L’état du train à grande vitesse et un regard vers demain

Au 21e siècle, le paysage mondial des transports est en train de changer. Les politiciens, les ingénieurs et les planificateurs souhaitent tous déplacer plus de personnes, plus rapidement et plus proprement. Au milieu de la frénésie d’idées innovantes et farfelues, le transport ferroviaire à grande vitesse est devenu au premier plan. Il s'agit d'une solution silencieuse et fiable pour un transport interurbain et interpays efficace, durable et rapide.

Des économies florissantes d’Europe et d’Asie aux marchés en plein essor du Moyen-Orient et d’Amérique, les réseaux ferroviaires à grande vitesse sont planifiés, étendus et modernisés sous tous les angles. Une combinaison de trains à sustentation traditionnelle et magnétique (maglev) est utilisée, atteignant des vitesses qui relevaient autrefois de la science-fiction. Alors que nous nous tournons vers l’avenir, il convient de prendre un instantané de l’état actuel du train à grande vitesse, un domaine où convergent la technologie, l’excellence en ingénierie et les visions d’un avenir plus vert.

Lorsqu’on parle de train à grande vitesse, différentes autorités et juridictions utilisent une terminologie différente. En général, cependant, peu de gens seront en désaccord avec le fait que vous classiez un système comme « train à grande vitesse » s’il implique des vitesses supérieures à 250 km/h (155 mph). Les trains qui sont rapides, mais pas si rapides, reçoivent le diminutif de « train à grande vitesse » pour indiquer des services qui fonctionnent plus rapidement que les chemins de fer traditionnels, mais sans excès.

Le Japon a été le premier pays à développer un réseau ferroviaire à grande vitesse fonctionnel selon la définition moderne, avec ses lignes Shinkansen de renommée mondiale. Le pays a longtemps été un leader en matière de technologie ferroviaire, avec ses trains de la série 0 de première génération capables d'atteindre une vitesse de 210 km/h en service payant dès 1964. Cette vitesse a rapidement été portée à 220 km/h, et des améliorations progressives ont été apportées. a continué depuis. Aujourd’hui, les lignes Shinkansen les plus rapides fonctionnent jusqu’à 320 km/h. Lors d'essais effectués en 1996, un train Shinkansen conventionnel a atteint une vitesse maximale de 443 km/h, mais les services réguliers n'approchent pas ce chiffre plus élevé.

C'est un refrain courant dans d'autres services à travers le monde. Le célèbre TGV français circule à une vitesse maximale de 320 km/h en service, tout comme la ligne ONCF Al Boraq au Maroc. L'Espagne et la Corée exploitent leurs réseaux respectifs à des vitesses maximales respectives de 310 et 305 km/h. Les trains allemands du système Intercity Express sont autorisés à circuler à une vitesse maximale de 330 km/h, mais uniquement pour pallier les retards sur la ligne Francfort-Cologne. Sinon, la limite nationale est également de 320 km/h.

La Chine aime toutefois aller un peu plus vite. Le pays est tombé amoureux du train à grande vitesse au cours des dernières décennies. En termes de kilométrage, il accueille désormais plus des deux tiers de tous les trains à grande vitesse du monde. Les rames CR Fuxing du pays roulent régulièrement jusqu'à 350 km/h et ont été les premiers modèles produits dans le pays sans technologie exclusive sous licence de fabricants étrangers. Ils ont atteint des vitesses allant jusqu'à 420 km/h lors des tests. Les trains CRH Hexie du pays circulent à la même vitesse, mais ont été encore plus rapides lors des tests, avec un exemplaire non modifié enregistrant un maximum de 487 km/h.

En fait, la plupart des opérateurs ferroviaires ont tenté à un moment ou à un autre de maximiser leurs trains à grande vitesse. La SNCF française est connue pour exploiter des trains TGV hautement modifiés à la recherche de la gloire, remportant le record de vitesse sur rail en acier en 2007. Un TGV POS fortement modifié a atteint un chiffre puissant de 574,8 km/h, équipé de roues plus grandes et roulant sur une ligne aérienne survoltée de 25 kV à 31 kV. La rame a été baptisée V150, pour la vitesse cible de 150 mètres par seconde (540 km/h).

Le fait est que la plupart des chemins de fer à grande vitesse disposent de trains capables d'atteindre des vitesses très élevées, mais les services réguliers fonctionnent à un rythme plus lent pour plusieurs raisons. Même s'il est possible pour de nombreuses rames à grande vitesse de dépasser les 400 km/h, ces vitesses ne sont jamais atteintes en service régulier.

L'histoire française de la chasse aux records met en lumière certains des défis liés à la circulation de trains sur des rails en acier à des vitesses plus élevées. Par exemple, les fils caténaires qui fournissent l’électricité peuvent poser problème. Les fils sont excités avec une perturbation ondulatoire par le contact du pantographe du train. Cette onde se déplace à la vitesse déterminée par la masse par unité de longueur du fil et sa tension. Si le train se déplace suffisamment vite pour capter cette onde, cela peut entraîner de grandes oscillations verticales du fil caternaire, provoquant des dommages ou une perte de puissance délivrée au train. Une tentative de record en 1990 a considérablement augmenté la tension sur les fils caternaires pour éviter ce problème, augmentant ainsi la vitesse critique de la caternaire. Malgré cela, les jauges ont enregistré une oscillation des caternaires de près de 30 cm alors que le train atteignait une vitesse de 515 km/h.