MF 88
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| Exploitant(s) | RATP |
|---|---|
| Type | Métro |
| Motorisation | Électrique |
| Composition | 3 voitures |
| Conduite | Conducteur |
| Couplage | Dépannage uniquement |
| Constructeur(s) |
GEC Alsthom,ANF, Renault,Faiveley |
| Mise en service | 1992à1994 |
| Effectif | 8au 20/8/2017 |
| Production totale | 9 |
| Affectation | Métro de Paris |
| Utilisation |
  |
| Voitures | Composition | Effectif |
|---|---|---|
3 |
M-B-M | 8 |
| Disposition des essieux | 1A'A'-1'1'-A'A1' |
|---|---|
| Écartement | standard (1 435mm) |
| Alimentation | 3erail750 VCC |
| Moteurs de traction |
4*triphasés asynchrones |
| Puissance continue | 840kW |
| Masse en service | 74,2t |
| LongueurHT | 46,440 m |
| Accès | 3 par flanc |
| Portes |
Louvoyantes 1,576 m (portes d'extrémité des rames: 1,586 m) |
| Intercirculation | intégrale |
| Capacité | 425p. |
| Vitesse maximale |
80 km/h Limitée à40 km/h |
LeMF 88(MétroFer appel d'offres 1988) est un matériel roulant sur fer dumétro de Paris.Il équipe depuis1993la seuleligne 7 bis.Directement dérivé duprototype Boa,il apporte de nombreuses innovations, comme l'informatiqueembarquée ou l'intercirculation entre les voitures, dont certaines sont reprises par les matériels plus récents.
Le matériel est également doté de roues indépendantes orientables dans les courbes, ce qui évite les habituels crissements. Pressentie comme l'innovationqui remplacera les traditionnelsbogies,la technologie se révèle fragile et provoque un coût d'entretien anormalement élevé du matériel et de lavoie.Ce handicap s'ajoute à d'autres problèmes de fiabilité dont l'addition devrait entraîner la radiation anticipée des rames à l'horizon 2025.
Il s'agit du seul matériel roulant du métro de Paris dont la dénomination technique se compose de deux chiffres pairs, particularité qu'il partage toutefois avec lesMI 84duRER.
Historique
[modifier|modifier le code]Concevoir le matériel du futur
[modifier|modifier le code]Avec l'achèvement des livraisons deMF 77en1986,le parc du matériel roulant du métro a été fortement rajeuni. Toutefois le besoin du remplacement à moyen terme du matérielMF 67amène laRégie autonome des transports parisiens(RATP) à concevoir les matériels duXXIesiècle.Forte de l'expérience acquise sur de nouvelles technologies ferroviaires grâce au prototypeBoa,la Régie décide de valider à plus grande échelle les conclusions de ses expérimentations menées de 1985 à 1993[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, laligne 7 bis du métro[2].
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 racheté parBombardier Transport,maître d'œuvre. Le contrat prévoit une option d'une centaine de caisses supplémentaires à commander après une expérimentation couronnée de succès pour équiper d'autres lignes. Mais elle ne sera jamais levée vu les déboires de ce matériel[3],[2].
Le MF 88 reprend donc un certain nombre d'innovations directement issues du Boa[5]:
- 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 Bobignyen.Elle effectue ses premiers essais sur laligne 5dans la nuit du 23 au,entre les stationsBobigny - Pablo PicassoetJaurès.La rame est présentée à la presse dans lastation désaffectéePorte des Lilasle[4].
Le reste du parc est livré entre1993et1994.La première rame est mise en service commercial leet la dernière le[6].
Des problèmes apparaissent
[modifier|modifier le code]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 dedifférentielspermettant à chacune des deux roues de l’essieu de tourner à une vitesse différente dans les courbes[7].
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[3].La suspension est particulièrement dure, mais, bien plus grave, les essieux et les éléments de roulements s'avèrent 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[note 1],entraînent également une usure prématurée des voies[7].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 7 bis devient trop élevé[8].
Le graissage redevient nécessaire et diverses solutions sont testées par la Régie, comme le passage d'une rameMF 77graisseuse de laligne 7ou 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 de6km/h[7].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[3].
De plus, l’apparition de fissures a été constatée sur les chaudrons, les vantaux de porte et l'attelage de certaines rames[2],[9].Pour limiter l'évolution de ces fissures, la RATP décide de limiter la vitesse en ligne à40km/h.Également pour faire face à ces difficultés, un petit atelier d'entretien décentralisé, dit « poste de visite renforcé » (PVR), est aménagé sur une voie de la stationPré-Saint-Gervaispour l'entretien courant du matériel. Ce dispositif permet de ménager le matériel en minimisant l'utilisation des voies de service sinueuses, telles que lavoie des Fêtes,passage obligé pour l'accès à l'atelier de maintenance de Saint-Fargeau[2].
Avenir du MF 88
[modifier|modifier le code]Cette fragilité des rames et les coûts d'entretien trop élevés devraient entraîner une mise à la retraite anticipée de ce matériel. Trois scénarios ont ainsi été analysés par la Régie afin de remplacer au plus vite ce matériel[9].
La commande de ramesMF 01pour trois lignes de métro durant les années 2000 a fait envisager une commande complémentaire d'une mini-série adaptée à la ligne 7 bis. Toutefois, pour la conception de rames en formation de quatre voitures au lieu de cinq, des études auraient été nécessaires à la mise au point des ajustements informatiques et fonctionnels, qui auraient par ailleurs entraîné une validation sécuritaire. La RATP a par conséquent renoncé à cette option en raison du coût élevé et de l'absence de rentabilité pour une série aussi réduite[9].
Le remplacement a été un temps envisagé par des ramesMF 67en provenance de laligne 2ou de laligne 9,nouvellement dotées de rames MF 01. LesMF 67sont des rames nettement plus anciennes et bruyantes dans les courbes, mais elles ont fait leurs preuves en matière de fiabilité et auraient donc pu permettre de revenir à une situation économique plus saine[3].Toutefois, ce remplacement n'est plus prévu au vu des importants investissements réalisés depuis par la Régie afin de fiabiliser le MF 88. La RATP a en conséquence décidé de maintenir le MF 88 en circulation jusqu'à l'arrivée d'une nouvelle génération de matériel roulant sur fer, dont les premières livraisons sont prévues à partir de 2021[9].
Néanmoins, en cas de grave défaillance du MF 88 ou de l'obsolescence de ses composants embarqués d'ici les années 2020, la Régie privilégie l'exploitation de MF 67 de formation III issus de laligne 12[9].Selon l'« Expression fonctionnelle de besoins du nouveau matériel métro fer pour l'exploitation des lignes 3, 3bis, 7, 7bis, 8, 10, 12 et 13 » adopté en 2016 par la RATP et leSTIF,le MF 88 devrait être réformé et laisser la place auMF 19à l'horizon 2026[10].
Un bilan en demi-teinte
[modifier|modifier le code]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 pour toutes les séries de matériel fabriquées ensuite (MP 89,MF 01,MP 05puisMP 14). L'informatique embarquée dans des fonctions de sécurité est validée et devient un point central dusystème d'automatisation de l'exploitation des trains(SAET), employé depuis1998sur laligne 14puis dix ans après sur laligne 1lors de son automatisation intégrale[2].
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[3].
Parc MF 88
[modifier|modifier le code]Le MF 88 est présent seulement sur laligne 7 bis[3].Seules huit rames circulent pour les neuf constituant le parc. La rame 009, qui a subi un déraillement, a longtemps été écartée du service commercial: ses pièces détachées servent à l'entretien des rames en circulation. Elle est revenue en ligne en 2009; la rame 006 a été réformée en 2013 pour équiper en pièces de rechange les huit rames restantes[9],[11].
Caractéristiques techniques
[modifier|modifier le code]Généralités
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Extérieurement, les caisses rappellent pour beaucoup celles duMF 77en raison de leur forme légèrement galbée et des matériaux employés. Elles font appel comme ces dernières au profilés d'alliages d'aluminiumextrudé, et les extrémités des caisses sont également effilées 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 15,50m,pour une longueur totale de 46,44m.Chacune est dotée de trois portes louvoyantes-coulissantes par face, de 1,576md'ouverture, et de 1,586md'ouverture pour les quatre portes d'extrémité des rames[5].La largeur des caisses atteint 2,44met la hauteur de plancher 1,07m.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[7].
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[5].L'entraxe des essieux est de 10,300m[7].La suspension primaire est assurée par des anneaux en caoutchouc qui entourent les extrémités de la poutre du pont et relient celui-ci aux longerons du châssis. La suspension secondaire repose sur quatre blocs ou « bolsters » en caoutchouc métal, qui servent également d'entrainement et de guidage entre le châssis et la traverse de charge. Quatre amortisseurs verticaux entre le châssis et la traverse améliorent par ailleurs le confort vertical[7].
Le MF 88 n'est pas équipé dupilotage automatique:celui-ci n'est pas installé sur la ligne 7 bis en raison de la faiblesse du trafic, mais l'équipement des rames suivantes, si elles avaient été commandées, était prévu pour d'autres lignes[3].Les rames sont par conséquent conduites manuellement, sous le régime de la conduite manuelle contrôlée (CMC)[12].
Motorisation et freinage
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Durant les années 1980, laRATPput massivement expérimenter l'électronique de puissanceafin d'assurer la motorisation et le freinage de ses métros avec lesMF 77alors en cours de livraison. L'électronique donne entière satisfaction en raison de ses nombreux avantages par rapport aux systèmes électromécaniques (tel que le JH) qui équipent leMF 67.Elle permet de réduire la température grâce au freinage à récupération dispensant de l'utilisation derhéostats,mais également de réaliser des économies d'énergie par restitution dans letroisième railde l'énergie récupérée lors du freinage ainsi qu'une amélioration de l'efficacité du freinage électrique. De plus, l'électronique de puissance permet une simplification de la maintenance, celle-ci se faisant sur dessemi-conducteurs(thyristors) à l'inverse des systèmesélectro-mécaniquesdemandant une maintenance de pièces mécaniques plus complexes.
Cependant, jusque-là, leMF 77est encore équipé demoteur à courant continu.En effet, ceux-ci présentent quelques inconvénients de maintenance. Ils utilisent descollecteursassurant l'alimentation du stator, et nécessitent un contact physique permanent. Cela provoque des frictions au sein du collecteur, dus au roulement, demandant ainsi une surveillance régulière de l'usure de ses balais et indirectement un coût de maintenance plus élevé.
La RATP se penche alors sur l'utilisation demoteurs asynchrones.Ils dispensent de l'utilisation d'un collecteur, sont plus simples de conception, ont un rendement plus élevé ainsi qu'un coût de maintenance moindre que le moteur à courant continu.
Bien que le moteur asynchrone soit plus simple que le moteur à courant continu, il nécessite une électronique et un câblage plus complexe. Il doit être alimenté par unonduleurde tension qui par nature est plus complexe qu'unhacheurde courant. En matière de câblage, l'onduleur demande plus desemi-conducteursque le hacheur de courant car il doit alimenter les trois phases du moteur asynchrone contre deux pour un moteur à courant continu. L'arrivée massive de l'informatique embarquéepermit d'engager l'utilisation des onduleurs malgré leur plus grande complexité. Les thyristors GTO de l'onduleur sont alors pilotés par un ordinateur de bord utilisant lamodulation de largeur d'impulsion(MLI).
Entre 1981 et 1992, la régie transforma une motrice deMF 67,la M 10024, en prototype afin de tester la motorisation asynchrone. Le prototype était équipé de deux onduleurs a thyristors et de deux moteurs asynchronesAlsthomAST 4 de 250 kW[13]et permit de mettre au point la motorisation du MF 88[14].
Chaque rame est équipée de quatre moteurs asynchrones triphasés, de type quadripolaire à cage d'écureuil, d'une puissance de 210 kW sous 325 volts, soit 840 kW au total. Ils sont alimentés par un onduleur de tension àthyristors GTOsur chaque motrice, fonctionnant en refroidissement naturel. Un onduleur alimente deux moteurs en parallèle. Le fonctionnement des auxiliaires est assuré par deuxconvertisseurs statiquesindépendants[5].L'accélération au démarrage atteint0,95m/s2de 0 à50km/havec 4 voyageurs par mètre carré. La vitesse maximale du matériel est de80km/h,mais la vitesse maximale atteinte en pratique au début de l'exploitation était de70km/h,réduite depuis à40km/hen raison de la fragilité des organes de roulement[15].
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[15].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[12].
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 deconvertisseurs statiques(CVS) 750V,à la tension de 200V- 50Hz.Ils assurent également les asservissements et la sécurité en 72Vcourant continu[12].
Les rames sont dotées de trois types defreins:un frein de parking, un frein de service contrôlé par informatique et un frein d'urgence[5].Le freinage de service atteint une décélération de0,90m/s2,et le freinage d'urgence1,10m/s2[12].
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 desserrage par air comprimé. En cas d'absence de courant, il est possible d'effectuer un déverrouillage manuel[12].
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 etanti-enrayeur;le frein d'urgence est piloté par électrovalves inverses et anti-enrayeurs. Unfrein électrodynamique à récupérationagit pour les vitesses supérieures à8km/h[12].
Espaces voyageurs
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À l'intérieur, le MF 88 se distingue pour la première fois sur le réseau parisien par les intercirculations entre ses voitures, principes repris duBOA,qui permettent une meilleure répartition des voyageurs, et par ses grandes baies vitrées teintées de 2,60mentre chaque porte[5].
Les sièges sont également pour la première fois montés enporte-à-faux,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[15].
On trouvait initialement deux types d'intercirculations sur le MF 88. Seule la plus répandue formée de boudins en caoutchouc subsiste encore; l'autre, présente uniquement sur la rame 002 avant d'être remplacée par la première, reprenait le principe adopté sur la version CC duMP 89à l'origine, constitué d'un ensemble de plaques métalliques se chevauchant.
Au-dessus de chaque seuil, un voyant rouge s'allume avant la fermeture des portes, synchronisé avec le traditionnel signal sonore auquel il s'ajoute.
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)[7].
Jusqu'en2017,les vantaux des portes, d'aspect chrome à l'intérieur, avaient la particularité de posséder un bandeau de couleur vert jade de part et d'autre des joints en caoutchouc. Celui-ci est dorénavant masqué par l'application d'un pelliculage gris clair anti-vandalisme recouvrant leurs faces intérieures, comme le reçoivent progressivement la majorité des matériels du réseau.
Durant l'été 2023, les tapis de sols gris anthracite, défraîchis, sont repris dans certaines rames par la mise en œuvre d'une couche de peinture gris clair. À partie de l'été 2024, le revêtement brun vieillissant des sièges fixes est remplacé par une sellerie à bandes violettes récupérée desMP 59réformés de laligne 11,celui des strapontins demeurant toutefois inchangé.
Numérotation
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Chaque voiture composant une rame de métro à Paris est identifiée à l'intérieur et à l'extérieur au moyen d'une série de chiffres et de lettres, formée de l'année de commande identifiant la série (uniquement à partir de cette série, ici 88), suivie d'un préfixe à une ou deux lettre, suivi enfin du numéro d'identification de la voiture: ici de 001 à 009 pour les remorques intermédiaires, et de 001 à 018 pour les motrices d'extrémité, avec une motrice paire et une impaire par rame. La lettre « M » désigne une voiture motrice d'extrémité avec cabine de conduite tandis que la lettre « B » désigne une remorque intermédiaire sans cabine de conduite de2eclasse (même si la première classe a été supprimée en 1991, les voitures antérieures à cette date gardent leur identification)[3].
Ainsi la rameno1 est composée de la motrice <88M017> et de la motrice <88M002>, encadrant la remorque <88B001> qui donne son numéro à la rame. La rameno9 est formée de la motrice <88M003> et <88M018> encadrant la remorque <88B009>[3].
Notes et références
[modifier|modifier le code]Notes
[modifier|modifier le code]- Afin d'éviter une usure trop importante, éviter une casse de rail et diminuer les crissements dans les courbes, les régulateurs font circuler des rames dites graisseuses, à une fréquence d'environ un train sur dix. La voiture centrale de ces rames en service commercial est équipée pour graisser la voie sur les lignes fer. Les lignes dotées dematériel sur pneumatiquesne sont pas équipées de ce dispositif.
Références
[modifier|modifier le code]- Jean Tricoire,Un siècle de métro en 14 lignes • De Bienvenüe à Météor[détail de l’édition],éd. 1999,p.108.
- [PDF]STIF -Schéma directeur du matériel métro,p.41.
- «Article MétroPole - « Le MF 88 »»,surweb.archive.org (metro-pole.net),(version dusurInternet Archive).
- «Métro 93 (journal d'Antenne 2)»[vidéo],surina.fr,.
- Jean Tricoire,op. cit.,éd.1999,p.109.
- «Le MF 88: La genèse du serpent»,surmetro-pole.netviaweb.archive.org,(version dusurInternet Archive);ce document est unearchive.
- Gaston Jacobs,Le Métro de Paris • Un siècle de matériel roulant,p.167.
- [PDF]STIF -Schéma directeur du matériel métro,p.66.
- [PDF]STIF -Schéma directeur du matériel métro,p.91.
- «Expression fonctionnelle de besoins du nouveau matériel métro fer pour l'exploitation des lignes 3, 3BIS, 7, 7BIS, 8, 10, 12 et 13: Délibération no 2016/517», suriledefrance-mobilites.fr,(consulté le).
- Pierre Colin, «Paris: le matériel RATP du métro à fin 2022»,Réseaux urbains,no169,,p.41-44(lire en ligne
)
- Gaston Jacobs,op. cit.,p.170.
- Rajeunissement d'une vieille idée. La R.A.T.P. et Alsthom-Atlantique expérimentent le moteur asynchrone sur une rame de métro, R.G.C.F., septembre 1982
- «Matériels hors séries, prototypes et d’essais», surkarodaxo.fr(consulté le).
- Gaston Jacobs,op. cit.,p.168.
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]- Ligne 7 bis du métro de Paris
- Matériel roulant du métro de Paris
- MF 19,le successeur de ce matériel.
Bibliographie
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:document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
- Henri Zuber,Le Patrimoine de la RATP,éditions Flohic,,400p.(ISBN9782842340070).
- Gaston Jacobs,le Métro de Paris, un siècle de matériel roulant,éd.La Vie du rail,2001,223p.(ISBN2902808976).
- Jean Tricoire,Un siècle de métro en 14 lignes. De Bienvenüe à Météor,éd.La Vie du rail[détail des éditions].
- Clive Lamming,Métro insolite[détail des éditions].
Lien externe
[modifier|modifier le code]- «Métro 93 (journal d'Antenne 2)»[vidéo],surina.fr,.
