La Cité des sciences prend le train à grande vitesse

La Cité des sciences et de l'Industrie de La Villette, à Paris, s'intéresse dans une nouvelle exposition aux défis techniques de la grande vitesse ferroviaire, particulièrement au royaume du TGV, en décortiquant quelques problématiques de façon ludique.

Comme souvent lorsque l'on parle de grande vitesse en France, on commence par les records. Le dernier remonte au 3 avril 2007: le TGV français a alors brièvement atteint les 574,8 km/h - soit 159,7 mètres par seconde - dans la Marne, sur la ligne nouvelle Paris-Strasbourg.

Outre le prestige, "l'objectif de tous ces records, c'est d'aller chercher une très grande marge entre ce qu'on l'on sait faire en record de vitesse et ce que l'on sert tous les jours aux passagers", précise Laurent Jarsalé, responsable de la plateforme grande vitesse chez Alstom (le groupe qui fabrique les TGV).

"Cette marge nous permet de garantir la performance au quotidien: la fiabilité, la ponctualité ou le confort", ajoute-t-il.

Lancé à 260 km/h en 1981, le TGV français semble avoir trouvé sa vitesse de croisière à 320 km/h. Les gains de temps ne seraient pas vraiment intéressants au-delà, d'autant que des trains plus rapides sont plus gourmands en énergie - laquelle varie au carré de la vitesse - et plus bruyants, outre qu'ils risqueraient d'abîmer la voie.

La France, de toute façon, a déjà bien rétréci (pour les métropoles desservies par le TGV, au moins).

Va pour 320 km/h, donc. Et après avoir passé en revue les différents trains à grande vitesse en circulation dans le monde, les organisateurs de l'exposition se demandent comment faire rouler des convois de 400 tonnes à cette vitesse.

On apprend qu'il convient avant tout de limiter les frottements sur les rails et dans l'air, d'alimenter les motrices en électricité et d'éviter de ralentir à chaque virage.

"En gros, le train glisse sur les rails. Et la surface de contact d'un TGV avec les rails est comparable aux deux lames d'un patineur. C'est pas plus que ça!", raconte le commissaire scientifique Michel Leboeuf, retraité de la SNCF et président honoraire du comité grande vitesse de l'Union internationale des chemins de fer (UIC).

- Petit train électrique -

"L'avantage, c'est qu'on peut tirer des charges très lourdes à de grandes vitesses avec des efforts mécaniques et une énergie relativement limités", dit-il.

"Mais il y a un inconvénient: le train glisse tellement bien qu'il a du mal à freiner. On doit donc espacer les trains", car il leur faut plus de 3 km pour s'arrêter.

D'où la décision de la SNCF de ne plus acheter que des TGV à deux étages, pour transporter le plus de monde possible.

Deuxième défi: tracer et construire une ligne à grande vitesse, avec des virages assez larges et du ballast bien composés.

Un système de calques coulissants sur une carte de la ligne nouvelle Le Mans-Rennes permet notamment de voir comment les ingénieurs ont dû jongler avec la nature des sols, les habitations et la présence de coléoptères, avant de trouver le meilleur tracé.

"Si vous arrivez à faire une ligne nouvelle en 15 ans, vous êtres excellent", remarque Michel Leboeuf. Il faut en effet une dizaine d'années d'études et cinq ans de travaux.

Troisième défi: faire rouler ces trains en toute sécurité. Où l'on rencontre le train-laboratoire Iris 320 qui parcourt les voies françaises, avant de piloter un simulateur.

Déjà présentée à Rennes en 2017 et enrichie pour son passage à la Villette, l'exposition "Grande vitesse ferroviaire" n'a pas l'ambition de raconter toute l'épopée des trains rapides, mais elle ravira ceux qui veulent se documenter de façon ludique. A partir de 7 ans.

Ils apprécieront aussi, dans le "parcours artistique" attenant, un petit TGV en 3D du vidéaste Pierrick Sorin qui surgit hors de l'écran, tel un serpent des temps modernes.

Les organisateurs attendent quelque 150.000 visiteurs jusqu'au 18 août. La nuit des musées, les 18 et 19 mai, sera d'ailleurs consacrée au modélisme ferroviaire. "On aura un petit train électrique qui se promènera dans la Cité des sciences", se réjouit déjà la commissaire de l'exposition Isabelle Guégan.