L’origine des essais de glissement sans contact physique vient de la croyance erronée à une résistance à l’avancement par contact des véhicules sur roues et rails proportionnellement aussi élevée que celle de la résistance aérodynamique des mêmes véhicules. Or il n’en est rien : la première est faiblement linéaire, alors que celle de l’air varie au carré de la vitesse. D’où l’idée que par la lévitation, ou plutôt sustentation électromagnétique de véhicules, et de même leur guidage latéral, on pouvait se dispenser de roulement, donc de contact et d’adhérence. Ce qui oblige en conséquence à utiliser pour la propulsion sans contact, soit l’air (hélices ou réacteurs) soit par effet électrodynamique, le ou les rails de guidage avec un « entre- fer » minimum, ou encore des surfaces de sustentation métalliques pouvant alors agir en action électrodynamique. Ces surfaces en vis-à- vis deviennent inducteur ou induit de moteurs électriques linéaires, et non rotatifs, donc de même nature, mais développés en ligne. Ces derniers moteurs avaient d’ailleurs précédé la naissance de véhicules à glissement sur l’air et théoriquement sans roues, dont les versions dites électromagnétiques sont beaucoup plus récentes. Notamment elles ont suivi les premiers aéroglisseurs, tels ceux de Jean Bertin (1965) ou de l’avionneur Grumman (USA), précédés des Hovercrafts marins, britanniques ou américains, de même époque.
À partir des années 1960, deux écoles de techniques différentes de lévitation et guidage par magnétoglisseurs électriques, également équipés de moteurs électriques linéaires, sont apparues en Europe et au Japon. Appelons-les génériquement « Maglev » pour Magnetic levitation. Ce sont d’une part, suivant une technique basée sur des électroaimants en attraction, donc électromagnétique au-dessous d’une poutre métallique, pour contrecarrer la pesanteur des véhicules, les solutions britanniques et allemandes, initiées par des universitaires britanniques pour la petite liaison interne à l’aéroport de Birmingham en 1984, et les constructeurs Krauss Maffei, MBB et Thyssen joints à Siemens et ABB, pour des relations à grande vitesse connues aujourd’hui sous le nom de « Transrapid ».
D’autre part, les exploitants de transports japonais se lançaient dans deux voies : l’une suivant les techniques britannique et allemande à attraction, abandonnée depuis par Japan Airlines, l’autre par les chemins de fer japonais (JNR) dans la voie totalement opposée, de trains à lévitation magnétique. La sustentation électrodynamique par répulsion, également dénommée Maglev, mais s’appuyant sur des électroaimants avec de très puissants champs magnétiques obtenus en supraconduction électrique, pouvant donc s’inscrire dans le gabarit et à la place d’une voie ferrée ordinaire à laquelle cette solution peut se substituer, et réciproquement. Elle est toujours en développement actuellement au Japon par le réseau privé Central Japan Railway sous le nom de Linear Express.
1. Situation actuelle des deux techniques restantes
En Grande-Bretagne, la réalisation commerciale des petits véhicules de l’aéroport de Birmingham a cessé son exploitation. Depuis 40 ans, en Allemagne, de multiples essais ont déjà eu lieu, y compris à Berlin avec une petite section métro (M-Bahn), sur des pistes en viaduc ou sur poutres surélevées, de différentes configurations, toutes non compatibles avec des voies ferrées, et ce depuis 1965.
Le système par attraction sous rails à 10-15 mm, dit Transrapid pour les grandes vitesses, a bénéficié depuis 1978 d’un grand circuit en 8 devant atteindre 30 km, dit de l’Emsland en Basse-Saxe, où des prototypes successifs ont abouti depuis 1980 à un train de 4 à 7 véhicules accouplés, capables de vitesses maximales en exploitation de l’ordre de 400 km/h.
Après des échecs successifs sur les diverses applications commerciales possibles en Allemagne (projets de Berlin-Hambourg, puis en 2003 sur des dessertes courtes d’aéroport), le Transrapid a toujours obtenu de larges subventions de l’administration allemande au titre de la recherche, y compris pour la ligne du nouvel aéroport de Pudong à Shanghai en Chine. Aussi longue que le circuit de l’Emsland, soit 30 km, elle est pourvue de 3 à 6 véhicules, pour 400 km/h et 8 min de trajet. Côté japonais, le but recherché est la création spécifique d’une seconde ligne longue (500 km) à très grande vitesse, type Shinkansen, de Tokyo à Osaka (Chuo Line) mais à 500 km/h de vitesse maximale, au lieu de 300 à 350 km/h sur rails. La section Yamanashi comporte plus de 80 % de distance en tunnels, contrairement au Transrapid. Des convois de 3 à 5 véhicules, de plus en plus perfectionnés, y circulent, en essais depuis 1997. Les vitesses ont progressé au Japon de 210 à plus de 300 km/h en 40 ans d’exploitation sans accident majeur.
Le Maglev ne constitue ici qu’une variante concurrente au sein d’un même système, compatible pour la voie ferrée normale avec le génie civil réalisé. On voit apparaître dans le monde, en 2003 à l’état de lignes d’essais de faible longueur, même si l’une d’elles est devenue à usage commercial en 2004 (Shanghai), la concurrence des deux techniques, Transrapid électromagnétique à l’attraction allemande, ou Maglev japonais à répulsion électrodynamique, la seule transformable à partir du génie civil réalisé en voie ferrée à très grande vitesse, et par conséquent ménageant l’avenir.
Citons que les avantages majeurs des trains à lévitation magnétique sont:
• Se déplace à très grande vitesse.
• La nuisance sonore est très limitée.
• La résistance aérodynamique ainsi que la vitesse lui permet de ne pas détruire le paysage
et ses écosystèmes.
• Ne rejette aucune fumée et n’utilise que peu d’électricité grâce à une alimentation par secteur.
Notons que les inconvénients majeurs des trains à lévitation magnétique sont:
• Il y a très peu de trains à lévitation en service dans le monde.
• Coût de fabrication très élevé.
• Ces trains nécessitent la présence de rails et d’aiguillages spécifiques qui ne sont pas les mêmes que ceux utilisés pour les autres trains.
• Pas adapté pour le transport de marchandises (une charge trop pesante pourrait entrainer des
frottements).