L’Aérotrain est un véhicule se déplaçant sur un coussin d'air et guidé par une voie spéciale en forme de T inversé, formant par nécessité un site propre. Il peut être propulsé par une hélice (moteur d'aviation), une turbine, un turboréacteur ou un moteur électrique linéaire et est supporté par un coussin d'air, ce qui lui permet de se déplacer sans contact avec la voie, et donc sans frottement avec cette dernière. Son principe de fonctionnement emprunte aussi à la technique du monorail.
C’est une invention française, due à l'ingénieur Jean Bertin, qui n’a cependant jamais connu d’exploitation commerciale. Le nom « Aérotrain » est une marque utilisée comme nom en France, déposée initialement par la société de l'Aérotrain le .. Plusieurs prototypes ont été construits ; certains ont battu des records de vitesse mais le projet Aérotrain a été abandonné en 1974.. Le dépôt de la marque, d'abord renouvelé par la société Bertin Technologies, a expiré en 2017.
Historique En France, ce projet a temporairement bénéficié de l’appui des pouvoirs publics, notamment du Comité interministériel à l'aménagement du territoire (CIAT) qui l’avait retenu en 1967 dans la perspective d’assurer des dessertes de voyageurs sur des distances allant de à des vitesses de , caractéristiques qui en font le précurseur du TGV.
Malgré le vif intérêt pour cette nouvelle technologie qui suscita l'engouement d'une vingtaine de pays dont les États-Unis , le projet fut finalement abandonné pour se consacrer au TGV, qui serait capable de vitesses de croisière équivalentes, en tentant d'utiliser, à des vitesses plus faibles, le réseau ferroviaire existant et utilisant, à terme, de l’électricité plutôt que des hydrocarbures.
Plusieurs prototypes d'Aérotrains ont été développés : l'Aérotrain 01, l'Aérotrain 02, le Tridim, le S44, le I80-250 « Orléans », le I80-HV et le TACV Aérotrain Rohr Industries (Américain).
Différentes voies d'essais ont permis de tester ces prototypes (voir photographies.). Deux voies étaient implantées dans les environs de Gometz-la-Ville, l'une, allant jusque Limours, en béton dont le tracé a été reconverti en promenade pédestre, la voie verte de l'aérotrain. ; l'autre en asphalte et en Duralinox. Une troisième voie d'essais avait été mise en place entre Saran et Ruan, au nord d'Orléans ; cette voie surélevée, construite en viaduc, portait le nom de voie d'essai de l'aérotrain d'Orléans.
Conception et développement vignette|Principe de sustentation de l'Aérotrain. Le concept de l'Aérotrain est le fruit d'une cascade de découvertes et d'idées qui débute en 1957.
Mise en évidence de l'effet de sol et premiers véhicules sur coussin d'air À cette date, Louis Duthion, un ingénieur de la société Bertin & Cie, met en évidence un phénomène inattendu : l’effet de sol, lors de tests qu'il réalisait sur des silencieux de moteur à réaction, utilisables en vol. Duthion mesurait si la poussée n'était pas trop diminuée par le silencieux ; mais quand la plaque de mesure de poussée était placée très près de la sortie du réacteur, il mesurait au contraire une très forte augmentation de la poussée.. Les ingénieurs de Bertin trouvèrent rapidement l'explication : la poussée du réacteur muni de silencieux était annulaire et non répartie de manière homogène sur un disque. La zone neutre centrale était prise au piège par les jets périphériques à haute vitesse qui jouaient le rôle de « jupe » et la pression au centre augmentait considérablement. Bertin & Cie cherche immédiatement à exploiter cet effet et le , un brevet de « Vérin fluide » utilisant cet effet est enregistré.. Pour autant, l'effet de sol était connu en aviation dès les années 1920Rapport traduit en anglais : NACA TM 77,Wing resistance near the ground, 1922. et avait été décrit également par le Français Le Sueur en 1934Maurice Le Sueur, L'influence du voisinage du sol sur l'envol et l'atterrissage des avions, La science Aérienne, janv-févr 1934..
Très rapidement, la société Bertin pense également à des applications de sustentation de véhicules par effet de sol mais une première étude envisageant tel quel l'effet découvert par Duthion montre que les véhicules devaient être gigantesques, et un projet de brevet en ce sens est annulé en 1958.
À la fin de 1958, Bertin & Cie apprend avec stupeur que les Anglais annoncent un nouveau type d'engin nommé Hovercraft. Cet engin utilise le même principe physique que celui découvert par Duthion mais les Anglais ont visiblement réussi à réaliser ce que Bertin & Cie avait jugé irréalisable. La société relance immédiatement ses recherches et se met en quête de financements..
Pendant l'année 1959 et une partie de 1960, Bertin & Cie met au point le concept de « jupe souple » pour contenir le flux d'air. Dans un premier temps, cela prend la forme d'une cloche flexible emprisonnant le flux d'air d'un ventilateur. Il faut plusieurs de ces cloches pour sustenter un engin. Le brevet correspondant est déposé le , perfectionné en 1961 par un brevet de jupes souples multiples. Brevet des jupes souples multiples, déposé le par Jean Bertin..
Au début de 1961, Bertin parvient à intéresser la Direction des Études et Fabrications d'Armement (DEFA, ancêtre du GIAT) au concept d'un véhicule tout terrain sur coussin d'air. L'étude du Terraplane BC4 est lancée et financée. L'engin est construit durant l'année 1961 et fait ses premiers essais début 1962.
L'engin permet de perfectionner le concept des jupes souples. La compagnie se rend alors compte que sur un terrain lisse et préparé, la distance au sol peut être très faible, avec une jupe très courte, la puissance requise pour la sustentation diminuant aussi drastiquement.. Cela donne l'idée à l'ingénieur Jean Bertin d'un véhicule sur voies spécifiques, véhicule qui allait devenir l'Aérotrain. Le brevet correspondant est déposé le , qui selon Bertin est . Brevet déposé le par Jean Bertin et Paul Guienne..
Concept expérimental de l'Aérotrain, premières recherches de financement vignette|Vue en coupe du monorail de l'Aérotrain. La nécessité d'un modèle réduit, permettant de démontrer la validité d'une telle idée, est rapidement apparue. Un premier modèle réduit de de long et de large est construit pendant l'automne et l'hiver 1962, ainsi qu'une voie en bois de de long. Le mécanisme de guidage adopté pour la voie était proche du concept retenu en définitive : un monorail de profil en T inversé. La sustentation étaient assurée par de l'air comprimé..
La maquette, opérationnelle en , donne entière satisfaction et convainc la société de continuer son développement. L'action de la société s'oriente alors dans la recherche de soutiens et de financements. Bertin se tourne d'abord vers la Régie autonome des transports parisiens (RATP), qui recherche des moyens pour améliorer le confort et le silence de ses rames. Mais la RATP recule devant la perspective de devoir changer ses voies, bien qu'elle ait par la suite engagé des modifications importantes de celles-ci pour permettre l'utilisation de pneumatiques..
Fin 1963, des discussions s'engagent avec la Société nationale des chemins de fer français (SNCF) qui montre en revanche de l'intérêt pour le système. La société nationale commence en effet à prendre conscience de la concurrence du transport aérien et de la nécessité d'augmenter la vitesse de ses rames. En revanche, elle refuse d'assurer le financement du développement. Le principe d'une étude d'une liaison Paris-Lyon est envisagé avec une vitesse opérationnelle de . La SNCF critique l'utilisation prévue de turbines à gaz pour la propulsion (qui seront tout de même envisagées par la SNCF avec le Turbotrain et le futur TGV 001) et finit par abandonner l'Aérotrain à l'été 1964, convaincue que ..
Soutien de la DATAR Après ces échecs, l'avenir de l'Aérotrain se présente mal. Bertin tente alors de saisir la Délégation interministérielle à l'aménagement du territoire et à l'attractivité régionale (DATAR), qui avait été récemment créée en par le gouvernement Pompidou. En , Bertin présente la maquette à la DATAR et fait la promotion d'un modèle de déplacement interurbain à haute vitesse, qui vient répondre à point nommé à une mission de la DATAR : décentraliser l'urbanisation de Paris vers des , en proche province ou en banlieue éloignée.. Le la Société d’étude de l’Aérotrain, avec une participation de la DATAR à son capital à hauteur de deux millions de FrancsDeux millions de 2017., par le biais de grandes entreprises nationales. Cela va permettre une première expérimentation en conditions réelles du concept de l'aérotrain par la création d'un prototype et d'une voie expérimentale à Gometz-la-Ville.
Société d’étude de l’Aérotrain : développement des prototypes L'Aérotrain 01
thumb|Prototype Aérotrain 01. Un accord fut rapidement conclu avec l'administration : celle-ci serait convaincue par le programme si, dans un délai de deux ans, un véhicule expérimental pouvait transporter sur une voie de Lettre de P. Callet p. 50 et donner satisfaction en matière de vitesse et de fiabilité. Un projet de prototype à l’échelle 1/2, baptisé Aérotrain 01, est mis en œuvre. Il peut embarquer deux opérateurs et quatre passagers, sa propulsion à hélice est assurée par un moteur d’avion de . Deux systèmes de coussins d’air assurent la sustentation et le guidage. Une voie d’essai de de long est prévue dans l’Essonne pour l’Aérotrain 01 entre Gometz-la-Ville et Limours, sur la plate-forme désaffectée de la ligne d'Ouest-Ceinture à Chartres ; la construction est prise en charge par la société des Grands travaux de Marseille.
Le prototype est prêt en décembre 1965, ainsi que de voiep. 53. Il atteint rapidement, en février 1966, la vitesse de .
Le , l’Aérotrain 01 atteint la vitesse record de ; il était équipé pour la circonstance d’un turboréacteur Turboméca MARBORE suppléé par deux fusées d’appoint à poudre.
L'Aérotrain 02
vignette|Prototype Aérotrain 02. En 1967, l’Aérotrain 02 est construit par la Société d'Etudes et de Constructions Aéronautiques (SECA) au Bourget. Mieux profilé que le précédent et propulsé par un réacteur Pratt & Whitney JT12D, il atteint des vitesses encore plus élevées afin d'étudier le comportement du coussin d'air à haute vitesse.
Le , l’Aérotrain 02 atteint la vitesse record de sur la voie d’essai de Gometz-la-Ville (le TGV n'atteindra que en 1981 et il faudra attendre le pour qu'il atteigne ).
Aérotrain I80
vignette|Aérotrain I80 250. vignette|Voie d'essai à travers la plaine beauceronne. En 1969, une voie expérimentale de est construite entre Ruan, au nord d’Artenay et Saran, dans le département du Loiret. Cette voie d'essai de béton en T inversé fût construite sous la direction de Roger Frangi (1922-1992), ancien élève de l'École centrale Paris, ingénieur en chef à la société GTM (Grands travaux de Marseille, aujourd'hui Vinci).
Cette voie en viaduc, constituée de tronçons monoblocs de de long et à une dizaine de mètres au-dessus du sol, est soutenue par ou poteaux espacés de qui limitent l’emprise au sol. Le tracé de la voie est prévu pour s’inscrire dans une future ligne Paris-Orléans. Le tracé rectiligne autorise des vitesses de . La voie est équipée à ses deux extrémités d'une plate-forme permettant le retournement de l’Aérotrain ainsi que d’une plate-forme centrale, à Chevilly, permettant de le garer dans un hangar et d'accueillir les passagers. Cette ligne, à l’abandon, existe toujours. Elle est visible à l'est de la voie ferrée Paris-Orléans et depuis la RN 20.