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Quotidien des Usines

Ferroviaire : Faut-il réinventer le TGV?

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Les sauts technologiques japonais et allemand pourraient laisser sur place le TGV français. Mais GEC-Alsthom a bien l'intention de garder son avance. De l'Europe à l'Asie, une formidable bataille d'ingénieurs.

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FERROVIAIRE

Faut-il réinventer le TGV?

Les sauts technologiques japonais et allemand pourraient laisser sur place le TGV français. Mais GEC-Alsthom a bien l'intention de garder son avance. De l'Europe à l'Asie, une formidable bataille d'ingénieurs.

Près de 30milliards de francs d'investissements décidés en Allemagne, 17milliards au Japon. Les trains magnétiques, imaginés dès les années30, franchissent une étape. Sont-ils des concurrents du TGV? Allemands et Japonais n'en continuent pas moins de développer et d'améliorer leurs trains classiques, ICE et Shinkansen, pour les alléger et leur faire battre des records de vitesse. Mais les uns et les autres ont choisi d'avoir un deuxième fer au feu. Pour ne pas manquer le grand virage technologique des transports du XXIesiècle. Les industriels français, forts de leur record absolu de vitesse ferroviaire et de leurs longues années d'expérience, n'en doivent pas moins s'interroger. Depuis cinq ans, ils ont abandonné toutes les recherches sur ce sujet, alors qu'une coopération franco-allemande s'était amorcée dans les années80. Ont-ils laissé passer l'occasion de créer un véritable "Airbus ferroviaire" franco-allemand?

1)30milliards de francs pour le Transrapid allemand

Le gouvernement allemand a tranché. Après vingt-cinq ans de recherches et d'âpres discussions financières, un train à sustentation magnétique Transrapid sera construit entre Berlin et Hambourg. Ce projet de 30milliards de francs sera majoritairement pris en charge par l'Etat allemand, qui paiera les 19milliards de construction de la ligne. Une poutre de béton de 284kilomètres de long, à plusieurs mètres de hauteur et garnie de bobinages sur toute sa longueur. Un consortium, associant Thyssen, AEG, Siemens, la Bundesbahn et Lufthansa, fabriquera les véhicules et exploitera la ligne. Cette décision a été applaudie par l'industrie ferroviaire allemande, déçue par les déboires coréens. D'autant que la construction de la ligne devrait créer 10000emplois. Techniquement, les Allemands affirment bien maîtriser le problème. Un prototype circule depuis plusieurs années sur une ligne expérimentale de 31kilomètres. Il a parcouru 100000 kilomètres sans problèmes. La décision gouvernementale va lui permettre d'en effectuer 400000 supplémentaires en deux ans. "Il faudra une dizaine d'années pour passer de ce prototype à l'exploitation commerciale, note François Lacôte, directeur du matériel à la SNCF. Mais la prouesse de Thyssen et d'AEG pour maîtriser la stabilité du système est admirable." Si les louanges pleuvent, les critiques se déchaînent elles aussi. Des deux côtés du Rhin. Ecologistes et futurs riverains s'inquiètent du bruit de ce bolide lancé à 400 kilomètres/heure. "A plus de 200 km/h c'est l'aérodynamique qui est la principale source de bruit, explique Jean-Pierre Pascal, directeur du laboratoire des technologies nouvelles de l'Inrets. Et comme le véhicule enserre la voie, il sera difficile de réaliser des murs anti-bruit." L'équation économique inquiète aussi les contribuables: la rentabilité du projet prévoit une fréquentation de 15millions de voyageurs par an, alors que les lignes aériennes et ferroviaires Berlin-Hambourg totalisent dix fois moins de passagers. Le TGV Sud-Est français atteint, lui, 20 millions de passagers par an. Enfin, argument suprême, le Transrapid est incompatible avec le réseau TGV actuel et futur. Mais les responsables allemands ont balayé ces critiques. "La fibre optique n'est pas compatible avec le câble de cuivre traditionnel, rétorquent-ils. Cela ne l'a pas empêchée de s'imposer!" La technologie magnétique sera celle du XXIesiècle. Les Allemands l'affirment. Il leur reste dix ans pour le prouver.

Odile Esposito



2) 500 km/hpour le Maglev japonais entre Tokyo et Osaka

"Nous déciderons en 1998 de l'opportunité de passer à l'exploitation commerciale, révèle Hiroshi Nakashima, responsable du développement technologique du train à sustentation magnétique japonais au Railway Technical Research Institute (RTRI). Mais nous ne devrions pas rencontrer d'obstacles importants." Les responsables du projet sont convaincus que, "au début du XXIe siècle, l'utilisation du Maglev sera devenue aussi banale que celle du TGV aujourd'hui". La première ligne à être construite devrait permettre de relier Tokyo à Osaka en une heure à 500kilomètres/heure. La technologie retenue est beaucoup plus complexe que celle du Transrapid allemand. Elle combine la propulsion linéaire avec l'utilisation de la supraconduction. C'est là la grande originalité du Maglev. Elle lui permet de flotter à 10centimètres du sol au centre d'une voie en U, porté par un champ magnétique accroché à ses côtés. Ainsi, à la différence du modèle allemand, cette technique autorise la suppression du rail. L'avantage devrait se traduire par de meilleures performances et de sensibles économies, tant sur l'installation que sur la maintenance. Les ingénieurs japonais, qui travaillent depuis 1970 à la mise au point de ce système, reconnaissent s'être heurtés à d'énormes difficultés. L'un de leurs cinq prototypes construits jusqu'à présent a d'ailleurs été détruit par un incendie. Mais, aujourd'hui, ils affirment enfin maîtriser parfaitement la supraconduction grâce à l'installation à bord d'un nouveau type d'électroaimants refroidis en permanence avec de l'hélium à -269°C. Ainsi, le 24 février dernier, le Maglev MLU 002N a atteint la vitesse record de 431km/h sur la voie d'essais de Miyazaki, dans l'île de Kyushu, marquant le début d'une nouvelle étape.

Démontrer l'efficacité et la rentabilité

Le prochain objectif consiste à démontrer l'efficacité et la rentabilité économique du Maglev comme transport de masse. Car l'idée du Japon est de créer tout un réseau. Aussi bien sur les grands trajets que sur les courtes distances (50kilomètres) pour relier les centres-villes aux aéroports en dix minutes. La ligne test de Miyazaki (7kilomètres) étant devenue insuffisante, il a donc été décidé, en 1990, de réaliser un nouveau site d'essais à Yamanashi, entre Tokyo et Nagoya. En réalité, un système complet comprenant, outre une ligne de 42,8kilomètres à deux voies, une gare, un centre de contrôle, un dépôt, deux stations d'alimentation électrique et les prototypes commerciaux de deux trains, composés l'un de trois, l'autre de cinq voitures. En cours de construction, un premier tronçon de ligne de 18kilomètres sera utilisable dans deux ans. Le cahier des charges prévoit d'atteindre une vitesse de pointe de 550kilomètres/heure et de vérifier la capacité du système à absorber en toute sécurité, et avec la ponctualité due à un service régulier, plus de 10000 passagers à l'heure à une vitesse de croisière de 500kilomètres/heure. Le Japon mise gros dans cette affaire: 346milliards de yens (environ 17milliards de francs). La nouvelle ligne, à elle seule, coûtera 149milliards de yens. Mais si les tests sont concluants, au début du siècle prochain, cette voie deviendra un tronçon de la future ligne Maglev Tokyo-Osaka, via Nagoya. En cas d'échec, elle sera reconvertie au profit d'Atlas. Dans les deux hypothèses, l'investissement ne sera pas complètement perdu.

De notre envoyé spécial au Japon Jean-François Jacquier



SUSTENTATION MAGNETIQUE: LES FRANçAIS AU POINT MORT

Les chercheurs français et allemands ont coopéré à la fin des années80 sur la sustentation magnétique. Le projet Starlim réunissait Matra Transport (conduite automatique), Thyssen Henschel (véhicule et sustentation), Dornier (suivi du projet), la RATP, l'Inrets et Celduc, une PMI spécialiste des moteurs linéaires. Le but était d'exploiter le silence de la technologie magnétique à faible vitesse (moins de 200kilomètres/heure) pour des transports suburbains. Les résultats étaient prometteurs, mais Matra et Thyssen ont décidé d'arrêter en 1989 pour ne pas concurrencer leurs technologies VAL et Transrapid.

3 )Atlas, la version entièrement nouvelle du Shinkansen

Précurseurs de la technologie des trains rapides dès 1960, les Japonais se sont laissés doubler par les Français. Tandis que le TGV tricolore est capable d'une vitesse de croisière de 300kilomètres/heure en service commercial, la plupart des Shinkansen plafonnent à 240. Les derniers-nés, tel le Nozomi de Japan Railway Tokai, affichent bien 270kilomètres/heure, et leurs versions dérivées promettent d'atteindre les 300 kilomètres/heure d'ici à deux ans. Mais, d'après les utilisateurs, ils connaissent encore de multiples problèmes: incidents de freinage, blocage des portes automatiques notamment. L'an dernier, le ministre des Transports chinois, venu l'essayer, est resté bloqué trois heures en rase campagne. Mais, sous l'aimable pression des compagnies ferroviaires privées japonaises - qui financent désormais ses recherches à 80% ( le reste incombe à l'Etat) -, le Railway Technical Research Institute (RTRI) a été prié de revoir sa copie. Ainsi est né le projet Atlas, une version révolutionnaire du Shinkansen, dont la technologie sera au point d'ici à 1996. Objectif: une vitesse de pointe de 450kilomètres/heure, 350kilomètres/heure en service. Malgré cette vitesse de croisière (supérieure à celle du TGV Atlantique), le bruit engendré par le passage de l'Atlas ne devra provoquer presque aucune gêne pour les riverains. Et les vibrations transmises par le terrain seront réduites afin de ne plus détériorer les fondations des maisons. Conçu pour desservir des zones où l'habitat est l'un des plus denses de la planète, le nouveau train sera aussi doté d'une puissance d'accélération et de décélération exceptionnelle. Cela devrait lui procurer une efficacité accrue dans la desserte de gares plus rapprochées qu'en Europe. Atlas, enfin, sera équipé d'un système informatisé de contrôle automatique de la sécurité. C'est lui qui déclenchera les freins, calculera la vitesse maximale d'entrée dans les virages, réagira aux injonctions de la signalisation au sol captées grâce à une antenne. C'est que les compagnies exploitantes, toujours en quête de la meilleure productivité, veulent aussi réduire la distance de séparation entre deux trains. Allègement des charges à l'essieu, système d'injection de fines particules de céramique pour renforcer l'adhérence des roues par temps humide, pentographes aérodynamiques..., le Japon fait franchir un nouveau bond à la technologie de la grande vitesse sur rail. "Avec le seul souci de répondre aux besoins nationaux", assure Tadao Ohyama, directeur du développement au RTRI, qui admet, cependant, que "les pays d'Asie pourraient être intéressés". Taiwan et Pékin sont déjà en lice.

J.-F. J

4) La réponse française: le TGV-NG s'accroche aux rails

De la SNCF à GEC-Alsthom, le maître d'oeuvre du TGV tricolore, en passant par les Pouvoirs publics, jamais les Français n'ont cru à la technologie des trains magnétiques. Pas plus qu'ils ne croient à la capacité des Japonais à rattraper leur retard en matière de grande vitesse ferroviaire classique. "Les systèmes magnétiques ont émergé à une époque où l'on pensait que la technologie roue-rail était limitée à 200-210kilomètres/heure, explique François Lacôte, directeur du matériel ferroviaire à la SNCF. On s'est aperçu depuis que cette approche reposait sur de fausses idées. Le TGV n'a-t-il pas battu tous les records de vitesse à 517kilomètres/heure?"

Toute la technologie remise à plat

Face aux attaques allemandes et japonaises, l'industrie française n'a donc qu'une seule réponse: le TGV-NG (nouvelle génération). Ce programme de recherche qui, outre la SNCF et GEC-Alsthom, fait appel aux compétences d'une quarantaine de laboratoires de recherche français, belges et même américains, vise des objectifs comparables à ceux du projet japonais Atlas: une vitesse de croisière de 360 kilomètres/heure à l'horizon 2000 , un système moins bruyant, plus confortable, compatible avec le réseau européen existant (normes de gabarit et d'alimentation électrique). Lancé en 1990 par les ministères de la Recherche, des Transports et de l'Industrie, le budget annuel total du TGV-NG est de 535millions de francs, répartis entre l'Etat (150millions), la SNCF (90millions) et GEC-Alsthom (295millions). En fait, toute la technologie TGV est remise à plat. Les sous-ensembles (transfos, bogies, roues, boîtes d'essieux, freins...) ont été redéfinis. Malgré des puissances de moteurs plus fortes et des équipements électromagnétiques plus lourds, les motrices devront être plus légères. Le but est de mettre le TGV-NG en circulation lors de l'ouverture de la ligne Est. En évitant même la construction d'un prototype. C'est que les Français sont persuadés de disposer d'une avance considérable. "Il nous a fallu neuf ans pour passer de 270 à 300kilomètres/heure en exploitation commerciale, explique Jean-Claude Raoul, directeur du projet TGV-NG chez GEC-Alsthom. Le Japon en est toujours à 270kilomètres/heure." Même les 400 kilomètres/heure du Transrapid allemand n'impressionnent pas les Français. "Le TGV-NG sera certifié pour 417kilomètres/heure, et il a l'avantage de pouvoir pénétrer au coeur des villes sans nécessiter de nouvelles infrastructures coûteuses", rétorquent les responsables de GEC-Alsthom. Seul Alain Bodel, le P-DG de Faiveley, met un bémol à ces certitudes: "Il se peut que, à très long terme, la technique des trains magnétiques se révèle plus intéressante. Mais aujourd'hui, honnêtement, personne ne dispose des éléments pour en juger."













USINE NOUVELLE - N°2447 -

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