Les trains à sustentation magnétique, appelés trains maglev, sont les trains les plus rapides au monde. Néanmoins, ils ont mis très longtemps à arriver. La physique derrière les trains maglev a été vantée pour la première fois au début du siècle dernier et un certain nombre de personnes ont été associées à son développement.
L'inventeur américain d'origine française-Emile Bachelet a obtenu un brevet pour un "appareil de transmission en lévitation" en 1912. Le médecin russe Boris Petrovich Weinberg a construit un modèle expérimental de train à vide en 1913 en utilisant des technologies de suspension magnétique. Et l’ingénieur allemand Hermann Kemper a obtenu un brevet en 1934 pour un « véhicule monorail sans roues ». Ils étaient tous très en avance sur leur temps.
Ce n’est qu’en 1984 que les premiers trains maglev sont entrés en service commercial.
Comment fonctionnent les trains maglev ?
Contrairement aux trains entraînés par des moteurs et des roues-sur-trains électriques en acier, les trains maglev sont propulsés par des électroaimants supraconducteurs, généralement en acier magnétique. L'acier contient entre 98 et 99 % de fer et ses atomes de fer confèrent à l'acier ses propriétés magnétiques. Les 1 à 2 % restants de l'acier sont fabriqués à partir de carbone, ce qui lui confère la résistance et la durabilité nécessaires pour supporter l'infrastructure requise pour les maglevs.
Comme pour tous les aimants, lorsque vous placez les pôles correspondants face à face, ils se repoussent. Les trains Maglev utilisent l'électromagnétisme. Une bobine magnétisée est fixée sur toute la longueur de la voie, ce qui, pour les trains maglev, est appelé voie de guidage. Cela repousse les gros aimants fixés sous le train, ce qui fait léviter le train à environ 12 cm au-dessus du sol. Le courant magnétique qui traverse les bobines crée également un champ magnétique puissant qui déplace le train le long de la voie de guidage.
Quels sont les avantages des trains maglev ?
Grâce à la propulsion électromagnétique-, les trains maglev peuvent aller beaucoup plus vite que les trains conventionnels. Ils peuvent parcourir des centaines de kilomètres à l’heure. Comme ils ne subissent aucune friction, ils subissent moins d’usure et moins de défauts mécaniques et sont moins susceptibles d’être retardés par les intempéries. De plus, ils offrent à leurs passagers une conduite beaucoup plus douce et silencieuse.
Où circulent les trains maglev ?
Les trains Maglev fonctionnent à l'échelle commerciale en Corée du Sud, en Chine et au Japon. Le train maglev le plus rapide est actuellement testé à Qingdao, en Chine, il peut atteindre des vitesses allant jusqu'à 600 km/h. Il attend juste que ses voies soient construites pour pouvoir entrer en service commercial.
Comme les trains à maglev ne peuvent actuellement pas circuler sur des voies ferrées standard, la construction de voies à maglev est souvent ce qui retarde de nombreux lancements de maglev. Le Japon teste actuellement son dernier train à sustentation magnétique ; le Chuo Shinkansen a atteint 603 km/h lors des essais. Il sera finalement guidé entre Tokyo et Nagoya par des profilés en acier constitués d'-acier laminé à chaud et de bobines électro-magnétiques constituées d'enroulements en aluminium. Pour rendre son tracé résistant aux tremblements de terre-, les piliers portant des voies surélevées doivent être renforcés sismiquement avec des plaques d'acier. Son lancement commercial a été retardé en raison de la découverte d'un sol particulièrement mou dans l'une des zones à creuser.
Une fois terminé, et désormais prévu pour 2034, le Chuo Shinkansen effectuera son trajet en seulement 40 minutes, soit 45 minutes de moins que le trajet actuel de 90 minutes.
L'adaptation des voies ferrées existantes pourrait généraliser les maglevs
Aujourd'hui, la société italienne IronLev a créé une nouvelle technologie qui permet aux trains maglev de circuler sur les voies ferrées existantes. Elle a effectué son test de sustentation magnétique sur la ligne ferroviaire italienne Adria-Mestre. Grâce à la lévitation ferromagnétique passive, le prototype de véhicule d'IronLev, pesant une tonne, a parcouru avec succès la piste d'essai de 2 km de long à une vitesse auto-limitée de 70 km/h. Des patins magnétiques suspendaient le véhicule en interagissant directement avec les voies ferrées traditionnelles.
"Nous avons prouvé que notre prototype peut être appliqué à grande échelle, révolutionnant le secteur du transport ferroviaire, grâce à sa simplicité technique, sa polyvalence d'utilisation et son coût inférieur à celui de systèmes similaires", a déclaré Adriano Girotto, président d'IronLev.
La logistique liée à la circulation de trains maglev ultra rapides sur les mêmes voies que les trains standards peut être problématique, mais une fois ce problème surmonté, les trains maglev pourraient un jour sillonner le monde et donner du fil à retordre au transport aérien.