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L'AGV réalise des tests en République Tchèque

WEBTRAINS.NET - REDACTION FRANCOPHONE
27/06/2008 à 07 HEURES 24

Dévoilée le 5 février à l'usine d'Alstom Transport de la Rochelle (France), l'AGV vient de débuter ses premiers tests dynamiques sur l'anneau de vitesse du centre d'essais ferroviaire de Velim en République Tchèque.

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Les marches d'essais qui seront réalisées jusqu'à 200 km/h, la vitesse maximale autorisée à Velim, permettront de finaliser la mise au point et de valider la nouvelle plate-forme très grande vitesse d'Alstom en vue de son homologation finale.

Plus de 15 ingénieurs, issus des différents sites industriels d'Alstom Transport, se relayeront jusqu'en septembre 2008 pour mener ces essais sur le prototype de l'AGV. Durant les 4 mois de tests, l'AGV va parcourir près de 60 000 km équipée de plus de 2000 capteurs. Les mesures et les données recueillies seront transmises et analysées par les départements d'ingénierie d'Alstom qui proposeront les réglages et les modifications nécessaires à la validation du train.

Dès 2003, Alstom a décidé d'anticiper les besoins du marché en lançant une 4e génération de train à très grande vitesse qui réponde à un impératif précis : proposer une gamme de trains à 1 niveau, complémentaire de son offre Duplex, offrant un niveau de performance élevé, une fiabilité et des coûts maîtrisés, pour offrir aux opérateurs un avantage concret en termes de sécurité, de confort, de respect de l'environnement, et de maîtrise des coûts d'utilisation. Pour concevoir et développer ce train, Alstom s'est appuyé sur son expérience de plus de 30 ans dans la très grande vitesse, tout en optant pour une démarche radicalement nouvelle dans l'industrie ferroviaire : financer intégralement l'AGV sur fonds propres, sans cahier des charges d'un client déterminé. La réalisation d'un prototype, qui permette de vérifier « grandeur nature » les simulations et les modélisations informatiques réalisées par les ingénieries et les bureaux d'études, s'est ainsi très rapidement imposée. Véritable laboratoire roulant, le prototype composé de 7 voitures est aujourd'hui entièrement configuré pour les besoins de la campagne d'essais dynamiques menée à Velim. Seules 2 voitures sont équipées de sièges, les 5 suivantes ayant été intégralement aménagées pour la réalisation des tests : les deux premières servent de poste de travail pour les ingénieurs, la troisième accueille le groupe électrogène qui alimente les instruments de mesure en électricité, la quatrième sert de magasin de pièces de rechange pour le train et la cinquième de zone de vie à bord.

Conformément au schéma industriel d'Alstom Transport, les éléments qui composent la première AGV ont été conçus et mis au point dans les différents Centres d'Excellence de l'entreprise : Tarbes pour la chaîne de traction, Le Creusot pour les bogies, Villeurbanne pour l'électronique de commande, Ornans pour les moteurs de traction et La Rochelle pour la structure de caisse et l'aménagement de la rame. C'est dans cette même logique qu'ont été réalisés à Reischoffen les premiers crash-tests, et à La Rochelle les premières mesures en chambre climatique. C'est également à La Rochelle, après l'assemblage et la mise en rame du train, que le programme d'essais a débuté avec une série de mesures et de validations en statique et à faible vitesse. Seules les principales fonctions, tels que le pilotage de la chaîne de traction, les commandes de montée et de descente des pantographes, ou d'ouverture et de fermeture des portes, ont été vérifiées sous deux niveaux de tension (25 kV et 3000 V). Quelques opérations complémentaires de vérification (ex : gestion du disjoncteur principal, mise en service des batteries et des onduleurs auxiliaires) ont également été opérées lors des premiers tours de roues, jusqu'à 40 km/h.

Long de plus de 13 km, l'anneau de vitesse du centre d'essais ferroviaire de Velim est l'un des seuls au monde qui permette de faire rouler des trains à la vitesse de 200 km/h. Pilotée par un conducteur tchèque formé à La Rochelle, l'AGV y suivra jusqu'à septembre un long programme de tests, d'abord à vitesse réduite puis progressivement à plus vive allure jusqu'à 200 km/h. Bien que réalisés à une vitesse inférieure à celle pour laquelle l'AGV a été conçue (360 km/h en exploitation commerciale), ces tests offrent un aperçu très fidèle du comportement dynamique du train et de la plupart de ses composants.

Les mesures réalisées par les ingénieurs d'Alstom vont notamment porter sur la dynamique roue-rail, c'est-à-dire sur la qualité du contact entre ces deux éléments. Très difficile à modéliser par informatique, ces tests consistent à vérifier le niveau vibratoire perçu par les passagers en plaçant des capteurs sur les bogies et à l'intérieur de la rame. Dans le cas de l'AGV, premier train à très grande vitesse entièrement composé de voitures articulées, il s'agit également de contrôler le comportement dynamique de la rame.
Les ingénieurs d'Alstom vont par ailleurs porter leur attention sur le couple pantographe-caténaire. Installé au niveau de la première intercirculation, le pantographe est très exposé aux turbulences provoquées par le nez du train. Des caméras placées sur le toit vont permettre d'observer l'effort produit par le pantographe sur la caténaire à différentes vitesses, ainsi que sa qualité de captage du courant. Ce sont notamment le nombre et la durée des arcs électriques qui renseigneront les experts sur les réglages à apporter. La pression du pantographe sur la caténaire peut être en permanence ajustée grâce à l'utilisation d'un système entièrement piloté.

Totalement inédits, les moteurs synchrones à aimants permanents de l'AGV sont équipés des derniers développements en terme d'électronique de puissance, leur permettant de fonctionner sur les quatre types de tension électrique présents en Europe : 1 500, 3 000, 15 000 Volts et plus largement utilisé dans le reste du monde, 25 000 Volts. Leur fonctionnement sous ces tensions, ainsi que celui de la chaîne de traction, demandent une mise au point très pointue. C'est notamment leur pilotage qui est surveillé, afin de maîtriser les phénomènes de patinage des roues lors des phases de démarrage et d'enrayage (blocage des roues) lors des phases de freinage. Comme sur les automobiles modernes, ce sont des systèmes électroniques qui régulent les phénomènes physiques.

Sur le même schéma que les essais statiques menés à La Rochelle, l'ensemble des éléments fonctionnels du train est validé en dynamique à Velim. Il s'agit notamment de tester, en mode normal de fonctionnement du train et en mode dégradé, plus d'une centaine de fonctions commandées depuis le poste de conduite : contrôle des pantographes, des choix de tension, d'éclairage intérieur et extérieur du train, de climatisation, ou encore de fermeture des disjoncteurs. Ces tests vont également permettre de vérifier qu'en cas de dysfonctionnement d'un appareil du train la procédure de remontée des informations au conducteur se fasse de façon adéquate.
Le système de freinage de l'AGV est l'un des éléments les plus complexes du train. Son dimensionnement est par ailleurs un axe sécuritaire primordial, très précisément réglementé. Celui-ci est ainsi testé dans les conditions les plus extrêmes, en situation d'urgence, en mode normal et en mode dégradé, en conditions d'adhérence normale et réduite, et ceci à différentes vitesses entre 30 km/h et 200 km/h. L'un des tests consiste à déclencher le freinage du train sur une portion de rail rendue glissante par de l'eau savonneuse, simulant par exemple la présence de feuilles d'arbre sur la voie. La mesure des distances d'arrêt du train indiqueront les réglages à opérer. Si le système de freinage de l'AGV s'avère complexe, c'est aussi parce qu'il combine un frein rhéostatique et un frein à récupération d'énergie. Lorsque l'énergie générée par les moteurs lors de phases de freinage n'est pas consommée par le train, elle peut être renvoyée sur le réseau national. Ce système, qui requiert de nombreux réglages, sera également validé à Velim.

L'AGV est un mode de transport conforme aux impératifs du développement durable, avec de très faibles émissions de gaz à effet de serre. Il n'émet en effet que 2,2 gr/km/passager, soit 13 fois moins qu'un bus (30 g), 50 fois moins qu'une automobile (115 g) et 70 fois moins qu'un avion (153 g) . Or si la résistance à l'avancement, qui représente l'une des composantes majeures de la consommation du train, peut être assez précisément simulée en soufflerie, il convient cependant d'en vérifier la conformité dans des conditions réelles. C'est le coefficient aérodynamique (Cx) de l'AGV que les ingénieurs d'Alstom vérifieront.

La réduction des nuisances sonores est un autre aspect environnemental auquel les ingénieurs d'Alstom se sont particulièrement intéressés lors de la conception de l'AGV, avec l'objectif de maintenir le confort acoustique à 360 km/h au même niveau que celui de ses concurrents à 300 ou à 320 km/h. A Velim, les tests acoustiques consisteront à disposer, conformément aux normes en vigueur, des micros le long de la voie d'essais pour mesurer le bruit émis lors du passage du train. Synonyme de confort pour les passagers et le conducteur, la réduction des bruits aérodynamiques et de roulement est également minutieusement étudiée. Des micros installés à différentes hauteurs dans la cabine, dans les voitures et dans les intercirculations permettent de simuler la perception des passagers en position assise et debout.

Au terme de la campagne d'essais dynamiques à Velim, l'AGV entamera de nouvelles sessions de tests en France qui la mèneront jusqu'à sa vitesse commerciale maximale de 360 km/h. Elle roulera également courant 2009 sur le réseau ferré italien en vue de son homologation pour la livraison des rames commandées par NTV . La nouvelle compagnie de transport italienne a commandé 25 rames fermes (et 10 en option), avec un contrat associé de maintenance pour une durée de 30 ans. Les premiers trains de série lui seront livrés à partir de 2010.

David Herrgott

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