{"id":517,"date":"2012-05-30T01:00:44","date_gmt":"2012-05-29T23:00:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.odilemojon.fr\/?p=517"},"modified":"2026-01-11T11:22:29","modified_gmt":"2026-01-11T10:22:29","slug":"par-yves-paumier-en-mars-1994-lallemagne-envisageait-de-construire-une-premiere-ligne-du-transrapid-hambourg-berlin-projet-saborde-par-la-suite-pourtant-les-ingenieurs-avaient-resolu-les","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.odilemojon.com\/?p=517","title":{"rendered":"SwissMetro : un Maglev sous vide"},"content":{"rendered":"

par Yves Paumier<\/strong><\/p>\n

article publi\u00e9 le 6 d\u00e9cembre 2009 dans le journal Nouvelle Solidarit\u00e9<\/p>\n

En mars 1994, l\u2019Allemagne envisageait de construire une premi\u00e8re ligne du Transrapid Hambourg-Berlin, projet sabord\u00e9 par la suite. Pourtant, les ing\u00e9nieurs avaient r\u00e9solu les principaux probl\u00e8mes techniques du train \u00e0 l\u00e9vitation magn\u00e9tique (Maglev). C\u2019est en Chine que le premier Maglev verra le jour.<\/a><\/em><\/p>\n

Le moins que l\u2019on puisse dire est que la gestation de cette technologie fut longue, puisque l\u2019id\u00e9e de se d\u00e9placer gr\u00e2ce \u00e0 un syst\u00e8me \u00e9lectromagn\u00e9tique apparut pour la premi\u00e8re fois dans les ann\u00e9es 30 avec Hermann Kemper.<\/p>\n

L\u2019ing\u00e9nieur suisse Rodolphe Nieth fait partie de cette g\u00e9n\u00e9ration d\u2019am\u00e9nagistes qui ont \u00e9labor\u00e9 de grandes id\u00e9es depuis une vingtaine d\u2019ann\u00e9es. Son propre projet, un m\u00e9tro \u00e0 l\u00e9vitation magn\u00e9tique baptis\u00e9 SwissMetro, permettrait de relier chaque ville principale de la Conf\u00e9d\u00e9ration en 12 minutes. Sa particularit\u00e9 par rapport au maglev Transrapid allemand\u00a0: il se d\u00e9placera dans un tunnel sous vide – ou plut\u00f4t sous tr\u00e8s basse pression.<\/em><\/p>\n

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Allons-nous conna\u00eetre une r\u00e9volution technologique dans les transports ferroviaires\u00a0? Du premier train \u00e0 vapeur jusqu\u2019au TGV, la roue a subi des am\u00e9liorations techniques importantes. Cependant, nous sommes toujours rest\u00e9s dans le m\u00eame cadre, celui de la roue. Aujourd\u2019hui, gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019introduction de principes physiques nouveaux comme la l\u00e9vitation magn\u00e9tique, nous allons vivre un saut technologique qui transformera radicalement la soci\u00e9t\u00e9 et la vie de chaque citoyen.<\/a><\/p>\n

Mais avant de se pencher sur le SwissMetro, et afin de mieux appr\u00e9cier les enjeux de cette nouvelle technologie, regardons comment et dans quelles conditions le chemin de fer est n\u00e9 au d\u00e9but du si\u00e8cle pass\u00e9.<\/p>\n

L\u2019approche technique<\/h2>\n

De tout temps, l\u2019homme a eu besoin de transporter des charges lourdes. Au m\u00eame rythme que la population et l\u2019urbanisation, les besoins de transports pour l\u2019agriculture, les carri\u00e8res et les mines croissaient. L\u2019homme a trouv\u00e9 dans la nature certaines r\u00e9ponses encore satisfaisantes aujourd\u2019hui comme, par exemple, les rivi\u00e8res. Etant donn\u00e9 que les carri\u00e8res et les mines ne se trouvaient pas toujours \u00e0 proximit\u00e9 d\u2019un axe fluvial, il fallait creuser des canaux. C\u2019est ce que fit Vauban (1633-1707) pour acheminer les pierres des Vosges jusqu\u2019\u00e0 la ville nouvelle qu\u2019il voulait construire dans la plaine d\u2019Alsace, Neuf-Brissac.<\/p>\n

Sur terre, la route empierr\u00e9e fut la solution courante – solution peu satisfaisante car des orni\u00e8res se formaient vite sous le poids des charges. Dans les mines, l\u2019on essaya alors de poser des planches jointives sous les roues cercl\u00e9es de fer des tombereaux mais, h\u00e9las, elles s\u2019usaient trop vite ou se cassaient. Certains retir\u00e8rent alors le cerclage de fer des roues, trop agressif pour les bois. Ensuite, il fallut all\u00e9ger le tombereau. Enfin, d\u2019autres propos\u00e8rent – quelle audace\u00a0! – de poser des bandes de fer sur les planches. A cette \u00e9poque, le fer \u00e9tait r\u00e9serv\u00e9 aux usages nobles (les armes, la ferronnerie,…) mais de l\u00e0 \u00e0 en mettre sous les roues de charrois plein de terre… C\u2019est ce qui fut pourtant r\u00e9alis\u00e9 avec bonheur. Cela fonctionnait si bien qu\u2019un probl\u00e8me inattendu apparut\u00a0: les chariots allaient trop vite dans les pentes et se heurtaient aux vo\u00fbtes des galeries de la mine. Quelqu\u2019un d\u2019ing\u00e9nieux trouva bon d\u2019ajouter un bourrelet au bord ext\u00e9rieur des bandes de fer, puis sur le bord des roues ferr\u00e9es. Au croisement des galeries, il n\u2019y avait pas ce rebord ce qui permettait de faire tourner le tombereau dans l\u2019autre direction.<\/p>\n

Ainsi apr\u00e8s une trentaine d\u2019ann\u00e9es d\u2019\u00e9volutions et d\u2019inventions (aiguillages,…) on aboutit \u00e0 la solution retenue universellement\u00a0: un essieu de roues d\u2019acier \u00e9paul\u00e9es reposant sur une voie de rails d\u2019acier en forme de champignon, l\u00e9g\u00e8rement inclin\u00e9s vers le centre et pos\u00e9s sur des traverses (poutres de bois) non jointives, le tout sur un ballast de cailloux. Ce choix fut le bon car le contact acier sur acier est celui qui offrait le plus d\u2019adh\u00e9rence pour un moindre frottement.<\/p>\n

Tout ceci ne faisait pas encore un train. II fallait lui ajouter la machine \u00e0 vapeur. Dans l\u2019Europe du XIX\u00e8me si\u00e8cle, l\u2019animal ou l\u2019homme, et m\u00eame l\u2019enfant constituaient la force motrice principale. C\u2019\u00e9tait aussi le cas dans les mines de Saint-\u00c9tienne (cr\u00e9\u00e9es par l\u2019Ordonnance de 1823), que nous prendrons en exemple. Apr\u00e8s extraction, le minerai \u00e9tait achemin\u00e9 vers la Loire. La t\u00e2che \u00e9tait facilit\u00e9e par le d\u00e9nivellement\u00a0: il suffisait de descendre sur une bonne voie ferr\u00e9e pour atteindre Andrezieux-sur-Loire. Les chevaux remontaient ensuite les tombereaux vides vers la mine. Mais pour augmenter la production, il fallait trouver une autre solution de traction. On essaya la machine \u00e0 vapeur qui servait d\u00e9j\u00e0, en poste fixe, comme pompe d\u2019extraction de l\u2019eau de ruissellement du fond des mines. L\u2019\u00e9nergie provenait de la condensation de la vapeur en eau dans un cylindre. Ce fut un \u00e9chec\u00a0: les chevaux allaient plus vite que la machine.<\/p>\n

Il semble malgr\u00e9 tout plus simple d\u2019am\u00e9liorer l\u2019outil que la nature\u00a0: on avait d\u00e9j\u00e0 les meilleurs chevaux de trait, mais les Anglais avaient mis au point une meilleure machine. Elle tirait son \u00e9nergie non pas de la condensation de la vapeur, mais de la qualit\u00e9 du gaz vapeur d\u2019eau vive tr\u00e8s dynamique, qui se condensait \u00e0 l\u2019air libre\u00a0; elle crachait la vapeur en grands panaches, au lieu d\u2019attendre de la condenser. On l\u2019acheta, puis une autre encore meilleure qui rempla\u00e7ait la grande marmite d\u2019eau bouillante par de nombreux tubes l\u00e9ch\u00e9s par les flammes. L\u2019efficacit\u00e9 augmenta, mais le poids de l\u2019engin aussi et la machine enfon\u00e7a la voie dans la terre. En all\u00e9geant la machine, le manque d\u2019adh\u00e9rence l\u2019emp\u00eachait de tirer le train de tombereaux. Alors, on construisit une machine \u00e0 vapeur vive lourde, sur une voie lourde. En Angleterre, James Watt (1736-1819) fit encore quelques inventions indispensables comme un autor\u00e9gulateur qui dispensait les chauffeurs de r\u00e9glages incessants. La machine moderne \u00e9tait n\u00e9e dans ses grandes lignes.<\/p>\n

Cette r\u00e9volution que fut l\u2019invention du train au XIX\u00e8me si\u00e8cle se limita-t-elle aux besoins de la mine\u00a0? Non, car on aboutit tr\u00e8s vite \u00e0 la cr\u00e9ation de nouveaux commerces. L\u2019existence des manufactures de Saint-\u00c9tienne est li\u00e9e \u00e0 l\u2019apparition d\u2019un commerce de gros, remontant depuis le Rh\u00f4ne et la Loire. L\u2019enrichissement de la bourgeoisie nouvelle suscita partout et dans tous les domaines, l\u2019id\u00e9e de r\u00e9seaux. C\u2019est par exemple, l\u2019\u00e9poque o\u00f9 naquirent les Compagnies d\u2019Orl\u00e9ans, du midi, du Nord \u00e0 partir de la premi\u00e8re ligne touristique, sans vocation fonctionnelle, entre le quartier prol\u00e9taire et marginal de Paris Saint-Lazare et le ch\u00e2teau de Saint-Germain-en-Laye. Parall\u00e8lement, Eug\u00e8ne Freyssinet (1879-1962) lan\u00e7a la construction d\u2019un r\u00e9seau de canaux.<\/p>\n

L\u2019approche technique que nous venons de d\u00e9crire consiste en une addition des diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments\u00a0: voie ferr\u00e9e + machine \u00e0 vapeur = train. En fait, il s\u2019agit d\u2019une description a posteriori de l\u2019invention. Dans notre exemple, les besoins sp\u00e9cifiques de la mine n\u00e9cessitent la mise en \u0153uvre de r\u00e9ponses techniques. Pouss\u00e9es par la demande accrue, celles-ci \u00e9voluent. A un certain moment la complexit\u00e9 et la sp\u00e9cialisation aboutissent \u00e0 la naissance d\u2019une technologie et d\u2019un corps professionnel \u00e0 part enti\u00e8re, les cheminots, qui cr\u00e9ent une \u00e9conomie li\u00e9e \u00e0 un produit ou un service nouveau, et qui vont m\u00eame jusqu\u2019\u00e0 influencer la culture du moment.<\/p>\n

Cette approche, dite \u00ab\u00a0lib\u00e9rale\u00a0\u00bb, m\u00eame si elle para\u00eet logique, est parfaitement fausse pour rendre compte de l\u2019apparition d\u2019une nouvelle technologie. En effet, l\u2019invention ne na\u00eet pas d\u2019un besoin, mais d\u2019une id\u00e9e.<\/p>\n

L\u00e9onard de Vinci (1452-1519)<\/a>, avait eu trois si\u00e8cles plus t\u00f4t, une id\u00e9e\u00a0: remplacer la force musculaire par la force m\u00e9canique, \u00e0 une \u00e9poque o\u00f9 aucun besoin ne s\u2019en faisait sentir. II avait \u00e9labor\u00e9 une solution sous la forme d\u2019un cylindre utilisant de la poudre noire. Bien plus tard, Gottfried Leibniz (1646-1716)<\/a>, relan\u00e7a les \u00e9tudes sur L\u00e9onard \u00e0 l\u2019Acad\u00e9mie des Sciences de Jean-Baptiste Colbert<\/a>, et Denis Papin (1647-1714) reprit l\u2019id\u00e9e (1687). Les Anglais donn\u00e8rent refuge \u00e0 Papin et \u00e0 son invention qu\u2019ils enterr\u00e8rent pendant pr\u00e8s d\u2019un si\u00e8cle, malgr\u00e9 le fardier de Cugnot (1771). La r\u00e9volution am\u00e9ricaine permit \u00e0 Robert Fulton (1765-1815) de d\u00e9velopper la machine \u00e0 vapeur pour la navigation sur l\u2019Hudson. Finalement, l\u2019Angleterre d\u00e9cida d\u2019utiliser la machine \u00e0 vapeur car elle permettait d\u2019extraire l\u2019eau de ruissellement, et donc de creuser plus profond\u00e9ment les mines. C\u2019est alors le d\u00e9but de la R\u00e9volution industrielle gr\u00e2ce, non pas aux pragmatiques soucieux d\u2019accro\u00eetre leur productivit\u00e9 mais \u00e0 l\u2019id\u00e9e de L\u00e9onard de Vinci, Gottfried Leibniz et Denis Papin de remplacer le travail musculaire de l\u2019homme par des machines. Tant pis pour les pragmatiques, mais les grandes avanc\u00e9es de l\u2019histoire sont l\u2019\u0153uvre d\u2019id\u00e9alistes.<\/p>\n

Les transports en Suisse<\/h2>\n

Depuis plus de 150 ans d\u00e9j\u00e0, la Conf\u00e9d\u00e9ration Helv\u00e9tique a une politique volontariste en mati\u00e8re de transport public.<\/p>\n

Pour ses chemins de fer, suite \u00e0 l\u2019ach\u00e8vement des premiers tunnels alpins du Saint-Gothard (1882) et du Simplon (1906), elle a r\u00e9alis\u00e9 l\u2019\u00e9lectrification de ses 71 r\u00e9seaux pendant la premi\u00e8re guerre mondiale. Cette conf\u00e9d\u00e9ration a toujours pratiqu\u00e9, la \u00ab\u00a0d\u00e9centralisation concentr\u00e9e\u00a0\u00bb en ce qui concerne l\u2019\u00e9nergie, la poste (tr\u00e8s impliqu\u00e9e dans les transports secondaires et le d\u00e9senclavement par les cars postaux) et les transports. Inversement, la France aurait plut\u00f4t tendance \u00e0 pratiquer la \u00ab\u00a0centralisation d\u00e9concentr\u00e9e\u00a0\u00bb ou la \u00ab\u00a0d\u00e9concentration centralis\u00e9e\u00a0\u00bb – ce qui est probablement l\u2019un des facteurs qui conduisit Louis Armand \u00e0 souhaiter que la France ait une structure conf\u00e9d\u00e9rale.<\/p>\n

Il serait donc facile, dans le m\u00eame esprit, de relier les 6,6 millions d\u2019habitants suisses par un chemin de fer souterrain comme on relierait des quartiers d\u2019une grande ville, d\u2019autant plus que le relief suisse rend la tr\u00e8s grande vitesse impraticable sur des distances longues.<\/p>\n

Par ailleurs, du fait qu\u2019en Suisse les distances sont relativement courtes, les frais d\u2019amortissement et d\u2019exploitation des syst\u00e8mes de transport sont difficilement recouvrables par les recettes directes, sur le plan comptable. La plupart du temps, les investissements sont couverts par des dotations conf\u00e9d\u00e9rales ou cantonales plut\u00f4t que par des emprunts comme \u00e0 la SNCF, et pour les trafics locaux et r\u00e9gionaux, le recouvrement des frais d\u2019exploitation est \u00ab\u00a0aid\u00e9\u00a0\u00bb par diverses indemnit\u00e9s et subventions – m\u00eame pour les r\u00e9seaux priv\u00e9s comme le Jungfraubahn ou le Brig-Visp-Zermatt, tr\u00e8s largement b\u00e9n\u00e9ficiaires par leur monopole touristique.<\/p>\n\n\n\n\n
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Mais dans les deux derniers si\u00e8cles, il n\u2019y a gu\u00e8re que les ultralib\u00e9raux qui n\u2019ont pas compris qu\u2019une v\u00e9ritable politique d\u2019am\u00e9nagement a son prix\u00a0; d\u2019ailleurs a-t-on jamais demand\u00e9 \u00e0 chaque kilom\u00e8tre de voie routi\u00e8re publique ou de canalisation d\u2019eau qu\u2019il soit rentable isol\u00e9ment\u00a0? Les Suisses, souvent tax\u00e9s d\u2019un conservatisme archa\u00efque, ont compris depuis belle lurette ces r\u00e8gles de base\u00a0: pour un tel syst\u00e8me, ils paient fiscalement \u00e0 peu pr\u00e8s 1500 francs fran\u00e7ais [300\u20ac] par personne. De plus, s\u2019il prend la peine de les utiliser, le citoyen suisse paie le prix au kilom\u00e8tre ferroviaire deux fois et demi plus cher qu\u2019en France\u00a0; ceci est d\u2019autant plus \u00e9tonnant dans un pays o\u00f9 l\u2019automobile assure 8% des d\u00e9placements, o\u00f9 la part du rail dans le trafic du fret atteint 42% (Transit inclus) et o\u00f9 l\u2019Union Europ\u00e9enne n\u2019est pas l\u00e0 pour octroyer des cr\u00e9dits bon march\u00e9 ou des subventions.<\/p>\n

Les Suisses entendent continuer dans la m\u00eame voie\u00a0: ils ont d\u00e9j\u00e0 approuv\u00e9 par r\u00e9f\u00e9rendum deux grands projets. Le premier appel\u00e9 RAIL 2000, est une sorte de remise \u00e0 niveau g\u00e9n\u00e9rale du service voyageur, qui engendrerait des temps de parcours moins longs et offrirait une liaison par demi-heure et par direction sur toutes les lignes du pays. RAIL 2000 a re\u00e7u l\u2019aval du Conseil F\u00e9d\u00e9ral en 1985 avant d\u2019\u00eatre approuv\u00e9 par la population lors de la votation nationale du 6 d\u00e9cembre 1987. Le second, approuv\u00e9 par les Suisses le 28 septembre 1992, est le projet des Nouvelles Lignes Ferroviaires Alpines (NFLA) qui a \u00e9t\u00e9 propos\u00e9 par le gouvernement de Berne dans le cadre d\u2019un accord sur le transit conclu peu avant l\u2019Europe des douze. Ceci offre une perspective d\u2019expansion des \u00ab\u00a0routes roulantes\u00a0\u00bb que les Suisses et les Autrichiens ont mis en place pour r\u00e9sorber le flux nord-sud des camions de plus de 28 tonnes en transit dans leurs pays respectifs. Ces travaux devraient d\u00e9buter en 1996 et terminer en 2006 cot\u00e9 L\u00f6tschberg -Simplon (un tunnel long de 33 km) et en 2015 cot\u00e9 Saint-Gothard -Mont Ceneri (Un tunnel de 55 km et un autre de 12,5 km). Souvent qualifi\u00e9 de \u00ab\u00a0chantier du si\u00e8cle\u00a0\u00bb, le projet des NFLA pr\u00e9voit la r\u00e9alisation de deux liaisons ferroviaires \u00e0 travers la Suisse qui exigera le per\u00e7age, en terrain difficile, de larges tunnels totalisant deux fois la longueur du tunnel sous la manche.<\/p>\n

Dans cette \u00ab\u00a0cit\u00e9\u00a0\u00bb \u00e9tendue de 41 293 km2, les citoyens sont souvent humbles devant la \u00ab\u00a0grande vitesse classique\u00a0\u00bb des pays voisins \u00ab\u00a0nos trains ne doivent pas rouler aussi vite que possible, mais aussi rapidement que n\u00e9cessaire\u00a0\u00bb. La formule illustre \u00e0 merveille la probl\u00e9matique du transport helv\u00e9tique\u00a0: aucune ville n\u2019atteint le million d\u2019habitants – Berne o\u00f9 si\u00e8ge le Parlement F\u00e9d\u00e9ral en compte 300 000, Z\u00fcrich 840 000, Gen\u00e8ve 380 000, B\u00e2le 350 000 et Lausanne 260000 – et ces agglom\u00e9rations sont \u00e9loign\u00e9es les unes des autres de 70 km en moyenne. Le r\u00e9seau, remarquablement maill\u00e9, ne comporte pas \u00e0 proprement parler, d\u2019axes lourds supportant une tr\u00e8s forte concentration de trafic… d\u2019o\u00f9 le succ\u00e8s de l\u2019horaire cadenc\u00e9 \u00e0 une heure, entr\u00e9 en vigueur au printemps 1982.<\/p>\n

La Suisse veut \u00e9largir la formule avec RAIL 2000. Ce programme, \u00e9galement inspir\u00e9 par des consid\u00e9rations d\u2019ordre id\u00e9ologique, vise \u00e0 \u00e9tablir une synergie totale entre les diff\u00e9rents modes de transport collectif. II doit se traduire par une syst\u00e9matisation des correspondances et \u00e0 terme un cadencement \u00e0 la demi-heure des trains des CFF et d\u2019une part importante des trains secondaires. La Conf\u00e9d\u00e9ration h\u00e9site devant son co\u00fbt total (10 milliards de francs suisses), mais \u00e9tant donn\u00e9 que le projet inspire toutes les modernisations des r\u00e9seaux ferroviaires, RAIL 2000 avance aussi rapidement que n\u00e9cessaire.<\/p>\n

En v\u00e9rit\u00e9 l\u2019on voit bien que RAIL2000, NFLA et SwissMetro ne sont nullement en concurrence mais compl\u00e9mentaires comme les autoroutes avec les autres voies routi\u00e8res. Le projet NFLA r\u00e9pond \u00e0 un besoin urgent concernant les marchandises en transit (actuelles et pr\u00e9visibles) \u00e0 travers le pays et sans celui-l\u00e0, l\u2019on aurait \u00e0 faire des travaux encore plus titanesques pour d\u00e9gorger le r\u00e9seau routier, ou forcer ces flux \u00e0 contourner la Suisse. Ce projet conditionne aussi les rapports avec les pays voisins ainsi que l\u2019int\u00e9gration \u00e9ventuelle de la Conf\u00e9d\u00e9ration dans l\u2019Union Europ\u00e9enne. La Suisse peut s\u2019abstenir de la remise \u00e0 niveau du r\u00e9seau ferroviaire classique, mais ceci marquerait une rupture totale avec la politique d\u2019am\u00e9nagement du territoire qu\u2019elle pratique avec succ\u00e8s depuis un si\u00e8cle ou deux.<\/p>\n

En ce qui concerne SwissMetro, ce projet requiert des qualit\u00e9s politiques devenues tr\u00e8s rares, comme la hardiesse, l\u2019audace ou le panache d\u2019un Andr\u00e9 Citro\u00ebn. Comme pour les deux autres projets, SwissMetro appara\u00eet indispensable. Indispensable car la Suisse est trop petite pour avoir des services a\u00e9riens int\u00e9rieurs efficaces, et trop montagneuse pour avoir des autoroutes ad\u00e9quates ou des trains \u00e0 grande vitesse.<\/p>\n

L\u2019Europe trouverait par ailleurs un int\u00e9r\u00eat \u00e0 collaborer avec la Conf\u00e9d\u00e9ration qui de son cot\u00e9 cherche une certaine collaboration industrielle\u00a0; elle dispose d\u2019une industrie \u00e9lectrom\u00e9canique et ferroviaire tout \u00e0 fait impressionnante pour un si petit pays, et ne demande pas mieux que de collaborer comme ABB avec ses voisins pour agrandir ses d\u00e9bouch\u00e9s et d\u00e9velopper ses march\u00e9s.<\/p>\n

Ainsi M.\u00a0Adolphe Ogi, ex-ministre f\u00e9d\u00e9ral, a pr\u00e9sent\u00e9 le SwissMetro en 1989 \u00e0 la conf\u00e9rence europ\u00e9enne des ministres des transports pour proposer une extension EuroMetro. Ceci engendrera une synergie tr\u00e8s fructueuse car ce projet a l\u2019avantage de r\u00e9soudre deux grands probl\u00e8mes de transport terrestre \u00e0 des vitesses sup\u00e9rieures \u00e0 200 km\/h.<\/p>\n

Tout d\u2019abord, le probl\u00e8me de la tra\u00een\u00e9e a\u00e9rodynamique, \u00e9tant donn\u00e9 que la pression atmosph\u00e9rique est \u00e0 son maximum au niveau du sol. Il est vrai que Rodolphe Nieth n\u2019est pas le premier \u00e0 y avoir pens\u00e9,<\/a> mais il est le premier \u00e0 proposer une solution\u00a0: le transport dans un tunnel sous vide.<\/p>\n

Le deuxi\u00e8me probl\u00e8me, qui repr\u00e9sente une limite difficilement franchissable pour les trains \u00e0 des vitesses sup\u00e9rieures \u00e0 450 km\/h, est de maintenir un contact constant avec la source d\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique (qui n\u2019est qu\u2019un fil qui vibre dans certaines conditions, quelle que soit sa tension m\u00e9canique). C\u2019est la raison pour laquelle le prototype TGV n\u00b0001 en France \u00e9tait un train \u00e0 turbine \u00e0 gaz. Depuis, les crises p\u00e9troli\u00e8res sont pass\u00e9es par l\u00e0, car ce prototype fut construit il y a d\u00e9j\u00e0 un quart de si\u00e8cle. Ceci pour dire que le SwissMetro pourra nous permettre de rattraper le temps de progr\u00e8s perdu.<\/p>\n

Description du SwissMetro<\/h2>\n

L\u2019id\u00e9e du SwissMetro – pour le transport des passagers \u00e0 grande vitesse – a germ\u00e9 dans l\u2019esprit de Rodolphe Nieth \u00e0 l\u2019\u00e9poque du premier homme sur la Lune\u00a0; il s\u2019agit donc d\u2019une r\u00e9flexion sur une longue p\u00e9riode, en collaboration avec l\u2019Ecole Polytechnique de Lausanne (EPFI).<\/p>\n

Les objectifs vis\u00e9s \u00e9taient la grande vitesse et un bon rendement \u00e9nerg\u00e9tique. C\u2019est n\u00e9cessaire pour la Suisse si celle-ci ne veut pas devenir une enclave \u00e0 cause de son relief accident\u00e9 qui pose un probl\u00e8me certain aux transports de surface. Rodolphe Nieth pensait que le transport souterrain sous vide \u00e9tait la solution pour rapprocher les villes suisses.<\/p>\n

On peut dire aujourd\u2019hui que la plupart des principaux probl\u00e8mes techniques de ce projet ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9solus, alors qu\u2019il y a encore peu de temps, faire le vide dans un tunnel semblait relever de la science-fiction. La phase \u00e9tude de faisabilit\u00e9 est donc achev\u00e9e, et l\u2019\u00e9tude proprement dite d\u00e9marre.<\/p>\n

La construction des prototypes d\u00e9buterait \u00e0 partir de 1996 et la construction d\u2019un tron\u00e7on d\u2019essai sur la ligne reliant les a\u00e9roports de B\u00e2le Mulhouse et Z\u00fcrich -Kloten devrait \u00eatre achev\u00e9e en 2003.<\/p>\n

L\u2019aspect le plus excitant du projet r\u00e9side sans doute dans le fait qu\u2019il naquit de la rencontre de quatre technologies diff\u00e9rentes qui s\u2019y compl\u00e8tent harmonieusement. Disons plus simplement que chacune d\u2019entre elles rend les trois autres n\u00e9cessaires.<\/p>\n

Ces technologies sont les suivantes<\/p>\n

\u2022 Le moteur lin\u00e9aire<\/a><\/p>\n

\u2022 La sustentation magn\u00e9tique<\/a><\/p>\n

\u2022 Le vide<\/p>\n

\u2022 Le tunnel<\/a><\/p>\n

On retrouve l\u2019association du moteur lin\u00e9aire et de la sustentation magn\u00e9tique dans les maglev japonais et allemand (Transrapid). La sustentation magn\u00e9tique fait en sorte qu\u2019il n\u2019y ait aucun contact m\u00e9canique entre le v\u00e9hicule et ses rails, contrairement au TGV, mais que le train soit maintenu \u00ab\u00a0en l\u2019air\u00a0\u00bb, et glisse \u00e0 l\u2019aide d\u2019un champ magn\u00e9tique attractif ou r\u00e9pulsif (suivant l\u2019option choisie). Apr\u00e8s des milliers d\u2019ann\u00e9es d\u2019un r\u00e8gne sans partage, la roue se voit donc concurrenc\u00e9e.<\/p>\n

La figure 1 illustre l\u2019option \u00ab\u00a0champ attractif\u00a0\u00bb du SwissMetro\u00a0: l\u2019\u00e9lectroaimant solidaire de la cabine est attir\u00e9 vers le haut par celui qui fait partie de l\u2019infrastructure, de mani\u00e8re \u00e0 compenser le poids du v\u00e9hicule. Il est \u00e9vident qu\u2019en proc\u00e9dant de la sorte l\u2019on supprime les frottements, ce qui permet, d\u2019une part, d\u2019\u00e9conomiser de l\u2019\u00e9nergie motrice, d\u2019autre part, de simplifier la maintenance en \u00e9liminant l\u2019usure des pi\u00e8ces.<\/p>\n\n\n\n\n
\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
Figure 1\u00a0: sch\u00e9ma du SwissMetro<\/strong> <\/span> <\/span> <\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Dans le cas du SwissMetro, la sustentation et la propulsion sont d\u00e9coupl\u00e9es, ce qui signifie qu\u2019en cas de panne du moteur, le v\u00e9hicule continuerait \u00e0 glisser jusqu\u2019\u00e0 un garage. En effet, le champ magn\u00e9tique n\u00e9cessaire \u00e0 la sustentation sera g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par un sol\u00e9no\u00efde situ\u00e9 dans le train\u00a0; pour la propulsion, au contraire, l\u2019\u00e9nergie sera fournie par la piste. Il faut imaginer le moteur lin\u00e9aire comme une planche de surf se d\u00e9pla\u00e7ant sur des vagues, ou comme un moteur \u00e9lectrique dont on aurait d\u00e9roul\u00e9 la bobine\u00a0: le champ magn\u00e9tique est cr\u00e9\u00e9 par des sol\u00e9no\u00efdes (le \u00ab\u00a0stator\u00a0\u00bb) dispos\u00e9s sur le parcours, l\u2019induit est un conducteur d\u2019aluminium situ\u00e9 sous le v\u00e9hicule, plac\u00e9 dans le champ magn\u00e9tique du stator. L\u2019une des options de ce syst\u00e8me est repr\u00e9sent\u00e9e sur la figure 2.<\/p>\n\n\n\n\n
\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
Figure 2<\/strong> <\/span> <\/span> <\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Les d\u00e9tracteurs \u00e9cologistes du Transrapid insistent souvent sur l\u2019id\u00e9e que celui-ci d\u00e9figurerait le paysage, d\u2019autant plus qu\u2019il circule sur un viaduc de 5 m\u00e8tres de haut\u00a0; il \u00e9tait d\u00e8s lors naturel de penser enterrer le SwissMetro.<\/p>\n

Cependant, en faisant cela on risquait de se heurter \u00e0 un autre probl\u00e8me\u00a0: l\u2019effet piston. En effet, si cet objet circule \u00e0 grande vitesse, il va cr\u00e9er localement une zone de surpression devant lui qui augmentera consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance de l\u2019air. Cette r\u00e9sistance existe d\u2019ailleurs aussi \u00e0 l\u2019air libre\u00a0: aux alentours de 400 km\/h, les frottements de l\u2019air consomment plus de 90% de l\u2019\u00e9nergie fournie, ce qui r\u00e9duit en partie l\u2019avantage du maglev par rapport au TGV – avantage r\u00e9sultant de la suppression du contact physique avec la piste. La solution \u00e0 ce probl\u00e8me est donc de faire circuler le train dans un vide partiel (0,01 \u00e0 0,1 atmosph\u00e8re). L\u2019utilisation du vide renforce l\u2019id\u00e9e d\u2019enterrer l\u2019infrastructure, car il est plus facile d\u2019y assurer l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9. De plus, la sustentation magn\u00e9tique se voit aussi justifi\u00e9e, car si l\u2019on utilisait des roues, les lubrifiants pollueraient le vide.<\/p>\n

L\u2019id\u00e9e de faire circuler un train dans un vide partiel a donc fait son chemin, d\u2019autant plus qu\u2019aujourd\u2019hui, on sait obtenir des pressions suffisamment basses dans un tunnel, afin d\u2019arriver \u00e0 un meilleur rendement \u00e9nerg\u00e9tique que les trains classiques (en incluant bien s\u00fbr l\u2019\u00e9nergie consomm\u00e9e par les pompes situ\u00e9es tout au long du parcours). Le compromis optimal d\u00fb aux diff\u00e9rentes contraintes, place le SwissMetro dans des conditions de pression voisines de celles d\u2019un avion de ligne volant \u00e0 10 500 m\u00e8tres d\u2019altitude\u00a0; la pressurisation de la cabine ne pose donc pas de probl\u00e8me technique nouveau. Il est int\u00e9ressant de souligner que puisque le son se d\u00e9place dans l\u2019air, ce train ne produit quasiment aucun bruit, ce qui est un \u00e9l\u00e9ment de confort en plus pour les passagers.<\/p>\n

\u2022 Les tunnels<\/strong><\/p>\n

L\u2019infrastructure pr\u00e9vue devra comprendre deux voies\u00a0: une dans chaque sens.<\/p>\n

Une possibilit\u00e9 serait un tunnel circulaire de diam\u00e8tre int\u00e9rieur 8,30 m\u00e8tres dans lequel les voies seraient l\u2019une au-dessus de l\u2019autre, avec une galerie lat\u00e9rale \u00e0 pression atmosph\u00e9rique pour \u00e9vacuer les passagers en cas d\u2019accident majeur. Cette possibilit\u00e9 pr\u00e9sente le d\u00e9savantage d\u2019\u00eatre plus sensible aux accidents g\u00e9ologiques que la suivante.<\/p>\n

L\u2019autre option consiste en deux tunnels de diam\u00e8tre de 5 m\u00e8tres (du m\u00eame type que la figure 1), s\u00e9par\u00e9s par une distance d\u2019environ 25 m\u00e8tres, avec entre les deux un tunnel de s\u00e9curit\u00e9. Dans ce cas, si une voie est momentan\u00e9ment hors service, il est possible de continuer \u00e0 exploiter l\u2019autre en y alternant les rames tant\u00f4t dans un sens, tant\u00f4t dans l\u2019autre. Par contre le co\u00fbt des travaux (trois tunnels au lieu d\u2019un seul) sera plus \u00e9lev\u00e9 que celui de la premi\u00e8re option.<\/p>\n

Le vide partiel doit \u00eatre maintenu en permanence par des pompes car l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 n\u2019est jamais parfaite\u00a0: on a des pertes au niveau des sas d\u2019entr\u00e9e et surtout sur la longueur de la paroi des tunnels. On disposera donc deux pompes tous les 5 km (l\u2019une fonctionnelle, l\u2019autre de secours).<\/p>\n

Pour des raisons de s\u00e9curit\u00e9, en cas d\u2019accident majeur, il faut pouvoir remettre les tunnels en pression en quelques secondes pour \u00e9vacuer les passagers vers le conduit de secours. Pour cette raison, des vannes de compartimentage sont pr\u00e9vues tout au long du parcours.<\/p>\n

\u2022 Les stations<\/strong><\/p>\n

Les passagers y acc\u00e9deront par 4 ascenseurs\u00a0: la redondance des moyens d\u2019acc\u00e8s est un principe classique en mati\u00e8re de s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n

Dans une option, le v\u00e9hicule arrivera dans la caverne de ripage qui contiendra trois tubes mont\u00e9s \u00ab\u00a0en barillet\u00a0\u00bb\u00a0: deux d\u2019entre eux servant \u00e0 la circulation et le troisi\u00e8me au stockage de la rame. Aux moments de l\u2019embarquement et du d\u00e9barquement des passagers, la caverne de ripage sera ferm\u00e9e par rapport aux tunnels et on y r\u00e9tablira la pression atmosph\u00e9rique\u00a0; les passagers pourront alors transiter, par l\u2019interm\u00e9diaire d\u2019un sas entre la voiture et la caverne d\u2019embarquement.<\/p>\n

Il existe une autre option o\u00f9 l\u2019on s\u00e9parerait caverne de ripage et hall d\u2019embarquement des passagers.<\/p>\n

En cas d\u2019incendie, il est aussi pr\u00e9vu de construire des galeries en l\u00e9g\u00e8re surpression pour \u00e9viter leur envahissement par la fum\u00e9e.<\/p>\n

Les objectifs<\/h2>\n

Le SwissMetro pr\u00e9voit de transporter, suivant les diff\u00e9rents choix de conception possibles, 200, 400 ou 800 passagers assis par rame.<\/p>\n

La vitesse maximum en premi\u00e8re phase sera de 372 km\/h. Cependant, il serait plus judicieux de parler de dur\u00e9e que de vitesse\u00a0: l\u2019objectif est de placer deux stations successives \u00e0 12 minutes l\u2019une de l\u2019autre, avec un temps d\u2019arr\u00eat de 3 minutes (distance moyenne\u00a0: \u00b1 70 km). La cadence pr\u00e9vue est donc d\u2019environ quatre convois par heure en r\u00e9gime normal – dans l\u2019hypoth\u00e8se o\u00f9, comme pour un m\u00e9tro classique, l\u2019on s\u2019arr\u00eate \u00e0 chaque station, bien qu\u2019ult\u00e9rieurement il soit envisageable de faire des \u00e9tapes plus longues.<\/p>\n

L\u2019objectif de s\u00e9curit\u00e9 antisismique pr\u00e9vu est de pouvoir supporter une secousse de 7,5 degr\u00e9s sur l\u2019\u00e9chelle de Richter – \u00e0 titre de comparaison, la secousse catastrophique de janvier 1994 \u00e0 Los Angeles \u00e9tait de 7 degr\u00e9s. Le SwissMetro pr\u00e9sente en outre un avantage certain sur les transports en surface\u00a0: les obstacles habituels tels que la neige n\u2019existent pas.<\/p>\n

Dans les calculs de consommation \u00e9nerg\u00e9tique en exploitation, il faut tenir compte de l\u2019\u00e9nergie motrice, de l\u2019\u00e9nergie transmise au v\u00e9hicule pour assurer la sustentation, la pressurisation…, l\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour maintenir le vide dans les tunnels, et l\u2019\u00e9nergie utile pour les stations (sas, ascenseurs,…). Pour un taux maximal d\u2019exploitation, on estime une consommation situ\u00e9e entre 16,3 et 18,6 Watts\/heure (W\/h) par passager et par kilom\u00e8tre\u00a0; ceci est \u00e0 comparer avec les 90 W\/h par passager et par kilom\u00e8tre annonc\u00e9 par les Allemands pour leur Transrapid 06. Les supraconducteurs ne sont pas envisag\u00e9s pour la premi\u00e8re g\u00e9n\u00e9ration, mais ils repr\u00e9sentent une promesse de perfectionnements substantiels.<\/p>\n

Quelques questions ne sont pas encore r\u00e9gl\u00e9es\u00a0: que pouvons-nous pr\u00e9voir des flux de passagers futurs\u00a0? Quel doit \u00eatre le diam\u00e8tre du tunnel\u00a0? Enfin, il faudra \u00e9tudier attentivement l\u2019a\u00e9rodynamisme des corps dans les tunnels.<\/p>\n

Malgr\u00e9 cela, les auteurs du SwissMetro, Rodolphe Nieth en t\u00eate, r\u00eavent d\u00e9j\u00e0 \u00e0 l\u2019impact de leur projet. Ils inaugureront un \u00e2ge o\u00f9 la roue ne sera plus indispensable au transport terrestre, mais de plus, ils veulent \u00ab\u00a0modifier substantiellement les rapports \u00e9conomiques et sociologiques entre les r\u00e9gions\u00a0\u00bb. On se pla\u00eet encore, et \u00e0 tort, \u00e0 d\u00e9crire un \u00e9tat divis\u00e9 par ses particularit\u00e9s r\u00e9gionales linguistiques et g\u00e9ographiques. Or si vous suiviez l\u2019impact du projet de Rodolphe Nieth dans la presse, aupr\u00e8s des chefs d\u2019entreprises, des \u00e9coles,… vous verriez que son utopie des ann\u00e9es 70 est en train de soulever des montagnes\u00a0!<\/p>\n

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Vid\u00e9o sur le SwissMetro (en allemand)<\/a><\/p>\n

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par Yves Paumier article publi\u00e9 le 6 d\u00e9cembre 2009 dans le journal Nouvelle Solidarit\u00e9 En mars 1994, l\u2019Allemagne envisageait de construire une premi\u00e8re ligne du Transrapid Hambourg-Berlin, projet sabord\u00e9 par la suite. Pourtant, les ing\u00e9nieurs avaient r\u00e9solu les principaux probl\u00e8mes techniques du train \u00e0 l\u00e9vitation magn\u00e9tique (Maglev). C\u2019est en Chine que le premier Maglev verra […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[665],"tags":[72,73,68,70,71,15,67,69],"class_list":["post-517","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-grands-projets","tag-epfl","tag-maglev","tag-rodophe-nieth","tag-saint-gothard","tag-simplon","tag-suisse","tag-swissmetro","tag-tgv"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/517","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=517"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/517\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2693,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/517\/revisions\/2693"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=517"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=517"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.odilemojon.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=517"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}