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Il était une fois dans La Vie du Rail 141) Porteur de beaucoup d’espoirs. Le T.G.V. 001 (cet article est tiré de nos archives, il date d’il y a 50 ans)

M. Dupuy, directeur du Matériel de la S.N.C.F. : « Un programme ambitieux mais parfaitement réalisable ».

Le 23 mars dernier, sous l’égide du service des relations extérieures et de la presse, un train spécial amenait à Belfort, en compagnie de MM. Dupuy, directeur du Matériel ; Touchot, directeur du réseau Est ; Vignier, directeur-adjoint du Transport, et Lazard, ingénieur général, représentant M. Antonlni, secrétaire général de la S.N.C.F. ; Chalvon-Demersay, directeur général adjoint de la Société Alsthom, et de représentants des différentes sociétés ayant participé à la construction ; les journalistes, curieux de découvrir enfin le turbotrain à très grande vitesse, dernier-né de la technique ferroviaire française, et quelques uns de ceux qui, dans les services techniques et les divisions d’études de la S.N.C.F. et des constructeurs, ont travaillé à la conception et à la réalisation du T.G.V. 001. Travail qui n’est certes pas achevé, puisque les premiers essais en ligne vont être engagés dans les semaines qui viennent et que des résultats de ces essais naîtront les trains à très grande vitesse de demain.

Ce qu’est, techniquement parlant, le T.G.V. 001, on le lira dans les pages qui suivent. Mais il nous semble important, avant même d’aborder la description technique de ce matériel, de le replacer dans son contexte réel. J’ai lu en effet, sous la plume sans doute mal informée d’un de nos confrères, qu’avec le T.G.V. la S.N.C.F., « après une longue période d’immobilisme et d’attentisme, se lançait enfin dans une politique de vitesse et de fréquence ». Jugement qui nous parait pour le moins hâtif et Incomplet et que son auteur aurait sans doute quelque intérêt à réexaminer à la lumière des faits : si réveil il y a, il est bien antérieur au 23 mars et au T.G.V. c’est ce que M. Dupuy devait rappeler au cours de son allocution, dont nous reproduisons de très larges extraits, car elle nous semble situer fort heureusement le· T.G.V. 001 dans sa perspective réelle.

Continuité et innovation

« Le T.G.V. 001 » se place sous le double signe de la continuité et de l’innovation. Ces deux constituants du progrès sont déjà manifestes dans la politique d’accroissement des vitesses que la S.N.C.F. a menée depuis la guerre et qu’elle entend poursuivre.

Le point de départ de cette évolution se situe le 28 mars 1955 lorsque 2 locomotives, remorquant 3 voitures, ont atteint sur la ligne des Landes la vitesse de 330 km/h, donnant ainsi à la France le record du monde de vitesse sur rail que nous détenons encore.

A partir de cet exploit, réalisé avec une rame expérimentale et grâce aux progrès techniques qui l’ont rendu possible, nous avons pu relever jusqu’à 200 km/h la vitesse de nos grands trains commerciaux sur des lignes existantes. Ces réalisations, qui ont donné à la S.N.C.F. un rôle incontesté de leader mondial dans le domaine des vitesses ferroviaires, ont été acquises au terme d’une évolution dont les étapes marquantes sont les suivantes :

– octobre 1965 : le « Mistral » roule à 160 km/h sur la ligne électrifiée Paris-Lyon

– mai 1967 : le « Capitole » roule à 200 km/h sur la ligne électrifiée Paris-Toulouse

– mars 1970 : les turbotrains E.T.G. roulent à 160 km/h sur la ligne non électrifiée Paris- Cherbourg

– mai 1971 : « l’Aquitaine » roule à 200 km/h sur la ligne électrifiée Paris-Bordeaux

– mars 1972 : chaque jour, sur la S.N.C.F.

820 km sont parcourus à 200 km/h ; 20 000 km sont parcourus à 160 km/h dont 4 200 km par des turbotrains. Dans ce cheminement vers des vitesses de plus en plus élevées, il convient de marquer tout particulièrement l’avènement de la turbine aéronautique à la traction ferroviaire : C’est en 1966 que le ministère de l’Air a bien voulu prêter à la S.N.C.F., aux fins d’expérimentation, une turbine TURMO III, construite pour l’hélicoptère Super-Frelon. En 1967, cette turbine a été installée sur un autorail existant pour constituer un élément automoteur d’un type entièrement nouveau. Pendant les années 1967 à 1969, cet engin a fait l’objet d’essais méthodiques au cours desquels on a pu dépasser 200 km/h et même atteindre 250 km/h.

Les résultats de ces essais, très favorables aux plans technique et économique, nous ont permis, pour la première fois, d’envisager la réalisation des grandes vitesses sur les lignes existantes non électrifiées.

La S.N.C.F. a ainsi fait construire une première série de 10 turbotrains E.T.G., qu’elle a affectés depuis le mois de mars 1970 à la desserte de la ligne Paris-Caen- Cherbourg. Capables de rouler à 180 km/h, ces engins sont exploités en service commercial à 160 km/h ; à la fin de ce mois, ils auront parcouru 5 millions de kilomètres dans d’excellentes conditions.

Première ligne française et première ligne d’Europe desservie par turbotrain, l’artère Paris- Caen-Cherbourg bénéficie depuis 1970 d’une desserte de grande qualité : 14 liaisons Paris- Caen, les plus rapides en 1 h 49 à 131 km/h de moyenne ; et 6 liaisons Paris-Cherbourg sont assurées journellement. Devant le succès commercial de cette première expérience, la S.N.C.F. a décidé :

– d’une part, d’acquérir 4 rames E.T.G. supplémentaires pour compléter le parc des 10 premières, insuffisant certains jours ;

– d’autre part, d’étudier et de faire construire de nouveaux engins pour améliorer la desserte d’autres relations non électrifiées de son réseau.

Dans les mois qui viennent, la S.N.C.F. va recevoir livraison des turbotrains de cette deuxième génération baptisés R.T.G. .Propulsés par 2 turbines, ils seront capables d’atteindre la vitesse de 200 km/h dans la mesure où le permettront le tracé et le profil des lignes parcourues. Beaucoup plus confortables que leurs devancières puisqu’elles comporteront le conditionnement d’air, offrant une capacité plus grande, ces rames nous permettront de réaliser des relations rapides sur les lignes transversales qui franchissent, avec des profils difficiles, le Massif Central et le Jura.

Pendant l’hiver 1972-1973, un premier service commercial sera créé sur Lyon-Strasbourg et l’année 1973 verra la refonte complète du service sur. les 3 grandes transversales Lyon-Strasbourg, Lyon-Nantes et Lyon-Bordeaux. L’introduction de turbotrains R.T.G. sur d’autres lignes non électrifiées ou partiellement électrifiées telles que Paris- Clermont, Paris-Bâle, Bordeaux- Marseille fait actuellement l’objet d’études économiques approfondies dont les résultats, s’ils sont favorables, pourraient entraîner la commande de nouvelles rames R.T.G. dès cette année. Toutes ces augmentations de vitesse qui se traduisent en fait par de véritables modernisations des dessertes voyageurs ont été soigneusement préparées par des expérimentations préalables et sont réalisées dans des conditions donnant toutes garanties quant à la sécurité, au confort et à la rentabilité. L’accueil de la clientèle s’est toujours révélé excellent, ainsi qu’en témoignent les 2 exemples suivants :

– la fréquentation du « Capitole » a augmenté de 30 % depuis qu’il roule à 200 km/h

– la fréquentation de la ligne Paris-Caen- Cherbourg a été majorée de 25 % par la mise en service des turbotrains.

La charpente de caisse de la motrice. © Ph.SNCF

Une indispensable mutation

Ces relèvements très importants de la vitesse des trains de voyageurs ont été réalisés, j’y insiste, sur des lignes existantes et il est remarquable que des voies, établies il y a plus de cent ans, aient pu permettre de tels résultats sans remaniements profonds ; c’est pour moi l’occasion de saluer l’intelligence et la hauteur de vues de ceux qui, au siècle dernier, ont su tracer nos grandes lignes de chemin de fer pour ménager l’avenir et faire ainsi oeuvre durable ; cet exemple mérite d’être médité. Il apparaît, malheureusement, qu’avec la vitesse de 200 km/h, nous touchons au maximum permis par celles des lignes actuelles qui sont les mieux tracées. Pour aller au-delà, il est indispensable d’opérer une mutation sous les deux aspects suivants :

– d’une part créer des lignes nouvelles dont l’implantation soit déterminée, non plus comme autrefois par le profil en long (c’est- à-dire par la recherche de rampes les plus faibles possibles), mais par le tracé (c’est-à-dire par l’élimination des courbes de petit rayon) ;

– d’autre part séparer autant que possible le trafic voyageurs, très rapide, du trafic marchandises, beaucoup plus lent, alors que ces deux catégories de trafic ont été, jusqu’ici acheminées par les mêmes voies.

Les réflexions et études faites, tant en ce qui concerne la technique que l’économie du transport par chemin de fer, ont conduit les différents réseaux qui, dans le monde entier, s’intéressent à l’accroissement des vitesses ferroviaires à envisager la construction de lignes nouvelles tracées pour 300 km/h et exploitées en première étape à 250 ou 260 km/h.

Il en est ainsi notamment :

– au Japon, pour la nouvelle ligne du San-Yo, dont la mise en service vient d’avoir lieu.

– en Italie, pour la ligne « direttissima » Florence-Rome, dont la construction est déjà largement entamée.

– en France, avec l’étude du projet de liaison nouvelle à grande vitesse Paris-Lyon qui intéressera tout le Sud-Est de la France.

Mais les perspectives sont beaucoup plus vastes et il en sera ainsi pour les lignes d’Europe occidentale, qui formeront ce que Louis Armand avait appelé « l’Europolitain » basé sur le triangle Paris-Londres- Bruxelles.

La réalisation de l’Europolitain apportera une mutation profonde dans le transport des voyageurs en Europe occidentale, puisqu’il permettra d’étendre à la plupart des agglomérations de moyenne importance le bénéfice de relations jusqu’alors réservées aux capitales et aux très grandes villes. Ces relations présenteront toutes les qualités traditionnellement reconnues à nos grands trains, à savoir : une sécurité quasi totale, un confort suffisant pour permettre le repos ou le travail, une capacité et des tarifs tels qu’ils mettent le transport à la portée de tous.

A ces qualités s’ajoutera enfin la vitesse, ainsi que le montrent les durées de trajet ci-dessous :

– Paris-Londres : 2 h 32

– Paris-Bruxelles : 1 h 29

– Paris-Lyon : 2 h

– Paris-Saint-Etienne : 2 h 37

– Paris-Lille : 1 h 07 :

– Paris-Cologne : 3 h 50

– Paris-Genève : 3 h 19

– Londres-Bruxelles : 2 h 12

– Lille-Le Creusot : 2 h 52

– Arras-Saint-Etienne : 3 h 45

– Londres-Lille : 1 h 50

– Douai-Bourgen-Bresse : 2 h 45

– Lille-Lyon : 3 h 22

– Paris-Chambéry : 3 h 02

– Lille-Rotterdam : 2 h 25

Vitesse et qualité pour tous …

Ce programme peut paraître ambitieux, mais nous sommes convaincus qu’il est parfaitement réalisable, car l’introduction des turbotrains dans la technique du transport ferroviaire a pour effet de rendre rentable à la fois pour le chemin de fer et pour la collectivité, la construction de nouvelles infrastructures pour les dessertes voyageurs à très grande vitesse et haute fréquence.

C’est pour préfigurer et pour préciser ces turbotrains de la troisième génération que la S.N.C.F. a commandé, en 1969, au groupement Alsthom, Brissonneau, le Matériel de Traction Electrique (MTE) et Turboméca, la rame expérimentale T.G.V. 001.

Faut-il tant de précautions, me direz-vous, avant de construire un matériel de série destiné à des vitesses de 250 à 300 km/h, alors qu’il y a dix-sept ans déjà, deux locomotives françaises avaient atteint 330 km/h ? La réponse à cette question consiste à souligner les différences qui séparent une performance exceptionnelle dont les promoteurs avaient parfaitement mesuré l’audace, et l’ambition de rouler à 260 km/h à longueur d’année, quelles que soient les conditions météorologiques, avec la régularité et la sécurité que le chemin de fer considère comme des impératifs permanents.

Certes la continuité, ici encore, a été mise à profit et le T.G.V. 001 incorpore, dans sa structure, dans ses organes de propulsion, de roulement, de suspension et de transmission, les acquisitions précieuses des essais antérieurs sanctionnées par une expérience quotidienne. Mais la place faite à l’innovation est vraiment considérable.

Les groupes propulseurs, les alternateurs, les moteurs électriques de traction, la conjonction des différents moyens de freinage, le système de conditionnement d’air, l’articulation des caisses, les équipements électroniques de sécurité constituent, entre autres, des solutions originales qui ont fait appel à la technique aéronautique ou ferroviaire la plus avancée. Bien qu’il ne s’agisse pas d’une innovation technique, la présence simultanée de places de 2e classe et de 1re classe, affirme de façon concrète l’objectif de la S.N.C.F. visant à mettre la qualité et la vitesse du transport à la portée de tous.

Cette rame T.G.V. 001 étant construite, l’ampleur des innovations qu’elle comporte et des perspectives qu’elle ouvre, appelle une longue série d’essais pour valider les études théoriques et dégager la technologie optimale. Ces essais comportent :

– une partie à poste fixe en usine qui a duré trois mois et qui est pratiquement terminée aujourd’hui et de la façon la plus satisfaisante.

– une deuxième phase à des vitesses croissant jusqu’à 200 km/h sur les voies de la plaine d’Alsace au cours des mois d’avril et mai. – une troisième phase à des vitesses pouvant atteindre 300 km/h sur la ligne des Landes avec l’ambition d’effectuer plus de 200 000 km à des vitesses supérieures à 250 km/h pour tester l’endurance.

Il serait lassant d’exposer en détail la consistance de tous ces essais. Disons simplement qu’ils comporteront :

– des investigations d’ordre mécanique avec mesures de contraintes dans les organes les plus exposés.

– des essais de thermodynamique et de mécanique des fluides sur les turbines et leurs dispositifs d’admission et d’échappement.

– des essais d’aérodynamique sur la résistance à l’avancement et l’effet des croisements à grande vitesse.

– des essais électriques sur le circuit de puissance de la transmission électrique et sur les circuits de régulation et de contrôle.

– des essais sur les différents systèmes de frein utilisés.

– enfin évidemment des investigations détaillées sur la tenue en voie et le confort.

On voit que nos départements techniques et, en particulier, notre département d’essais, ont avec cet engin un outil exceptionnel pour étendre leurs connaissances et préparer l’avenir. Cette réalisation d’avant-garde est le fruit de multiples efforts. Les services de recherche et les départements techniques de la S.N.C.F., les bureaux d’études et les usines des constructeurs ferroviaires et aéronautiques, les organismes d’Etat que sont le Centre d’Essais des Propulseurs et l’Office national de Recherches aérospatiales y ont participé ; au nom de la S.N.C.F., je les en remercie. Le T.G.V. 001 est né de l’imagination, des calculs, du travail et de la conscience professionnelle de beaucoup d’hommes ; c’est pourquoi il est porteur de beaucoup d’espoirs.

Qu’ajouterions-nous à cette conclusion à laquelle nous avons emprunté notre titre ? Sinon que, croyant passionnément au chemin de fer et à son avenir, nous partageons ces espoirs : nous sommes fermement convaincus qu’un jour viendra où nous pourrons rendre compte dans cette revue, qui cherche avant tout à témoigner de ce qu’est et peut-être le chemin de fer, du premier voyage du T.G.V. sur une ligne entièrement nouvelle.

Le turbotrain expérimental

La S. N. C. F. assure depuis mars 1970 une desserte cadencée de la ligne Paris- Cherbourg au moyen d’éléments à turbine à gaz E.T.G. .La mise en service de ces matériels faisait suite à l’expérimentation très poussée et très concluante d’un prototype réalisé à partir d’un élément automoteur de 330 kW (T.G.S.). Ce prototype et la série des E.T.G. font appel à la fois à la turbine à gaz aéronautique TURMO III F1 construite par Turbomeca et au moteur diesel. A la suite des bons résultats obtenus avec ces matériels, une nouvelle génération d’éléments automoteurs doit entrer en service à la fin de 1972 sur des grandes relations non électrifiées. Ces nouveaux éléments désignés R.T.G. dont la capacité est plus importante que celle des E.T.G. ne font plus appel au moteur diesel et sont équipés de deux turbines à gaz (turbomoteurs) du type TURMO III F1.

Les E.T.G. et R.T.G. sont conçus respectivement pour des vitesses maximales de 180/200 km/h et sont destinés à tirer le meilleur parti des grandes lignes non électrifiées en circulant à la vitesse maximale de 160 km/h dans le cadre de la signalisation existante ou à 200 km/h après installation de la préannonce sur certaines sections. Il est possible d’envisager des vitesses supérieures et, à ce sujet, il faut rappeler que le turbotrain expérimental a effectué plus de cinq cents marches à plus de 200 km/h et a atteint 252 km/h.

Sur des lignes nouvelles dont le tracé ne comportera que des courbes de très grand rayon on pourra atteindre des vitesses comprises entre 250 et 300 km/h. C’est pour préparer le matériel correspondant à ces nouvelles infrastructures que la S.N.C.F. a fait construire un turbotrain expérimental à très grande vitesse T.G.V. 001 qui se distingue des E.T.G. et R.T.G. par un aérodynamisme plus poussé en vue de réduire la résistance à l’avancement. Ce T.G.V., mû par quatre turbomoteurs, est équipé d’une transmission électrique qui permet de répartir la puissance sur de nombreux essieux moteurs, ce qui est favorable du point de vue de l’adhérence et permet en outre d’utiliser le freinage rhéostatique. Le T.G.V. expérimental qui ne comporte qu’une composition réduite pourrait offrir environ 300 places en service commercial par adjonction de remorques supplémentaires. Les essais à grande vitesse de ce prototype doivent se dérouler sur la ligne des Landes dans le courant de l’été 1972. Nous avons donné le programme des essais dans notre n° 1319. Les recherches, au cours des essais, porteront en particulier sur la stabilité, le freinage, l’aérodynamisme, la signalisation.

Suite la semaine prochaine sur ce site ou dans le numéro 3875 de La Vie du Rail !

Cet article est tiré du n°1337 paru le 9 avril 1972 dans La Vie du Rail dont voici la couverture ci-dessous :

Cet article est tiré du numéro 3873 de La Vie du Rail.

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