Montagnes russes - Définition

Un manège de montagnes russes vu du sol, de loin.

Un circuit de montagnes russes, vu par un dessinateur.

Les passagers sont solidement accrochés à leur wagon.

La vitesse et la hauteur donnent des sensations fortes.

Un looping.

Des montagnes russes en bois.

Des montagnes russes en acier.

Les montagnes russes^[1], sont des attractions mettant en scène des trains parcourant des trajets sinueux et dénivelés dans le but de créer une sensation de peur, et à la fois d'amusement chez les passagers. On les retrouve principalement dans les parcs à thèmes, où elles y figurent comme les attractions les plus appréciés.

Étant à la base un système spécialisé de chemin de fer, les montagnes russes sont constituées de rails qui montent et descendent selon des schémas spécifiques, avec parfois un ou plusieurs retournements (le plus commun étant le looping) qui placent brièvement le passager avec la tête en bas. Les rails ne doivent pas nécessairement former un circuit fermé bien que les puristes considèrent que le terme " montagnes russes " ne devrait être utilisé que pour les circuits fermés. La plupart des montagnes russes ont des wagons pouvant contenir deux, quatre ou six passagers chacun et dans lesquels ceux-ci s'installent pour parcourir le circuit. L'ensemble des wagons accrochés entre eux est appelé train.

Histoire des montagnes russes

Le concept de " montagnes russes " vient des courses de luges se déroulant sur des collines de neige spécialement construites pour, particulièrement dans les environs de Saint-Pétersbourg. ^[2]

À la fin des années 1700, leur popularité est telle que des entrepreneurs commencent à copier l'idée ailleurs, en utilisant des voitures munies de roues attachées sur des voies. Une compagnie ('Les Montagnes Russes à Belleville') construit et s'occupe de montagnes russes à Paris, en 1812. Le premier looping est probablement construit à Paris, depuis un schéma anglais, en 1846. Le principe est le suivant : une personne dans un traîneau, est lancée dans une boucle (ronde) d'environ 4 mètres de diamètre. Néanmoins, aucune de ces voies ne forme un circuit complet.

LaMarcus Adna Thompson dépose un brevet pour les premières montagnes russes le 20 janvier 1865.

Dans les années 1880 les premières montagnes russes aux États-Unis d’Amérique sont basées sur des trains mus par la gravité. Mises à disposition par des compagnies du chemin de fer, leur but est de divertir pendant les week-ends, lorsque le nombre de voyageurs diminue.

Le premier circuit complet vu par un dessinateur.

Le premier circuit complet (en boucle) apparait en 1884 à Coney Island, un an plus tard Phillip Hinkle introduit le lift hill, un système tirant le train sur la première côte du circuit. En 1912, John Miller (souvent appelé le Thomas Edison des montagnes russes), développe une nouvelle roue, l’underfriction, qui permet au train d'aller très vite tout en restant sur le rail.

Peu après, les montagnes russes investissent les parcs d'amusement du monde entier. Une des plus célèbres historiquement est certainement The Cyclone, à Coney Island, construite en 1927. Ces premières montagnes russes sont construites en bois, certaines comme Kennywood et Blackpool Pleasure Beach sont encore opérationnelles 70 ans plus tard.

La Grande Dépression marque la fin du premier âge d'or des montagnes russes, c'est à partir de là que les parcs à thèmes en général déclinent économiquement (comme un grand nombre d'entreprises).

En 1959, le parc Disneyland de Disneyland Resort introduit un nouveau modèle de voie tubulaire en acier, mis en place sur le Matterhorn Bobsleds. Ce système a été développé conjointement par Walt Disney Imagineering et Arrow Dynamics. Au contraire de ses homologues en bois, ces montagnes russes permettent au train d'être accroché à la voie, et ainsi de faire des loopings, de descendre autour d'un axe vertical, ...

C'est en 1972, que The Racer à Paramount's Kings Island, connaît un succès populaire. Un deuxième âge d'or commence alors.

Les plus grandes innovations suivantes impliquent des modifications du train. Certains font asseoir le passager dans une armature plus 'corps-à-corps', permettant aux jambes de rester en l'air et d'avoir une meilleure visibilité du sol. Une autre variation consiste à laisser les passagers dans une position debout. Certains trains ont des sièges face à l'arrière du véhicule, leurs utilisateurs ne peuvent pas prévoir les virages ou les descentes, cela augmente l'effet de surprise. Une des dernières innovations (vue sur le Hulk Coaster) consiste à propulser le train lors de la première montée, cela augmente la vitesse de départ.

Le fonctionnement des montagnes russes

Contrairement à ce que certaines personnes pensent, les trains ne possèdent pas de moteurs et n'avancent donc pas par eux même, mais grâce à la gravitée, et à des mécanismes situés sur les rails du circuit.

Les énergies mécaniques

La vitesse des véhicules est donnée par une énergie qui est transférée au train au départ du circuit, et qui lui permet de rejoindre la fin du parcours. Cette énergie est souvent obtenue par une colline sur laquelle est hissé le train par une chaine que l'on appelle " crémaillère ", mais peut aussi provenir d'un "lancement" du train grâce à des moteurs. Le train une fois hissé en haut de la colline aura accumulé un maximum d'énergie appelée " potentielle " qui va lors de la descente être transféré en une autre énergie appelée " cinétique " (lors d'un lancement par des moteurs, l'énergie cinétique est obtenue directement). L'accumulation de cette dernière est à l'origine de la vitesse du train. Sa formule est :

(soit 0,5 multiplié par la masse du train, multiplié par la vitesse du véhicule au carré) Ce phénomène de transfert d'énergie se produit à chaque montée et descente d'une colline, et se traduit donc par le ralentissement lors de la montée, puis de l'accélération lors de la descente. Ces énergies varient au fil du parcours et sont en quelque sorte " consommées " par la friction entre les rails et les roues des wagons. Sans friction, le train conserverait son énergie et ne perdrait alors pas de vitesse. L'ensemble de ces deux types d'énergies est appelé " énergie mécanique ". C'est pour cette raison que les ingénieurs dans ce domaine cherchent à réduire le plus possible le contact entre les rails et le véhicule. Ce " problème " qu'est la friction, a été considérablement réduit avec l'apparition des montagnes russes en acier, mais si celles en bois continuent à être fabriqués c'est parce qu'elles produisent un effet de peur supplémentaire chez le passager, dû aux vibrations, liées à l'apparence instable de l'attraction.

Les mécanismes des montagnes russes

Le train quitte la station grâce à des roues équipées de pneus situés sur le circuit, qui le font avancer jusqu'à une distance prévue.

• Dans le cas de montagnes russes classiques, il arrive ensuite généralement à la montée principale. Il est ici tiré vers le sommet par une chaîne (la crémaillère), ou par un mécanisme plus récent : un câble (qui à l'avantage d'être plus rapide et moins bruyant). Un système de sécurité permet au train de ne pas redescendre au cas où cette chaîne cèderait : une barre métallique vient se bloquer sur une partie " en escalier " des rails, pour qu'il ne puisse avancer que dans un sens (vers le haut). Une fois au sommet, le train est entraîné (par la chaîne) vers la pente, et commence sa descente.

• Dans le cas de montagnes russes " à lancement ", pour obtenir son énergie, le train peut être " propulsé " par deux types de moteurs : un moteur linéaire : une série d'aimants situés en chaîne sur les rails sont synchronisés pour faire accélérer le train au fur et à mesure qu'il passe à proximité d'eux; ou un moteur hydraulique : un câble relie le train à un treuil situé au bout de la ligne droite qui va être parcouru. Ce treuil va tourner sous la pression de fluides liquides produit par le moteur, et va donc tirer le train. Un moteur hydraulique est plus puissant, donc plus rapide qu'un moteur linéaire : les montagnes russes les plus rapides du monde (" Kingda Ka ") sont propulsées par un moteur hydraulique.

À partir de cette étape, le train ne dépend plus d'aucun mécanisme, et avance alors tout seul, grâce à la gravitée et aux énergies mécaniques. Il parcourt alors le circuit par lui même, jusqu'en station.

Les différentes montagnes russes

Aujourd’hui il existe deux principales familles de montagnes russes : celle en bois et celle en métal (généralement de l'acier). Chaque type à ses caractéristiques propres, des possibilités de sensations différentes et bien entendu ses défenseurs et ses détracteurs.

• Les montagnes russes en bois (nommées souvent avec le terme anglais Wooden coaster) permettent principalement d'avoir un aspect ancien, plus rustique et de ressentir une sensation de lévitation produite par la force de gravité négative quand le train passe la crête d'un sommet.

• Les montagnes russes en métal (nommées souvent avec le terme anglais Steel coaster) permettent des circuits très variés avec parfois de nombreuses circonvolutions. Les visiteurs sont souvent malmenés par des inversions appelés boucles (ou loopings), écrous, bretzels et autres noms évocateurs.

Néanmoins ce n'est pas vraiment la nature du support qui différencie les montagnes russes entre-elles, ce sont plutôt l'expérience des visiteurs par rapport à ce support. L'une des méthodes est simplement de prendre chaque élément pouvant constituer les montagnes russes pour les qualifier. Le type sera donc une concaténation de ces différents éléments. En les classant ainsi, on distingue huit principales catégories de montagnes russes.

Les grandes catégories de montagnes russes

Les différentes montagnes russes sont caractérisées en grande partie par leurs différents moyens de transport, qui engendrent des possibilités de sensations différentes : les passagers peuvent ainsi se retrouver au dessus des rails, en dessous, debout, allongé et même la tête en bas. On retrouve alors huit principales catégories de montagnes russes :

• Montagnes russes assises (Sit down roller coaster) : ce sont les montagnes russes "classiques" où le passager est assis normalement dans un train, et parcours un circuit pouvant présenter des inversions.

• Montagnes russes inversées (Inverted roller coaster) : le passager se retrouve assis sur un siège situé en dessous des rails (sans la structure d'un train autour) ; Il ne voit donc pratiquement pas le circuit et se retrouve avec les jambes se balançant dans le vide.

• Montagnes russes sans sol (Floorless roller coaster) : le passager se retrouve assis sur un siège qui est directement fixé sur les rails (sans structure de train autour). Il peut donc apercevoir les rails sous ses pieds.

• Montagnes russes suspendue (Suspend roller coaster) : le passager est installé dans un train " classique ", mais qui est cependant suspendus en dessous des rails.

• Montagnes russes volante (Flying roller coaster) : le passager est allongé sous les rails. Il a donc une vue directe avec le sol, pour des sensations inédites. Elles sont souvent utilisées pour des attractions attribuées (thémisées) à des volatiles, ou à superman, à cause de la posture du passager.

• Montagnes russes bobsleigh (Pipeline roller coaster ou Bobsleds roller coaster) : ce sont des montagnes russes assez spéciales, présenté sous forme de " glissade " du train sur une piste en forme demi-cylindrique. Le circuit est ainsi comparable à une piste de bobsleigh.

• Montagnes russes debout (Stand-up roller coaster) : c'est une montagne russe classique, où les passagers sont maintenus debout dans les trains, au lieu d'être assis.

• Montagnes russes quadridimensionnelles (4th Dimension roller coaster) : ce sont des montagnes russes où le passager est installé dans une position semblable à des montagnes russes volantes mais où les sièges peuvent effectuer un mouvement de rotation avant et arrière de 360° maximum.

Le schéma de la voie

On peut également classer les montagnes russes par le " design " de leur circuit. Il ne se distinguent pas tous par leurs sensations fortes mais surtout par l'originalité de leur circuit. Il en existe également plus d'une vingtaine différent, en voici les principaux :

• Dueling roller coaster : on appelle ainsi deux montagnes russes positionnés à proxmité (souvent parallèlement) et dont les deux circuits se croisent pour donner l'impression que les trains de chacun des parcours manquent de se percuter de justesse.

• Out and Back roller coaster : ce sont les montagnes russes dont le trajet suit une ligne droite, fait un angle de 180° puis revient en longeant le même chemin.

• Racing roller coaster : on appelle ainsi deux montagnes russes similaire, construites en parallèle, et fonctionnement simultanément pour que les trains de chaque circuit aient l’impression de faire la course. Certaines d'entre elles permettent que l'on puisse toucher, en tendant le bras, les mains des personnes dans le train opposé.

• Montagnes russes navette (Shuttle roller coaster) : Ce sont des montagnes russes présentent des circuit non fermé s: les trains sont expulsés au bout du circuit, puis reviennent. Citons l'exemple du modèle de série Boomerang de Vekoma.

• Spinning roller coaster : ce sont des montagnes russes dans lesquels les wagons effectuent des rotations latérales sur eux même.

• Twister roller coaster : ce sont les montagnes russes dont le circuit ne respecte pas un trajet simple et linéaire : c'est l'opposé d'un " out and back ".

• Wild Mouse roller coaster : ce sont des montagnes russes caractérisés par des petits véhicules d'en moyenne quatre personnes, de vitesse modérés, mais où est favorisé les virages serrés procurant une force de gravité latéral élevé, ainsi que les " chutes " rapides. Le passager a l'impression que le véhicule va tomber du circuit.

• Water Coaster : le parcours comprend une section "aquatique".

• Les montagnes russes dans le noir (Indoor Coaster), parfois appelées montagnes russes intérieures (Indoor Coaster). Elles sont situées dans des sortes de hangars, sans lumière extérieure, pour permettre d'utiliser différents effets spéciaux, et peuvent être théoriquement de toutes catégories, bien qu'il n'en existe que de type assis (standard) dans les faits. L'obscurité permet de " cacher " les rails, ainsi, les passagers n'ont aucun repère par rapport au circuit, pour créer un effet d'angoisse. Cela permet également d'utiliser des effets de lumière ou encore de créer des décors pour donner un thème à l'attraction. Cette désignation reste toutefois dépendante des autres types.

Les spécificités de hauteur

Cedar Point fut le premier parc à proposer des montagnes russes dépassant des limites de hauteurs. Ainsi (peut-être pour des raisons de merchandising) il fut le premier à utiliser des noms spécifiques pour classer les montagnes russes par classe de hauteur, ces noms passèrent dans l'usage populaire.

• Méga montagnes russes : les méga montagnes russes (de l'anglais Méga coaster) sont des montagnes russes dont le point le plus haut culmine à plus de 200 pieds, soit 61 mètres. Le premier d'entre eux a été conçu par Bolliger & Mabillard et porte le nom de Apollos Chariot^[3]. Il se situe à Busch Gardens Europe aux États-Unis. Au-delà de 300 pieds, ou 91 mètres, elle deviennent des giga montagnes russes.

• Giga montagnes russes : les giga montagnes russes (de l'anglais Giga coaster) sont des montagnes russes dont le point le plus haut culmine à plus de 300 pieds, soit 91 mètres. Au delà de 400 pieds, ou 122 mètres, elle deviennent des strata montagnes russes.

• Strata montagnes russes : les Strata montagnes russes (de l'anglais Strata coaster) sont des montagnes russes dont le point le plus haut culmine à plus de 400 pieds, soit 122 mètres. Il n'existe que 2 exemplaires de strata montagnes russes au monde : Kingda Ka^[4] (139 mètres) au parc Six Flags Great Adventure (États-Unis - New Jersey). Top Thrill Dragster^[5] (128 mètres) au parc Cedar Point (États-Unis - Ohio). Ils ont tous les deux été conçus et construits par la société Intamin.

Certains fans de montages russes espèrent que la limite des 500 pieds, soit 166 m soit dépassée et inaugureraient ainsi les premières "Terra montagnes russes".