Le Maglev

Publié le par arthuryohanlucas

          Le Maglev est un train à suspension magnétique Japonais. Ce nom provient d’une contraction anglaise de « Magnetiquely Levitating Train ». Il s’agit du prototype de train le plus rapide du monde étant donné que le 21 avril 2015, il a battu le record du monde de vitesse ferroviaire avec une pointe à 603 km/h ( le précédent record de 530 km/h était détenu par le TGV français). Le premier tronçon de voie publique devrait bientôt voir le jour, entre Tokyo et Osaka (400 km), à parcourir en une heure. La chine a aussi développé une technologie de train magnétique et travaille sur un projet pour rallier Pekin a Shanghai (1300 km) en deux heures.

             Il existe déjà des tronçons courts de trains à suspensions magnétiques. Par exemple, la ligne du centre ville vers l’aéroport de Shanghai (30 km), sur laquelle circulent ces trains, à 430 km/h, soit 7 min de trajet. Imaginez rejoindre Paris et l’aéroport Charles de Gaulle en 7 min…

La suspension Magnétique : Comment Ca marche ?

             Comme vu lors de notre article concernant Les frottements , il s’agit de limiter le contact entre le train et les rails afin d’éviter la résistance au roulement et donc de minimiser les frottements. Le train utilise donc les forces magnétiques pour se déplacer.

             En simplifiant, des électro-aimants conducteurs dont la polarité est alternée sont placés sur les cotés verticaux de la voie en forme de U. Ces électro-aimants maintiennent le train en lévitation au milieu de la voie: le train inclut lui aussi des aimants, de façon à ce que les pôles du bas soient les mêmes et se repoussent, et que les pôles du haut soient opposés et s’attirent. Le train est propulsé grâce à un courant alternatif. C’est un système similaire à celui utilisé dans les moteurs électriques, avec les répulsions magnétiques entre les aimants fixés sur le train et ceux fixés sur la voie.

Coupe de la voie de déplacement montrant le système de lévitation 

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Voie de déplacement du Maglev

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             Des aimants verticaux de même pôle maintiennent le train en suspension (Lévitation), et des aimants latéraux de pôles opposés attirent et pousse le train (Propulsion).

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                  Le train peut avancer grâce au décalage entre les aimants, et grâce à une vitesse acquise avant la suspension magnétique, qui se met en place lorsque le train atteint une vitesse minimum. Le train est donc pourvu de roues.

Répulsions et attirances magnétiques

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           Le freinage s’effectue en inversant la direction du champ magnétique et par aérofreins situés sur le train.

Vidéo expliquant les phénomènes:

 

Les Avantages du projet 

La Vitesse

     Grâce au système de lévitation, les frottements sont réduits et la vitesse incontestablement augmentée. Avec plus de 600 km / heure, il est le transport terrestre le plus rapide actuel. Il va plus vite que le TGV Français ou que l’Inter City Express (ICE) Allemand. La capacité d’accélération est aussi supérieure aux autres trains existants.

La réduction des nuisances sonores

            Grâce à l’absence de contacts avec les rails, le train est nettement moins bruyant que les autres trains et bien entendu que l’avion.

Impacts sonores du Transrapid (type Maglev) par rapport au TGV et au Train Rapide Allemand (ICE)

 

La sécurité

            La sécurité reste à démontrer lors d’une exploitation régulière, mais ce train ne devrait pas pouvoir dérailler et sa sécurité devrait être 700 fois meilleure que celle d’une voiture. La maintenance devrait être également ‘facile’ et ‘limitée’ du fait de l’absence de frottements donc d’usure. Néanmoins, l’accident du Transrapid Allemand sur la ligne d’essai le 22 septembre 2006, causant la mort de 23 personnes a soulevé des interrogations quant à la viabilité de ce type de train. Le projet du Transrapid, le plus important et le plus avancé sur le sujet , a été abandonné depuis, laissant place au Maglev.

L’impact écologique et énergétique

      Les deux graphes suivants montrent l’impact du Transrapid (Maglev) sur la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Tous deux démontrent que l’impact écologique du maglev est sans aucun doute un de ses avantages par rapport aux autres trains rapides et à la voiture. Son impact au niveau du CO2 est par exemple réduit de moitié par rapport à la voiture.

Consommation d’énergie par rapport au Train rapide Allemand

 

Emissions de CO2 Par rapport à la voiture et à l’avion

 

Les Inconvénients

 Le coût

           C’est sans aucun doute son principal défaut. Le projet nécessite la création d’un réseau ferré spécifique, le Maglev ne peut circuler sur le réseau existant. Le coût estimé pour le projet chinois est de 40 Millions de dollars par km, soit 40 Milliards pour un trajet de 1000 km. Les investissements en infrastructures sont donc titanesques. Cela rend le projet peu viable économiquement notamment pour des trajets où des lignes existent déjà.

Si le produit arrive à être fiabilisé et a un coût de revient pas trop élevé, il peut être viable, mais il faut de grosses infrastructures, le train à grande vitesse n’a pas ce problème.      Jean Marc Rolland, ALSTOM

Un Impact sur la santé et un enjeu politique

           Certaines voix s’élèvent déjà contre les projets de ce type pour des raisons de santé publique. La théorie veut que l’être humain fonctionne avec un certain niveau électrique en équilibre. La perturbation de son environnement magnétique pourrait affecter ses fonctions vitales. Certaines études faites sur l’Homme ou l’animal révèlent l’apparition de troubles biologiques chez les individus exposés quotidiennement à ces champs électromagnétiques. Cela poserait notamment des problèmes politiques pour installer les voies, à cause des riverains qui pourraient ralentir, modifier, ou même empêcher certains projets de traverser certaines zones urbaines.

En Conclusion, le train du futur, pas si sûr…

           Ce train présente de nombreux avantages, à commencer par sa vitesse, mais aussi son confort, sa sureté et surtout un impact écologique positif. Son développement va néanmoins se heurter à des problèmes financiers et politiques. Il faudrait pour pouvoir évaluer pleinement sa viabilité, étudier son fonctionnement réel sur une ligne de longue distance et sur une longue période. Comme pour l’Hyperloop, il reste encore du chemin à parcourir.

       La question revient aussi à celle évoquée lors de notre article sur  la vitesse: est-ce un besoin fondamental ? Quel prix sommes-nous prêts à payer pour aller un peu plus vite ?

Sources :

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