Le carnet du CFC

1937 — 2007 : Les 70 ans de la SNCF

Guy Defrance, novembre 2007

La SNCF et la grande vitesse
Née le 1^er janvier 1937 de la fusion des grands réseaux français, la SNCF a très vite été confrontée à la guerre mondiale alors que la mise en commun du patrimoine des anciennes compagnies n’était pas encore terminée. C’est donc après le conflit et la remise à niveau du réseau et de son matériel que la SNCF a pu prendre des orientations d’avenir et principalement la recherche de la grande vitesse. C’est cet aspect que nous allons développer ci-dessous.

Pourquoi la grande vitesse?
Dans l’immédiat après guerre, il fallait reconstruire le pays et les chemins de fer ne connaissaient pas de véritable concurrence. Mais dès le début des années 50, l’automobile et l’aviation se sont développés et ont pris de plus en plus de parts de marché au chemin de fer. Consciente de cette situation, la SNCF s’est orientée sur la conquête de la vitesse pensant, à juste titre, que c’était l’un des atouts maître du chemin de fer.

La première étape consista à relever la vitesse des principaux trains de voyageurs en les faisant rouler à 140 km/h (au lieu de 130 km/h pour les plus rapides d’avant-guerre) au début des années 50. Cette augmentation de vitesse ne se fit pas sans déboires. Un exemple est souvent donné dans ce domaine. Lorsque les voitures OCEM passèrent de 130 à 140 km/h, des ruptures d’oreillette de fixation des dynamos se produisirent en grand nombre alors que cette pièce n’avait jamais causé de problèmes auparavant.

La SNCF décida d’effectuer des recherches et, comme dans tous les domaines techniques, celles-ci devaient être marquées par des essais conduisant à des records mondiaux. Cette étape, indispensable, permit de valider des années d’expériences et de passer à la concrétisation commerciale de la grande vitesse.

C’est toujours ces mêmes principes qui conduisirent la SNCF au record mondial du TGV Est-Européen à 574,8 km/h cette année.

Le record de 1954
Un groupe d’ingénieurs de la D.E.T.E, (Direction des Études de Traction Électrique) sous la houlette de MM. Marcel Garreau et Fernand Nouvion, chef de projet, s’est intéressé à la grande vitesse au début des années 50. Leur but était d’analyser le comportement du matériel et de la voie à plus de 200 km/h et, ceci, dans l’objectif de faire rouler les trains les plus rapides à 150 km/h (dont le « Mistral ») quotidiennement et en toute sécurité. Les seules locomotives disponibles pour de telles vitesses étaient les CC-7100 d’Alsthom en cours de construction (1952-1955). En effet, lors d’essais en plateforme, les moteurs des CC avaient tourné pendant 5 h à une vitesse correspondant à 236 km/h.

Les essais se déroulèrent en Bourgogne sur la ligne Dijon — Beaune (entre les pk 318 et 335), cette section possédant une bonne alimentation électrique (sous-station tous les 8 km) et un profil facile permettant l’usage de vitesses supérieures à 200 km/h. La rame (115t) était composée de 3 voitures DEV type A3B5 montées sur bogies Y16E (type Pennsylvania) et remorquée par la CC–7121 du dépôt de Paris-Lyon.

La rame composée de la CC–7121 et ses trois voitures DEV, avant le départ de la marche du record en gare de Dijon ville au quai n°1 devant l'ancien BV, le 21 février 1954. Photo SNCF Sud-Est.

Les essais étaient prévus sur 5 jours du 17 au 21 février, les montées en vitesse se firent avec aisance. Le 21 février 1954, la vitesse de 243 km/h était atteinte sans que le matériel ni la voie n’aient eu à subir aucune déformation, aucun incident quel qu’il soit. Le but recherché était obtenu et, de plus, la SNCF détenait à présent le record du monde de vitesse sur rails.

La CC–7121 au dépôt du Charolais lors des photos officielles quelques jours après le record. On aperçoit sur les flancs de la machine la plaque du record avec le chiffre de 243 km/h.  Photo SNCF Sud-Est.

Le record de 1955
Le record de 1954 poussa la petite équipe à étudier les limites de la très grande vitesse supportable tant par le matériel (captation du courant, effort de traction, …) que par la voie. De nombreux mois d’étude (à partir de mars 1954) furent mis à profit pour préparer cette nouvelle campagne expérimentale avec, pour but avoué, d’atteindre, voir dépasser, les 300 km/h.

Deux locomotives CC Alsthom, les CC–7107 (titulaire) et 7113 (dite « le mulet »), furent préparées pour ces essais ainsi que les deux prototypes MTE techniquement différents, les BB–9004 de 1954 (titulaire) et BB–9003 de 1952. La rame était composée de 3 voitures DEV qui furent spécialement équipées pour ces essais : liaison souple à ras de la caisse entre chaque voiture et entre la voiture de tête et la locomotive et carènage ovoïde en queue de train afin de limiter au maximum les remous d’air et de faciliter la circulation de l’air le long du convoi. La ligne choisie pour les essais fut celle des Landes présentant le plus long alignement de France entre Lamothe et Morcenx (environ 30 km) avec renforcement de l’alimentation électrique par installation de sous-stations mobiles à Lamothe, Lugos et Ichoux permettant de relever la tension à la caténaire à 2000 volts (tension nominale : 1500 volts).

De nombreuses marches d’essais s’échelonnèrent sur de nombreux mois afin de mesurer les différents paramètres et de préparer le jour « J ». Celui-ci arriva et la CC–7107 s’élança le lundi 28 mars à 13h25. Des déclenchements de sous-stations suivis de réenclenchements à pleine puissance détruisirent le pantographe arrière, seul levé, à 320 km/h. Les silentblocs de suspension de la CC étaient majoritairement détériorés (52 sur 96) provoquant des déformations de 7 biellettes et la fissuration de 3 anneaux dansants de la transmission.

	La CC–7107 lors de l’exposition des 50 ans du record du monde de 1955 à Paris-Montparnasse le 1er avril 2005.  Photo Guy Defrance.
	Plaque du record du monde de 1955 sur la CC–7107.  Photo Guy Defrance.

Dès le lendemain, mardi 29 mars, la BB-9004 s’élança à 7h35. Suite à des ennuis de shuntage sur le JH, la BB mit plus de temps que prévu pour la montée en vitesse et dépassa la zone ou la voie avait été reprise et préparée pour ces essais. Des accélérations transversales déformèrent la voie sur 500 m et il avait fallu lever le pantographe avant à 300 km/h. La BB–9004 atteignit la vitesse de 331 km/h. Ce fut cette vitesse qui fut officiellement retenue pour les deux locomotives afin de ne pas défavoriser l’un des deux constructeurs. En y réfléchissant bien, il eut été étonnant que les deux machines arrivent exactement à la même vitesse ! 

	La BB–9004 à Paris-Montparnasse le 11 juin 1982 dans le cadre de l’exposition des 150 ans de Chemin de fer en France.  Photo Guy Defrance.
	La BB–9004 exposée sur les Champs-Élysées à Paris le 9 juin 2003.  Photo Guy Defrance.
	La BB–9004 exposée à Paris-Montparnasse le 1er avril 2005 (50 ans du record de vitesse de 1955).  Photo Guy Defrance.
	Plaque du record de 1955 de la BB–9004.  Photo Guy Defrance.

Pour la petite histoire, il faut noter que les américains, qui passaient à l’époque pour des grands spécialistes dans le domaine ferroviaire, ne croyaient pas à cette performance et pensaient que le train déraillerait avant d’atteindre les 300 km/h fatidiques. Aussi, une chaîne de télévision américaine avait envoyé des journalistes en avion pour filmer « le déraillement le plus sensationnel du monde » ; non seulement le déraillement n’eut (heureusement) pas lieu mais, d’après certaines sources, leur avion arriva trop tard et ils ne purent filmer le train !

200 Km/h au quotidien dès 1967
Évidemment, les vitesses obtenues en 1955 poussèrent la SNCF à développer les possibilités de la pratique de la grande vitesse « commercialement ». Ce fut d’abord le « Mistral », remorqué par une BB–9200, qui roula à 160 km/h d’abord en cas de retard (20 janvier 1965) puis à titre permanent (5 avril 1967). En 1966, la SNCF créa officiellement un département consacré aux études sur la grande vitesse au sein de la Direction du matériel.

Les BB–9200 (1957-1963), descendantes directes des BB–9003 et 9004, virent leurs deux dernières unités construites en 1963-1964 (BB–9291 et 9292) munies d’un rapport de réduction spécial et de moteurs plus puissants permettant de rouler à 250 km/h (la série étant limitée à 160 km/h). De nombreuses marches d’essais entre 200 et 250 km/h furent accomplies avec ces deux locomotives ce qui conduisit la SNCF à lancer le 28 mai 1967 le train de soirée « Capitole » à 200 km/h avec le succès que l’on sait.

BB–9292 au dépôt de Paris Sud-Ouest le 22 octobre 1966.  Photo Jacques Defrance.

Afin d’assurer la remorque de ce train, les BB–9281 et 9288 subirent quelques modifications (nouveau rapport de réduction à 200 km/h, pantographes unijambistes, commande du frein « presse-bouton », capteurs de signalisation, redécoration, …) afin de seconder les 9291 et 9292. Il fut dédoublé par le « Capitole du matin » ce qui nécessita de modifier les BB–9278 et 9282 suivant les mêmes principes que les BB–9281 et 9288.

BB–9281 le 22 octobre 1966 au dépôt de Paris Sud-Ouest.  Photo Jacques Defrance.

Un nouveau matériel (rames « Grand confort ») tracté par les CC–6500 remplaça celui d’origine et d’autres trains à 200 km/h furent lancés par la SNCF sur Paris—Bordeaux : l’Étendard et l’Aquitaine. La grande vitesse devenait quotidienne.

	Affluence de trains rapides à 200 km/h en ce 19 mai 1972, début du week-end de la Pentecôte. La CC–6529 décolle le Capitole 2  tandis que 3 autres trains C 200 attendent le signal du départ.  Photo Jacques Defrance.
	Toujours le 19 mai 1972, 4 grands trains (parmi la dizaine qui se suivent en quelques minutes) remorqués par des CC–6500 attendent de s’élancer vers Orléans : de gauche à droite, le Puerta del Sol 2 (C 160), le Capitole 4 (C 200),  le Capitole 3 (C 200), l’Aquitaine 1 (C 200).  Photo Jacques Defrance.

Les records de 1971 et 1972 des turbines à gaz
Afin de desservir les lignes non électrifiées et de les incorporer aux relations à grandes vitesses, la SNCF s’intéressa aux turbines aéronautiques de la société Turboméca et de leur adaptation à la traction ferroviaire. En 1967, un premier engin expérimental fut obtenu en prélevant un autorail double dit « de 425 cv » où « Caravelle » (U 330) et en installant une turbine dans sa remorque (XR–8579) qui devenait ainsi une motrice à turbine (X-2061), tout en conservant l’autorail motorisé qui lui était accouplé (X-4365). Une campagne d’essais sera lancée et le TGV (Turbine à gaz à Grande Vitesse), qui s’appellera par la suite TGS (Turbine à Gaz Spéciale), atteignit la vitesse de 252 km/h en 1971 entre Les Aubrais et Vierzon.

X–2061, premier turbotrain français, aménagé à partir de la remorque du X–4365 visible en deuxième position, l’ensemble étant appelé TGV au début puis TGS par la suite. Dépôt de Saint-Pierre-des-Corps le 3 décembre 1967.  Photo Jacques Defrance.

Suite à ces résultats, des turbotrains (les ETG construits en 1970-1972 — 1 motrice diesel + 1 motrice à turbine) — puis les RTG construits en 1972-1976 — 2 motrices à turbine —) seront commandés et desserviront les principales lignes non électrifiées à 160 km/h.

	ETG X–4803 en gare de Caen le 4 avril 1970 côté motrice à turbine (ouïe d’entrée d’air de la turbine bien visible). Photo Jacques Defrance.
	RTG T–2025/26 à Tours le 9 août 1974.  Photo Jacques Defrance.

Une nouvelle génération de train automoteur, le TGV–001 (1972), est étudiée dans l’optique d’une ligne à grande vitesse entre Paris et Lyon (cf ci-dessous). Expérimenté principalement dans les Landes (site du record de 1955), il atteindra à deux reprises la vitesse record de 318 km/h le 5 et le 8 décembre 1972.

	TGV–001 expérimental lors d’une exposition à Paris-Montparnasse le 6 juin 1972.  Photo Jacques Defrance.
	Le TGV–001 à Bordeaux Saint-Jean lors d’une de ses campagnes d’essais dans les Landes ; 30 mai 1974.  Photo Jacques Defrance.

Le TGV Sud-Est et le record de 1981
Forte de cette expérience, la SNCF rêvait d’une ligne spécialement conçue pour la grande vitesse. Or, un autre problème se posa rapidement, celui de la saturation de l’axe Paris—Dijon qui, bien qu’équipé de 3 à 4 voies sur la majorité de son parcours et de la banalisation des circulations sur les deux voies là ou le triplement et le quadruplement des voies n’était pas possible, n’arrivait plus à absorber le trafic en perpétuel développement. L’idée vint alors de construire une ligne nouvelle à grande vitesse entre Paris et Lyon. C’était l’époque du développement des turbotrains et la ligne nouvelle était conçue pour ce type de matériel même si l’électrification ultérieure de la ligne était réservée sur les plans.

La crise du pétrole, les problèmes rencontrés avec le fonctionnement des turbines dans le milieu ferroviaire, firent évoluer le projet vers un TGV électrique. Le TGV Sud-Est, d’abord prévu à turbine (TGV–001 ci-dessus) puis, à une certaine époque, mixte turbine/électrique, fut donc construit uniquement en électrique.

Projet de TGV turbo-électrique, motrices d’extrémité.  Dessin Jacques Defrance.

La ligne nouvelle entre Paris et Lyon fut mise en service en deux étapes, d’abord de Paris à Saint-Florentin puis de Saint-Florentin à Lyon. Après des essais en Alsace avec les rames 1 et 2 entre Strasbourg et Colmar, les nouvelles rames TGV (1978-1985) furent soumises à de nombreux essais sur le tronçon nord de la LGV dans le but de confirmer la marche commerciale à 260 km/h dans de bonnes conditions de confort et de sécurité (la vitesse limite de la ligne sera relevée par la suite à 300 km/h).

La vitesse de 380 km/h (record mondial) fut atteinte par la rame n°16 le 26 février 1981 à Pasilly. Il aura ainsi fallu 26 ans pour dépasser le record de vitesse de 1955, mais dans des conditions totalement différentes. Comme nous l’avons vu précédemment, en 1955 le matériel avait subi de graves avatars le rendant inapte à reprendre du service commercial avant réparation en atelier, et 500 m de voie avaient du être refaits intégralement. En 1981, le matériel après son record de vitesse pouvait repartir par ses propres moyens à pleine vitesse et la voie n’avait subi aucune dégradation. C’est également à ces améliorations, afin que la grande vitesse soit pratiquée en toute sécurité, que servent les records

	Le 11 juin 1982, rame TGV Sud-Est n°16 à Paris-Montparnasse (150 ans du Chemin de fer en France).  Photo Guy Defrance.
	La motrice du TGV 16 rénovée exposée à Paris-Montparnasse le 1er avril 2005.  Photo Guy Defrance.
	Plaque du record de vitesse de 1981 sur le TGV 16. Photo Guy Defrance.

Le record de 1990 du TGV A
La ligne LGV Atlantique présentait de nouvelles conceptions avec des souterrains inexistants sur la LGV Sud-Est. Surtout, le matériel était révolutionnaire par rapport aux TGV Sud-Est puisque ces derniers ont un équipement « traditionnel » (moteurs à courant continu) alors que les TGV Atlantiques (1988-1992) possèdent un équipement électrique « moderne » (moteurs triphasés synchrones autopilotés).

Un ICE prototype allemand avait détrôné le TGV Sud-Est en roulant à 406,9 km/h en 1988. La SNCF décida d’une campagne d’essais afin de tester les possibilités de son nouveau matériel, de repousser toujours plus loin les limites de la vitesse sur rails et de tenter de reprendre à l’ICE le record du monde de vitesse. Alors que la branche du TGV Atlantique se dirigeant vers Le Mans et la Bretagne était déjà en service commercial, une campagne d’essais fut réalisée avec la rame 325 raccourcie et équipée de roues d’un plus grand diamètre. Elle atteindra 482,4 km/h en 1989 puis 515,3 km/h le 18 mai 1990 entre Courtalain et Vouvray.

	Vues de 3/4
	et presque de face de la motrice du TGV A n°325 à Paris-Montparnasse le 1er avril 2005.  Photos Guy Defrance.
	Plaque du record de vitesse du TGV 325.  Photo Guy Defrance.

Le record de 2007 du TGV Est-Européen
En 2007 est mise en service la ligne LGV Est-Européen. Pour la première fois, les trains roulent avec des voyageurs quotidiennement à 320 km/h sur cette ligne, soit la vitesse atteinte par la CC–7107 en 1955 dans les conditions que l’on sait.

Les rames du TGV Est, surnommées POS (Paris Ost Frankreich Süd Deutschland) sont composées de motrices neuves (2005-2009) accouplées à des remorques ex TGV réseau (1993-1996) rénovées « Lacroix » (2005-…). Avant l’ouverture au service commercial de la ligne, la SNCF, Alstom et RFF décident de battre un nouveau record mondial permettant d’étudier plus à fond les problèmes liés à la captation du courant et à la liaison roue/rail aux grandes vitesses.

Arrivée de la rame du record sur le domaine d'essai le matin vers 10h00, photo lors d'un arrêt de service.  Photo Denis Redoutey.

L’opération est baptisée « V 150 » pour 150 m/sec soit 540 km/h, vitesse minimale à atteindre. La rame TGV Est 4402 est équipée pour cette campagne d’essais. Plusieurs marches sont réalisées avec celle-ci, la vitesse étant en progression constante lors de chaque marche d’essai.

Photo à l'extrémité du domaine d'essai au Pk 265, côté Strasbourg, environ une heure avant le départ du train.  Photo Denis redoutey.

Le 3 mars 2007, la grande presse est convoquée et le record est programmé durant le journal télévisé de la mi-journée afin d’être retransmis en direct. L’ouverture du journal de 13h00 sur F2 met la France entière à bord du TGV et le long de la voie du record grâce au dispositif mis en place par France 2 avec les autorités ferroviaires. Les téléspectateurs assistent en direct au décollage puis à la montée en vitesse du train, et la rame TGV 4402 atteint la vitesse de 574,8 km/h à 13h13 avec de nombreux invités à son bord (journalistes, mais aussi hommes politiques de plusieurs pays dont le n°3 du Congrès américain).

Passage de la rame du record TGV POS 4402, ici au Pk 203, à 561 km/h. Photo Denis Redoutey.

D’après la SNCF, il est possible à présent d’envisager des TGV à la vitesse commerciale de 360 km/h, à condition que le coût énergétique soit supportable ; on disait la même chose en 1981 pour faire rouler les TGV à 300 km/h au lieu de 260 km/h !

À quand le record à 600 km/h et des TGV « commerciaux » à 360 km/h ?

Page precedente