Combien de fois par jour montez-vous dans un ascenseur? Beaucoup de gens vivent et travaillent à 10, 20 ou même plus d’histoires au-dessus du sol. Pourtant, vous pensez rarement à des systèmes électromécaniques compliqués qui vous glissent de haut en bas, de peur que votre esprit ne s’égare dans les pensées d’une Tour de Terreur plongeant dans le sous-sol.
Si vous compreniez exactement ce qui vous empêche de plonger 500 pieds dans le sous-sol, seriez-vous plus ou moins à l’aise dans un ascenseur? Il n’y a qu’une seule façon de le savoir.
Commençons par les câbles. La plupart des ascenseurs comportent entre deux et huit câbles en acier tissés. Les techniciens d’ascenseur les appellent « cordes », une référence à leurs prédécesseurs en chanvre du 19e siècle. Le nombre de cordes dans un ascenseur donné dépend de ce qu’on appelle un « facteur de sécurité ». »Si le facteur de sécurité, fixé par les codes du bâtiment, est de 12 pour un bâtiment particulier, cela signifie que la force combinée des cordes doit être suffisante pour contenir 12 fois la masse d’une voiture à pleine charge. En effet, chaque corde peut contenir plus que le poids de la voiture.
Des câbles individuels tombent parfois en panne, mais il faut un événement monstre pour les couper tous. En 1945, un bombardier B-25 s’est écrasé sur l’Empire State Building, coupant tous les câbles d’un ascenseur. La seule passagère a survécu à la chute du 79e étage parce que les câbles sous la cabine ont ralenti sa descente et amorti son atterrissage. Les avions qui se sont écrasés sur le World Trade Center le 11 septembre 2001 ont également coupé les câbles de l’ascenseur et certaines des victimes ont sombré dans la mort.
Les ingénieurs d’ascenseurs s’inquiètent de plus que de simples pannes de câbles: L’électronique, les systèmes de poulie et d’autres caractéristiques doivent fonctionner pour assurer un voyage en toute sécurité.
« Avant chaque course, le système d’ascenseur vérifie la « chaîne de sécurité » », note Daryl Marvin, directeur de l’innovation chez Otis Elevator, le plus grand fabricant d’ascenseurs au monde. (Il ne faisait pas référence à une chaîne physique, mais à une série de vérifications que l’ascenseur effectue automatiquement.) « Si quelque chose ne va pas — la porte est ouverte, l’ascenseur détecte une survitesse ou quelqu’un appuie sur un bouton d’arrêt d’urgence — le système coupe automatiquement l’alimentation du moteur et applique le frein. »
Les ascenseurs ont deux ou trois types de freins. S’il y a une erreur dans la chaîne de sécurité, une pince se ferme sur la poulie au-dessus de la voiture, empêchant l’ascenseur de se déplacer. Contrairement à un frein automobile, qui doit être enfoncé pour s’engager, le frein de profondeur est serré à moins que l’alimentation ne soit fournie pour le desserrer. Cela signifie que toute perte de puissance, due à une erreur du système ou à une panne du réseau électrique, déclenchera le frein moteur.
Le contrôle de sécurité et le frein moteur ont parfois échoué, mais la négligence est la cause habituelle des accidents. En 2011, par exemple, un ascenseur dans un immeuble de bureaux de Manhattan a grimpé avec la porte toujours ouverte, tuant un cadre publicitaire de 41 ans. Une enquête a montré que les agents d’entretien qui ont désactivé la chaîne de sécurité pendant les réparations ont oublié de réinitialiser le système.
Les ascenseurs ont également un frein de sécurité fixé au dessous de la voiture. C’est l’innovation qui a rendu possible l’ascenseur de passagers lorsqu’il a été dévoilé à l’Exposition universelle de 1853-54 à New York.
« Avant qu’Elijah Otis n’invente le frein de sécurité, les ascenseurs n’étaient utilisés que pour le fret », explique Marvin. « Des cordes cassaient parfois, et sans aucune sauvegarde, il serait fou pour un passager de prendre cette chance. »
Voici comment fonctionne le frein de sécurité. Si l’électronique détecte que la voiture accélère vers le bas, elle bloque un frein métallique sous la voiture dans un canal des rails de guidage, les tiges métalliques le long desquelles se déplace l’ascenseur. La friction s’accumule entre le coin et le rail, ce qui amène la voiture à s’arrêter à un rythme confortable.
Il y en a un de plus à sécurité intégrée. À l’extrémité opposée des câbles qui se fixent à la cabine d’ascenseur, il y a un ensemble de contrepoids. Ces poids pèsent un peu plus qu’une voiture vide et un peu moins qu’une voiture complètement chargée. Si tous les autres systèmes de sécurité tombaient en panne et que vous étiez la seule personne dans la voiture, ces poids feraient monter l’ascenseur plutôt que de descendre. Cela se passait lentement au début, prenant de la vitesse au fur et à mesure que l’ascension se poursuivait. Une voiture à pleine charge connaîtrait une descente à accélération lente.
Dans les deux cas, lorsque les contrepoids atteignaient le haut ou le bas de l’arbre, ils rencontraient un coussin qui amènerait le wagon d’ascenseur à un arrêt brutal, mais avec espoir de survie. « Ce ne serait pas agréable, mais vous avez de très, très bonnes chances d’aller bien », prédit Marvin.
Bon nombre des systèmes de sécurité des ascenseurs modernes sont fondamentalement similaires à ceux utilisés il y a 100 ans, avec des améliorations pour tenir compte de la vitesse et du poids croissants des voitures d’aujourd’hui. Les ascenseurs les plus rapides voyagent maintenant autour de 30 mi / h. (La descente est plus lente que la montée, car une augmentation rapide de la pression de l’air peut causer de l’inconfort dans les oreilles des passagers.)
De nombreuses mises à jour ont trait aux matériaux. L’acier bouclerait sous la chaleur créée par une lourde voiture d’ascenseur tombant rapidement dans un puits de gratte-ciel. Marvin n’a pas voulu me dire ce qu’Otis utilise à la place, mais il a noté que le matériau est le même conçu pour résister à la chaleur d’un moteur à réaction. Beaucoup de nouveaux modèles sont testés dans l’une des tours d’essai d’Otis, qui sont exactement ce à quoi ils ressemblent: des bâtiments composés presque entièrement d’ascenseurs. Au moins, les ingénieurs n’ont jamais à attendre dans le hall.