Diesel ou électrique : d’où les trains tirent leur énergie
Les trains diesel-électriques embarquent leur propre centrale ; les trains électriques prennent leur énergie d'un fil ou d'un rail, de 750 V en continu à 25 kV en alternatif.
Pourquoi un train ne s'arrête pas vite : le freinage
L'acier sur l'acier adhère bien moins que le caoutchouc sur la route : à 120 km/h, un train a besoin d'environ 800 m pour s'arrêter, une voiture d'environ 80 m.
Métro léger et tramways : en quoi ils diffèrent des trains de ligne
Les tramways roulent à vue sous environ 750 V DC ; les grandes lignes britanniques espacent les trains par signaux, sous 25 kV AC. Un tram s'arrête en 39 m, un train à 100 mph en environ 2 km.
Passages à niveau : comment les barrières automatiques savent qu'un train arrive
Circuits de voie, compteurs d'essieux et pédales détectent le train ; distance = vitesse × temps d'avertissement : 27 s à 100 mph font environ 1.2 km.
L'heure des chemins de fer : comment les trains ont unifié l'heure
Le midi local avance de 4 minutes par degré de longitude. Voyez comment cet écart, environ 10 minutes à Bristol, a poussé les chemins de fer vers une heure unique.
Tunnel ou tranchée : comment une voie franchit une colline
Le volume d'une tranchée croît avec le carré de sa profondeur, celui d'un tunnel seulement avec sa longueur. Calcul de la profondeur d'équilibre, avec un exemple.
Roues coniques : comment un train se dirige seul dans une courbe
Un train n’a pas de volant. Les bandages coniques permettent à l’essieu de trouver la bonne trajectoire dans une courbe. Voyez la géométrie et un exemple chiffré sur 500 m.
Voie unique et évitements : des trains dans les deux sens
Une voie, deux sens : comment le temps de parcours d'une section limite les trains par heure, pourquoi un évitement le double, et comment les jetons séparaient les trains.
Comment une locomotive à vapeur transforme le charbon en mouvement
Le charbon chauffe l'eau, la vapeur pousse les pistons, et les bielles font tourner les roues. Suivez la chaîne maillon par maillon et calculez la traction d'une machine typique à deux cylindres.
Écartement standard : pourquoi presque tous les rails sont à 1,435 mm
L'écartement standard est de 4 ft 8½ in, soit 1,435 mm. Il vient des wagonnets des mines, a battu l'écartement large de Brunel, de 7 ft ¼ in, et partage toujours le monde avec cinq autres.
Villes-gares : comment une gare a fait grandir un village
Crewe, Swindon et Wolverton étaient des hameaux ou de petites villes de marché avant le chemin de fer. Ce qu'une gare et un atelier ont fait d'elles, avec des chiffres des années 1860.
Comment les ponts ferroviaires supportent une charge : quatre conceptions
Poutre, arc, treillis ou suspendu : comment chaque pont porte la charge, et pourquoi le rail lourd évite les travées suspendues.
Du charbon à la centrale : le fret expliqué
Une centrale au charbon de 1 GW brûle environ 9,000 à 10,000 tonnes par jour, soit à peu près un train. Le calcul, et pourquoi le fret en vrac va au rail.
Comment les signaux gardent les trains à distance
Les signaux découpent la voie en cantons pour qu'un seul train occupe chacun. La distance de freinage croît avec le carré de la vitesse, et c'est ce qui détermine leur espacement.
Pourquoi les voies suivent les rivières : pentes et rampe limite
Une roue en acier n'adhère à un rail en acier qu'avec une fraction du poids du train, si bien que chaque montée réduit la charge qu'une locomotive peut tirer. C'est pourquoi les premières lignes suivaient les vallées des rivières.