Train à grande vitesse (AHT/TGV). A vitesse d’avions sur rails par l’Europe
1991/01/01 Sarriegi Eskisabel, Andoni Iturria: Elhuyar aldizkaria
De la marque AHT à la marque en France. Dans cette même revue Elhuyar ont été publiés les articles précédents (nº 33, mars 1990, 15/12). page. et Nb. 37 à 38, de juillet à août 1990, 6. Page 1. ). Voir le mode d'introduction la boîte de suivi de cette amélioration de marque on duque.
Il y a vingt-trois ans, Capitole circulait à 200 km/h de Paris à Toulouse sur roues. À cette époque, des ingénieurs ont démontré qu'aucun train commercial normal qui circulait sur les rails dans les mains par le calcul ne dépassait pas cette vitesse, car, s'il dépassait, il devait passer à utiliser des coussins d'air ou le magnétique des skis.
Trois mois plus tard ou... En Corée, lors d'un symposium international, un autre grand nombre d'ingénieurs a lancé, avec l'aide de leurs équations et ordinateurs, la prédiction que la prise de courant à travers la caténaire/système de pantographes n'aurait jamais pu passer une vitesse de 450 km/h.
Ceux du SNCF français ont aujourd'hui dépassé cette vitesse à deux reprises (à une vitesse de 482,5 km/h entre Courtalain et Château-Renault, au kilomètre 166 et au début du mois de juin 1990, dans un nouveau train expérimental non exploité TGV Atlantique à une vitesse de 510,6 km/h). Dans les deux cas, il convient de noter que les trains conventionnels ont été chargés d'obtenir les marques, c'est-à-dire les modèles avec l'intention de circuler, bien que le second présentait quelques améliorations et changements pour cela (augmentation des roues, renforcement des moteurs, etc. ). ).
Vitesses maximales des trains de passager Marques de vitesse sur railsCommunications
Une des principales différences de ces trains en ce qui concerne les actuels est leur vaste système de communication. Cela suppose actuellement un grand nombre d'équipements informatiques et audiovisuels intégrés. Sur chaque branche, il y a 16 ordinateurs connectés entre eux qui surveillent toutes les fonctions du train : traction, freinage, signalisation, ambiance intérieure, etc. Pour pouvoir tout contrôler, la salle du conducteur est pleine d'appareils de contrôle, offrant à tout moment l'entrée à la mémoire de toutes les données de défaillances et fonctions de chaque branche. Toutes ces informations sont transmises par radio au poste central de contrôle de Paris 2 heures avant l'arrivée du train.
Pour cela, un système complet de balises de transmission de 10 km est utilisé sur toute la longueur du parcours. Cependant, la communication peut être faite par d'autres systèmes. Les opérations préparatoires sur une branche ont leur zone étanche directement sous les ordres du Siège Central de Paris, comme l'adaptation le long de la route de l'environnement intérieur du train, l'information le long de la voie pour passagers, d'autres contrôles de routine, etc.
En présence du grand volant noir, les cabines de conducteur et les conducteurs de ces trains semblent en réalité une salle de pilotes d'avion qui se préparent avec le simulateur d'aéronautique Giravion Dorand.
De rares mains courantes, aiguilles groupées, système radio/train solaire, etc., entretiennent une relation constante entre le mécanicien (conducteur) et le régulateur de trafic de Paris. Cependant, la plupart des commutateurs d'images dans la cabine, cependant, sont pour donner des ordres de climatisation.
Caténaire/pantographe
Quant à la caténaire, ils ont logiquement dû faire des changements, mais pas sur le système. Le système est le même, mais ils ont dû étirer la caténaire. Cela a été fait afin de trouver une solution à ce descendant. En utilisant la caténaire/système pantographe, ce toucher produit des ondes dans la caténaire dont la vitesse de propagation dépend de la masse du câble et de la tension d'étirement.
En général et jusqu'à atteindre une vitesse de 450 km/h, cette vitesse de propagation est généralement supérieure à la vitesse de circulation du train, mais lorsque la vitesse de circulation atteint et dépasse surtout cette valeur critique, le train détecte l'onde et cette ondulation de la caténaire provoque la fuite du câble de la chaîne au pantographe.
Mais ils ont également trouvé le remède à ce problème, en augmentant la tension du câble de la caténaire et en obtenant que la vitesse de propagation de l'onde redevienne plus grande que celle du train, c'est-à-dire pour circuler de cette vitesse critique jusqu'ici, ils ont résolu le problème en augmentant la tension d'étirement de la caténaire. Ce qui était normalement 2.000 daN (decanewton) a été élevé à 2.700 daN, ce qui a permis à la vitesse d'onde dans le câble de la chaîne d'atteindre 520 km/h, légèrement supérieur à la vitesse de circulation atteinte (510,6 km/h). Ainsi, la barrière de ce système a été dépassée pour pouvoir circuler au-dessus de 500 km/h.
Pour que le pantographe tourne correctement et en continu le câble de la caténaire à une vitesse supérieure à 500 km/h, des caméras vidéo ont été installées et le pantographe serre à sa disposition le câble étiré de la caténaire avec une pression suffisante, sans que la caténaire échappe au pantographe sur la partie de l'ondulation.
Par conséquent, ceux qui ont parlé en Corée ont réussi quelque chose (mais pas tout) et ont annoncé des problèmes de caténaire/système pantographe. Moins ont réussi ceux qui ont parlé à l'époque de la Capitole. Bien sûr, ce ne sont pas les vitesses de trafic à ce jour. Actuellement, il est de 300 km/h qui est considéré comme la plus grande vitesse pour la circulation normale à haute vitesse. Mais le reste peut arriver sans beaucoup de temps. Par conséquent, on peut dire que le train s'approche également à des vitesses minimales de circulation des avions.
D'autre part, la puissance nécessaire pour circuler à ces vitesses de 13.000 kW est différente de la plaisanterie de traverser la section de 1,5 cm 2 du câble caténaire et passer la pantographie. La pression de contact a son effet Joule dans une section de contact aussi petite que la pression. C'est pourquoi les marques ont été réalisées en hiver (1989) ou au printemps (1990) lorsque la température ambiante était froide ou fraîche.
Cependant, environ 0ºC l'air a une haute densité et la résistance aérodynamique augmente. En tout cas M. Selon Lacôte, la température ambiante idéale serait d'environ 10 °C, compte tenu de la couple température/état de l'air, tant pour le système caténaire/pantographe, que pour que les moteurs autosynchrones et l'automatisme électronique puissent se refroidir correctement et fonctionner à la température adéquate, ainsi que pour que la résistance aérodynamique ne soit pas trop élevée.
Particularités de bogie et rails
Outre la formation nécessaire et les détails des moteurs auto-synchrones qu'ils ont dû utiliser pour l'obtention de ces nouvelles marques, largement exprimés dans le numéro 33 d'Elhuyar, dans cet article, en plus des bogies, je juge opportun d'expliquer d'autres détails. Le train AHT, comme tous les trains modernes, est monté sur deux bogies, chacune avec deux axes. Sur ces axes et leurs roues pendent les châssis des moteurs (bogies) et sur eux celui du véhicule (boîte).
Cependant, le bogie ne va pas directement sur les côtés sans bouger lorsque les roues avancent à mesure que les roues tournent (surtout à ces vitesses). Un petit angle tourne sur les côtés par rapport à son axe vertical, tant vers la gauche que vers la droite. En outre, il se déplace à la hauteur. Ce dernier mouvement est beaucoup plus contrôlé par des ressorts suspendus, des amortisseurs et des éléments élastiques, et bien que le niveau de confort que ces trains ont atteint mériterait une analyse exhaustive de ceux-ci, aujourd'hui au moins nous l'éviterons et concentrerons notre attention sur le mouvement latéral.
Comme il a dit, la géométrie de l'ensemble du système de roulement est celle qui doit avancer vers les côtés en restant stable et à grande vitesse. Ainsi, l'équilibre du train est obtenu en partie par la circulation des paires de roues coniques sur les nouvelles voies avec les deux inclinés vers l'intérieur.
De cette façon, le bogie, une boule, est aussi fort sur les rails que sur une pièce de profil type V, de sorte que les réactions entre les deux voies permettent d'éliminer entre elles les composants de force qui se dirigent sur les côtés et les tendances de mouvement qui en découlent, obtenant leur meilleur équilibre même en créant une perturbation latérale. Il faut noter que le rail n'est pas toujours une ligne droite géométrique de niveau et que les turbulents aérodynamiques agitent constamment tant les éléments de traction que les remorques (wagons, caisses de train ou locomotives).
En outre, les bogies, en fonction de leur mou dans la voie, circulent en zigzag en fonction d'un type de mouvement (comme les mordaces, mais en effectuant la balance à travers un chemin plus long), mais à des vitesses élevées et sur des rails très serrés, une ondulation atténuée se produit.
Ainsi, l'amplitude de l'angle d'oscillation diminue le long de la longueur du bogie, mais en agissant comme un ensemble plus complet et plus grand, la masse de son inertie augmente au coup et à la fois l'action d'inertie, faisant les oscillations (sinueuses) plus petites et plus paresseuses et dirigeant le bogie toujours vers le centre de la recirculation.
La réduction de la distance entre deux axes produit un effet inverse. Par conséquent, la meilleure solution qui a été trouvée à ce jour et qui a été acceptée depuis le premier AHT/TGV, a consisté à fixer l'empattement sur 3 m (le rail étant de 1.435 mm). Ce modèle de bogie a été adapté pour supporter une vitesse de 500 km/h tout en maintenant la stabilité à mesure que le train avance. Il faut dire que l'élimination de ces fortes oscillations latérales est le résultat d'un système complexe d'assemblages élastiques et d'amortisseurs très bien calculés et longuement calculés.
Ce système, donc, en plus de fournir la sécurité, est un grand confort pour l'ensemble du véhicule. C'est l'un des secrets de la marque. D'autres modèles précédents ont également atteint des vitesses relativement élevées (en 1955 les machines de 331 km/h BB et CC), mais sur un tracé très ondulé et dans ces conditions on ne pouvait plus avancer. Les oscillations des bogies forçaient énormément les rails et les ingénieurs ont conclu que la vitesse de circulation sûre n'allait pas dépasser 200 km/h.
L'installation de rails plus lourds (60 kg/m au lieu des 40 ou 50 kg/m précédents) et la modification de leur attitude pour améliorer la vitesse de circulation ont donc été indispensables. Pour cette raison, ils ont dû effectuer de nouveaux reibos par courbes et signalisation. Aujourd'hui, grâce à l'amélioration des rails et à l'implantation des systèmes d'amortissement contre les oscillations mentionnées dans les bogies, ces véhicules pourront circuler sans déformer un millimètre à une vitesse de 500 km/h (pas même à 300 km/h qui pour le moment est de circulation).
En ce qui concerne la stabilité intrinsèque du véhicule, l'un des principaux motifs de succès est le système de raccords articulés élastiques que présentent ces TGV//TGV. Sans cela, il aurait été impossible de dépasser 400 km/h en essais. Bien sûr, le complément indispensable de celui-ci est une refonte complètement nouvelle et contrôlée par ordinateur. Bien qu'ils ne soient pas encore entièrement mis dans le service public, les marques qui sont dépassées de jour en jour nous annoncent qu'ils arriveront bientôt dans notre pays.
Vers 2000
Cependant, la SNCF travaille pour l'Europe 2000. Mais il y a quelque chose de plus en Europe et dans le monde. En France, l'ingénieur Bertin est devenu pionnier dans les trains suspendus sans coussinets. En Allemagne et au Japon, les ingénieurs semblent avoir plus de foi dans l'idée d'excusion magnétique pour des vitesses élevées.
Cette solution nécessite, bien sûr, un chemin recirculé avec des électroaimants, c'est-à-dire une infrastructure très spéciale. En parlant seulement de vitesse (essais purement probatoires), avec du matériel d'excusion magnétique ont atteint une vitesse de 435 km/h, mais en ce sens le TAV a plus de mérite en dépassant cette vitesse avec des véhicules de série et circulation normale. En outre, la SNCF a prouvé qu'il est possible de faire des voyages à long terme à travers des trains à grande vitesse, en plus des chemins de fer pour circuler à différentes vitesses. Cela s'est développé pour le moment principalement en France, mais désormais son objectif est toute l'Europe, sans oublier d'autres aspects du monde.
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