Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
La captation de courant à de telles vitesses est particulièrement délicate et nécessite
un travail sur la caténaire : sur ses propriétés physiques et sur son système
d’attache. Il s’agit de repousser le « mur » de la caténaire 1 qui, aujourd’hui, se situe
autour de 580 km/h (avec les tensions actuelles) et permet une vitesse en toute
sécurité à 320 km/h.
Concernant la résistance et la stabilité de la voie, la solution de la voie sur dalle
(développée au Japon et en Allemagne) pourrait se généraliser en France (où l’on
utilise généralement du ballast). Ce type de voie, en test sur une portion de la
LGV Est européenne, coûte plus cher à la construction qu’une voie sur ballast et
nécessite une haute technicité de pose, mais sa durée de vie est très longue (plus
de 100 ans) et ses besoins en maintenance sont très faibles en comparaison avec
une voie sur ballast.
Pour le bruit dynamique du train, au-delà de l’utilisation de rails spéciaux (meulage
acoustique : diminution du bruit de 1-3 dB), on peut se poser la question du
développement de technologies de neutralisation des ondes sonores (le bruit
aérodynamique du train étant la principale source de bruit à haute vitesse). Ces
techniques restent pour l’instant (malheureusement) inefficaces en sites ouverts
(du fait de l’irrégularité de l’onde sonore émise par le train, très difficile à annihiler en
temps réel).
Enfin, le dernier obstacle à surmonter est économique, il concerne la consommation
énergétique du train. Celle-ci croît avec le carré de sa vitesse. Atteindre 500 km/h
conduirait ainsi presque à quadrupler la consommation actuelle du train. Des
progrès pourront être faits pour minimiser cette consommation en améliorant son
coefficient de pénétration dans l’air, mais ils resteront faibles. Un fort surcoût est donc
à prévoir (le train devrait toutefois rester compétitif face à l’avion). Cependant, pour
éviter que ce surcoût ne soit trop lourd à porter pour l’usager, une solution pourrait
être de rallonger les rames pour accueillir davantage de passagers (rames de type
Eurostar). Un redimensionnement des alimentations électriques du train serait
toutefois nécessaire.
À plus long terme (horizon 2050) on peut espérer atteindre la vitesse de 500 km/h
grâce au train à sustentation magnétique. Ce train possède de nombreux avantages
(en comparaison du train roulant) : il peut aller plus vite, il est plus sûr (pas de risque
de déraillement), plus silencieux à basse vitesse (entrée et sortie de gare, zones
urbaines : ce qui peut également laisser envisager une application de type tramway) et
peut franchir des pentes plus fortes. Il est pour le moment utilisé sur une ligne à
Shanghai, et est en démonstration au Japon près d’Otsuki (train Maglev : MAGnetic
LEVitation, détenant le record du monde de vitesse pour un système ferroviaire avec
581 km/h, acquis en 2003). Il existe également un projet de liaison Tokyo-Osaka, mais
il possède un inconvénient majeur : son coût. En effet, pour le moment, du fait des
conditions contraignantes d’utilisation de ce système (très basse température), son
coût de mise en place est prohibitif (environ 32,1 M€/km, stations et trains compris,
contre environ 16,5 M€/km pour la LGV française Rhin-Rhône). La construction de la
(1) Lors de son déplacement le long de la caténaire, le pantographe (qui assure le contact entre le
train et la caténaire) fait vibrer la caténaire, et émet donc une onde. La fréquence et la vitesse de
cette onde dépendent des caractéristiques de la caténaire. Si le pantographe va trop vite (au-delà
de 580 km/h actuellement), il rattrape l’onde qu’il a émise et la dépasse : il franchit le « mur » de la
caténaire et celle-ci se rompt.
Centre d’analyse stratégique - 284 - Août 2012
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