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103) Visitez le Duplex le plus rapide du monde (2/2) (cet article est tiré de nos archives, il date d’il y a 25 ans)
Du nouveau à tous les niveaux
Un matériau nouveau, l’aluminium. un bogie très amaigri. Un test en vraie grandeur de la sécurité passive. La climatisation dans toute la rame. Des sièges inclinables même en deuxième classe. Point par point, les détails d’un exploit technique.
Le recours à l’aluminium
On connaît la contrainte de masse que doit respecter tout TGV : ne pas dépasser une charge de 17 t à l’essieu. Il va de soi que l’affaire n’était pas simple alors qu’il s’agissait d’emporter plus de 45 % de voyageurs supplémentaires. Pour le TGV Duplex, la SNCF avait le choix entre trois solutions : l’acier à haute limite élastique, l’acier inox, et l’aluminium. L’aluminium l’a emporté : au prix d’une forte optimisation des structures par le calcul, il offrait une réduction de masse de l’ordre de 20 %, au lieu de 10 % dans les deux autres cas. À l’intérieur, le chaudron est revêtu, au premier niveau, d’un empilage de matériaux composites, empêchant que ne se diffuse un bruit trop élevé dans les voitures.
Le dispositif anti-crash
Le 3 février 1994, à 13 h 44, à Oberhoffen, sur une voie militaire des environs de Strasbourg, des chaudrons multicolores heurtaient une rame de wagons-tombereaux inutilisés. 150 spectateurs assistaient à la collision provoquée par la SNCF. But de l’opération : vérifier en grandeur nature les déformations de la rame prévues par les calculs en cas de collision. C’est tout l’objet de la sécurité passive. Celle-ci n’a en effet pas pour objet d’empêcher la collision – c’est le but de la sécurité active – mais de limiter la casse, si elle se produit. Et limiter les dégâts humains. Recette adoptée pour les futures rames : mieux répartir la matière en ménageant, dans les remorques d’extrémité, des zones de déformation programmée. Il fallait différencier pour cela les espaces voyageurs, aux structures d’une grande résistance, des zones non habitées, destinées à absorber l’énergie en cas de choc. Le 3 février, l’essai était on ne peut plus concluant : le bogie avant demeurait sur les rails, la structure d’extrémité s’écrasait, comme prévu, sur un mètre de long, tandis que, dans la zone rigide, les accélérations se trouvaient écrêtées…
Le résultat du crash-test. © Emmanuel SCORCELLETTI/GAMMA
Les solutions retenues pour la construction du Duplex ont permis d’alléger
d’une tonne la charge de chaque bogie. © Emmanuel SCORCELLETTI/GAMMA
Une tonne de moins par bogie
Dans la chasse aux kilos, même le bogie porteur s’est mis de la partie. On a conservé pour le TGV Duplex le Y 237 équipant le TGV Atlantique, mais on l’a particulièrement allégé. Si l’on tient compte de la meilleure répartition du métal obtenue grâce au calcul du châssis, du forage des axes des essieux, du recours à l’aluminium pour les réservoirs et d’autres pièces de liaison, on aboutit sur l’ensemble des pièces d’un bogie et de sa suspension à un gain de masse supérieur à une tonne. Le bogie passe ainsi de 4,5 t à moins de 3,5 t.
Des estrades pour la climatisation
Encore une première avec ce nouveau TGV : pour la première fois, un matériel à deux niveaux de la SNCF est climatisé. Dans la salle inférieure, c’est dans des estrades, placées sous les sièges, que passe l’air de climatisation soufflé par les éjecto-convecteurs.
Bénéfice annexe de l’opération, mais appréciable pour le confort du voyageur : la surélévation des sièges au-dessus des pans coupés de la remorque leur permet d’occuper une plus grande largeur.
En salle supérieure, le passage de l’air se fait à travers le support du plancher intermédiaire.
Partout des sièges inclinables
Les sièges ont aussi contribué à l’allègement général du TGV Duplex. Leur coque en alliage de magnésium comme leur géométrie ont permis de passer de 26 à 14 kg par place offerte, chaque caisse se trouvant de ce fait allégée d’une tonne. En seconde classe, grâce à l’augmentation du pas, les sièges sont inclinables, disposition habituellement réservée à la première classe.
Les chiffres du duplex
Rame composée de 2 motrices et 8 remorques
Longueur hors tout de la rame : 200,190 m
Largeur maximale des caisses : 2,896 m
Entraxe des pivots des motrices : 14,000 m
Entraxe des pivots des remorques : 18,700 m
Empattement des bogies : 3,000 m
Diamètre des roues neuves (essieux moteurs) : 0,920 m
Diamètre des roues neuves (essieux porteurs) : 0,910 m
Masse totale en ordre de marche : 380 000 kg
Masse totale en charge normale : 424 000 kg
Masse adhérente : 135 620 kg
Vitesse commerciale maximale : 300 km/h
Puissance aux jantes sous 25 kV : 8 800 kW
Puissance aux jantes sous 1,5 kV : 3 680 kW
Puissance unitaire des moteurs de traction : 1 100 kW
Nombre de moteurs de traction : 8
Nombre de bogies moteurs : 4
Nombre de bogies porteurs : 9
Capacité totale : 545 places assises + 12 places en surréservation dont 197 en 1re classe et 348 en 2e classe.
Remorque R1 : 1re classe non fumeur, 69 places, un compartiment à bagages, un WC, une place et un WC pour handicapé.
Remorque R2 : 1re classe non fumeur, 65 places, une cabine téléphonique, deux WC, deux places en surréservation.
Remorque R3 : 1re classe fumeur en salle basse, non fumeur en salle haute, 65 places, deux WC, quatre places en surréservation.
Remorque R4 : office intégré (bar et restauration), un local de service.
Remorque R5 : 2e classe fumeur en salle basse, non fumeur en salle haute, 84 places et une cabine téléphonique, deux WC, deux places en surréservation.
Remorque R6 : 2e classe non fumeur, 84 places, un compartiment famille, deux WC, deux places en surréservation.
Remorque R7 : 2e classe non fumeur, 84 places, une nursery, deux WC, un compartiment famille, deux places en surréservation.
Remorque R8 : 2e classe non fumeur, 96 places, deux WC, un compartiment bagages.
Le dernier succès en date de la rame articulée
Comme tous ses prédécesseurs, le TGV Duplex est composé de deux motrices encadrant un tronçon articulé, comprenant huit remorques en l’occurrence. C’est précisément cette architecture qui, appliquée à une rame à deux niveaux, va procurer en prime un grand avantage. Car les rames articulées offrent un sérieux gain de place : à chaque extrémité on ne perd qu’un demi-bogie au lieu d’un bogie, sur une voiture classique, auquel il convient d’ajouter le porte-à-faux, c’est-à-dire l’espace perdu entre le bogie et l’extrémité de caisse. On peut donc surbaisser sur une plus grande longueur le niveau inférieur de la caisse.
De ce choix initial découle une bonne partie des avantages du Duplex : l’abaissement offre une facilité d’accès aux personnes âgées ou handicapées, tout en dégageant un maximum d’espace pour l’aménagement intérieur. Autre conséquence de cet abaissement : l’espace entre les remorques au niveau inférieur étant en grande partie occupé par les bogies, on va organiser l’intercirculation par la salle supérieure.
À demain les motrices
Les motrices, actuellement en construction à Belfort, comporteront, elles aussi, d’importantes nouveautés. Le pupitre de la cabine de conduite, placé en position centrale, bénéficiera d’une nouvelle ergonomie issue des études effectuées pour les TGV européens Eurostar et Thalys (le futur Paris-Bruxelles-Cologne- Amsterdam). De nouveaux équipements de confort sont prévus pour le conducteur : réfrigérateur, chauffe-plats, toilettes. Une évolution de la forme avant de la motrice, facteur de rénovation du design, procurera un meilleur aérodynamisme, de nature, à diminuer l’impact sonore des circulations. Quant aux nouveaux équipements de freinage, constitués de disques flasqués sur roues, ils permettront, en s’affranchissant complètement des semelles – jusqu’alors conservées sur les bogies moteurs des autres TGV –, de maintenir la qualité de surface des tables de roulement. On obtiendra ainsi un gain d’environ 3 dB sur le niveau de bruit émis lors des circulations à grande vitesse.
Le TGV de toutes les espérances
Le tgv duplex, couplé en unités multiples, pourra emmener 1 100 personnes. © Christophe RECOURA/LVDR
Un coût d’exploitation moindre, un confort accru pour les voyageurs, le tgv duplex devrait être une bonne affaire pour tout le monde. les premières estimations.
Le TGV Duplex est-il une bonne affaire pour la SNCF ? Tous ses responsables l’affirment. Il va permettre des économies. D’abord sur l’investissement. Pour une commande de trente exemplaires, le prix de la rame s’élève à 105 millions de francs contre 80 à 84 millions de francs pour une rame Réseau. Or, comme le Duplex emmène plus de 45 % de voyageurs supplémentaires par rapport à un matériel de même composition à un seul niveau, l’économie d’achat pour un même nombre de places tourne autour d’une vingtaine de millions de francs. Et encore la SNCF pourrait- elle améliorer ce ratio si elle confirmait son option sur cinquante- cinq rames, ce qui ferait chuter le prix d’achat à l’unité.
Il faut également prendre en compte le coût d’exploitation. Grâce au TGV Duplex, la SNCF prévoit de réaliser sur ce poste des économies de l’ordre de 15 %. Car, pour une offre de transport identique, c’est un parc une fois et demie plus important qu’il aurait fallu acquérir en version à un seul niveau. Au contraire, l’option retenue signifie, par exemple, moins de lavages, moins de révisions, voire même moins de passages d’aspirateur.
Bonne affaire pour la SNCF, le TGV Duplex en sera-t-il une pour ses clients ? Sur le plan du confort, sans doute. Meilleur accès, plus grand espace, sièges inclinables en seconde, les avancées sont très nettement perceptibles. Il y aura de plus, une liberté de choix, programmée par Socrate, entre l’espace inférieur, jugé plus calme, et le pont supérieur, qui se veut plus vivant, et dont la hauteur de vue sera particulièrement appréciable lorsque le TGV à destination de Marseille traversera les pinèdes provençales. Cette différenciation des espaces pourrait, cela dit, entraîner de légers inconvénients. Par exemple, si une grande majorité de voyageurs veut absolument voyager au niveau inférieur, gage de tranquillité. Les tests commerciaux ne permettent pas d’avancer de telles hypothèses.
L’amélioration du confort se soldera- t-elle par un prix du billet plus élevé ? C’est peu probable a priori. Cela serait d’ailleurs illogique. Car la SNCF a conçu sa tarification à différents niveaux pour les TGV afin de gérer la rareté, en essayant de répartir le trafic, tout en remplissant au mieux ses trains. Aujourd’hui, les rames orange ont un taux moyen de remplissage de 75 %, mais, en période de pointe, ce taux dépasse fréquemment les 95 %… On est donc bel et bien en situation de rareté de l’offre. Or, l’augmentation de capacité des rames, conjuguée avec la réduction de l’intervalle de circulation entre les trains, rendue possible grâce à la signalisation TVM 430, conduira à un potentiel de trafic de 22000 voyageurs par heure et par sens contre 9000 aujourd’hui sur la ligne à grande vitesse du Sud- Est. D’où, cette fois, une forte avance – du moins pour un temps – de l’offre de transport sur la demande. On peut, de ce fait, espérer que l’utilisation des TGV Duplex, couplés en unités multiples permettant d’emmener 1100 personnes et circulant en priorité en période de pointe, aura un effet modérateur sur les prix. Des prix sur lesquels jouent aussi les réductions commerciales. Dans ce domaine, la règle du jeu reste a priori inchangée: le cahier des charges de la SNCF lui impose d’accueillir même dans les TGV les plus chargés au moins 10 % de voyageurs bénéficiant de tarifs commerciaux – Kiwi ou Vermeil. Simplement, dans les rames emportant plus de passagers, 110 personnes pourraient être concernées au lieu de 70 dans un TGV classique.
N’y a-t-il pas, enfin, un risque que l’irruption progressive des TGV Duplex dans les grilles horaires ne démode les autres trains, au point d’entraîner un transfert important de trafic vers les premiers ? S’agissant des trains classiques, la SNCF rappelle qu’à la fin de l’année prochaine 60 % du parc des voitures Corail roulant sur les grands axes français devrait être rénové. Quant à la grande vitesse, les premières rames du TGV Sud-Est totalement rénovées devraient apparaître sur l’axe Paris – Marseille au même moment que les Duplex, en 1996. Deux ans plus tard, 60 rames devraient être rénovées. Globalement, leur niveau de confort sera le même que sur les TGV Duplex avec, notamment, un pas plus large entre les sièges et des sièges inclinables en seconde classe. Surtout, ces rames atteindront comme les autres TGV, Atlantique ou Réseau, les 300 km/h. Normalement, il n’y aura pas de quoi avoir honte du bon vieux TGV « Simplex ».
L. B.
Cet article est tiré du n°2490 paru le 5 avril 1995 dans La Vie du Rail dont voici la couverture :
