Un Allegro au tempo des 220 km/h entre Helsinki et Saint-Pétersbourg

Les trains à grande vitesse Allegro ont transporté depuis leur mise en service, le 12 décembre dernier, plus de 23 000 passagers entre Saint-Pétersbourg et Helsinki. Le temps de parcours qui pouvait durer près de six heures est passé à un peu plus de trois heures et demie. La vitesse maximale des trains d’Alstom est de 200 km/h sur le territoire russe et atteint 220 km/h sur le tronçon finlandais. Notre reporter était du voyage inaugural. La toute première relation internationale à grande vitesse entre la Russie et un pays limitrophe, en l’occurrence la Finlande, a été inaugurée le dimanche 12 décembre. À la faveur de l’arrêt à la gare frontière, Vladimir Poutine, président du gouvernement de la Fédération de Russie, s’est joint aux invités présents à bord du Pendolino inaugural parti d’Helsinki pour rejoindre Saint-Pétersbourg à la vitesse maximale de 220 km/h. C’était l’une des quatre rames dites « Allegro » commandées en 2007 au constructeur Alstom par Karelian Trains, filiale commune des chemins de fer russe (RZD) et finlandais (VR), et grâce auxquelles le temps de parcours entre les deux cités, autrefois d’environ cinq heures trente, a pu être ramené à seulement trois heures et trente-six minutes ! Les nouveaux trains devraient transporter 250 000 voyageurs en 2011…

Assistaient bien sûr à l’événement le président des RZD, Vladimir Yakounine, qui, pour la circonstance, portait son grand uniforme de premier cheminot de Russie, ainsi que son homologue des VR, Michael Aro. La présidente de la République finlandaise, Tarja Halonen, était aussi du voyage, tout comme Patrick Kron, le président-directeur général d’Alstom. Le sens de parcours du train inaugural aurait été notamment dicté par l’établissement du siège de la joint-venture Karelian en Finlande, et de l’atelier de maintenance des rames à Helsinki. Un deuxième atelier devrait être prochainement implanté à Saint-Pétersbourg, les RZD souhaitant également acquérir le savoir-faire correspondant. Ce qui ne serait d’ailleurs pas pour déplaire au constructeur, lui qui espère pouvoir vendre aussi des Pendolino en Russie…

De fait, le train pendulaire pourrait être l’une des meilleures solutions pour la modernisation des relations ferroviaires « voyageurs » dans ce pays. Grâce à son système d’inclinaison des caisses jusqu’à 8°, il permet une vitesse dans les courbes de 20 à 30 % supérieure à celle d’un train classique, en préservant le confort et la sécurité, et sans requérir pour autant la construction de nouvelles infrastructures ni la modification significative des lignes existantes. Sept grandes relations assurées par les RZD auraient été déjà identifiées comme susceptibles d’être l’objet d’un relèvement significatif des vitesses maximales pratiquées. Pareil relèvement pourrait être obtenu avec un train pendulaire comme le Pendolino si l’itinéraire est sinueux, mais aussi, dans le cas contraire, avec une composition classique (locomotive et voitures) apte à 200 km/h. C’est là tout l’enjeu de la future locomotive pour services voyageurs EP 20 qu’Alstom devrait présenter bientôt, et qui « enlèverait » sans difficulté une rame tractée à 200 km/h sur la ligne Moscou – Kiev, riche en alignements droits. Astucieuse combinaison de l’excellente partie électrique des CoCo d’Alstom pour la Chine et d’une partie mécanique développée par son partenaire russe Transmashholding (TMH), lui-même expert en ce domaine et également « signataire » de la conception d’ensemble et des moteurs de traction, l’EP 20 a déjà dépassé le stade de la planche à dessin, la caisse de la première étant aujourd’hui au stade de la construction. Des discussions seraient en cours, notamment avec les Ukrainiens et les Biélorusses…

En Russie, la très grande vitesse est également au programme, depuis que Vladimir Poutine en personne a décidé de consacrer une enveloppe de 20 milliards d’euros à la construction d’une ligne nouvelle d’environ 660 km, en principe apte à 400 km/h, pour relier la capitale, Moscou, à la deuxième métropole du pays que forme justement Saint-Pétersbourg. À l’évidence, la volonté politique existe. Le budget annoncé, lui, peut paraître quelque peu surdimensionné. « Il faut savoir que la construction d’un kilomètre d’autoroute en Russie s’avère parfois jusqu’à quatre fois plus onéreuse qu’en Europe, car le système gaspille énormément », explique Bernard Gonnet, directeur pour la Communauté des États indépendants (CEI) chez Alstom Transport. « D’où l’idée de recourir à des PPP (Public Private Partnership) pour réduire de 20 % les coûts. » C’est pourquoi le constructeur est en train de créer actuellement un consortium d’entreprises françaises en vue de répondre à l’appel d’offres attendu vers avril prochain. « Entre Moscou et Saint-Pétersbourg, les Russes veulent un temps de parcours inférieur à trois heures, selon la même démarche que celle qui amena le TGV sur Paris – Lyon », poursuit Bernard Gonnet. « Sur leur ligne classique, pour que les nouveaux Sapsan puissent rouler à 200 km/h, ils ont dû supprimer beaucoup de trains locaux, d’où de nombreuses manifestations de protestation, voire des jets de pierres sur les rames, tandis que l’absence de clôtures a déjà entraîné plusieurs accidents de personne, militant là encore en faveur d’une nouvelle infrastructure dédiée. » Pour la fourniture du matériel roulant, Alstom répondra bien entendu avec TMH. Il lui fallait encore un partenaire pour la signalisation, qu’il a aujourd’hui trouvé, mais dont il n’a pas encore souhaité annoncer le nom…

En attendant la très grande vitesse, Russes et Finlandais peuvent déjà goûter aux 220 km/h que pratiquent les Allegro sur la partie finlandaise de la ligne d’Helsinki à Saint-Pétersbourg, laquelle a bien sûr fait l’objet de quelques travaux connexes telles que la reprise des installations de traction électrique, l’adaptation de la signalisation, la modification des appareils de voie ou encore la suppression de passages à niveau. Développé sur la plate-forme du Pendolino, l’Allegro apparaît de prime abord comme la synthèse entre les trains pendulaires finlandais Sm3 en circulation depuis 1995 (dont il reprend la « winterisation » qui leur garantit un fonctionnement entre moins 40 °C et + 35 °C) et la génération « New Pendolino » (avec sa chaîne de traction à IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistors, ses moteurs triphasés asynchrones accrochés sous la caisse et ses bogies). Le bogie lui-même a été redimensionné, avec arbre de transmission à deux joints « cardans » pour reprendre un couple plus important. En réalité, le constructeur a beaucoup investi sur le développement de ce nouveau matériel, et espère en conséquence que ce dernier connaîtra une descendance allant bien au-delà des quatre unités jusqu’ici produites… Élément automoteur électrique bicourant (continu 3 kV et alternatif monophasé 25 kV, 50 Hz) à motorisation répartie, l’Allegro est un train non articulé composé de sept véhicules (dont quatre motorisés) qui sont montés sur bogies à l’écartement russo-finlandais de 1 522 mm. Long de 184,8 m, il est équipé d’un dispositif de pendulation active, l’inclinaison des caisses vers l’intérieur des courbes étant réalisée par des actuateurs hydrauliques auxquels Alstom reste donc fidèle (au moins jusqu’à 250 km/h). Bien qu’égal à seulement 1 % du prix de la rame, le système dit « anticipatif », qui mémorise l’ensemble des paramètres liés à la géométrie du tracé de la ligne parcourue, n’a pas été choisi par l’opérateur. Plus classiquement, la correction d’insuffisance de dévers s’effectue donc à partir du seul couplage « gyroscope + accéléromètres », le gyroscope détectant l’entrée de courbe à partir de l’apparition du dévers lui-même afin d’envoyer sans retard l’ordre d’inclinaison, puis les accéléromètres servant, dans un deuxième temps, à calculer avec précision l’angle nécessaire pour cette inclinaison. On se souvient que les Français avaient été des pionniers de la pendulation dans les années soixante, mais comme ils n’utilisaient alors que les accéléromètres (dont il faut toujours filtrer les signaux pour ne pas prendre en compte les accélérations transversales dues aux irrégularités de la voie, sauf à provoquer des basculements continuels de caisse !), l’inclinaison arrivait toujours avec retard par rapport à l’entrée en courbe. Et les voyageurs étaient malades ! Les Italiens ont ensuite résolu le problème grâce au gyroscope, Fiat Ferroviaria inventant ainsi le célèbre Pendolino…

Aujourd’hui, l’Allegro est justement assemblé à Savigliano, en Italie, sur le site même de l’ancienne division ferroviaire du constructeur automobile, division qu’Alstom a rachetée voici quelques années. La chaîne de traction est fabriquée à Sesto San Giovanni, près de Milan, tandis que les bogies proviennent du Creusot. L’Allegro s’appuie donc sur toute l’expérience acquise par Alstom (ou héritée de Fiat) en matière de trains pendulaires, puisqu’à ce jour, 430 automoteurs Pendolino électriques ou diesels sont exploités dans onze pays différents (Allemagne, Chine, Espagne, Finlande, Italie, Portugal, République Tchèque, Grande-Bretagne, Slovénie, Suisse et maintenant Russie). Ces trains totalisent plus de 200 millions de kilomètres parcourus. Pour les seuls automoteurs pendulaires à grande vitesse, Alstom détient 95 % du marché en Europe et dans le monde. Les éléments automoteurs électriques vendus à la Chine, non pendulaires mais de conception très voisine des « New Pendolino », ont déjà dépassé, en trois ans, le million de kilomètres, ce qui n’était encore jamais arrivé pour un matériel du constructeur !
 
L’Allegro dispose d’une puissance installée de 5 500 kW et embarque 352 voyageurs, auxquels peuvent s’ajouter deux handicapés en fauteuil roulant. Sa charge à l’essieu, un peu élevée pour un Pendolino (17,5 t), s’explique par son gabarit généreux. Il est équipé des systèmes de répétition des signaux et contrôle de vitesse ATC (pour circulation sur les VR) et KLUB-U (pour circulation sur les RZD). Un très puissant système de chauffage et de climatisation, aux unités montées en toiture, permet de maintenir, sans difficulté aucune, une ambiance très agréable à l’intérieur des voitures, même lorsque la température extérieure descend à moins 40 °C ! Parmi les systèmes originaux mis en œuvre pour la « winterisation » figurent deux cheminées verticales, une sur chaque face latérale, en milieu de voiture, et qui forment une épaisse cloison intérieure judicieusement aménagée en vestiaires. Équipées de puissants ventilateurs, lesdites cheminées soufflent en permanence de l’air pour maintenir une surpression sous le châssis afin d’éviter la fixation de cette neige extraordinairement poudreuse, si caractéristique des hivers finlandais…