TPE : Le Train à Sustentation Magnétique
A/ L'Hyperloop,
un projet
Le projet de l’hyperloop est un projet de recherche de transport innovant lancé aux Etats-Unis en 2012 par Elon Musk. Celui-ci a déjà fait ses preuves dans des projets futuristes puisqu’il est aussi le fondateur de Space X, Tesla Motors ou encore Solar City. Ce projet a été lancé dans le but de répondre aux problèmes croissants des transports dans le monde, ainsi l’Hyperloop consiste à être le train du futur car il pourra effectuer des déplacements sur de longues distances en des temps records et avec une vitesse d’un peu plus 1200 km/h soit plus rapide qu’un avion ou que tout mode de transport. De plus, les projets d’infrastructures de l’Hyperloop seraient totalement suspendus, ce qui ne sera pas un obstacle pour la vie humaine n'aura pas un impact environnemental.
Ce projet vise à relier San Francisco à Los Angeles soit environ 600 km en environ 30 minutes. Elon Musk annonce pour la première fois le projet en juillet 2012 en Californie puis les détails émergent peu à peu en septembre 2012 où Musk évoque l’idée d’un mélange entre l’emblématique Concorde et le canon à propulsion magnétique le tout en précisant que ce système ne nécessitera pas de rails. Mais c’est seulement en août 2013 qu’Elon Musk officialise son projet en publiant sa version Alpha. A partir de cette date, plusieurs entreprises se sont mises à réfléchir sur ce projet ainsi que sur sa mise en service, ainsi s’est déroulé, le 11 mai 2016, le premier test public grandeur nature d’un prototype d’Hyperloop sur une ligne de 800 mètres. Ce prototype a atteint la vitesse de 185 km/h en 50 mètres.
Elon Musk (ci-dessus) et sa version Alpha (ci-dessous) présentée en Août 2013
B/ Son fonctionnement
L’Hyperloop, pour effectuer et relever de telles performances, utilise des technologies, des systèmes ainsi que des infrastructures qui sont révolutionnaires et encore jamais vus dans le monde. En effet, l’infrastructure de l’Hyperloop consiste en un double tube surélevé où se déplacent des capsules ou wagons transportant jusqu'à 28 voyageurs; ces capsules circulent, dans les tubes, à 2 minutes d'intervalles, c'est à dire à 37 kilomètres d'intervalles. Mais pourquoi les faire circuler dans un tube ? Tout simplement, parce que l’intérieur du tube est sous très basse pression (c’est-à-dire qu’il n’est pas contraint à la pression atmosphérique) et cela permet de réduire considérablement voir annuler la résistance à l’air ainsi que les frottements aérodynamiques : ce qui permet d’atteindre des vitesses très élevées ainsi que de réaliser des économies d’énergies. En plus de circuler dans un environnement sans présence d’air, les capsules se déplacent sur des coussins d’airs qui permettent la lévitation des capsules une fois en marche, ceci permet encore une fois de supprimer les frottements dus au roulement. Ainsi, les capsules ne sont donc plus soumis à aucunes résistances ou frottements, à part celle de leur propre poids, ce qui permet donc un gain écologique, économique et temporel. De plus, pour se mouvoir les capsules utilisent utilise un système révolutionnaire qui est le champ magnétique. Ce champ magnétique est créé par des moteurs à inductions linéaires placés à l’intérieur du tube qui marche sous-tension alternative, et donc qui ne pollue pas. Ainsi à l’intérieur des capsules où se trouveront des batteries qui permettront d’activer le champ magnétique au moment du passage de celles-ci, ce champ magnétique impulse alors une force dirigée vers l’arrière faisant donc avancer les capsules. Ces dernières peuvent ainsi se déplacer à une vitesse de croisière estimée à 1220 km/h. Pour pouvoir aller à de telles vitesses, les passagers sont installés dans des sièges inclinables qui s'adaptent aux accélérations et à la vitesse du train, pour pouvoir absorber les différents forces présentes : les forces centrifuges ou d'inerties par exemple .
Voici à quoi ressemble les tubes dans lesquels circulent les capsules
Les capsules qui transportent les passagers
Schéma simple du fonctionnement de l'Hyperloop
Voici, le champ magnétique produit par les moteurs à inductions.Nous voyons bien la force impulsée vers l'arrière
C/ Sa mise en service
L'Hyperloop, dans le monde du transport, attire beaucoup d'attention et d'espoir tant économique que politique pour l'avenir du monde et des communications internationales. Ainsi, déjà par les résultats de ses premiers tests, la mise en service de l'Hyperloop est très attendue car, en effet, Elon Musk assure que l'Hyperloop sera le moyen de transport le plus sûr au monde ainsi que le plus rapide. Par ailleurs, ce moyen de transport va permettre de relier de nombreux pays voire même le monde entier en reliant les plus grandes villes comme une sorte de métro mais à l'échelle planétaire. Pour sa mise en service, qui interviendra dans la décennie à venir, Musk a imaginé et proposé, pour répondre aux normes actuelles, de rendre le système auto-suffisant, en plaçant des panneaux solaires sur les infrastructures (les tubes) pour satisfaire la demande électrique de l'Hyperloop. Et si cette production d'électricité est supérieure à la consommation de l'Hyperloop, le surplus d'énergie pourra être redistribué dans le réseau électrique traditionnel. Sa mise en service est particulièrement suivie car il présente beaucoup d'avantages dont certains déjà évoqués (plus écologique et économique) En effet, celui-ci a le bon goût de concurrencer avec les avions mais sans en posséder les nuisances. Il s'affranchit donc des nuisances aériennes émises par les aéroports : le bruit, les gaz chauds, la pollution,... Ainsi, il ne générera que très peu de bruit du fait de l'absence de frottements forts, de réacteurs et d'une pression d'air faible. Et ce peu de bruit sera encore filtré par la structure anti-bruit en pipeline*, il n'émettra alors pas plus de nuisances sonores qu'une éolienne, ce qui est un très bon point pour sa commercialisation. De plus, l'Hyperloop se voudra être un transport accessible, en proposant des prix de billets moins chers que ceux d'un avion par exemple, tout en éliminant les contraintes horaires et l'attente puisque le concept propose des capsules pouvant partir à toutes heures. Cela devrait attirer beaucoup de voyageur, ce qui assurerait sa rentabilité et donc son développement. Cependant, quelques contraintes se présentent face au développement de l'Hyperloop. Son principal inconvénient est le même que celui du train à sustentation magnétique, c'est qu'il faut créer un réseau complet et uniquement dédié à son utilisation qui est actuellement inexistant dans la plupart des zones. De plus, comme la majorité de nouveaux projets, le coût est toujours un inconvénient pour les investisseurs bien que celui de l'Hyperloop soit relativement contenu. En effet, en comparant les coups estimés pour le train à grande vitesse et celui de l'Hyperloop, ce dernier peut paraître peu cher même si baisser la pression d'air dans les tubes sera énergivore et coûteux. En octobre 2016, il apparaît que le coût de construction de l'Hyperloop pourrait être inférieur à 121 millions de dollars par mile impérial (1609,344 m) alors que le coût de construction d'une ligne à grande vitesse est supérieur à 123 millions de dollars par mile impérial. Pour l'instant les principaux potentiels acquéreurs de l'Hyperloop après sa mise en service sont la Californie, le Nevada : les deux états où il est principalement développé ainsi que la Slovaquie et la France : notamment pour faire la liaison Paris-Nice en 45min.
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*Pipeline : Canalisation permettant le transport de fluides sur une longue distance.
