TGV (sigle de « train à grande vitesse ») est une marque déposée de la Société nationale des chemins de fer français (SNCF) pour désigner ses rames automotrices employées pour circuler à grande vitesse sur des lignes nouvelles conçues pour la grande vitesse. De conception française, elles sont alimentées par caténaire et propulsées par des moteurs électriques ; elles circulent régulièrement à la vitesse de croisière de selon les lignes à grande vitesse (LGV) parcourues.
Depuis la mise en service en 1981, un réseau de lignes nouvelles à grande vitesse a été construit en France, qui atteint en , le quatrième au monde par sa taille, après ceux de la Chine, du Japon et de l'Espagne..
Les trains ont été initialement conçus par la SNCF et Alstom, et largement construits par la société Alstom en France, permettant des améliorations techniques et la modernisation des intérieurs (fournis par Bombardier Transport). Les TGV sont notamment fabriqués à Belfort (Alstom) pour les motrices et à Aytré (Alstom) pour les remorques intermédiaires, d'autres composants venant d'autres sites comme Tarbes (Alstom) pour la traction, Le Creusot (Alstom) pour les bogies
Un TGV est habituellement composé de deux locomotives, appelées motrices, indépendantes, encadrant une rame articulée de huit ou dix voitures. Les TGV TMST d'Eurostar présentent toutefois des particularités liées aux règles de sécurité pour le franchissement du tunnel sous la Manche.
Depuis le retrait, en 2015, des sept demi-rames du TGV postal utilisées par La Poste entre Paris et Cavaillon (Vaucluse), les TGV d'Alstom assurent exclusivement le transport de voyageurs. Ils circulent principalement en France (avec les marques « TGV inOui » et « Ouigo » de la SNCF, mais également entre la France et ses voisins ; ils sont alors exploités soit par la SNCF elle-même, soit par des entreprises ferroviaires filiales de la SNCF (Eurostar, dont l'ex-Thalys), soit encore dans le cadre de partenariats commerciaux entre la SNCF et les opérateurs nationaux concernés (par le biais de la marque « DB SNCF en coopération », qui fut gérée par Alleo, ou encore de la société « Lyria »). En outre, des dérivés du matériel roulant TGV ont été spécifiquement conçus pour circuler en Espagne, en Corée du Sud, au Maroc et aux États-Unis, mais les services commerciaux respectifs n'ont aucun rapport avec la SNCF.
Un record du monde de vitesse sur rail a été homologué par la rame V150. La rame était constituée des deux motrices du , encadrant les deux remorques d'extrémité du TGV Duplex . La rame a atteint le .
Histoire
Aux origines du TGV L'idée de créer un train à grande vitesse pour relier les principales villes françaises émerge durant l'été 1966. Les chemins de fer italiens (FS, Ferrovie dello Stato) avaient ouvert la voie dès 1936 avec ses rames ETR 200 à 200 km/h et le Japon avait lancé, en 1959, la construction du premier train à grande vitesse au monde, le Shinkansen, qui a été mis en service en 1964 avec l'inauguration de la première ligne à grande vitesse reliant Tokyo à Osaka.
À l'époque, la SNCF cherchait un moyen de redresser la fréquentation de ses trains, qui baissait inexorablement. Une augmentation substantielle de la vitesse apparut comme la solution qui lui permettrait de concurrencer efficacement l'automobile et l'avion. Elle était stimulée par les expérimentations du projet Aérotrain qui faisait appel à la technologie du coussin d’air radicalement différente du contact roue/rail du chemin de fer classique. Elle expérimentait également la voie des turbotrains légers testant, dès 1967, le prototype TGS puis les ETG en service commercial dès .
Le , un service de recherche naît à la SNCF, avec le lancement de l’étude « possibilités ferroviaires à très grande vitesse sur infrastructures nouvelles », le projet « C03 ». Ce projet innove à la fois par l’idée de la création de lignes nouvelles et par l'attention portée à la qualité de service et à la tarification, alors que la politique de la SNCF visait à cette époque prioritairement la réduction des coûts. Après avoir été présenté aux pouvoirs publics en 1969, le projet C03 est adopté en comité interministériel le .. Toutefois, la mise en concurrence de ce projet avec celui de l’aérotrain laisse planer un doute sur l’issue de cette opération.
Dans sa première version, le TGV devait être mû par des turbines à combustion. Ce choix était motivé par la taille relativement petite des turbines, leur puissance massique élevée et leur capacité à délivrer une puissance élevée pendant un temps important.
Décisions, essais et prototype de 1971-1972 Le conseil interministériel du décide finalement le principe de la construction, en 1978 ou 1979, d'une liaison Paris-Lyon en moins de deux heures, pour un coût de plus de de francs, jugée rentable"M. Guichard critique le projet de turbotrain Paris-Lyon", Le Monde du , même si Olivier Guichard, ministre de l'aménagement du territoire et de l'équipement, estime lui plus intéressant un renforcement des liaisons aériennes entre Paris et Lyon ou même l'installation d'une ligne d'aérotrain.
Le premier prototype TGV 001 sortit des ateliers AlsthomAlstom s'écrivait avec un « h » à l'époque, son nom provenant de la contraction d'« Alsace » et « Thomson ». de Belfort le et est la seule rame de ce type construite. Une seconde rame était prévue, mais ne voit jamais le jour pour cause de budget serré.
La SNCF présente, dès le , dans les usines Alsthom à Belfort, le « turbotrain à grande vitesse », appelé « »Jacques de Barrin, "Deux ans d'essais avant de mettre en service le turbotrain à grande vitesse", Le Monde du , Lire en ligne, qui est l'héritier de troisième génération des turbotrains à turbine à gaz « ETG » et « RTG », circulant avec un succès croissant, depuis le , à sur la ligne Paris-Caen-Cherbourg (). Le TGV a un potentiel d'exportation, car il , où le ministère fédéral des transports commande à la société Sofrerail, un contrat de cession de connaissances sur la question des grandes vitesses, en .
Les essais du TGV 001, qui débutent le sur la ligne de la plaine d'Alsace, apportent cependant beaucoup d'enseignements utiles à la suite du projet, notamment dans le domaine du freinage à haute vitesse, qui nécessitait de dissiper une importante quantité d'énergie cinétique, de l'aérodynamique et de la signalisation. La rame était articulée, deux caisses adjacentes s'appuyant sur un bogie commun (comme sur les rames inox Z 3700) tout en conservant une possibilité de mouvement relatif.
Après les au printemps 1972, ce prototype atteint la vitesse de à l'été 1972, pulvérisant ainsi le record du monde de vitesse ferroviaire en traction thermique. Le style du TGV, tant intérieur qu'extérieur avec le nez caractéristique des motrices, est dû au designer français Jacques Cooper et marque les générations suivantes de matériel.
Depuis 2003, l'une des motrices du est exposée aux abords de l'autoroute A36., près de Belfort, ., tandis que l'autre l'est à Bischheim, près de Strasbourg, le long de l'autoroute A4., où se situe également un centre industriel de rénovation et d'entretien des rames et des motrices.
La construction d'une ligne reliant Paris et Lyon en deux heures est confirmée en 1972 par le ministre des Transports Robert Galley"Le turbotrain à grande vitesse circulera entre Paris et Lyon au plus tard en 1980, confirme M. Galley", Le Monde du Lire en ligne puis réaffirmée en 1974, lors d’un conseil interministériel restreint, le président Georges Pompidou, déjà malade, abrégeant les débats au bout de trois heures.Jules Antonini rédige une note qu'il dépose en bas de la pile de dossiers..
Naissance du TGV actuel La crise pétrolière de 1973 ne fait que renforcer l'intérêt du TGV face à l'avion. À la suite de la flambée des prix de l'énergie, le choix est fait de passer à la traction électrique, avec acheminement du courant par caténaires et captage par pantographe. Les raisons de ce choix furent autant politiques que techniques ou économiques : en effet, le coût de l’énergie ne représentait alors que 5 % environ du coût de traction, soit de l'époque par rame et par km. ( équivalent 2007), et le coût d’une rame électrique était d’environ 10 % plus élevé que celui d’une rame à turbines, pour une capacité inférieure, sans compter le coût des installations fixes.
Le passage à la traction électrique impose de reprendre le programme de recherches et d'essais dans nombre de domaines.
La SNCF transforme, en 1974, une automotrice pour construire le prototype surnommé Zébulon, qui permit de tester plusieurs innovations : moteurs de traction suspendus à la caisse pour alléger ( en moins) les masses non suspendues des bogies et réduire ainsi les efforts sur la voie ; nouvelles dispositions en matière de suspension et de freinage.
Zébulon parcourt environ un million de kilomètres en marches d'essais.
En 1974, le président Pompidou confirme le lancement de ce projet plutôt que celui de l'aérotrain (moteur thermique), puis le Premier ministre Pierre Messmer décide le d'engager la construction d'une première ligne entre Paris et Lyon, la LGV Sud-Est (LN1).
Une campagne d'essais est menée avec deux rames de présérie, appelées en interne Patrick. et Sophie (initiales de PSE : Paris Sud-Est), livrées en 1978Rail Passion () : Bernard Collardey, « 1978-2018, les de service des rames TGV PSE 01 et 02 » ().. Le service commercial TGV ouvre au public entre Paris et Lyon. ainsi qu'entre Paris et Genève.. le . La France entre ainsi dans l'histoire ferroviaire à grande vitesse après le Japon avec son Shinkansen en service depuis 1964. Entre et , seule la partie sud de la LGV Sud-Est (entre Saint-Florentin et Sathonay) est utilisée pour la grande vitesse. La partie Nord du trajet s'effectue encore sur les anciennes voies PLM. C'est seulement à partir du service d'hiver 1983, la LGV est ouverte en intégralité entre Lieusaint et Sathonay.
Le temps de parcours considérablement réduit par rapport à la situation antérieure (grâce aussi au tracé plus direct de la ligne, qui ramenait la distance entre les deux villes de .) permit au rail d’acquérir de nouvelles parts de marché au détriment de l’automobile, et surtout de l’avion.
L’innovation était non seulement technique, mais aussi commerciale : la réservation obligatoire assura un coefficient de remplissage très élevé en contre pointe, contrairement à une tarification calendaire, qui ne pouvait discriminer le sens de circulation..
C’est Jacques Cooper qui a dessiné les prototypes, la livrée et les matériels de série du TGV Sud-Est. Il est également à l’origine de la silhouette du TGV Atlantique, dont le design (principalement intérieur) sera finalisé par Roger Tallon. Ce dernier a ensuite dessiné le Duplex entre 1988 et 1998.
Le , la SNCF dévoile à la gare de Lyon la nouvelle livrée du TGV. Il arbore désormais les couleurs violettes et grises, rappelant les uniformes du personnel dessinés par Christian Lacroix. Tous les TGV seront restaurés dans cette nouvelle livrée, parallèlement à l’acquisition de nouvelles rames.
Conquête de la vitesse
vignette|Les quatre records mondiaux de vitesse sur rail battus (et toujours détenus) par des TGV. Le premier est battu lors de campagnes d'essais avec le turbotrain expérimental , à turbines à gaz. Ce n'est alors pas un record absolu mais un record mondial pour une rame automotrice. Les campagnes suivantes sont réalisées avec du matériel de série, électrique, préparé et lors de campagnes officielles médiatisées.