LES TRAINS
MAGNÉTIQUES

Ce site est basé sur le TPE sur les trains magétiques réalisé durant l'année 2004/2005, et qui nous a valu un 18/20 au bac S.

Cependant, la technologie évoluant, nous nous efforçons de tenir les informations à jour.

La problématique était : "Que peuvent apporter les trains magnétiques dans le domaine ferroviaire?" vous trouverez ici des infos sur le transrapid, le maglev, les trains à lévitation magnetique, et cette technologie dans le monde du train en général.

DERNIERES ACTUS

Un nouveau modèle de train magnétique en développement en Chine (02-01-2016)
Une bonne nouvelle pour commencer l'année ! Alors que les projets allemands du Transrapid sont au point mort et que le développement du Maglev japonais ne devrait aboutir qu’en 2027, les chinois avancent paradoxalement plus vite, sur des trains à vitesses moins élevées !

En effet, la nouvelle est passée inaperçue durant les fêtes de Noël, mais un nouveau modèle de train magnétique circule depuis peu à Changsha, capitale de la province chinoise du Hunan. Avec son nom poétique de « Zhuifengzhe » (chasseur de vent), ce véhicule conçu et fabriqué par China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC), relie le sud de la ville à l’aéroport, soit 18,5 km effectués en 10 minutes. Pour l’instant, il ne s’agit que d’une ligne d’essais, pour un train dont la vitesse maximale de 100 km/h le cantonnera à des dessertes locales. La ligne devrait être opérationnelle en début de cette nouvelle année 2016.

Zhuifengzhe, le train magnétique chinois de desserte locale
La ligne d'essais de Zhuifengzhe, le train magnétique chinois de desserte locale (Source : xinhuanet.com)

Une tour de 246 mètres de haut pour tester l'ascenseur magnétique (01-05-2015)
Fin décembre 2014, nous vous informions du projet de l’entreprise allemande TyssenKrupp de développer des ascenseurs utilisant des technologies de mobilité magnétique, issues du Maglev. C’est dans la charmante bourgade de Rottweil, patrie des rottweilers située non loin de la frontière française, que l’entreprise allemande a décidé de tester son concept grandeur nature, en construisant une tour de 246 mètres de haut.

L’ouvrage, bientôt terminé, sera principalement dédié au projet MULTI, et rassemblera plusieurs équipes de R&D du centre de recherche et d’innovation de ThyssenKrupp. La tour proposera également une vue panoramique sur les environs, perchée à 232 mètres. Voici à quoi elle devrait ressembler :

Tour ThyssenKrupp Rottweil
Représentation du projet achevé de la tour de Rottweil

La technologie du Transrapid reprise par la Chine (01-05-2015)
Le seul train magnétique européen, le Transrapid, renait de ses cendres... mais sous pavillon chinois !

Alors que le Japon communique fortement sur son Maglev et ses records de vitesse, l'Empire du Milieu reste discret sur ses avancées en matière de trains à lévitation magnétique.

CNR, une entreprise étatique chinoise, développe une nouvelle ligne du métro de Pékin grâce à cette technologie. Après deux ans de tests, (dus notamment à une pétition de riverains inquiets des conséquences de possibles radiations magnétiques), le projet entre en phase de construction.

Le Maglev chinois transportera 1032 passagers sur 10 km, à travers 8 stations.

Maglev chinois
Le Transrapid version chinoise

Nouveau record de vitesse pour le JR-Maglev (21-04-2015)
La barre des 600 km/h a été franchie ! Cinq jours après le record établi entre Uenohara et Fuefuki, le Maglev Japonais a atteint 603 km/h. Cependant, pas de quoi s'enflammer trop rapidement, car Japan Railways, qui exploite le JR-Maglev, ne prévoit une mise en service qu'en 2027 sur la ligne "Linear chuo Shinkansen", et limitera la vitesse à 500 km/h. Le test de cette semaine avait surtout pour objet de tester la stabilité du train et le confort intérieur.

Si cette vitesse n'a été maintenue "que" durant 11 secondes, il s'agit cependant d'un beau coup de pub doublé d'une prouesse technique, démontrant encore un peu plus les capacité de la technologie de sustentation magnétique dite "électrodynamique" utilisée par le Maglev japonais. Pour les fans de chiffres, la barre symbolique des 600 km/h qu'a franchi le JR-Maglev à 10 cm au dessus de ses rails, coincide tout juste avec la limite de mach 0,5, soit la moitié de la vitesse du son !

Un Maglev à faire soi-même (20-12-2014)
Le train magnétique, vous trouvez ça sympa, mais un peu compliqué ? Nous vous proposons aujourd'hui une version simplifiée du concept. Le réaliser ne demande qu'une pile baton classique, du fil de cuivre et des aimants au néodyme (on les trouve facilement dans le matériel informatique).

Le fil de cuivre est enroulé en spirale afin de former un long tunnel, constituant le "rail", tandis que les aimants au néodyme sont collés de chaque côté de la pile. Cette dernière fait circuler un courant électrique dans les aimants et dans le fil de cuivre en contact. La force électromagnétique (que vous pouvez appeler "force de Lorentz" si vous souhaitez briller en société), qui s'applique perpendiculairement au sens du courant, fait le reste du travail.

ThyssenKrupp, le magnétisme du train à l'ascenseur (10-12-2014)
Une fois n'est pas coutume, nous n'allons pas parler de trains ce mois ci, mais d’ascenseur. Historiquement, ThyssenKrupp, l'une des deux entreprises à l'origine du Maglev allemand (le Transrapid), fait aussi (et surtout) des ascenseurs. Il semble donc presque logique que cette société fusionne les compétences de ces deux branches pour imaginer un ascenseur magnétique, appelé "MULTI". Tout comme son modèle de base ferroviaire, MULTI fonctionne grâce à un moteur linéaire magnétique. Voici ci-dessous la petite vidéo promotionnelle de ThyssenKrupp :

Est-ce un simple coup de pub, ou un réel projet industriel ?

Pour décrypter la stratégie de ThyssenKrupp, il conviendra (au futur, car trop peu d'éléments sont disponibles actuellement) d'analyser plusieurs éléments :

- Alors que les réglementations en matière de performances environnementales sont de plus en plus strictes, quelle sera la consommation de MULTI ? Les récents modèles d'ascenseurs, notamment le GeN2 d'Otis, ont considérablement réduit leurs consommations. L'absence de contrepoids (qui permet d'emmagasiner très simplement l'énergie lors de la descente) sera-t-elle paliée par un "générateur linéaire" ?
- Multi permet une desserte verticale, mais également horizontale. Mais existe-t-il une réelle demande du secteur de la construction sur ce point ?
- Les utilisateurs seront-ils prêts à emprunter un réseau d'ascenseur comprenant des "carrefours" potentiellement dangereux (même seulement dans leur imaginaire) ?
- Cette technologie pourrait-elle servir à d'autres marchés (la logistique par exemple) ?
- L'un des avantages du MULTI semble être sa capacité à faire transiter plusieurs cabines en même temps à travers un seul conduit. Étant donnée la fréquence d'utilisation supposée, le processus de gestion du trafic risque d'être plus compliqué que sur un réseau ferroviaire...

En conclusion, en attendant d'autres données, cette innovation semble encore trop jeune pour constituer un véritable projet industriel. En revanche, il ne s'agit peut-être pas que d'un coup de pub : ce système a l'apparence d'une véritable innovation de rupture, et les technologies développées pourraient nourrir d'autres secteurs... et pourquoi pas en "renvoyant l'ascenseur" au secteur ferroviaire ?

Alstom prévoit de développer un train "zéro émission" (05-10-2014)
Alstom prévoit de développer un train régional (de la gamme Coradia) utilisant une pile à combustible. Ce projet devrait voir le jour en 2018 en Allemagne, puisqu'une lettre d'intention a été signée avec différentes autorités des Länders de Basse-Saxe, de la Rhénanie-Du-Nord-Westphalie, du Bade-Wurtemberg, et de Hesse. Ce projet est également soutenu par le gouvernement fédéral.

Il est vrai que les promesses sont alléchantes : consommation et bruit réduits, énergie propre (contrairement à la France, l'Allemagne produit les deux tiers de son électricité à partir d'énergies fossiles)... mais également développement économique, puisque les rames seront développées et produites sur le site de production de Salzgitter, en Basse-Saxe (site spécialisé dans les trains régionaux).

Que penser de ce projet ? Si l'affaire semble innovante (aucun projet n'avait jusqu'alors officialisé le mariage de la pile à combustible avec le ferroviaire à des fins commerciales), elle n'en reste pas moins risquée du fait des incertitudes encores importantes entourant cette technologie. Et si l'Allemagne produit son hydrogène à partir d'énergie fossile, le bilan énergétique risque d'être catastrophique...

Dans tous les cas, il s'agit au moins de mettre un pied dans une voie technologique prometteuse à long terme (une pile à combustible semble plus facilement rentable dans un train que dans une voiture, et permettrai de s'affranchir de couteux kilomètres de caténaires), mais cette signature constitue un bon coup de communication pour Alstom, qui paraphe un beau (et gros ?) contrat au pays de Siemens, quelques moins après avoir perdu sa branche énergie.

Train de la gamme Coradia
Un train régional de la gamme Coradia d'Alstom

Le ferroviaire mondial se porte bien (21-09-2014)
Un peu de bonnes nouvelles en cette rentrée 2014!

Le secteur français du ferroviaire ne bénéficie pas d'une image très positive : le fret ferroviaire continue de s'écrouler sans espoir de reprise, tandis que la part des voyageurs préférant le train se maintien autant que l'image de la SNCF se dégrade (lien).

Cependant, au-delà de nos frontières et de nos contradictions franco-françaises, le ferroviaire se porte bien à l'échelle mondiale : Selon l'étude du cabinet d'avocats d'affaires londoniens Norton Rose Fulbright, c'est dans le domaine du ferroviaire que les perspectives sont les plus positives avec 81% de sondés pensant que les conditions actuelles du marché sont bonnes pour les affaires.

Si ces chiffres indiquent clairement qu'il existe des opportunités de croissance à l'étranger, ils devraient également nous pousser à chercher les bonnes pratiques qui existent hors de nos frontières. Pour continuer dans les bonnes nouvelles, c'est justement ce qu'à commencé à faire la SNCF (lien)

Un (petit) maglev dans votre salon ? (05-07-2014)
Serait-ce un signe que les trains à lévitation magnétique font désormais partie de la culture japonaise ? Takara Tomy, un concepteur de jouets nippon, a mis au point un "mini-maglev", capable de se déplacer à 600 km/h ! Euh… en fait le chiffre annoncé est à considérer en fonction de l’échelle. Le résultat est donc moins impressionnant sur le papier, mais voir un jouet aussi rapide et l’imaginer chez vous reste assez inhabituel.

Pour l’acquérir, il vous faudra cependant attendre 2015, et débourser une centaine d’euros. Le petit train magnétique de Takara Tomy sera donc opérationnel bien avant son modèle grandeur nature, ce qui est assez rare pour être souligné.

Le Maglev-jouet en image animée
Les petites voitures à friction, c'est d'un ringard !

Le futur TGV sera 30% moins cher (08-06-2014)
C'est de cette manière que Guillaume Pépy, le patron de la SNCF, a présenté le projet devant l'Assemblée Nationale, ce mercredi 4 juin.

Alors qu'Arnaud Montebourg rêvait d'un fleuron technologique, la SNCF et Alstom ont privilégié un train moins performant, mais offrant 25% de places en plus (passant de 500 à 600-650 places) pour une consommation réduite de 15 à 20%. Le "30% moins cher" doit donc s'entendre comme une estimation incluant les coûts d'exploitation.

Nous vous proposons une rapide évaluation de cette stratégie au regard des grands projets ferroviaires actuels.

Les marchés émergeants du ferroviaire se situent au Brésil, au Moyen-Orient ou en Asie du sud-est. Ces pays peuvent se permettre des achats relativement élevés, mais le pouvoir d'achat de la population qui rentabilisera l'infrastructure restera limité. Un train technologiquement très avancé et des coûts d'exploitation réduits semblent une bonne réponse.

Aux Etats-Unis, même si le grand plan ferroviaire promis par Obama s'annonce plus modeste que prévu, la ligne reliant les grandes villes de la côte Est semble la plus avancée. Cependant, entre Washington DC au sud, et Boston au nord, les arrêts prévus à Baltimore, Philadelphie et New-York ne permettront pas à un train trop performant d'exprimer pleinement sa vitesse, les distances étant trop courtes. Ce problème se pose moins pour le Maglev Japonais, concurrent du TGV. En effet, l'accélération du JR-Maglev est plus performante. À titre d'exemple, pour atteindre son record de vitesse, le TGV a eu besoin de 150 km, contre seulement 18 km pour le Maglev. La lutte s'annonce serrée...

Pour le marché national, de très loin le premier pour Alstom, il semble également que la recherche de vitesse ait atteint ses limites, non pas techniques, mais commerciales : Paris-Marseille en 3h20, c'est presque aussi bien que l'avion en comptant les temps de trajet entre les aéroports et les villes, mais à quel prix ? Les vols low costs sont souvent bien moins chers. Une réduction des coûts semble donc une voie intéressante à suivre.

Plusieurs inconnues pourront cependant rebattre les cartes : Quel sera le futur d'Alstom, dont la branche "énergie" pourrait être cédée ? Les ingénieurs ferroviaires d'Alstom, habitués à rechercher la performance maximale, réussiront-ils à se transformer en "costs-killers" ? Enfin, sur le marché national, les péages de RFF permettront-ils à cette stratégie de baisse de coûts d'être crédible pour les consommateurs ?

Un train entre le TGV et le Maglev circule en Corée (26-05-2014)
Afin de réduire les frottements dûs aux caténaires, les Coréens travaillent actuellement sur un projet de train alimenté par induction, nommé "Hemu-430X", pour High-Speed Electric Multiple Unit 430 km/h eXperimental. Il ne s'agit donc pas d'un train à lévitation ou à sustentation magnétique, mais les performances envisagées méritent que l'on s'y intéresse.

Les deux organismes qui pilotent ce projet (le Korea Railroad Research Institute et le Korea Advanced Institute of Science and Technology) ont réussi à le faire rouler à 421,4 km/h. S'il s'agit d'un vitesse inférieure à celle du TGV, Hemu présente d'autres avantages. En effet, outre l'économie d'énergie due à l'absence de frottements, c'est surtout l'économie réalisée sur les coûts de maintenance et la réduction de l'impact paysager qui semblent pouvoir constituer des avantages décisifs. Ce système ne devrait cependant pas entrer en fonction avant 2017.

Hemu-430X
Le Hemu-430X, un concurrent du TGV ?

La technologie coréenne semble accuser malgré tout un certain retard face aux technologies classiques de trains à grande vitesse, qui continuent d'évoluer (l'AGV par exemple), mais également aux trains à lévitation et sustentation magnétiques, déjà commercialisés (cf article précédent).

Le Japon sort le grand jeu pour exporter son Maglev (21-04-2014)
Shinzo Abe, premier ministre japonais et Caroline Kennedy, ambassadrice américaine au Japon, se sont offerts un tour de Maglev. Il est certain que dépasser les 500 km/h au pied du Fujiyama et au milieu des pétales de cerisiers a de quoi impressionner.

L'objectif est bien sur de vendre la technologie aux États-Unis. Ces derniers ont en effet le projet de construire une ligne grande vitesse entre Washington et Baltimore. Un Maglev n'aurait pas forcément beaucoup de sens sur un trajet aussi court (60 km), mais à terme, la ligne pourrait relier Washington à Boston, soit environ 700 km, en passant par Philadelphie et New York. Un "Shinkansen magnétique" sur la côte Est des États unis, avouez que ça aurait fière allure !

Malgré la bonne volonté des Japonais (disposés à tous les prêts et ristournes possibles pour vendre leur Maglev aux américains, dont un prêt de 7 milliards d'euros), les difficultés de Barack Obama à mener son programme de réseau grande vitesse pourrait refroidir les espoirs nippons. Une réussite du Maglev à l'export permettrait notamment de contrer les critiques de ces derniers mois, qui mettaient en parallèle le coût du projet, les dates d'achèvement prévues et la démographie déclinante du Japon.

Caroline Kennedy et Shinzo Abe dans le Maglev
Caroline Kennedy a apprécié son tour de Maglev

L'avenir à (très) long terme du Maglev remis en cause (13-12-2013)
Alors que les essais du Maglev se multiplient au Japon, en prévision des débuts des travaux entre Nagoya et Tokyo, le coût et la pertinence du projet suscitent plusieurs interrogations dans l'archipel.

Le coût tout d'abord, est annoncé à 100 milliards de dollars, uniquement pour les 286 km reliant Tokyo et Nagoya. Cette portion, qui ne devrait pas être opérationnelle avant 2027, devra affronter des reliefs très prononcés, explosant ainsi le budget de base. La démographie de l'empire du Soleil Levant alimente également les critiques. L'achèvement du parcours entre Tokyo et Osaka est en effet prévu pour 2045, et d'ici là, l'Insee japonais (Japan's National Institute of Population and Social Security Research) prévoit une diminution de la population : 105 millions d'ahbitants, contre 127 millions aujourd'hui. La rentabilité du projet serait alors sérieusement remise en cause.

Evolution de la population japonaise et projet de Maglev
En admettant que la portion Nagoya-Osaka coûte également 100 milliards de dollars, le coût du projet en 2045 serait de 2000 dollars par habitant

Tesla Motors + SpaceX = Hyperloop ! (16-09-2013)
Que se passe-t-il lorsqu'un producteur de voitures électriques haut de gamme rencontre Elon Musk, le créateur de Paypal reconverti dans le spatial ? Ils projettent un train futuriste !
Tesla Motors et SpaceX ont ainsi publié un descriptif du projet. Hyperloop, puisque c'est son nom, est un mélange entre le train Bertin (il se déplace sur conssin d'air) et le Swissmetro (déplacement dans des tubes basse pression et propulsion électromagnétique).

Elon Musk annonce des vitesses supérieures à 1 200km/h et des prix divisés par 10 par rapport à l'avion ou au train. Avant de s'enthousiasmer, peut-être vaut-il mieux attendre les premiers essais.

Evolution de la population japonaise et projet de Maglev
Les voies de l'Hyperloop, recouvertes de panneaux solaires