La levitation magnétique

Il existe deux concepts fondamentaux concernant la physique et les propriétés de lévitation de la matière :

- Le concept électromagnétique (EML) : la lévitation est générée par des électroaimants régulés. Le Transrapid (Maglev allemand) et le Swissmetro sont des trains basés sur le concept EML ;

- Le concept électrodynamique (EDL) : la lévitation est basée sur les forces de répulsion générées par les courants induits (dits courants de Foucault) qui n'apparaissent que lors d'un déplacement relatif des corps en présence. Il est donc nécessaire de propulser initialement le train avant qu'il puisse léviter magnétiquement. Le seul projet actuellement très avancé utilisant ce concept de sustentation est le Maglev japonais.

Projets en développement

Le Transrapid est un projet allemand réalisé par plusieurs sociétés dont Siemens et MBB qui avait réalisé le premier prototype dans les années 70. Le projet de liaison de la gare centrale de Munich avec l'aéroport Franz-Josef Strauss a été abandonné en 2008. Un projet de ligne Berlin-Hambourg avait été approuvé en 1994 mais a aussi été abandonné par la suite, faute de soutien financier de l'État. Une application a été trouvée en Chine à Shanghaï, sur une liaison centre ville-aéroport de 30 km inaugurée en janvier 2003, elle y est appelée Maglev. En mars 2006, le lancement d'une nouvelle ligne de 175 kilomètres est annoncé : elle doit prolonger la ligne existante jusqu'à la ville touristique de Hangzhou. Cependant, l'avenir de cette ligne est menacé en raison de plaintes liées à l'impact du Transrapid sur la santé des populations voisines de la ligne.

Le Maglev (de l'anglais Magnetic Levitation) est un projet japonais, une ligne expérimentale a été construite au Japon, sur laquelle la vitesse record de 581 km/h a été atteinte le 2 décembre 2003. L'objectif serait de construire une ligne assurant la liaison Tokyo-Ōsaka (environ 400 km) en une heure.

Avantages

- Vitesses de pointe et de croisière plus élevées.

- Meilleures accélérations et relances.

- Capacité de franchissement de pentes plus fortes, limitant le nombre de tranchées à creuser et d'ouvrages d'art à construire et diminuant donc le coût total de l'infrastructure.

- Capacité de franchissement de courbes de rayon plus réduit que les trains rapides conventionnels.

- Risque presque nul de déraillement dans des constructions telles que le Transrapid.

Inconvénients

- Dans le cas du système à sustentation électrodynamique, le prix de construction des voies est très important. En effet, le maglev lévite grâce à des aimants fixés aux wagons et à des bobines conductrices installées dans les rails. Ces aimants sont faits de niobium et de titane et sont refroidis à -269 °C (4,15 K) par de l'hélium liquide pour pouvoir conserver leur supraconductivité.

- Incompatibilité avec les réseaux traditionnels : un train à sustentation magnétique nécessite un réseau de voies particulier et ne peut emprunter des tronçons conventionnels déjà existants.

- Système peu adapté au fret lourd.

- Système sensible au vent, nécessitant des pentes peu marquées et des rayons de courbe très larges.

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