La sacro-sainte technique infaillible, cartésienne et en perpétuelle évolution offre parfois de surprenants exemples de son conservatisme... 

La question 

Dans la famille pourquoi les choses sont-elles ce qu'elles sont, voici les rails de chemin de fer ou plus précisément leur écartement à savoir pourquoi l'écartement des rails de chemin de fer est-il de 1,435m soit 4 pieds et 8 ½ pouces? 

La réponse 

Dans la plupart des pays du monde (environ 60% des voies ferrés mondiales) l'écartement des rails — la distance entre les flancs intérieurs des deux files de rails — est de précisément 1,435m soit 4 pieds 8" ½. Cet écartement dit "écartement de voies normales" se répand de plus en plus afin d'unifier le réseau et le matériel ferroviaire mondial. D'ailleurs, depuis leur entrée dans l'Europe, l'Espagne et le Portugal, respectivement aux normes 1674 mm et 1664mm, ont lancé un vaste plan de restructuration de leur réseau pour assurer sa compatibilité avec le reste de l'Europe. 

Évolutions de la question: 

L'écartement standard de 2 rails de chemin de fer aux USA est de 1,435m soit 4 pieds et 8" ½. C'est un chiffre particulièrement bizarre. 

Pourquoi cet écartement a-t-il été retenu? 

Parce que les chemins de fer US ont été construits de la même façon qu'en Angleterre, par des ingénieurs anglais expatriés, qui ont pensé que c'était une bonne idée car ça permettait également d'utiliser des locomotives anglaises. 

Pourquoi les Anglais ont construit les leurs comme cela? 

La première ligne de chemin de fer ouverte au public le fut en 1825: c'était la ligne Stockton—Darlington en Angleterre. C'est le créateur de la locomotive du premier train sur cette ligne, George Stephenson, qui réussit à imposer cet écartement. En effet, il s'agissait là, à l'époque, de l'écartement standard des charrettes et chariots. En choisissant les mêmes dimensions, il assurait une reconversion plus aisée et à moindre coûts des chariots en wagon parce que les personnes qui construisaient les tramways et wagons étaient les mêmes qui construisaient les chariots et qu'ils ont utilisé les mêmes méthodes et les mêmes outils. 

Pourquoi les chariots utilisent un tel écartement ? 

Il faut, pour répondre, remonter à l'époque de la grande Rome il y a 2 000 ans. Les romains sont les inventeurs des routes dallées. À force de trafic, ces dalles se creusent et des ornières se dessinent. Pour ne pas abimer les roues des chariots, elles ne devaient pas buter dessus et pour éviter les problèmes des écartements variables, il fut décidé d'un écartement fixe afin que tous les chariots puissent rouler sans dommage dans les ornières. C'est pour ces raisons que selon la légende Jules César imposa cette norme de 1,435m. Si il n'y a aucune preuve historique prouvant que c'est lui qui imposa cette loi, les fouilles archéologiques de villes romaines conservées telles Pompéï ou Herculanum ont révélés que les ornières étaient de taille standardisée. 

Pourquoi les Romains ont-ils retenu cette dimension ? 

Tout simplement parce que les créateurs de chars romains ont, au fil de leur expérience, déterminé que c'était l'écartement idéal pour respecter leur contraintes: avoir le meilleur rapport de stabilité par rapport à l'écartement, la meilleure manœuvrabilité et surtout, ne pas gêner les chevaux qui tirent le char. Que ce soit un char de guerre ou un chariot, plus l'écartement des roues est réduit, plus celui-ci est manœuvrable, notamment dans les virages. Cependant, l'écartement ne peut pas non plus être trop réduit, d'une part pour assurer la stabilité du char, et d'autre part parce qu'ils étaient tirés par deux chevaux. Les dimensions furent donc choisies comme un compromis d'efficacité et pour que les deux chevaux puissent être attelés côte à côte en leur laissant une distance suffisante entre les croupes pour ne pas se gêner et ne pas se trouver trop espacées pour ne pas causer d'accidents lors du croisement de deux chariots. 

Nous avons donc maintenant la réponse à notre question d'origine. L'écartement des rails aux USA (4 pieds et 8" ½) s'explique parce que 2 000 ans auparavant, sur un autre continent, les chariots romains étaient construits en fonction de la dimension du cul des chevaux de guerre. 

En résumé... 

L'écartement des rails de chemin de fer a été fixé à 1,435m depuis la création de la première ligne par les anglais en 1825. Cet écartement a été repris des chariots et charrettes qui avaient déjà cette dimension. En effet, c'est la dimension qu'avaient déjà fixés les romains il y a 2 000 ans lorsqu'ils créèrent les premières routes dallées! Ils avaient en effet estimé que cet écartement était idéal: suffisamment large pour laisser la place d'atteler deux chevaux pour tirer leur char, tout en étant suffisamment fin pour conserver maniabilité et stabilité. 

Et maintenant, la cerise sur le gâteau. 

Au final, en remontant notre raisonnement, il apparaît que la largeur de l'écartement des rails de notre moderne TGV dépend de celle de deux fesses de chevaux attelés... 

Il y a aussi une extension intéressante de cette histoire concernant l'espacement des rails et l'arrière train des chevaux. Quand nous regardions la navette spatiale américaine sur son pas de tir, nous pouvions remarquer les deux réservoirs additionnels attachés au réservoir principal. C'était la société "THIOKOL" qui fabriquait ces réservoirs additionnels dans leur usine de l'UTAH. Les ingénieurs qui les ont conçus auraient bien aimé les faire un peu plus larges, mais ces réservoirs devaient être expédiés par train jusqu'au site de lancement. La ligne de chemin de fer entre l'usine et Cap Canaveral empruntait un tunnel sous les montagnes rocheuses. Les réservoirs additionnels devaient pouvoir passer sous ce tunnel. Le tunnel est légèrement plus large que la voie de chemin de fer, et la voie de chemin de fer est à peu près aussi large que les arrières train de deux chevaux. 

Conclusion: 

Une contrainte de conception de moyens de transport les plus avancés au monde est la largeur d'un cul de cheval. 

Sciences et Technique:  

L'écartement standard des rails