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17.07.17 - Série d'été, travaux d'étudiants. Pour son travail de master, Martin Ellwanger s’est penché sur les capsules de l’avion modulaire Clip-Air. Il a défini les relations entre leur taille et les gabarits ferroviaires et a évalué les méthodes de transbordement sur les wagons.

Les trains, les infrastructures ferroviaires, Martin Ellwanger adore. Alors trouver un projet de master dans le domaine des transports était une aubaine. Celle-ci se révèle d’autant plus séduisante qu’elle est liée au concept Clip-Air, l’avion modulaire qui imagine apporter au trafic aérien la flexibilité du rail. «Outre l’aspect ferroviaire, j’étais très motivé de travailler sur un projet novateur. Même s’il ne verra peut-être pas le jour avant 50 ans», précise l’étudiant en génie civil. Pour son travail de master, il s’est attaqué à une étape déterminante pour faire évoluer le projet: la mise en œuvre technique du transport des capsules Clip-Air par le rail et les options de chargement/déchargement sur les wagons.

Pour mémoire, Clip-Air propose une structure radicalement différente des avions existants: la capsule qui transporte marchandises ou voyageurs peut se désolidariser de la structure porteuse faite d’une aile volante, des moteurs, du train d’atterrissage et du cockpit. Les capsules sont simplement «clipsées» à l’aile volante. Cette architecture inédite apporte la flexibilité du rail au transport aérien et permet de prolonger l’aéroport par le rail jusque dans les gares. En effet, dans les aéroports les capsules pourraient être posées sur des trains en direction des entreprises et des gares.

Quatre sièges de front

La première partie du travail de Martin Ellwanger se concentre sur le dimensionnement des gabarits des capsules pour qu’elles soient compatibles avec le rail. La Suisse, l’Europe, la Grande-Bretagne et les Etats-Unis possèdent chacun des gabarits différents: les deux premiers sont très similaires hormis des différences de hauteur, le Britannique est le plus étroit tandis que l’Américain le plus généreux. Si l’on considère que les capsules transportées par avion peuvent aussi l’être aussi par le rail, il convient, pour une première étape, de définir une dimension standard.

Une fois prises en compte les contraintes de diamètre, longueur, empattement et porte à faux, imposées par le rail suisse et européen, Martin Ellwanger parvient à un diamètre de 3 mètres pour une longueur de 27 mètres - avec une réserve sur le réseau anglais (longueur de la capsule limitée à 21 mètres). «Avec un tel diamètre, on peut mettre 4 sièges de front par rangée», précise l’étudiant. Sur l’axe Lausanne-Genève, qu’il a précisément étudié, le transport d’une capsule de 3 mètres de diamètre ne nécessite aucune restriction de circulation particulière. Aux Etats-Unis, la capsule de 3,5 mètres de diamètre avec 5 sièges de front est possible. Mais cela reste inférieur à un Airbus A320 ou un Boeing 737, qui ont un diamètre proche de 4 mètres.

L’autre question technique à laquelle s’est attelé l’étudiant est celle du transbordement. Comment mettre la capsule sur un wagon ad hoc? Il a évalué les trois familles de concepts de préhension possibles: par le haut, là où la capsule sera clipsée à l’aile; par le bas avec un système de berceaux ou par un mix des deux. Au final, il a retenu deux variantes possibles: une mixte avec une grue-portique et des chariots à pneus pour déplacer la capsule, comme c’est le cas aujourd’hui pour les wagons porte-conteneurs; l’autre, basse, avec des chariots sur pneus rétractables, intégrés au wagon ferroviaire. Le wagon comprend ainsi les bras de préhension et le système de levage. Dans cette seconde variante toutefois, la longueur de la capsule est limitée à 24 mètres.

Encore du pain sur la planche

«Evidemment, ce sont des pistes de réflexion, il y a encore beaucoup d’autres aspects à déterminer, admet Martin Ellwanger. Mais ce travail permet de corroborer la plausibilité de transporter par rail des capsules Clip-Air». Cependant, il ne se fait pas d’illusion: «Avant que circule le premier train Clip-Air, des études complémentaires sur le wagon, le système de préhension et l’aménagement des gares seront indispensables.»

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