Avion, bateau, train : les transports du futur #3

Publié le par bout de chou

Serait-ce la fin de notre bon vieux TGV et du chemin de fer ? Le Transrapid, un train à sustentation magnétique, semble en tous cas cumuler les avantages en sa faveur.

Particulièrement économique, il consomme à peine 47 W par km et par personne transportée (à 300 km/h), soit l'équivalent de 1,6 litre d'essence aux 100 km. C'est trois à cinq fois moins que la voiture ou l'avion ! Mais surtout, il peut dépasser les 500 km/h là où le TGV atteint seulement 300 km/h (en vitesse de circulation commerciale). Des performances rendues possibles avant tout par l'absence de frottement. Car le Transrapid repose sur le principe de répulsion magnétique.

Un système de propulsion économe

Le système de propulsion fonctionne sur le même principe que la sustentation, mais dans le sens horizontal. Le moteur synchrone est ainsi linéaire et non circulaire : il fonctionne comme un rotor qu'on aurait déplié en longueur. La vitesse est régulée en faisant varier la fréquence du courant alternatif. Et ce système est réversible : en inversant le champ magnétique, le train freine (toujours sans aucun contact avec les rails) et l'énergie est récupérée pour l'alimentation du réseau.

Le système de "lévitation" requiert moins d'énergie que l'air conditionné, et son alimentation est indépendante celle qui sert à la propulsion. Durant le trajet, les batteries sont rechargées par des générateurs intégrés aux supports magnétiques, et en cas de coupure de courant, l'autonomie est d'une heure.

Totalement sûr et automatisé

On pourrait croire que le champ magnétique doit être très puissant pour supporter le poids du train. Et pourtant, il est 10 fois moins élevé que celui de votre sèche-cheveux (autour de 10 microteslas). Bref, aucun danger, d'autant plus que c'est uniquement la portion de voie sur laquelle circule le train qui est alimentée en électricité. A l'arrière et à l'avant, un commutateur coupe le courant.

Entièrement automatisé, le Transrapid est piloté à distance par un centre de contrôle, qui surveille en permanence tous les mouvements du train et gère les paramètres techniques. Adapté au transport de passagers comme au fret (une rame peut supporter jusqu'à 15 tonnes de marchandises et 90 personnes), le Transrapid peut grimper des pentes de 10°, là où un train classique s'essouffle à 4°. Il est capable de virer selon des angles plus serrés, et l'aménagement des voies prend moins de place que les rails classiques.

Seul hic : son prix. La SNCF juge ce type de train trop cher, et ne prévoit pas son développement en France.

Deux technologies concurrentes

Le Maglev japonais est le projet concurrent du Transrapid. Il utilise une technologie légèrement différente, qui utilise des aimants supraconducteurs. Fabriqués dans un alliage de niobium et de titane, ces aimants doivent être maintenus à une température de -269°C dans de l'hélium liquide, pour conserver leur état de supraconductivité (résistance quasi nulle au passage du courant). Cette technologie permet d'atteindre des vitesses plus élevées (552 km/h en vitesse de pointe), mais elle est beaucoup plus chère (selon une estimation japonaise, la construction du Maglev coûterait environ 6 milliards de yens japonais par kilomètre, soit 20% de plus que le Shinkansen, l'équivalent du TGV japonais).


Les premiers tests datent de 1983 en Allemagne. La Chine est pour l'instant la seul à disposer de cette technologie en service. Un Transrapid relie les 30 km qui séparent l'aéroport de Pudong de Shanghai en à peine 8 minutes. De nombreux autres projets sont en cours : en Allemagne, la desserte de l'aéroport de Munich pourrait être opérationnelle d'ici 2009 ou 2010, les pays du golfe arabique, le Royaume-Uni, les Pays-Bas, et les Etats-Unis se sont également montrés intéressés.


Des électroaimants, les uns incorporés sur la voie, et les autres de chaque côté des bogies sur le train, se repoussent mutuellement. Le train circule sur un monorail en acier en forme de T, et il "flotte" à 10 mm environ au-dessus du rail. Les aimants porteurs sont situés sous les boggies, et deux autres aimants sur les côtés guident le train latéralement.

Le Val, premier métro entièrement automatisé au monde, a été mis en service pour la première fois en 1983 à Lille. Depuis, il parcourt les rues de Rennes, Toulouse, Chicago, Taipeh, et Turin a inauguré sa ligne aux Jeux Olympiques de Turin l'hiver dernier.

Depuis cette année, Siemens s'est lancé dans le "nouveau" Val, qui s'appelera tout simplement "Neoval". 62 millions d'euros ont été investis pour ce train, qui devrait être opérationnel d'ici 2010.

Régularité et flexibilité

Disons-le tout net, le but n'est pas d'aller plus vite : le Néoval comme le Val roulent à 80 km/h. Une vitesse largement suffisante pour un usage urbain. Les progrès sont à chercher ailleurs. D'abord, il offrira une meilleure régularité, et une permet une augmentation de la fréquence de passage des rames.

Le Neoval doit ensuite répondre à une demande de plus grande modularité. Alors que le Val actuel n'est disponible qu'en deux versions (2 ou 4 rames d'environ 100 passagers), le Neoval pourra circuler avec une à six voitures. Idéal pour les petites capacités (les dessertes d'aéroports par exemple), ou au contraire les gros volumes (type métros dans les grandes villes).

Un système de guidage innovant

Bien que performant, le projet de Val était complexe et donc coûteux. Pour la partie "véhicule", Siemens s'est inspiré d'un concept développé par Lohr Industries, une entreprise alsacienne. A la place des rails latéraux, le Neoval sera guidé par un rail central. Les galets (petites roulettes sous le train) en forme de "V" réduisent considérablement la force exercée sur le rail (75 kg à peine par galet), et empêchent tout déraillement.

Grâce au roulement sur pneumatiques, il est capable de tourner selon des rayons de courbure réduits à 10,5m, et il est particulièrement silencieux et léger (7 tonnes par essieu). Cet essieu est d'ailleurs un véritable "bogie routier", qui combine les atouts de la technologie routière avec ceux de la technologie ferroviaire. Il est à la fois porteur des roues, du système de guidage et de la suspension pneumatique.

Des économies d'énergie

Deux systèmes d'alimentation sont possibles. La première, déjà en service sur le Val classique, est un rail de traction central. La voiture est équipée d'un moteur au-dessus de chaque pneu, qui fournit la puissance nécessaire. La deuxième solution est une double alimentation batteries-supercondensateur, qui permet de s'affranchir des rails d'alimentation électrique ou de caténaires entre stations.

Le supercondensateur a une grande puissance, nécessaire au démarrage du véhicule, mais ne peut pas stocker l'électricité. La batterie stocke l'énergie sous forme chimique. Elle fournit de l'électricité en continu, et permet de récupérer jusqu'à 40% de l'énergie cinétique au freinage.

Un poste de conduite centralisé est en charge du pilotage à distance et de la surveillance du Neoval. Ce dernier bénéficiera de la toute dernière génération en matière de système d'automation. Un système de localisation est embarqué à bord du train, qui transmet à des capteurs placés sur la voie la position du train. Les informations sont ensuite transmises au poste central par ondes radio, qui calcule et régule la vitesse du train, les intervales entre les rames, etc.

d'après
l internaute

VIVE LE FUTUR


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Commenter cet article

susanna 05/07/2009 09:51

Où sont passés tes broderies et bidouillis... que de long textes ...  bisous du canada

bout de chou 06/07/2009 12:11



enfait j ai plein de trucs en cours et certains je ne peux pas les montrer
mais je n arrive pas a trouver le temps de faire mon blog ces derniers jours
ca ce sont des articles que j avais programmé