Après le transport routier et le transport maritime nés à l’antiquité, le transport ferroviaire au 18ème et le transport aérien au 20ème, nous sommes aujourd’hui à l’aube d’un 5ème moyen de transport : l’Hyperloop.

Né de l’idée d’un aérotrain de Jules Verne, c’est aujourd’hui l’entrepreneur de Tesla et SpaceX Elon Musk qui lance ce projet industriel en 2013. L’Hyperloop se veut comme un substitut plus rapide et moins cher que le transport ferroviaire. Il a pour but de faire à la fois du transport de passager et du fret. Hyperloop one et Hyperloop Transportation Technologie sont aujourd’hui les 2 entreprises qui développent cette technologie. Aucun brevet n’a été déposé et les projets sont en open source, c’est pourquoi de nombreuses universités développent leurs propres prototypes.

 

Le principe de l’Hyperloop est d’envoyer à grande vitesse des capsules sur des coussins d’air dans des tubes sans presque aucune pression. Le but étant de réduire au maximum les frottements (frottements de l’air et ceux de friction avec le sol). Les capsules sont maintenues sur coussin d’air par sustentation magnétique et sont propulsées au sein du tube par champs magnétiques avec des moteurs à induction placés à des intervalles réguliers. Cette technologie repose essentiellement sur les forces d’attraction et de répulsion des champs magnétiques.

Rappelons un peu de physique : un aimant est composé d’un pôle nord et d’un pôle sud, Lorsqu’on a deux aimants : le pôle nord du premier attire le pôle sud du deuxième alors qu’il repousse le pôle nord de ce dernier. La règle est que 2 aimants de même polarité se repoussent alors que 2 aimants de polarité contraire s’attirent.

L’Hyperloop repose sur ce principe d’attraction et de répulsion électromagnétique. D’abord, c’est en utilisant la force de répulsion électromagnétique que les capsules sont maintenues sur des coussins d’air, c’est pourquoi on parle de sustentation magnétique. Ainsi la force électromagnétique annulera la force de gravité qui attire la capsule vers le sol.

On peut schématiser une capsule à un corps possédant deux aimants : un à sa gauche et un à sa droite.

Les « rails » électromagnétiques sont eux composés d’aimants qui changent successivement de polarité.

La suspension magnétique :

Si on récapitule, la force de gravité attire la capsule vers le sol et dans l’Hyperloop la force électromagnétique rejette la capsule en hauteur. Si ces forces sont égales, alors la capsule est maintenue dans un état de lévitation.

 

 

La propulsion magnétique :

La propulsion magnétique s’effectue grâce aux changements de polarité des aimants. Dans le schéma ci-dessus c’est la partie haute des aimants qui est responsable de l’attraction, le but est que quand le pôle avant d’un aimant atteint un pôle de même polarité, ce dernier change pour que rééjecter en avant.

Ainsi en alternant la polarité des aimants des « rails » électromagnétiques on obtient une propulsion magnétique comme ci-dessus

Les projets d’infrastructures d’Hyperloop sont globalement identiques : il s’agit de 2 tubes parallèles avec une pression quasiment nulle (un pour chaque sens) reliant les deux villes. Chaque tube comporterait une partie d’accélération, une partie de vitesse de croisière et une partie de décélération. Une capsule atteindrait sa vitesse de croisière 1126km/h soit presque la vitesse du son (1225 km/h) tout en limitant l’accélération à un 1G. A cette vitesse l’Hyperloop serait le moyen de transport le plus rapide au monde, il faudrait 30 minutes pour faire le trajet Los Angeles – San Francisco et 40 minutes pour faire Marseille – Paris.

De plus les infrastructures, une ligne d’Hyperloop serait moins chère que les infrastructures d’une ligne TGV. Un kilomètre de ligne Hyperloop couterait 11 millions d’euros alors qu’un kilomètre de ligne TGV en coute 15 millions d’euros en France. Les lignes d’Hyperloop sont aussi prévues pour être auto-suffisantes avec un revêtement photovoltaïque. Les pompes pour maintenir le vide au sein des tubes seraient disposées tous les 10 kilomètres ce qui permettrait de mettre sous vide une ligne Hyperloop en 36h et de la maintenir dans cet état aussi longtemps que souhaité.

 

L’Hyperloop a ainsi toute ses chances pour s’inscrire comme un moyen de transport majeur dans un futur proche, celui-ci pourrait prendre la place qu’a le transport ferroviaire de nos jours. Cela permettrait alors une interconnexion plus forte de nos villes, réduisant une fois de plus le temps de trajet pour aller d’un espace à un autre.

Au Moyen Age, il fallait 15 jours pour faire Paris – Marseille à pied, 7 jours à cheval, Aujourd’hui, il faut 8h de voiture, 3h20 de train et 1h15 en avion. Demain il suffira de 40 minutes avec L’Hyperloop, et qui sait, peut-être avec de nouvelles technologies encore moins.

 

Loris Segel

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