Grâce à des vitesses de pointe allant jusqu’à 965 km/h, les trains à sustentation magnétique constituent la meilleure alternative aux avions et aux voitures et permettent de favoriser la croissance économique, de réduire les temps de trajet et de limiter les émissions.
Depuis les années 1960, les trains à sustentation magnétique sont développés et mis en avant comme un moyen de transport plus rapide, plus efficace et plus respectueux de l’environnement. Avec une population grandissante et une demande mondiale en voyages en perpétuelle augmentation, nos besoins futurs en solutions de transport n’ont jamais été aussi importants.
Lors de cet article, nous allons plonger dans le monde des trains à sustentation magnétique et nous allons découvrir leur histoire. Nous nous pencherons également sur certaines des étapes importantes du développement de la technologie ferroviaire à grande vitesse et sur son fonctionnement.
Historique des trains à sustentation magnétique et à grande vitesse
D’après la plus ancienne encyclopédie publiée en continu au monde, les trains à sustentation magnétique ou flottants sont « des véhicules de transport terrestre dotés d’une technologie d’attraction et de répulsion électromagnétique ». Ces trains sont également appelés « trains Maglev ». Même s’il s’agit de trains à grande vitesse, les trains à sustentation magnétique ne sont jamais en contact avec les rails. En effet, grâce à leur technologie à sustentation magnétique embarquée, ils glissent facilement au-dessus des rails, entre les guidages magnétiques. Cette absence de friction permet aux trains Maglev d’atteindre des vitesses encore plus élevées.
Les recherches sur la sustentation magnétique remontent au début des années 1900. Les premiers travaux de recherche furent lancés par le professeur et inventeur américain Robert Goddard et l’ingénieur franco-américain Émile Bachelet. Néanmoins, le développement des trains à sustentation magnétique n’a vraiment commencé que dans les années 1960. James Powell et Gordon Danby of Brookhaven sont les développeurs à l’origine de cette technologie. Ils ont déposé le premier brevet pour un train à sustentation magnétique. Powell a eu l’idée, alors qu’il était coincé dans les embouteillages, de mettre au point une alternative aux trains traditionnels ou aux voitures pour les déplacements terrestres.
La vitesse des trains à sustentation magnétique et à grande vitesse
Aujourd’hui, le train à sustentation magnétique commercialisé le plus rapide au monde est le Transrapid de Shanghai. En effet, il peut se déplacer à la vitesse de 430 km/h. Cependant, pendant les phases de test, d’autres trains Maglev ont atteint des vitesses encore plus élevées. Par exemple, au Japon, le SCMaglev Série L0 a atteint une vitesse maximale de 603 km/h.
En termes de trains à grande vitesse, le film Bullet Train de David Leitch sorti en 2022 ne cesse de susciter l’interrogation des fans de science-fiction. En effet, ces derniers se posent encore la question de savoir si de tels trains existent vraiment dans le monde réel. Bien que l’histoire soit une pure fiction, le train utilisé dans le film est similaire aux trains à grande vitesse japonais qui furent parmi les premiers trains à grande vitesse au monde. Le Shinkansen, son nom officiel, est en opération depuis 1964 et parcourt de nombreuses lignes pour desservir les principales villes du pays. Le service de train Hayabusa exploité par la JR East et utilisé sur la ligne Tohoku Shinkansen est actuellement le train à grande vitesse le plus rapide du Japon. Au Japon, la vitesse maximale de ce mode de transport est actuellement de 320 km/h.
Comment fonctionnent les trains à lévitation magnétique et à grande vitesse ?
« Cela fait des décennies que des lignes à grande vitesse sont exploitées dans le monde entier. Il est donc possible d’assurer que le transport ferroviaire à grande vitesse est le mode de transport le plus sûr au monde. En 1964, le Japon fut le premier pays au monde à construire des rails à grande vitesse. Depuis lors, 10 milliards de passagers sont montés à bord des Shinkansen sans être blessés ou mourir ! »
Transport ferroviaire à grande vitesse américain
Après avoir découvert à quelle vitesse ces trains ultrarapides peuvent se déplacer, vous souhaitez sûrement en apprendre plus sur leur fonctionnement puisque nous venons d’affirmer que ce mode de transport est le plus sûr au monde.
Au royaume des trains à grande vitesse, il en existe deux types distincts : les trains à roues et les trains qui défient les conventions. Les trains à sustentation magnétique font partie de ces trains à grande vitesse qui ne possèdent pas de roues et utilisent en lieu et place les forces électromagnétiques pour se déplacer en lévitation au-dessus des voies. Les trains Maglev utilisent des aimants supraconducteurs qui, une fois refroidis à -267 °C, créent des champs magnétiques dix fois plus forts que les aimants classiques. Cette force leur permet de léviter et de se déplacer sans roue. Du fait de l’absence de friction, ces trains peuvent facilement glisser le long de la voie de guidage à des vitesses incroyables.
L’Hyperloop est un autre exemple d’un train à sustentation magnétique. Il s’agit d’un système de tubes qui connecte les centres de mobilité du monde entier à l’intérieur desquels des capsules se déplacent sur des coussins d’air à des vitesses stratosphériques. Grâce à une traînée aérodynamique faible, l’environnement à faible pression permet aux capsules de l’Hyperloop de ne pas trop consommer d’énergie.
Concernant les trains à grande vitesse à roues, le TGV français est le train à roues le plus rapide au monde puisqu’il peut atteindre une vitesse de 574,8 km/h. Ce record a été établi le 3 avril 2007 sur la LGV Est et n’a toujours pas été battu. Pour en apprendre plus sur les différents types de trains à grande vitesse, consultez l’article Le top 6 des innovations ferroviaires (Top 6 rail innovations).
Trains rapides et durabilités
Alors que le monde se tourne vers un avenir plus durable, les trains Maglev et à grande vitesse se démarquent par leur capacité à réduire les émissions de carbone liées au transport. En proposant une alternative attrayante aux déplacements par la route et les airs pour vos trajets de moyenne et de longue distance, ces trains contribuent de manière significative aux efforts de lutte contre le réchauffement climatique.
Par exemple, les systèmes de propulsion électrique dont sont dotés les trains Maglev permettent de réduire l’utilisation de carburants fossiles pour la production d’électricité et de limiter les émissions, ce qui en fait un mode de transport durable. En l’absence de frottement sur les voies, les trains Maglev ont généralement besoin de moins d’énergie pour maintenir leur vitesse, et le système de freinage régénératif réutilise l’énergie qui serait perdue dans les trains conventionnels.
L’un des fournisseurs de Distrelec est Siemens qui, avec son train à grande vitesse innovant Velaro Novo développé par sa division Siemens Mobility, propose un train « capable de transformer sa vitesse en durabilité ». Grâce à sa faible consommation d’énergie, la durabilité de ce train innovant est améliorée grâce à l’utilisation de systèmes de propulsion économes en énergie. Cette technologie permet de réduire de 30 % la consommation d’énergie de ce modèle Velaro par rapport au précédent. Cela permet de réduire les émissions de CO2 de 1,375 tonne par an.
Le futur de la technologie ferroviaire à grande vitesse
Lorsque nous nous projetons dans le futur, il est clair que les trains à sustentation magnétique et à grande vitesse joueront un rôle essentiel dans la mutation des déplacements dans le monde entier. Grâce à leur vitesse, efficacité et durabilité exceptionnelles, ces trains offrent une solution complète pour répondre aux défis posés par une urbanisation galopante et aux besoins en matière de connectivité plus rapide et plus verte.
Les avancées réalisées en matière d’ingénierie et de technologie continuent de guider l’évolution des trains à grande vitesse. Nous pouvons d’ores et déjà anticiper des vitesses encore plus élevées, un meilleur rendement énergétique et une meilleure sécurité à l’avenir. Les travaux de recherche et de développement relatifs à la technologie de sustentation magnétique promettent de battre de nouveaux records de vitesse et de continuer à améliorer l’expérience des passagers.
Du fait de la demande mondiale pour des modes de transport plus rapides, plus innovants et plus durables, ces bijoux d’ingénierie forgeront sans aucun doute le futur des transports pour les générations à venir.
