SNC-LAVALIN 100 ANS D HISTOIRE VOL. 4 N O 2 HIVER 2011-2012 DOSSIER LES GRANDS DU GÉNIE LE MAGAZINE DU RÉSEAU DES INGÉNIEURS DU QUÉBEC TECHNO DESIGN SPORT ÉVASION SANTÉ AUTO
IMAGINE Vol. 4 no 2 RÉDACTRICE EN CHEF Monique Crépault COLLABORATEURS François Côté Louis Delisle Anne Fleischman Bruno Geoffroy Alexis de Gheldere Guillaume Jousset Alexis Le Marec Valérian Mazataud Alain McKenna Alexandre Motulsky-Falardeau Léonore Pion PHOTOGRAPHE Bernard Brault CARICATURISTE André-Philippe Côté ILLUSTRATRICE Tara Hardy RÉVISEURE Johanne Hamel CONCEPTION GRAPHIQUE Magma design DIRECTION DES VENTES Repcomm Inc. Pierre Leduc 450 963-4339 repcomm@videotron.ca IMPRIMEUR Croze Inc. INTERNET reseauiq.qc.ca IMAGINE Une publication du Réseau des ingénieurs du Québec 1001, boul. de Maisonneuve Ouest, bureau 200 Montréal (QUÉBEC) H3A 3C8 514 845-9664 1 866 845-9664 PRÉSIDENT Yves Lavoie, ing. DIRECTEUR GÉNÉRAL Giuseppe Indelicato, ing. DIRECTEUR SERVICE COMMUNICATIONS ET AFFAIRES PUBLIQUES Francis Bourque CONSEILLÈRE SERVICE COMMUNICATIONS ET AFFAIRES PUBLIQUES Geneviève Gruffy CONTACTEZ-NOUS imagine@imaginemag.ca IMAGINE est publié 4 fois par année par le Réseau des ingénieurs du Québec. Tous droits réservés. Toute reproduction intégrale ou partielle est interdite sans le consentement écrit de l éditeur. SSN 1918-3933 IMAGINE Dépôt légal : Bibliothèque et Archives Canada, 2011 Chers membres, imagine MOT DU PRÉSIDENT HISTOIRES DE GÉNIES Nous voici déjà rendus à la fin d une année bien chargée. Dans cette édition d IMAGINE, les génies sont au rendez-vous. Vous pourrez traverser l histoire des grands de l ingénierie, de Nikola Tesla à Gerald Bull en passant par SNC-Lavalin, pour en apprendre plus sur leur contribution à l évolution des technologies et, ultimement, de notre société. Du côté du Réseau des ingénieurs du Québec, le mois de janvier 2012 marquera le début des événements entourant le 10 e anniversaire de l organisation. Vous verrez une série d actions se déployer tout au long de l année 2012 pour fêter cet anniversaire. Nous sommes très heureux de regarder derrière nous aujourd hui et de constater le long chemin parcouru, grâce au soutien de tous nos membres, de nos bénévoles et de nos employés. De la part de toute l équipe et de la mienne, je souhaite vous exprimer mes plus sincères remerciements pour votre confiance! L année 2012 marquera aussi le 10 e anniversaire de notre collaboration avec les assurances La Personnelle. Ce partenariat de succès a permis de fournir un service fiable et adapté aux besoins des ingénieurs, dont le taux de renouvellement annuel est évalué à 98 %. Par ailleurs, sept ingénieurs sur dix au Québec sont assurés avec La Personnelle! Afin de diversifier davantage l éventail de services et d avantages commerciaux offerts aux ingénieurs, le RéseauIQ poursuivra encore cette année l établissement de nouveaux partenariats. De plus, grâce au travail acharné de notre équipe, le programme de formations continues offert par le RéseauIQ a été étoffé de façon significative à la suite de l annonce du nouveau règlement qui rend la formation obligatoire pour les ingénieurs. Après une quatrième année d existence, le service Carrière et formation offre un calendrier fort structuré avec une panoplie de cours pertinents, collés sur la réalité du terrain. Nous notons une augmentation marquée des inscriptions, plus particulièrement à la session d automne 2011. Sur un volet plus d actualité, le RéseauIQ suit de près les projets de réfection des infrastructures routières du Québec. Si l on considère que déjà cinq ans sont passés depuis l effondrement du viaduc de La Concorde et 11 ans depuis celui du viaduc du Souvenir, l inquiétude de la population au sujet des infrastructures québécoises est de plus en plus grandissante, spécialement à la lumière des faits récents. Il est du ressort du gouvernement de s assurer que de telles tragédies ne se reproduisent pas. Le RéseauIQ est en train de réfléchir sur cet enjeu central pour le Québec et saura fournir des pistes de solution au courant de l année 2012. Je vous laisse maintenant à la lecture de ce numéro incroyable d IMAGINE, en profitant de cette occasion pour vous offrir mes meilleurs vœux pour le temps des fêtes et vous souhaiter une année remplie de joie et de bonheur! 3 Yves Lavoie, ing. Président du RéseauIQ
4 La Montréalaise Tara Hardy aime les défis. Ça tombe bien, puisque illustrer la couverture de ce nouveau numéro d IMAGINE, sur le thème «Les grands du génie», en était tout un, de défi, qu elle a su relever avec autant de brio que de talent! > www.tarahardyillustration.com SOMMAIRE vol. 4 n o 2 6 3 MOT DU PRÉSIDENT DOSSIER Les grands du génie Des proto-ingénieurs de l Antiquité jusqu à Lucien L Allier et Joseph-Armand Bombardier, en passant par les héros et les oubliés de l histoire de l ingénierie, par l avènement de l électricité et un tour d horizon des ponts les plus longs, IMAGINE rend hommage à tous les ingénieurs qui ont façonné notre monde, d hier jusqu à aujourd hui. 23 DÉFI - les ingénieurs qui creusent Un plongeon dans le monde des mines, pour savoir comment fonctionne l extraction, quels sont les machines utilisées et l apport des ingénieurs québécois en la matière. 28 PROFIL - les cent ans de snc-lavalin L histoire d une des plus grandes firmes du génie québécois. 30 ENTREVUE - denis guthleben L historien Denis Guthleben est l auteur de Rêves de savants. Étonnantes inventions de l entre-deux-guerres. 32 SOCIÉTÉ - à l écoute de l espace Doit-on rester à l écoute de ce qui se passe dans l espace, au cas où les «extraterrestres» tenteraient de communiquer avec nous? 36 GADGETS - idées cadeaux pour ingénieurs ingénieux Quelques gadgets pour épater les oncles, cousins et collègues pendant le temps des fêtes. 39 TECHNO - les nouvelles voies d internet La technologie sans fil LTE : la voie du futur? 42 DESIGN - leçons de design Une exposition consacrée au designer et architecte Norman Slater dont les Montréalais côtoient quotidiennement les œuvres sans s en douter. 44 SPORT - le ski en utah Là où se trouve, paraît-il, la plus belle neige du monde 48 ÉVASION - l antarctique le sud du sud 52 AUTOMOBILE - le génie de la formule 1 56 SORTIR - les plus beaux centres de ski du québec - Agenda culturel de l hiver 60 DÉGUSTATION - champagne et bulles en tous genres 62 SANTÉ - les diètes. dépassées? 64 BD - hommage aux grands de l ingénierie QU EN PENSEZ-VOUS? 66
DOSSIER 6 Les pyramides d Égypte, l œuvre des premiers architectes-ingénieurs. LES ARCHITECTES DU GÉNIE PAR Alexandre Motulsky-FalARDEAU on le sait, les premiers ingénieurs étaient considérés comme des architectes, mais pas tous : uniquement ceux qui s illustraient par leur ingéniosité et leur savoir. d archimède à vitruve, en passant par de vinci et watt, tous les grands génies ont goûté à la joie de prononcer le fameux eurêka! petit tour guidé dans l univers de l ingeniator.
imagine 7 Laurent Jodoin, chargé de cours à l École Polytechnique et spécialiste de l histoire des sciences. Tout le monde connaît la célèbre formule d Archimède (Eurêka! j ai trouvé!), mais peu de gens savent la manière dont l homme est mort ; une anecdote qui illustre parfaitement bien ce que sont les ingénieurs et le monde particulier dans lequel ils vivent parfois, à savoir celui du dessin, des idées et des calculs. Archimède était en train de dessiner des figures géométriques sur le sol pendant que Syracuse, sa ville natale, tombait aux mains des Romains. Un soldat s approcha et, ne sachant pas qui il était, lui ordonna de se rendre et d arrêter ce qu il faisait. C était bien mal connaître Archimède, qui lui répondit d attendre, car il voulait achever ses calculs. C est ainsi que se termina sa vie : le soldat, outré, lui trancha la tête Bref, l ingénieur est souvent un être concentré et opiniâtre. Un autre exemple? Comme nous le raconte Laurent Jodoin, chargé de cours à l École Polytechnique et spécialiste de l histoire des sciences, «Vitruve était une espèce d architecte-ingénieur. Un jour, il a fait une longue liste de ce que doit connaître l ingénieur et dans cette liste, il a inscrit la musique. Pourquoi? Parce que selon lui, l architecte-ingénieur doit connaître les harmonies. Et pourquoi doit-il connaître les harmonies? Parce que l ingénieur doit pouvoir reconnaître la tension d un ressort. Un ressort tendu ne donne pas la même tonalité qu un ressort distendu et il faut évidemment avoir l oreille musicale pour entendre la tension d un ressort». Conclusion : ne s improvise pas ingénieur qui veut! On aurait cependant tort de croire que l ingénierie ne se résume qu à la théorie. Comme le fait très justement remarquer M. Jodoin, l ingénierie est un «type de savoir qui a la singularité d être conjointement théorique et pratique. Et le dessin est métaphoriquement le trait d union entre l idée, l esprit et la réalisation concrète. Si on remonte à l Antiquité, les concepts d architectes et d ingénieurs sont plutôt confondus». De la naissance à la Renaissance En fait, Michel Blay et Robert Halleux nous expliquent dans leur livre La science classique que «le mot ingeniator apparaît en 1086 dans le recensement de l Angleterre appelé le Domesday Book. C était un constructeur d ingenia, c està-dire d engins de guerre. Du 12 e au 18 e siècle, ingeniator est souvent associé à architectus. Cette association remonte en fait à l Antiquité. Les grands ingénieurs grecs et romains Ctésibios, Archimède, Philon, Héron, Vitruve étaient aussi architectes et avant eux encore le légendaire Archytas de Tarente de Samos 1». Autrement dit, précise M. Jodoin, au début, «si on veut parler des ouvrages associés à des ingénieurs, on parle des canaux romains ou des pyramides, et si on prend n importe quel ouvrage de ce type, on pense forcément qu il y a des genres d ingénieurs qui y sont associés. D ailleurs, si on prend ce genre d ouvrage de nos jours, c est sûr qu il y a des ingénieurs». Notre spécialiste d ajouter : «Précédemment, on considérait les ingénieurs comme des architectes parce qu il faut distinguer le phénomène de la façon de l appeler. Le fait d apporter un nouveau terme n a pas nécessairement changé la pratique. D une part, ceux qui travaillaient en génie civil étaient qualifiés d architectes. Et d autre part, il s agit plutôt de la façon d user d un savoir technique et empirique plutôt que scientifique. Par exemple, si on déterminait une hauteur, on traçait un triangle sur le sol et on savait que les dimensions étaient telles. Cela dépendait d un savoir empirique, pas d une théorie scientifique. Ce savoir était public, mais pas réservé à celui qui avait fait des études particulières. Et c est resté longtemps comme cela.» Une gravure d'après le tableau La mort d Archimède, du peintre Gustave Courtois (1853-1923). L homme vitruvien, tel que défini par Vitruve et réactualisé par la suite par Léonard de Vinci et son célèbre dessin : le corps humain inscrit dans le cercle et le carré.
8 Toujours dans La science classique, les auteurs rapportent que Domenico Gundisalvi, traduisant la classification des sciences d al-fârâbî 2, a défini le savoir des ingénieurs comme étant la scientia ingeniorum : «La science des engins enseigne les moyens d imaginer et de trouver comment, selon le nombre, des corps naturels sont ajustés par quelque artifice pour qu il en résulte l utilité que nous recherchons.» Et, explique-t-il encore un peu plus loin, le «savoir mathématique des bâtisseurs de cathédrales a fait l objet de grandes controverses. En réalité, Guy Beaujouan, Lon Shelby, Pierre du Colombier ont montré qu ils [jouaient] en virtuoses d un petit nombre de formules mathématiques toutes faites, comme = 22/7 3». De la science du dessin à la science des engins, enpassant par la réalisation des aqueducs, des ponts et autres structures géométriques, la Renaissance apparaît comme le véritable âge d or de l ingéniosité. La figure emblématique est sans contredit Léonard de Vinci. À partir de lui, on ne dira pas seulement pour caractériser le génie qu il suffit d être un bon géomètre et architecte, mais qu il faut aussi et surtout être maître dans l art d associer différents savoirs à une seule et même idée. De la vis aérienne (1486) considérée comme la base de l hélicoptère à ses expériences sur la force de levage d une aile, en passant par la machine à polir des miroirs et ses plans pour une machine volante (1488), de Vinci est sans conteste le maître à penser de ses successeurs. Encore dans La science classique, on aborde la révolution scientifique sous l angle des ingénieurs, qui ne sont pas étrangers au mouvement de la pensée dans le monde occidental : «Au détour de tous les grands problèmes dont la combinaison définit la révolution scientifique, on trouve des ingénieurs. Architectes, ils ont développé la perspective, la géométrie projective, le calcul des structures ; artilleurs, ils ont mis à mal la théorie aristotélicienne de l impetus 4 ; ils ont esquissé une théorie de la machine et l ont imposée comme modèle du monde et de l homme; facteurs d instruments, ils ont inventé ou généralisé la lunette et le microscope ; calculateurs, ils ont répandu le compas de proportion et de réduction, les bâtons de Neper, les logarithmes ; soucieux de justification théorique, ils ont accrédité un atomisme simplifié qui explique la compression, la dilatation, l élasticité, la dureté, la compacité ( ).» Bref, comme l affirme M. Jodoin : «À partir de la révolution scientifique, les phénomènes étaient davantage théorisés, on utilise des instruments, la lunette astronomique par exemple. Les instruments ont permis de mesurer les phénomènes, de les inclure dans le langage formalisé en mathématique. C est à ce moment-là que ce langage sera utilisé dans des applications industrielles. Parce que si on peut mesurer pour les militaires, on le peut aussi pour le commerce. Le commerce à cette époque est florissant, la bourgeoisie commence à croître, la structure sociale est transformée et a des besoins nouveaux. En Angleterre, les besoins de la société seront comblés par des découvertes dont la plus importante à cette époque est la machine à vapeur. Elle va modifier la société anglaise, va propulser ce pays, puis l Europe, puis l Amérique vers la révolution industrielle. Elle s appuie sur un savoir technique et des formules mathématiques développées des années auparavant et qui, progressivement, ont permis un rapprochement entre les scientifiques ( ), et les artisans deviendront les ingénieurs.» La modernité Il faut attendre le 18 e siècle pour voir apparaître la première société d ingénieurs civils (1771). Selon M. Jodoin, il ne fait aucun doute qu un des représentants les plus illustres de la modernité dans le monde de l ingénierie est James Watt : «Il a optimisé, à partir de calculs mathématiques, la machine à vapeur existante. Il a aussi été en mesure de la commercialiser.» L histoire veut qu il ait élaboré sa machine à partir du concept de la chaleur latente. «On avait constaté à l époque, explique M. Jodoin, que de produire de la vapeur était très coûteux, car cela prenait beaucoup de charbon. Grosso modo, James Watt a mis un condenseur. Il y avait ainsi moins de fluctuations thermiques et on consommait donc moins de charbon. Cette machine plus efficace, il l a commercialisée. Avec son associé, Matthew Boulton, il a offert sa machine aux entreprises dans un processus appelé leasing, en leur disant : " Je vous donne ma machine et vous me redonnez l économie que vous réalisez jusqu à ce que la machine soit entièrement payée. " C est ainsi que la machine de Watt s est vendue dans toute l Angleterre.» Le Québec Au Québec, comme dans toute l Amérique, la révolution industrielle est arrivée plus tard, au milieu du 19 e siècle, alors que les besoins se développaient rapidement. La soif de savoirs techniques a donné naissance à l École Polytechnique de Montréal en 1874 en référence à l École polytechnique de Paris, fondée en 1873 et l avance de l Angleterre en la matière a très vite fondu. Au départ, l enseignement se donnait dans une maison convertie. L École est déménagée par la suite sur la rue Saint-Denis, pour finalement s établir à son emplacement actuel, sur le campus de l Université de Montréal. Le bâtiment original a été agrandi en 1975, puis encore en 1989. Jusqu en 1960, la mission principale de l École était la formation d ingénieurs. Toutefois, à partir de 1959, la recherche a pris une place de plus en plus importante, jusqu à faire aujourd hui de l École l une des plus importantes institutions de recherche en génie au Canada. 1 Né vers -435 et mort en -347, ce philosophe était pythagoricien, mathématicien, astronome, homme politique, stratège et général grec, et un ami de Platon. 2 Philosophe musulman sunnite persan, né en 872 et mort en 950. Appelé le Second instituteur de l intelligence, il a approfondi toutes les sciences et tous les arts de son époque. 3 Soit pi égale 3,14159265 tout comme 22/7 égale aussi 3,14159265. 4 Doctrine élaborée à Alexandrie puis au Moyen Âge par les savants arabes ou latins pour améliorer la physique d Aristote et expliquer le mouvement des corps physiques. L École Polytechnique de Montréal, sur le campus de l Université de Montréal. Pour en savoir plus : > Michel BlaY et Robert HALLEUX, éd., La science classique (XVI Xviii e siècle), Dictionnaire critique, Flammarion, Paris, 1998. > Robert GAGNON, Histoire de l École Polytechnique de Montréal, Boréal, 1991.
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Dossier imagine 11 JE ME SOUVIENS par Valérian Mazataud Le pont de Québec a pu être reconstruit après son premier effondrement grâce entre autres à Philip Louis Pratley, un ingénieur-conseil montréalais à qui on doit aussi le pont Jacques-Cartier. voies maritimes, canaux, chemins de fer, lignes télégraphiques ou électriques, ponts, trains, métros, tramways et barrages. en deux siècles, les ingénieurs canadiens ont construit un pays parmi les plus industrialisés de la planète. domptant les grands espaces, ils ont contribué à mettre en place des modèles et des technologies qui sont toujours des références. des premiers ingénieurs militaires anglais aux génies québécois pure laine, voici un rapide tour d horizon des grands ingénieurs qui ont façonné le canada et le québec.
12 Le canal Rideau, l œuvre du colonel John By et l un des plus ambitieux chantiers de son époque. À droite Le lieutenant-colonel, et ingénieur, John By, père du canal Rideau. : «Au plus fort des travaux, le colonel By règne sur une armée de 2 000 ouvriers et sapeurs installés à flanc de rivière dans un campement de fortune qui se transforme peu à peu en ville, Bytown, qui deviendra bientôt Ottawa.» «Recherche ingénieur avec solide expérience pour construire un canal militaire de 200 kilomètres, libre de tout obstacle et protégé des attaques américaines dans un recoin inexploré et marécageux du pays. Risque de malaria. Canoë en écorce fourni.» Si cette annonce était diffusée aujourd hui, il n est pas certain qu elle trouverait preneur. En 1826, pourtant, c est avec honneur que le colonel John By s apprêtait à relever le défi de construire ce qui serait bientôt le canal Rideau. L ingénieur en avait vu d autres, cependant. Selon un de ces collègues de l époque, il était homme à «endurer toutes sortes de privations avec patience et bonne humeur. Il pouvait dormir n importe où et manger de tout, même du porc cru». Tout un programme. L année suivante, By parcourt le tracé du futur canal en canot. La route, utilisée par les autochtones depuis des siècles, permettra aux navires de Montréal de rallier Kingston à l abri des attaques étasuniennes. Durant les cinq années suivantes, l ingénieur anglais, formé à la Royal Military Academy Woolwich de Londres, viendra à bout d un des chantiers les plus ambitieux de l époque : 47 écluses et 52 barrages de maçonnerie, dont certains hauts de 60 pieds. Au plus fort des travaux, le colonel By règne sur une armée de 2000 ouvriers et sapeurs installés à flanc de rivière dans un campement de fortune qui se transforme peu à peu en ville, «Bytown», qui deviendra bientôt Ottawa. Si la rapidité et l efficacité des travaux forcent le respect de tous, les dépassements de budget font grincer des dents à la trésorerie royale. De 169 000 livres sterling, le budget quadruple jusqu à 800 000 livres sterling, By ayant décidé de construire des écluses de 134 pieds de long sur 33 pieds de large, plutôt que celles de 100 pieds sur 22 pieds qui avaient été commandées. Ce choix visionnaire permettra d accueillir les nouveaux navires à vapeur plus grands, mais lui vaudra de devoir rendre des comptes en Angleterre, une humiliation dont il ne se remettra jamais.
imagine 13 La première ligne ferroviaire transcanadienne, la Canadian Pacific Railway, une réalisation conjointe de deux ingénieurs, Sandford Fleming et James Ross. À droite L autoneige B7, l ancêtre du célèbre Ski-Doo de Bombardier. Toujours plus à l ouest Si la voie maritime a permis de découvrir l est du pays, c est le chemin de fer qui allait ouvrir la voie vers l Ouest. Les immenses espaces du Canada allaient devenir le terrain de jeu de deux infatigables ingénieurs anglais, Sandford Fleming et James Ross. C est en 1883 que leurs destins se scellent, lors de la construction de la première ligne transcanadienne, la Canadian Pacific Railway (CPR). L arpenteur Fleming en rêvait depuis les années 50, mais il avait dû attendre vingt ans avant de se voir confier le mandat de planifier le tracé de 4 000 kilomètres. Un accomplissement pour l ingénieur de 45 ans, qui avait déjà tracé le plan de la ville de Toronto et le trajet de la ligne ferroviaire qui reliait Montréal aux provinces maritimes. L ingénieur en chef Ross, de son côté, bien que vingt ans plus jeune que Fleming, n a rien d un amateur. À trente ans, il a déjà travaillé comme ingénieur pour les compagnies ferroviaires du Delaware, du Wisconsin ou du lac Ontario. Un défi de taille l attend cependant en 1883 lors de la traversée des montagnes Rocheuses, et il aura besoin de toute l expérience de Fleming pour l aider à faire les bons choix. Pour les deux ingénieurs, l étape est décisive et elle leur apportera la reconnaissance et la notoriété nécessaires pour poursuivre de brillantes carrières. L inépuisable Fleming se dévoue ensuite au service du royaume, désormais animé par le projet fou de relier l Empire britannique par câble télégraphique. Son rêve commence finalement à prendre forme en 1902, avec le ralliement de l île de Vancouver à la Nouvelle-Zélande. Ce touche-à-tout des communications et des transports il a dessiné le premier timbre canadien en 1851, représentant un castor et d une valeur de trois pence ne peut toutefois se contenter de dompter l espace, il lui faut aussi maîtriser le temps. En 1885, alors que l on fixe les derniers rivets de la transcanadienne, il accomplit son exploit le plus mémorable en imposant le système international des fuseaux horaires au monde entier. James Ross, de son côté, finira sa vie en naviguant sur les mers à bord de son yacht, le Glencairn. À son bord, le riche ingénieur peut profiter d un amphithéâtre et de restaurants privés, où s affairent plus de soixante employés. Aussi doué pour les affaires que pour l ingénierie, James Ross a su, au fil de sa carrière, tisser de précieuses relations qui lui ont permis de tirer parti de juteux contrats de construction ferroviaire. À partir de 1891, il travaille à l installation de tramways électriques à travers le monde, de Montréal à Mexico, en passant par Sao Paulo. Au tournant du 20 e siècle, il commence à investir dans le charbon et l acier, et devient alors président de la Dominion Bridge Company. Un pont vers le Québec Début 1910, la Dominion s apprête à répondre à une offre du gouvernement canadien pour construire le pont de Québec et fait appel au talent de Philip Louis Pratley, un jeune ingénieur qu elle a recruté trois ans auparavant. Formé à l Université de Liverpool, il appartient à la nouvelle école des ingénieurs, formés aux mathématiques et à la physique.
14 Dans le wagon de tête de la première ligne de métro, le 24 août 1965 : le maire Jean Drapeau, le président du comité exécutif, Lucien Saulnier, le cardinal Paul-Émile Léger et le président de la Commission de transport de Montréal de l époque, Lucien L Allier. Son excellent travail dans la construction du pont de Québec lui vaut d être nommé responsable des études préliminaires. Pratley participe alors à la construction de nouvelles structures à travers tout le pays, de Rivière-du-Loup à St. John. Toutefois, c est à partir de 1921, lorsqu il décide de fonder sa propre firme de conseil, qu il gagnera vraiment ses galons de «plus grand constructeur de ponts du Canada». On le trouve partout, du pont Jacques-Cartier en 1925 à celui de l île d Orléans en 1931, en passant par le Lions Gate de Vancouver ou le pont Angus L. Macdonald à Halifax. Par ses écrits techniques, le Montréalais d adoption participe à la diffusion du savoir au Canada et donne peut-être naissance aux premières cohortes d ingénieurs québécois pure laine. Parmi eux, Jean-Jacques Archambault, Lucien L Allier et Joseph-Armand Bombardier. Si les deux premiers ont été formés à bonne école, respectivement à Polytechnique et à McGill, le troisième tient plus du génie naturel et autodidacte. Pareil à une sorte de petit Mozart de la mécanique, il inaugure à l âge de quinze ans son premier traîneau à propulsion. Il doit cependant patienter encore quinze années de plus avant de pouvoir donner vie, en 1936, au premier prototype d autoneige B7. Le succès est immédiat et, bientôt, la petite production dans les ateliers de Valcourt ne suffit plus à combler la demande. C est alors une véritable usine qu il lui faut construire pour répondre aux commandes qui affluent de toute l Amérique du Nord. Après la guerre, l entreprise prospère et Bombardier dépose de nombreux brevets pour des véhicules aux usages variés, allant de la foresterie au transport des écoliers. À la fin des années 50, l inventeur est en passe de donner naissance à une véritable légende, le Ski-Doo, une motoneige peu onéreuse, puissante et capable de se faufiler dans les denses forêts du Grand Nord. Le succès est fulgurant et, en à peine quatre ans, les commandes sont multipliées par 40, passant de 225 à plus de 8000 en 1964. Lucien L Allier, pour sa part, se tournera vers les transports urbains. On lui doit la construction du métro de Montréal, qu il supervise à partir de 1961 à titre de directeur des travaux publics de la ville. Le chantier pharaonique de 5000 ouvriers nécessitera de creuser 26 kilomètres de galeries souterraines, pour autant de stations. Recherches haute tension Le métro entièrement électrique de Montréal profitera du support d une innovation 100 % québécoise, la ligne électrique de 735 kilovolts (kv), œuvre de Jean-Jacques Archambault. En 1955, Hydro-Québec est à la recherche d une solution pour acheminer, de la Côte-Nord jusqu à Montréal, les énormes quantités d électricité produites par le barrage Manic-Outarde. Avec la tension de 315 kv alors utilisée à l époque, plus de 40 lignes seraient nécessaires. Archambault, un ingénieur nouvellement embauché par la société d État, décide d étudier la possibilité de construire des lignes de 715 kv, un pari qui semble impossible. Pourtant, dix ans plus tard, une ligne à très haute tension est mise en service entre le barrage et la ville de Lévis, une première mondiale qui allait permettre le développement à grande échelle de la production hydro-électrique de la province. Alors que l audacieux saut technologique d Hydro- Québec permet à la province de rayonner à l international, un autre scientifique canadien multiplie les collaborations à l étranger. Cependant, le domaine d expertise de Gerald Bull a peu à voir avec l énergie, les communications ou le transport. Il se propose plutôt de construire le canon le plus puissant du monde, capable de propulser un projectile à plusieurs milliers de kilomètres. Après des années de recherche avec les États-Unis, il entame une collaboration avec l Afrique du Sud, alors en guerre contre l Angola communiste, et finit en prison pour avoir brisé l embargo de l ONU sur les ventes d armes au pays. Dans les années 80, c est pour le compte de Sadam Hussein qu il s attelle au projet Babylone, un canon long de plus de 150 mètres et adossé à une montagne. Bull est assassiné le 22 mars 1990 à Bruxelles. Le doute plane toujours sur le commanditaire de l opération. Mossad pour les uns, CIA ou MI6 pour les autres. Il est des domaines d ingénierie où la recherche coûte très cher
DOSSIER imagine 15 HÉROS ET OUBLIÉS par Anne Fleischman les annales de l ingénierie sont jalonnées de héros oubliés, d occasions ratées et de hauts faits méconnus. en voici quelques-uns Sur le pont de Brooklyn, à l'époque de son inauguration. Le héros oublié de la NASA Dans la formidable aventure d Appolo 11, l Histoire a surtout retenu trois noms : Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins. Pourtant, si l homme a marché sur la Lune, c est d abord grâce à l ingénieur John Cornelius Houbolt, dont on n entend presque jamais parler. Houbolt a été le principal avocat du «Rendez-vous en orbite lunaire», le scénario de mission qui prévoyait que, des trois vaisseaux nécessaires au voyage (le module de commande, le module de service 2 et le module lunaire), un seul descendrait sur la surface du satellite avant d effectuer une manœuvre de rendez-vous avec les deux autres pour le voyage de retour. Cette méthode fut choisie en 1962 après d âpres débats et permit d atteindre la Lune avant la fin des années 60, comme l avait promis à la nation américaine le président Kennedy. Brevets et controverses La guerre des brevets qui oppose régulièrement les Apple aux Samsung de ce monde a de nombreux précédents. Au 18 e siècle, par exemple, le célèbre ingénieur mécanique James Watt fut soupçonné de s approprier les idées d autres inventeurs. On lui reprocha aussi de déposer des brevets délibérément vagues pour bloquer les concurrents et s assurer du monopole de la recherche dans un domaine particulier. Une centaine d années plus tard, une grande controverse sur l invention du téléphone, encore d actualité de nos jours, opposa l ingénieur Alexander Graham Bell à l inventeur américain Elisha Gray. Quant à Nikola Tesla, l un des ingénieurs les plus créatifs (et malchanceux!) de la fin du 19 e siècle, il a déposé 700 brevets pour des découvertes créditées pour la plupart à Thomas Edison. Et c est sans parler de l une de ses inventions les plus connues, la radio, encore souvent attribuée à Marconi.
16 Nikola Tesla Titanic L épouse de l ingénieur Pendant la construction du pont de Brooklyn, l ingénieur en chef Washington Roebling fut victime d un grave accident de décompression qui l immobilisa pendant quatorze ans. C est son épouse, Emily Warren Roebling, qui, pendant toutes ces années, remplaça Roebling en agissant comme courroie de transmission entre l ingénieur et ses assistants sur le terrain. Elle plaida la cause de son époux malade devant les politiciens, le défendit face à des ingénieurs rivaux qui voulaient le voir remplacé et finit par acquérir des compétences techniques de pointe qui laissent penser qu elle prit une part active dans la conception même du projet. La contribution d Emily Warren Roebling est soulignée sur une plaque commémorative à l entrée du pont qu elle fut, le jour de son inauguration, la toute première à traverser. Les ingénieurs du Titanic À Southampton (en Angleterre), un monument honore la mémoire des ingénieurs du Titanic. Inauguré en 1914, il est dédié aux 35 ingénieurs mécaniciens restés à bord lors de la tragédie. On peut y lire : Nul n a un plus grand amour que celui qui donne sa vie pour ses amis. En mémoire des officiers du génie du Titanic qui ont démontré leur haute conception du devoir et leur héroïsme en restant à leur poste le 15 avril 1912. Erigé par leurs collègues ingénieurs et amis le 22 avril 1914. La bonne idée boudée Si, dans les années 50, la haute direction de DuPont avait creusé l idée de l ingénieur Bill Gore d utiliser le téflon dans le secteur de l habillement, le géant de la chimie aurait une corde de plus à son arc : le Gore-Tex. Mais l idée fut écartée, et c est Gore lui-même qui décida d exploiter le filon en créant sa propre société. Après une série d échecs, il déposa, en 1969, un brevet pour la fameuse matière imperméable qui laisse s échapper la transpiration. Mondialement utilisée pour les vêtements protecteurs des pompiers ou pour l équipement de randonnée, l invention rendit l ingénieur plusieurs fois millionnaire. À l aventure! Le premier homme à avoir traversé la Manche en avion, en 1909, était aussi un ingénieur. Louis Blériot, diplômé de l École centrale des arts et manufactures, s inscrit dans une longue tradition d ingénieurs aventuriers. Moins connu mais tout aussi baroudeur, l ingénieur militaire Amédée François Frézier cartographia le premier, au 18 e siècle, les côtes de l Argentine et du Chili. Il en rapportera d ailleurs drôle de coïncidence les premiers fraisiers en culture intensive. Des ponts et des hommes Il y a malheureusement bien des ponts écroulés dans l histoire du génie civil. Rarissimes, cependant, sont les ouvrages de grande envergure qui se sont effondrés deux fois pour des raisons différentes. Pas de chance, ça s est passé à Québec, en 1910, en raison d un problème de conception défectueuse, et en 1916, à cause du bris d une pièce Parmi les écroulements de ponts les plus célèbres : le pont de Tacoma aux États-Unis (1940), le Seongsu Bridge en Corée du Sud (1994) ou encore le Rainbow Bridge en Chine (1999), qui s écroula en raison de la mauvaise qualité du béton utilisé trois ans à peine après avoir été inauguré. Le pont de Québec La vie d artiste Plusieurs ingénieurs se sont davantage illustrés dans le domaine des arts que dans celui du génie. Ainsi, l écrivain Bernardin de Saint-Pierre, auteur du classique de la littérature française Paul et Virginie (1788) était diplômé de l École nationale des ponts et chaussées. Avant de devenir poète, écrivain et chanteur, le jeune Boris Vian avait quant à lui choisi l École centrale des arts et manufactures. Autre ingénieur mélomane, dans l Angleterre du 19 e siècle cette fois, Henri Ward Poole est l inventeur d un orgue enharmonique et d une nouvelle échelle de notation musicale encore connue aujourd hui. Enfin, le photographe allemand et ancien ingénieur civil Henning Von Berg fait régulièrement la une des magazines avec ses clichés de personnes nues mises en scène dans des situations de la vie courante. Héros domestiques Qui se souvient de Jacques Edwin Brandenberger, de Georges de Mestral ou de William Painter? Ces ingénieurs ont pourtant créé de petites révolutions en inventant respectivement la cellophane, la bande Velcro et la capsule pour les boissons gazeuses et, dans le même souffle, le premier décapsuleur. Au royaume oublié des créateurs de trouvailles domestiques, un homme sauve cependant l honneur : sir James Dyson, l inventeur des aspirateurs à séparation cyclonique, sans sac et sans perte d aspiration. L ingénieur britannique est en effet arrivé en deuxième position du dernier palmarès des «Héros ingénieurs», un classement fondé sur les réponses de 900 étudiants du domaine de l ingénierie en Angleterre. Dyson est arrivé juste derrière Isambard Kingdom Brunel, un ingénieur de la période victorienne connu pour ses réalisations dans le domaine des transports. N empêche, l inventeur de l aspirateur cyclonique a détrôné Nikola Tesla et Bill Gates
Dossier DE L EAU VERS LA LUMIÈRE par Guillaume Jousset faire jaillir de l électricité des cours d eau : ce défi technique a tenu en haleine plusieurs générations d ingénieurs. petit plongeon dans les méandres de l hydroélectricité et dans l histoire de ses pionniers visionnaires L énergie hydraulique n a cessé de façonner le paysage des fleuves et des cours d eau. Il y a 2500 ans, les Égyptiens mettaient en place les premiers barrages afin d irriguer leurs canaux et leurs terres agricoles, et dès l Antiquité, l homme réussit à dompter cette force de la nature en faisant tourner les premières roues hydrauliques pour monter de l eau, moudre du grain ou scier du bois Mais transformer l eau courante en électricité, c est une tout autre affaire. Il a fallu attendre 1879 pour voir la construction, à Saint-Moritz, en Suisse, d une turbine actionnant une dynamo de sept kilowatts. C est toutefois l année 1880 qui marquera, pour beaucoup d historiens, le point de départ de l aventure hydroélectrique. Cette année-là, la ville de Gragside, en Angleterre, est éclairée grâce à un générateur d électricité alimenté par une turbine. Cependant, l origine de l hydroélectricité remonte bien au-delà de cette date symbolique d après le Français Pierre Crausse, ancien professeur en génie hydroélectrique à Toulouse et auteur de deux ouvrages 1 consacrés à l histoire de l hydroélectricité. «L origine de l hydroélectricité débute véritablement avec la conjonction de trois découvertes scientifiques majeures : la mise au point des premières turbines, celle de la dynamo par Gramme et celle du transformateur par Lucien Gaulard.» Une histoire qui tourne en rond Dans cette histoire, les turbines sont une formidable saga pour les ingénieurs, une saga qui débute en 1820 avec l ingénieur français Claude Burdin. Ce dernier améliore la roue hydraulique et crée la dénomination de turbine (du latin
imagine 19 Un futur en bleu L hydroélectricité constitue aujourd hui près de 16 % de la production mondiale d électricité. Elle a représenté près de 100 % des ressources énergétiques à certaines périodes de l histoire du Canada. Et, compte tenu de son caractère inépuisable, l avenir est encore devant elle. «Son futur passera sûrement par la modernisation des centrales pour augmenter le rendement dans les pays où la plupart des grands sites ont été aménagés, ce qui est loin d être le cas en Afrique, le futur paradis de l hydroélectrique», prédit Pierre Crausse. Et comme l histoire est un éternel recommencement, on assiste à un retour de l époque des moulins à eau, notamment en Europe. De plus en plus de microcentrales fleurissent en Europe le long des cours d eau pour alimenter des petites villes ou des villages. La dynamo inventée par Zénobe Théophile Gramme permet, entre autres découvertes, l avènement de l hydroélectricité. turbis, ce qui tourne en rond). Dès lors, le génie hydraulique ne s arrêtera plus. L ingénieur Benoît Fourneyron conçoit, en 1832, la turbine à pression universelle, une invention qui sera perfectionnée en 1848 par l ingénieur américain James Bichens Francis. Jusqu au début des années 1880, les ingénieurs français et américains rivaliseront de génie pour inventer des nouvelles turbines ou améliorer les dispositifs existants. Seul bémol dans cette histoire d ingénieurs : le génial Lester Allen Pelton, un charpentier américain qui travaille comme constructeur et réparateur d installations hydrauliques, réussit le tour de force, en 1879, de présenter une roue encore plus performante à l université de Californie. La même année, la dynamo est inventée par le Suisse Gramme. Puis, deux ans plus tard, Gaulard met au point le transformateur. Une nouvelle page de l histoire hydroélectrique peut alors s écrire 2. De l eau courante au courant électrique Dynamo, transformateur et turbine Tout semble réuni pour l essor de l hydroélectricité. «Une fois l électricité produite, il a fallu la transporter, et c est un autre grand défi. Il a fallu trouver des conducteurs capables de résister à l effet Joule et aux déperditions, et mettre en place des réseaux», explique M. Crausse. Les débuts sont modestes. Certes, dès 1881, les chutes du Niagara et les rues d Ottawa sont illuminées grâce à cette source d électricité, mais il faudra attendre 1886 et l ingénieur anglais William Stanley pour voir du courant alternatif transporté sur une distance de 1,5 kilomètre entre un moulin à eau et la petite ville de Great Barrington, dans le Massachusetts 3. C est le début d une révolution qui verra, en 1891 en Allemagne, le premier transport réussi à grande échelle de courant alternatif (15 000 volts sur 175 kilomètres). Un an plus tard, la première centrale hydroélectrique de Montréal est construite sur le canal Lachine. Au Canada, la première ligne de transport d électricité longue distance est construite en 1897, sur une distance de 27 kilomètres, entre la centrale de Saint-Narcisse et la ville de Trois-Rivières. Une autre course a déjà débuté : la construction de grandes centrales hydroélectriques et la recherche de puissances toujours plus grandes. Le Canada s impose alors parmi les grands : en 1920, l hydroélectricité y représente 97 % de l électricité produite. 1 De l eau à la lumière, un siècle d énergie hydroélectrique en France, de Pierre Crausse et François Vieillefosse, 2011, éd. Loubatières, et L eau des Pyrénées, de Pierre Crausse, éd. Cepadues, 2008. 2 L histoire des turbines ne serait pas complète sans la turbine Kaplan à hélice de type propulsion, qui a vu le jour en 1912. Mais son créateur, l ingénieur autrichien Viktor Kaplan, devra attendre plus de 14 ans, à cause de problèmes de fiabilité, pour la voir exploitée industriellement. 3 Un an plus tôt, la compagnie Quebec & Levis Electric Light s était offert un génial coup de publicité en éclairant la Terrasse Dufferin, de Québec, avec 34 lampes à arc. Ces dernières étaient alimentées grâce à une ligne de 30 kilomètres en provenance de la centrale hydroélectrique du Sault-Montmorency : De l eau à la lumière, un siècle d énergie hydroélectrique en France, l un des deux ouvrages de Pierre Crausse consacré à l histoire de l hydroélectricité. «Une fois l électricité produite, il a fallu la transporter, et c est un autre grand défi. Il a fallu trouver des conducteurs capables de résister à l effet Joule et aux déperditions, et mettre en place des réseaux.» Pierre Crausse
Dossier 20 TOUJOURS PLUS LOIN par GuillaUMe Jousset la conquête du vide est une quête d ingénieur aussi ancienne que cette profession. pour traverser cette tumultueuse histoire, imagine s est adjoint un guide à la hauteur en la personne de l ingénieur français michel virlogeux, père du viaduc de millau et du pont de normandie. Michel Virlogeux, ing., le père du Viaduc de Millau et du pont de Normandie. Le pont du détroit d Akashi, au Japon, est un pont suspendu dont la portée centrale est la plus longue du monde, avec 1991 mètres. Sa longueur totale est de 3911 mètres. «Si tu veux que les hommes t entendent, fais-leur construire un pont», disait Saint-Exupéry. L aviateur-poète n avait pas tort : déjouer les obstacles naturels, repousser les limites techniques dans des chantiers quasi pharaoniques a toujours obligé à la mise en commun de nombreux talents. Maîtres d œuvre incontestés de la discipline, les ingénieurs ont bâti l histoire des ponts. Parmi ces ouvrages d art, ceux qui ont la plus grande portée sont indéniablement les ponts suspendus et, comme souvent avec l histoire des sciences, cela ne date pas d hier. Il faut en effet remonter aux moines tibétains. Ces pionniers ont édifié de telles structures à l aide de chaînes de fer et de câbles rudimentaires dès le 6 e siècle. «D ailleurs, pendant très longtemps, le plus grand pont du monde a été un pont chinois, le pont suspendu sur la rivière Dadou, qui a été le siège d une célèbre bataille pendant la Longue Marche», expliquait Michel Virlogeux dans une de ses conférences. Une histoire saltatoire À haubans, en arc ou à poutre, les ponts ont fleuri dans le monde occidental. Il a pourtant fallu attendre l Américain James Finlay pour voir le premier pont suspendu 1 (avec des chaînes en fer forgé), le Jacob Creek, s élever en 1802 à l ouest de la Pennsylvanie. Un autre pas de géant a ensuite été franchi par l ingénieur anglais Thomas Telford, auteur du pont suspendu sur le détroit de Menai, en 1826, d une portée de 200 mètres, qui permettait le passage des bateaux à voiles. Une réussite qui tenait «au développement d une nouvelle technique de suspension qui consistait à remplacer les chaînes de fer par des plaques de fer reliées par des axes d articulation», explique M. Virlogeux. La conception de ces ouvrages restait encore rudimentaire, puisqu on s occupait essentiellement de reprendre les charges permanentes et les charges des petits convois tirés par des chevaux qui passaient sur le pont, avec des tabliers relativement légers D ailleurs, nombre de ces ponts se sont écroulés, comme le pont anglais de Broughton, en 1833, lors du passage d une troupe au pas cadencé. L histoire des ponts avance par bonds, au gré du génie des ingénieurs. Et parmi eux, l Américain John Roebling a une place de choix. Insatisfait de la qualité des chaînes qui formaient les câbles, il a tout simplement fait fabriquer ses câbles à partir de fils de fer parallèles, bien plus résistants. «Son chef-d œuvre a été sans conteste le pont de Brooklyn, l un des trois plus célèbres ponts du monde», affirme M. Virlogeux. Roebling ne verra jamais l aboutissement du pont, débuté en 1867, car il mourra du tétanos après avoir eu le pied écrasé. Maîtriser la nature plutôt que le calcul Néanmoins, une certitude reste : ce n est pas l évolution des moyens de calcul ou l arrivée de l ordinateur qui a révolutionné la construction de telles structures. L informatique permet évidemment de faciliter bon nombres d opérations lors de la conception, mais l essentiel est ailleurs, selon M. Virlogeux. «Prenez l exemple du pont de Brooklyn, pourtant extrêmement complexe. Roebling a tout calculé à la main», assure celui qui travaille également avec une simple calculatrice pour réaliser ses calculs de dimensionnement. Le véritable outil de l ingénieur pour bâtir constamment plus loin a toujours été son savoir-faire. Et il a dû
imagine 21 se résoudre à s improviser autant climatologue que sismologue pour que ses ouvrages, sans cesse plus grands, tiennent bon. Les vents et les tremblements de terre figurent en effet parmi les pires ennemis des ponts suspendus, auxquels ils ont fait payer un lourd tribut. «Gustave Eiffel est le premier à avoir réellement pris en compte le vent d une façon scientifique dans la conception de ses ouvrages, notamment en s appuyant sur les travaux de sa soufflerie», explique M. Virlogeux. La maîtrise des actions naturelles est, selon lui, essentielle dans les progrès réalisés dans la construction d ouvrages de grande portée. «Les ponts réalisés auparavant étaient en maçonnerie, en bois, en fonte, tous ou presque au ras de l eau. Ces ponts pouvaient être détruits par des incendies, des crues, des chocs Le vent n était pas un problème, jusqu à ce que les ingénieurs commencent à édifier des ponts suspendus. Cela a conduit à construire des tabliers très minces et ces ponts sont partis dans le vent, pendant une période d une soixantaine d années, entre 1820 et celle de Gustave Eiffel.» M. Virlogeux. Selon lui, on peut techniquement atteindre des portées bien supérieures. «Il y a actuellement un projet sur le détroit de Messine dont la portée devrait faire 3300 mètres, mais je ne crois pas qu on le construira, car cela coûte une fortune. D autant plus que le projet prévoit une ligne de chemin de fer, ce qui augmente le prix et les complications techniques. En plus, il est situé dans une zone sismique et l Italie manque de financement.» D autres projets pharaoniques ont aussi tenu le monde du génie en haleine, comme dans les années 80, où plusieurs projets envisageaient de franchir la Manche ou le détroit de Gibraltar. Si l évolution des matériaux est loin d être étrangère à l augmentation de la taille des ponts, M. Virlogeux pointe une autre raison fondamentale. «La taille des entreprises chargées de la maîtrise d œuvre est essentielle. Depuis 40 ans que je suis dans ce métier, on a assisté, partout dans le monde, à une énorme concentration des entreprises du secteur, qui se comptent désormais sur une main. Prenez le Pont de la Confédération de l Île-du-Prince-Édouard. Les ingénieurs [Photo Vickerman625] Ingénieurs contre architectes Autre figure des ponts, l Américain Otmar Amman a conçu, en 1931, le pont Georges-Washington sur l Hudson, qui fait plus de 1000 mètres de portée. Déjà, les ingénieurs s entendaient parfois difficilement avec les architectes, rappelle M. Virlogeux. «Pour l architecte du pont Georges- Washington, l aménagement de cet ouvrage devait comporter de superbes constructions néo-babyloniennes au-dessus des pièces d ancrage, ce qui aurait pu remettre en cause la stabilité du pont. Le salut de cet ouvrage n a été dû qu à un tour du destin : les décorations prévues n ont pu être réalisées, faute de financement.» La querelle en matière de pont entre ingénieurs et architectes ne date pas d hier. Mieux, elle marque la distinction originelle entre ces deux professions. «Jusqu au début du 18 e siècle, il n y avait ni ingénieurs ni architectes mais des maîtres d œuvre. La différence s est faite à la suite de l effondrement du pont de Moulins, réalisé par Jules Hardouin-Mansart, l architecte favori du roi Louis XIV. Son pont a été emporté par la pluie, entraînant, en réaction, la création du corps des ponts et chaussées en 1716. Il s agit des premiers ingénieurs civils, exclusivement chargés de la construction des routes et des ponts», raconte M. Virlogeux. Encore plus loin Aujourd hui, le pont suspendu le plus long est celui du détroit d Akashi au Japon. Il fait 1991 mètres «Au départ, il devait faire 1900 mètres, mais en janvier 1995, il y a eu le séisme de Kobé. Les pylônes étaient construits, mais pas le pont. Et l un des pylônes a reculé d un mètre», explique Le Viaduc de Millau, l œuvre de l ingénieur Michel Virlogeux et fruit de 13 ans d études techniques et financières, franchit la vallée du Tarn, dans le midi de la France. C est le plus haut pont routier du monde.