[Dossier] Les trains à grande vitesse en Russie (1ère partie)

Alors que les considérations relatives à l’écologie et aux transports propres prennent une place de plus en plus importante dans le monde contemporain, les chemins de fer n’ont pas attendu la prise de conscience du monde politique pour proposer une alternative pertinente (sous certaines conditions précises) au transport aérien qui constitue une source non-négligeable de gaz à effets de serre, principalement de CO². Bien qu’il soit parfaitement illusoire et utopique d’envisager de transporter des voyageurs sur de très longues distances en train (même à des vitesses élevées), notamment des suites des temps de parcours offerts par le transport ferroviaire en comparaison avec son cousin aérien: le chemin de fer dispose néanmoins de plusieurs atouts pertinents qu’il peut mettre en avant face au secteur du transport aérien. Il est important de préciser que les différents moyens de transport disponibles ne doivent pas s’envisager de manière concurrente (comme c’est souvent le cas) mais bien de manière complémentaire: dis autrement, le transport ferroviaire dispose d’une fenêtre de pertinence précise sur certains axes et types de déplacement, le transport aérien en ayant une autre, etc. L’important étant d’analyser la part modale détenue par chaque moyens de transport sur des axes précis et de voir dans quelle mesure il est possible d’assurer un report de l’un des mooyens vers un autre et dans quelle mesure ce report est pertinent (économiquement et écologiquement) ou non.

Offrant une capacité de transport élevée, pouvant desservir finement les grands centres urbains (en partie grâce à des gares placées au plus près des centres urbains), présentant un bilan carbone faible (si emploi de la traction électrique, bien évidemment): le transport ferroviaire ne manque certainement pas d’atouts pour servir de moyen de transport principal entre les grands centres urbains. Cependant, à l’aube des années 1960 et face à la concurrence féroce de l’automobile; les chemins de fer faillirent disparaître dans les oubliettes de l’Histoire relégués – au mieux – à un simple rôle de transport de fret voire au pire à être transformés en autoroutes. Si cette perspective peut faire sourire en 2020, cette option de l’abandon complet du ferroviaire a été très sérieusement envisagée dans plusieurs pays à la fin des années 1950, début des années 1960: les Golden Sixties voyaient en la voiture le moyen universel de libérer l’Homme des contraintes liées aux transports collectifs dans des trains poussifs, peu confortables et obligeant de se plier à des horaires fixes et peu commodes établis à l’avance. Ce sont quelques ingénieurs visionnaires bien aidés par des politiciens opportunistes qui vont renverser la vapeur (dans tous les sens du terme) en récupérant un concept né quasiment en même temps que le chemin de fer: atteindre des vitesses élevées et se faisant, réduire la distance entre les villes. Non pas d’un point de vue géographique mais d’un point de vue temporel: l’accroissement des vitesses permettant de réduire les temps de parcours et donc de rendre le train compétitif face aux voitures mais surtout aux avions. Si c’est au Japon que la première véritable ligne à grande vitesse vit le jour en 1964, c’est à partir de la France (et de l’Allemagne) que le concept de la grande vitesse ferroviaire ainsi que ses applications concrètes vont émerger en Europe avant d’essaimer partout dans le Monde.

Bien que souvent accusé d’avoir tué le réseau ferroviaire « classique » en France suite aux investissements massifs consentis pour construire les LGV (Lignes à Grande Vitesse) qui se sont fait au détriment des lignes classiques, les trains à grande vitesse ont surtout permis de revoir la perception du monde Politique par rapport aux transports ferroviaires et de rendre une deuxième jeunesse – salvatrice – à ce mode de transport. Sans essayer de réécrire l’Histoire ainsi que les causes et conséquences de ce choix d’investir dans les transports ferroviaires à grande vitesse; il est pour le moins intéressant d’aborder ce sujet des trains à grande vitesse qui permirent au transport ferroviaire de récupérer une fraction importante (voire majoritaire sur certains axes) de la part modale sur la desserte des grandes villes européennes (et ailleurs de part le monde) ceci se faisant au détriment de l’avion.

L’URSS et à sa suite la Russie ont, presque comme de coutume, suivi une trajectoire différente et bien à elles en matière de transport ferroviaire: ceci concernant également le transport ferroviaire à grande vitesse. Il est vrai que la géographie du plus grand pays du Monde en terme de superficie ainsi qu’une répartition démographique fortement déséquilibrée pose des défis majeurs d’un point de vue des axes de transport et à ces derniers défis, la Russie a répondu avec des moyens bien à elles. En outre à l’instar des questions militaires qui sont généralement une réponse à une doctrine et des besoins spécifiques à chacun, la question du transport ferroviaire en Russie répond à des besoins précis (et prioritaires) pas nécessairement en adéquation avec les prérequis techniques structurants pour la mise en place de trains à grande vitesse.

Les esprits chagrins sont en droit de se poser la question de l’utilité de parler des trains à grande vitesse sur un blog consacré principalement aux questions militaires; il est à noter que la question des infrastructures de transport fait partie intégrante des moyens employés par les militaires pour assurer rapidement le transport et le déploiement de quantités importantes de matériels d’un point à un autre. Le secteur ferroviaire étant bien évidemment parfaitement adapté pour remplir ce rôle: capacitaire, rapide, souple et irriguant les principaux axes du pays, la mise en place de lignes à grande vitesse permet de disposer d’une infrastructure de qualité dont l’emploi permet de libérer de la capacité sur le réseau de lignes classiques (un partie du courant de trafic voyageurs étant transféré vers la ligne nouvelle) permettant donc in fine d’améliorer la mobilité stratégique d’une armée.

Vu l’ampleur du sujet et pour faciliter la lecture de ce dossier, il est subdivisé en deux parties: une première partie abordant les aspects historiques de la grande vitesse en URSS tandis que la deuxième partie se concentrera sur la technique, sur la grande vitesse en Russie ainsi que les perspectives de développement de celle-ci.

Les trains à grande vitesse; bref aperçu historique

Le concept de train à grande vitesse trouve sa première concrétisation commerciale au Japon en 1964 avec l’entrée en service des premiers Shinkansen mis en service entre Tokyo et Osaka (Tōkaidō Shinkansen) qui voyait les trains circuler à une vitesse maximale de 210 Km/h sur une ligne directe dédié uniquement aux trains de voyageurs. Cependant, l’idée même de la grande vitesse dans le monde ferroviaire est bien plus ancienne, la barrière symbolique des 200 Km/h étant déjà franchie en 1903 en Allemagne par deux véhicules électriques disposant d’équipements électriques produits par AEG et Siemens & Halske. Bien que les essais allemands furent concluants, ils ne débouchèrent pas sur une application concrète dans l’immédiat: néanmoins les compagnies ferroviaires travaillaient toutes sur l’augmentation des vitesses pratiquées sur leurs réseaux et la vitesse de 140 Km/h était déjà de plus en plus régulièrement pratiquée dans les années 1920-1930 que ce soit en traction vapeur, diesel ou électrique.

En 1933, la DRG (Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft) met en service un nouveau train diesel-électrique (classe SVT 877) couvrant les 286 kilomètres séparant Hambourg et Berlin à la vitesse maximale de 160 Km/h, ce dernier reprenant le nom de « Fliegender Hamburger » (le Hambourgeois Volant) établissait un nouveau record de temps de parcours entre les deux villes, qui pour l’anecdote, tiendra jusqu’en 1997 (!). Peu de temps après, le 6 décembre 1937, l’Italie testa une automotrice ETR 200 à la vitesse de 201 Km/h (record poussé à 203 Km/h en 1938) sur une section de la ligne entre Rome et Naples; l’Angleterre emboîta le pas en poussant une machine à vapeur A4 jusqu’à la vitesse de 202,58 Km/h (ce qui est toujours le record du monde en la matière).

Ces expérimentations, bien que non-exploitées commercialement (outre pour des questions de marketing), permirent d’explorer le domaine de la grande vitesse ferroviaire, cependant ces travaux connaîtront un coup d’arrêt avec la deuxième guerre mondiale. Il ne faudra pas attendre longtemps pour voir les expériences reprendre avec le record de vitesse établi par la France en 1955 avec les locomotives CC 7107 et BB 9004 qui atteindront respectivement 320 et 331,4 Km/h. Plus modeste au niveau de la vitesse que le record français mais ouvrant la voie à l’exploitation commerciale de trains à grande vitesses, l’ouverture du Tōkaidō Shinkansen va initier un mouvement de renaissance ferroviaire en Europe et ailleurs qui passera par la construction de lignes dédiés au transport de passagers à des vitesses élevées entre les grands centres urbains. C’est l’Italie qui ouvrira le bal en Europe avec l’ouverture le 24 février 1977 des premières sections de la Direttissima entre Rome et Florence où les trains pouvaient circuler à une vitesse maximale de 250 Km/h. Cette dernière sera suivie quelques années plus tard par l’ouverture le 22 septembre 1981 du premier tronçon de la LGV Sud-Est reliant Paris à Lyon où les trains circulaient à 270 Km/h, l’ensemble de la ligne étant achevé le 25 septembre 1983.

Par la suite, le concept de la grande vitesse va se répandre comme une tâche d’huile, la majorité des pays européens construisant des lignes à grande vitesse (Vmax: 250 et 200 Km/h et au-delà selon que ce soit une ligne nouvelle ou une ligne modernisée); les concepts étant détaillés dans la directive européenne 96/48/CE datée du 23/07/1996 en son annexe 1 (texte disponible ici).

Et quid de la Russie? En réalité, la Russie exploite notamment depuis 2009 des trains à grande vitesse (Vmax: 250 Km/h) entre Moscou et Saint-Pétersbourg ainsi qu’entre Moscou et Nizhny Novgorod mais à l’inverse de ses nombreux homologues occidentaux, il ne s’agit pas de circulations sur une infrastructure à grande vitesse dédiée.

La ligne Moscou-Saint-Pétersbourg

Exploitée par les RZD (Российские железные дороги / Chemins de fer russes), la ligne reliant Moscou à Saint-Pétersbourg est une quasi-ligne droite à double voie de 645 Km qui démarre de la gare Leningradsky Vokzal (Ленинградский вокзал) de Moscou pour atteindre son terminus qu’est la gare de Moskovsky Vokzal (Московский вокзал) à Saint-Pétersbourg et dont l’origine remonte à l’époque impériale russe. Pour les adeptes des questions linguistiques, on peut signaler que le terme russe « Vokzal » (вокзал) désignant une gare tire son origine de l’anglais Vauxhall en référence aux Vauxhall Gardens qui étaient un lieu de divertissement en Angleterre vers la fin du XVIIIème siècle.

Une légende fréquemment employée pour décrire l’origine ainsi que le tracé de la ligne dit que le Tsar Nicolas 1er (Николай Павлович Романов) prit une latte et traça une ligne droite entre les deux villes pour indiquer aux ingénieurs la route précise à suivre, cependant suite au placement d’un doigt de son autre main par rapport à la latte, la ligne formait une courbe à un endroit précis (le détour de Verebyinsky). Les ingénieurs russes, parfaitement zélés et consciencieux appliquant ce plan à la lettre. Il n’en est réalité rien et si il est vrai que le Tsar indiqua aux ingénieurs que le tracé le plus direct devait être privilégié, l’existence du détour de Verebyinsky (disparu depuis 2011 avec la rectification du tracé de la ligne dans cette zone) n’était dû qu’à des raisons techniques de pente de la ligne impactant les capacités de traction des engins moteurs. Nous y reviendrons plus loin.

C’est en mars 1841 que le Tsar Nicolas 1er charge une commission du département des chemins de fer de travailler sur la réalisation de la ligne qui est appelée à relier les deux villes ainsi que d’établir les caractéristiques techniques, les prévisions de trafic, les recettes escomptées et surtout le coût ainsi que l’ampleur des travaux à réaliser. Les premières ébauches tablent sur une ligne entièrement à double voie devant transporter annuellement 400.000 tonnes de fret et 270.000 passagers, la vitesse moyenne des trains de marchandises étant de 16 Km/h et celle des trains de voyageurs de 37 Km/h. Deux tracés vont être évalués, l’un desservant (Veliky) Novgorod et 30 Km plus long et l’autre non; finalement c’est l’option la plus courte qui sera retenue, la question étant tranchée par le Tsar en 1843.

Les travaux débutèrent le 8 juin 1843 avec une répartition des travaux en plusieurs zones permettant – en toute logique – d’accélérer la réalisation de la ligne; chaque zone étant sous la direction d’un ingénieur ferroviaire en plus de ces zones, les principaux ouvrages d’art et grandes gares constituaient des zones de travaux indépendantes. Le gros des travaux va être réalisé par des ouvriers inexpérimentés et des serfs, les conditions de travail furent très difficiles (en plus de la corruption notoire des surveillants de chantiers) ce qui se traduisit par un nombre important de décès sur le chantier, en plus, la mécanisation du chantier étant pour le moins limitée. La ligne sera néanmoins ouverte par tronçons à partir de 1846 pour aboutir à une inauguration complète de la ligne en date du 1er novembre 1851. A noter que d’un point de vue du coût des travaux, cette ligne fut excessivement onéreuse puisqu’à la mise en service en 1851, la ligne avait coûté pas moins de 67 millions de Roubles soit l’équivalent de près d’un tiers du budget annuel russe! Le budget de l’état russe étant évalué à 187 millions de Roubles en 1842 et même si les travaux ont été étalés sur plusieurs années, on appréhende mieux l’impact financier sur le budget de l’état russe. Pour montrer l’importance du Tsar Nicolas 1er dans l’histoire de cette ligne, après son décès le 20 septembre 1855, la ligne sera appelée Chemin de fer Nikolayev.

L’écartement russe, une création locale? 

La ligne Moscou – Saint-Pétersbourg introduisit également ce qui allait devenir une caractéristique commune à l’ensemble du réseau ferré russe: l’écartement des voies de 1,524 m. Contrairement à ce que l’on pourrait croire, cet écartement n’est pas une création spécifique à la Russie puisqu’on en trouve les premières traces en 1748 en Angleterre avant de voir cet écartement émigrer dans le sud des Etats-Unis (états confédérés) à partir de 1827. Cet écartement de voies n’est pas dû au hasard, en réalité il s’agit d’une mesure anglaise de 5 pieds (donnant 1,524 m en système métrique) qui sera introduite en Russie par l’ingénieur Pavel Petrovich Melnikov (1804-1880) qui sera ministre des transports entre 1866 et 1869. Dans le cadre du projet de ligne entre Moscou et Saint-Pétersbourg, il fera appel à un consultant externe américain, l’ingénieur ferroviaire George Washington Whistler qui recommandera de faire usage de l’écartement de 1,524 m et ce malgré le fait que les deux premières lignes construites dans l’empire russe le furent à l’écartement de 1,829 m (équivalent à 6 pieds) ainsi qu’à l’écartement de 1,435 m (qui deviendra l’écartement « standard » européen par la suite).

Bien que les deux écartements de 5 pieds et 6 pieds furent envisagés pour la ligne, c’est finalement l’écartement de 1,524 m qui sera retenu, le Tsar Nicolas 1er approuvant ce dernier en date du 14 février 1843. Par la suite, il faudra attendre un décret de 1860 établissant l’écartement de 1,524 m comme étant le seul et unique standard à adopter pour les voies ferres impériales russes pour voir ce dernier se généraliser à l’ensemble du pays et par la suite à la Finlande, la Mongolie, les Pays Baltes, l’Ukraine, ainsi qu’au Caucase et dans les républiques d’Asie Centrale. On le voit donc, contrairement à une légende couramment répandue, ce choix de ce qui est devenu par la force des choses « l’écartement russe » n’a aucun lien avec d’éventuelles raisons militaires mais trouve son origine dans l’emploi d’un consultant américain sur un projet remontant à l’époque impériale russe.

Pour l’anecdote, on peut indiquer que l’écartement russe est depuis la fin des années 1960 passé à 1,520 m, le réseau finlandais restant à 1,524 m: les deux sont toujours parfaitement compatibles puisque les marges de tolérances en matière de pose des voies admettent l’existence de quelques millimètres de différence. Les trains Allegro (Sm6) de Oy Karelian Trains Ltd (société composée à 50/50 par les chemins de fers russes et finlandais) assurant la liaison à grande vitesse entre Helsinki et Saint-Pétersbourg disposent d’un écartement à 1,522 m pour être en parfaite adéquation avec toutes les marges de tolérance entre la Russie et la Finlande.

L’augmentation des charges remorquées et des vitesses vont nécessiter l’emploi de locomotives plus puissantes et donc plus grandes et plus lourdes ce qui va pousser les ingénieurs russes à rapidement revoir l’infrastructure en renforçant à la fois les ouvrages d’art mais surtout l’armement des voies (le nombre de traverses au kilomètre ainsi que la masse des rails); ce faisant la ligne conservait un profil relativement favorable (pentes maximales de 5‰ / 5 pour mille) excepté au droit du pont de Verebyinsky où une sévère et longue rampe de 7,8‰posait des problèmes principalement aux trains de fret. Suite à la reconstruction des ponts d’origine en bois par des ponts en acier et vu les difficultés d’exploitation liées à cette pente; les ingénieurs décidèrent de créer une déviation de la ligne permettant d’adoucir la pente à 6‰, cette dernière étant ouverte en 1881. L’histoire du petit doigt du Tsar Nicolas 1er n’était donc qu’une belle légende construite à posteriori.

Au niveau de la signalisation, les premiers signaux mécaniques protégeant les zones d’aiguillages et les grandes gares n’apparurent que vers 1860 mais il faudra attendre 1879 pour voir apparaître les premiers tronçons équipés d’une véritable signalisation moderne découpant la ligne en cantons (distance séparant deux signaux fixes) augmentant de la sorte le débit de la ligne et la sécurité des circulations.

Pour donner une meilleure idée de l’accroissement du trafic connu par la ligne, en 1852 la ligne transporta 780.000 voyageurs tandis qu’en 1910, elle en transportait annuellement pas moins de 9,27 millions. La même évolution se remarquait avec le trafic de fret: en 1852, 170.000 tonnes qui devinrent pas moins de 11,5 millions de tonnes transportées! Il en alla de même avec les temps de parcours des trains: en 1870, un train de messagerie parcourait la distance entre les deux villes en 15 heures et en 1892 ce même train parcourait la distance en 13 heures.

La ligne va continuer sa progression régulière à l’époque tsariste (et ce malgré des changements dans les compagnies exploitant la ligne) avant de passer par la nationalisation forcée de l’ensemble des compagnies ferroviaires russes (privées et publiques) en 1917 suite à la révolution d’Octobre, s’ensuivit une période troublée durant les années 1917-1923 où l’exploitation des chemins de fer russes fut d’abord dirigée par le « Commissariat du People des Affaires Ferroviaires » (NKPS RSFSR) fondé par décret le 8 novembre 1917, ce dernier devenant en 1923 suite à la fondation de l’URSS le « Commissariat du Peuple des Chemins de Fer d’URSS » (NKPS SSSR) qui dirigera les chemins de fer de l’ensemble de l’URSS entre 1923 et 1946, après quoi le réseau ferroviaire soviétique passera sous la tutelle du « Ministère des Chemins de Fer d’URSS » (MPS SSSR) qui administrera ce dernier jusqu’à la fin de l’URSS en 1991. La compagnie chargée d’exploiter le réseau soviétique était les « Chemins de fer Soviétiques » (Советские железные дороги / СЖД) qui n’était en réalité qu’un nom commercial vu que l’exploitation était assurée directement par le ministère de tutelle (entre 1946 et 1991 par le MPS SSSR) qui prenait en charge l’ensemble de l’exploitation ferroviaire en URSS, c-à-d: en Russie et dans les Républiques fédérées.

Vu la priorité accordée par la nouvelle URSS au transport du Fret, les investissements dans le secteur ferroviaire furent importants, ces derniers permettant en outre de faire travailler une main d’oeuvre pléthorique et peu qualifiée (issue notamment du système concentrationnaire des Goulags). Sans aborder les aspects politiques qui ne sont pas le sujet ici, signalons que les années 1930 vont voir les chemins de fer soviétiques évoluer rapidement avec notamment:

• La généralisation de l’attelage automatique SA-3 dont le déploiement a été réalisé entre 1935 et 1957 permettant d’accroître la charge des trains et de réduire le personnel nécessaire en gare
• Le remplacement du ballast en sable encore employé par du gravier
• La mise en place de rails plus lourds conditionnés en plus longues barres (permettant d’augmenter les charges à l’essieux et de diminuer l’entretien lié aux éclisses)
• L’introduction du block de signalisation automatique (permettant d’accroître la sécurité des circulations ainsi que le débit des lignes) commandé depuis des postes de régulation centralisés
• La généralisation du frein pneumatique automatique continu (en cas de rupture d’attelages, le train freine automatiquement)
• L’introduction de locomotives à vapeur puissantes produites en grandes séries (machines des types FD pour le Fret et Su et IS pour les voyageurs notamment) 
• L’introduction de wagons de plus grande capacité
• L’extension du réseau ferroviaire, passant de 81.000 Km en 1917 à 106.000 Km en 1940
• Les premiers programmes d’électrifications systématiques à partir de 1930

La majeure partie des ces travaux visant avant tout à accélérer le trafic de fret dans le cadre du programme d’industrialisation à marche forcée du pays. Les chemins de fer servant à alimenter les usines en matières premières mais également à apporter les matières premières nécessaires à leur construction.

Autres détails à noter et directement liés à la révolution d’Octobre: les changements de nom de Saint-Pétersbourg qui devint Pétrograd (Петроград) entre 1914 et 1924 avant de devenir Leningrad (Ленинград) entre 1924 et 1991 (décision prise peu après la mort de V.I. Lenin) pour enfin revenir au nom originel de Saint-Pétersbourg en 1991, nom qu’elle porte toujours actuellement. Le nom de Leningrad étant toujours présent dans le nom du terminal moscovite de la ligne: Leningradsky. Enfin, vu la – fort compréhensible – propension soviétique à effacer toutes traces du passé tsariste, la ligne Nikolayev devient le « Chemin de fer d’Octobre » aussi connu sous le nom Oktyabrskaya (Октябрьская) en date du 27 février 1923, ce changement de nom découlant de l’ordre 1313 du NKPS SSSR. En 1929, dans le cadre de la concentration de la gestion des lignes, le Chemin de fer d’Octobre se voit adjoindre d’autres lignes dont Léningrad-Pskov et Léningrad-Narva; en 1936 l’ensemble est transformé en « Département du chemin de fer d’Octobre« .

Outre l’infrastructure de la ligne qui évolua pour s’adapter aux convois plus lourds engagés sur la ligne, les moyens de traction évoluèrent également et la ligne Moscou-Léningrad fut longtemps une vitrine technique pour le régime soviétique. Deux des principales séries de locomotives à vapeur soviétiques pour trains de passagers vont débuter leur carrière sur cet axe:

• Série IS(20) (Иосиф Сталин / Joseph Staline) en 1931 pouvant atteindre 115 Km/h
• Série P36 à partir de 1953 et pouvant atteindre 115 Km/h

La Série IS(20) va dès son entrée en service assurer la traction d’un premier groupe de deux trains rapides (les n°001A/002A) entre Moscou et Léningrad, ces deux parcours recevant un nom de baptême: la Flèche Rouge (Красная Стрела).

Les trains 001A et 002A: La Flèche Rouge

Lors de leur création en 1931, avec un premier parcours en date du 10 juin 1931: les deux trains 001A (Léningrad-Moscou) et 002A (Moscou-Léningrad) étaient les deux trains de voyageurs les plus rapides entre Moscou et Léningrad parcourant le trajet en 9 heures et 45 minutes à une vitesse moyenne de 69,8 Km/h.

Quatre arrêts étaient effectués en cours de route:

• Malaya Vishera
• Okulovka
• Kalinin
• Bologoye-Moskovskoe (changement d’équipes de conduite)

Particularité de ces trains (et une première en URSS), ils reçurent un nom: La Flèche Rouge (Красная Стрела) cependant et de manière pour le moins ironique, ils furent composés dès l’origine de voitures dédiées réservées uniquement à ce train et disposant d’une livrée spécifique… qui contrairement à ce que l’on pourrait croire était bleue! La traction était assurée par une machine vapeur de la classe IS.

Interrompue durant la seconde guerre mondiale, la liaison reviendra peu après et évoluera progressivement avec une réduction des temps de parcours progressive à partir des années 1960 avec l’introduction de nouveaux engins moteurs, la suppression des arrêts intermédiaires (sauf pour les relèves d’équipages) et le relèvement des vitesses plafonds de la ligne.

Ce n’est qu’en 1962 avec le changement des voitures employés (nous y reviendrons plus loin) que la couleur rouge foncée apparaît sur les voitures, donnant plus de sens au nom de ce train.

A noter que ces deux trains existent toujours en 2020 sous forme de trains de nuit disposant de trois classes de voyages (VIP/Business/Economique) et portant toujours les mêmes noms et numéros: le trajet étant parcouru en 8 heures précises avec départ des deux gares terminus au même moment, à 23h55. La traction étant en général assurée soit par des machines des séries EP20 ou ChS200, toutes deux aptes à 200 Km/h.

A noter qu’en 1933, un premier morceau de la ligne (plus précisément une partie d’une de ses extensions) est électrifié entre Léningrad et Lomonosov (anciennement Oranienburg) mais ceci ne concernait que les dessertes urbaines de Léningrad.

La ligne va bien évidemment être interrompue durant la seconde guerre mondiale avec l’offensive de la Wehrmacht sur Léningrad; le trafic étant intégralement interrompu sur le Chemin de fer d’Octobre entre août 1941 et février 1944, c’est le 23/02/1944 que le premier train de fret reliant Moscou à Léningrad circula suivi moins d’un mois plus tard, le 20 mars par la première Flèche Rouge. Il faudra cependant plusieurs années de travaux supplémentaires pour rétablir la ligne dans son intégralité au niveau de la capacité, vu la férocité des combats dans la région autour de Léningrad, tout ou presque étant à reconstruire après la retraite allemande. C’est en 1950 que l’ensemble des travaux de remise en état des installations du Département des chemins de fer d’Octobre seront achevés, les travaux ayant portés sur:

• 3.500 Km de voies
• 300 gares
• 1.126 bâtiments
• 240 ponts
• 6.300 Km de lignes de communication

On imagine donc aisément l’ampleur des travaux à entreprendre sur l’ensemble du réseaux ferroviaire soviétique. Dès 1951, l’URSS va mettre en service les premiers autorails à six voitures de construction hongroise (constructeur Ganz) de la série DP. Ces derniers, disposant d’une vitesse maximale de 105 Km/h, vont être employés sur les trains express entre Moscou et Léningrad et permettront d’atteindre un temps de parcours de 7 heures et 30 minutes à une vitesse moyenne de 93 Km/h. L’avantage offert par un autorail (donc une composition fixe) en comparaison aux rames tractées employées résidait dans une capacité d’accélération accrue découlant d’un rapport puissance/masse plus important: les autorails disposaient en effet de deux motrices pour quatre voitures remorquées. A noter que les autorails en question, construit à raison de huit unités seront exploités entre Moscou et Léningrad jusqu’en 1958, ils poursuivront leur carrière entre Léningrad et Tallin jusqu’en 1961.

La mise en service des autorails étant concomitante à l’introduction des locomotives à vapeur P36 entrées en production en 1953, va cependant indirectement marquer le chant du cygne de la traction vapeur en URSS. En effet, alors que de nombreux de pays européens avaient déjà entamés une transition rapide vers la traction diesel, l’URSS poursuivit la production à grande échelle de locomotives à vapeur après la fin de la Deuxième Guerre Mondiale cependant en février 1956 durant le XXème congrès du Parti Communiste d’URSS, la décision fut prise de généraliser l’introduction de locomotives diesels et électriques sur le réseau ferroviaire et d’abandonner la production de locomotives à vapeur. Ceci entraînant l’arrêt quasi immédiat de la production des locomotives P36 alors que ces dernières venaient à peine d’entrer en production.

C’est une décision gouvernementale datée du 29 mai 1957 ayant comme intitulé « Sur la préparation de la ligne Leningrad-Moscou pour la circulation des trains avec une augmentation vitesses » qui va initier les premiers travaux portant sur l’augmentation de vitesse des trains circulant sur la ligne. Outre des travaux au niveau de l’infrastructure visant notamment à renforcer l’armement des voies ainsi que des aiguillages tout en augmentant les débits offerts par la signalisation et les modes de cantonnement (de distanciation des trains) en place, l’introduction des locomotives diesel-électriques doubles TE7 (dérivées des machines doubles pour trains de fret TE3) vont permettre de rehausser les vitesses grâce à leur important effort de traction ainsi que leur vitesse maximale de 140 Km/h. Le 10 janvier 1958, une première TE7 fut engagée sur un train de voyageurs entre Moscou et Leningrad et quatre jours plus tard, la vitesse de 140 Km/h était atteinte. En date du 7 février, un convoi tracté par une TE7 couvrait la distance entre Moscou et Leningrad en 5 heures 54 minutes. Vu dans une perspective occidentale ces chiffres ont l’air faibles cependant au vu de la structure du réseau soviétique où la priorité absolue était le trafic de fret avec des trains circulant à des vitesses s’étalant entre 60 et 100 Km/h, atteindre une telle vitesse sur une ligne non-électrifiée de surcroît était une première révolution en soi.

A partir de mai 1960, le chemin de fer d’Octobre mettra en service un premier train composé de dix voitures et d’une locomotive TE7 offrant un temps de parcours de 6 heures et 20 minutes. La légère augmentation du temps de parcours par rapport aux essais de 1958 s’expliquait par l’augmentation de la charge remorquée qui impactait les performances de la locomotive.

C’est en 1962 que la ligne Moscou – Léningrad va entrer dans une nouvelle ère avec l’achèvement de l’électrification de la ligne en 3 kV courant continu, débutée dès 1950, l’électrification de la ligne va se dérouler en plusieurs étapes:

• Moscou – Kryukovo (39 Km) en 1950
• Kryukovo – Klin (50 Km) en 1953
• Klin – Tver (78 Km) en 1957
• Léningrad – Malaya Vishera (162 Km) en 1960
• Malaya Vishera – Tver (321 Km) en 1962

Cette électrification couplée au renforcement de l’infrastructure (introduction des longs rails soudés et aiguillages adaptés pour de plus grandes vitesses en voie déviée) ainsi que l’introduction des locomotives électriques rapides pour trains de voyageurs ChS2 produites par le constructeur tchécoslovaque Škoda vont voir les trains être sérieusement accélérés puisqu’en 1965, le train Aurora circulera à la vitesse de 130 Km/h. Ce faisant, la vitesse moyenne des trains de voyageurs va passer entre 1958 et 1963 de 72,3 Km/h à 130 Km/h avec en outre l’ouverture des premières sections de la ligne adaptées pour la vitesse de 160 Km/h. Dans la foulée, des essais vont avoir lieu dès 1967 pour tester des vitesses maximales de 180 à 200 Km/h sur la ligne; sans que ceci ne débouche sur l’application de ces taux de vitesses pour les trains.

Les trains 009A et 010A: L’Aurora

Poursuivant la tradition des trains « baptisés » inaugurés avec la Flèche Rouge, l’URSS lança le 12 juin 1963 les deux trains 009A (Léningrad – Moscou) et 010A (Moscou – Léningrad) qui reçurent le nom de baptême Aurora (Аврора).

Composé à l’origine d’une locomotive électrique ChS2 tractant neuf voitures et un fourgon générateur le tout étant apte à une vitesse technique maximale de 160 Km/h: la distance entre les deux villes était parcourue en 5 heures 30. Des essais furent effectués en 1965 permettant de descendre sous la barre symbolique des cinq heures de temps de parcours, l’Aurora mettant 4 heures 59 pour relier les deux villes, avec un nombre d’arrêts réduit à seulement deux:

• Tver
• Bologoye Moskovskye

Les moyens de traction ainsi que le nombre de voitures vont changer au fil du temps, la ChS2 d’origine cédant la place à une ChS2m pouvant atteindre la vitesse de 180 Km/h (mais au prix d’un effort de traction réduit, la composition passant à 8 voitures), cette dernière étant ensuite remplacée par une ChS2T puis pas une ChS6, ceci permettant d’augmenter la composition du train à 15 voitures. Les voitures employées arboraient une livrée crème et rouge rehaussée de lettrages chromés, les bordures de toit étant blanche; ces voitures dédiées uniquement à cette paire de trains étant subdivisées en trois classes.

Au final, les compositions vont évoluer de la manière suivante:

• ChS2: dix voitures, vitesse maximale de 160 Km/h
• ChS2m: huit voitures, vitesse maximale de 180 Km/h
• ChS2T: douze voitures, vitesse maximale de 160 Km/h
• ChS6: quinze voitures, vitesse maximale de 160 Km/h
• ChS200: quinze voitures, vitesse maximale de 200 Km/h

Les temps de parcours vont également évoluer au fil du temps, l’augmentation des charges remorquées finissant par « ralentir » le train: les horaires allant de 5 heures 30 à 7 heures. Les deux trains changeront de numéro en 1984 (ou 1985, selon les sources) pour devenir les 159A et 160A; c’est sous cette forme (les voitures employées ayant été modernisées une dernière fois en 2003) qu’ils circuleront jusqu’au 4 avril 2010 où ils seront supprimés, remplacés par l’arrivée des Sapsan dès 2009.

Dans le courant des années 1970, il n’y aura pas d’évolutions notables outre des relèvements de vitesses ponctuels sur certaines sections de la ligne Moscou – Léningrad mais, en 1974, l’URSS recevra deux prototypes de locomotives électriques doubles Škoda puissantes (8.000 kW) et pouvant atteindre la vitesse maximale de 200 Km/h appartenant au type ChS200 (Škoda 66E0): le but recherché étant de tracter des convois de 12 à 14 voitures à des vitesses maximales de 200 Km/h sur des trains express entre Moscou et Léningrad. Ces deux prototypes vont déboucher sur la commande de dix machines de séries engagées à partir de 1979-1980 sur la ligne, de surcroît, elles donneront naissance aux locomotives séries ChS6, ChS7 et ChS8 omniprésentes sur le réseau soviéto-russe en têtes des trains de voyageurs. Nous y reviendrons plus loin.

Cependant, même si il n’y eut pas d’évolutions notables dans le courant des années 1970, l’URSS se mit à préparer l’avenir au sein duquel la construction de lignes à grande vitesse était établi. Dès la mi-1971, l’état soviétique commença à travailler sur la mise en place d’un axe à grande vitesse entre Moscou et Léningrad (ainsi que sur d’autres axes) avec comme projet d’atteindre une vitesse de 200 Km/h entre les deux villes et offrir une vitesse moyenne de 162 Km/h. Une rame automotrice de test va être construite à l’usine RVR (de Riga) reprise sous le type ER200, elle sera livrée en décembre 1973 et à partir de 1974, elle effectuera de nombreux tests entre Moscou et Léningrad atteignant 210 Km/h pour la première fois en 1975 et par la suite, la vitesse de 236 Km/h. Finalement après de longues années d’évaluation, dès le 1er mars 1984, la rame ER200 composée de deux voitures pilotes encadrant douze voitures intermédiaires (dont une partie motorisée) fut mise en service commercial à la vitesse maximale de 200 Km/h, la liaison entre les deux villes étant couverte en 4 heures 50 minutes, ce temps de trajet continuera à décroître au fur et à mesure de l’augmentation des taux de vitesses sur la ligne. Dès 1988, la sortie de deux voitures pilotes supplémentaires va permettre de composer une deuxième rame ER200 qui sera également injectée sur la ligne. Nous y reviendrons également.

Par la suite l’actualité de la ligne va être beaucoup plus calme puisque la fin de l’URSS se profilait à l’horizon, l’Union connaissant de graves problèmes économiques depuis de longues années, aucun investissement ferroviaire majeur n’était à espérer si ce n’est la poursuite à un rythme régulier des électrifications du réseau soviétique. Cependant, en 1988 et sur base d’une initiative du Ministère des Chemins de Fer, le conseil des ministres de l’URSS signa le décret 1492 qui actait la création d’un réseau de « trains à grande vitesse et écologiques« : ce décret tablait sur la création de plusieurs lignes à grande vitesse dont notamment un axe Nord-Sud reliant Léningrad à Moscou et s’étendant ensuite  vers le sud avec ramifications vers Simféropol, Sochi et Mineralnye Vody. En outre, d’autres extensions étaient envisagées vers Kiev, Kishinev et Sverdlovsk (Kazan). La fin de l’URSS mit un terme prématuré aux ambitions soviétiques et aucune des lignes à grande vitesse envisagées à l’époque soviétique dont notamment un axe rapide entre Moscou et Léningrad ne se concrétisa, les trains continuant à emprunter l’axe historique.

La ligne Moscou – Saint-Pétersbourg: un aperçu technique

Constituant toujours actuellement le coeur des chemins de fer d’Octobre (une des subdivisions des RZD), la ligne reliant Moscou à Saint-Pétersbourg est une ligne intégralement à double voie posée à l’écartement de 1,520 m, d’une longueur de 645 Km, électrifiée dans son intégralité depuis 1962 en courant continu à la tension de 3 kV. La signalisation employée est lumineuse, le type de cantonnement est automatique, le sens normal de circulation des trains est à droite, les voies sont entièrement banalisées (ceci signifiant que les trains peuvent circuler sans restrictions dans les deux sens sur les deux voies); le système de sécurité employé est le KLUB-U couplé à l’ALSN.

Démarrant en gare de Moscou Leningradsky (Ленинградский вокзал), seule gare de Moscou qui relève des chemins de fer d’Octobre, et rejoignant la gare de Saint-Pétersbourg Moskovsky (Московский вокзал), la ligne présente un tracé en plan quasiment rectiligne (seulement 7,5 % de sections en courbes sur l’entièreté de la ligne) et un profil en long en pente modérée (plus faible en direction de Saint-Pétersbourg car le gros du trafic à l’origine était dirigé vers la capitale impériale): la ligne connaît un trafic important composé à la fois de:

• Trains rapides Sapsan
• Trains rapides (Nevsky Express et Flèche Rouge notamment)
• Trafic de banlieue entre Moscou et Tver
• Trafic de banlieue entre Tver et Bologoye
• Trafic de banlieue entre Bologoye et Saint-Pétersbourg
• Trafic de banlieue entre Bologoye et Okulovka
• Trafic de banlieue entre Okulovka et Malaya Vishera
• Trafic de banlieue entre Saint-Pétersbourg et Malaya Vishera
• Trains de marchandises

Tout ce petit monde doit cohabiter sur deux voies exception faite de la section entre Moscou et Kryukovo (environ 35 Km) où la ligne a été quadruplée, permettant de facto de dissocier les courants de trafics et d’accélérer les circulations: ce quadruplement a apporté un ballon d’air à la capacité de la ligne mais n’a fait que déplacer le problème puisqu’il reste encore environ 120 Km de ligne à double voie entre Kryukovo et Tver, l’effet goulot d’étranglement se ressentant et le Sapsan ayant la priorité absolue: le trafic régional est donc écarté pour laisser passer ce dernier. Ceci ayant un impact marginal sur la qualité du service régional puisque ces garages de trains sont inclus directement dans le calcul des horaires (sauf cas exceptionnel, bien entendu). Enfin, la section de ligne entre Saint-Pétersbourg et Kolpino (25 Km) est à trois voies, permettant également de scinder (en partie tout du moins) les courants de trafic: cependant, la traversée de Kolpino est frappée par un ralentissement permanent à 80 Km/h qui obère la capacité de la ligne.

D’un point de vue des vitesses autorisées, la limite maximale est de 250 Km/h mais sur un court tronçon de 10 Km, la vitesse de 220 Km/h est autorisée sur environ 110 Km du parcours et la majorité de la ligne est autorisée à 200 Km/h sauf quelques points durs à plus faible vitesse au droit des principales gares de la ligne. Il est également intéressant de constater que la quasi totalité de la ligne (en-dehors des approches de Moscou et Saint-Pétersbourg) dispose de la place nécessaire pour augmenter facilement le nombre de voies: l’emprise ferroviaire étant beaucoup plus large que nécessaire.

Les premières années des chemins de fer russes (RZD) vont être difficiles vu la crise financière secouant tout le pays dans la décennie 1990 et les principaux travaux ferroviaires vont porter sur le maintien en l’état et l’entretien (avec les moyens disponibles) des lignes en service: l’effondrement du trafic voyageurs et marchandises post-1991 a entraîné de sérieuses pertes de recettes (même si le service était fortement subsidié en URSS) pour les chemins de fer ce qui, couplé à une réduction drastique des moyens alloués par l’état, empêchait de facto tout projet d’investissement important tout en voyant le réseau élaguer des lignes qui ne présentaient plus guère d’intérêt.

Il est quand même à noter qu’entre 1992 et 1994, les RZD vont faire construire quelques voitures supplémentaires chez RVR pour équiper les ER200, permettant de renouveler en partie les rames et d’accroître les fréquences. Un décret du ministère des chemins de fer de la fédération russe daté du 22 novembre 1995 visait à « La reconstruction en profondeur de la ligne Moscou et Saint-Pétersbourg à des vitesses allant jusqu’à 200 Km/h doit être réalisée en priorité« . Ce décret débouchera sur un ensemble de travaux visant à augmenter les vitesses plafonds de la ligne, ces derniers s’achevant en octobre 2000.

Un gros travail est effectué sur la ligne qui débuta le 15 février 2001 avec les travaux de rectification du tracé de la ligne au droit du détour de Verebyinsky, ces derniers visant à supprimer le détour et recréer le tracé direct « historique » avec construction d’un nouveau viaduc de 536 m de long et 53 m de haut au-dessus de la rivière Verebya et de sa vallée. Les travaux vont être menés tambour battant et s’achèveront à la fin de l’année en date du 26 octobre 2001 entraînant la suppression du détour et des deux gares installées dessus, le rehaussement de la vitesse dans cette zone et enfin la réduction de la longueur de la ligne d’environ 5 Km (la longueur totale passe de 649,7 Km avant 2001 à 645 Km après correction du tracé). Au final ces travaux ne feront que rétablir la ligne dans son tracé original qui avait été abandonné suite aux contraintes d’exploitations strictes liées à la pente dans cette zone et son impact sur les trains et les moyens de traction disponibles.

Les trains 747A et 748A: Le Nevsky Express

Se situant toujours dans la droite ligne des trains « baptisés » issus de l’époque soviétique, les RZD lancent le 11 juin 2001 les trains 167B/168B également connus sous le nom de Nevsky Express (Невский Экспресс) qui visent une clientèle Premium, les voitures n’étant que de classe Business et accessibles à un tarif élevé (selon les standards russes). Composé d’une rame tractée par une locomotive de la série EP20 ou ChS200, la rame est apte à une vitesse de 200 Km/h et consiste en douze voitures dont une restaurant.

Le Nevsky Express est depuis 2010 composé de voitures voyageurs dédiées et arborant une livrée blanche rehaussée d’une bande bleue et de trois lisérés rouges, ces voitures sont toutes de 2ème classe et se décomposent en deux catégories:

• Voitures avec 8 compartiments séparés de 6 sièges (48 au total)
• Voitures avec 68 sièges

La distance entre les deux villes est couverte en 4h05 (départ à 17h30 de Moscou, 17h00 de Saint-Pétersbourg), ce temps de trajet est notamment possible grâce au fait que les trains ne marquent pas d’arrêts intermédiaires et qu’ils roulent à 200 Km/h sur une bonne partie du trajet. En avril 2008, les RZD annoncèrent leur intention de supprimer les Nevsky Express lors de la mise en service des Sapsan.

Ceci fut chose faite mais provoqua une sérieuse levée de boucliers qui au final eut pour effet de voir le Nevsky Express revenir à l’horaire dès le 6 juin 2010 mais dans une nouvelle forme: la formule Premium étant abandonnée pour ne conserver qu’un offre de deuxième classe. Le 1er juin 2014 les deux trains furent renumérotés 747A et 748A pour s’intégrer dans la numérotation des trains à grandes vitesse (dont les Sapsan).

L’histoire de la grande vitesse en Russie va ouvrir une nouvelle page en date du 17 décembre 2009 avec l’inauguration du Sapsan entre Moscou et Saint-Pétersbourg dont le service régulier débutera le lendemain soit le 18 décembre 2009: cette mise en service marquera par contre le retrait de service définitif de la dernière des deux rames ER200, la première ayant été arrêtée en février 2009.

Le dernier travail important (en date) est lancé en 2010 et s’étalera jusqu’en 2015 avec la reconstruction du tronçon Moscou-Kryukovo (35 Km) qui passe progressivement de deux à quatre voies avec reconstruction intégrale de l’infrastructure ainsi que des stations situées le long de ce tronçon. Cette reconstruction permet de fluidifier le trafic et libère de la capacité qui sera exploitée pour accroître la fréquence des Sapsan sur la ligne.

Les évolutions de la grande vitesse en URSS puis en Russie

Comme vu ci-dessus dans l’historique de la ligne Moscou – Saint-Pétersbourg, la « montée en vitesse » des trains soviétiques va se faire de manière progressive avec plusieurs étapes intermédiaires qui verront une accélération des trains découlant d’une amélioration des vitesses de fond des infrastructures couplée à l’engagement de nouveaux engins de traction plus rapides et plus puissants qui vont permettre d’augmenter les charges remorquées tout en permettant de réduire les temps de parcours; ces évolutions s’étalant sur plusieurs années.

Sans passer en revue tous les relèvements de vitesses ainsi que les engins moteurs (et leurs caractéristiques techniques) mis en service, passons en revue les plus importants dans les évolutions soviétiques puis russes qui déboucheront finalement sur l’introduction des Sapsan que nous aborderons dans la deuxième partie de ce dossier.

Kharkov/Lugansk TE7

Cette classe de machines diesel-électriques doubles dérive directement des machines diesel-électriques doubles pour trains de fret de la classe TE3 produites à raison de 6.800 exemplaires entre 1953 et 1973 au sein des usines Kolomna, Lugansk et Kharkiv et dont l’arrivée permit d’éliminer quasi-intégralement la traction vapeur en URSS. Sur base de cette machine, les ingénieurs soviétiques vont développer une variante spécifique pour les trains de voyageurs, les principales différences résidant dans la face frontale modifiée (pare-brise redessiné et agrandi) ainsi qu’un rapport d’engrenages modifié voyant la vitesse maximale de la machine passer de 100 à 140 Km/h.

Chaque section de la TE7 repose sur six essieux groupés en deux bogies triples (configuration Co-Co) soit un total de douze essieux, ce qui est plus que nécessaire pour supporter les 252 tonnes (2 x 126) de masse et les 34 m de longueur de la TE7. La chaîne cinématique repose sur deux moteurs diesel 2D100 à 10 cylindres (2 x 2.000 Cv) entraînant des génératrices électriques MPT99 / 47A qui alimentent douze moteurs électriques EDT-200B (un moteur par essieu), l’ensemble développe un effort maximal au crochet de 207 kN: le tout est alimenté à partir de deux réservoirs à carburant de 5,4 tonnes.

Un prototype numéroté TE7-001 sort d’usine en 1956 et sera testé intensivement sur la ligne entre Moscou et Léningrad, plusieurs autres machines vont sortir d’usine dès 1957 mais la vitesse sera réduite sur les premières machines à 100 Km/h suite à la découverte d’une agressivité trop élevée des bogies sur les voies. Les machines suivantes modifiées verront leur vitesse maximale rétablie à 140 Km/h et les TE7 vont être engagées principalement entre Moscou et Léningrad en tête de trains express et de messageries couvrant la distance entre les deux villes en 6h20. Produites à raison de 113 unités (doubles) entre 1956 et 1964, elles circuleront sur la ligne jusqu’en 1962 et la quitteront peu après l’électrification et l’arrivée des locomotives ChS2.

Les premières machines de cette série quitteront le service à partir de 1982 mais il faudra attendre presque vingt années supplémentaires pour voir les dernières machines quitter le service en 2001 (!) et ce après une carrière de presque 45 ans.

Škoda ChS2

Signe évident de la priorité absolue accordée au trafic fret en URSS, la production de locomotives dédiées exclusivement au trafic voyageur était une denrée inexistante en URSS; c’est la Tchécoslovaquie qui, via le constructeur Škoda, fournit l’ensemble des locomotives électriques pour trains de voyageurs en URSS entre 1957 et 1991. Auparavant, ce furent des machines destinées aux trains de Fret, notamment les types VL19 et VL22 (le VL étant une référence à Vladimir Lénine) qui se chargeaient d’assurer la traction des trains de voyageurs, cette solution étant un pis-aller qui voyait l’emploi d’engins moteurs développant un couple important (donc lourd) mais une vitesse faible tractaient des rames légères nécessitant un couple plus faible mais une vitesse importante.

Bref, les engins moteurs étaient globalement inadaptés aux besoins des trains de voyageurs.

L’URSS ayant repris son programme d’électrifications au début des années 1950 et ayant une capacité industrielle concentrée sur la production de locomotives électriques destinées aux trains de fret, c’est la Tchécoslovaquie qui va venir à la rescousse de l’URSS. Ce pays disposait à l’aube des années 1950 d’une certaine expérience en matière de constructions électriques et de locomotives modernes ayant en outre acquis une licence de construction de locomotives basées sur un design suisse de Wintherthur, par conséquent l’URSS va faire appel au « pays frère » pour lui fournir des engins moteurs adaptés aux conditions d’exploitations des chemins de fer soviétiques (gabarit plus important, attelage automatique, rames lourdes) pour assurer la traction des trains de voyageurs.

Un premier contrat entre l’URSS et la Tchécoslovaquie est signé en novembre 1956 et le premier modèle réceptionné en 1957 fut classé dans le type ChS1 / ЧС1 (Škoda Type 24E0/41E0/41E1) (le ChS n’étant que la transcription en cyrillique du ČeskoSlovenská / TchécoSlovaquie): il s’agit d’une locomotive électrique légère à courant continu (3 kV) de faible puissance (quatre moteurs de 586 kW soit un total de 2.344 kW) équipée de quatre essieux (tous motorisés) montés sur deux bogies (configuration Bo-Bo) pouvant atteindre une vitesse maximale de 120 Km/h. Ces machines seront testées entre Moscou et Léningrad mais leur faible puissance ainsi que leur vitesse limitée vont les voir très rapidement céder la place à une version plus puissante mieux adaptée aux besoins des chemins de fer soviétiques: la ChS2.

C’est en 1958 que l’usine Škoda de Plzeň produit quatre prototypes (dont seulement deux rejoignirent l’URSS) d’une nouvelle machine électrique pour trains de voyageurs employant les mêmes moteurs électriques (type AL-4846zT) que la ChS1 mais présentant un gabarit supérieur ainsi que des dimensions générales accrues: pour se faire une meilleure idée du changement de gabarit, la ChS1 affiche une masse de 85 tonnes tandis que les prototypes ChS2 ont une masse de 120 tonnes.

Cette nouvelle machine, classée sous le type ChS2 (ЧС2), étant équipée de six essieux (motorisés) montés sur deux bogies (configuration Co-Co) la puissance offerte par ces quatre prototypes passe donc à 3.948 kW (contre 2.340 kW pour les ChS1); le gain de puissance disponible étant des plus utile aux chemins de fer soviétiques, ces derniers ayant des trains de voyageurs composés d’un nombre important de voitures voyageurs. Les deux prototypes vont être testés in extenso par les chemins de fer soviétiques qui vont identifier plusieurs problèmes, renvoyant donc les ingénieurs tchécoslovaques de Škoda à leurs tables à dessins.

Le modèle définitif, toujours repris sous le type ChS2 (Škoda Type 34E), va voir sa caisse redessinée et la puissance des moteurs (type AL-4846eT) augmentée à 700 kW faisant passer la puissance totale de la machine à 4.200 kW (la masse est de 126 tonnes soit six tonnes de plus que les deux prototypes) en outre la vitesse maximale de la ChS2 est fixée à 160 Km/h, faisant de cette dernière la première locomotive électrique soviétique apte à cette vitesse. La production en série va être lancée en mars 1962 et se poursuivra jusqu’en 1973 avec un total de 944 machines construites (prototypes inclus), plusieurs variantes étant développées notamment la ChS2t (Škoda Type 53E) dotée d’un frein rhéostatique ainsi que la ChS2m; cette dernière étant variante construite à raison de deux prototypes visant à tester les hautes vitesses (mais disposant d’un effort de traction réduit).

Le prototype ChS2-002 sera rapidement testé après son arrivée en URSS entre Moscou et Léningrad et les essais verront la machine tirer une rame de 1.060 tonnes (dix-neuf voitures voyageurs) à la vitesse maximale de 140 Km/h sur un profil en plan. Au fur et à mesure des livraisons, les ChS2 vont faire main basse pendant de longues années sur le trafic de voyageurs rapide à grande distance (avec pointes de vitesse à 160 Km/h) entre Moscou et Léningrad et ce n’est qu’avec l’arrivée des ChS2t, des ChS200 et enfin des ChS6 qu’elles quitteront la ligne avant de poursuivre leur carrière ailleurs en Russie. Quelques machines de cette série sont encore en service après avoir bénéficié d’une modernisation avec changement des cabines de conduite néanmoins les toutes dernières machines approchent de la radiation définitive.

Pour l’anecdote, on peut signaler que la locomotive ChS2 a été surnommée par les cheminots soviétiques Cheburashka (Чебурашка) en référence à un personnage de films d’animation soviétiques pour enfants qui ressemble à un singe disposant de grandes oreilles (une sorte d’équivalent local au Monchhichi japonais) et dont les aventures sont partagées notamment avec Guéna le crocodile (Крокодил Гена). Une célèbre comptine russe, le Wagon Bleu (Голубой вагон) est chantée et illustrée par Cheburashka et Guéna le crocodile.

Enfin, une nouvelle série de ChS2t (Škoda Type 63E) sera produite entre 1972 et 1976 à raison de cent-vingt exemplaires qui seront exploités jusqu’en 2001 sur le Chemin de fer d’Octobre mais ces dernières sont une évolution technique importante avec nouveaux moteurs (de 770 kW) et nouvelle carrosserie (identique à celle de la ChS4) qui au final s’éloignent fortement des ChS2 d’origine.

Train + turboréacteurs = Train à grande vitesse version soviétique! 

Dans la série des idées pour le moins curieuses dont l’URSS fut souvent friande, on peut citer le SVL (СВЛ) qui est l’acronyme de (Скоростной вагон-лаборатория / Voiture laboratoire à grande vitesse). Sous ce nom curieux se cache en réalité une rame ferroviaire surprenante puisque composée d’une voiture provenant d’une automotrice ER22 sur laquelle a été greffée deux turboréacteurs AI-25 issus de l’avion régional Yakovlev Yak-40.

L’idée d’accrocher des réacteurs sur un train peut paraître surprenante mais force est d’admettre que les ingénieurs soviétiques n’ont rien inventé mais ont repris une idée testée dans le courant de l’années 1966 par la compagnie ferroviaire américaine, le New York Central avec le M-497. Cette dernière transforma un autorail léger Budd RDC avec adjonction en toiture de deux turboréacteurs J47-19 récupéré d’un bombardier stratégique Convair B-36 Peacemaker et montage d’un carénage pour rendre l’engin un peu plus aérodynamique (ce qui n’est guère difficile vu le design « boîte à fromages » de ce dernier). Le but recherché étant de tester le comportement à très grande vitesse d’un véhicule ferroviaire ainsi que les domaines de recherches à couvrir en vue d’exploiter un train à des vitesses élevées. Durant les essais du M-497, ce dernier atteignit la vitesse de 296 Km/h sur une ligne classique n’ayant reçu aucun aménagement particulier: ce record de vitesse est toujours d’actualité en 2020.

Les ingénieurs soviétiques vont – fort logiquement – reprendre l’idée et installer deux réacteurs AI-25 (provenant du Yakovlev Yak-40) sur le toit d’une voiture-pilote d’une automotrice ER22 également dotée d’un carénage en vue de la rendre plus aérodynamique. Mis en service en 1970, le véhicule repris sous le nom de SVL affichait une masse totale de 59,4 tonnes dont 7,2 tonnes étaient du kérosène pour alimenter les deux réacteurs; le but recherché étant de tester le comportement d’un véhicule ferroviaire à grande vitesse. De manière pour le moins étonnante, ce n’est pas entre Moscou et Léningrad que le SVL va être testé mais entre Dneprodzerzhinsk et Novomoskovsk (actuelle Ukraine) où la vitesse de 250 Km/h sera atteinte en 1972.

Les essais vont se poursuivre jusqu’en 1975, permettant de collecter une quantité importante de données (en matière de profils de roues et de voies) qui seront notamment réemployées dans le cadre du développement des ER200. L’arrivée de ces dernières sonnera le chant du cygne pour le SVL dont les turbines particulièrement gourmande ne permettaient pas de justifier l’exploitation ainsi que le maintien en service d’un tel véhicule. Il sera finalement abandonné avant de finir découpé, la face frontale avec les deux réacteurs étant installée comme monument devant l’usine de voitures voyageurs de Tver.

RVR ER200

C’est l’usine RVR basée à Riga (Lettonie), le spécialiste des rames automotrices en Union Soviétique, en collaboration avec l’usine RER (spécialisé dans les équipements électriques) également implantée à Riga qui va fournir les premières rames automotrices à grande vitesse fonctionnant sous courant continu 3 kV mises en service en URSS sur le Chemin de fer d’Octobre. Reprises sous les dénominations d’usine 62-110 ainsi que 62-285, c’est sous la dénomination commerciale ER200 que ces rames vont devenir célèbres.

Le projet ER200 va être lancé en 1965-1966 et vise à créer une rame automotrice légère pouvant circuler à des vitesses maximales de 200-250 Km/h; il faudra attendre plusieurs années pour assister à la sortie d’usine en décembre 1973 d’un premier ensemble de deux voitures pilotes et douze voitures motorisées, cet ensemble rejoignant le chemin de fer d’Octobre en 1974. Une longue campagne de tests va être lancée dès 1974 qui débouchera sur un premier record de vitesse à 210 Km/h en 1975. Les premiers essais avec voyageurs vont avoir lieu le 16 novembre 1979 à la vitesse maximale de 160 Km/h mais il faudra encore attendre pas moins de cinq années supplémentaires pour voir l’ER200 introduit dans le service passagers régulier.

De manière intéressante, les chemins de fer soviétiques ne vont pas acquérir une (ou plusieurs) rame(s) mais vont faire l’acquisition d’un ensemble de voitures pilotes non-motorisées et des voitures motorisées qu’ils vont assembler selon leur bon vouloir et leurs besoins en diverses configurations. En ce qui concerne les voitures motorisées: elles fonctionnent par groupe de deux voitures, une voiture motorisée (Mp) étant accouplée automatiquement avec une voiture motorisée disposant d’un pantographe (MpT), enfin les voitures pilotes (Pg) sont non-motorisées, la caisse des voitures est en aluminium. Les accouplements entre les voitures se font via l’usage d’un attelage automatique intégral Scharfenberg tandis que les attelages aux extrémités des voitures pilotes sont des attelages russes du type SA-3.

Lors du lancement commercial de l’ER200 en 1984, la distance entre Moscou et Léningrad était couverte en 4h50, ce temps se réduisant au fur et mesure de la réalisation de travaux de renouvellement des infrastructures et d’augmentation des vitesses plafonds (ouvertures de sections à 200 Km/h): au final en 2006, les deux ER200 disponibles couvrent la même distance en 3h55. En 1988, deux voitures pilotes supplémentaires vont être produites, permettant de composer une deuxième rame ER200, d’autres voitures motorisées étant produites par la suite ainsi qu’une paire de voitures pilotes supplémentaires: au final ce sont pas moins de six voitures pilotes et vingt-deux voitures motorisées qui seront produites permettant de disposer en permanence de deux rames ER200 et de remplacer les deux premières voitures pilotes nécessitant de grosses réparations.

Les rames ER200 vont être exploitées en service commercial jusqu’au 20 février 2009; l’arrivée des Sapsan mettant un terme à leur carrière après vingt-cinq années de services réguliers et un peu plus de 3.000 parcours effectués ainsi qu’environ 1,3 million de kilomètres parcourus. Un dernier parcours spécial sera organisé pour le personnel des RZD, des officiels et des journalistes le 28 février 2009 après quoi les deux rames seront immobilisées avant d’être démantelées quelques années plus tard et envoyées en partie dans différents musées des chemins de fer: l’ensemble des six voitures pilotes (Pg) ayant été sauvegardé.

Škoda ChS200

Initié suite à une demande de l’URSS formulée en 1969, c’est en 1974 que sortent des usines Škoda deux prototypes de locomotives électriques doubles de forte puissance (8.400 kW) pouvant atteindre la vitesse maximale de 200 Km/h et appartenant au type ChS200 / ЧС200 (Škoda Type 66E0). Le but recherché alors étant de tracter des convois de 12 à 14 voitures à des vitesses maximales de 200 Km/h sur des trains express entre Moscou et Léningrad. Dérivant des locomotives tchécoslovaques de la classe E499.2 (Škoda Type 65E), les deux premières machines de la classe ChS200 (le ChS n’étant que la transcription en cyrillique du ČeskoSlovenská / TchécoSlovaquie tandis que le 200 indiquait la vitesse maximale de l’engin moteur) vont d’abord être testées en Tchécoslovaquie, atteignant notamment la vitesse de 210 Km/h le 24 juillet 1974 sur l’anneau d’essais de Velim.

Bien qu’à l’origine envisagée pour dériver des locomotives ChS2 qui donnaient pleine et entière satisfaction, les besoins exprimés par les chemins de fer soviétiques (vitesses maximales, charge à l’essieux limitée et charges remorquées) ont fait que les ingénieurs tchécoslovaques ont du revoir en profondeur leur copie et revoir le design envisagé de la caisse de cette nouvelle machine à quatre reprises. Finalement, vu le besoin de disposer d’une machine puissante, pas trop agressive pour la voie tout en offrant des performances d’accélération (ainsi que de maintien de la vitesse) importantes (nécessitant une puissance des moteurs accrue de 40% par rapport aux machines antérieures) le tout a poussé les ingénieurs à proposer une solution construite autour d’une machine double disposant de huit moteurs de 1.050 kW offrant donc une puissance totale de 8.400 kW.

Les deux prototypes, construits sous la direction de l’ingénieur en chef František Palik, vont être livrés en URSS à la fin de l’année 1974: une longue campagne d’essais va être engagée en vue de tester in extenso les prototypes ainsi que leur comportement en ligne, de cette campagne d’essais va déboucher plusieurs modifications dont les principales portent sur la forme de la caisse qui est plus étroite et aérodynamique, un nouveau modèle de pantographes (remplaçant les pantographes Faiveley de construction française employés sur les prototypes) ainsi que sur la longueur légèrement réduite des caisses de la machine (1,08 m plus courtes). L’URSS va passer commande de dix machines de série numérotées à la suite des prototypes, soit ChS200-003 à ChS200-012, qui vont être affectées au dépôt TChE-8 du chemin de fer d’Octobre et engagées à partir de 1979-1980 sur la ligne Moscou – Léningrad s’appropriant la traction des principaux trains express sur cet axe, certaines sections de ligne voyant leur vitesse maximale rehaussée à 200 Km/h pour l’occasion.

Pour les amateurs de technique, les ChS200 présentent deux caractéristiques surprenantes: en tant que machine double, la ChS200 est construite d’un point de vue électrique non pas en tant que « locomotive unique » mais en tant que deux locomotives indépendantes exploitées selon le principe de l’unité multiple (un conducteur pour les deux locomotives), ceci ayant comme conséquence que les huit moteurs électriques ne peuvent pas être exploités ensembles en série mais le sont en parallèle: les quatre moteurs de chaque « demi-machine » fonctionnent en série, l’ensemble des huit moteurs fonctionnant en parallèle. De plus, vu leur puissance importante et l’ampérage prélevé à la caténaire lors des démarrages, l’emploi de trois pantographes est requis, le troisième pouvant être rabaissé une fois une certaine vitesse atteinte.

Autre caractéristique surprenante, héritée de leurs origines tchécoslovaques; cette machine se conduit avec des boutons et non avec un manipulateur (ou volant) de traction. Le conducteur dispose de quatre boutons poussoirs (un bouton +1, un bouton -1, un inverseur de sens de marche et un bouton de shuntage) qui lui permettent de passer progressivement et/ou rapidement les crans de traction permettant d’augmenter l’effort de traction nécessaire ou de réduire ce dernier soit de déterminer un palier de vitesse précis.

Passées aux chemins de fer russes après la disparition de l’URSS, les dix ChS200 de série (les deux prototypes ont été retirés du service à la fin des essais) vont régner sans partage sur les trains « nobles » de l’axe Moscou – Saint-Pétersbourg (ainsi que les extensions vers la frontière finnoise et vers Mourmansk) jusqu’à l’arrivée des EP20 qui, grâce à leur capacité bitension, ne sont pas limitées aux zones électrifiées en courant continu autour de Moscou et Saint-Pétersbourg. Les ChS200 de série sont toujours toutes reprises dans les effectifs des RZD bien qu’une partie d’entre-elles sont stockées inactives en attente de révision générale et que la ChS200-008 soit employée comme laboratoire roulant à grande vitesse; les ChS200 ayant déjà dépassé les quarante années de service, il faut s’attendre à un retrait de service de celles-ci dans les années à venir.

La série des ChS200 bien que limité à seulement dix engins moteurs donnera naissance par la suite aux locomotives pour trains de voyageurs ChS6, ChS7 et ChS8 (également produites par Škoda) qui sont toutes limitées à la vitesse maximale de 160 Km/h.

Enfin pour l’anecdote, signalons que la ChS200-009 détient depuis le 2 décembre 2006 le record de vitesse pour une locomotive électrique russe avec la vitesse de 262 Km/h atteinte sur la section Likhoslavl (Лихославль) – Kalashnikovo (Калашниково) du Chemin de fer d’Octobre.

Sokol-250 (ES250)

Lorsque le président russe, Boris Eltsine, promulgue le décret 120 daté du 13 septembre 1991 relatif au développement de lignes à grande vitesse en Russie, il va en plus de donner le feu vert à la construction de LGV, également lancer et financer les études portant sur le développement et la production d’un TGV de construction nationale. Les prérequis techniques vont être établis en 1992 et c’est le bureau de design Rubin (TsKB MT Rubin) spécialisé dans la construction navale et principalement de sous-marins va être chargé de dessiner le train qui est repris sous le nom de Sokol-250/Сокол-250 (ES250). Plus d’une cinquantaine d’entreprises du secteur ferroviaire et du secteur de la défense vont prendre part aux travaux de ce nouveau train dont le design préliminaire sera achevé en 1993.

Le projet tel qu’envisagé visait à créer une rame automotrice bitension (3 kV / 25 kV) de douze voitures subdivisées en quatre sections triples comprenant chacune des équipements de traction, de freinage et des auxiliaires (production d’air); la rame pouvant atteindre une vitesse de 250 Km/h dans une premier temps, d’où le nom d’ES250 avec comme but d’en dériver une version apte à 350 Km/h par la suite. Le développement va être long et laborieux notamment suite à de sérieux problèmes financiers ainsi que pour des raisons organisationnelles, le groupement de constructeurs ayant semble-t-il beaucoup de mal à communiquer avec les chemins de fer et une bonne partie des constructeurs ne disposaient d’aucune expertise en matière ferroviaire (ces derniers étant principalement spécialisés dans le domaine militaire).

C’est le chantier naval Almaz qui va produire les caisses en aluminium du train, ce dernier étant le seul à disposer de l’expertise en Russie pour produire ce type d’éléments en aluminium bien qu’il leur faudra un an pour maîtriser les procédés de fabrication spécifiques aux contraintes ferroviaires. Les premières caisses sortiront d’usine en 1998 et à la fin de l’année 1998, les six caisses de la rame prototype seront achevées (l’ensemble affichant une masse de 356 tonnes): s’en suivra l’équipement des caisses ainsi qu’une longue suite de tests et d’équipements qui déboucheront sur une présentation officielle le 28/07/1999, la rame recevant le numéro ES250-001.

Bien que le montage des équipements ne soit pas encore achevé, les tests dynamiques démarrèrent au deuxième semestre 2000 à la fois au centre d’essais des chemins de fer russes ainsi que sur le Chemin de Fer d’Octobre. Cependant, une campagne de tests effectuée en juin et juillet 2001 qui verra la rame atteindre les 236 Km/h sur un tronçon entre Moscou et Saint-Pétersbourg va mettre en lumière un nombre important de défaillances et de défauts nécessitant la réalisation de travaux supplémentaires et par conséquent, empêcher la mise en service – en l’état – de la rame ES250 avec voyageurs.

En 2002, la rame modifiée (en partie) par rapport aux constats posés antérieurement sera testée à nouveau et une amélioration significative des performances fut constatée à cette occasion. Néanmoins, plusieurs défauts – pour le moins important – n’étaient pas encore traités, il s’agissait notamment de:

• Résistance insuffisante à la fatigue des cadres des bogies nécessitant un renforcement de ceux-ci
• Changement du design des freins à disques et freins magnétiques sur les voitures motrices
• Problèmes de compatibilité électromagnétique de la rame avec la signalisation ainsi que les systèmes de communication radio
• Mauvaise ergonomie dans le positionnement des équipements du matériel rendant son entretien difficile

Les travaux sur la rame vont s’arrêter en avril 2002 avec la fin des financements provenant du Ministère des Chemins de fer dans ce projet (un total de 450 millions d’USD ayant dépensés); cette dernière va stationner pendant plusieurs années chez Transmash avant de passer au dépôt de Metallostroy pour finir séparée dès 2012 en deux parties égales qui seront placées dans un musée: une l’étant à Moscou et l’autre à Saint-Pétersbourg où elles se trouvent toujours actuellement. La Russie préférant par la suite acheter son matériel à grande vitesse sur catalogue auprès de constructeurs étrangers disposant déjà d’une expertise dans ce domaine au lieu de repartir d’une feuille blanche: l’investissement réalisé dans la rame Sokol-250 l’étant finalement en pure perte.

La grande vitesse diesel en URSS: la TEP80

Les deux locomotives diesel-électriques de la série TEP80 furent produites par Kolomna en 1988 et 1989 dans le but d’explorer le domaine de la grande vitesse sur base de la traction diesel. Dérivant des machines TEP70, les deux prototypes TEP80 disposaient d’une motorisation diesel (moteur 1D49) développant 6.000 Cv couplé à huit moteurs électriques (type ED-121VUHL1) pouvant développer un total de 4.552 kW, la configuration d’essieux étant BoBo-BoBo soit huit essieux montés sur quatre bogies, la vitesse maximale étant de 160 Km/h.

Machines développées pour tester la haute vitesse en traction diesel, deux unités vont être produites, reprises sous les numéros TEP80-0001 et TEP80-0002 qui vont servir à tester la faisabilité d’une machine diesel à grande vitesse sur le réseau soviétique. Bien que limitée à leur sortie d’usine à la vitesse maximale de 160 Km/h, la locomotive TEP80-0002 atteindra la vitesse de 271 Km/h sur le chemin de fer d’Octobre en date du 5 octobre 1993. Cependant, ce record, qui est toujours d’actualité pour une locomotive diesel russe en 2020, marquera indirectement la fin du programme: les chemins de fer russes privilégieront la traction électrique pour leurs futurs trains à grande vitesse et les deux prototypes rejoindront des musées où ils sont toujours actuellement.

Et aujourd’hui?

Evidemment, le but de cet article n’est pas de lister tous les engins moteurs développés en URSS/Russie et ayant atteint des vitesses élevées – ceci sortant largement du cadre de cet article – mais signalons quand même que les chemins de fer russes alignent actuellement un parc de locomotives électriques pour trains de voyageurs largement modernisé et composé majoritairement d’engins moteurs puissants atteignant les vitesses maximales de 140 Km/h, 160 Km/h et pour certains de 200 Km/h. Il s’agit de:

• Locomotives électriques EP1/EP1M (25 kV / 140 Km/h)
• Locomotives électriques EP2K (3 kV / 160 Km/h)
• Locomotives électriques EP20 (3/25 kV / 160 – 200 Km/h)

Ces engins moteurs prennent progressivement la relève des machines héritées de l’époque soviétique et plus spécialement des anciennes locomotives Škoda des séries ChS6, ChS7 et ChS8; l’arrivée des machines de la série EP20 ayant permis de tracer des trains de voyageurs à des vitesses pouvant atteindre 200 Km/h et ce sans devoir changer de machines vu leur capacité bitension, il s’agit notamment les trains Strizh composés de voitures Talgo 250 qui sont abordés un peu plus loin. L’arrivée des automotrices régionales Lastochka / Ласточка (Siemens Desiro RUS) permet également aux chemins de fer russes de poursuivre le renouvellement de sa flotte de trains régionaux et à longue distance avec du matériel (pour partie) bitension pouvant circuler à 160 Km/h.

Mais c’est un autre sujet qui sort du cadre de ce dossier.

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Après avoir vu les prémisses de la grande vitesse ferroviaire, abordé en détails l’axe historique entre Moscou et Saint-Pétersbourg, discuté des engins moteurs les plus significatifs en matière d’accroissement des vitesses maximales en URSS et en Russie, il est donc temps de boucler cette première partie et d’ouvrir la deuxième partie de ce dossier qui portera sur les rames Sapsan, leurs caractéristiques techniques et enfin sur les perspectives de la grande vitesse ferroviaire en Russie.