COM HAHAISOJC ENTBE LE* CANAUX ET LES CHEMINS DE FER

L'utilité relative des canaux et des chemins de fer est une question quia été long-temps controversée, et dont on ne peut obtenir la solution qu'en évaluant exactement le travail utile des differens genres de moteurs employés sur ces deux voies de communication. Nous présenterons dans ce chapitre quelques considérations à ce sujet.

N'ayant pas eu l'occasion de déterminer par nous-même les charges qu'un cheval peut traîner sur un canal , nous serons obligé de prendre pour bases de nos évaluations les résultats fournis par les ingénieurs qui ont pu recueillir sur ce point des données certaines. M. R. 1 Stephenson , dans son rapport sur le chemin de fer d Ediuibourg, annonce que, sur les canaux d'Angleterre , un bateau chargé de So* 00 (3o to v46) est ordinairement traîné par un cheval, et manœuvré par deux hommes et un garçon. Or, sur un chemin de fer horizontal , on peut admettre qu'un bon cheval conduit par une personne traîne 8 U> "- ( 8 to "' 1 2 > * en sorte que le travail effectué sur un chemin de fer par un homme et un cheval est le tiers environ du travail effectué sur un canal par un cheval et trois personnes. M. Stephenson suppose, dans d'autres calculs, qu'un cheval peut traîner io'""' ( io"" i5 sur un chemin de fer bien construit.

M. Sylvester , dans son rapport sur le chemin de fer de Liverpool à Manchester, prend un poids de 2o to0, (20""' 3i) pour mesure de la charge d'un cheval de halage , marchant avec une vitesse de a"' 1, (3a 1 8™ )

DES CHEMINS DE FER. a ,t à l'heure. La différence entre les deux résultats précédera provient sans doute de ce que les observations ont été faites sur des canaux de différentes sections. M. Steplienson annonce, dans un autre rapport, qu'il a cherché à apprécier exactement la différence entre le travail utile des chevaux sur un canal étroit et sur un canal plus large. Il a fait à ce sujet quelques expériences au moyen d'un dynamomètre, et il a reconnu que cette différence était d'un cinquième au moins à l'avantage du canal à grande section.

M. Bcvan a bien voulu nous communiquer quelques résultats sur la force de traction des chevaux de halage, pour des charges et des vitesses différentes. La résistance était mesurée à l'aide d'un dynamomètre à ressort attaché à la corde de halage. La longueur du bateau était de 6*9 pi 5 (ai™' 18), et sa largeur de 6 pi -Q2 (2"" 11). La section transversale du canal n'a pu être déterminée exactement , mais elle était de 90 à ioo p! ( 8 m ' " 36 à g"-"- 28 ) : la partie immergée du bateau était de 1 g 1 " M ( i m e - 76 ) environ , c'est-à-dire | de la section du canal. La force nécessaire pour traîner ce bateau , chargé de 23 ,m> ' 77 1 4), avec une vitesse moyenne de 2 mil 45 (3942"') par heure, a été, d'après le résultat moyen de 54 expériences, de 79 1 " 5 (56 kil o4). M. Bevan remarque qu'avec cette charge un cheval parcourait généralement

26*°" v (4 2 -^47") en un j° ur -

Le môme ingénieur nous a également communiqué le résultat des expériences suivantes, faites sur le grand canal de jonction, à Paddington. La section transversale du canal est de i42 pi r (i3 me 18), et celle du bateau chargé de 1 7* e 2 ( 1 c 60). Un poids de 72'" ( 52.6*5), agissant par l'intermédiaire d'une poulie , a traîné le bateau vide avec une vitesse de Z mil 45 (5.552 m -) par heure; un poids de 77^ (34 kil 92,) agissant d'une manière semblable, a imprimé au bateau une vitesse de 2" i1 5 (4o3a""), sa charge étant de 2i ,0n (2i'"" 32); enfin, toutes choses égales d'ailleurs, il a fallu employer un poids de 3o8 li ' (i5g ia 6%) pour obtenir une vitesse moyenne de 5 mil, 83 (6597 m *) par heure.

La longueur de la corde de halage, ajoute M. Bevan, était environ

a 7 a TRAITÉ PRATIQUE

de 98'* (29'"* 87), et la distance moyenne entre le bateau et le chemin de halage de 20"" (6"'09). Si l'on remarque que là section de cette partie du canal est plus grande que sa section moyenne, on conclura de l'expérience précédente, que pour obtenir avec un bateau chargé une vitesse de 4""'' (6*43 7 m . ) à rheure, il est nécessaire d'employer quatre chevaux. Il faudrait, d'ailleurs, qu'une pareille vitesse fut compatible avec la conservation des berges, ce qui n'a pas lieu dans l'état actuel du canal.

M. Chapman (navigation sur les canaux), cite l'exemple d'un bateau large de 8 ri (2 w *44)àson plat-fond, et de io pi (3 ro o5) à la flottaison, long de 5o pi - (i5"-24), chargé de i^ 0 "* (i4 l0 "*22), et ayant 2* 25 (o-- 68 ) de tirant d eau. Ce bateau remontait un courant dont la vitesse était de 5 m!, - T (8.852 m 0 par heure, à laide de 28 haleurs et de trois rameurs; et cependant il ne parcourait pas plus d'un quart de mille (4o3 m -) par heure.

M. Smeaton estime qu'un cheval peut remorquer 22 **. (22""- 34 ) avec une vitesse de 2 m "- a 2 "^7 ( 3a 1 S"' • à 4o32~ ) par heure.

M. James Walkcr a fait quelques expériences dans les docks de Londres, sur la résistance que présentent les bateaux à différens degrés de vitesse. Ces observations dont les résultats ont été communiqués à la société royale, au mois de mai 1827 , fournissent des renseignemens très-utiles, et nous en avons présenté un résumé dans la note première (1). Il résulte, des expériences de M.Walker, que la résistance croît dans un plus grand rapport que le carré des vitesses. En effet, avec des vitesses de 2 n "'- 529 4""', 4'"" 5a 9» 3 rail 87 1 , les résistances observées ont été de 9 r " 4 1 » '^9 y 2 8"' 07; tandis qu'en calculant ces résistances d'après le carré des vitesses, et en prenant pour donnée le résultat de la première expérience, on trouve 9'" 4 1 * 3o ,w 11, 22'" 07.

Plusieurs expériences plus récentes, faites sur le canal de Forth et de la Clyde, ont conduit, dit-on, à des résultats entièrement opposés,

(t; Voir la note i à la fin du chapitre. *

du moins lorsque la vitesse devient très-considérable. On annonce que, dans ce cas, la force de traction diminue, que le flot produit à l'avant du bateau disparaît, et que l'agitation de l'eau dans le canal devient beaucoup moindre. Nous avouons que les résultats de ces expériences nous paraissent encore bien problématiques; mais un fait aussi important , et auquel est attachée l'existence de tant de fortunes, ne peut rester long-temps douteux; on doit nécessairement ou le confirmer ou le réfuter par une série d'expériences irrécusables.

Quoi qu'il en soit, nous avons eu dernièrement l'occasion, dans un voyage à Édimbourg, de faire les observations suivantes : un bateau présentant la forme la plus propre à diminuer l'agitation de l'eau était employé pour le transport des voyageurs d'Edimbourg à Glasgow, par les canaux de l'Union , du Forth et de la Clydc. Le bateau était étroit et fort long, et parcourait 6 mil 7 (IO.I86" 1 ) par heure. Avec cette vitesse il laissait derrière lui une onde si forte, qu'à l'un des ponts l'eau s'élevait contre un massif de maçonnerie , à lo/'l (o ro -5o) au-dessus de son niveau ordinaire. Le bateau portait 60 passagers; il était traîné par trois chevaux que conduisait un enfant monté sur un ponet. La distance parcourue sur le canal de l'Union est de 3 50.693-); cette distance est partagée en six relais, et les mêmes chevaux servent pour le retour. On voit, d'après cela, que la force dépensée est égale à celle de trois chevaux parcourant 10"" 5 ( 16. 89 8". ) par jour. Ces chevaux paraissaient très- fatigués par ce service, qui exigeait d'eux un effort continu. Au commencement de la gelée, c'est-à-dire dans le courant de décembre, les voyages ont été interrompus, et on ne devait, disaiton, les reprendre, qu'après avoir construit un bateau en fer d'une forme plus convenable.

En supposant que la charge utile du bateau que nous venons de citer, fut de 5 ,on ' (5 ""• 07 ), le travail journalier d'un cheval de halage , marchant avec une vitesse de 7™" ( ia.265"*) à l'heure, aurait pour, ' ' 5xio

mesure un poids de — — = 1 6'— 66 transportés à un mille; et si l'on

a 7 4 TRAITÉ PRATIQUE

admet qu'un cheval, marchant avec une vitesse de a"**-- ( 4;o3a"*) par heure, transporte 24 too "'de marchandises à une distance de 2o" !1 (32.i86"*) en un jo ur » les quantités de travail correspondantes à des vitesses de a™ 11 * et de 7 nri, • seraient comme 16.66 : 480. Mais on sait que les efforts exercés par le cheval , avec des vitesses de 2 B " L ± et de 7" a sont comme 102 : 384» ^ sorte que les quantités de travail

correspondantes sont réellement dans le rapport de l6 '"^ 38< ' 384 , c'est-à-dire de 62.5 : 480. Ce rapport serait égal à 62.5 : 490 , si l'on supposait la résistance proportionnelle au carré des vitesses. D'après les observations de MM. Bevan et Walker , la résistance aurait dû augmenter dans un rapport plus grand encore. Mais nous remarquerons que les observations de ces ingénieurs ont été faites sur un même bateau , tandis qu'il n'en a pas été ainsi dans l'exemple précédent, le bateau soumis à l'expérience présentant une forme plus propre à diminuer la résistance que celui dont on avait fait usage dans le cas d'une faible vitesse. En définitive , on peut admettre que, même en donnant à chaque bateau la forme la plus convenable pour le service auquel il est destiné, sa résistance est proportionnelle an moins au carré de la vitesse.

La table suivante indique le rapport entre le travail utile d'un cheval sur un chemin de fer et sur un canal, en considérant la valeur maximum de son travail journalier comme égale dans le premier cas à 160^' x i™', et dans le second à 480'°"- x i"* .

TABLE XIII

par henre.

POIDS VTUI

transporté

poids transporté à

nouai»

de cher»BX nécessaires sur

de chevaux nécessaires sur an chemin :

de fer.

iismir

entre le» effets utiles d«s chc-

vaax sur nn canal et sur nn

5 — 8o4ti