Voie expérimentale de l'aérotrain

L’Aérotrain est un véhicule se déplaçant sur un coussin d'air, et guidé par une voie spéciale en forme de T inversé, formant par nécessité un site propre. Il peut être propulsé par une hélice (moteur d'aviation), une turbine, un turboréacteur ou un moteur électrique linéaire, et est supporté par un coussin d'air, ce qui lui permet de se déplacer sans contact avec la voie, et donc sans frottement avec cette dernière. Son principe de fonctionnement emprunte aussi à la technique du monorail.

C’est une invention française, due à l'ingénieur Jean Bertin, qui n’a cependant jamais connu d’exploitation commerciale mais dont le nom « Aérotrain » est une marque utilisée comme nom en France, déposée par la société Bertin Technologies le 14 avril 1987 et renouvelée en 1997, en 2007 puis en 2014.

Historique

En France, ce projet a temporairement bénéficié de l’appui des pouvoirs publics, notamment du Comité interministériel à l'aménagement du territoire (CIAT) qui l’avait retenu en 1967 dans la perspective d’assurer des dessertes de voyageurs sur des distances allant de 100 à 500 km à des vitesses de 250 à 300 km/h, caractéristiques qui en font le précurseur du TGV.

Malgré le vif intérêt pour cette nouvelle technologie qui suscita l'engouement d'une vingtaine de pays dont les États-Unis, le projet fut finalement abandonné en faveur du TGV, capable de vitesses équivalentes et pouvant utiliser, à des vitesses plus faibles, le réseau ferroviaire existant.

Plusieurs prototypes d'Aérotrains ont été développés : l'Aérotrain 01, l'Aérotrain 02, le Tridim, le S44, le I80-250 "Orléans", le I80-HV et le TACV Aérotrain Rohr Industries.

Différentes voies d'essais ont permis de tester ces prototypes (voir photographies). Deux voies étaient implantées dans les environs de Gometz-le-Châtel, l'une en béton dont le tracé a été reconverti en promenade pédestre, la voie verte de l'aérotrain , l'autre en asphalte et aluminium. Une troisième voie d'essais avait été mise en place entre Saran et Ruan, au nord d'Orléans ; cette voie surélevée, construite en viaduc, portait le nom de voie d'essai de l'Aérotrain d'Orléans.

Conception et développement

Le concept de l'aérotrain est le fruit d'une cascade de découvertes et d'idées qui débute en 1957.

Mise en évidence de l'effet de sol et premiers véhicules à coussin d'air

A cette date, Louis Duthion, un ingénieur de la société Bertin & Cie, met en évidence un phénomène inattendu : l’effet de sol lors de tests qu'il réalisait sur des silencieux de moteur à réaction, utilisables en vol. Duthion mesurait si la poussée n'était pas trop diminuée par le silencieux, mais quand la plaque de mesure de poussée était placée très près de la sortie du réacteurs, il mesurait au contraire une très forte augmentation de la poussée[Di 1]. Les ingénieurs de Bertin trouvent rapidement l'explication : la poussée du réacteur muni de silencieux était annulaire et non répartie de manière homogène sur un disque. La zone neutre centrale est prise au piège par les jets périphériques haute vitesse qui jouent le rôle de "jupe" et la pression au centre augmente considérablement. Bertin et Cie cherche immédiatement à exploiter cet effet et le 9 août 1957, un brevet de "Vérin fluide" utilisant cet effet est enregistré[Di 2]. Cependant, l'effet de sol était connu en aviation dès les années 1920, et a été décrit également par le Français Le Sueur en 1934.

La société Bertin pense également immédiatement à des applications de sustentation de véhicules par effet de sol, mais une première étude envisageant tel quel l'effet découvert par Duthion montre que les véhicules devaient être gigantesques, et un projet de brevet en ce sens est annulé en 1958[Di 2].

Fin 1958, Bertin & Cie apprend avec stupeur que les Anglais annoncent un nouveau type d'engin nommé Hovercraft. Cet engin utilise le même principe physique que celui découvert par Duthion, mais les Anglais ont visiblement réussi à réaliser ce que Bertin et Cie avait jugé irréalisable. La société relance immédiatement des recherches et cherche des financements[Di 3].

Pendant l'année 1959 et une partie de 1960, Bertin & Cie met au point le concept de "jupe souple" pour contenir le flux d'air. Dans un premier temps, cela prend la forme d'une cloche flexible emprisonnant le flux d'air d'un ventilateur. Il faut plusieurs de ces cloches pour sustenter un engin. Le brevet correspondant est déposé le 11 octobre 1960[Di 3], perfectionné en 1961 par un brevet de jupes souples multiples.

Début 1961, Bertin parvient à intéresser la Direction des Etudes et Fabrications d'Armement (DEFA, ancêtre du GIAT) au concept d'un véhicule tout terrain sur coussin d'air. L'étude du Terraplane BC4 est lancée et financée. L'engin est construit durant l'année 1961 et fait ses premiers essais début 1962[Di 3].

L'engin permet de perfectionner le concept des jupes souples. La compagnie se rend alors compte que sur un terrain lisse et préparé, la distance au sol peut être très faible, avec une jupe très courte, la puissance requise pour la sustentation diminuant aussi drastiquement[Di 4]. Cela donne l'idée à Jean Bertin d'un véhicule sur voies dédiées qui allait devenir l'Aérotrain. Le brevet correspondant est déposé le 26 juin 1962, qui selon Bertin est « l'acte de naissance de l'Aérotrain »[Di 4].

Concept expérimental de l'Aérotrain, premières recherches de financement

La nécessité d'un modèle réduit, permettant de démontrer la validité d'une telle idée, est rapidement apparue. Même au sein de Bertin & Cie, l'idée ne faisait pas l'unanimité, notamment concernant le problème du guidage, et il fallait démontrer concrètement le concept[Di 5]. Un premier modèle réduit de 1,5 m de long et 25 cm de large est construit pendant l'automne et l'hiver 1962, ainsi qu'une voie en bois de 20 m de long. Le mécanisme de guidage adopté pour la voie était proche du concept retenu en définitive : un monorail de profil en T inversé. La propulsion et sustentation était assurée par de l'air comprimé[Di 5].

La maquette, opérationnelle en février 1962, donne entière satisfaction et convainc la société de continuer son développement. L'action de la société se tourne alors dans la recherche de soutien et de financement. Bertin se tourne d'abord vers la RATP, qui recherche alors des moyens pour améliorer le confort et le silence de ses rames. Mais la RATP recule devant la perspective de devoir changer ses voies, bien qu'elle ait par la suite engagé des modifications importantes de celles-ci pour permettre l'utilisation de pneumatiques[Di 6].

Fin 1963, des discussions s'engagent avec la SNCF qui montre en revanche de l'intérêt pour le système. La société nationale commence en effet à prendre conscience de la concurrence du transport aérien et la nécessité d'augmenter la vitesse de ses rames. En revanche, elle refuse d'assurer le financement du développement. Le principe d'une étude d'une liaison Paris-Lyon est envisagé avec une vitesse opérationnelle de 300 à 350 km/h. La SNCF critique l'utilisation prévue de turbines à gaz pour la propulsion (qui finiront par être tout de même envisagées par la SNCF avec le Turbotrain), et finit par abandonner l'Aérotrain à l'été 1964, finalement convaincue que « il n'y a pas de trafic prévisible susceptible de justifier une liaison entre ces deux villes à une telle vitesse »[Di 7].

Soutien de la DATAR

Après ces échecs, l'avenir de l'Aérotrain se présente mal. Bertin tente alors de saisir la Délégation interministérielle à l'aménagement du territoire et à l'attractivité régionale (DATAR), qui avait été récemment créée en février 1963 par le gouvernement Pompidou. En novembre 1964, Bertin présente la maquette à la DATAR et fait la promotion d'un modèle de déplacement interurbain à haute vitesse, qui vient répondre à point nommé à une mission de la DATAR : décentraliser l'urbanisation de Paris vers des « métropoles d'équilibre », en proche province ou banlieue éloignée[Tr 1]. Le 15 avril 1965 la Société d’étude de l’Aérotrain, avec une participation de la DATAR à son capital à hauteur de 2 millions de Francs, par le biais de grandes entreprises nationales. Cela va permettre une première expérimentation en conditions réelles du concept de l'Aérotrain par la création d'un prototype et d'une voie expérimentale à Gometz-la-Ville.

Société d’étude de l’Aérotrain : développement des prototypes

L'Aérotrain 01

Un accord fut rapidement conclu avec l'administration : celle-ci serait convaincue par le programme si un véhicule expérimental, pouvant transporter « quelques personnes » sur une voie de 5 à 6 km pouvait être démontré[Di 8], et donner satisfaction en termes de vitesse et fiabilité dans un délai de deux ans. Un projet de prototype à l’échelle 1/2, baptisé Aérotrain 01 est mis en œuvre. Il peut embarquer quatre passagers, sa propulsion à hélice est assurée par un moteur d’avion de 260 chevaux. Deux systèmes de coussins d’air assurent la sustentation et le guidage. Une voie d’essai de 6,7 km de long est prévue dans l’Essonne pour l’Aérotrain 01 entre Gometz-la-Ville et Limours sur la plate-forme désaffectée de la ligne d'Ouest-Ceinture à Chartres, prise en charge par la société des Grands travaux de Marseille[Di 9].

Le prototype est prêt en décembre 1965, ainsi que 1km de voie[Di 9]. Il atteint rapidement, en février 1966, la vitesse de 200 km/h.

L'Aérotrain 02

En 1967, l’Aérotrain 02 est construit par la Société d'études et de constructions aéronavales au Bourget. Mieux profilé que le précédent, et propulsé par un réacteur JT12 de Pratt & Whitney, il atteint des vitesses plus élevées.

Le 14 novembre 1967, l’Aérotrain 01 atteint la vitesse record de 345 km/h ; il était équipé pour la circonstance d’un turboréacteur suppléé par deux fusées d’appoint à poudre.

Le 22 janvier 1969, l’Aérotrain 02 atteint la vitesse record de 422 km/h sur la voie d’essai de Gometz-la-Ville (le TGV n'atteindra que 380 km/h en 1981 et il faudra attendre le 18 mai 1990 pour qu'il atteigne 515,3 km/h).

Aérotrain I80

En 1969, une voie expérimentale de 18 km est construite entre Ruan, au nord d’Artenay et Saran, dans le département du Loiret.

Cette voie en viaduc, constituée de tronçons monoblocs de 120 mètres de long et à une dizaine de mètres au-dessus du sol, est soutenue par 900 piliers ou poteaux espacés de 20 mètres qui limitent l’emprise au sol. Le tracé de la voie est prévu pour s’inscrire dans une future ligne Paris-Orléans. Le tracé rectiligne autorise des vitesses de 400 km/h. La voie est équipée à ses deux extrémités d'une plate-forme permettant le retournement de l’Aérotrain, et d’une plate-forme centrale, à Chevilly, permettant de le garer dans un hangar et d'accueillir les passagers. Cette ligne, à l’abandon, existe toujours. Elle est visible à l'est de la voie ferrée Paris-Orléans et depuis la RN 20.

La même année, l’Aérotrain interurbain I80 - 250 est conçu pour une vitesse de croisière de 250 km/h. Ce véhicule de 26 mètres de long, pesant 24 tonnes et offrant 80 places assises, est propulsé par deux turbines Turboméca Turmo III E3 entraînant une hélice RATIER carénée de 2,44 m de diamètre, à sept pales. Un turbomoteur Turmastazou 14 entraîne deux ventilateurs qui alimentent des coussins d’air, six horizontaux pour la sustentation et six verticaux pour le guidage. Le freinage est assuré normalement par la réversion de l’hélice et complété par un dispositif de pincement du rail central. Un freinage d'urgence peut également être assuré par la coupure du dispositif de sustentation, l'Aérotrain se posant alors sur la voie.

Aérotrain S44

L'année 1969 voit également la construction de l’Aérotrain S44, une version destinée au transport suburbain à propulsion électrique telles que des liaisons centre ville-aéroport. Il est équipé d’un moteur linéaire Merlin Gerin et conçu pour une vitesse de 200 km/h.

Projets

• En 1970, Rohr Industries Inc., dans le cadre de sa division aerospace basée aux États-Unis à Chula Vista en Californie, décide de développer un projet d'Aérotrain à partir d'une licence Bertin.

• Le 7 mars 1970, un timbre à la gloire de l’Aérotrain est émis par la poste française.

• En juillet 1971, est dévoilé un projet de liaison par Aérotrain près de Paris, chacun devant transporter 160 passagers à 200 km/h entre la ville nouvelle de Cergy-Pontoise dans le Val-d'Oise et le quartier d'affaires de la Défense dans les Hauts-de-Seine.

• En 1973, l'Aérotrain I80 - 250 est modifié : suppression de l'hélice de propulsion ainsi que des turbines Turmo III, allongement du véhicule par l'ajout de deux coussins de sustentation, installation d'un turboréacteur JT8 D11 de Pratt & Whitney ainsi que d'un dispositif de réduction du bruit (dilution du flux du réacteur, trompe en « queue de carpe » et inverseur de poussée). Ainsi équipé, l'Aérotrain I80 est destiné à explorer des vitesses plus élevées, à savoir supérieures à 350 km/h, d'où sa nouvelle dénomination : I80 HV pour Hautes Vitesses.

• Le 5 mars 1974, l’Aérotrain I80 HV établit le record du monde de vitesse sur rail des véhicules sur coussin d’air, à 430,2 km/h.

• Le 21 juin 1974, un contrat de construction d'une ligne d'Aérotrain entre la ville nouvelle de Cergy et le quartier d'affaires de La Défense est signé.

Fin du projet

• Le 17 juillet 1974, l’État revient sur sa décision : le projet d'Aérotrain Cergy - La Défense est abandonné.

• Jean Bertin décède d'une tumeur au cerveau à Neuilly sur Seine le 21 décembre 1975.

• En 1977, le projet est définitivement abandonné.

• Le 27 décembre 1977, l'I80 HV effectue son dernier vol.

• Le 17 juillet 1991, le prototype S44 brûle dans le hangar de l'ancienne base d'essais de Gometz-la-Ville.

• Le 22 mars 1992, le prototype de l'Aérotrain I80, qui sommeillait dans les restes du hangar de la plateforme de Chevilly, est totalement détruit dans un incendie d'origine criminelle. Cette perte semble mettre fin à tout espoir de réactivation de la ligne sous forme d'exploitation à caractère touristique comme cela avait été envisagé un temps. La voie en T inversé demeure dans la campagne de Beauce, le coût de sa démolition étant jugé prohibitif au regard du peu de désagrément occasionné par sa présence au milieu des champs.

Renaissance du projet

Le projet initial est réactualisé par une startup. Ce projet pourrait notamment intéresser les pays développant le train comme la Chine, par la difficulté à produire des Maglev en série.

Analyse

Avantages techniques

• À l'inverse d'un train classique, le risque de déraillement est absent pour l'aérotrain qui repose en cas d'arrêt de ses moteurs sur la voie en T inversé.
• Possibilité de faire circuler les navettes en hauteur grâce à l'effet du coussin d'air. La hauteur limite l'effet d'emprise et rend tout franchissement impossible pour le public ou les véhicules (sécurisation des voies de passage).
• Limitation des frottements au sol avec l'annulation de ce fait des vibrations sur la voie.
• Limitation de l'usure du rail en T inversé car les contraintes physiques sont moins importantes grâce au coussin d'air que sur un rail classique
• Réduction de la résistance dans les hautes vitesses et du bruit généré par le roulement.

Inconvénients techniques

• Le coût de la propulsion thermique (hélice puis réacteur) dépendait du cours du pétrole et il subit le contre coup du premier choc pétrolier de 1973. Parallèlement, la propulsion électrique par moteur linéaire imposée par les autorités publiques de l'époque n'était pas encore au point pour ce nouveau mode de transport.
• Le passage de l'aérotrain aux autres modes de transport (métro, RER, train classique) aurait entraîné des ruptures de charges.
• Importante puissance dépensée pour la seule sustentation soit environ 15 kW par tonne[réf. nécessaire].
• Aiguillage difficile à concevoir[réf. souhaitée].
• En l'état, la propulsion par réacteur ou hélice était source de nuisances sonores importantes.

Causes de l'abandon du projet

La SNCF a vu en l'Aérotrain une menace dès novembre 1965, date à laquelle a été créé le Comité de Surveillance de l'Aérotrain. En effet, avancée technique et industrielle, l'Aérotrain allait casser de fait l'hégémonie du chemin de fer et par conséquent de la SNCF. Lors de la phase finale des essais de l'Aérotrain, la SNCF et l'industrie métallurgique auraient fortement protégé leurs intérêts commerciaux auprès des hommes politiques de l'époque, notamment en réaction face à l'accord commercial d'exploitation établi entre la Société de l'Aérotrain et l'État français le 21 juin 1974[Di 10]. Le TGV avait aussi pour arguments d'utiliser le réseau ferré existant et de fonctionner à l'électricité. Il est aujourd'hui reconnu que l'Aérotrain a favorisé la création du TGV. Sans lui, ce dernier n'aurait peut-être jamais vu le jour, ou peut-être pas sous sa forme actuelle,[Tr 2].

Mémoire du projet

Postérité

L’aérotrain et sa voie aérienne apparaissent dans la bande dessinée de science-fiction post-apocalyptique Les Pèlerins, quatrième album de la série Simon du Fleuve de Claude Auclair.

Le film de Bouli Lanners Les Premiers, les Derniers a été tourné (en février 2014) en partie le long de la voie d'essai de l'Aérotrain d'Orléans.

Certains passages du clip Persona non grata (sorti en mai 2016) du chanteur Tété ont été tournés au pied et sur la voie de l'Aérotrain.

Le groupe Exsonvaldes dédie un de leurs titres à l'aérotrain.

Philippe Vasset publie Une vie en l'air, Fayard, 2018.

Commémoration

• Le 19 juin 2004, le souvenir de Jean Bertin et des essais de la ligne de Gometz-la-Ville est matérialisé par la dédicace du giratoire, à l’entrée du tunnel de Gometz-la-Ville, qui a été baptisé Grand giratoire de l'Ingénieur-Jean-Bertin, avec la mise en place, au milieu de ce giratoire, d'un élément de la voie et par l’installation d’une sculpture de Georges Saulterre représentant l’Aérotrain 01 sur l'autre giratoire à la sortie ouest du tunnel.

• Entre le 27 février et le 1er mars 2007, à deux kilomètres au nord de Chevilly, 120 mètres de voie ont été abattus pour laisser passer l'A19.

• Un projet destiné à valoriser la voie d'essai de l'Aérotrain d'Orléans voit le jour en juin 2007. Électricité de France, la région Centre et la communauté d'agglomération Orléans Val de Loire prévoient d'utiliser l'architecture restante comme support de panneaux solaires afin de produire de l'électricité. Ce projet nommé Solaren qui aurait permis de produire de 18 à 20 MW/25 MW d'énergie électrique sur une surface de 8 hectares, ne connaît pas de suites depuis 2007.

• Les 27 et 28 septembre 2008, un stand Aérotrain fut présenté durant les Virades de l'espoir de Chevilly. L'association des Amis de Jean Bertin et la communauté du site Aerotrain.fr se sont livrés à des démonstrations de modèles réduits dynamiques devant le public.

• Les 25 et 26 avril 2009, l'opération est renouvelée dans la commune de Saran, sous la plate-forme de retournement Sud de la voie d'essai de l'Aérotrain d'Orléans. L'évènement attira plus de 6 000 visiteurs grâce à une grande campagne de publicité.

• Le 28 août 2015, à la suite d'un accident de circulation (survenu le 23 juillet 2015), une portion du rail, située près de la plateforme de Chevilly sur la RD 125, s'est trouvée endommagé par un choc sous son tablier laissant apparaitre d'importantes fissures. Devant la mobilisation des riverains et par la gêne occasionnée, le maire de Chevilly (M. Texier) a décidé de faire déposer la portion endommagée et de l'exposer au pied de la plateforme, sans oublier de détruire, au passage, son accès (escaliers) par principe de précaution.

• Le 22 septembre 2018, le prolongement jusqu'à Bonnelles de la voie verte de l'aérotrain aménagée depuis 2012 le long du site d'essais de Gometz-la-Ville à Limours est inauguré.

Texte tiré de l'article Wikipédia "Aérotrain" et modifié le 22 juillet 2019 sous la license CC-BY-SA 3.0.