[Dossier] La locomotive EP20 des RZD

Avec plus de 85.000 Km de lignes exploitées, les chemins de fer russes sont actuellement le troisième plus grand réseau ferroviaire du monde derrière les USA et la Chine. Géré par les RZD (Rossiyskie zheleznye dorogi / Российские железные дороги) depuis le 18 septembre 2003, cette société détenue à 100% par l’état russe emploie environ 940.000 personnes pour exploiter un réseau qui tire la principale source de ses revenus du transport de fret.

Contrairement à d’autres pays qui ont un réseau tourné quasi exclusivement sur le transport de fret et ce au détriment du transport de passagers; la Russie maintien une offre voyageur longue-distance et régionale étoffée même si celle-ci souffre de temps de parcours peu attractifs suite à des décennies de sous-investissements et à la priorité accordée (ceci peut varier selon les axes) au transport de fret.

Idéalement placé géographiquement entre l’Europe et l’Asie, le réseau ferroviaire russe est soumis à des contraintes techniques particulièrement complexes (cas du BAM: Baïkal-Amur Magistral / Байкало-Амурская магистраль) qui l’ont poussé à développer des normes techniques d’exploitation spécifiques. Alors que l’écartement des voies en Europe, Chine et Amérique du Nord est standardisé (à quelques exceptions près en ce qui concerne l’Europe) selon les normes UIC à 1,435m, les chemins de fer russes emploient un écartement des voies qui est à 1,520m (à l’origine 1,524 m soit l’équivalent d’une mesure de 5 pieds). Ceci rendant toute interpénétration entre les réseaux impossible à moins de passer par des systèmes complexes d’essieux à écartements variables.

Le chemin de fer en URSS, aperçu historique de l’électrification

Si le chemin de fer en Russie est né et a connu un essor important à l’époque Tsariste (notamment grâce à des capitaux Occidentaux), l’époque soviétique a eu le mérite d’apporter plusieurs éléments utiles aux chemins de fers au sein de l’URSS et ce grâce à la mise en place de normes de standardisation étatiques dénommés GOST (ГОСТ). L’entièreté du réseau ferré de l’URSS (donc Russie + Républiques Fédérées) présente les caractéristiques suivantes:

  • Signalisation et règles de conduite standardisées
  • Emploi de signalisation lumineuse et du cantonnement automatique généralisé
  • Gabarit de circulation (généreux) standardisé
  • Systèmes d’électrifications unifiés (3kV CC / 25 kV CA)
  • Locomotives diesels et électriques produites en masse selon des designs adaptés pour toutes les conditions d’exploitations rencontrées sur l’ensemble du territoire

Les premiers projets d’électrification en Russie remontent à 1898 avec le projet de création d’une nouvelle ligne entre Moscou et Krasnaya Gorka dont la construction débuta finalement en 1913 cependant l’éclatement de la première guerre mondiale réduisit la taille du projet et ce dernier devint une ligne de trams.

Le 13 mai 1926, la traction électrique (en 1,2 kV) fut introduite sur une ligne locale autour de Baku (Baku – Sabunchu – Surakhani) et à partir de 1929 ce sont les liaisons suburbaines autour de Moscou qui basculèrent à la traction électrique en remplacement de la traction vapeur en faisant emploi du courant continu à 1,5 kV; il s’agissait notamment des tronçons suivants:

  • Moscou – Mytischi
  • Moscou – Alexandrov
  • Mytischi – Monino
  • Moscou – Obrilarovka
  • Reutovo – Balashikha
  • Moscou – Ramenskoye
  • Moscou – Podolsk

Signalons, à titre d’anecdote, qu’à partir de 1937 les électrifications en question passeront progressivement à la tension de 3 kV par soucis d’uniformisation avec le reste du réseau. Cependant les électrifications réalisées jusqu’à l’aube des années 30 ne concernaient que des courtes sections de lignes affectées au trafic suburbain exploitées par des automotrices dont l’emploi était beaucoup plus économique que des rames tractées composées d’une locomotive à vapeur et de lourdes voitures voyageurs. C’est pourquoi l’URSS se lança assez rapidement dans un vaste programme d’électrifications de ses lignes principales notamment pour des raisons de coûts d’exploitation ainsi que pour les performances accrues offertes par ce mode de traction face à la vapeur. Pour l’anecdote, signalons que c’est Lénine qui lança l’idée de l’électrification au début des années 20 même si il était conscient que ceci prendrait du temps vu l’absence/faiblesse des capacités de génération d’électricité en URSS.

Il faudra attendre la date du 16 août 1932 et l’électrification du tronçon montagneux de 63 Km reliant Khashuri à Zestafoni (en Géorgie) et comprenant le redoutable col de Surami pour assister à la mise sous tension en 3 kV courant continu du premier tronçon de ligne principale concernant à la fois la traction des trains de voyageurs et des trains de fret. C’est pourquoi cette date est généralement considérée comme étant le début réel de l’électrification en URSS, de plus cette date marque le début de la standardisation sur le voltage 3 kV qui sera étendu par la suite aux lignes déjà électrifiées en URSS.

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La Ss11-01 est la première locomotive électrique produite en URSS. Photo@?

Suite à cette électrification, l’URSS mis au point un programme d’électrification ciblant trois types de lignes:

  • Les lignes suburbaines au trafic important
  • Les lignes où la transition vers la traction électrique offre des gains de performances substantiels
  • Les lignes nouvellement créées pour les besoins industriels

Qui dit programme d’électrification, dit besoin de disposer de locomotives électriques: les premières machines électriques soviétiques reprises sous la Classe S seront donc acquises auprès de General Electric (USA) en 1932. Les ingénieurs locaux ayant fait l’acquisition des plans des machines et des moteurs, ils vont en dériver une copie locale: la Classe Ss qui donnera naissance à la prolifique classe VL-22 (le VL venant de… Vladimir Lénine) dont la dernière machine connue était encore en service en 2015! Toujours à titre d’anecdote signalons que la dénomination « VL » des machines électriques soviétiques perdurera sur certaines classes d’engins jusqu’à la fin de l’URSS!

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Deux VL22M (version modernisée de la VL22) toujours en service en 2006! Photo@Зауралец

Comme toute économie planifiée qui se respecte, l’URSS employait des plans quinquennaux pour décider de ses investissements, de l’emploi de l’argent investi dans l’économie et des objectifs à atteindre par celle-ci; les chemins de fer ne faisant pas exception. Ainsi, les projets d’électrifications étaient donc fixés dans les plans en question avec des objectifs précis à atteindre en matière de kilométrages de lignes à électrifier. Et systématiquement les premiers plans quinquennaux furent des échecs dans ce domaine:

  • Le premier plan quinquennal prévoyait 456 Km de lignes à électrifier pour un résultat final de 347 Km réalisés
  • Le deuxième plan quinquennal prévoyait 5062 Km de lignes électrifiées pour un résultat final de 1632 Km réalisés
  • Le troisième plan quinquennal prévoyait 3472 Km de lignes électrifiées pour un résultat final de 1950 réalisés (l’invasion allemande de 1941 n’a pas aidé, il est vrai…)

Bref, lors du lancement de l’opération Barbarossa: l’URSS disposait d’à peine 1.865 Km de lignes ferroviaires électrifiées en 3 Kv courant continu. Inutile de détailler les ravages de la guerre sur les chemins de fers soviétiques: ceux-ci furent énormes et approximativement 600 Km de lignes électrifiées furent détruits (en plus des autres lignes, bien entendu). Les cinq ans qui suivirent la fin de la deuxième guerre mondiale seront consacrés à la reconstruction et au renforcement des capacités des chemins de fer soviétiques et aucun grand projet d’électrification ne sera entrepris, ceci n’étant aucunement prioritaire.

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Une des toutes premières séries de locomotives électriques produites en URSS, la Classe SK dont la filiation américaine est indéniable. On remarquera l’attelage « classique » à vis. Photo@?

Néanmoins, en 1946 l’URSS passera commande auprès des USA de 20 locomotives chez General Electrics devant permettre de remplacer les machines détruites durant la guerre; le contexte politique ayant profondément changé et la Guerre Froide se mettant en place, les machines ne seront jamais livrées et elles seront envoyées sur certains réseaux américains où elles reçurent le nom de « Little Joe » (en référence à Joseph Staline)!

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La dernière « Little Joe » survivante…et toujours active au sein d’un musée. Photo@Robby Gragg

C’est au début des années 50 que les choses vont s’accélérer en URSS; le gouvernement décide de remplacer la traction vapeur avec un plan s’articulant sur deux éléments:

  • Poursuite de l’électrification des axes majeurs et conversion des lignes 1,5 kV au 3 kV
  • Les autres lignes passeront à la traction diesel et en fonction du trafic seront électrifiées par la suite

C’est dans le cadre de ce plan que va entrer en scène le deuxième standard d’électrification: le 25 Kv courant alternatif. Ce standard, développé en France par la SNCF, se justifie notamment par l’emploi d’infrastructures plus légères et plus adaptées aux longues sections de lignes à électrifier en étant moins promptes aux pertes électriques en ligne ainsi que s’accommodant mieux des intensités (ampérages) accrues requises par les locomotives employant ce voltage. L’URSS après avoir procédé à une première électrification de test (mais en 20 Kv) sur le tronçon Ozherelye – Mikhailov – Pavelets en 1955-1956 va, au tout début des années 60, se lancer dans l’électrification de son réseau avec cette tension. Cependant, le 3 Kv courant continu ne sera pas exclu pour autant puisque le gouvernement soviétique appliquera une logique (assez rationnelle) de complément des électrifications déjà réalisées en 3 Kv dans certaines zones et en 25 Kv dans d’autres zones.

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Une des premières séries de locomotives doubles produite en série en URSS: la VL8. Photo@Pinterest

Pour donner une idée des ambitions soviétiques et du rythme d’avancement:

  • Entre 1960 et 1970: moyenne annuelle de 1.700 Km de lignes électrifiées
  • Entre 1970 et 1990: moyenne annuelle de 900-1.000 de lignes électrifiées

Le plan sera quand même lent et long à se concrétiser et ce malgré le rythme d’avancement des électrifications. Cependant en 1975, l’URSS dira enfin au-revoir à ses dernières locomotives à vapeur. Il est d’ailleurs assez amusant de constater qu’à cette même époque, les USA qui avaient été un pionnier de l’électrification des lignes de chemin fer sans pour autant généraliser ce système, supprimaient celles-ci pour les remplacer par des locomotives diesel-électriques… il ne reste à l’heure actuelle qu’environ 1.200 Km de lignes électrifiées aux USA sur un réseau de plus de 100.000 Km de voies ferrées!

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Première machine 25 kV produite en URSS: la N60 qui deviendra la VL60 (histoire de ne pas froisser les susceptibilités des vieux camarades?). Photo@?

Tout au long de son histoire et malgré un certain isolement sur les marchés internationaux, l’URSS a importé des machines en petites séries pour acquérir certaines technologies lui faisant défaut (et/ou pour combler un manque de capacité industrielle). A côté des machines acquises auprès des pays satellites tel que la Tchécoslovaquie (Škoda), l’URSS s’est également fournie auprès des pays occidentaux.

C’est le cas notamment de la Classe F (et variantes) fournie par Alsthom (France) en 1959-1960 et dérivée de la CC 7100 de la SNCF (machine fonctionnant en 3 Kv continu) ainsi que la Classe K acquise chez Siemens. Ces achats, réalisés en partie pour combler l’incapacité des constructeurs locaux à fournir des locomotives assez rapidement, se firent au compte-gouttes et permirent à l’URSS de développer/améliorer ses propres gammes d’engins moteurs électriques: principalement des machines doubles (voire triples) exploitables en unités multiples aptes à assurer un important effort de traction et donc d’augmenter la charge remorquée.

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Machine de la Classe F produite par Alsthom. Photo@Pakarkin

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Machine de la Classe K produite par Siemens. Photo@?

Si l’on met de côté l’électrification, le réseau ferroviaire russe est caractérisé notamment par un gabarit généreux, une charge à l’essieu élevée et par l’emploi d’un système d’attelage automatique: les décideurs soviétiques prirent rapidement conscience de la capacité du réseau ferroviaire à assurer un acheminement rapide des troupes d’un côté à l’autre du pays. De plus, la possibilité de transporter les matériels lourds (chars, artilleries, transports de troupes, etc…) à une époque où l’URSS ne disposait pas d’avions aptes à remplir cette fonction fera du réseau ferroviaire soviétique un élément stratégique pour l’état.

C’est pourquoi les chemins de fer soviétiques vont être adaptés pour être en mesure d’assurer le transit, sur un réseau dense et disposant de capacités redondantes (itinéraires de déviation), de convois lourds et longs pouvant traverser rapidement toute l’URSS; cette capacité sera d’ailleurs exploitée intensivement en 1941 (et après) lorsque les usines de production militaires seront déménagées en urgence au-delà de l’Oural par voie ferrée pour éviter leur destruction par les bombardiers moyens de la Luftwaffe. Malgré l’importance fondamentale des chemins de fer pour des raisons à la fois stratégique mais également industrielle, l’URSS ayant lancé une vaste politique d’industrialisation nécessitant un réseau de transport performant, le réseau ferré soviétique connaîtra de gros problèmes capacitaires durant plusieurs périodes de son histoire suivant la seconde guerre mondiale.

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Machine à l’esthétique très années 1960; la locomotive double VL80 (ici en version VL80K) pour 25 kV a été produite entre 1961 et 1994! Photo@Anreï Platonov

Au vu des distances à couvrir et la répartition (concentration) des centres de production en URSS; le réseau ferré se retrouva soumis à forte pression avec un trafic très important sur des infrastructures parfois sous-dimensionnés et/ou limitées par la présence de goulets d’étranglements qui mirent longtemps à être éliminés. Bien que conscient de l’importance du transport ferroviaire, le gouvernement soviétique n’investit pas toujours de manière suffisante dans son réseau laissant le soin à l’exploitant de bricoler pour réussir à assurer les transports nécessaires (et il y eu des périodes de blocages industriels vu l’incapacité à fournir les usines en matières premières). Une des solutions envisagées pour palier au manque de capacité, fut – encore une fois – la mise en place de trains plus lourds et plus longs.

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La VL85 est une machine double massive destinée à assurer la traction des trains de fret sous 25 kV. Photo@Romik 80

Or qui dit trains lourds et longs dit besoin de disposer d’engins moteurs plus puissants; l’URSS va donc généraliser, pour assurer la traction des convois de fret, l’usage de machines doubles voire triples et exceptionnellement quadruples (!) exploitées seules ou en unités multiples (soit un groupe de locomotives dont la conduite est assurée par une seule équipe de conduite située en tête de convoi et pilotant l’ensemble des machines présentes dans le convoi). En outre, les machines employées étaient en général d’un design rustique disposant d’une forte redondance permettant de « s’en sortir » même avec des problèmes techniques sur tout ou partie des locomotives employées sur un convoi le tout étant conçu pour être employés dans des conditions météorologiques difficiles. Chose intéressante, il est noter que cet emploi de nombreuses locomotives pour assurer la traction des convois se retrouve aussi bien dans le domaine de la traction électrique que de la traction diesel.

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Le concept de la locomotive russe poussé à l’extrême: une machine quadruple de la classe 4ES5K développant 13.200 kW et pilotée par seulement un conducteur et un aide-conducteur. Photo@Artemio

Vu l’étendue du réseau soviétique et l’incompatibilité technique des deux systèmes d’électrification: des échanges de locomotives électriques (ainsi que des équipages) imposés par ces voltages différents étaient obligatoires et se faisaient à des gares bien précises. Cependant, contrairement à l’Europe où la question s’est très rapidement posée (les distances entre les états ne sont pas les mêmes), l’arrivée de machines bitensions (aptes à être exploitées sous les deux tensions) n’a jamais été une priorité en URSS/Russie malgré la souplesse d’emploi offerte par ce type d’engins moteurs. Il est vrai qu’avec des horaires particulièrement détendus et des temps de parcours longs; la perte de plusieurs minutes dans une gare pour changer de machines ne portait guère préjudice aux voyageurs des chemins de fer soviétiques.

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La ChS8, contrairement à ce que l’on pourrait croire vu son design rustique et son gabarit important est un modèle produit par Škoda en République Tchèque. Photo@?

L’URSS, toujours dans une logique d’économie planifiée et centralisée, disposait de quelques grosses usines réparties sur l’ensemble du territoire et ayant pour mission de produire les locomotives électriques et diesel exploitées dans tous les pays de l’Union ainsi que dans les « pays satellites » (en version adaptées aux normes techniques locales).

On retrouvait notamment:

  • Novocherkassk (NEVZ), fondé en 1936 et qui a produit plus de 15.000 locomotives électriques en 40 ans
  • Kolomna (Kolomensky Zavod), fondé en 1863 et qui se charge principalement de la production de locomotives diesel et dans une moindre mesure de locomotives électriques
  • Bryansk Engineering Plant (BMZ), fondé en 1873 et qui est spécialisé en locomotives diesel de ligne et de manoeuvre
  • Demikhovo Machinebuilding Plant (DMZ), fondé en 1935 et qui est spécialisé en automotrices électriques
  • Voroshilovgrad Locomotive Works, basé à Lugansk en Ukraine qui fournissait des locomotives diesel de ligne pour l’URSS et les « pays satellites »
  • TEVE (Тбилисский электровозостроительный завод), basé à Tbilissi en Géorgie et qui produisait des locomotives électriques de ligne

Ces différentes usines qui pour une grande majorité existaient déjà avant la création de l’URSS ont survécu jusqu’à aujourd’hui; certaines ont périclité mais globalement elles perpétuent la tradition d’une production ferroviaire locale importante mais au sein d’une structure étatique centralisée. Nous y reviendrons.

La chute de l’URSS va être dévastatrice pour les chemins de fer: amputé d’une partie de « leur » réseau (celui des Républiques Fédérées qui étaient intégrées au sein du réseau soviétique), perdant la grosse majorité des courants de trafic (Fret principalement), perdant une partie des fournisseurs de matériels et enfin perdant du jour au lendemain les budgets nécessaires à son exploitation. De plus, le transport de voyageurs étant fortement subsidié, le prix du ticket était peu élevé ce qui générait des courants de trafic voyageurs importants. Avec la disparition de l’URSS, cette subsidiation diminua ce qui eu un impact sur le coût du ticket qui entraîna donc l’effondrement de la fréquentation des trains.

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La première machine électrique triple produite en URSS et par l’usine TEVE de Tbilissi: la VL11. Photo@Edouard

Bref, la Russie se retrouvait à la tête d’un réseau surdimensionné par rapport aux besoins, un trafic fret et voyageurs en chute libre et des infrastructures globalement en mauvais état (manque d’investissements à la fin de l’URSS) tout en n’ayant pas les moyens d’assurer le financement de son exploitation et entretien courant.

Les chemins de fer en Russie; un rapide état des lieux

Entre 1992 et 2004, l’exploitation du réseau ferroviaire russe était pris en charge directement par le Ministère des Moyens de Communications (MPS), ce dernier n’étant que le successeur du même Ministère datant de l’époque Soviétique: au final il s’agissait de la continuation de la situation existant avant 1992. En date du 18 septembre 2003, la décision n°585 du gouvernement russe instaura une nouvelle société à la structure indépendante du MPS (ce dernier sera dissout en 2004): les RZD, ces derniers ayant la charge de l’exploitation du réseau ferré russe dès le 1er octobre 2003.

Appartenant intégralement à l’état russe, les RZD, dirigés depuis le 20 août 2015 par Oleg Belozyorov, sont une compagnie intégrée verticalement qui se charge à la fois du transport de voyageurs, du transport de fret ainsi que de la gestion des infrastructures ferroviaires russes. Bien qu’étant initialement une société unitaire, à partir de 2008 les RZD sont passés par une large restructuration avec création de filiales chacune ayant ses spécificités (voyageurs, fret, matériel roulant, infrastructure, etc…) le tout restant intégré verticalement au sein de la société. Certaines filiales ont néanmoins été privatisées dont notamment « Freight One » et « Freight Two » qui sont propriétaires du matériel roulant employés sur les trains de Fret.

La filialisation a eu comme conséquence la création de pas moins de 16 sociétés régionales qui ont la gestion d’une zone géographique dans leur compétences, en sachant que bien que répondant des RZD, elles bénéficient d’une grande latitude dans la gestion des projets et de leurs acquisitions. Il s’agit des:

  • Chemins de fer de Moscou (8.800 Km)
  • Chemins de fer d’Octobre (10.378 Km)
  • Chemins de fer de la Sibérie Orientale (3.876 Km)
  • Chemins de fer de la Sibérie Occidentale (5.557 Km)
  • Chemins de fer du Caucase du Nord (6.311 Km)
  • Chemins de fer d’Extrême-Orient (5.990 Km)
  • Chemins de fer du Nord (5.961 Km)
  • Chemins de fer du Sud-Est (4.189 Km)
  • Chemins de fer Zabaïkal (3.336 Km)
  • Chemins de fer de Krasnoyarsk (3.157 Km)
  • Chemins de fer de Kuibyshev (4751 Km)
  • Chemins de fer de Sverdlovsk (7.153 Km)
  • Chemins de fer de Gorky (5.296 Km)
  • Chemins de fer de Privolzhsk (4.236 Km)
  • Chemins de fer de Kaliningrad (963 Km)
  • Chemins de fer de l’Oural du Sud (4.806 Km)

Cette structure si elle paraît complexe et lourde à première vue n’en permet pas moins de garder un ancrage régional fort qui est plus à même de gérer finement et plus précisément « son » réseau que ne le ferait une direction décentralisée située à plusieurs milliers de kilomètres. Il n’empêche que les divisions régionales sont soumises à l’autorité de Moscou qui est l’autorité de tutelle au sommet de cette structure découpée en entités régionales.

Comme nous l’avons vu précédemment, il existe deux standards d’électrification en Russie:

  • Le 3 kV courant continu (couvrant environ 19.000 Km de lignes)
  • Le 25 kV courant alternatif (couvrant environ 24.500 Km de lignes)

Avec un total cumulé de 43.500 Km de lignes électrifiées pour un réseau total de 85.500 Km; le réseau russe dispose donc de 50 % de l’intégralité de son réseau qui est électrifié. Plus intéressant au niveau des chiffres, alors qu’en 1990 pas moins de 60% des trains de fret soviétiques étaient exploités en traction électrique: cette proportion est passée à 85% (!) en 2008. Ceci étant en partie lié à la diminution des trafics, l’achèvement de certaines électrifications importantes (le TransSibérien notamment) ainsi qu’à la concentration du fret sur des axes majeurs électrifiés du réseau russe. Le réseau ferroviaire russe est actuellement le troisième réseau au monde en matière de trafic fret (tonnage transporté) après les USA et la Chine. Les chiffres généraux indiquent qu’environ 1,2 milliard de tonnes de marchandises transitent sur le rail chaque année; ces chiffres étant repartis à la hausse après un fort tassement dans le courant des années 1990.

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Le premier « TGV » russe, le Sapsan ne peut pas nier sa filiation avec les rames ICE3 de la Deutsche Bahn. Photo@Wikipedia

Cette priorité accordée au Fret à un impact non-négligeable sur le trafic voyageurs, en effet, les vitesses moyennes sur le réseau ferré russe sont relativement faibles et les temps de parcours s’en ressentent fortement. En-dehors de l’axe historique Moscou-Saint-Pétersbourg qui bénéficie d’un TGV (connu localement sous le nom de Sapsan/Сапсан) circulant sur ligne classique adaptée à la vitesse maximale de 250 Km/h, le reste du réseau russe voit ses vitesses maximales moyennes s’établir autour de 120-140 Km/h avec un plafond limite établi à 160 Km/h. De plus, vu la taille du pays, les distances à couvrir sont énormes et ceci couplé aux vitesses plafonds limitées font que le train – qui est heureusement encore très démocratique – n’est pas le moyen idéal pour se déplacer en Russie.

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Locomotive électrique triple 3ES5K et trains de citernes; c’est l’image classique des chemins de fer russes contemporains. Photo@?

Si l’on se penche sur la structure du réseau ferroviaire russe, ce dernier a suivi en grande partie le développement industriel du pays et il présente une configuration centrée  principalement sur un axe Ouest-Est et Sud de la Russie tandis que le Nord-Ouest est relativement isolé d’un point de vue dessertes ferroviaires. Dans le cadre de son plan d’investissement à l’horizon 2025-2030, les RZD souhaitent désenclaver les zones mal desservies du pays et augmenter la capacité du réseau via un ensemble de nouvelles électrifications, via l’amélioration du maillage du réseau et la création de nouvelles lignes répondant à des besoins stratégiques et/ou économiques (dessertes des gisements de gaz naturel notamment).

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Carte des projets envisagés/à réaliser des RZD tels qu’envisagés dans le cadre du plan d’investissements à l’horizon 2030. Photo@RZD.ru

Lors de leur création, les RZD se retrouvèrent avec une situation en matériel critique: en l’absence d’acquisition de matériels neufs et avec un parc hérité de l’URSS vieillissant, une grande partie du parc de locomotives avait atteint l’âge de la retraite et/ou était techniquement complètement dépassé. En outre, les budgets n’étant pas à la hauteur des besoins opérationnels, une partie de la flotte de locomotives ayant dépassé les dates limites de révisions générales n’était plus en service. De plus, les projets lancés à l’époque soviétique de création de nouvelles locomotives furent tous (ou presque) purement et simplement abandonnés en l’absence d’argent pour les financer et en l’absence d’une dotation financière suffisante pour les RZD permettant d’acquérir du matériel neuf.

Le besoin de mettre au point rapidement de nouvelles locomotives modernes restait élevé; cependant, à l’instar d’autres domaines, la Russie suivit une politique d’acquisition double avec:

  • Mise au point de modèles entièrement neufs à la pointe de la technologie (et en collaboration avec des partenaires occidentaux)
  • Mise au point de modèles neufs dérivés de design soviéto-russes existant et modernisés pour répondre aux exigences d’une exploitation moderne et moins onéreuse que l’exploitation sur base d’engins moteurs ayant dépassés l’âge de la retraite

En vue de combler le retard accumulé et de dégager du temps pour permettre la mise au point des nouveaux modèles; les chemins de fer russes lancèrent également un vaste programme de révisions générales et remise en état de ses machines ayant atteint la limite kilométrique autorisée pour être employée en toute sécurité.

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Bien que toujours employée quotidiennement en Russie, la VL80S est une machine dont la base technique a plus de 50 ans… Photo@N.O Kopilov

Cette double approche couplée à une augmentation des budgets alloués permit aux chemins de fer russes de disposer progressivement à nouveau d’un parc d’engins moteurs disponibles en augmentation et offrant une fiabilité accrue. Selon le site des chemins de fer russes; en 2018 le parc moteur s’élevait à:

  • 11.800 locomotives (diesels et électriques) pour les trains de fret
  • 3.100 locomotives (diesels et électriques) pour les trains de voyageurs
  • 5.900 locomotives de manoeuvre

Vu la taille du parc moteur et l’âge de ce dernier, il est assez évident que le besoin de renouvellement est important et les constructeurs occidentaux ont vite pris conscience des opportunités à saisir en Russie pour collaborer aux renouvellement des RZD.

La locomotive EP20: une collaboration franco-russe réussie?

La Russie étant consciente de son retard dans certains domaines techniques dont notamment dans les derniers développements de la technologie ferroviaire au niveau des micro-processeurs et de l’électronique de commande, elle se tourna vers l’Occident pour mettre en place des partenariats en vue d’importer les technologies à intégrer dans des engins moteurs répondant aux normes techniques ferroviaires russes les plus sévères.

Au milieu des années 1990, le gouvernement russe publia la résolution 1400 (datée du 23/11/1996) et portant le titre de « Разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России » (Création et production d’une nouvelle génération de matériel roulant pour les passagers) visant comme son titre l’indique à créer de nouveaux véhicules ferroviaires; pour ce faire l’état russe allouait des fonds aux producteurs pour mettre au point et développer de nouveaux modèles.

Un premier projet développé à la fin des années 1990 portait sur une collaboration entre le constructeur germano-suisse AD Tranz et NEVZ (Novocherkassk) qui aboutit à la mise au point d’une machine bicourant (3/25 Kv) à motorisation asynchrone développant une puissance de 7.200 Kw, présentant une configuration d’essieux BoBoBo (soit trois bogies à deux essieux chacun) et apte à la vitesse maximale de 160 Km/h. Il s’agissait de l’EP10 dont le premier prototype fut présenté en date du 20 novembre 1998 à l’usine NEVZ.

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L’EP10-001, première machine de la série éponyme. Photo@X-Rayder

La certification de la machine prit beaucoup plus de temps que prévu (notamment pour des raisons financières) et ce n’est qu’en février 2005 que la machine fut homologuée; techniquement parlant la machine était un mélange de technologies russes et de technologies occidentales. La caisse ainsi que la partie mécanique étaient issues de la locomotive VL65 des RZD tandis que la partie électrique dérivait de la locomotive type 145 de la DB AG (chemins de fer allemands).

En 2005, suite à la certification de la machine, une commande d’une valeur de 450 millions de Roubles fut passée par les RZD aux constructeurs TMH (Transmashholding / Трансмашхолдинг) et Bombardier Transportation (repreneur d’AD Tranz) portant sur onze locomotives EP10. Néanmoins, alors que les machines étaient en cours de production, l’ingénieur en chef des RZD, Valentin Gapanovich, déclara que seulement douze EP10 seraient acquises notamment pour des raisons de coût à l’unité considéré comme trop élevé, pour des questions de fiabilité inférieure aux attentes ainsi que parce que le design employé datant du milieu des années 1990 n’était plus en adéquation avec l’évolution des techniques. Pour l’anecdote, signalons qu’en 2018: les douze EP10 sont toujours en parc auprès des RZD mais hors-service. Deux machines ont été remises en service récemment après révision générale et il est probable qu’une partie de la série sera remise en service à moyen-terme.

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L’EP10-007 qui sort de révision générale après des années d’inactivité. Photo@I.B Lagoutin

Mais la Russie n’en resta pas là, après l’échec (relatif) de l’EP10, les RZD se retrouvèrent toujours avec un besoin estimé de 230 machines bitensions neuves et la société ferroviaire chargea Transmashholding de trouver un nouveau partenaire et de créer une joint venture pour mettre au point un nouveau design répondant aux besoins des RZD.

Avant de poursuivre, penchons-nous un instant sur TMH (Transmashholding); il s’agit d’une holding fondée en 2002 qui va prendre le contrôle au fil des années des principaux constructeurs ferroviaires russes. Cette structure, qui a été transformée en 2018 en société par actions, est devenue au fil du temps le principal fournisseur (via les sociétés contrôlées) de l’ensemble des catégories de matériel roulant (locomotives électriques, locomotives diesels, automotrices, autorails, voitures voyageurs, etc…) employés par les chemins de fer russes.

Le projet devant prendre la relève de l’EP10, est lancé peu après l’abandon de ce projet et reprend comme base le même cahier des charges: une machine bicourante, rapide, disposant de moteurs asynchrones ainsi que du freinage électrique tout en offrant une fiabilité accrue et un coût d’exploitation réduit. Les RZD chargèrent TMH de trouver un partenaire avec lequel travailler pour développer et mettre au point cette nouvelle locomotive.

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Tout un dossier résumé en une photo: l’EP20-006 assure un train d’essais avec une EP10 en renfort. Photo@Vosskuez

Et ce sont les français d’Alstom qui furent choisis en 2008 pour travailler sur la nouvelle locomotive russe avec comme priorité pour eux de fournir la partie électrique et moteurs de traction puisque les constructeurs russes manquaient d’expérience en matière de moteurs électriques modernes ainsi que d’électronique de commande et le temps nécessaire pour que ceux-ci se mettent à niveau était jugé trop élevé.

La nouvelle machine, qui répondait au nom d’EP20, est donc le produit de l’institut VELNII (ВЭлНИИ) en collaboration avec la société TRTrans; cette dernière étant une société conjointe entre TMH et Alstom (50/50) dont le but était de mettre au point de nouveaux designs adaptés pour les chemins de fers russes et de la CEI. Une fois le design technique mis au point et validé au début de 2010; les RZD signèrent en mai 2010 un contrat portant sur l’acquisition de deux cents machines pour un total d’un milliard d’USD; la production du premier prototype débuta dans la foulée de la signature du contrat.

La locomotive EP20: description technique

L’EP20 est une locomotive électrique mixte, c-à-d qu’elle est apte à assurer à la fois la traction des trains de voyageurs et des trains de marchandises; de plus la machine a été conçue pour opérer dans les conditions techniques russes qui sont des plus contraignantes. Tous les engins moteurs russes sont ainsi conçus avec une « winterisation » (capacité à fonctionner dans des conditions hivernales sévères) poussée qui permet leur emploi dans une gamme de températures allant de -50° C à + 40° C.

Sans titre

Trois caractéristiques principales relatives à l’EP20 peuvent être mises en avant:

  • Forte puissance
  • Haute vitesse
  • Disponibilité élevée (et donc fiabilité importante de la machine)

Pour ce faire, les ingénieurs d’Alstom en collaboration avec les ingénieurs russes vont employer des solutions modernes et éprouvées adaptées aux conditions d’exploitation rigoureuses russes.

Les caractéristiques générales de la machine sont résumées ici;

  • Propulsion: 6 moteurs asynchrones DTA-1200A
  • Tensions: 3 Kv Continu / 25 Kv, 50 Hz Alternatif
  • Gabarit: GOST 9238-83 1-T
  • Longueur: 22,53 m
  • Largeur: 3,1 m
  • Hauteur: 5,1 m
  • Masse: 135  tonnes
  • Masse à l’essieu: 22,5 tonnes
  • Configuration d’essieux: Bo’Bo’Bo’
  • Puissance continue: 6.600 kW
  • Puissance unihoraire: 7.200 kW
  • Vitesse maximale: 200 Km/h
  • Effort au crochet: 250 / 350 kN
  • Capacité de traction: 17 / 24 voitures voyageurs
  • Durée de vie: 40 ans

1. Partie mécanique

L’EP20 présente une configuration d’essieux dite Bo’Bo’Bo’, ce qui signifie (en classification UIC) qu’elle dispose de trois bogies à deux essieux disposant chacun de leurs moteurs. La configuration d’essieux choisie s’adapte assez bien aux voies employées par les chemins de fer russes; la masse élevée de la machine (135 tonnes) nécessite de répartir celle-ci sur un nombre d’essieux plus important. Par conséquent, vu la configuration du train de roulement: la masse à l’essieux est limitée à 22,5 tonnes, ce qui serait élevé pour une voie « européenne » où la masse à l’essieux admise est de 21 tonnes (en moyenne) mais qui correspond bien avec la voie russe où l’armement de celle-ci est renforcé et donc permet de supporter des charges plus élevées. Cependant, pour limiter l’usure prématurée de l’infrastructure: la formule de trois bogies à deux essieux est préférée à la formule de deux bogies à trois essieux qui est plus agressif pour la voie.

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Cette vue 3/4 avant de l’EP20-016 permet de voir la configuration avec trois bogies à deux essieux de la locomotive. Photo@ »Denzel Washington »

La locomotive dispose de deux suspensions: une suspension primaire composée de ressorts hélicoïdaux ainsi qu’une suspension secondaire composées de Flexicoil, ces ensembles suspensifs sont présents sur chacun des bogies de la machine. En vue de prendre en charge les efforts latéraux, la machine dispose d’amortisseurs anti-lacets implantés sur chaque bogie de chaque côté de la machine et reliant la caisse aux bogies.

La motorisation consiste en six moteurs asynchrones à six pôles du type DTA-1200A produisant chacun au maximum 1.200 kW (soit environ 1.600 Cv) et qui sont dits « suspendus »: ceci signifiant que les moteurs n’entraînent pas directement les essieux mais leur entraînement se fait par l’intermédiaire d’une transmission élastique (avec emploi d’un réducteur, d’un arbre creux et d’un accouplement flexible) de marque Henschel; ce montage permet notamment de limiter l’usure des essieux en limitant la masse attachée directement à ces derniers. La transmission de l’effort de traction à la caisse se fait par des barres de traction basses qui relient chaque bogie à la caisse; le point de fixation sur la caisse se situant au droit du milieu de chacun des bogies.

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L’EP20, comme toute machine moderne peut-être employée en unité multiple: on voit ici l’EP20-010 qui mène l’EP20-005. Photo@Mr Baks

Les moteurs DTA-1200A sont refroidis par air, ce dernier étant aspiré à travers des grilles latérales sur les flancs de la motrice et il est ensuite forcé vers les moteurs avant d’être renvoyé vers la voie. Les moteurs disposent de rotor dits en cage d’écureuil (à cause de leur forme) et leur structure est soudée et conçue pour pouvoir être remplacé facilement en cas de défaillance de l’un de ceux-ci. Le pilotage des moteurs se fait de manière informatique: celle-ci gère les six moteurs et leur alimentation, travaillant sur base des impulsions de traction fournies par le mécanicien, l’informatique va décider quel effort de traction produire et sa répartition sur les essieux en fonction de la tension d’exploitation ainsi que des conditions d’adhérence.

L’effort au crochet de la machine varie selon la version de celle-ci; la version à haute vitesse apte à 200 Km/h peut développer un effort au crochet maximal de 250 kN tandis que la version apte à 160 Km/h peut développer un effort au crochet maximal de 350 kN. Ceci expliquant la différence entre les capacités de traction des variantes; à noter que l’effort au crochet maximal est réalisable sur une plage de vitesse qui va de 0 à 74 Km/h, lorsque la machine atteint une vitesse de 200 Km/h, l’effort au crochet disponible n’est plus que de 115 kN.

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Une image vaut mieux qu’un long discours. En vert: les amortisseurs anti-lacets. En rouge: les suspensions primaires. En jaune: les disques de freins flanqués sur les essieux. Photo@Pinterest / Montage@RS

Au niveau du freinage de la machine, il est nécessaire de distinguer deux éléments:

  • Le freinage pneumatique
  • Le freinage électrique

Le freinage pneumatique, comme son nom l’indique, fonctionne sur base d’un système alimenté en air qui est dit automatique et continu et qui est considéré comme étant le frein de sécurité de la locomotive. Ces termes sous-entendent que le freinage peut s’activer sans intervention humaine (si une des conduites de frein est mise à l’atmosphère pour une raison externe, le train sera automatiquement freiné) et il est continu car si un des véhicules composant le convoi présente un problème, le reste du convoi est impacté et donc freiné.

La locomotive EP20 dispose d’un frein pneumatique commandé depuis le poste de conduite de la machine via un robinet de frein à commande électro-pneumatique pilotant un distributeur de frein qui agit sur des disques de freinage implantés sur chacun des essieux ces derniers étant complétés par des blocs de freins implantés sur les flancs des roues permettant d’assurer le « nettoyage » de celle-ci lors du freinage de la locomotive. La production d’air est assurée par deux compresseurs sans huile Knorr-Bremse VV-270T dotés de sécheurs d’air qui offrent un débit d’air de 3.680 l/min, sont aptes à démarrer par -50° et qui alimentent un réservoir principal disposant d’une capacité de 1.020 litres et implanté entre le deuxième et le troisième bogie sous caisse.

Le système de frein pneumatique employé couplé aux moyens de lubrification présents (lubrification des flancs des essieux) permettent d’offrir une durée de vie d’un million de Km aux essieux monoblocs employés par l’EP20. Les essieux sont à l’écartement standard russe de 1,520 m et leur diamètre est de 1,280 m en neuf et de 1,200 m usés; de plus le montage avec trois bogies séparés offre à la locomotive la capacité à négocier des courbes d’un rayon minimal de 125 m.

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Sur cette photo d’un essieu de l’EP20-002, on peut voir: encadré en rouge, les deux suspensions primaires et encadré en bleu la « mâchoire » du système de freinage pneumatique qui vient s’appliquer contre le disque de freinage flanqué sur la roue. Photo@I.B Lagoutin / Montage@RS

Outre le freinage pneumatique, l’EP20 dispose également d’un système de freinage électrique mixte fonctionnant en récupération (le courant électrique généré durant le freinage est réinjecté dans la caténaire) ou en rhéostatique (le courant électrique généré durant le freinage est renvoyé dans des résistances de freinage implantées en toiture). La capacité de freinage électrique va dépendre du type de freinage employé (récupération ou rhéostatique) ainsi que de la tension d’exploitation; les données suivantes sont disponibles:

  • Rhéostatique: 4.500 kW en 3 kV
  • Rhéostatique: 3.200 kW en 25 kV
  • Récupération: 6.000 kW

C’est la centrale de freinage pilotant le système de frein de la machine qui va décider automatiquement quel système de freinage employer en fonction des conditions d’exploitation ainsi que de l’effort de freinage requis par le mécanicien.

2. Partie électrique

Pour assurer la captation du courant, l’EP20 dispose de pas moins de quatre pantographes produits par Faiveley installés en toiture aux extrémités de la locomotive à raison de deux pour le système continu 3 kV (type AX 023 BU LT) et deux pour le système alternatif 25 kV (type AX 024 BM LT). Les pantographes ont une largeur de 2,26 m et ils disposent d’un système ADD (Automatic Dropping Device) qui assure un abaissement immédiat du pantographe en cas de rupture de la bande de frottement en carbone. Bien évidemment, un système de mise à la terre de la machine est couplé aux pantographes permettant d’isoler cette dernière de la haute tension selon les besoins de l’opérateur.

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Cette vue latérale de l’EP20-039 permet de mieux voir l’implantation des pantographes sur la machine. Photo@ »Denzel Washington »

Un transformateur principal de marque ABB est implanté dans la caisse et assure le redressement du courant avant son envoi vers les convertisseurs de traction. Le transformateur, qui pèse 8,2 tonnes, peut être employé sous 3 et 25 kV avec la possibilité de fonctionner jusqu’à 8.550 kW (soit au-delà des besoins de la locomotive) ainsi qu’à un ampérage maximum de 9.300 kVA.

Le courant une fois redressé dans le transformateur principal passe ensuite dans trois convertisseurs de traction (un par bogie) qui disposent chacun de deux chaîne de pilotages IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) alimentant indépendamment un moteur de traction: lorsque la locomotive fonctionne sous 25 kV, le courant est redressé pour passer à du 3 kV DC employé pour alimenter les moteurs tandis que lorsque la machine fonctionne en 3 kV le courant ne nécessite pas de redressement et est envoyé aux moteurs presque directement.

Résumé pour ceux qui n’ont rien compris:

  • Le courant est capté par un pantographe (varie selon la tension d’emploi)
  • Le courant est envoyé vers le transformateur principal qui va (ou non) le redresser pour disposer de la bonne tension d’alimentation des moteurs
  • Le courant part du transformateur vers les convertisseurs de traction qui contiennent chacun deux lignes IGBT
  • Les lignes IGBT (en très, très résumé: de gros interrupteurs qui laissent ou non passer le courant) alimentent chacun un moteur selon les besoin de traction
    Panto => Transformateur => Convertisseurs de traction => Lignes IGBT => Moteurs

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    L’encadré en rouge permet de mieux visualiser la chaîne de traction. @Periskop.livejournal.com

L’avantage de ce système réside bien évidemment dans la grande indépendance de l’architecture de la machine; la perte d’une ligne IGBT ne faisant perdre qu’un sixième de la capacité de traction soit environ 16,5% de la puissance totale de la machine. Ce faisant, la fiabilité de la machine et son taux de disponibilité s’en trouvent donc accrus.

Enfin, l’EP20 dispose d’une ligne de chauffage du train alimentée à raison de 1.200 kW et alimentant les voitures remorquées en électricité permettant d’assurer le chauffage et/ou l’alimentation des auxiliaires tels que les équipements de climatisation.

3. Caisse de la locomotive et postes de conduite

La structure de l’EP20 peut se décomposer de la manière suivante:

  • Le châssis de la locomotive
  • Les parois latérales
  • La toiture qui se subdivise en cinq sections amovibles
  • Les deux cabines de conduite

Le châssis de l’EP20 est constitué de profilés en acier pliés et soudés et c’est sur ce dernier qui viennent se fixer la structure de la caisse et c’est sur (et sous) ce dernier que sont fixés les équipements électriques et pneumatiques de la machine.

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L’EP20-047 est une des machines construite en version à grande vitesse. Photo@N.O Kopilov

Les cabines de conduite sont au nombre de deux et sont implantées à chaque extrémités de l’EP20; elles comprennent dès leur construction, un bouclier et une zone de déformation conçus pour augmenter la survie de l’équipage en cas de collision frontale. Les cabines de conduite sont spacieuses et disposent de deux emplacements: un pour le mécanicien et un pour l’aide-mécanicien, le poste de conduite est placé à droite dans le sens de la marche, ce qui est logique vu que les trains russes roulent à droite.

Le conducteur dispose d’un pupitre moderne composé d’un de deux larges écrans LCD dont un (celui de gauche) qui lui sert de tachygraphe ainsi pour les informations relatives à l’état des principaux composants de la machine; un ensemble de softkeys permettent au mécanicien d’afficher d’autres informations dont les écrans de diagnostiques de la locomotive. L’autre écran LCD lui affiche les informations du système de sécurité employé en Russie: le KLUB-U/Blok qui permet au mécanicien de connaître les restrictions de vitesses ainsi que la vitesse autorisée dans la zone parcourue. Deux manomètres viennent s’ajouter à la droite des écrans LCD; ces manomètres renseignant le mécanicien sur l’état du système de freinage (conduite générale, conduite principale et cylindres de frein).

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Encadré en jaune, l’écran du système de sécurité KLUB-U/Blok employé par les RZD. Photo@Ratibor / Montage@RS

Trois principaux manipulateurs sont à disposition du mécanicien; un positionné à sa gauche qui lui permet de commander l’effort de traction ainsi que de fixer une consigne de vitesse à respecter (sorte de cruise control ferroviaire) tandis qu’à sa droite se trouvent dans l’ordre, le robinet de frein qui lui permet de contrôler le frein automatique (donc de l’ensemble du convoi) combinant le frein pneumatique et électrique ainsi qu’un manipulateur contrôlant le frein de la locomotive uniquement (frein direct). De plus, un ensemble d’interrupteurs sont situés en-dessous des écrans LCD ainsi qu’à leur gauche: ils permettent au mécanicien de disposer des commandes principales de la machine (traction, pantographes, frein de parking, etc…) ainsi que des commandes de « confort » (climatisation, chauffage, essuies-glaces, etc…).

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Poste de conduite de l’EP20. Encadré en rouge: le manipulateur de traction/consigne de vitesse. Encadré en jaune: les robinets de freins (automatique et direct) ainsi que les manomètres liés. Encadré en bleu: les deux écrans LCD d’information. Photo@EM2i-016/ Montage@RS

L’accès aux cabines de conduite se fait de manière indirecte en passant par la salle des machines; en vue d’offrir une plus grande résistance en cas de chocs, la cabine de conduite ne dispose pas de portes donnant accès à l’extérieur (ces zones sont en effet des points faibles structurellement parlant en cas d’accidents). L’équipage dispose d’une porte derrière lui qui donne accès à un couloir central dans la salle des machines, les équipements étant positionnés de part et d’autre de ce couloir central. Sous ce couloir se trouvent les goulottes dans lesquelles sont placés les câblages électriques ainsi que les conduites pneumatiques: l’accès à ceux-ci se fait via plusieurs trappes employées par les services de maintenance.

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L’EP20-030 remorque ici une rame « classique » au niveau de ses affectations: des voitures double-étage. On voit également les portes d’accès à la machine qui ne sont pas situées au droit des cabines. Photo@phoenix23r 

Le toit de la machine est facilement démontable en cinq sections permettant d’offrir un accès aisés aux équipements dans la salle des machines et ceci est prévu pour permettre un enlèvement et un remplacement rapide des équipements défectueux de la machine.

Enfin, le confort de l’équipage n’a pas été oublié, la machine est équipée d’un bloc sanitaire dans la salle des machines comprenant un WC avec bac de rétention ainsi qu’un lavabo avec un réservoir d’eau fraîche de soixante litres. Vu les distances parcourues par les équipages russes; ce type d’installation dans une locomotive est plus que le bienvenu.

La locomotive EP-20 en service au sein des RZD

Le premier prototype de l’EP20, numéroté fort logiquement EP20-001, est entré en production durant le deuxième semestre de 2010 avant de sortir d’usine le 14 avril 2011; suite à quoi une longue campagne d’essais débuta en vue de tester les performances, les qualités dynamiques, ainsi que la capacité de traction de la locomotive. En outre, vu son emploi envisagé sur les trains directs entre Moscou et Sochi (distance: 1.900 Km) dans le cadre des jeux olympiques d’hiver 2014 de Sochi; le prototype EP20-001 recevra d’ailleurs une livrée spécifique en rapport avec les jeux olympiques et la série recevra le nom d’Olymp (ОЛИМП).

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Première de la série: l’EP20-001 vu ici avec sa livrée d’origine. Photo@Mashinist23

Le deuxième prototype EP20, numéroté EP20-002 recevra la nouvelle livrée des RZD (plus classique en comparaison avec la EP20-001 qui sera remise au type par la suite). Avec ce deuxième prototype, une première différence entre les machines va apparaître; en effet, grâce à un réglage modifié des réducteurs employés, la vitesse maximale de l’EP20 passe à 200 Km/h et ce au détriment de l’effort de traction. Les machines aptes à 160 Km peuvent assurer la traction de 24 voitures voyageurs tandis que les machines autorisées à 200 Km/h peuvent en tracter 17 à cette vitesse maximale. De plus, avec deux machines disponibles la campagne d’essais (notamment à Shcherbinka) va pouvoir être accélérée et les machines recevront leur certification en septembre 2012, ceci permettant de lancer la production en série des locomotives au sein de l’usine NEVZ de Novocherkassk.

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L’EP20-001 a revêtu la livrée « classique » des RZD lors de son premier passage en révision. Photo@I.B Lagoutin

C’est en date du 30 novembre 2012 que l’EP20-002 sera livrée officiellement aux RZD et après avoir été employée pour la formation des conducteurs; elle est engagée en service depuis le 14 décembre 2012. Prévues notamment pour assurer les trains vers Sochi, les RZD ne perdirent pas de temps et lors de l’ouverture des jeux olympiques: ce sont pas moins de 40 EP20 qui sont déployées. Le tout en un peu moins de deux ans ce qui est loin d’être négligeable surtout si l’on prend en compte le côté entièrement neuf de cette machine.

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L’EP20-002 en tête du train 146 Moscou-Nazran. Photo@I.B Lagoutin

Les réjouissances seront malheureusement de courte durée, les événements en Ukraine et en Crimée ont touchés durement la Russie (crise financière) et augmentation significative du coût des éléments importés font que la production de l’EP20 a été fortement ralentie. Ainsi, alors que 30 machines ont été produites en 2013, ce ne sont que 10 machines qui virent le jour en 2014 et pire: la moyenne annuelle d’EP20 produites depuis 2015 tourne à cinq machines!

En 2018, ce sont 61 EP20 qui sont en service au sein des RZD et les prévisions tablent sur l’arrivée de 6 machines supplémentaires cette année. Un autre problème s’est également posé au niveau de la production de la machine: la cabine de conduite des locomotives est constituée d’un module produit en Ukraine par PKPP MDC de Dnipropretovsk. Vu l’arrêt des relations commerciales entre les deux pays; le développement d’une nouvelle face frontale développée et produite localement s’est imposée: c’est chose faite (avec le retard qui en découle) et les locomotives à partir de l’EP20-053 disposent de cette face caractérisée par des phares légèrement modifiés.

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L’EP20-053 est la première machine à bénéficier de la nouvelle face frontale. Photo@Artem-262

Comme indiqué un peu plus haut, il existe donc une version à grande vitesse de l’EP20 et une version « normale », le parc se reparti de la manière suivante:

  • 19 EP20 aptes à 200 Km/h
  • 42 EP20 aptes à 160 Km/h

La série a débuté sa carrière au sein dépôt de Moscou-Sortirovochnaya (ТЧЭ-6) appartenant à la division régionale des chemins de fer de Moscou d’où elles furent engagées vers Ryazan, Kazan, Voronezh et peu après vers Sochi et Adler. En 2016, l’ensemble de la série a été mutée au dépôt d’Ojerelie (Ожерелье / ТЧЭ-33) situé dans l’Oblast de Moscou et positionné sur l’axe Moscou-Sochi.

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Cette photo de l’EP20-056 permet de voir l’indication « 24 voitures » indiquée en-dessous de l’identification de la machine. Photo@ »Denzel Washington »

Les missions principales des EP20 consiste à assurer la traction de trains voyageurs bien qu’il n’est pas rare de les croiser sur des trains marchandises; grâce à leurs performances élevées, leur vitesse élevée et (…) on peut trouver des EP20 sur les axes suivants:

– Moscou – Adler
– Moscou – Brest
– Moscou – Bryansk
– Moscou – Ekaterinburg
– Moscou – Helsinki (mais limitée à la frontière)
– Moscou – Kazan
– Moscou – Kirov
– Moscou – Kislovodsk
– Moscou – Minsk
– Moscou – Nazran
– Moscou – Nijni-Novgorod
– Moscou – Novorossiysk
– Moscou – Rostov-sur-le-Don
– Moscou – Ryazhsk
– Moscou – Saint-Pétersbourg (Nevsky Ekspress)
– Moscou – Voronezh
– Saint-Pétersbourg – Murmansk
– Saint-Pétersbourg – Voronezh

Il est important de noter que les EP20 n’assurent pas la traction de l’ensemble des convois de ces axes mais de certains trains bien précis; les machines disposent d’un roulement attribué et ce dernier inclus les trains à assurer. De plus, en cas de panne d’une autre machine, une EP20 peut bien évidemment être employée pour assurer le remplacement de celle-ci, avec le risque qui en découle de voir une EP20 sur un train qui ne lui est pas attribué normalement.

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L’EP20-025 en tête du train 325 Voronezh – Saint-Pétersbourg composé d’une rame à double étage. Photo@I.B Lagoutin

A terme, avec la livraison de machines supplémentaires, d’autres axes seront également desservis par des EP20: certains de ceux-ci sont déjà connus mais en attente de confirmation, nous n’en dirons pas plus pour l’instant.

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Avant-dernière EP20 mise en service; l’EP20-060. On la voit ici en tête du train numéro 20 Moscou – Rostov-sur-le-Don. Photo@I.B Lagoutin

Enfin, l’entretien des machines a fait l’objet d’un contrat entre NEVZ et les RZD signé en 2013; le constructeur se chargeant du suivi et des entretiens des machines pour une durée de 40 ans.

En conclusion

Les mesures de rétorsions mises en place contre la Russie et faisant suite à l’annexion de la Crimée en 2014 ont également eu des effets au niveau des collaborations avec des producteurs occidentaux; le cas de l’EP20 est symptomatique de l’impact des sanctions économiques ciblant la Russie sur les collaborations et projets en cours. Alors qu’Alstom avait de grands projets et fondait sur base de l’EP20 l’espoir de dériver une famille complète de locomotives spécialisées dans plusieurs domaines (machines monotensions et machines bitensions) et sous plusieurs formes (machines simples et machines doubles): ces projets sont tombés à l’eau, en partie tout du moins.

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Illustration des projets de TRTrans sur base de l’EP20 tels qu’envisagés. Illustration@railcolor.net

La variante double de l’EP20 développée pour assurer la traction de trains de fret; la 2ES5 ne sera produite qu’en cinq exemplaires et les autres variantes envisagées seront purement et simplement abandonnées. Il est d’ailleurs intéressant de voir qu’Alstom a pris fermement pied dans le marché des locomotives électriques en Asie Centrale grâce à des modèles dérivés de la plate-forme universelle Prima II; cette locomotive (sa version électrique tout du moins) n’a pas été acquise par des compagnies ferroviaires occidentales (auxquelles elle se destinait!) même pas par la SNCF, client historique d’Alstom, mais elle a trouvé un débouché dans cette zone du monde. Repris sous les types KZ4A (version simple) et KZ8A (version double); ces deux modèles ont été acquis par le Kazakhstan et l’Arménie (sous le type AZ8A) et d’autres pays de la région semblent également fortement intéressés par ceux-ci. A l’inverse le constructeur français, malgré des débuts prometteurs et un produit qui donne pleine et entière satisfaction aux chemins de fer russes a complètement disparu du paysage local.

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La locomotive double 2ES5 ne peut pas cacher sa filiation avec l’EP20… Photo@Anton Savchenko

Certes, la production de l’EP20 se poursuit à un rythme limité au sein des usines NEVZ mais en comparaison avec les allemands de Siemens; la France a raté une occasion de conquérir un marché ayant un important besoin de renouvellement et en pleine expansion (surtout au vu des projets d’investissements annoncés). Après avoir fourni près d’un millier¹ de nouvelles locomotives, avoir fourni les premiers TGV russes (le Sapsan) et fournir maintenant les nouvelles automotrices ES2G (connues sous le nom Lastochka): la joint venture germano-russe Sinara (composée de Siemens AG et de Ural Locomotives) est en passe de prendre la main sur le marché de la modernisation des chemins de fer russes au détriment des deux autres constructeurs occidentaux.

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Production de la joint venture Sinara: la 2ES10, contrairement à ce que son nom indique dans le cas présent, est une machine triple. Photo@MrGranit96

Le troisième acteur international, Bombardier, a présenté en 2015 un modèle dérivé de sa machine Traxx mais adapté aux exigences russes: la 2EV120 surnommée « Knyaz Vladimir« . Cependant, vu les changements politiques intervenus entre-temps et les difficultés financières rencontrées par la Russie: la mise en production de ce modèle a été retardé. L’homologation définitive de la machine est intervenue fin 2017 et les premières estimations tablent sur la production d’un premier lot de dix machines cette année. Néanmoins, il semble peu probable que la place de choix occupée par les allemands de Siemens soit disputée dans un proche avenir: pour des raisons de coûts et de simplification technique, les modèles produits par Sinara assurent une part majoritaire du renouvellement des RZD.

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Et oui, le Knyaz Vladimir n’est pas qu’un SNLE de la classe 955A Boreï. C’est également le nom attribué à la première locomotive du type 2EV120. Photo@SeV

L’EP20 pourra néanmoins toujours se targuer d’être la première machine « de vitesse », à haute puissance et bitension mise en service en Russie; c’est un titre qu’elle mérite amplement et il est à espérer que dans un proche avenir, le concept sera développé plus en avant pour poursuivre le renouvellement de la flotte russe. Si le contexte politique s’y prête enfin, ce qui semble malheureusement peu probable en l’état actuel des choses.

_________________
¹ Respectivement: 812 locomotives 2ES6 et 161 locomotives 2ES10

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