une crémaillère continue, sur laquelle se développait une roue déniée fixée au chariot qui portait l'appareil. Cette roue dentée tournait constamment dans le même sens par l'action des deux pistonsxle la machine, qui, au moyen de bielles et d'engrenages , s'exerçait alternativement aux deux extrémités du diamètre horizontal de cette roue dentée.

( Ixiij )

Après l'invention de nouveaux procédés pour lesquels MM. Chapman et Brunton obtinrent , en 1812 et i8i3, des patentes spéciales, l'expérience prouva , sur les chemins à ornières de Wylam , qu'il s'établissait entre les barres qui forment la voie et la surface des jantes, une assez grande adhérence pour que le mouvement de rotation fût produit par le seul poids de la machine, sans qu'on eût besoin de recourir à aucun moyen subsidiaire. Cette simplification opérée , il fut encore accordé à MM. Stephenson et Dodd, au mois de février i8i5, une patente à l'occasion d'un nouveau perfectionnement de leur invention : il consiste à fixer immédiatement à chacune des roues du chariot qui supporte l'appareil, l'extrémité inférieure d'une bielle, dont l'extrémité supérieure est attachée par un joint flexible à la tige du piston correspondant ; car il entre dans la composition de cette machine deux cylindres égaux qui reçoivent la vapeur de la même chaudière. Les deux pistons s'élevant et s'abaissant succès sivement, impriment aux roues du chariot leur mouvement de rotation. Ce mouvement est d'ailleurs régularisé au moyen d'une chaîne sans fin, dont le développement s'opère sur la circonférence de deux cylindres concentriques

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Ayant ainû rendu compte, avec beaucoup d'ordre f d*s progrès successifs de cette partie importante de Fart de Fîngénieur, M. Wood cUe le* résultat.* d'expériences nombreuses qui ont été faite» sur la résistance des bandes de fonte ou de» barres de fer forgé, sur le frottement engendré par la rotation ou le glissement dfcft corp* en contact, sur la puissance des machine* a vapeur fixes ou locomotives, et sur Faction musculaire des chevaux.

lii noa propres recherches remplissent les

( Ixv) %

vues d'utilité dans lesquelles nous les avons entreprises, ce sera surtout par la série de faits et d'observations dont elles présenteront le tableau; nous ne sortirons donc point des limites que nous avons dû nous prescrire, en rappelant les principaux faits et les observations les plus importantes dont M. Wood a fait mention.

Cet ingénieur pose en principe que les barres ornières ne doivent jamais être exposées à supporter plus des deux tiers de la charge qu'elles seraient capables de soutenir avant de se rompre. Du reste il renvoie ses lecteurs à l'ouvrage de M. Thomas Tredgold, sur la résistance de la fonte et du fer forgé.

C'est évidemment à l'expérience que Ton doit recourir pour assigner la véritable valeur des obstacles que les forces motrices ont à vaincre sur un chemin de fer. On sait que, dans un temps calme, ces obstacles se réduisent aux frottemens qui ont lieu à la circonférence des roues et à celle des essieux. Il serait utile de pouvoir apprécier séparément ces deux frottemens, afin de remédier efficacement à chacun d'eux; malheureusement, leurs cfîets se confondent dans toutes les observations auxquelles le mouvement des voitures peut être soumis.

MM. Wood et Georges Stephènson s'occupèrent) en 1818 , d'expérienaes sur cet objet au moyeu d'un dynamomètre de leur invention. Les chariots qu'ils mirent à l'épreuve avaient la mêm£ jbripe et les mêmes dimensions que ceux doqt ou. fait usage ordinairement pour Je transport du charbon. Je terre; le. diamètre de leurs, roues , était de 54 pouces , et celui de leurs essieux de 2 pouces f . On leur faisait parcourir, en moatapt et en descendant alternativement, une portion de chemin de fer inclinée de ^ de sa longueur; on, mesurait ta résistance qu'ils éprouvaient dans l'un et l'autre cas, et l'on regardait la moyenne de ces deux, résistances comme celle qui aurait eu lieu sur le même chemin s'il eût été horizontal. » . ..

Ainsi un chariot qui pesait avec son charge* ment 76 quintaux $ et dont les roues avaient été trempées à leur pourtour (63), éprouvait une résistance moyenne de 3g livres, tandis, que cette . résistance était de 63. livres lorsque* le pourtour extérieur des roues n'avait point. été durci par la trempe., Dans la première de. ces observations, le frottement exprimé en poids équivaut à la 196 e partie de la charge, taudis que dans la seconde il en est la 121 e partie environ.

( '* vi i )

Ces deux observations, et plusieurs autres qui les véri6ent, apprennent qu'avec des soins plus ou moins recherchés dans la fabrication des rouçs, des essieux, et des coussinets de ter ou de cuivre sous lesquels tournent ceux-ci, on peut diminuer de 38 à 4o pour cent la résistance qui provient des frottemens à la circonférence des roues et des essieux. • . L'avantage qu'on se procure en apportant plus de perfection dans la construction des chariots et l'ajustage de leurs différentes parties étant ainsi mis hors de doute , il fallait déterminer 'l'influence de l'accroissement de leurs charges sur l'augmentation des frottemens qu'ils éprouvent. .•••>> a \

Des chariots des mêmes dimensions que ceux dont on s'était déjà servi, ayant été mis ^en expérience sur une partie de chemin de 1 164 pieds de Iqngueur et de 1 x pieds 2 pouces de pcote, on prouva que des.chargenaens de 43, 63 et 7&quintaux,:y compris le poids des chariots ^produisaient des frottemens de 36, 48 et ,68 livresvLes rapports du frottement à la pression , donnés par ces expériences, sont «exprimés parles nombres fractionnaires o,oq837 , 0,00762, 0,00771 , lesquels ne diffèrent point assez entre eux pour qu'on rejette la règle indiquée par

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sent sur ce plan , ou sont portées sur des rouleaux disposés à cet effet de distance en distance. D'après les expériences de M. Wood , cette espèce de frottement est à la pression qui le produit dans le rapport de i à 3,5 (66).

Voici maintenant les résultats des observations recueillies par M. Wood, sur l'effet utile des différens moteurs employés à élever les chariots sur des plans inclinés.

En comparant l'action de la vapeur sur la surface des pistons de deux machines de Watt, à l'effet utile de ces machines, il trouva celuici égal aux de l'action de la vapeur qui le produisait.

Faisant la même comparaison sur des machines à haute pression, il trouva que leur effet utile était égal aux de l'action de la vapeur sur la surface de leur piston.

D'où il suit que ces dernières machines sont préférables aux premières, et cela indépendamment de la moindre consommation de charbon qu'elles exigent (67).

Passant ensuite à l'évaluation de la puissance musculaire des chevaux, M. Wood conclut d'une série d'expériences que la partie de cette action musculaire , employée par un fort cheval à traîner un fardeau sur un chemin horizontal,

(Ixx)

équivaut à uo poids de 1 15 liv., que Ton peut réduire à 100 liv. pour un cheval ordinaire (68).

Si donc on regarde l'effort du cheval comme la 20o c partie du chargement qu'il est capable de traîner <sur une ornière saillante , ce chargement sera moyennement de 20,000 livres , ou de 10 tonneaux.

Attendu, d'un autre côté, que les résistances à vaincre augmentent pendant l'hiver, à cause des pluies et des gelées, M. Wood porte à 112 livres la dépense continue d'action musculaire que doit faire un cheval qui est attelé à un fardeau de 10 tonneaux, et qui marche 10 heures par jour avec une vitesse de 2 milles par heure.

Ce poids de jo tonneaux, transporté à 20 milles de distance, ou, ce qui est la même chose , un poids de 200 tonneaux transporté à un mille, est donc l'expression du travail journalier d'un cheval ordinaire; or, cette expression correspond évidemment au maximum de dépense d'action musculaire à laquelle il est capable de subvenir, puisque, d'après l'observation qu'on en a faite, la vitesse de 2 milles par heure est précisément celle qu'un cheval chargé prend de lui-même quand on le laisse en liberté (69).

Tout le monde sait que l'énergie de l'action

( Ixxj )

musculaire des animaux, dans la production de leur effet utile comme moteurs, diminue suivant une certaine loi, à mesure que leur vitesse aùgmente. * 1 " • ■

M. Wood n'a point fait tPexpérienées pôiir d& terminer cette loi;nfiais il adopte la plus simplè,* en supposant que l'effet utile de l'action musculaire du cheval décroît proportionnelleriiént à> la vitesse ^vec laquelle il s'émploiè à l'exercer; de telle gorte qiie si l'on représente par iiaiiv. sa puissance d ? action musculaire quand il traîne un fardeau de 10 tonneaux avec uhtf vitesse de 2 tailles par heure , on ne pourra représenter que par 57 livres j la puissance d'action qu'il exercera pour traîner le même fardeau avec Une vitesse triple (70); Cette règle, qui d'ailleurs n'ëst proposée que comme une simple règle de pratique, et seulement applicable flans certaines limites de vitesse, a cela de commun avec celles qui ont été données précédemment par M. Gerstner, dans l'ouvrage dont nous publions la traduction, et par M. le professeur Leslie , dan& ses Élémens de philosophie naiturelle.

L'importance que l'on a attachée , dans ces dernières années, à remplacer sur les chemins de fer les chevaux de charroi par des machines

( lxaj )

à vapeur locomotives, a dû provoquer de nou- " veaux essais sur l'usage de ces machines.

D'après quelques-uns de ces essais, cités par M. Wood, l'adhésion qui retient sur la surface d'ornières de fonte ou de fer forgé les roues du chariot sur lequel une machine locomotive est placée, ou, en d'autres termes, le frottement qui détermine la rotation de ces roues est généralement égal à la a5 e partie du poids total de cette machine et du chariot qui la contient.

Le moment de la force motrice appliqqée à cet appareil est d'ailleurs proportionnel au diamètre des roues de son chariot. Or, cette force est évidemment représentée par la quantité de combustible employée à sa production , et son effet utile doit être aussi représenté par l'espace qu'elle est capable de faire parcourir. L'expérience confirme cette théorie ; car M. Wood ayant monté le chariot d'une machine locomotive sur des roues de 3 et de 4 pieds de diamètre, trouva qu'avec une quantité donnée de combustible, les espaces parcourus étaient proportionnels aux diamètres de ces roues (71).

L'économie du charbon est un des principaux objets qu'on se propose dans l'emploi des machines locomotives. Tous les perfection-

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nemens auxquels on sera conduit ultérieurement par une théorie plus complète de la formation de la vapeur, de son développement, de sa puissance et de son mode d'action, leur seront immédiatement applicables, comme à toute autre machine de cette espèce, quel qu'en soit l'usage.

En attendant, nous croyons devoir donner place ici à une remarque de M. Wood , qui nous paraît d'autant plus importante qu'elle peut servir à faire disparaître un sujet fréquent de mécomptes , et à prévenir des difficultés qui ne s'élèvent que trop souvent entre les constructeurs de machines à vapeur et les manufacturiers auxquels ils les livrent.

Ces constructeurs sont dans l'usage d'évaluer la puissance de leurs machines, en multipliant la surface du piston moteur par le degré de tension auquel la vapeur est élevée dans la chaudière où elle se forme. Mais il est évident que la tension de la vapeur n'est, pas la même dans la chaudière et sur la surface du piston , puisqu'en vertu du mouvement de ce piston, la vapeur, en passant de la chaudière dans le cylindre, se dilate d'autant plus, et par conséquent exerce sur la base du piston une pression d'autant moindre, qu'il se meut avec plus de rapi-

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U;jfi^ les deux expériences de M. Wood, dont l'une h duré 45o secondes et Faulre 176 seulement, hippiicalion du principe qui vient d'être énon</; dorme pour l'expression de la force mo-

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trice du piston les nombres 4g et 57, ce qui signifie qu'il se fait une plus grande dépense de vapeur au même degré de tension, et par conséquent une plus grande consommation de combustible, lorsque la vitesse du piston est plus considérable; résultat tout-àfait conforme à celui auquel on parvient dans l'emploi des moteufrs animés, puisque, pour tirer le meilleur parti possible de leur puis-

sance musculaire-, il faut, par exemple, augmenter le nombre de chevaux attelés à une voiture, quand on veut la faire rouler avec plus de rapidité.

Cet accord de l'expérience et du raisonnement sur l'augmentation de la force motrice appln qaée à la durée de son action , dans la production de l'eflet utile des machines à vapeur locomotives, suffirait pour faire sentir tout le désavantage auquel on s'exposerait en élevant la rapidité du mouvement de translation qu'elles^ impriment au - delà d'un certain degré (73).' Aussi M. Wood regarde- t-il les assurances qu'on a données de pouvoir leur faire atteindre* une vitesse de 12, 16, 18 ou 20 milles par heure comme autant d'exagérations ridicules.

Les communications ouvertes d'un lieu à un autre ûe sdnt complètement utiles queutant-

qu'elles peuvent être parcourues simultanément dans les deux directions opposées. Afin de pouvoir circuler sur les chemins à ornières avec autant de commodité que sur les grandes routes et sur les canaux, il faudrait donc établir deux voies de fer parallèles l'une à l'autre. Cette disposition doit évidemment doubler la dépense de cette espèce de chemin , et ceci doit être d'un grand poids dans la discussion de ses avantages et de ses inconvéniens.

On regrette que M. Wood ne soit pas entré plus profondément dans cette discussion. Le dernier chapitre de son ouvrage n'offre en effet qu'une comparaison succincte des forces motrices à l'aide desquelles on opère , sur les canaux et sur les chemins de fer, le halage des bateaux et le roulage des voitures. Les opinions se trouvent encore divisées à ce sujet. Suivant M. Stevenson d'Édimbourg, un cheval peut traîner, avec une vitesse de 2 milles par heure, un poids de 3o tonneaux sur un canal; M. Sylvester, dans son rapport sur la route à ornières de Liverpool à Manchester, réduit ce poids à 20 tonneaux seulement; tous les deux évaluent d'ailleurs à 10 tonneaux le chargement qu'un cheval peut traîner avec la même vitesse sur un chemin de fer horizontal. Ainsi , dans ce cas

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particulier de mouvement, on obtiendrait du même moteur, en l'attelant à un bateau, un effet utile triple de celui qu'on en obtiendrait en l'attelant à une file de chariots. Mais comme l'expérience apprend que Tes résistances au mouvement croissent sur les canaux proportionnellement au carré des vitesses, tandis que ces résistances demeurent constantes sur les chemins de fer, quelle que soit la célérité du roulage, on conçoit que par l'accélération de son allure, un cheval perd bientôt l'avantage avec lequel on peut le faire servir au halage des bateaux qui cheminen t lentement. M. Wood trouve par exemple, que l'effet utile de ce moteur est le même sur les canaux de navigation et sur les chemins de fer, quand sa vitesse est portée à 5 milles i par heure. Il trouve aussi que, pour traîner le même chargement avec une vitesse de 6 milles par heure , il faudrait, sur un canal , employer un nombre de chevaux triple de celui qu'il faudrait employer sur un chemin de fer (74).

M. Wood, en terminant, fait assez sentir qu'il donne la préférence à cette dernière espèce de voie de communication. Mais si l'on considère qu'il n'a égard, d'un côté, ni à la nécessité de doubler les deux cours d'ornières pour rendre

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cette voie praticable à la fais dans les deux sens, ni à la nature des» marchandises au transport desquelles elle doit servir; et, d'autre part, nia la largeur des canaux y ni aux modifications de forme dont les proues des bateaux sont susceptibles pour éprouver moins de résistance, on conviendra qu'il laisse encore indécise la question de la préférence à donner aux chemins de fer sur les canaux de navigation»

M. Thomas Tregdold, ingénieur , civil , auquel on doit plusieurs traités importa ns sur diverses parties de l'art, qq'il exerce, a aussi entrepris de résoudre cette importante question, dans un ouvrage qui daté de la même année que celui de M. Wood, et qui porte aussi à peu près le même titre (75).

' Mais si ces deux ouvrages ne différent point entre eux par le fond du sujét, ils différent beaucoup par l'ordre dans lequel ce sujet y est traité. Ainsi, la comparaison des canaux et des chemins de fer, qui forme la conclusion datravail de M. Wood, sert, en quelque sorte, d'introduction à celui de M. Tredgold. Celunci, moins ricke de faits et d'expériences, présente des applications de calcul beaucoup plus nombreuses, et, sous ce rapport, il paraît rentrer davantage dans le domaine de la science.

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< ( A quelques dépenses que donnent lieu rétablissement et l'entretien des cpmûiuaieations intérieures, l'état actuel de la civilisation ne permet pas de se refuser k> les faire* C'est «ne vérité çpr laquelle tout >le monde est aujourd'hui d'accord ayeç M. Tredgold.

. Suivantcet ingénieur, l'avantage deschen>ins de fer sur les grandes. roules ordinaires, eu égard à la CQpsqrpmatiop de forces motrices, est dans le rapport de 8Uà a . Pour que ces chemins l'emportent sur les canaux, il faut que la vitesse des mojeurs soit poussée .au-delà de 3 milles par heure : ea-deçà 4e ce terme, les canaux conservent une supériorité marquée. ; * ;

Les routes a oçnières ne leur sont donc préférables que dans les cas particuliers où il importe de transporter certaines marchandises avec une grande rapidité, cas assez rares et que le commerce, s'attache toujours à prévenir. Yoilà pourquoi, comme le remarque 3VL TredgpW, les, chemins, de fer u'ontiété employés, jusqu'à présent , avec suecès que pour le transport des produits de quelques mines à de» distances, bornées,; quand x>n a voulu les faire servir aux besoins généraux du commerce, ils n'ont pas répondu aux espérances de ceux qui qui les avaient projetés (76).

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L'indication des chemins de fer qui existent aujourd'hui en Angleterre, dans le pays de Galles et en Ecosse, vient justifier cette assertion. En effet, ces chemins, cités au nombre de 3o, n'ont qu'un développement total de a58 milles , ce qui donne 8 milles pour la longueur moyenne de chacun d'eux. En parlant des principaux , M. Tredgold décrit les chariots qui y sont en usage, et indique l'espèce de barres dont ils sont construits. Il remarque que dans le pays de Galles, où on les a le plus multipliés, les barres planes ( tram-road) sont généralement employées, ce qui lui fournit un argument en leur faveur.

M. Tredgold rappelle les formules connues du mouvement uniforme des corps pesans sur les plans inclinés , en ayant égard au frottement, qu'il suppose proportionnel à la pression exercée. Il faut pour rendre cette formule applicable, substituer aux expressions générales des différentes quantités qui y entrent, les valeurs numériques de ces quantités fournies par l'observation; malheureusement, les expériences d'où ces valeurs sont déduites ont été faites, comme celles de M. Gerstner, sur une trop petite échelle. Cependant M. Tredgold prévient que le modèle de voiture dont il s'est

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servi n'avait pas été exécuté avec plus de perfection qu'une voiture ordinaire ; ce qui justifie jusqu'à un certain point la confiance qu'on accorderait à ses calculs.

• II évatee , d'après ces expériences, le frottement au huitième de la pression ; et il pose pour règle, dans l'emploi des machines locomotives, que leur poids doit être assez grand pour produire sur la surface des ornières un frottement qui soit au moins égal à la force nécessaire pour mettre le train de chariots en mouvement; car si ce frottement était moindre, les roues de la machine pourraient tourner sans que les chariots avançassent.

Passant ensuite à l'examen des différens moteurs, M. Tredgold s'occupe d'abord du cheval, dont la force lui semble réunir une phis grande simplicité d'application à des effets pluâ certains. Il admet, conformément à une longue série d'expériences dont quelques-unes lui sont propres, que la plus grande vitesse qu'un cheval non chargé puisse prendre est de 6 milles par heure , en travaillant 6 heures par jour pendant plusieurs jours de suite (77) ; il établit sur ce fait une formule qui lui sert à dresser une table des plus grandes vitesses diun cheval non chargé, pendant un certain nombre d'heures de travail

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journalier. Cette table indique que cette plus grande vitesse est de i4 milles & pour une heure de travail seulement; elle serait de 4. milles rs pour un travail de 10 heures par jour.

Si, maintenant, après avoir fixé à un certain nombre d'heures la durée journalière du travail d'un cheval, on cherche la vitesse correspondante au maximum de l'effet utile qu'il est capable de produire pendant cette durée , on trouve qu'elle doit être précisément égale à la moitié de la plus grande vitesse que puisse prendre le même moteur non chargé qui marcherait le même nombre d'heures.

Ainsi, pour une journée de travail de 6 heures, la vitesse du cheval correspondante au maximum d'effet utile doit être de 3 milles par heure, et pour une journée de 10 heures de 9 milles 1%.

M Tredgold regarde la force musculaire du cheval comme équivalente au quart de son propre poids, c'est-à-dire à a5o liv. environ (78). Or, de quelque manière qu'elle s'exerce, une partie de cette force musculaire est employée à entretenir en mouvement la propre masse du moteur, tandis que l'autre est employée à produire l'effet utile qu'onf en attend.

Suivant M. Tredgold, ces deux parties dis-

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actes de la force musculaire du cheval doivent être égales entre elles et équivalentes cha-i Gune à 125 livres. D'après son calcul, c'est» avec une vitesse de 3 milles par heure, que ce moteur peut transporter le plus grand poids , en dépensant le moins possible de sa force musculaire , ou , ce qui revient au même , eu s'usant le moins promptement. Quelque confiance que* méritent ces considérations, les entrepreneurs de voitures publiques en Angleterre n'en tiennent cependant aucun compte; ils n'hésitent point à sacrifier annuellement, par un travail forcé, le tiers des chevaux qu'ils entretiennent, parce que l'intérêt du capital employé au rem* placement de ceux qui sont mis hors de service est moindre que la dépense qu'il faudrait faire pour en entretenir un plus grand nombre dont le travail serait modéré (79).

Les machines à vapeur locomotives ont été, pour M. Tredgold, l'objet de recherches assez étendues. Il s'occupe particulièrement de celles de Trevitick , dans lesquelles la vapeur exerce sur la soupape de sûreté des pressions qui varient de 3o à 40 livres par pouce superficiél • il donne, en se réservant de la démontrer plus tard , une formule qui exprime la force de la vapeur produite par un pied cube d'eau en

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fonction de l'élasticité de cette vapeur, de sa température, et des différentes résistances qui tendent à la comprimer; il déduit de cette formule le maximum de puissance d'un pied cube d'eau vaporisé.

Il exprime par une autre formule la quantité de charbon nécessaire pour réduire un pied cube d'edfu en vapeur sous la pression atmosphérique, en supposant d'ailleurs que l'on connaisse la chaleur spécifique de la vapeur d'eau et celle de l'air, ainsi que la quantité de charbon capable d'élever d'un degré thermométrique la température d'un pied cube de ce liquide (80).

Appliquant cette formule au charbon de Newcastle , il trouve que 8a livres de ce combustible peuvent développer une quantité de vapeur d'eau capable de produire, comme force motrice, un effet précisément égal au travail journalier d'un cheval, et cela dans les machines à basse pression où la vapeur introduite dans le cylindre est censée conserver la même densité; car dans les machines de Woolf et de TrtVitick, où la vapeur continue d'agir sur le piston en se dilatant de plus en plus , il ne faut que 59 livres du même combustible pour produire un effet équivalent. Il importe de remar-

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quer encore que ces résultats s'obtiennent seulement sur des machines fixes : car des machines locomotives exigent, pour le développement de la même force, environ un huitième de combustible de plus.

M. Tredgold termine ses recherches sur les machines locomotives en soumettant au calcul les effets d'un nouvel appareil, imaginé par M. Brown (81), poiir remplacer les machines à vapeur ordinaires, appareil qui a vivement excité l'attention publique.

Si, dans le cylindre et au-dessous du piston d'une de ces machines, on introduit de l'air atmosphérique et du gaz hydrogène, en telle proportion qu'on n'ait pas d'explosion à craindre en mettant le feu à ce mélange, on sait que, par l'effet de la combustion qui en sera provoquée, il se formera une certaine quantité d'eau, dont le volume sera , pour ainsi dire , insensible, en comparaison de celui des deux gaz qui se seront combinés ; on sait aussi que l'azote et les autres substances gazeuses qui peuvent entrer accidentellement dans la composition de l'air atmosphérique, s'étant plus ou moins dilatés par la chaleur de la combustion , leur force élastique agira pour soulever le piston, dont on suppose , pour plus de simplicilé, la surface su*

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périeure exposée à la pression de l'atmosphère. Mais si, par un moyen quelconque, on refroidit tout-à-coup ce résidu gazeux , il sera immédiatement condensé, le vide presque absolu se formera dans la partie inférieure du cylindre, et l'appareil se trouvera transformé en une espèce de machine à vapeur de Newcomen , si l'on répète successivement les mêmes opérations que nous venons d'indiquer.

On conçoit que la machine de Brown , qui n'aurait besoin ni de fourneau , ni de chaudière , ni du charbon, ni de l'eau, indispensables à la production de la vapeur, serait beaucoup moins pesante que les machines locomotives ordinaires ; mais, suivant M. Tredgold, la force motrice, engendrée par la combustion de iooo pieds cubes de gaz inflammable, n'équivaudrait qu'à la force de 4 chevaux quand il serait extrait de l'huile, et à celle de s chevaux et demi quand il serait extrait de la houille (8 a); d'où il conclut avec raison que l'emploi de cet appareil serait trop dispendieux , dans toutes les circonstances où l'on peut se servir de chevaux de trait.

D'un autre coté, considérant les embarras dont la marche d'une machine locomotive peut souvent être entravée sur un chemin de fer, il

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croit préférable de lui substituer plusieurs machines fixes, disposées en refais de distance en distance, pour traîner les convois de voitures au moyen de chaînes d'une longueur suffisante. Il asèure que leur établissement et leur entretien n'occasioneraient pas plus de dépenses que l'établissement et l'entretien de ma chines locomotives.

Cet ingénieur diffère d'opinion avec la pltupart des autres sûr la capacité des voitures - qu'on doit employer sur les chemins de fer, II • pense que cette capacité ne doit pas être inférieure à celle des chariots actuels de roulage; mais il pense aussi qu'il faudrait les monter sur 8 roues au lieu de 4. La hauteur de ces roues serait de 4 pieds 6 pQuees ou de 5 pieds, et le poids de chacune de 548 livres ; elles devraient êlre mobiles ^jr leurs essieux. En fabriquant ceux-ci avec les soins convenables, il suffira , selon cet auteur, d'un effort de 5a liv. pour mettre en mouvement un poids de 5 tonneaux.

Ce que dit M. Tredgold du tracé des chemins de fer, des déblais et remblais que nécessite leur établissement, des dimensions et de la pose des barres de fonte qui forment leurs ornières (85), est conforme aux règles généralement admises ,

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et déjà publiées ; mais ce qui lui est particulier, et ce dont oofis devons faire ici une mention succinte, ce sont les calculs auxquels il s'est livré, tant pour assigner le montant des péages à percevoir sur les chemins de fer, les canaux de navigation et les routes ordinaires, que pour déterminer les dépenses de transport sur chacune de ces voies de communication.

- Le péage qui y est perçu au profit de leurs concessionnaires doit évidemment représenter l'intérêt des capitaux déboursés, un certain dividende, les frais d'entretien et de réparation des ouvrages, enfin les appointemens et le salaire d'employés de diverses classes.

M. Tredgold évalue à 5ooo livres sterling la dépense de premier établissement d'un chemin de fera douille voie, sur un mille de longueur, et à 557 livres la dépense annuelle, au remboursement de laquelle les droits de péage doivent subvenir (84). Il réduit à 5ia le nombre des jours de travail d'une année entière, ce qui porte à 4a8 deniers sterling le produit journalier de ce péage.

Passant aux canaux de navigation, il élève k 10,000 livres la dépense première de leur construction (86), et à ni4 livres les dépenses annuelles que les péages doivent acquitter par mille

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de distance; ce qui équivaut à une dépende journalière de 856 deniers .

Enfin, il évalue l'établissement d'unç grande route ordinaire à i5oo livres sterling par mille de longueur, et à 100 livres la dépense d'intérêts de capitaux , de réparation et d'entretien que les droits de péage doivent servir à rembourser annuellement. Le produit journalier de ces droits doit donc s'élever à 76 deniers, à très peu près (86).

Cela posé, il est évident que, pour assurer aux concessionnaires des chemins de fer , des canaux de navigation et des routes à barrières, des revenus proportionnés à leurs dépenses , il faut, en supposant que chacune de ces voies de communication serve au transport de la même quantité de marchandises , que les droits de péage fixés par tonneau et par mille sur chacune d'elles soient respectivement comme les nombres 4*8, 856, et 76.

Mais, pour évaluer l'augmentation totale de valeur que le transport des denrées leur fait subir, il faut ajouter aux droits de péage qu'elles supportent, le prix de la force motrice et des équipages à l'aide desquels elle exerce son action.

Afin de simplifier l'évaluation de ce prix , nous supposerons que letf trapsports sont cga-

lement effectués à l'aide de chevaux sur les

chemins de fer, les canaux et les grandes routes.

Les dépenses qu'exige annuellement l'emploi d'un cheval de trait se forment : de l'intérêt de son prix d acquisition , du décaissement de sa valeur, d'une prime d'assurance contre le danger de mort ou de maladie , du prix de sa nourriture , de ses harnais , etc. , des gages de celui qui le soigne, et d'un certain bénéfice pour l'entrepreneur qui le fournit.

Il faut ajouter, pour opérer les transports au moyen de ces moteurs, d'autres dépenses annuelles qui sont : l'intérêt du prix d'acquisition des voitures , le décroissement de leur valeur, la prime d'assurance contre les chances accidentelles de leur destruction, les frais ordinaires de leurs réparations et de leur entretien, le salaire de ceux qui les conduisent, enfin , le bénéfice de celui auquel elles appartiennent.

Or, d'après les évaluations de M. Tredgold, la dépense annuelle d'un cheval de trait est de 60 livres sterling ; celle des chariots qu'il peut traîner sur un chemin de fer, y compris le salaire de leur conducteur, est de 48 livres. C'est au total 108 livres sterling, ce qui revient par jour à 83 deniers. •

( *cj )

Mais ce cheval et ces voitares devront parcourir 1 8 milles par jour, et transporter 6 tonneaux de marchandises ; les dépensés de transport sur unjchemin de fer seront donc de 0,77 denier sterling par tonneau et par mille.

Le coût annuel d'un cheval de trait est le même sur toute espèce de voie. Quant au cout des bateaux et des bateliers, il est # beaucoup moindre sur un cajial , proportionnellement aux masses transportées, que celui des chariots et de leurs conducteurs sur une route à ornières. Nous supposerons que le premier est seulement le quart du second; lea dépenses annuelles d'un bateau de a4 tonneaux seront par conséquent de 48 livres sterling é

Ainsi le cheval de halage , le bateau , leur conducteur et bateliers, coûteront annuellement 108 livres sterling. Ce sera donc, comme sur le chemin de fer, une dépense de 85 deniers par jour.

Selon M. Bevan , dont M. ïredgold admet les expériences, un cheval qui parcourt 26 milles par jour traîne sur un canal un bateau chargé de a4 tonneaux (87) ; cPoù il suit que les dépenses de transport sur cette voie s'abaisseront à 0,1 35 de denier par tonneau et par mille.

Sur une grande route, les dépenses de trans-

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(xciij )

portés avec avantage sur des chemins de fer.

Il est donc naturel d'admettre qu'un canal étant ouvert entre deux points donnés, il y passera plus de denrées que sur un chemin à ornières établi entre ces deux points. C'est aussi l'hypothèse qu'admet M. Tredgold ; mais il suppose qu'il ne doit passer sur un canal qu'une quantité de marchandises double de celle qui passerait sur un chemin de fer; de sorte qu'en portant à un denier sterling le droit de péage par tonneau et par mille sur ces deux espèces de voies , il faudrait, pour que la perception de ce droit cornpensâtleursfrais de construction respectifs, qu'il passât journellement 4<i8 tonneaux de denrées sur le chemin de fer, et 856 sur le canal.

On trouve alors que le prix total du transport dont s'accroît la valeur des marchandises par tonneau , et par mille de distance, est sur un chemin de fer de 1,77 denier sterling, et sur un canal de 1,1 5; la voie par eau présente donc une économie de 56 pour 100, à très peu près.

Ce résultat diffère de celui auquel M. Tredgold est parvenu ; et cependant nous avons adopté les bases de son propre calcul. Malheureusement cette partie de son ouvrage n'est traitée ni avec !a précision que réclamerait l'importance

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«le la matière r ni avec la méthode qui contribuerait à l'éclaircir.

Cet ingénieur a placé à la fin de son ouvrage des tables d'un usage commode , à laide desquelles on peut connaître, du moins par approximation, i°. le maximum de puissance de la vapeur produite par un pied cube d'eau à différentes températures dans les machines à basse et à haute pression ; 2 0 . les quantités de houille nécessaires pour développer dans ces machines une force de vapeur équivalente à celle d'un cheval 5 3*. les effets produits par une puissance de 100 livres agissant avec différentes vitesses sur les chemins de fer, les canaux de navigation et les routes ordinaires ; 4*. le maximum de travail dont un cheval de forcé ordinaire est capable avec ces différens degrés de vitesse sur ces trois espèces de voies.

Ici se termine le compte que nous avions à rendre des travaux auxquels les ingénieurs anglais se sont livrés à l'occasion des chemins de fer : nous allons faire connaître maintenant comment l'usage de ces chemins s'est introduit sur te continent, et quel parti on en a déjà tiré. S La tendance que tous les peuples éclairés montrent à se rapprocher les uns des autres me pour travailler de concert aux pro-