L'avion sans ailes  le 06 Apr 2007
Mardi 3 avril, le TGV français vient de battre un nouveau record de vitesse, à près de 575 km/h. Cocorico! Toutefois, si ce nouveau record médiatique tombe à point nommé pour la négociation de contrats commerciaux pour le train français, il soulève aussi certaines questions sur la notion de train à grande vitesse en général.

Le 3 avril donc, une trame de TGV lourdement modifiée a atteint les 574.7 km/h sur rail, un nouveau record du monde. Le précédent, lui aussi détenu par le TGV, était de 515.3 km/h et remontait à dix-sept ans, au 18 mai 1990. L'information a été promptement relayée par les médias mais certains ont omis de préciser que le TGV détient le record de vitesse sur rails - une subtilité qui permet au TGV de décrocher des lauriers malgré un concept technologique qui a atteint ses limites. Depuis 2003, le record mondial absolu de vitesse pour un train est détenu par le Maglev, le prototype japonais à sustentation magnétique. Il a roulé à 581.2 km/h.

Si l'exploit technique mérite d'être salué, il faut tout de même relativiser sur plusieurs plans la portée de cet accomplissement. On s'en doute, le transport de passagers à plus de 500 km/h n'est pas pour demain. Non seulement la rame a été réduite, mais il a aussi fallu renforcer le ballast et le caténaire. La pointe de vitesse n'a été atteinte que sur une maigre distance de la ligne Strasbourg-Paris, le tracé ne permettant pas de telles vitesses sur son ensemble.

Cette tentative n'était pas sans risques. A 500 km/h, la rame est lancée à la moitié de la vitesse d'une balle de fusil. Cela signifie également que tout obstacle rencontré à cette vitesse frappe le train avec la même puissance qu'un projectile d'arme à feu, pour peu qu'il pèse au moins le double d'une balle - et que dire lorsqu'il est parfois des centaines de fois plus lourd... Un lapin ou un oiseau traversant malencontreusement la voie lors du passage du train n'aurait pas été sans conséquences. La hausse des vitesses d'exploitation ferroviaires ne va pas sans poser de sérieux problèmes de sécurité.

Ensuite, la puissance de la rame de ce TGV, spécialement construite par Alstom et dénommée V150, est deux fois supérieure à celle d'un TGV normal. Ce qui nous amène à considérer un aspect largement laissé de côté dans l'équation: la pollution, ou encore le rendement énergétique du train.

Chaque déplacement implique une forme d'effort. Il y a plusieurs façons de le considérer: selon sa dépense énergétique ou sa pollution, par exemple. Les deux se ramènent à un calcul économique simple selon le prix de l'énergie ou l'impact sur l'environnement. La SNCF n'a pas communiqué sur la consommation électrique de la rame lors de sa tentative, mais on peut imaginer qu'elle a été énorme.

Cela amène quelques comparaisons intéressantes avec l'aviation civile - la concurrence en ligne de mire des trains à grande vitesse.

Dans l'aviation commerciale, les avions de ligne montent à une altitude de croisière, à une dizaine de kilomètres de haut, pour profiter d'une densité de l'air plus faible. L'air raréfié offre moins de résistance au déplacement de l'avion, et permet d'économiser du carburant. Cela minimise tant le prix du déplacement que son impact en termes de pollution. Il faut noter que cette altitude est atteinte même pour des trajets relativement courts, comme des vols intra-européens d'une heure ou moins. La prise de hauteur est rapidement rentable en aéronautique, malgré l'investissement énergétique qu'elle représente: en effet, amener un avion à dix kilomètres de hauteur ne se fait pas sans une certaine consommation de kérosène.

Or, si un avion commercial se déplace environ à 800-900 km/h - voire moins pour des avions à hélices - nous approchons des zones de vitesse atteintes par le TGV lorsqu'il a battu son record de vitesse. Son record de vitesse au niveau du sol. Ou encore: son niveau de vitesse à l'altidude à laquelle la pression atmosphérique, donc la résistance de l'air au mouvement, est la plus forte.

Si les articles de presse sur le TGV ont été abondamment illustrés par des photos superbes, on a rarement vu l'arrière de la rame. Les quelques vidéos évoquées lors des journaux télévisés du monde entier ont montré une facette moins propre du record: on y voit une rame de TGV hurlant sur des rails, dont la partie postérieure nage dans un nuage de poussière. C'est une illustration très visuelle de la façon dont la résistance de l'air perturbe l'avancée du train, le souffle de son avance arrachant des particules à la terre du talus.

La rame V150 n'est pas destinée à une exploitation commerciale, mais pas que pour des raisons d'infrastructure. Je n'ai pas les compétences suffisantes en sciences physiques pour en faire la démonstration, mais il n'est pas impossible de penser que le transport de passagers à 500 km/h au niveau du sol n'est pas intéressant sur le simple plan énergétique. Ce n'est pas parce que les passagers oublient la consommation électrique des trains qu'ils empruntent que celle-ci est gratuite pour autant. Evidemment, si on ajoute en plus les questions d'infrastructure, un train, dont chaque mètre de voie à grande vitesse doit être soigneusement aménagé, ne peut se comparer à un avion, qui n'a besoin que d'une piste au départ et une autre à l'arrivée.

Le train n'est pas dénué d'avantages face au transport aérien; il permet de relier directement les centre-villes et s'avère plus pratique pour les phases d'embarquement et de débarquement. Mais il est singulier de constater que la SNCF communique sur le thème de la vitesse pure, un segment sur lequel elle n'est pas forcément à son avantage.
[2 commentaires]