La consegna del set riproducente il convoglio alta velocità TGV delle ferrovie francesi SNCF, in perfetta scala H0 1:87, era stato annunciato nel corso del 2023. Proprio nelle ultime settimane il marchio Jouef, del gruppo Hornby, ha consegnato i tre set con cui è possibile riprodurre il treno composto da sette elementi, sia in analogico che in digitale.
Con articolo HJ2425 Jouef ha consegnato il set composto da quattro elementi, con le due motrici, del TGV Sud-Est, nella versione inaugurale del 1981, quindi in piena epoca IV (con l’articolo HJ2425S, invece, è consegnato il set in digitale).
Gli altri due set, articoli HJ3014 e HJ3015 entrambi composti da tre elementi ciascuno comprendenti carrozze intermedie, sono invece necessari per completare il convoglio arrivando così alla somma totale dei 7 pezzi. I set aggiuntivi sono due.
BREVE CENNO STORICO – Nel 1960 un nuovo concetto venne portato dall’industria all’attenzione delle ferrovie francesi: la realizzazione di una rete ad alta velocità costruita sulla base di tratte prive di pendenze e curve strette. Questa proposta non era molto ben vista dal governo francese, che a quel tempo perseguiva la grandeur e teneva molto a caratterizzarsi con tecnologie uniche al mondo. Secondo i commissari governativi era preferibile investire le proprie risorse nell’Aérotrain, uno dei primi treni a levitazione operante su cuscino ad aria. SNCF in quel periodo stava lavorando sulla costruzione di nuovi treni alimentati da turbine a gas di derivazione elicotteristica: il risultato di questi studi fu un prototipo denominato X4300 TGS (1967), poi evolutosi in un treno denominato ETG Turbotrain, entrato in servizio sulla tratta Parigi – Cherbourg nel marzo 1970.
Intanto, già nel 1964 la prima linea Shinkansen in Giappone aveva cambiato il mondo del trasporto ferroviario ottenendo un immediato successo tecnologico e di pubblico. I francesi decisero quindi di portare avanti l’esperienza del Turbotrain, iniziando un progetto sinergico denominato “C03” per la costruzione di una rete ad alta velocità. Lo sviluppo cominciò sulla base dell’X4300, che aveva una velocità operativa di 250 km/h insufficiente alla definizione di “alta velocità” richiesta da SNCF, che imponeva il raggiungimento dei 300 km/h. Alstom (allora Alsthom-Atlantique) lavorò quindi con SNCF allo sviluppo di un nuovo prototipo di test con turbina a gas: il TGV 001.
Il TGV 001 era costituito da due motrici e tre carrozze (una di prima classe, una di strumentazione e una di seconda), in composizione bloccata, alimentati da due turbine da aviazione TURMO III (che vennero presto sostituite con le più potenti TURMO X) che producevano corrente per i motori elettrici. Questo sistema consentiva di ottenere potenze molto elevate mantenendo un peso estremamente ridotto. I carrelli erano condivisi tra le due carrozze adiacenti (carrelli Jakobs), una scelta progettuale che caratterizzerà i TGV per tutta la loro storia e a cui è attribuita la grande stabilità di marcia del treno.
Il prototipo venne testato per oltre un milione di chilometri, raggiungendo velocità superiori ai 315 km/h e stabilendo il record di velocità per treni non elettrici l’8 dicembre 1972 con 318 km/h.
La crisi petrolifera del 1973 spinse i progettisti ad abbandonare la propulsione a combustibile in favore della trazione elettrica, meno legata alle fluttuazioni del costo delle risorse naturali grazie alla politica nucleare francese. La crisi portò anche all’abbandono del progetto concorrente, l’Aerotrain, molto meno efficiente dal punto di vista energetico e in fase di sviluppo indubbiamente più arretrata. La conversione del TGV richiedeva lo sviluppo, quasi da zero, di un nuovo sistema elettrico: le SNCF fornirono una vecchia motrice incidentata, la Z7115, che venne riparata, dotata di motori elettrici e riclassificata Z7001 col soprannome di Zébulon. Su questo mezzo vennero sviluppati i nuovi carrelli motorizzati Y226, progenitori degli Y230 dei mezzi di serie. Zébulon fu usato come banco di prova per la trazione e il pantografo, e mise alla luce alcuni problemi che spinsero all’abbandono del freno magnetico e delle sospensioni pneumatiche inizialmente previste sul TGV001. Zébulon venne testato per oltre un milione di chilometri, con una velocità massima di 309 km/h, dimostrando la bontà del lavoro svolto dai tecnici francesi.
In seguito a questa evidente dimostrazione di successo il governo francese prese il controllo del progetto e iniziò a finanziarlo, cominciando nel contempo la costruzione di una linea ad alta velocità tra Parigi e Lione destinata ai nuovi treni.
Alsthom aveva affidato lo styling del treno ad un noto designer inglese, Jack Cooper, allievo di Raymond Loewy, un architetto noto per i suoi lavori in ambito ferroviario. A Cooper venne chiesto di creare “un treno che non sembrasse un treno”. Cooper arrivò quasi subito alla definizione dello stile esterno del treno, disegnando un musetto che è diventato l’icona del TGV e che è stato mantenuto per oltre 20 anni e 600 esemplari. L’arredo interno invece gli diede molti problemi, a causa delle numerose richieste contrastanti e della necessità di rapportarsi a tecnologie nuove: si arrivò alla definizione solo nel 1976, appena in tempo per l’inizio della produzione.
Il 28 luglio 1978 i primi due prototipi uscirono dalla fabbrica di Belfort, con i nomi in codice di Patrick (TGV PSE.001) e Sophie (TGV PSE.002). Mostrarono subito dei grossi problemi ai carrelli, che trasferivano troppe vibrazioni alla cassa in acciaio e si dimostravano instabili ad alta velocità. Il primo problema venne risolto con l’inserimento di supporti antivibranti in gomma tra il carrello e il perno, mentre con l’apertura della nuova linea diretta specifica per il TGV il problema dell’instabilità si risolse da solo. Il 25 aprile 1980 venne consegnato ufficialmente il primo treno per la messa in servizio, il TGV PSE.003. Il 26 febbraio 1981, nel corso di una missione pubblicitaria, il TGV PSE.016 ottenne il record di velocità ferroviaria (381 km/h) senza danneggiare la linea, come era invece accaduto per il record precedente del 1955 effettuato con locomotive elettriche tradizionali. Intanto altri 87 TGV erano pronti alla consegna.
Il servizio TGV venne inaugurato ufficialmente dal presidente François Mitterrand il 22 settembre 1981 e divenne pienamente operativo il 27 settembre.
Le motrici del TGV 001 prototipo (noto come Turbotrain Experimental à Grande Vitesse) sono oggi esposte a Bischheim, vicino a Strasburgo.
La particolarità del TGV è di essere costituito da un convoglio articolato, composto di carrozze appoggiate su carrelli in comune tra due vagoni affiancati, escluse le testate motrici che sono dotate ciascuna di una propria coppia di carrelli.
Questa disposizione presenta numerosi vantaggi:
- per il consumo energetico, questa disposizione ha permesso di abbassare il centro di gravità del convoglio e migliorare la penetrazione aerodinamica grazie al muso affusolato;
- per il comfort, nessun viaggiatore si trova a viaggiare sul perno del carrello del treno;
- per la sicurezza, il convoglio articolato ha un comportamento migliore in caso di deragliamento; i treni normali in questi casi hanno la tendenza a disarticolarsi.
Il principale svantaggio risiede nell’impossibilità di “smembrare” l’assieme così costituito e nella necessità di disporre di gru particolarmente potenti nelle officine di riparazione per sollevare le carrozze durante le operazioni di manutenzione.
Quando viaggia sui binari classici, il TGV è perfettamente compatibile con le infrastrutture esistenti se non per l’evidente obbligo di elettrificazione della linea (sebbene venga utilizzato anche su tratte di rete non elettrificata, accoppiato con motrici diesel).
Dalla serie Réseau in poi tutti i treni sono interamente pressurizzati.
I primi TGV funzionavano con motori in corrente continua alimentati da raddrizzatori reversibili.
Alla fine degli anni ottanta, lo sviluppo dell’elettronica di potenza permise di sostituire i motori in corrente continua con motori sincroni alimentati da inverter a tiristori (1988) ed in seguito con inverter a IGBT.
L’utilizzo di motori sincroni presenta diversi vantaggi:
- motore più semplice e più leggero a parità di potenza erogata:
- TGV PSE: 12 motori a corrente continua da 535 kW pesanti ognuno 1560 kg
- TGV A (Atlantique): 8 motori da 1100 kW pesanti ognuno 1450 kg
- potenza di avviamento elevata (1150 kW/motore per TGV A)
- assenza di spazzole e dei relativi collettori (nessun problema di commutazione e manutenzione ridotta)
- gli inverter utilizzati per alimentare i motori in alternata presentano un fattore di potenza migliore dei raddrizzatori utilizzati per pilotare i motori in corrente continua. Il fattore di potenza di un convoglio TGV PSE è sempre inferiore a 0,8 mentre quello di un TGV A è superiore a 0,95.
I motori sincroni sono più costosi e necessitano di maggior manutenzione rispetto a quelli asincroni. Per questo motivo, dalla metà degli anni novanta quasi tutti i veicoli prodotti o riqualificati utilizzano motori asincroni alimentati da inverter a IGBT. Questo tipo di motorizzazione è installata sul TGV Nord e sull’Eurostar.
