André Chapelon

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André Chapelon (26 octobre 1892, Saint-Paul-en-Cornillon - 22 juillet 1978, Paris) est un ingénieur français.

Élève de l'École Centrale des Arts et Manufactures, il fut un ingénieur mécanicien et un concepteur de locomotive à vapeur.

D'abord employé, en 1921, à la Compagnie du chemin de fer Paris-Lyon-Méditerranée, espérant sans succès concevoir de nouvelles locomotives, il quitte cette compagnie en 1923 en raison de divergences de vues avec ses supérieurs hièrarchiques notamment sur la conduite rationnelle des machines et intègre la Compagnie des téléphones dont il deviendra rapidement le sous-directeur en 1924 . Grâce à l'intervention de son professeur de thermodynamique, Louis Lacoin, il est embauché à la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans en 1925 par Maurice Lacoin frère du précédent, ingénieur en chef du matériel et de la traction du PO alors à la recherche d'ingénieurs qualifiés. On lui confie comme travail l'amélioration du fonctionnement, considéré alors comme médiocre, des nouvelles locomotives Pacific 3500.

Contribution à la thermodynamique

Son travail, issu d'une réflexion théorique approfondie sur la mécanique des fluides et la thermodynamique, le conduisit, entre autres, à augmenter fortement la section des conduits de vapeur. Il était alors en opposition avec les habitudes de construction qui reposaient sur des méthodes empiriques d'extrapolation des matériels existants.

Il améliore le rendement du foyer en augmentant le tirage grâce à l'échappement Kylchap (Kylälä-Chapelon). Il s'efforce de comprendre le comportement des flux de vapeur en utilisant notamment la stroboscopie. Il s'intéresse scientifiquement à tous les aspects de la locomotive et obtient ainsi des résultats absolument spectaculaires : la locomotive Pacific 3566 aura, par exemple, sa puissance multipliée par deux avec une consommation diminuée de 30% pour l'eau et de 20% pour le charbon !

Sa hiérarchie le mit plusieurs fois à l'épreuve en ne lui confiant que des locomotives «ratées» : avec des moyens limités, il fit de véritables prouesses en obtenant malgré tout d'excellents résultats. Il travailla ainsi sur les 231 série 3700, 240 série 4700 du PO, la 141 E de l'Ouest, les 140 J du Sud-Est, les 240 P et 141 P SNCF, ainsi que sur les deux prototypes 242 A 1 et 160 A 1 qui ridiculisaient le reste du parc vapeur de la SNCF. Il travailla également sur la dynamique de la locomotive et la tenue de voie et conçut plusieurs prototypes de locomotives rapides qui furent refusés.

Si Chapelon est reconnu à l'étranger comme un ingénieur de premier plan, cet homme modeste et effacé fut mis à l'écart à la SNCF. En effet, il démontrait que la locomotive à vapeur avait encore beaucoup de ressources avant que la locomotive électrique de l'époque n'atteigne ses performances. Tous ses prototypes opérationnels d'une grande valeur technique furent promptement ferraillés.

Comme anecdote, on peut par exemple signaler que le Larousse des Chemins de Fer de Pierre Weil (1964), préfacé par Louis Armand alors président de la SNCF, ne dit pas un mot de Chapelon alors qu'il cite Armand comme inventeur du procédé TIA (traitement de l'eau).

Ce n'est que pour des réseaux étrangers qu'il fit réaliser des locomotives de sa conception : par exemple les 142 et 242 de la compagnie GELSA au Brésil.

Les projets Chapelon à la DEL

Après la constitution de la SNCF, la DEL (Division des études de locomotives à vapeur) avait entrepris sous la direction de André Chapelon, des études concernant des projets de locomotives à grande puissance et de construction neuve. Jusqu'alors les travaux de André Chapelon ne s'appliquaient qu'à des locomotives existantes de construction déjà ancienne, dont le mécanisme n'endurait pas les grands efforts sans sujétion d'entretien, et ne permettaient pas l'utilisation rationnelle qu'auraient pu offrir des machines de conception moderne.

Du 26 octobre au 26 novembre 1938, André Chapelon fit un voyage d'étude aux USA en compagnie de Marcel Bloch, ingénieur en chef de la division de réparation du matériel moteur de la SNCF, où ils purent entre autres, visiter des ateliers de compagnies de chemins de fer, rencontrer différents industriels dont ceux de la Baldwin Locomotive Works, ainsi que de la General Steel Casting Corporation spécialisés dans la fourniture des châssis monobloc en acier moulé. Ils firent également plusieurs accompagnements sur des locomotives, et purent notamment observer les performances des fameuses locomotives Hudson du New York Central^[1].

Pour les futures locomotives à grande puissance de nouvelle génération de la DEL, André Chapelon choisi alors d'appliquer les plus récents progrès américains d'ordre constructif, avec les derniers perfectionnements thermodynamiques qu'il avait lui même mis au point, alliant ainsi la robustesse de la construction américaine aux grandes puissances que développaient ses machines, leur permettant de fournir les plus grands efforts d'une manière soutenue et sans défaillance^[2].

Ce programme comportait cinq types de locomotives : une 230 ultra-rapide, une 232 très rapide, une 242 rapide, une 142 mixte, et une 152 marchandise. Sauf la 230 à quatre cylindres, les autres locomotives seraient à trois cylindres compound de 790 X 760 mm pour le HP et 660 X 760 mm pour les BP. La chaudière serait la même à la longueur près, timbrée à 22 kg/cm², avec un foyer Belpaire débordant à grille de 6 m², comportant des siphons Nicholson et prolongé par une chambre de combustion, ainsi qu'un surchauffeur Houlet. Les organes d'alimentation de régulation et de sécurité sont communs, facilitant l'entretien et l'approvisionnement, faisant ainsi de ces machines de véritables locomotives unifiées (au sens propre du terme). Même moteur coupound à trois cylindres et distribution par tiroirs Willoteaux, échappement Kylchap triple, châssis monobloc en acier moulé accompagné d'un bissel type "Delta", boîtes d'essieux à rouleaux avec crans de rattrapage de jeu automatique, roues à double voile type Boxpok répartissant une charge par essieux allant de 23 à 25 tonnes, cabine de conduite entièrement fermée avec porte d'accès. Ces nouvelles locomotives devant développer une puissance allant jusqu'à 6000 CV^[3].

Dans l'immédiat après-guerre le changement radical de politique de la SNCF en matière de traction, fit que cet ambitieux programme ne fut jamais réalisé. La fin de la traction vapeur ayant été programmée, la SNCF se contenta de faire construire des locomotives à vapeur de transitions sur la base de modèles déjà existant, héritées des anciennes compagnies. Seules les 141 R apportèrent une réelle modernité d'exploitation parmi ces locomotives d'inspiration PLM ou Nord.

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  Dessin du projet de la locomotive type 152 vue en coupe longitudinale.

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  Dessin du projet de la locomotive type 242.

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  Dessin du tender accouplé aux projets de locomotives DEL-Chapelon.

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Pacific Chapelon

La 231 E 41 est une des deux "Pacific Chapelon" préservées, avec la 231 E 22 de la Cité du train de Mulhouse. Cette belle locomotive est malheureusement exposée en plein air, à St-Pierre-Des-Corps près de Tours, dans des conditions de préservation discutables.

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  La 231 E 41 exposée à St-Pierre-Des-Corps (29/08/1982).
   Classé MH (2003)^[4]

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  Détails de la 231 E 41 (29/08/1982).

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  La 231 E 41 vue de 3/4 arrière (29/08/1982).

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  Un des cylindres HP à distribution par soupapes (29/08/1982).

Il existe actuellement (29/02/2008) un projet associatif pour la remise en état de marche de cette machine (voir "liens externes")

Notes et références

Bibliographie

Biographies

• André Chapelon 1892-1978 Le génie français de la vapeur H.C.B Rogers, traduction française commentée par J.Payen et B.Escudié. CNRS EDitions, 1992 et 2001 (indisponible en librairie, mais toujours disponible directememnt auprès des Ed. CNRS)
• Jean-Marc Combe, Bibliographie critique d'André Chapelon (1892-1978), Revue d'histoire des chemins de fer, Hors série n° 2, 131 pages, 1991, Paris, Association pour l'histoire des chemins de fer en France (Ouvrage qui recense la totalité des publications [articles, livres, conférences, brevets d'invention] d'A. Chapelon ainsi que les distinctions et récompenses qu'il a reçues).

Ouvrages de Chapelon

• A. Chapelon, La locomotive à vapeur, 1ère édition, préface de Édouard Sauvage, 914 p., 361 figures in texte, 2 figures et 14 planches HT, 1 diagramme entropique. Livre illustré d'un dessin de A.E. Schefer, Paris, librairie J.-B. Baillière et fils éditeurs, 1938.
• A. Chapelon, La locomotive à vapeur - Tome premier, 2nde édition, 640 p., 408 figures et VIII planches, Paris, librairie J.-B. Baillière et fils éditeurs, 1952. (J-M Combe [revue AHICF HS n° 2] : "...Comme indiqué sur la page de titre intérieure il s'agit du premier tome, cette édition devant paraître en deux volumes. Malheureusement le tome 2 ne vit jamais le jour...")
• E. Sauvage et A. Chapelon, La Machine Locomotive, 10e édition, 667 pages, 521 figures. Paris-Liège, librairie Polytechnique Ch. Béranger, 1947.
• idem réédition, le Lavandou (83980), les Editions du layet (diffusion "la vie du rail"), 1979.

Liens externes

• Présentation de l'œuvre d'André Chapelon et de quelques autres précurseurs de la locomotive à vapeur
• Mise en ligne de 4 chapitres et 124 paragraphes de "La machine locomotive" de Sauvage et Chapelon 1947 au 14/09/09
• AAATV Saint Pierre des corps
• Exposition Chapelon au château des Bruneaux. Firminy

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