La fusée de Stephenson (1829)

La fusée de Stephenson (1829)

L'ingénieur anglais George Stephenson construisit sa locomotive en 1829 pour une compétition de locomotives.

Technologie

Mots clés

locomotive à vapeur, Fusée, train, locomotive, chemin de fer, machine à vapeur, Stephenson, production de vapeur, machinerie, chaudière, rail, transport, histoire du transport ferroviaire, technologie, histoire

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Scènes

Locomotive à vapeur

George Stephenson,
père de la locomotive à vapeur

Les locomotives à vapeur furent les premières locomotives pour chemins de fer fonctionnant avec un moteur. Leur invention révolutionna le transport de passagers et de marchandises. La première locomotive fut construite par Richard Trevithick, mais l'oeuvre de Stephenson fut le véritable découverte capitale.
Les ingénieurs anglais George Stephenson et son fils collectèrent les résultats de recherches antérieures sur les locomotives, et améliorèrent ces modèles en y ajoutant des idées originales et des nouveautés technologiques. Ils ont présenté leur oeuvre en 1825.
Leur locomotive s'appelait Locomotion N°1 (fonctionnant au charbon et au blé), elle tira un train de 38 wagons avec 600 passagers à bord sur les 14 kilomètres entre Stockton et Darlington. La locomotive tira donc un train de 70 tonnes sur la première voie de chemin de fer du monde à une vitesse moyenne de 24km/h.
La locomotive la plus célèbre de Stephenson s'appelait la «Fusée». Grâce à sa vitesse et à sa fiabilité, elle remporta le Rainhill Trials, une compétition importante organisée par la Compagnie de chemins de fer de Liverpool et Manchester en 1829.
Le train avait une vitesse moyenne de 21 km/h et une vitesse maximale de 34,4 km/h. Lorsque la voie de chemin de fer fut ouverte en 1830, la locomotive «fusée» tira le premier train de voyageurs du monde.

George Stephenson

Vainqueur de la compétition: la «fusée»

Caractéristiques

Construction et caractéristiques

L'invention de Stephenson révolutionna la manufacture de locomotives: les principes et solutions ingénieuses furent ensuite utilisés pour la majorité des locomotives. Sa construction de base servit aussi de modèle.
Les engins à vapeur consistaient généralement de trois parties essentielles: la chaudière, la machinerie et le matériel roulant. Le carburant nécessaire à l'allumage de la chaudière était conservé dans un tender séparé (ou dans une boîte rattachée directement à la locomotive).
La fusée était assemblée à Newcastle-upon-Tyne par Robert Stephenson & Co. Elle roulait sur une voie à écartement de 143,5cm. Elle faisait 7,3m de long et 4,9m de large, pesait 4,3 tonnes et avait une vitesse maximale de 47km/h.

A l'époque...

...et maintenant

Machinerie

Le coeur de la locomotive

Le piston est un composant cylindrique des moteurs. Sa fonction est de créer un mouvement progressif grâce à la pression du gaz ou du liquide présent dans le cylindre qui change le volume de ce dernier.
Les cylindres de la «fusée» étaient placés aux angles des deux côtés du foyer. L'espace à l'intérieur du cylindre était divisé en deux par le piston, qui était obligé de bouger par la vapeur qui arrivait dans le cylindre. La bielle reliait le piston à la traverse supérieure, ce qui fournissait un mouvement rectiligne. Le vilebrequin transmettait la force motrice aux roues.
L'originalité de la locomotive de Stephenson résidait dans la petite taille des bielles dans les cylindres. Cela rendait possible l'application vers les roues d'une force motrice plus grande et par conséquent de faire fonctionner la «fusée» à des vitesses jusqu'alors inconcevables.

Chaudière

La vapeur au service du progrès

Une des composantes principales de la locomotive à vapeur était la chaudière, consistant de différentes parties. L'énergie créée par la combustion du carburant faisait chauffer l'eau placée dans la chaudière, créant de la vapeur.
Stephenson développa les tubes de fumée pour transporter les gaz d'échappement de la chaudière cylindrique vers l'air extérieur via la cheminée. Ceci, avec la tuyère, rendit la production de vapeur plus efficace.
La classe des locomotives était décidée selon la surface chauffante. Plus la surface du foyer était en contact avec l'eau, plus la chaleur était transmise rapidement. Le type le plus efficace était la chaudière multi-tubes développée par Henry Booth, utilisée dans la «fusée».

Point de vue du conducteur

Animation

  • foyer
  • cylindre piston
  • roues
  • bielle
  • tuyère
  • chaudière multi-tubes

Structure

  • foyer
  • cylindre piston
  • roues
  • bielle
  • tuyère
  • chaudière multi-tubes

Narration

Au début du XIXème siècle, les machines à vapeur apparaissaient dans presque toutes les sphères de la vie, transport inclus. Les locomotives à vapeur furent les premières locomotives pour chemins de fer fonctionnant avec un moteur. Cette invention devint bientôt populaire et révolutionna le transport de voyageurs et de marchandises.

Les ingénieurs anglais George Stephenson et son fils collectèrent les résultats de recherches antérieures sur les locomotives, et améliorèrent ces modèles en y ajoutant des idées originales et des nouveautés technologiques.
Ils développèrent les tubes de fumée pour transporter les gaz d'échappement de la chaudière cylindrique vers l'air extérieur via la cheminée ainsi que la tuyère, qui rendait la production de vapeur plus efficace.
En raccourcissant les bielles des cylindres pistons ils réussirent à appliquer une force motrice plus élevée aux roues. les principes et solutions ingénieuses furent ensuite utilisés pour la majorité des locomotives.

Leur locomotive la plus célèbre était nommée la «Fusée». Elle faisait 7m de long et presque 5 mètres de large, et pesait 4,3 tonnes. Grâce à sa vitesse et à sa fiabilité, elle remporta le Rainhill Trials en 1829, qui était une compétition importante de locomotives à vapeur. Fonctionnant au charbon et au blé, stockés dans un tender, elle possédait une vitesse maximale de 47km/h.
Lorsque la voie ferrée fut ouverte en 1830, la locomotive «Fusée» tira le premier train de voyageurs du monde avec succès.

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