Les anciens trains de légende de 1900 à 1950

A la conquête de la vitesse

D'abord parlons technique

Dès sa création, le chemin de fer est condamné à la vitesse, et c’est uniquement grâce à celle-ci qu’il surpassera les transports concurrents, comme il le fait aujourd’hui avec le TGV, aviation comprise.

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En 1829, la locomotive la Fusée de Stephenson roule à 56 km/h, c’est l’engin mécanique en déplacement le plus rapide jamais produit par l’homme, et dès 1845, en France, les locomotives Crampton roulent à 120 km/h en service courant, soit une vitesse moyenne dix fois supérieure à celle des diligences contemporaines et de tout ce qui circule sur la route et sur l’eau.

Les trains permettront de faire en heures ce que jusque-là, on faisait en journées, Marseille par exemple avec les trains des années 1860 est à vingt heures de Paris, alors que par la route et le coche d’eau combinés, il fallait une vingtaine de jours.
- Mais les trains de marchandises lourds et lents, n’ont pas besoin de cette priorité à la vitesse pour eux ce qui compte, c’est le tonnage qui se chiffre déjà en centaines de tonnes dès le milieu du 19 em siède, alors que par la route la charge d’une tonne est déjà un maximum.
- La séparation technique entre les locomotives de vitesse pour trains de voyageurs et les locomotives lentes mais puissantes, pour trains de marchandises est donc pertinente dès les débuts du chemin de fer et elle ne fera que s’accentuer.
- En conséquence, la lutte pour la vitesse posera pour la locomotive à vapeur, des exigences bien specifiques et très difficiles à surmonter.

Rouler vite em pédalant lentement

Tout d’abord, situons le problème en nous référant à l’automobile bien connue de tous, une voiture de course va vite non seulement parce qu’elle a un moteur plus puissant, mais aussi et surtout parce que ce moteur tourne beaucoup plus vite que celui d’une voiture ordinaire.
- En outre le couple moteur des moteurs d’automobile est plus grand à haut régime qu’à bas régime ce qui veut dire que le moteur arrache plus à haute vitesse qu’au démarrage, ou si l’on veut répond mieux.
- Comme toute machine à vapeur, le moteur d’une locomotive à vapeur ne peut donner qu’un certain nombre de coups à la minute, environ une centaine, il n’est pas possible à l’instar des automobiles actuelles, par exemple d’augmenter la vitesse en augmentant la puissance et le régime du moteur.
- Avec un moteur à vapeur, la puissance ne provient que de la chaudière, elle est donc constante et indépendante du régime du moteur, sachant que l'éffort de traction diminue avec la vitesse, une locomotive est très puissante au démarrage et arrache facilement son train, mais au fur et à mesure que la vitesse augmente, l’effort de traction disponible au crochet d’attelage décroît.
- Pour que la locomotive à vapeur puisse donc rouler de plus en plus vite, la seule solution est d’augmenter le diamètre des roues motrices, exactement comme on le ferait pour les roues d’une bicyclette en conservant le même pédalier et les mêmes braquets sur de grandes roues, le cycliste pédale lentement mais roule vite, comme à la Belle Èpoque sur les fameuses bicyclettes dites Grand Bi , dont les roues alteignaient un diamètre de plus de 2 mètres.
- Deux mètres, les premières Crampton, machines de vitesse sous Napoléon III, atteignent et dépassent ce diamètre, avec 2,14 mètres, et les Pacific des années 1930 à 1960 conserveront cette valeur, dépassant rarement 2,20 mètres.
- Certaines locomotives expérimentales auront des roues pouvant mesurer jusqu’à 3 mètres de diamètre, comme la locomotive Estrade de 1900, mais le manque de puissance de la chaudière ne pourra jamais faire rouler ces locomotives aux 200 ou 250 km/h escomptés.
- Le record à 202 km/h, atteint par la locomotive anglaise Mallard en 1938, marque, sans nul doute, les limites de la traction vapeur en matière de vitesse jamais plus ce plafond ne sera dépassé.
- Ce ne sera pas la peine d’augmenter encore le diamètre des roues motrices la chaudière, elle, a atteint ses limites en matière de puissance.

Oser le 200 kilomètres/heure

Pourtant, André Chapelon, le grand ingénieur français spécialisé dans les locomotives à vapeur performantes, proposera bien des locomotives prévues pour rouler à 200 km/h au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, en jouant sur les puissances considérables qu’il sait tirer des chaudières grâce à ses études en thermodynamique, mais la SNCF songe déjà à la traction électrique.

Quelques records de vitesse, en km/h