MAJ le 6 janvier 2018

Le TGV-001, Turbotrain à Grande Vitesse*, est né sur les tables à dessin des bureaux d’études de la SNCF et d’Alsthom. Il est issu du projet C03 qui fut l’un des aboutissements de l’étude menée par la société nationale sous l’appellation ‘’Possibilités ferroviaires à très grande vitesse sur infrastructures nouvelles’’, lancée en 1965.

CPM Belfortains TGV 001 R

Carte postale Couple belfortain devant la rame TGV-001 à Alsthom Belfort

*Turbotrain à Grande Vitesse* : Initialement, l’acronyme de TGV. Ce n’est que plus tard que le ‘’T’’ deviendra ‘’Train’’.

L’Aérotrain

Si ce projet pris la voie que l’on connait, au préalable dès juillet 1965, un projet autre, le C02, intitulé ‘’Projet de véhicule guidé à grande vitesse’’ fut soumis par Robert Geais, chef du service Vie et Bâtiments de la région Nord, à Louis Armand.

Dossier C02 BF

Il s’agissait de l’Aérotrain… mais le secrétaire général de l’UIC (Union Internationale des Chemins de fer), ancien président de la SNCF, n’adhéra pas totalement à ce projet et préférait, de loin, un matériel utilisant une infrastructure prouvée, la voie de chemin de fer traditionnelle !

FDC Aérotrain 1er jour 7 mars 1970 R

Extrait FDC sur l’aérotrain

Le projet de l’aérotrain de Jean Bertin, sur monorail et coussin d’air, fut toutefois poursuivi avec des financements partiellement publics. Plusieurs prototypes vont être testés : l’Aérotrain 1 (1965, 10,5 m), l’Aérotrain 2 (1968, 9 m, biplaces), l’Aérotrain I80-250 (1969, 24 m, 300 km/h), l’Aérotrain I80-HV (1974, 24 m, 430 km/h).

CPM Aérotrain Jean Bertin R

Carte postale de l’aérotrain, des voies et de Jean Bertin

Des voies ont été construites pour effectuer les essais : deux à Gometz-le-Châtel (Essonne), la troisième surélevée à proximité d’Orléans entre Saran et Ruan longue de 18 kilomètres.

Carte maximum 1er jour Aérotrain 1970

Carte 1er jour de l’Aérotrain I80 HV sur la voie d’Orléans

C’est sur cette voie, construite entre 1968 et 1969, que l’Aérotrain I80-HV établit le 5 mars 1974, à 430 km/h le record du monde de vitesse d’un matériel de transport guidé.

Le Projet TGV-001

Après ce petit aparté, un aiguillage nous ramène sur la bonne voie… tout au moins sur le voie qui nous intéresse ici, celle du TGV-001 !

Louis Armand demanda donc à Robert Geais, qu’on remette l’étude d’un nouveau concept de déplacement ferroviaire mais sur les rails, ce qui aboutit au rapport C03 présenté le 28 décembre 1965 à Roger Hutte, le directeur de la région nord.

Carte maximum Louis Armand 1981 R

Carte maximum Louis Armand avec timbre émis en 1981

En annexe était joint ‘’Une étude d’un engin spécial pour le transport terrestre à grande vitesse’’ qui donnait le contour du nouveau concept de matériel du futur ! Les grandes lignes du futur matériel étaient tracées, en proposant une rame à turbine à gaz circulant à 240-250 km/h avec à son bord 135 passagers dans un confort type concorde ! Cette rame devant assurer les liaisons Paris-Lille et Paris-Bruxelles.

Dossier C03 BF

L’étude technique fut lancée dès janvier 1966, elle va aboutir à une note synthétique du projet présentée le 1er juin au ministre des transports, Edgar Pisani.

Le feu vert fut donné pour poursuivre les études. La DEMTE (Division des Etudes de Traction à Moteur Thermique) fut confrontée à des problèmes techniques complexes à résoudre (puissance, masse, oscillation des caisses, intercirculation…).

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Photo de la maquette du TGV-001 (collection JM)

Le 23 mars 1967, dans le cadre de ce projet C03, la SNCF lança son appel d’offre pour faire construire une rame capable d’atteindre les 300 km/h sur des lignes nouvelles. Alsthom va faire sa première proposition commerciale le 26 octobre 1967.

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Page de garde de la brochure Alsthom sur le TGV-001

Initialement à la commande finalisée du 11 juillet 1969, deux rames prototypes étaient prévues avec des caractéristiques différentes en tant que capacité d’accueil en nombre de voyageurs et de vitesse commerciale à atteindre.

Photo Esquisse TGV 001 AD90 R

Esquisse Jacques Cooper (livre Cooper dessine le TGV)

Mais en fin de compte, la SNCF dut se résoudre à réduire ses prétentions en décembre 1970 et ne confirma que la commande d’une seule rame non pendulaire avec pour objectifs principaux, une vitesse de 300 km/h et 300 passagers transportés sur ligne nouvelle.

Logo SNCF 1972

Logo SNCF 1972

Ce matériel devant relier, par exemple, Lyon à Paris en 2 heures au plus.

Le matériel

La rame finale, dite articulée, était constituée de deux motrices et de trois remorques. Elle pesait 192 tonnes pour une longueur de 92,9 mètres. Elle était équipée de 6 bogies comprenant chacun 2 moteurs donc 12 moteurs alimentés à part égal par les deux motrices.

Brochure Alsthom 1978 TGV 001

Les trois remorques climatisées comprenaient une première classe du côté de la motrice 1 avec 34 sièges, une seconde classe du côté de la motrice 2 avec 56 sièges et la troisième au centre était aménagée en laboratoire pour les techniciens. A noter que la configuration de la rame avait l’avantage qu’aucun siège ne soit sur les roues des bogies.

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Voiture 1ère classe (photo Brochure TGV-001)

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Voiture 2ème classe (photo Brochure TGV-001)

La rame fut assemblée à Alsthom Belfort, chef de file, qui réalisa les deux motrices. Les trois voitures fut construites par la société Brissonneau et Lotz*.

*Brissonneau et Lotz : Cette société de construction mécanique possédait une activité ferroviaire installée à Aytré à côté de La Rochelle, elle fut rachetée par Alsthom en 1972.

Brochure TGV 001 p10 Plaque constructeur

Plaque constructeurs du TGV 001

Les trois remorques arrivèrent le 15 février 1972 sur le site belfortain d’Alsthom pour être assemblées aux motrices.

La société Jeumont eut la charge de fournir les blocs redresseurs et rhéostatiques. Il revint à la société Creusot-Loire de fabriquer les bogies. Ces deux dernières sociétés possédaient une filiale commune dédiée au ferroviaire, MTE (Le Matériel de Traction Électrique).

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Le bogie Y225 du TGV-001 de Creusot-Loire

Les bogies intègrant deux moteurs auto-ventilés de type TAO 670 A1, étaient alimentés en 750 volts continus pour une puissance de 10 kilos watts.

Un élément particulier, la turbine à gaz

Une des particularités de ce nouveau matériel fut d’intégrer une turbine à gaz par motrice.

Quant à la société Turbomeca, elle fournit les deux turbomoteurs TURMO IIIG qui équipaient les hélicoptères Super Frelons, et les réducteurs communs.

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Le turbo alternateur (photo collection PP)

Le turbo alternateur de 4,5 tonnes était équipé de ses 2 turbomoteurs de 940 kW accouplés à un réducteur commun flasqué à l’alternateur double délivrant 2250 kW en traction et 230 kW pour les auxiliaires sous 380V en triphasé à 400 Hz.

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La dépose du turbo alternateur dans la motrice (photo collection AD)

L’utilisation de turbine à gaz vint du retour d’expérience acquis avec les essais probant du TGS* (Turbine à Gaz Spéciale) depuis avril 1967. Ce turbotrain était pourvu d’une propulsion mixte avec la motrice X4365 équipée d’un moteur diesel Poyaud de 330 kW et de la remorque XR8579 équipée avec une turbine à gaz dont la puissance avait été ramenée à 810 kW (au lieu de 1100).

La rame expérimentale fut baptisée XAS 2061 + XBSD 4365.

*TGS : Initialement, il avait était nommé TGV (Turbotrain Grande Vitesse)

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Carte postale TGS expérimental XAS 2061 + XBSD 4365

Le TGS va le 20 juin 1967 atteindre la vitesse de 236 km/h, record du monde de vitesse en traction autonome (thermique).

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Carte postale TGS Série au dépôt de Caen

Il préfigurera le lancement des turbotrains ETG (Elément à Turbine Gaz) utilisés sur la ligne Paris-Caen-Cherbourg à partir du 16 mars 1970.

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Carte postale Turbotrain ETG 1501 entre Clermont-Ferrand et Lyon

Les turbines du TGV-001 furent remplacées en début 1973 par des Turmo X, plus puissantes, développant 1100 kW.

La Traction

Sur le site de Belfort, l’activité ferroviaire avait en charge de fabriquer les deux motrices, de réaliser les essais motrices et rame.

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Vue du site Alsthom en 1977 (photo collection JM)

Les ateliers de La Traction réalisèrent, en premier lieu, la chaudronnerie des caisses.

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Photo du châssis en cours d’assemblage (collection AD90)

Cette structure mécano-soudée en acier de 9 tonnes, hormis son rôle de réceptacle pour les différents composants, devait aussi assurer un rôle sécuritaire car elle devait supporter une compression axiale de 200 tonnes.

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Le chaudron en acier avec son bouclier frontal (photo Brochure TGV-001)

En réalité, ce n’est pas deux chaudrons qui ont été fabriqués mais trois, car le premier était destiné à diverses opérations dont un essai en compression et sous charge verticale.

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Le chaudron en souffrance à Vitry (photo LVR 3 juin 1973)

Au stade dit de la Finition, les activités principales concernaient le câblage dont le pupitre,

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Photo de la maquette du pupitre (collection MC)

la tuyauterie, l’intégration des sous-ensembles dont le groupe turbo alternateur, les blocs électrique et rhéostatique, les soutes à gas-oil, les appareillages de climatisation et pneumatique, le carénage… et les opérations de raccordements et d’habillage.

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Diagramme de la motrice avec ses éléments (photo Brochure TGV-001)

La mise sur bogies étant la dernière opération du stade de la Finition. Cette opération nécessitant l’utilisation de deux ponts roulants pour déposer la caisse sur les deux bogies est souvent considérée, par les néophytes comme une opération un peu magique, est en fait une opération parfaitement maîtrisée par les opérateurs.

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Pose d’une motrice sur ses bogies (photo collection BF)

Comme pour toute star, il lui fallait une parure d’identification lui permettant une différentiation vis à vis des autres matériels ferroviaires existants… l’orange fut ce choix !

Cette dernière phase du cycle de fabrication était réalisée dans l’atelier de peinture où elle fut parée de plusieurs épaisseurs pour que sa robe puisse  résister aux assauts du temps dans le temps…

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La motrice terminée avec sa livrée étincelante (photo AD90)

Quelques nouvelles spécificités…

Hormis la couleur orange et l’utilisation de deux turbines à gaz, le TGV-001 possédait quelques autres innovations, en voici quelques unes…

La cabine climatisée, une seule par motrice, permettait le pilotage de la rame. Le conducteur possédait un siège ergonomique et, était en relation directe avec le régulateur du trafic et les techniciens dans la voiture-laboratoire.

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Le poste de pilotage dans la cabine (photo Brochure TGV-001)

La rame avait une autre importante particularité, elle était articulée c'est-à-dire que les caisses adjacentes (en vis-à-vis) s’appuyaient sur le même bogie via un anneau d’intercirculation comprenant un fixe et un mobile reposant sur une suspension secondaire pneumatique; ce procédé donnant une très grande stabilité à la rame.

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Photo anneau fixe d’intercirculation (LVR 9 avril 1972)

Si le turbomoteur a été abandonné pour laisser place à l’alimentation via les caténaires, le procédé prouvé de la rame articulée est toujours de mise sur les rames TGV d’hier et d’aujourd’hui, sortant de l’usine de Belfort.

Après la fabrication, les essais…

Le 24 octobre 1971, la première motrice non peinte pouvait rejoindre son poste d’essais statiques.

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La 1ère motrice prête pour les essais (photo LVR)

NA : Les essais font l’objet d’un article spécifique.

Epilogue

Sans vouloir faire ‘’ancien combattant’’, j’ai travaillé quelques heures sur le câblage de ces motrices où le maître d’œuvre en habillage était Pierre P. Les caisses étaient équipées dans le bâtiment 17A sud, si ma mémoire ne me joue pas des tours ! Pierre qui plus tard préféra prendre une voie moins terre à terre, plus en altitude…

Mes remerciements vont à Maurice (MC) et Pierre (PP) Asthomiens, Bernard (livres, photos…)

JM

Références Web : Wikipédia, divers autres sites Web…

Références textes : Brochure TGV-001 et bulletins de la société Alsthom, Périodiques La Vie du Rail (LVR, collection BF et Bibliothèque Deubel), Revue Voies ferrées, Livre Les défis du TGV de Jean-François Bazin, Photos collection Archives Départementales du Territoire de Belfort (AD90),

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