Le Maglev japonais lévite au dessus du sol. Il n’y a donc plus de frottements avec la voie. Par conséquent, la seule contrainte du train est sa pénétration dans l’air et les frottements qu’elle engendre. Pour vérifier l’utilité de la lévitation, on va estimer et comparer la consommation énergetique du Maglev japonais avec celle de son meilleur rival : le TGV.

 

 

 

 

 

 

Dans un premier temps nous allons calculer cette consommation à vitesse égale, avec un aérodynamsime semblable et en supposant que tous les sièges ont été réservés (même capacité pour les deux trains).

 

 

a. Le Maglev Japonais

 

 

On peut estimer très grossièrement les pertes du Maglev japonais en imaginant un alignement de cubes d'air placés devant le train. Celui-ci doit effectuer un travail pour les soulever et se créer un passage dans l’air. Connaissant le gabarit (largeur hauteur) de la section frontale du train et sa vitesse, et sachant que 1m³ d'air a une masse de 1.29 kg, on peut estimer le travail.

 

On suppose que la face avant du Maglev japonais ait une largeur de 3m et une hauteur de 2m : elle présente donc une section frontale de 6 m².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prenons la vitesse de croisière du TGV comme référence c'est-à-dire 360 km/h ou 100 m/s. Chaque seconde, le Maglev doit déplacer un volume de 6m²·100m = 600 m³ ou 774 kg.

 

Cette masse doit être élevée à une hauteur de 2m pour laisser passer le train, ce qui représente un travail : W = m·g·h = 774·9.81·2 = 15185 J

 

La puissance nécessaire est de 15 kW puisque ce travail est executé en une seconde.

 

Comme le train a parcouru 100 m ou 0.1 km pendant ce temps, la puissance brute est de l'ordre de 150 kW/km.

 

Supposons que le train est complet c'est-à-dire que la rame accepte 500 passagers, la puissance spécifique par personne est de 0,3 kW/km/personne soit 300 W/km/personne.

 

En supposant que le train a une bonne aérodynamique avec un coefficient de trainée Cx= 0,15, on arriverait à réduire la dépense à 0,15*300 = 45 kW/km/personne.

 

 

b. Le TGV

 

 

Le TGV à une vitesse de croisière de 360 Km/h c'est-à-dire 100 m/s. La SCNF nous rappelle que le TGV consomme
83 kW/km/personne.

 

En supposant que le train a une bonne aérodynamique avec un coefficient de trainée Cx= 0,15, on arriverait à réduire la dépense à : 0,15*x = 83 kW/km/personne.

 

Donc  x = 83/0.15 = 553 W/Km/personne.

 

Par conséquent, si le train est rempli (500 passagers) la puissance spécifique est de 553 W/km/personne.

 

Sa puissance brute est de l’ordre de 276 KW/Km comme le train a parcouru 100 m ou 0.1 km en une seconde la puissance nécessaire est de 27.6KW.

 

 

c. Comparaison

 

 

On peut maintenant comparerle rendement énergetique brute et par personne du Maglev Japonais et du TGV à vitesse égale :  
 

Consommation brute (TGV) / Consommation brute (Maglev) = 27,6 / 15 = 1,84.

 

Consommation par personne (TGV) / Consommation par personne (Maglev) : 83 / 45 = 1,84

 

A vitesse égale, la lévitation du Maglev lui permet de consommer deux fois moins que le TGV français.