employés à la fabrication des vélocipèdes. Le fer a, de bonne heure,
remplacé le bois, puis on s'est servi de l'acier. Enfin, on a employé le
bronze d'aluminium. Le but que tous les constructeurs se sont proposé a
été de fabriquer un appareil qui unisse la plus grande légèreté à la
plus grande solidité. On a successivement diminué les dimensions des
différentes parties du véhicule jusqu'au moment où elles sont devenues
si faibles qu'on a dû s'arrêter, dans la crainte de ne pas les voir
résister aux efforts auxquels elles peuvent être soumises.
L'un des changements les plus importants (on ne saurait dire encore si
c'est un perfectionnement) consiste dans la substitution des roues
métalliques à tension aux roues en bois. Chaque rais se trouve tendu par
un écrou rattaché au moyeu et dont l'action se règle à volonté. Les
roues, entièrement métalliques, sont garnies de caoutchouc coulé à chaud
et vulcanisé sur le fer. Les roues en bois, qu'on ne peut introduire
dans les chaudières à vulcaniser, sont cerclées de bandages en
caoutchouc ordinaire.
Emprunter à un agent, autre que le cavalier, la force nécessaire à la
mise en mouvement de l'appareil, présentait un vif intérêt. On s'est
donné libre carrière et on a proposé les moyens les plus excentriques.
La vapeur tout d'abord! Et comme le véloceman aurait dû remplir ses
poches de charbon, on a proposé de remplacer ce combustible par le
pétrole, d'un transport plus facile. On a reconnu bientôt que la vapeur
n'était pas plus possible que l'air comprimé, que l'air chaud. On ne
peut se figurer, installé sur un de ces légers appareils, tout le lourd
attirail de cylindres, de bielles, de générateurs, de pièces mécaniques
qu'exige l'emploi d'un de ces agents. Autant vaudrait charger un canon
sur des araignées.
[Illustration: Fig. 63.--Vélocipède à voile.]
Nous devons dire cependant qu'un vélocipède à vapeur a fonctionné à
Marseille: joujou curieux, mais nullement pratique.
L'électricité, que les Américains ont appliquée à la mise en mouvement
des locomotives, deviendra-t-elle quelque jour le moteur des véloces? On
ne peut rien affirmer, mais les résultats obtenus jusqu'à présent ne
font pas entrevoir cet événement comme prochain.
Un essai a été fait dans les ateliers de la Compagnie parisienne. Le
projet semblait promettre un bon résultat; mais l'appareil, construit à
moitié, était déjà d'un poids inadmissible. Il a fallu y renoncer.
Le vent reste, seul moteur facilement applicable au vélocipède. Une
voile légère peut être ajoutée à l'instrument, sans qu'il en résulte
aucun inconvénient pour le cavalier, lorsque le calme ou une direction
contraire le forcent à la laisser fermée. Le _Vélocipède illustré_, que
nous avons déjà cité plusieurs fois, rapporte qu'une vitesse de 25
kilomètres à l'heure a pu être obtenue sans fatigue, à l'aide d'une
voile, sur un terrain plat; 3 kilomètres ont été parcourus sans que les
pieds touchent les pédales.
C'est là, croyons-nous, un auxiliaire précieux qui pourra rendre, dans
certains cas, d'utiles services.
Et l'homme désormais, suivant les hirondelles,
Pourra dire aux oiseaux: Me voici, j'ai des ailes!
CHAPITRE IX
LOCOMOTION AU-DESSUS ET AU-DESSOUS DU SOL ET DANS DIVERS SENS
A.--LOCOMOTION AU-DESSUS DU SOL ET À FAIBLE HAUTEUR.
_a._--Les cordes.--Les échelles.--Les escaliers.--Les ascenseurs.
Les échelles et les machines de sauvetage des incendies.
Nous n'avons parlé jusqu'à présent que des moyens employés par l'homme
pour se mouvoir à la surface de la terre, et nous n'avons rien dit de
ceux qu'il emploie pour s'élever au-dessus ou pour s'abaisser au-dessous
de sa surface. Tel va être le sujet de ce chapitre, qui comprendra trois
divisions.
Nous raconterons, dans un premier paragraphe, les procédés employés pour
atteindre aux plus hauts points de la terre; puis, dans un second, les
moyens en usage pour pénétrer dans son sein, aux plus grandes
profondeurs connues et pour en rapporter les matières précieuses qui y
sont cachées.
Enfin, dans une troisième division, nous décrirons le moyen de
locomotion tantôt aérien, tantôt souterrain, tantôt sous-marin, employé
dans quelques cas particuliers au transport des menus objets et, en
particulier, au transport des dépêches.
Nos pères n'avaient que des moyens primitifs pour s'élever au-dessus du
sol. De leur temps, il est vrai, les habitations n'avaient pas huit
étages! Les maisons ressemblaient aux temples, et le grenier, qui
régnait au-dessus du rez-de-chaussée, n'était pas habité. L'échelle
était le seul moyen de communication. Elle est conservée dans les
campagnes, où le confortable des escaliers est trop coûteux. Son
invention remonte aux temps les plus reculés. Elle servait dans
l'antiquité, non-seulement aux usages domestiques, mais encore à la
guerre pour franchir les remparts ennemis ou pour gravir les passages
difficiles. Les hommes des habitations lacustres l'employaient pour
monter de leurs bateaux dans leurs demeures, comme certaines peuplades
sauvages l'emploient pour atteindre leurs cases construites sur les
arbres ou sur de hautes perches.
L'homme des bois a pour s'élever la liane qui pend aux branches du
cocotier, le pauvre des campagnes a l'échelle; l'homme aisé, l'escalier
aux marches en pente douce; le riche, l'ascenseur.
Nous ne parlons pas du plan incliné. À part quelques cas particuliers,
il n'est pas employé. Nous n'en connaissons que deux exemples
remarquables, celui de la Giralda de Séville, _maravilla octava!_ et
celui de la Tour de la Trinité, à Copenhague. Une rampe douce, pavée en
briques, interrompue par vingt-huit paliers, conduit jusqu'à la
plate-forme de la vieille tour de Huever, haute de 250 pieds au-dessus
du _Patio de los Naranjos_. Deux cavaliers, marchant de front, peuvent,
à cheval, arriver au sommet. OEuvre curieuse, admirable, comme toute la
cathédrale qui s'étend à ses pieds, mais absolument dépourvue d'utilité.
L'église de la _Trinité_, à Copenhague, est flanquée de cette tour
célèbre, la _Tour ronde_, haute de 38 mètres et demi, qui a servi
d'observatoire. L'intérieur est disposé en spirale, de manière à
permettre d'y monter en voiture, comme l'a fait Pierre le Grand.
Les escaliers n'ont rien de remarquable, au point de vue qui nous
occupe, que leur grande hauteur. Les plus hauts monuments sont donc pour
nous les plus intéressants, et au premier rang se place la cathédrale de
Strasbourg. Ce monument a 142mèt.,112 de hauteur (deux mètres de moins
que la plus haute pyramide d'Égypte), et l'escalier, qui se termine à la
base de la flèche, compte 360 marches.
L'ascenseur vient enfin prêter son aide aux boiteux et aux paralytiques,
aussi bien qu'aux gens riches. Les ascenseurs sont d'espèces variées.
Tout moyen de traction mécanique appliqué à une corde ou à une chaîne,
portant un plateau guidé verticalement, donnera un ascenseur. Que
l'agent producteur du mouvement soit la vapeur d'eau ou l'air dilaté,
qu'il soit la pression de l'eau ou toute autre force, ce sera toujours
le même ascenseur.
Les premiers appareils de ce genre, établis en France, étaient mis en
mouvement par des moteurs à gaz. On connaît ces ingénieuses petites
machines, inventées par M. Lenoir, où la force est produite par la
dilatation d'un mélange d'air et de gaz d'éclairage enflammé par une
étincelle électrique. Le gaz circule aujourd'hui dans toutes les grandes
villes; il suffit d'un branchement et d'une pile de quelques éléments
pour donner la vie à cette machine. En arrivant sur le plateau de
l'ascenseur, on pousse le bouton et l'on s'élève. Veut-on s'arrêter à un
étage quelconque, on tire une corde, le robinet se ferme et l'on quitte
l'appareil. Veut-on descendre, on s'abandonne à la pesanteur en modérant
son action par l'usage d'un frein.
[Illustration: Fig. 64.--Ascenseur mécanique.]
Toutes ces manoeuvres ont l'inconvénient d'être compliquées et de ne
pouvoir être faites par quiconque, sans une instruction préalable. Le
concierge ou mieux un mécanicien attitré, ainsi que cela a lieu dans les
hôtels importants, est chargé de la direction de l'appareil, mais on
comprend qu'une semblable sujétion équivaut souvent à une impossibilité,
et qu'une telle machine devient plutôt une charge et une gêne qu'un
auxiliaire avantageux.
L'exposition de 1867 a fait faire un pas notable aux ascenseurs, et a vu
surgir de nouveaux appareils, autrement pratiques que ceux qui les
avaient précédés. M. Edoux en est l'inventeur. Qu'on se figure une
longue tige cylindrique de métal, de la hauteur d'une maison, et pouvant
disparaître dans un cylindre qui l'enveloppe et s'enfonce dans le sol.
L'eau des conduites urbaines est introduite en dessous de cette grande
tige cylindrique faisant piston, et sa pression détermine l'ascension du
plateau superposé et des personnes qui y sont placées. Ce plateau, guidé
dans ses mouvements, est surmonté d'une cage destinée à empêcher la
chute des ascensionnistes et, au besoin, garnie de siéges. Une corde
passe dans l'angle de la cage; elle s'étend du haut en bas de la
tourelle parcourue par l'appareil. Il suffit de la tirer de bas en haut
ou de haut en bas, selon qu'on veut monter ou descendre. Dans un cas, on
ouvre le robinet d'accès de l'eau; dans l'autre, le robinet
d'échappement. La fermeture des deux robinets, amenée par un état de
tension convenable de la corde, détermine l'arrêt.
Comme on le voit, cet appareil est d'une manoeuvre infiniment plus
simple que celui que nous avons décrit tout d'abord, mais son emploi ne
laisse pas que d'être encore assez coûteux. Paris possède aujourd'hui un
grand nombre de ces appareils.
Il y a loin de ces moyens d'ascension perfectionnés à la corde à noeuds
du badigeonneur, à l'échelle de corde du ravaleur, du marin ou du
pompier. Chacun de ces engins suffit à la tâche qu'il sert à accomplir,
et sa simplicité fait son plus grand mérite. Et puisque nous parlons du
pompier, disons un mot des instruments de sauvetage qui servent à fuir
le haut des habitations dont l'escalier est devenu inaccessible.
[Illustration: Fig. 65.--Échelles de pompier.]
C'est à l'aide d'une simple petite échelle brisée en deux segments, de 2
mètres chacun, et dont les montants se terminent en forme de grands
crochets, capables d'embrasser l'épaisseur d'un appui de fenêtre, que
les pompiers montent d'étage en étage jusqu'au sommet des habitations.
Mais souvent les murs eux-mêmes ne peuvent fournir un appui: la base
brûle et il faut atteindre le quatrième, le cinquième étage ou le
comble. On fait usage alors d'appareils mobiles que l'on dresse aussi
près que possible des lieux à atteindre, et au sommet desquels on peut
rapidement monter.
Ces appareils sont de différentes sortes. Nous donnerons une idée de
leur construction.
On connaît ces croisillons en bois, figurant une série de losanges
juxtaposés, dont les articulations sont formées par de petites chevilles
sur lesquelles les enfants fixent des soldats. Selon qu'on rapproche ou
qu'on éloigne deux sommets opposés de l'un des losanges, on allonge ou
l'on raccourcit le petit appareil, et l'on groupe ou l'on fait marcher
en avant le corps d'armée qu'il supporte.
Il en est de même de l'échelle à incendie de Jandeau. Deux systèmes de
losanges, dont les plans sont disposés à angle droit pour donner à
l'ensemble la rigidité voulue, sont portés sur un chariot. Les losanges,
formés de pièces de charpente articulées, sont refermés sur eux-mêmes.
Ils s'entr'ouvrent et leur squelette s'élève vers la maison embrasée,
lorsque les extrémités des deux branches inférieures sont rapprochées
l'une de l'autre. Une plate-forme et une cage, disposées à la partie
supérieure, reçoivent les incendiés.
[Illustration: Fig. 66.--Les échelles, le boyau de toile des incendies.]
Un autre appareil, qui nous semble beaucoup plus pratique, consiste en
une série d'anneaux de charpente, entrés les uns dans les autres comme
les anneaux d'un télescope, et dont la succession forme une haute
tourelle qui peut atteindre jusqu'au sommet des habitations. Une cage,
devant laquelle s'abaisse un petit pont-levis, donne accès aux
incendiés, qui sont ensuite descendus à terre. Telle est l'échelle à
incendie, inventée par Kermarec, maître de la compagnie des pompiers de
la marine, au port de Brest.
Ce sont là les moyens lents de descente, mais il en est de rapides et de
beaucoup plus simples dont l'emploi, quand il est possible, est
assurément préférable. Un long boyau en fort treillis de toile, attaché
au balcon d'une fenêtre, descend sur le sol en s'infléchissant. Les gens
et les choses y sont successivement engagés et descendent à l'extrémité
inférieure, convenablement soutenus pour éviter tout choc dangereux.
Tous les objets précieux sont ainsi rapidement enlevés et soustraits au
fléau destructeur.
_b._--Les chèvres et les grues à bras, à manége, à vapeur, à eau
(système Armstrong).--Les tourelles.--Les monte-charges à vapeur,
hydrauliques.--La toile sans fin.--La chaîne à godets.--La vis
d'Archimède.--Le _tip_ hydraulique et à contre-poids.--Le _drop_.
Il faudrait un énorme volume pour décrire les principaux systèmes
employés pour élever, non plus l'homme, dont le transport impose des
conditions spéciales, mais les fardeaux de toutes sortes. Aussi
n'avons-nous pas la prétention de les faire connaître tous dans les
quelques pages qui vont suivre. Nous dirons seulement quelques mots des
appareils les plus remarquables.
Le poids, le volume, la nature, le nombre des fardeaux qu'on peut avoir
à soulever varient à l'infini. La hauteur à laquelle on doit monter ou
descendre est aussi très-variable. Il en est de même de la distance
horizontale à laquelle le transport doit avoir lieu et de la vitesse
avec laquelle les mouvements doivent s'accomplir. C'est donc un problème
très-complexe et infiniment varié que celui de la construction de ces
appareils locomoteurs.
Les chèvres et les grues sont des assemblages de pièces de charpente, ou
de métal, quelquefois de bois et de métal en même temps, tantôt fixes,
tantôt mobiles, tantôt roulant, à portée constante, à portée variable, à
une, à deux ou à plusieurs vitesses et mues par l'homme, par les
animaux, par la vapeur ou par l'eau.
[Illustration: Fig. 67.--Grue roulante, à double volée.]
Les grues sont les bras de l'industrie. Si ces appareils venaient à
manquer, on verrait en même temps tous les chantiers, tous les ateliers
s'arrêter. Les ports se fermeraient, car les bateaux pleins
conserveraient leur chargement et les bateaux vides n'en pourraient
recevoir de nouveau; les gares de chemins de fer ne pourraient livrer
les marchandises arrivées, et n'en pourraient expédier de nouvelles;
les chantiers de construction, les ateliers où se forgent ces énormes
pièces de machines qui excitent à un si haut point l'admiration,
devraient suspendre leurs travaux. Tout s'arrêterait, la force
disparaissant.
[Illustration: Fig. 68.--Grue à vapeur.]
C'est tantôt la vapeur et tantôt l'eau qui les anime. Dans les grandes
machines, des batteries de chaudières, monstres de métal allongés sur la
flamme, produisent la vapeur qu'un ensemble de canaux distribue à tous
les appareils, prêts à marcher à chaque instant. Dans les ports
importants, dans les docks, indépendamment des grues qui portent
elles-mêmes leur machine à vapeur, il existe souvent une circulation
d'eau à haute pression qui alimente toutes les grues employées au
chargement et au déchargement des navires. M. Armstrong est l'inventeur
de cet ingénieux système.
Dans Victoria-dock, MM. William Cory et Cie, marchands de charbons à
Londres, ont fait une installation de six grues au-dessus du niveau du
quai. Le travail de déchargement des charbons amenés par les navires se
continue jour et nuit; la cale du steamer est éclairée au moyen du gaz
que des tubes flexibles en caoutchouc conduisent dans toutes les
directions. En douze heures, _une grue décharge_ 500 _tonnes_,
c'est-à-dire le contenu de _cinquante_ wagons, à l'aide de _neuf_
hommes, dont six sont occupés au remplissage des bennes et trois à la
manoeuvre de la grue et à celle des wagons. Aussi le prix de revient,
par tonne débarquée, n'est-il que de 0f,127.
Dans certaines gares de chemins de fer, à Paris, par exemple, aux deux
gares de l'Ouest, et dans les usines métallurgiques, à côté des
hauts-fourneaux, on trouve des appareils appelés _monte-charges_ et qui
sont destinés à monter les bagages à la hauteur des voies, ou les
matières premières: charbon, minerai, castine, au niveau du
_gueulard_[9] du haut-fourneau.
[Note 9: C'est ainsi qu'on appelle l'orifice supérieur de ces grands
appareils.]
Le monte-charge de la gare Montparnasse a été établi par M. Baude. Les
wagonnets chargés de bagages sont amenés sur un grand plateau, qui est
élevé par une chaîne s'enroulant sur une poulie à gorge hélicoïdale.
Tandis qu'un plateau monte les bagages au niveau du quai du départ, un
autre descend à la salle des bagages un wagonnet qui doit recevoir un
nouveau chargement. Chacun des plateaux est équilibré par un
contre-poids en fonte relié au piston d'un cylindre dans lequel on
introduit l'eau de la ville. L'arrivée du liquide, en détruisant
l'équilibre, détermine le mouvement de l'appareil.
Le monte-charge de la gare Saint-Lazare, établi par M. Flachat,
manoeuvre d'une manière différente. Dans un cylindre se meut un piston à
double tige. Selon que l'eau est introduite sur l'une ou sur l'autre des
faces du piston, le mouvement a lieu dans un sens ou en sens contraire.
Il en est de même des deux plateaux qui sont rattachés à chaque
extrémité.
Les monte-charges hydrauliques établis pour le montage des matériaux des
maisons en construction, à Paris, sont plus simples que les précédents.
Les deux plateaux du monte-charge sont des caisses en tôle qui se font
équilibre. Quand on veut élever les matériaux placés sur l'un des
plateaux, on remplit l'autre de l'eau prise aux conduites de la ville.
La descente de ce plateau, devenu plus lourd, détermine l'ascension de
l'autre. C'est une véritable balance hydraulique.
Dans les usines métallurgiques où l'eau est abondante, on l'utilise pour
faire mouvoir les monte-charges. Dans les établissements où elle est
rare, on a recours à la vapeur. Voici comment on procède: on recueille,
au gueulard du haut-fourneau, les gaz provenant des actions chimiques
qui s'y produisent et qu'on laissait perdre autrefois, et on les dirige
vers des générateurs de vapeur. Cette vapeur, à son tour, est conduite à
de puissantes machines qui mettent à la fois en mouvement les
souffleries et les monte-charges.
À Pont-à-Mousson, on a réuni dans un même bâtiment de 18 mètres de
hauteur, l'escalier qui sert à la montée et à la descente des ouvriers,
les deux tourelles pour le montage des wagonnets de houille et de
minerai, et enfin un monte-charge à plateaux.
Ce dernier appareil est semblable, aux dimensions près, à celui qu'on
emploie dans les briqueteries pour monter les briques et les poteries
fraîches dans les séchoirs disposés au-dessus des fours. Il est
semblable aussi à ces appareils qui servent, dans les raffineries, au
transport des pains de sucre. Deux chaînes sans fin, disposées dans des
plans parallèles, ont leurs chaînons réunis deux à deux par des tiges
transversales qui font articulation et auxquelles on accroche, par des
moyens divers, les objets à transporter ou les caisses destinées à les
recevoir. Les chaînes s'enroulent sur des tambours auxquels on donne un
mouvement de rotation au moyen d'une machine quelconque.
S'il s'agit d'une drague, c'est une puissante machine à vapeur; s'il
s'agit simplement d'un monte-plats, c'est un contre-poids ou même une
hélice en tôle placée dans la cheminée de la cuisine et que
l'échappement des produits de la combustion anime d'un mouvement rapide;
s'il s'agit d'une noria, c'est un cheval, un boeuf ou un âne: selon les
applications, le moteur varie.
Un moyen de transport fréquemment employé dans la construction des
machines et pour le transport des matières premières ou des produits
entre deux étages d'une usine, est la vis d'Archimède: une hélice
enfermée dans un cylindre et qui reçoit un mouvement de rotation. C'est
au moyen d'appareils de ce genre qu'on opère le transport des grains
dans les silos et celui du tabac dans les manufactures.
Nous avons déjà parlé des grues hydrauliques employées à l'embarquement
des charbons dans les ports anglais. Ce ne sont pas les seuls appareils
en usage.
Il n'était certainement pas facile de faire passer, du wagon dans le
fond de la cale des bâtiments, le charbon qui, sans être une matière
précieuse, perd notablement de sa valeur lorsqu'il se divise, ce qui
arrive à chacune des manipulations qu'on lui fait subir.
On a imaginé des appareils appelés _drops_, à l'aide desquels le
charbon est pris dans le wagon et descendu jusqu'au fond du bâtiment.
Qu'on se figure une longue bigue ou flèche en bois, articulée à sa base
et portant une poulie à sa partie supérieure. C'est le bras qui prend
sur le wagon la caisse pleine de charbon, la soulève, l'abaisse et la
descend au fond du navire. À son arrivée dans la cale, deux volets à
charnières, qui forment le fond de la caisse, s'entr'ouvrent et laissent
tomber son contenu. On réduit ainsi la hauteur de chute à son minimum et
on évite les déchets autant qu'il est possible.
À côté des drops, s'élèvent souvent d'autres machines appelées _tips_,
et qui servent aussi à l'embarquement des charbons. Le travail de ces
machines est encore plus rapide que celui des drops. Un wagon arrive sur
la plate-forme du tip, il est soulevé, puis renversé, et le charbon
glisse par l'extrémité ou par le fond du wagon dans un long couloir qui
s'avance au-dessus du navire. Le wagon reprend sa position horizontale,
redescend et s'en va. Un autre le remplace, et toutes ces manoeuvres
s'opèrent avec une vitesse de 1,000 tonnes en douze heures, soit plus de
83 tonnes à l'heure et au prix surprenant de 0f,025 par tonne.
Tous ces mouvements s'exécutent au moyen de ces moteurs hydrauliques
dont nous avons parlé précédemment. Pour faire avancer les wagons sur
les voies de garage, on ouvre un robinet: un cabestan se met à tourner
et tire la chaîne fixée au crochet d'attelage du wagon. L'eau comprimée
distribue la vie à tous les appareils et toutes les manoeuvres
s'opèrent sans bruit, sans déploiement apparent, de force et comme par
enchantement.
B.--LOCOMOTION AU-DESSOUS DU SOL ET À TOUTE PROFONDEUR.
_a._--Les sentiers.--Les échelles.--La corde.--Le panier.--La
benne.--La caisse.--Les Fahrkunst.
Lorsque la tarière ou le trépan sont descendus aux profondeurs où l'on
trouve les métaux et la houille, après avoir creusé pendant des mois ou
des années, il reste à organiser le transport des produits de la mine et
tout d'abord celui des ouvriers.
Si l'exploitation est peu profonde et à flanc de coteau, c'est par des
sentiers, en pentes plus ou moins rapides, ou par des échelles que vont
et viennent les ouvriers. Mais dès que l'exploitation atteint une
certaine profondeur, et qu'aucune galerie horizontale ou peu inclinée
n'aboutit au jour, il faut avoir recours aux moyens d'ascension
verticale les plus simples, les plus sûrs et les plus prompts à la fois.
Que l'on suppose, en effet, un puits de 400 mètres de profondeur, et 300
ouvriers nécessaires à l'exploitation. À la vitesse de 3 mètres par
seconde, il faudra 2 minutes pour le trajet et, en comptant le temps
nécessaire au départ et à l'arrivée pour monter et descendre, 2 minutes
et demie, ce qui permet 20 voyages par heure. Il faudra donc une heure
et demie pour descendre les 300 ouvriers au fond du puits, en admettant
qu'on en descende 10 à la fois. Et si, comme le fait remarquer M.
Burat, la machine d'extraction marche 11 heures par jour, il ne restera
que 8 heures pour l'extraction des produits de la mine.