MF88

Caractéristiques techniques rame automotrice électrique
Rame MF 88 à la Station Louis Blanc
Série	MF 88
Entreprise ferroviaire	RATP
Constructeur	Alstom, Faiveley, Renault, ANF
Numérotation	01-09
Année de construction	1992-1994
Effectif en service	9 rames
Vitesse maximale	80 km/h limitée à 40 km/h
Longueur hors-tout	46,44 m
Composition	3 voitures (M+B+M)
Couplage	Soufflets
Motorisation	Triphasé asynchrone
Puissance	840 kW
Alimentation	750 V
Écartement	standard
Capacité	425
Masse à vide	74,200 tonnes

Le MF 88 est un matériel roulant sur fer du métro parisien. Il équipe depuis 1994 la seule ligne 7bis du métro. Directement dérivé du prototype Boa, ce matériel apporte de nombreuses innovations, comme l'informatique embarquée ou l'intercirculation entre les voitures, dont certaines ont été reprises par les matériels plus récents.

Ce matériel est également doté de roues indépendantes orientables dans les courbes, ce qui évite les habituels crissements. Pressentie comme l'innovation qui remplacera les traditionnels bogies, cette technologie s'est révélée fragile et a provoqué un coût d'entretien anormalement élevé du matériel et de la voie. Ce handicap s'ajoute à d'autres problèmes de fiabilité dont l'addition pourrait entraîner la radiation anticipée de ces rames.

Sommaire 1 Histoire 1.1 Concevoir le matériel du futur 1.2 Des problèmes apparaissent 1.3 Un bilan en demi-teinte 2 Caractéristiques 2.1 Caractéristiques extérieures 2.2 Caractéristiques intérieures 3 Annexes 3.1 Liens internes 3.2 Bibliographie 3.3 Liens externes 4 Notes et références

Histoire

Concevoir le matériel du futur

Avec l'achèvement des livraisons de MF 77 au début des années 1980, le parc du matériel roulant du métro a été fortement rajeuni. Toutefois le besoin du remplacement à moyen terme du matériel MF 67 amène la RATP à concevoir les matériels du XXI^e siècle. Forte de l'expérience acquise sur de nouvelles technologies ferroviaires grâce au prototype Boa, la régie décide de valider à plus grande échelle les conclusions de ses expérimentations^[1]. C'est ainsi qu'elle décide d'équiper d'un matériel reprenant en grande partie les innovations du Boa une ligne courte, peu fréquentée, sinueuse et au profil difficile, la ligne 7bis du métro.

Une commande ferme de vingt-sept caisses de ce nouveau matériel, dénommé MF 88, est passée auprès d'un consortium de constructeurs réuni autour d'ANF, aujourd'hui devenu Bombardier Transport, maître d'œuvre. Le contrat prévoit une option d'une centaine de caisses supplémentaires à commander après une expérimentations couronnée de succès pour équiper d'autres lignes. Mais elle ne sera jamais levée vu les déboires de ce matériel^[2].

Le MF 88 reprend donc un certain nombres d'innovations directement issues du Boa :

• intercirculation intégrale entre les voitures ;
• informatique embarquée ;
• essieux à roues indépendantes orientables ;
• motorisation triphasée asynchrone ;
• système de freinage oléopneumatique à récupération d'énergie.

Ces vingt-sept caisses sont assemblées en neuf trains de trois voitures, avec deux motrices encadrant une remorque. La première rame est livrée à l'atelier de Bobigny en décembre 1992. Elle effectue ses premiers essais sur la ligne 5 dans la nuit du 23 au 24 décembre 1992, entre les stations Bobigny Pablo Picasso et Jaurès. La rame est présentée à la presse dans la station fantôme Haxo^[3].

Le restant du parc est livré en 1993. La première rame est mise en service commercial le 24 janvier 1994 et la dernière le 30 décembre 1994^[4].

Des problèmes apparaissent

Le MF 88 donne entière satisfaction par certains aspects, comme le silence à bord du train rendu possible par les essieux orientables dans les courbes. En effet, sur des voitures à bogies, les roues d'un essieu tournent à la même vitesse, les roues intérieures parcourent une distance plus courte et glissent sur les rails dans une courbe serrée, ce qui occasionne un crissement désagréable pour les voyageurs et une usure rapide de la voie. Contrairement aux autres matériels, les essieux du MF 88 sont équipés de différentiels permettant à chacune des deux roues de l’essieu de tourner à une vitesse différente dans les courbes.

Mais son utilisation quotidienne révèle un certain nombre de problèmes dus à la conception des trains, et avec de lourdes répercussions financières pour une série aussi limitée^[2]. La suspension est particulièrement dure, mais, bien plus grave, les essieux et les éléments de roulements s'avèrent bien plus fragiles que les traditionnels essieux non orientables. Les essieux orientables du MF 88, qui devaient initialement éviter le graissage des rails indispensable avec les autres matériels fer^[5], entraînent également une usure prématurée des voies^[6]. Le budget consacré à la maintenance augmente donc non seulement pour l'entretien du matériel mais aussi pour l'entretien des voies ; le coût de fonctionnement de la ligne 7bis devient bien trop élevé.

Le graissage redevient nécessaire et diverses solutions sont testées par la régie, comme le passage d'une rame MF 77 graisseuse de la ligne 7 ou la modification de l'entretien, mais aucune ne donne satisfaction. Finalement, le parc MF 88 est doté de dispositifs spécifiques de graissage des boudins de roues par sticks, installés sur un essieu de la remorque intermédiaire de chacune des neuf rames. Le système fonctionne par temporisation toutes les vingt secondes, à partir d'une vitesse de 6 km/h^[6]. En raison de ces déboires coûteux, la RATP a décidé de ne pas généraliser ce matériel, ni la technique des essieux orientables sur les matériels suivants^[2].

De plus, l’apparition de fissures a été constatée sur l'attelage de certaines rames. Pour limiter l'évolution de ces fissures, la RATP décide de limiter la vitesse en ligne à 40 km/h et supprime la manœuvre de retournement initiale à la station Louis Blanc^[7]. De plus, un petit atelier d'entretien décentralisé, dit « poste de visite renforcé » (PVR), est aménagé sur une voie de la station Pré Saint-Gervais pour l'entretien courant du matériel. Ce dispositif permet de ménager le matériel en minimisant l'utilisation des voies de service sinueuses, telles que la voie navette, passage obligé pour l'accès à l'atelier de maintenance de Saint-Fargeau.

Cette fragilité du matériel et les coûts d'entretien trop élevés risquent d'entraîner une mise à la retraite anticipée de ce matériel dans les années à venir. Son remplacement a été envisagé par des rames MF 67 en provenance de la ligne 2 nouvellement dotée de rames MF 2000. Les MF 67 sont des rames nettement plus anciennes et bruyantes dans les courbes, mais elles ont fait leur preuves en termes de fiabilité et devraient donc permettre de revenir à une situation économique plus saine^[2]. Toutefois, cette mise à la retraite anticipée ne semble plus à l'ordre du jour en 2009.

Un bilan en demi-teinte

Si toutes les promesses du MF 88 n'ont pas été tenues et toutes ses innovations ne se sont pas avérées de bonnes idées, particulièrement les essieux orientables, un certain nombre d'entre elles ont néanmoins été reprises par la régie pour les matériels suivants.

L'intercirculation entre les voitures, l'informatique embarquée et les portes électriques ont ainsi été reprises à la fois pour le MP 89 et le MF 2000. L'informatique embarquée dans des fonctions de sécurité est validée et devient un point central du système d'automatisation de l'exploitation des trains (SAET), employé depuis 1998 sur la ligne 14.

Le coût de l'échec des essieux orientables est resté somme toute assez modéré ; il aurait été catastrophique si cette technique avait été généralisée sur le réseau sans série limitée expérimentale comme le MF 88. Ce matériel a donc rempli sa mission en permettant une validation de nombreuses innovations tout en évitant un échec technique et financier de grande ampleur pour d'autres innovations moins couronnées de succès^[2].

Caractéristiques

Le MF 88 est présent sur la seule ligne 7bis avec un parc de neuf rames. Seules huit rames circulent, la neuvième, qui a subi un déraillement, est écartée du service commercial ; ses pièces détachées servent désormais à l'entretien des rames en circulation. Cependant, elle pourrait revenir en ligne en 2009.

Caractéristiques extérieures

Extérieurement, les caisses rappellent pour beaucoup celles du MF 77 en raison de leur forme et des matériaux employés. Elles font appel comme ces dernières au profilés d'alliages d'aluminium extrudé, et les extrémités des caisses sont également effilées aux extrémités afin de respecter le gabarit dynamique unifié du réseau. Leur structure est moulée, puis assemblée et collée.

Les rames MF 88 sont composées de trois voitures d'une longueur de 15,50 m, pour une longueur totale de 46,44 m. Chacune est dotée de trois portes louvoyantes-coulissantes par face, de 1,586 m d'ouverture^[4]. La largeur des caisses atteint 2,44 m et la hauteur de plancher 1,07 m. Chaque motrice d'extrémité a une masse de 27,1 tonnes alors que la masse de la remorque centrale est de 20 tonnes, soit une masse totale par rame à vide de 74,2 tonnes^[6].

Le MF 88 n'est plus équipé des traditionnels bogies des matériels antérieurs, mais d'essieux orientables, qui visent à éviter les habituels crissements dans les courbes ainsi que l'usure des rails liée. Sur les motrices, un pont différentiel Renault VI permet une totale indépendance de la rotation des roues. À l'extrémité des rames, un essieu directeur précède le premier essieu orienté^[4]. L'entraxe des essieux est de 10,300 m^[6].

Chaque rame est équipée de quatre moteurs asynchrones triphasés d'une puissance de 210 kW, soit 840 kW au total, contrôlés par un onduleur de tension à thyristors GTO sur chaque motrice, fonctionnant en refroidissement naturel. Un onduleur alimente deux moteurs en parallèle. Le fonctionnement des auxiliaires est assuré par deux convertisseurs statiques indépendants^[4]. L'accélération au démarrage atteint 0,95m/s² de 0 à 50 km/h avec 4 voyageurs/m². La vitesse maximale du matériel est de 80 km/h, mais la vitesse maximale atteinte en pratique au début de l'exploitation était de 70 km/h, réduite depuis à 40 km/h en raison de la fragilité des organes de roulement^[8].

Le système informatique embarqué est composé de huit ordinateurs, reliés par le réseau local industriel Factor. Ils assurent essentiellement les commandes non sécuritaires, comme la traction, l'énergie ou les portes, et testent en permanence l'état des organes de la rame. Le conducteur est ainsi informé en permanence de l'état de son train par un diagnostic de maintenance de premier niveau à l'aide d'un écran semi-graphique. Un système d'écoute lui permet également d'entendre ce qui se passe dans la rame^[8]. Les agents de maintenance des ateliers sont également informés par le système sur l'état des équipements, en panne ou même présentant des risques de défauts^[9].

En revanche, les fonctions de sécurité comme le freinage d'urgence restent assurées par les traditionnelles liaisons fil à fil, réalisées sur la base du câblage de type aviation, qui permet de tenir compte des circuits de « courant bas niveau » émis par les ordinateurs. L'éclairage, la ventilation et la production d'air comprimé sont assurés par deux groupes de CVS 750 V, à la tension de 200 V-50 Hz. Ils assurent également les asservissements et la sécurité en 72 V courant continu^[9].

Les rames sont dotées de trois types de freins : un frein de parking, un frein de service contrôlé par informatique et un frein d'urgence^[4]. Le freinage de service atteint une décélération de 0,90 m/s², et le freinage d'urgence, 1,10 m/s².

Le frein de parking (ou d'immobilisation) équipe d'un disque de frein chaque essieu moteur. Ce dernier est particulier, solidaire d'un étage de réduction du pont différentiel. Son serrage s'effectue par ressort et son déserrage par air comprimé. En cas d'absence de courant, il est possible d'effectuer un déverrouillage manuel.

Les freins de service et d'urgence sont des freins mécaniques oléopneumatiques à disques, calés à l'intérieur des roues. Le frein de service est piloté par électrovalves modérables au freinage et anti-enrayeur ; le frein d'urgence est piloté par électrovalves inverses et anti-enrayeurs. Un frein électrodynamique à récupération agit pour les vitesses supérieurs à 8 km/h^[9].

Le MF 88 n'est pas équipé du pilotage automatique : celui-ci n'est pas installé sur la ligne 7bis en raison de la faiblesse du trafic, mais l'équipement des rames suivantes, si elles avaient été commandées, était prévu pour d'autres lignes^[2]. Les rames sont par conséquent conduites manuellement, sous le contrôle de la conduite manuelle contrôlée (CMC)^[9].

Caractéristiques intérieures

À l'intérieur, le MF 88 se distingue pour la première fois sur le réseau parisien par les intercirculations entre ses voitures, principes repris du BOA, qui permettent une meilleure répartition des voyageurs, et par ses grandes baies vitrées teintées de 2,60 m entre chaque porte^[4].

Les sièges sont également pour la première fois en cantilever, c'est-à-dire fixés aux parois latérales et non au sol afin de faciliter le nettoyage. Leur garnissage est en nappe 2000, matériau anti-lacération^[8].

On trouve deux types d'intercirculations sur le MF 88. La plus répandue est formée de boudins en caoutchouc ; l'autre, présente uniquement sur la rame 002, reprend le principe adopté sur le MP 89 de la ligne 1, constitué par un ensemble de plaques métalliques se chevauchant.

La capacité d'une rame de trois voitures est de 425 voyageurs en charge « confort », tous sièges et strapontins utilisés et avec quatre voyageurs debout/m². Elle se répartit en 137 voyageurs dans chaque motrice (20 sièges fixes, 26 strapontins et 91 voyageurs debout), et 151 voyageurs dans la remorque (24 sièges fixes, 28 strapontins et 99 voyageurs debout^[6].

Annexes

Liens internes

• Ligne 7bis du métro de Paris

Bibliographie

• Le Patrimoine de la RATP, éditions Flohic, 1996, 400 p.
• Gaston Jacobs, Le Métro de Paris : un siècle de matériel roulant, éditions la Vie du Rail, 2001.
• Jean Tricoire, Un siècle de métro en 14 lignes. De Bienvenüe à Météor 

Liens externes

• Archives vidéo de l'INA - Métro 93 (journal d'Antenne 2 du 29 décembre 1992)

Notes et références

Matériel roulant du métro de Paris
Passé	M1 · Sprague‑Thomson · MA 51 · MP 51 · MP 55 · Zébulon · Boa · Métro-Vidéo
Présent	MP 59 · MF 67 · MP 73 · MF 77 · MF 88 · MP 89 · MF 2000
Futur	MP 05 · MP 09 · MF 2015
Travaux	Tracteur Sprague · TMA · TME

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