Annales des Mines (1885, série 8, volume 8)
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APPLICATION DE LA MÉTHODE RATIONNELLE
rayons des roues frappant l'air avec une grande vitesse concourent pour une part, peut-être notable, à ce résul. tat, ainsi que les tampons d'avant, disques d'éclairage, dôme de vapeur et, généralement, toutes les parties saii lantes du train. Si, d'autre part , on admet, comme chiffre moyen des expériences connues, que des formes inclinées à 45 ou 50° réduisent d'environ moitié la résistance de l'air sur une section droite donnée, on est amené à cette conclu. sion qu'une modification rationnelle des formes de la comotive pourrait produire un bénéfice de 15 à 20 p. 100 sur le travail disponible, ou une économie de même portance sur la consommation de combustible, dans le cas de trains à grande vitesse, et à long parcours sans arrêt. Un résultat aussi important demande à être contrôlé par des mesures directes et établies d'une manière indis cutable. Nous résumerons brièvement les expériences qui ont été faites h ce sujet aux chemins de fer de l'État. 10 Expériences directes sur la résistance des plans. La résistance des surfaces planes sous l'action du vent relatif °m absolu a fait l'objet d'expériences anciennes
dues à des observateurs et à des savants de premier ordre. Ces expériences, exécutées en grand nombre et sur des données extrêmement variées, présentent un grand intérêt, et contiennent en substance la solution du
problème qui nous occupe. Toutefois, de leur variété même résulte au premier abord une certaine apparence de confusion, et leur forme souvent indirecte laisse suà. sister quelque doute sur la légitimité de l'application de leurs résultats aux circonstances de la pratique. Il a paru utile de reprendre quelques-uns de ces essais, indépendamment de tout programme scientifique, au point de vue spécial de la résistance des trains.
AUX ÉTUDES DYNAMOMÉTRIQUES.
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On a procédé pour ces essais comme il suit
En différents points de la longueur d'un train, on a disposé, perpendiculairement au sens de la marche, des panneaux de dimensions variables, mobiles autour d'un axe horizontal inférieur, et équilibrés au moyen de leviers supportant des poids connus. Le train étant lancé à des vitesses croissantes , qu'on observait au tachymètre, on notait l'instant où la résistance de l'air, devenant prépondérante, déterminait le soulèvement des poids et le renversement du panneau. Connaissant la section totale de celui-ci, la position de son centre de poussée, ainsi que la valeur du bras .de levier et des poids d'équilibre, on avait, par un calcul de moments, la résistance de l'air rapportée à l'unité de surface, pour la vitesse considérée. De ces essais se dégagent les résultats généraux suivants
1° La résistance sur une surface de 1 décimètre carré, progressant dans un air absolument calme, à la vitesse de 20 mètres par seconde (72 kilomètres à l'heure) a été trouvée 0",520(*).
2° Pour des vitesses plus grandes, ou plus faibles, la la loi de variation de la résistance est très sensiblement celle du carré de la vitesse. Elle se trouve exprimée par 0',0001V2 (V étant la vitesse en kilomèla formule R tres, à l'heure).
3° Dans les limites de la pratique, la grandeur absolue de la surface choquée n'a pas une influence notable sur le coefficient de résistance. Toutefois ce coefficient parait subir un léger accroissement avec l'étendue des surfaces. 4° La marche d'un train de chemin de fer donne lieu à (*) Ce coefficient diffère peu du chiffre rond de 50 kilogr. par
mètre carré indiqué par divers auteurs, comme résumant les expériences sur la matière.