vignette|Le train à sustentation magnétique japonais JR-Maglev en 2005. vignette|Transrapid 09 sur le site d'essai d'Emsland en Allemagne. Maintenant en service en Chine a Shanghai
Un train à sustentation magnétique ou Maglev est un véhicule utilisant les forces magnétiques pour se déplacer. Il utilise le phénomène de sustentation électromagnétique et n'est donc pas en contact avec des rails, contrairement aux trains classiques. Ce procédé permet de supprimer la résistance au roulement et d'atteindre des vitesses plus élevées : le record est de obtenu en , soit de plus que le record d'un train classique ( par une version modifiée du TGV en 2007). Maglev est l'acronyme anglais pour .
Principes et technologies Il existe deux principaux types de trains à sustentation magnétique : Le type à sustentation électrodynamique (ou EDS), utilisant des électroaimants supraconducteurs ou des aimants aux terres rares disposés en réseau de HalbachGeneral Atomics: Maglev technology. Sur le type à électroaimants supraconducteurs des bobines supraconductrices sont placées dans le train et des électroaimants sont placés le long de la voie. Lorsque le train se déplace, un courant est induit dans la voie. La force résultante fait léviter le train. Le déplacement du train engendre une traînée électromagnétique non négligeable, supérieure à la résistance au roulement d'un système à roue 'acier sur acier'. Sur certains systèmes (InducTrack), cette trainée passe par un maximum puis décroit à haute vitesse. Le projet le plus abouti de type SCMaglev est concrétisé au Japon sur la ligne prototype Shinkansen Chūō. Le type à sustentation électromagnétique (ou EMS), utilisant des électroaimants classiques. La traînée électromagnétique est ici très faible, voire nulle. Le Transrapid allemand en est le principal exemple. Le rail « porteur » contient des aimants ou des électroaimants. L'interaction entre les aimants à bord du train et des aimants disposés le long de la voie crée une force magnétique induite qui compense la gravité et permet la lévitation. Ces aimants repoussent le train vers le haut et assurent l'existence d'une garde suffisante entre le "rail" et le train ce qui affranchit le véhicule de toute perte due à la friction. Il apparaît cependant une traînée magnétique. Par ailleurs, aux vitesses élevées, c'est la résistance aérodynamique qui représente de loin la principale résistance à l'avancement.
La propulsion est assurée par un moteur linéaire synchrone.
Histoire vignette|Le prédécesseur du Transrapid à Hambourg en 1979.
Les débuts des recherches sur les véhicules à sustentation magnétique commencent en 1912 avec les travaux du franco-américain Émile Bachelet, qui obtient un brevet le pour son « appareil de transmission par lévitation », destiné à acheminer le courrier et les petits colis sur un convoi qui lévite au-dessus d'une piste pourvue d'aimants.. Une maquette de démonstration est présentée en 1914 à Londres, considérée aujourd'hui comme le premier exemple de train à sustentation magnétique au monde.. Vont suivre les recherches en 1922 avec les travaux de l'Allemand Hermann Kemper qui obtient un brevet le . Ses travaux sont cependant interrompus à cause de la Seconde Guerre mondiale. 1962 : le Japon se lance dans des recherches sur le Maglev qui bat régulièrement de nouveaux records de vitesse. 1973 : l'Allemagne reprend les recherches à l'université technique de Brunswick. 1979 : le Transrapid 05 fut mondialement le premier train à sustentation magnétique à transporter des passagers à l'occasion de l'exposition internationale des moyens de transport (IVA) à Hambourg (photo). 1983 : la M-Bahn, une ligne de fut construite à Berlin destinée à un service commercial de type métro (Kabinentaxi). Ouverte en 1989, elle fut fermée en 1991. De 1984 à 1995, l'AirRail Link, une liaison de exista entre l'aérogare principal de l'aéroport international de Birmingham jusqu'à la station de chemin de fer à une vitesse de . L'une des raisons de son échec est le poids trop important de la voiture à cause d'une coque trop épaisse. Elle est remplacée en 2003 par un système par cables tirant des voitures. 1984 : mise en service de la ligne d'essai pour le Transrapid dans la région appelée Emsland (Pays de l'Ems), (Basse-Saxe, Allemagne). 2003 : au Japon, un Maglev MLX01 atteint la vitesse de . 2004 : mise en service commercial du Transrapid de Shanghai. : accident sur la ligne d'essai de Lathen (Emsland) en Allemagne. Le train percute à près de un véhicule d'entretien stationné sur la voie. La collision a été fatale à 23 personnes sur les 31 passagers qui étaient pour l'essentiel des employés de la société d'exploitation. La technologie semble hors de cause (problème de manque de communication entre les services). Le train n'a cependant pas déraillé. : au terme d'une réunion de crise à Berlin, le dernier projet de Transrapid en Allemagne, portant sur la construction d'une ligne entre la gare principale et l'aéroport de Munich, a été enterré d'un commun accord par le gouvernement fédéral allemand et les autorités de Bavière en raison des coûts excessifs« L'Allemagne enterre son train à sustentation magnétique », sur lexpress.fr, 27 mars 2008, consulté le 13 août 2013.. Par suite, ThyssenKrupp et Siemens ont décidé la dissolution de la société de commercialisation Transrapid International, entreprise commune des deux groupes. Une nouvelle tentative de projet de Transrapid en Allemagne n'est pas attendue , « Transrapid - Industrie sieht keine Chance mehr », 4 juillet 2008. Fin 2011/début 2012, la licence d'exploitation du Transrapid en Allemagne a expiré, la ligne d'essai a fermé, et la destruction/reconversion de l'ensemble du site d'Emsland est approuvée. En 2014, selon le Deng Zigang, un projet de Super Maglev permettrait d'atteindre la vitesse de grâce aux forces magnétiques. Il s'agit d'une vitesse actuellement théorique, du fait que le prototype actuel est trop petit.. Le , au Japon, un Maglev expérimental atteint la vitesse record de .
Les lignes en fonctionnement Après près de soixante années (1962-2022) de recherche et d'essais, seules sept lignes fonctionnent pour une longueur de ligne cumulée d'environ : NomPaysVilleOuvertureLongueurVitesse maximaleRemarquesTransrapid de ShanghaïShanghaï200330 km430 km/hPremier et seul train à sustentation magnétique à grande vitesse en utilisation commerciale.Maglev express de ChangshaChangsha201618,5 km100 km/hRelie la gare de Changsha-Sud à l'aéroport international de Changsha-HuanghuaLigne S1 du métro de PékinPékin201710 km100 km/hOuvert en 2017 et prolongé fin 2021 à l'ouest de la capitale chinoise.Maglev de FenghuangFenghuang 20229 km100 km/hMaglev de QingyuanQingyuan20258 km120 km/hMaglev de l'aéroport d'IncheonIncheon20166 km80 km/hRelie la station Yongyu à l'Aéroport d'IncheonLinimoNagoya20059 km100 km/h Le Transrapid de Shanghai, liaison centre-ville-aéroport en Chine à Shanghai de inaugurée en janvier 2004 ; avec une vitesse maximale de , le trajet est effectué en 7 min 20 s, soit à une vitesse moyenne de , c'est le premier et seul train à sustentation magnétique à grande vitesse en utilisation commerciale. Linimo, ligne de à Aichi au Japon, elle a été mise en service en 2005 : avec une vitesse maximale de , le trajet est assuré en 17 minutes, soit à une vitesse moyenne de . Le , la ligne de reliant la station Yongyu à l'aéroport d'Incheon en Corée du Sud est mise en service.. La ligne Maglev express de Changsha dans la province du Hunan (Chine), en service depuis , relie la gare de Changsha-Sud à l'aéroport international de Changsha-Huanghua (longueur de , vitesse maximale de , vitesse moyenne de ).. La ligne S1 du métro de Pékin fonctionne sur (ouverture en 2017 et prolongement fin 2021) à l'ouest de la capitale chinoise.
Les lignes abandonnées après avoir fonctionné En 1979, le transrapid 05 fut mondialement le premier train à sustentation magnétique à transporter des passagers à l'occasion de l'exposition à Hambourg en Allemagne. De 1984 à 1995, la liaison AirRail Link de a fonctionné entre l'aérogare principal de l'aéroport de Birmingham jusqu'à la gare ferroviaire de Birmingham en Angleterre à une vitesse de . Elle a été remplacée par un transport hectométrique. De 1989 à 1991, une liaison de , le M-Bahn a fonctionné à Berlin en Allemagne, avant la réunification allemande. Une ligne longue de au parc des expositions de Daejeon, en Corée du Sud, mise en service en . et fermée en 2020.
Projets Projets en cours Le Japon développe un projet de train appelé Shinkansen Chūō. Sur une ligne d'essai de , située dans la préfecture de Yamanashi, le prototype atteint le ., puis le suivant« Japon : un train atteint la vitesse record de 603 km/h », Le Monde, .. L'objectif est de construire une ligne assurant la liaison Tokyo-Ōsaka ( à vol d'oiseau) en une heure (travaux en cours depuis ) ; l'ouverture du premier tronçon Tokyo-Nagoya initialement prévue en 2027 a été reportée à 2034 et celle du second tronçon Nagoya-Osaka plus tard avec l'aide de fonds publics (à l'origine, l'ouverture était prévue en 2045 pour le second tronçon).
Début 2010, la compagnie JR Central a annoncé ; texte repris par ADIT Japon vouloir développer le Maglev à l'étranger, avec deux compagnies américainesU.S.-Japan High-Speed Rail (USJHSR) et U.S.-Japan MAGLEV (USJMAGLEV) cofondées en 2009 avec une société de capital risque et de conseil, New Magellan Ventures. Source ADIT. La compagnie estimait en 2010 que 150 sites dans le monde sont des marchés potentiels pour le Shinkansen ou le SCMaglev, dont entre Tampa, Orlando et Miami, entre Las Vegas et Los Angeles, au Texas et dans le Midwest, ou entre Baltimore et Washington, D.C., entre Chattanooga et Atlanta, ou encore en Pennsylvanie, éventuellement en bénéficiant d'une partie des 8 milliards de dollars promis le par le président Barack Obama pour des projets innovants et économes en énergie de lignes à grande vitesse.
Projets abandonnés En Allemagne
Le Transrapid était un projet allemand réalisé par plusieurs sociétés dont Siemens et MBB qui avait réalisé le premier prototype dans les années 1970. Le projet de liaison de la gare centrale de Munich avec l'aéroport Franz-Josef-Strauss a été abandonné en 2008Le Monde, 28 mars 2008. Un projet de ligne de Berlin à Hambourg avait été approuvé en 1994 mais a aussi été abandonné par la suite, faute de soutien financier de l'État.
En Chine En Chine, en , le lancement d'une nouvelle ligne de est annoncé : elle doit prolonger la ligne existante jusqu'à la ville touristique de Hangzhou. Cependant, une nouvelle ligne ferroviaire a été construite entre-temps sur le même itinéraire. En , la Chine a réussi un test clé pour son projet Hyperloop maglev, visant des vitesses proches de celles des avions. Ce test, réalisé dans un tube à faible pression à Datong, valide l’intégration des systèmes. L’objectif est de réduire le trajet Pékin-Shanghai à 90 minutes.
En Suisse
Le projet futuriste Swissmetro, qui fait appel aux mêmes procédés mais les double par l'utilisation de tunnels sous vide partiel d'air (ce qui a l'avantage de réduire la friction de l'air, très importante au-delà de Site officiel du Swissmetro, in swissmetro.ch, 2012) a été abandonné en 2009.
Technologie
Dans l'imagination du public, un train à sustentation magnétique ou « maglev » évoque souvent le concept d'un monorail en hauteur avec une propulsion par moteur linéaire.