Claude Arnoux

“ De l'appareil directeur.-- La force motrice de la locomotive agit suivant la flèche de cette voiture ou perpendiculairement à l'essieu des roues commandées par la vapeur, et elle se transmet aux flèches des autres voitures par le moyen des timons; la tension des timons diminue en raison des poids des voitures qui précèdent; par exemple, si toutes les voitures avaient le même poids, la tension d'un timon quelconque serait égale à la tension du premier multipliée par le rapport du nombre des voitures qui suivent au nombre total des voitures qui sont remorquées par la locomotive. ”

“ Si l'éloignement les uns des autres de nos grands centres de population, la nature généralement accidentée de notre sol, la rareté des capitaux, et surtout des circonstances contraires ne nous ont permis de suivre que de très loin jusqu'à ce jour les peuples qui nous ont précédés dans cette voie de progrès, ne devons-nous pas tout tenter pour obtenir les mêmes avantages avec de moins grands sacrifices, et chercher à nous rendre ainsi favorable le retard forcé qui provoque nos regrets toutes les fois que nous jetons les yeux sur les travaux qui font l'orgueil de nos voisins ? ”

“ Le besoin d'entrer promptement en jouissance et l'accroissement de la dépense première, ne sauraient être des obstacles absolus à la consolidation d'un système qui entraîne, par lui-même, à de si grands sacrifices. La tendance des constructeurs à augmenter, de plus en plus, les dimensions des rails, des dés et des traversines, en est une preuve manifeste, et l'on peut prévoir, d'après les faits de l'expérience, qu'elle n'est point prête encore à se modifier. ”

“ On sait avec quelle exactitude les roues en fonte, solidaires avec les essieux, doivent être tournées. On sait aussi avec quelle rapidité les rebords verticaux de ces roues se détruisent par le frottement contre les bourrelets des rails dans les courbes.
Le système de M. Arnoux fait disparaître ces résistances. Il donnera donc aux roues plus de durée ou permettra de les établir avec moins de perfection et de solidité. ”

“ Avec le système ordinaire, le retournement d'une seule voiture exigerait l'emploi d'une plate-forme, si cette voiture n était pas parfaitement semblable en avant et en arrière, et par là disposée à se mouvoir aussi bien dans un sens que dans l'autre. Avec le système proposé, l'emploi des plate-formes n'est jamais indispensable, puisqu'à l'aide d'un cercle de très petit rayon, un train entier revient sur lui-même et rentre dans la voie qu'il avait quittée. ”

“ Lorsque les voitures ne sont plus sur une même ligne droite, il y a à considérer, à chaque articulation ou cheville ouvrière, la pression sur le rail intérieur provenant de la traction des barres rigides, la force centrifuge qui tend à porter les roues sur le rail extérieur, et le frottement des jantes sur les rails. La première force diminue comme la tension des barres; et pour lui conserver une certaine prépondérance sur la
force centrifuge, il serait peut-être utile de mettre les voitures les plus lourdes les dernières. ”

“ Une roue peut être chargée à son sommet ou sur son essieu; elle peut tourner sur l'essieu, ou l'essieu peut tourner avec elle. Ce second moyen, dit le docteur, est le meilleur, parce que le mouvement de la roue est plus exact et plus circulaire ; que l'essieu tournant demeure invariable dans sa direction perpendiculaire à l'axe de la voiture; que, portant la charge par ses deux bouts, on peut en réduire le diamètre au point de ne pas exciter la dixième partie de la résistance qui a lieu dans le premier système, ce qui est très favorable à la vitesse. ”

“ Il est évident que dans la pratique, sans rien sacrifier des avantages du système, on pourra toujours adoucir les raccords en passant graduellement d'une courbure à une autre. Peu importe ici que l'on marche dans un arc de cercle parfaitement régulier ou dans une suite d'arcs de cercle, pourvu que l'un quelconque de ces arcs, prolongé de la longueur d'une flèche ou d'un timon, ne s'écarte pas, perpendiculairement à sa courbure, de celui qui le précède ou le suit, d'une quantité plus grande que le jeu nécessaire entre les rebords des roues et les bourrelets des rails. ”

“ Le convoi, dans l'état où il se trouve, lorsqu'il marche dans un sens, ne pourrait marcher en sens contraire; mais si, pour détacher une voiture, il ne s'agit que de faire reculer de quelques décimètres les voitures qui la suivent, rien n'est plus facile. La voiture détachée sortira aisément de la voie, puisqu'elle est montée sur des roues libres et des trains à chevilles ouvrières.
Il est d'ailleurs fort aisé de donner au convoi la propriété d'aller dans les deux sens; il suffit de fixer une seconde couronne à chaque flèche. ”

“ Description générale du système. — Chaque voiture est composée d'un avant et d'un arrière-train. Dans chaque train, l'essieu est traversé par une cheville ouvrière autour de laquelle il peut tourner. Une couronne horizontale qui y est attachée a même axe que la cheville ouvrière. Les roues sont libres sur les fusées.
Les deux trains sont réunis par une flèche à branches, aux extrémités de laquelle sont attachés, en-dessous, des plateaux ou sassoires concentriques aux chevilles ouvrières, et qui tournent à frottement doux sur les couronnes. ”

“ La mobilité des roues sur les essieux et des essieux sur les chevilles ouvrières étant la propriété fondamentale du système de M. Arnoux, la commission a dû rechercher quels étaient les expériences et les motifs qui ont fait adopter le système des roues à essieux tournants.
Les voitures à roues qui tournent sur les essieux ou qui tournent avec les essieux sont de toute antiquité. Le premier système, à deux ou trois exceptions près, est maintenant le seul en usage dans tous les pays, pour les routes ordinaires; les deux systèmes ont été employés sur les chemins de fer à rails plats ”

“ Tout porte à croire que dans la construction des voitures destinées aux chemins de fer, on n'a pas assez persévéré dans la recherche des moyens qui permettent la facilité de mouvement que l'on obtient sur les routes ordinaires; trop préoccupés des grands travaux dont une partie pourrait être regardée comme la conséquence de l'imperfection des voitures, on doit penser que les ingénieurs ont négligé de s'attacher à corriger l'imperfection elle-même, et qu'ils ont trop facilement admis en principe le parallélisme rigoureux et inflexible des axes, et par suite la fixité des roues sur ces axes ”

“ La parfaite identité de circonstances ne paraîtra certainement à personne un raffinement d'exactitude, si nous disons qu'un convoi abandonné à lui-même , c'est-à-dire à l'action de la pesanteur, descendit un jour de Versailles à Asnières, avec la vitesse moyenne de quatre lieues à l'heure, tandis que peu de jours auparavant, et peut-être par la seule influence d'un graissage différent, ou de l'état des rails, le même convoi s'arrêta en route. ”

“ Tout le monde sait aujourd'hui que les chemins de bois ont précédé les chemins de fer, et leur ont donné naissance ; c'est par une succession de perfectionnements et de transformations, provoqués par l'extension que l'on a donnée à leur usage, que ces moyens merveilleux de transport sont arrivés au point où nous les voyons. ”

“ Si l'une des roues tend à pivoter dans un sens, aussitôt l'essieu des roues suivantes tend à s'incliner en sens contraire et à prévenir le pivotement, de sorte que la différence qu'il y a à cet égard entre le système actuel et celui de M. Arnoux, c'est que dans l'un, c'est la roue jumelle qui arrête le pivotement, tandis que dans l'autre, ce sont les deux roues du train suivant; et même, quand il y a plusieurs voitures, tous les autres trains contribuent aussi à maintenir sur la voie le train qui tend à s'en écarter. ”

“ Aussi M. Arnoux ne les emploie-t-il que là où ils sont indispensables.
Après avoir discuté ce qui se rapporte seulement à des cas particuliers, à des accidents, si l'on examine ce qui se passe dans la locomotion ordinaire, il faut reconnaître d'abord qu'au départ d'un train, la difficulté de l'ébranler dans le nouveau système sera plus grande que dans les convois ordinaires où chaque voiture commence à se mouvoir isolément avant d'entraîner, par la tension des chaînes, celle qui la suit. ”

“ Toutes les manœuvres dont nous venons de parler se font aussi aisément dans une courbe que dans une droite, parce que les chaînes ne sont pas plus tendues dans l'une que dans l'autre, que les essieux sont toujours perpendiculaires au chemin que les voitures parcourent. ”

“ Le système est plus compliqué que celui en usage. Si l'on observe que les chevilles-ouvrières, les chaînes, les couronnes et les timons remplacent les plaques de garde, les boîtes à graisse, les tampons, les ressorts de traction et de percussion et leurs armatures, ainsi que les crochets et les chaînes d'assemblage, on remarquera que ni en nombre, ni en poids, ni en valeur, il n'y a de comparaison à établir; l'erreur ne peut donc provenir que de l'habitude que l'on a de voir les voitures actuelles. ”

“ Les autres forces sont proportionnelles au poids des voitures. La résultante de ces forces est peu considérable dans le passage d'une ligne droite à une ligne courbe, et à peu près nulle, lorsque toutes les voitures sont sur la même courbe et que la vitesse de translation n'est pas excessive.
Il n'y a que la cheville ouvrière de l'avant-train de la locomotive ou de la première voiture qui n'a pas de timon et qu'il faut pousser par une force particulière, pour la mettre sur la courbe. L'appareil directeur produit cette force, en s'appuyant sur la face latérale du rail extérieur ”

“ Ce sont, sans doute, ces motifs qui ont empêché M. Arnoux de s'arrêter aux objections précédentes dans l'adoption de son nouveau système, dont les roues mobiles sont d'ailleurs exécutées en bois et recouvertes de bandes de fer. La haute expérience qu'il a acquise dans tout ce qui concerne la construction des voitures publiques, serait, à cet égard, pour vos Commissaires, une suffisante présomption de réussite, si rien, dans les questions de cette espèce, pouvait suppléer au critérium d'une application en grand, suffisamment prolongée. ”

“ Quant à l'effort de traction, il se transmet tout entier par les timons; les chaînes n'ont qu'à faire tourner les couronnes sur leurs sellettes.
Pour que les deux essieux de la voiture qui précède et le premier essieu de la voiture qui suit convergent vers le centre du cercle qui passe par leurs trois chevilles ouvrières, il faut que le rayon de la petite couronne fixée à la flèche, soit aux rayons des couronnes d'essieu dans le rapport de la longueur du timon à la somme des longueurs de ce timon et de la flèche qui le conduit. ”

“ Si une longue expérience des nouvelles voitures ne fait pas surgir des difficultés imprévues, le nom de M. Arnoux ira se placer très honorablement à côté des noms de nos deux compatriotes qui, par l'invention des chaudières tubulaires et du tirage à l'aide de la vapeur perdue, ont rendu usuelles, sur les chemins de fer, des vitesses qu'à l'origine personne ne se serait flatté d'atteindre, même dans de simples expériences. ”

“ Ainsi, la locomotive doit être la première voiture du convoi, et c'est à l'essieu de son avant-train qu'il faut adapter l'appareil directeur.
De la stabilité des voitures. — Dans le système en usage, le châssis des waggons est porté sur les essieux en dehors des roues. La caisse ou le chargement a, par ce moyen, une plus grande stabilité que si les points d'appui étaient, comme autrefois, en dedans des roues; mais, l'avant et l'arrière-train sont très rapprochés; le châssis dépasse ses appuis de la moitié au moins de la distance qu'il y a entre les essieux ”

“ On sait que l'un des plus graves défauts des voitures à axes parallèles et invariables c'est de donner lieu à un accroissement de résistance considérable dans les tournants, résistance qui, réunie à l'action de la force centrifuge sous de grandes vitesses, contribue, pour beaucoup, à augmenter le nombre des accidents ordinairement attribués à cette dernière cause seule. ”

“ Le troisième moyen est de rendre les essieux constamment perpendiculaires à la voie et de remonter aux principes du chariot de mines, c'est-à-dire adopter un appareil directeur pour les essieux et les faire converger (i) .
Dans ce cas on peut, ou imiter la disposition adoptée dans les mines, et établir une rainure en fonte ou bois au milieu de la voie en y engageant un galet directeur, ou remplacer cette rainure par une barre et l'étreindre entre des galets, ou encore disposer à la naissance des courbes un obstacle indépendant de la voie qui imprime aux essieux la position convenable. ”

“ En résumé, MM. les commissaires ont été d'avis que le dispositif de voitures proposé par M. Arnoux mérite l'attention des ingénieurs chargés de l'établissement des chemins de fer, en ce que ses avantages, pour prévenir les accidents et diminuer les résistances aux courbes de raccordement des routes à petits rayons, ne sauraient en eux-mêmes être mis en doute, et qu'il paraît devoir rendre des services réels à l'industrie, quand bien même on en restreindrait l'application aux légers waggons destinés au transport des voyageurs. ”

“ M. le général d'Aboville s'est servi, pendant plusieurs années, de voitures à essieux tournants de l'invention de M. Arthur. Chaque essieu tournait dans une boîte de cuivre attachée sous le train, et sa longueur était environ le tiers de la distance entre les moyeux. On peut remarquer que, dans cette voiture, les essieux tournants sont des espèces de fusées qui tournent sous le train, et dont la portion extérieure est carrée et fait corps avec la roue; tandis que, dans les voitures ordinaires, la fusée est extérieure, et le surplus de l'essieu fait corps avec le train. ”