SUR LA NOTICE DESCRIPUYE DU

GHEIIN ATlOSPHÉRIOUe DE SAINT-GERHAIN ,

VUBUÉE PAR M« OH. iXIEinilB (1) y

iNGlntlBUR GITIL.

La première partie de cette notice , jusqu'à la page 16 , peut s'appeler description matérielle des lieux et des travaux de préparation de la voie. On ne s'occupera ici que de la deuxième partie intitulée : Système atmosphérique.

A la page 16, l'auteur, appelant R la résistance que doit vaincre l'effort de traction, détermine cet effort par la formule R=o+6 u^, a étant la résistance, en supposant que Fair n'op-

(x) La Notice de M. Ch. Etienne, de ao pages in-ia d'impression, avec plan et profil de Vembranchement atmosphérique , se donne , au prix de 6 fr., chez M. Mathias, libraire, i5, quai Malaqtiais.

pose aacon obstacle, et sur une ligne hqrizoptale, et b u^ la résistance que Fair oppose au convoi , et que Ton suppose proportionnelle au carré de la vitesse u.

Cette expression s'augmente sur les rampes de l'effet de la gravité.

L'auteur exprime la valeur de a par t. 00(i-21 ; on était, depuis longtemps, convenu d'admettre la moyenne t. 004 pour ce genre de résistance, qui varie, soit d'un lieu à un autre, soit du soir au matin, selon l'état sec ou pluvieux de l'atmosphère ; mais l'adjonction de 21 cent millièmes est une chose de peu d'importance , et nous ne demanderons pas comment on peut la justifier :

Il en sera autrement de la valeur attribuée , pour chaque tonne d'un convoi quelconque , à l'expression t. 000317, de la quantité b qui doit être multipliée par le carré de la vitesse u que le convoi aura dans une seconde.

Il résulterait Ajd cet^e forn^ule : V quç, si ui^ convoi de wagons fermés est chargé de voyageurs, la résistance que l'air lui opposera sera deux fois plus grande que si les wagons étaient vides ; 2** qu'un convoi de voyageurs, composé de dix wagons, éprouvera dix fois plus da résistance que ^'H n'y en avait go 'on seul; '^ qu'un convoi de 100 tonnes, composé de ^&%ous chargés de plomb, éprouvera vingt fois plus de résistance qu'un convoi d'un seul wagon chargé de paille, et du poids total de cinq tonnes. Or, i| est évident que toutes ce^ propositions seraient des hérésies grossières; en effet :

V Le convoi de wagons remplis de voyageurs n'éprouvera pas plus de résistance de l'air que si les wagons étaient vides ;

2» Dans un convoi dç dix wagons de voyageurs, le premier, ayant surmonté la résistance de l'air, cette résistance est infiniment plus faible par rapport à ceux qui suivent, et qui se trouvent abrités l'un par l'autre ;

3** La résistance qu'éprouvera, de la part de l'aif en repos, un seul wagon chargé de paille, ou offrant une grande surface par l'effet d'une cause quelconque, pourra être dix fois plu9 grande que celle d'un convoi entier, qui serait chargé de plomb.

Il n'y a aucun rapport assignable entre la résistance de l'air et le tonnage d'un convoi, et, conune cette valeur debu^ se

retrouve dans tons les calculs du mémoire de M. Ch. Etienne, je ne crains pas de déclarer que tous les résultats desdits calculs sont faux et d'une exagération outrée.

Le rapport de M. Mallet et d'autres documents nombreux ont mentionné des vitesses de plus de 25 lieues à l'heure , obtenues avec des convois de 50 tonnes ; TefTet utile produit, selon la formule du mémoire , aurait été celui d'une puissance de 560 chevaux , et cependant on est certain que la puissance n'était pas de 200.

A la page 17, nous lisons que des expériences faites à Dalkey font connaître que là résistance éprouvée par le piston , en raison de son frottement , dans le tube de 0'",38 , est égale à lOOk""; il n'y a pas id de millionièmes d'unité comme dans le cas précédent; c'est un nombre rond de 100*», et cependdbt un pouvait en donner une expression beaucoup plus rigourense que pour la résistance de l'air : nous trouvons en effet dans le rapport authentique de M. Tinspecteur Mallet que, pour déterminer ce frottement, on a fait marcher un wagon , du poids total de 5 tonnes , d'un mouvement lent et régulier sur une rampe de O^OOST, et que le mercure oscillait entre 0",0â8 et 0",05l; Taire de section du piston de 0",38 étant 0^,114, et la pression d'un centimètre de hauteur de mercure, par décimètre carré, étant 1^*',36, la pression totale, calculée sur la plus grande hauteur, 0'»,051, était 79^^ nombre dont il faut déduire : l"" pour frottement du wagon de 5 1. 20^° ; 2° pour l'effet de la gravité , en raison de Tinclinaison de 0-,0087, W^^^SO, ce qui donne un total de 63*%50, qui, déduit de 79^% donne pour résistance des frottements du pis-^ ton i&^%bO au lieu de 100.

Une expérience aussi positive , authentiquement faite , par un commissaire spécial, dans le but d'apprécier la résistance dont il s'agit, ne pouvait laisser présumer aucune erreur gra^re ; il est à croire , seulement , que le tube, plus ou moins €|nduit de graisse , produira quelques variations , mais non pas de 16 à 100. Il répugne même à l'esprit de croire que la résistance de ce piston, formé d'un cuir flexible, serait aussi grande à elle seule que celle de cinq wagons chargés , et il est incroyable que M. Ch. Etienne , dont je ne connais pas les titres, ose affirmer un fait pareil , sans daigner prendre la peine de

jostifier des expériences qui auraient donné, sflr le iiièBKtÉ,[ des résultats si contraires à ceux qu'a publiés M. 11 Hallet.

Pour déterminer les sections du tobe « diaprés les précédentes et la nature du service qai doit avcHr lien oh Nanterre et Saint-Germain, M. Ch. Etienne annonce qael moyenne élevée des convois de semaine est deS& tonnes; ne on cevant pas bien cette phrase , j*ai regardé , poor en tnim Feiplication, le compte rendu par M. le directeur PeieiRt[ l'assemblée des actionnaires pour Tannée 18lâ, et j'ai vu^ sur le nombre total de 1468,^3& voyageai^ , qui ont proMk recette de 1,096,314. fr., il n'y en a que 4.66,120 qoi aieDtp» couru la section de Saint-Germain ; or, admettant 3M jm dans l'année, pendant lesquels les départs ont lien dliema heure , de chaque extrémité de la ligne , et sont an moyen de 28 par jour , ci , pour les 300 joors. 8,U0 nff.

Et 65 journées de dimanches et fêtes, pendant lesquelles les départs ont lieu de i/5t en 1/2 heure, ce qui produit 3,6U) voyages, d. . 3,6U

On voit que le nombre total des voyages peat s'élever à 12,01

Divisant par ce nombre de voyages le nombre tdita voyageurs, on obtient 39 pour le nombre moyen deo^ de chaque convoi, sur la section de Saint-Germain, dtt portant le nombre à 50, au lieu de 39, on voit qne les eon sur cette montée, pourraient être flxés à 15 tonnes an il de 55.

Quant à la partie horizontale , entre Nanterre et ChatiM,! parait, d'après le compte rendu , que le nombre des voyageai pourrait y être d'un tiers plus grand, et qu'alors les convoii} seraient de 20 t. y compris le wagon directeur.

Il est à observer, de plus, qu'il n'y aurait pas de difficultés, dans des cas extraordinaires, à faire partir trois convois par heure de chaque extrémité.

Sur la ligne horizontale , chaque tonne ne devant exiger, ai maximum, qu'un effort total de traction de 1^^ au Ueo de 12^%325, le frottement du piston étant réduit au maximum de 25>^" au lieu de 100, et le nombre de tonnes des convois à SO au

Uea de 55, l'effort à exercer sur le piston propulseur serait de 165^'' au lieu de 777,87, et la hauteur du mercure lO^' 1/2 au lieu de 50 1/2.

Pour les convois à élever sur la rampe , si on la réduit à l'indinaison moyenne de 0^025, comme le fait M. Ch. Etienne, b résistance par tonne serait de 32^*", et, pour 15 tonnes, hSff^'', et le frottement du piston de O'^^GS étant supposé de W^% la résistance totale du convoi serait de 510K

L'aire de section du piston de 63 <" étant de 0"312, et la pression d'un centimètre de mercure, par décimètre carré, étant ik*',36 , la pression d'un centimètre ^ sur la surface du piston, sera (.2^43, et , divisant 510'^ par ce nombre , on aura 0"42« pour l'élévation du mercure dans le trajet, au lieu de celle de 0-,56.

On peut juger par là qu'il ne sera pas nécessaire de porter, dans la chaudière, la tension de la vapeur jusqu'au degré de six atmosphères.

Si, d'après ces considérations, on veut examiner quel serait l'effet utile produit sur les convois, on voit que, dans la plaine,

il serait, en forces de chevaux , — —- =35 chevaux, et , sur

la rampe de 0",025, — -- — =109 chevaux.

Croyant voir, par tout ce qui précède, qu'il n'y a pas une des bases d'évaluation du mémoire dont on vient de parler, qui ne soit horriblement exagérée, il me parait que l'on peut conclure que le travail du chemin de Saint-Germain a été entrepris, non pas pour éprouver, mais pour tuer le système atmosphérique ; car il est évident que si , pour une misérable montée de 51 mètres, il fallait réellement les énormes dépenses qui se font en ce moment, personne ne songerait à proposer jamais l'adoption d'un semblable système; heureusement il n'en est pas ainsi ; on vient de voir que , déjà , dans le système anglais, l'effet utile des puissances qui feraient marcher, de Nanterre à Saint-Germain, des convois supérieurs d'un quart à la moyenne de ceux de 1845, ne serait, pendant les courts instants de leur travail, que d'environ 35 chevaux dans la plaine, et 110 chevaux sur la montée; mais, par le système d'emploi continu des machines, dont j'ai publié la description,

un cfttdtfe inachibés de 200 chevant , qui s'établissent en ce ornent, pourraient être remplacées par deux machines de 3 chevaux , et deux de 6 pour le service ordinaire de convois flèt'tant à touies les heures, et devraient seulement être augmentées dé machines sùppléiàêntaires , en raison des besoins pfévus pour les cas extraordinaires ; et, comme Ton pourrait sbhndliter facilement des rampe^ deux fois plus fortes, il ne serait aucun lieu , soit de plaine , soit de montagne, où le systèiUë atmosphérique né pût être établi , avec une énormei supériofrité , sur tous autres moyens dé transport.

ARNOLLET,

Ingénieur en chef des ponts et chaussées en retraite.

Lors du traité fait par M. le ministre avec la compagnie de Saint- Germain, on annonçait qu'k ïa session suivante le cheinin serait établi, et les Chambres mises à même d'apprécier le système atmosphérique et de décider s'il y aurait lieu de l'appliquer aux chemins a adjuger en 4845; et ce n'est que dans ce but qu on a voté les -1,800,000 fr. Mais les adjudications die -1845, et la marjeure partie de celles de -1846, sont définitivement faites, et Ton ne sait pas èfkicore, et l'on ne saura pasdan^un en, ce qu'est le système atmosi^hérlqutf , dont remploi aurait pti éviter cinq k six cent millions de diépenses, et procurer d'énormes avafnta^es k FEtat et aux compagnies.

On ne reconnaîtra les fautes que Ton a commises que lorsque le ittii sera saiis remède, et, en attendant cette époque, le spectacle d^ane dépense de six millions, pour une montée de 50 mètres et d^une puissance de 40D chevaux pour un effet utile de 4, sera le seul enseignement fourni par les travaux de Saint-Germain, qui, selon les intentions exprimées par M, le ministre , devaient répandre la lumière dans la France et le mtmde entier.

On semble au lieu de cela vouloir épaissir les ténèbres, et la lumière paraît blesser les yeux , non-seulement de ceux dont le devoir est de veiner aux intérêts publics, mais de ceux-là même qui, spé« culant sur ces sortes d'entreprises, pourraient , par un meilleur système , obtenhr d'ânornies' bénéfices.

J'ai démontré depuis longtemps et sans contradiction aucune que leSimplon et le Mont-Genis, où les rampes sont de 0,07 centièmes, pourraient être franchis au moyen de machines de 20 chevaux ; et, aujourd'hui, je soutiens que le service ordinaire de la montée de Saint-Germain pourrait se faire h Paide de machines de 6 chevaux ; et, pour faire concevoir comment la chose serait facile, sans reproduire ici tous le» calculs qui le démontrent, je vais prouver que, pour des transports journaliers, doubles de la moyenne déduite du rapport de M. le directeur Péreire pour Tannée 4845 {Journal des Chemins de fer du 34 mars 4 846), l'effet utile ne serait que de 4 chevaux.

Le nombre total des voyageurs étant de 466,420 pour la section de Saint-Germain, la moyenne d'un jour est de 4,277, et le double 2,544 y ce qui peut correspondre à un tonnage brut de 500 tonnes, dont 250 seulement auraient k gravir la rampe ; et la hauteur b laquelle on doit élever les convois étant de 54 mètres, les 250 tonnes a 54 mètres = 4 2,750,000 kil. k élever à 4 mètre.

Le coefficient total des résistances sur la ligne horizontale étant supposé de 0,007, et pour les 250 tonnes 4 ,750 kil., cet effort exercé sur 2,000 mètres de longueur = 3,500,000 kil. élevés à 4 met., et la somme totale des effets utiles = 46,250,000 kil. à 4 met.

Supposant la durée du travail journalier de 45 heures ou 54,000 ^^, l'effet utile pour chaque seconde serait de 304 kil. à 4 met., ou 4 forces de chevaux.

En augmentant ce nombre de moitié pour les pertes de forces de diverses natures qui ont lieu dans l'application du système (ce qui est au-dessus de la réalité) , on obtient le nombre de 6 chevaux, égal à celui qui a été indiqué, d'après les calculs directs dont on offre au surplus la communication à qui voudra les vérifier.

On démontrera également que le système de machines a travail continu, employant une puissance de 500 chevaux, telle qu'on la dispose au haut de la rampe de Saint-Germain, et des tubes qui ne coûteraient pas le demi-quart de ceux que Ton établit, élèverait en 48 heures un tonnage pareil au tonnage total des convois de 4845, qui ont porté les voyageurs destinés a Saint-Germain, ou qu'il pourrait établir une circulation de dix mille voyageurs par heure.

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