Projet académique : de la conception aux essais d’un prototype de vélorail électrique
Onze étudiants de la filière ferroviaire ont testé fin avril le prototype de vélorail électrique qu’ils ont conçu et construit de A à Z dans le cadre de projets académiques de 3e et 4e année. Leur prototype a atteint un record de vitesse pour un vélorail à 44,1 km/h. Ce projet pédagogique pourrait donner des idées pour développer une mobilité frugale en énergie sur les petites lignes ferroviaires …
Le premier véhicule ferroviaire entièrement conçu et construit à l’ESTACA !
Le projet Chapas (en référence à Pierre Chapas, professeur ESTACA disparu en 2021) a démarré en septembre, piloté par le responsable de la filière ferroviaire, Marc Ciais. Les 3e année se sont concentrés sur le dimensionnement, la performance et le dessin du châssis léger. Les 4e année ont surtout travaillé sur la chaîne de traction, l’intégration, le système de freinage et la résistance à l’avancement. Le groupe d’étudiants a ensuite commencé la construction en janvier. Après de longues semaines de travail, le vélo rail a pris forme et les premiers essais ont été effectués au laboratoire d’essais de SNCF réseau à Saint-Ouen. Les étudiants se sont ensuite déplacés pour tester le véhicule sur une vraie ligne SNCF désaffectée entre Pourcieux et Saint-Maximin dans le Var, qui avait le profil idéal avec un dénivelé de quinze mètres pour un kilomètre.
L’objectif du projet était d’améliorer les performances d’un traditionnel vélorail qui ne dépasse en général pas les 20 km/h. Le véhicule conçu par les étudiants pèse 400kg à vide et peut accueillir jusqu’à cinq personnes dont deux qui pédalent. Il est composé de deux moteurs électriques dernière génération, d’une chaîne de traction reliée à des vélos, de freins à disques et de suspensions de vélos. Lors des essais, les élèves ont pu tester les capacités de freinage puis le comportement du véhicule sur les rails, avec des montées en vitesse de 5km/h à chaque nouvel essai pour corréler la vitesse au sol et la vitesse à bord. L’objectif des étudiants a été atteint puisque le vélo rail a atteint 44,1km/h.
Un projet pédagogique qui pourrait intéresser des industriels pour réhabiliter des petites lignes ferroviaires
L’objectif du projet était d’abord pédagogique : permettre aux étudiants de travailler sur tout le processus de déroulement d’un projet, de la phase de conception jusqu’à la phase d’essais pour expérimenter différentes facettes du métier d’ingénieur ferroviaire. L’expérience a été très enrichissante pour les étudiants qui ont dû apprendre à travailler en équipe, à tenir les délais, à trouver des solutions aux problèmes rencontrés au fil du projet, à s’adapter à l’imprévu… autant d’expériences inhérentes à tout projet ingénieur.
Le projet Chapas continuera l’an prochain pour permettre aux étudiants de réaliser des TP et de continuer à améliorer la performance du prototype.
Au-delà de la valeur pédagogique d’un tel projet, le vélorail pourrait aussi intéresser des industriels ou la SNCF dans les réflexions sur des trains plus propres pour l’avenir. Lors de sa visite à l’ESTACA en mars dernier, Jean Pierre Farandou, PDG de la SNCF a évoqué, parmi les nombreux projets de développement, le relancement de certaines petites lignes avec des solutions de mobilité décarbonées. Ce type de prototype pourrait contribuer aux réflexions en cours pour des trains électriques légers innovants qui circuleraient sur les 9.000km de petites lignes et desserviraient certaines zones du territoire qui ne sont plus accessibles qu’en voiture.
