Histoire Des Chemins De Fer

Le chemin de fer mécanisé, tel que nous le connaissons encore aujourd'hui, a pris naissance en Angleterre dans les années 1820 et est resté en pratique le mode de transport terrestre dominant pendant près d'un siècle, avant d'être supplanté, depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, par le transport routier automobile. Cependant, le transport ferroviaire a une longue histoire, qui commence bien avant la découverte de la machine à vapeur, avec des systèmes à traction humaine ou animale, et avant la mise au point des rails en fer puis en acier avec des rails creusés dans la pierre ou faits de bois.

Sommaire 1 L'ancêtre des chemins de fer 2 Les premiers chemins de fer 3 Arrivée de la vapeur 4 La traction électrique révolutionne les transports urbains 5 Traction électrique en ligne 6 Traction diesel 7 Notes et références 8 Bibliographie 9 Annexe 9.1 Articles connexes

L'ancêtre des chemins de fer

Le chemin de fer a été créé pour réduire le travail à fournir lors d'un déplacement de masse. Dans cette perspective, la voie charretière, apparue au Moyen Âge^[1], peut être considérée comme l'ancêtre de celui-ci. Des vestiges de ces rigoles de pierre sont encore présents de nos jours. Par exemple, on en a retrouvés à Pompéi datant de l'an 50 ap.J-C^[2]. un autre exemple en est la route d'Etraz en Suisse^[3]. Plus tard avec le développement (entre autres) des mines de charbon en Angleterre, ce même système fut repris. Les pierres plates n’étant pas « pratiques », on utilisa du bois, puis, pour en réduire l’usure, on plaça du fer dans le bas de la calle^[4]. Les personnes de ce temps rencontrèrent le même problème qu’il y a aujourd’hui avec les tramways (qui utilisent un système similaire) : les calles se remplissent de déchets (des pierres à l’époque). C’est ainsi que l’on créa le rail pour faire face à ce problème à la fin du XVIIIe siècle.

Les premiers chemins de fer

L'usage de voies constituées de rails de bois sur lesquels circulaient des chariots hippomobiles, est apparu en France dans les années 1540, puis s'est répandu en Europe. Au début du XVIII^e siècle, on commença à employer le fer pour les roues comme pour les rails, et ces systèmes prirent le nom de tramways. Typiquement, les roues étaient guidées dans des ornières revêtues de plaques métalliques. Vers la fin du XVIII^e siècle, un ingénieur anglais, William Jessop conçut les rails à ornière destinés aux roues à boudin, pour un projet à Loughborough (Leicestershire), en 1789. En 1802, Jessop ouvrit le Surrey Iron Railway dans le sud de Londres, qui semble bien avoir été, bien qu'il fût à traction hippomobile, le premier chemin de fer public du monde^[5].

James Watt, inventeur et ingénieur en mécanique écossais, apporta en 1769 à la machine à vapeur les améliorations qui permirent d'en généraliser l'usage et encouragèrent d'autres expériences.

Arrivée de la vapeur

C'est un ingénieur cornouallais, Richard Trevithick, qui construisit la première locomotive à vapeur en 1804. Sa locomotive, qui n'eut pas de nom de baptême, fut utilisée dans l'usine sidérurgique de Pen-y-Darren au Pays de Galles. Ce fut un échec sur le plan économique, car sa machine était trop lourde pour la voie et resta en panne. Malgré son génie inventif, Richard Trevithick finit sa vie dans la pauvreté et son œuvre resta largement méconnue.

En 1812, un ingénieur et inventeur américain, Oliver Evans, publia sa vision du développement du chemin de fer à vapeur, avec un réseau de lignes à longue distance, desservi par des locomotives rapides, reliant les villes entre elles et réduisant sensiblement les temps de parcours tant pour les voyageurs que pour les marchandises. Evans précisa que des voies parallèles devaient être prévues pour permettre la circulation des trains dans les deux sens.

En 1813, George Stephenson persuada le directeur de la houillère dans laquelle il travaillait de le laisser construire une machine à vapeur. Il construisit la Blücher, la première locomotive à roues adhérentes. Les boudins des roues permettaient de faire rouler les trains sur le sommet des rails, et non plus dans des rails creux. Cela simplifia grandement la conception des aiguillages, et ouvrit la voie au chemin de fer moderne.

La compagnie du chemin de fer Stockton and Darlington ouvrit sa première ligne le 27 septembre 1825. Stephenson conduisait lui-même sa machine, la Locomotion n° 1 ; le spectacle attira une grande foule de spectateurs.

La locomotive à vapeur fut inventée au tout début de la révolution industrielle, et le chemin de fer devint un rouage essentiel de l'industrialisation, qui nécessitait le déplacement rapide des marchandises et de la main-d'œuvre. Au début, il était en concurrence avec le transport fluvial, mais rapidement le chemin de fer s'imposa grâce à la machine à vapeur, à l'amélioration de la voie et à la possibilité de construire des lignes de chemin de fer là où les canaux étaient impraticables.

Locomotive Trevithick, 1802	La M’attrape qui peut ! de Richard Trevithick, 1808	La Salamanca, 1812, première locomotive à assurer un service commercial.	La Puffing Billy, 1814, la première locomotive opérationnelle à adhérence.
Locomotive Stephenson Killingworth, 1815	Locomotive Seguin, 1829, à chaudière tubulaire	Locomotive Stephenson « Planet » 1832	Locomotive Crampton

La traction électrique révolutionne les transports urbains

Avant le développement du train électrique, la plupart des transports terrestres, à part les chemins de fer, étaient assurés essentiellement par des véhicules hippomobiles. L'utilisation de la voie ferrée avait permis à un cheval de déplacer deux fois plus de personnes, donnant ainsi naissance aux chemins de fer urbains. En janvier 1888, la ville de Richmond (Virginie) servit de terrain d'essai pour un nouveau chemin de fer urbain électrique conçu par Frank J. Sprague. À partir des années 1890, le développement de l'électricité permit l'extension des chemins de fer souterrains.

De grandes villes comme Londres et New York se dotèrent d'un système de métro. Quand la traction électrique devint plus pratique, la plupart des chemins de fer urbains furent électrifiés, et prirent notamment le nom de « tramways ».

Dans de nombreux pays, ces chemins de fer urbains électriques se développèrent au-delà des zones urbaines pour relier d'autres agglomérations. Aux États-Unis, des réseaux de chemins de fer appelés Electric Interurban relièrent la plupart des agglomérations dans les États de l'Illinois, de l'Indiana, de l'Ohio, de Pennsylvanie et de New York. Dans la Californie du sud, le Pacific Electric Railway desservit la plupart des villes dans les comtés de Los Angeles et d'Orange. Il y eut des réseaux similaires en Europe, dont l'un des plus notables est celui qui relia toutes les villes de Belgique, le réseau de la Société Nationale des Chemins de fer Vicinaux.

Certains de ces réseaux existent encore et ont souvent été modernisés pour entrer dans les systèmes de transport public des zones concernées.

Traction électrique en ligne

Le succès de l'électrification urbaine pousse de nombreuses compagnies à essayer de l'appliquer sur les grandes lignes. Le problème à résoudre est le transport de l'électricité.

L'Angleterre copie les systèmes urbains sans les transformer, avec prise de courant sur troisième rail et faible tension (750 V).

Pour d'autres, il faut utiliser le courant continu à haute tension afin d'éviter les pertes en ligne. Le 1 500 V est choisi en France et aux Pays-Bas, le 3 000 V en Belgique et en Italie.

Le courant alternatif est plus facile à transporter, mais est mal adapté aux moteurs électriques existant alors. L'Allemagne, l'Autriche et la Suisse optent pour le 15 000 V monophasé fréquence 16 Hz 2/3.

Des essais en triphasé sont faits, mais exigent un équipement de taille, avec plusieurs lignes de caténaires. La région du Piémont en Italie a électrifié des lignes, mais les a par la suite converties au continu.

Les États choisissent un courant utilisé dans toutes les compagnies de leur pays, mais différent de celui des voisins. En cette période troublée, on souhaite que l'ennemi potentiel ne puisse faire circuler ses trains en cas d'invasion.

Finalement, en 1947, sous l'influence de Louis Armand ^[6], des essais en Allemagne puis en France démontrent le potentiel du 25 000 V monophasé 50 Hz (courant industriel). La France l'adopte pour continuer son électrification, et le généralise sur les lignes nouvelles. Les pays qui n'avaient pas encore commencé à électrifier l'utilisent. Aujourd'hui, l'électronique au service des moteurs électriques permet d'utiliser directement ce courant, sans le transformer.

Traction diesel

Les locomotives diesel modernes sont des locomotives électriques équipées d'un générateur électrique mû par un moteur diesel. Les premières locomotives diesel étaient des machines de faible puissance, utilisées principalement pour les manœuvres. Les locomotives diesel-électriques sont plus propres, plus efficaces, et demandent beaucoup moins d'entretien que les locomotives à vapeur. À partir des années 1950, les locomotives diesel-électriques se sont imposées dans de nombreuses régions du monde et particulièrement aux États-Unis.

Au cours du XX^e siècle, aux États-Unis, les modes routier et aérien ont pratiquement éliminé le rail pour les déplacements de voyageurs à longue distance. Cependant le chemin de fer reste le mode dominant pour le transport des marchandises. En Europe et dans certains pays d'Asie, la place du chemin de fer dans les transports de voyageurs reste importante.

Notes et références

Bibliographie

• (fr) Louis Armand, Propos ferroviaires, Fayard, 1970, 243 p.
• (fr) Clive Lamming (direction), Larousse des trains et des chemins de fer, Larousse, 2005, 511 p. (ISBN 978-2035054937).
• (fr) William Wenger, Les chemins de fer dans le monde, Mondo, Lausanne, 1969, 167 p.

Annexe

Articles connexes

• Chemin de fer
• Chronologie des chemins de fer
• Histoire des chemins de fer par pays
• Train

• Portail du chemin de fer