Depuis son lancement en 1981, le matériel TGV a beaucoup évolué dans sa forme et sa technique, mais en conservant son principe de rame articulée et indéformable, c'est à dire que les rames sont composées de deux motrices encadrant entre huit et dix voitures.

Chaque rame possède un bar, deux ou trois voitures "première classe", les autres voitures sont consacrées à la "seconde classe". Huit rames sud-est étaient composées à l’origine uniquement de voitures "première classe". Elles ont été remises depuis au type suivant les différentes rénovations (1 ou 2).

Toutes ces rames sont au moins bicourants et donc aptes à circuler sous les deux types d'alimentation en vigueur à la SNCF, c'est à dire le 1500 volts continu et le 25000 volts alternatif monophasé, comme c'est le cas de nombreux types de locomotives électriques.

Comme nous l'avons dit, le TGV est basé sur le principe de la rame articulée et indéformable, ce qui signifie que toutes les voitures sont solidaires et par conséquent, un seul bogie est nécessaire entre chacune d'elles. Cela offre deux avantages principaux, d'une part, le fait que les voitures soient liées entre elles, permet d'empêcher plus facilement que la rame se couche en cas de déraillement, et d'autre part, cela diminue la résistance à l'avancement tout en améliorant le confort du voyageur, puisqu'il ne se trouve pas assis sur les "roues". Grâce à ce principe et à la suspension pneumatique des bogies, le TGV offre à 300 km/h un confort équivalent à celui d'une rame "Corail" circulant à 160 km/h.

Certes cette configuration implique que chaque rame a une capacité invariable, entre 370 et 516 places suivant le type de TGV, mais elles sont couplables par deux grâce a un attelage automatique situé dans le nez de chaque motrice. Les convois ainsi formés, ont une longueur comprise entre 400 et 475 mètres. Ce système permet d'adapter plus facilement l'offre à la demande. Ces rames parcourent en moyenne 350000 à 400000 kilomètres par an.

Le prix d'une rame est d’environ 14 millions d'euros, 20 M€ pour un DUPLEX et jusqu'à 32 M€ pour un EUROSTAR.

-Le TGV SUD-EST
 
 

puissance sous 25 kV : 6450 kW
longueur de la rame : 200 mètres
nombre de moteurs : 12
rénovation 1 : 351 places (111 en 1ère)
rénovation 2 : 346 places (70 en 1ère)
masse en charge normale : 418 tonnes
vitesse en service commercial : 270 km/h,
300 km/h pour certaines rames.
107 rames en service
 
 

Les deux premières rames de présérie (Patrick et Sophie) sont sorties d'usine en juillet et décembre 78. Sophie, la rame 02, a parcouru depuis cette date plus de 10 millions de kilomètres, soit 250 fois le tour de la Terre ou 26 fois la distance Terre-Lune. Elles effectueront leurs premiers essais à grande vitesse dans la plaine d'Alsace entre Strasbourg et Mulhouse car la ligne à grande vitesse était en cours de construction. Dés leurs premiers essais, elles atteignent la vitesse de 260 km/h, ce qui laisse augurer aux ingénieurs de la SNCF que lorsqu'ils disposeront de la ligne à grande vitesse, ils pourront atteindre des vitesses que personne n'osait même envisager.

Le TGV SE n'a en fait rien de révolutionnaire par rapport aux autres matériels ferroviaires en service à l'époque, si ce n'est le principe de la rame articulée. En effet, en ce qui concerne la motorisation, on a fait appel à la technique des moteurs à courant continu, certes chère, mais la plus fiable pour l'époque. Le TGV SE n'est en fait que la mise en commun de toutes les techniques classiques et les plus performantes de la fin des années 70. Ces techniques sont tout de même payantes puisque le 26 Février 1981, sur la ligne nouvelle, la rame TGV n°16 bat le record du monde de vitesse sur rails en roulant à la vitesse de 380 km/h, soit plus de 100 km/h au dessus de sa vitesse maximale d'exploitation. Cet exploit fut salué dans le monde entier et montrait au public et futurs clients la marge de sécurité qu’il leur sera offerte en service commercial.

Toutes ces rames sont bicourants et huit d’entres elles sont tricourants (la neuvième, la 112, appartient aux CFF)  pour desservir la Suisse équipée en 15000 volts alternatifs sous une fréquence de 16,7 Hz.

Environ 90 rames sont désormais équipées de la TVM 430 pour pouvoir rouler sur la LGV méditerranée, les autres rames équipées en TVM 300 ne peuvent rouler que sur la LGV SE, sur le contournement de Lyon (jusqu´à Saint Quentin Fallavier) et sur la partie sud de la LGV d´interconnexion en Ile de France (de Valenton à Moisenay).

Le TGV SE fut mis en service le 27 Septembre 1981, il rencontra quelques petits problèmes de jeunesse, somme toute normaux, et qui furent résolus très vite. Le TGV fut rapidement un succès, pour preuve, la ligne nouvelle de 400 kilomètres qui fut entièrement payée par la SNCF (c´est à dire sans faire appel à des fonds publics), fut finie d’être remboursée en 1992.

Forte de ce succès, la SNCF a décidé de remettre ces rames au goût du jour. Elles ont été progressivement repeintes en gris et bleu, refaites entièrement intérieurement, de manière a les uniformiser avec les TGV Atlantique, Réseau et Duplex. Les rames qui circulent sur le TGV Méditerranée ont été modifiées pour pouvoir rouler à 300 km/h et ne comportent plus que deux voitures de première classe. Entre septembre 2002 et fin 2004, les 42 rames "Rénov 2" ont été transférées progressivement à l'EIM TGV du Landy, pour pouvoir assurer les missions intérieures du TGV Nord Europe, ainsi que les missions Nord-Atlantique. Néanmoins, le TGV SE est désormais prêt pour assurer ses bons et loyaux services jusqu'en 2015 (au plus tôt), date de sa radiation définitive du service commercial et de sa probable entrée triomphale au musée du chemin de fer à Mulhouse.

-Le TGV ATLANTIQUE
 

puissance sous 25 kV : 8000 kW
longueur de la rame : 237 mètres
nombre de moteurs : 8
capacité : 485 places (116 en première classe)
masse en charge normale : 490 tonnes
vitesse en service commercial : 300 km/h
105 rames en service
 
 

Le TGV A fut mis en service le 24 Septembre 1989 en direction de la Bretagne et le 30 Septembre 1990 en direction du sud-ouest de la France.

Il n a en fait en commun avec son prédécesseur que le nom générique. Le TGV A roule désormais à 300 km/h, tout en possédant deux voitures de plus que le TGV SE, sa forme est quelque peu différente car son Cx (coefficient de pénétration dans l'air) a été amélioré.

L’informatique embarquée fait son apparition, pour la gestion de l’ensemble de la rame. En effet, toute panne intervenant sur la rame, que ce soit l’isolation d’un bloc moteur suite a une disjonction, ou une simple lampe grillée à la table d’un voyageur, tous ces événements sont automatiquement mis en mémoire dans l'ordinateur de bord. De plus, le contenu de cette mémoire est lu et transmis à l'atelier d'entretien, chaque fois que la rame entre ou sort de la LGV. Ceci permet une gestion plus efficace et plus rapide des réparations a effectuer sur chaque rame lors de son retour en atelier.

Mais, la où la SNCF innove le plus, c'est dans un domaine invisible aux passagers, mais fondamental : la motorisation.

Le TGV A est le premier matériel a utiliser des moteurs triphasés synchrones. Cette motorisation est très intéressante car très économique en entretien, du fait de l'absence de collecteur et de plus ces moteurs ont une puissance massique supérieure à celle des moteurs à courant continu. C'est la raison pour laquelle, le TGV A avec seulement huit moteurs développe une puissance de 10900 chevaux, alors que le TGV SE développe 8800 chevaux avec douze moteurs. C'est grâce à ce type de moteurs, que le 18 Mai 1990, la rame TGV A n° 325 a battu le record du monde de vitesse sur rails en roulant à la vitesse de 515,3 km/h. Ce record, qui est toujours propriété de la SNCF et qui démontrait une fois de plus sa suprématie technique, eut un retentissement mondial et permit la signature de plusieurs contrats à l'étranger.

Les rames TGV A sont équipées de la TVM 300 et une vingtaine d'entre elles ont reçu la TVM 430 pour pouvoir circuler sur les LGV nord et méditerranée. Ces rames assurent aussi les relations Nantes-Lyon, Rennes-Lyon et Nantes-Lille, Rennes-Lille.

Quant à l'aménagement intérieur des rames, il a été conçu en fonction des souhaits de la clientèle. On voit donc l'apparition d'espaces particuliers que ne possédait pas le TGV SE, par exemple le SALON et les voitures CLUB (petits compartiments) en première classe, le KIOSQUE et la NURSERIE en seconde classe.

Huit rames (372 à 379) ont été modifiées pour pouvoir desservir Les Sables d'Olonne par traction diesel, puisque la ligne Nantes-Les Sables d'Olonne n'est pas électrifiée. Entre Nantes et Les Sables, ce sont donc des CC 72000 qui assuraient la traction. Cette expérimentation a pris fin le 11 décembre 2004. L'électrification de cette ligne est prévue pour 2008.

Les premières opérations de rénovation mi-vie des rames TGV A ont commencé début juillet 2001, au rythme d'une rame tous les 50 jours, durée nécessaire des opérations.

A partir de 2004, les rames TGV A et TGV R seront rénovées intérieurement. (dossier de presse)

Le TGV A a connu un succès très rapide, son taux de remplissage étant quasi identique en semaine qu'en week-end, car il dessert 45 % de la population française et du fait de la possibilité d'atteindre désormais l'atlantique en 3 heures.

 Depuis le 16 juin 2002, le TGV A est exclusivement non-fumeur en première classe et l'est en seconde classe depuis le 14 décembre 2003. Cette mesure a été étendue à l'ensemble du parc TGV en première classe à partir du 15 décembre 2002 et depuis le 12 décembre 2004, l'ensemble du parc TGV est non-fumeur.

-Le TGV RÉSEAU
 
 

puissance sous 25 kV : 8800 kW
longueur de la rame : 200 mètres
nombre de moteurs : 8
capacité : 377 places (116 en première classe)
masse en charge normale : 416 tonnes
vitesse max en service commercial : 320 km/h
90 rames en service
 

Ce nouveau type de TGV fut développé pour pouvoir emprunter l'ensemble des LGV de la SNCF. Sa mise en service commercial débuta le 23 Mai 1993 pour le lancement du TGV Nord-Europe. Les TGV R sont fortement dérivés des TGV A, mais les rames ne comportent que huit voitures. Sur le plan technique, les rames TGV R bénéficient d'un certain nombre de perfectionnements tels que:

-l'étanchéité aux ondes de pression des voitures et des cabines de conduite, en vue d'améliorer le confort des voyageurs lors des circulations à grande vitesse dans les tunnels.

-le renforcement de la motorisation synchrone afin de disposer de motrices capables d'effectuer, dans le cadre de leur mission principale, de longs parcours à grande vitesse.

De plus, ces rames ne sont équipées qu'en TVM 430, système désormais adopté pour l'ensemble des nouveaux TGV et LGV en construction et qui reste bien évidemment compatible avec la TVM 300.

Il y a 50 rames bicourants (25 kV 50 Hz,1500 V cc) destinées au seul réseau de la SNCF et 40 rames tricourants (adjonction du 3000 V cc) pour pouvoir circuler sur les réseaux belge et italien (Paris-Turin-Milan).

Elles assuraient, jusqu'à l'arrivée des Rénov 2 et des Duplex, l'ensemble des dessertes du TGV Nord-Europe (Paris-Lille, Arras, Dunkerque, etc..) et toutes les relations transversales (Lille-lyon, Marseille, Montpellier, Nantes, Quimper, Bordeaux, Rouen-Lyon, etc..), la desserte la plus longue étant Bruxelles-Nice (1350 kms), cette dernière relation était aussi assurée par rames Transmanche (TMST) (3203/4, 3225/6 , 3227/28) jusqu´au 10 juin 2001, date à laquelle elles sont allées renforcer le parc des rames Réseau sur l´axe Paris-Lille.

C'est la rame Réseau 531, qui a battu le record mondial d'endurance le 26 mai 2001, en parcourant Calais-Marseille, soit 1067 kms en 3h29 à la vitesse moyenne de 306 km/h .

dossier de presse de l'opération sardine ( Pdf )

-L'EUROSTAR
 
 

puissance sous 25 kV : 12200 kW
longueur de la rame : 394 mètres
nombre de moteurs : 12
capacité : 794 places (210 en première classe)
masse en charge normale : 816 tonnes
vitesse en service commercial : 300 km/h
38 rames en service (16 SNCF, 18 EUKL, 4 SNCB)
 
 
 

Le service EUROSTAR débuta le 14 Novembre 1994. Il relie les villes de Paris à Londres et Bruxelles à Londres, par le tunnel sous la Manche.

L' EUROSTAR a été développé pour pouvoir circuler sur les réseaux français, belge et anglais. Ces rames sont donc équipées du 25 kV 50 Hz pour la France, du 3000 V cc pour la Belgique et du 750 V cc par troisième rail entre la sortie du tunnel et Londres. Les rames de la SNCF ont été modifiées pour pouvoir circuler sous 1500 V cc, afin de pouvoir assurer dés l'hiver 97/98, des dessertes directes de Londres vers les Alpes françaises.

La motorisation est nouvelle et basée sur douze moteurs triphasés asynchrones développant une puissance de 16600 chevaux, nécessaire pour déplacer 816 tonnes à 300 km/h. De plus, comme les moteurs synchrones, ils ne demandent que très peu d'entretien pour une fiabilité accrue par rapport aux moteurs continus.

Toutes ces rames sont équipées en TVM 430 et avec les autres systèmes de signalisation rencontrés sur les trois réseaux concernés. Elles circulent à la vitesse de 160 km/h dans le tunnel sous la Manche. De plus, elles sont étanches aux ondes de pression, à la fumée et sécables au milieu en cas d'incident dans le tunnel. Ceci pour permettre une évacuation plus rapide des passagers, chaque demi-rame étant autonome en traction dans ce cas de figure.

Elles sont composées de dix-huit voitures, six "première classe", deux bars et dix "seconde classe". Ces rames ne sont pas couplables en service commercial à cause de leurs longueurs. Des versions plus courtes ont été développées pour le futur service au nord de Londres, mais celui-ci a été abandonné et les rames revendues à des compagnies anglaises.

Ce service international connaît un succès grandissant en particuliers sur Paris-Londres grâce à ses quatorze aller-retours quotidiens et occupe déjà plus de 70 % du trafic (tous modes confondus) entre ces deux villes.

Actuellement, en terme de temps de transport centre à centre, EUROSTAR fait mieux que l'avion (2 h 35) et avec la mise en service de la totalité de la ligne à grande vitesse coté anglais en 2007, le temps de parcours sera ramené à 2 h 20, ce qui renforcera encore plus son statut de mode de transport de référence pour relier ces deux capitales.

L'EUROSTAR, résultat d'une coopération exemplaire entre la SNCF, la SNCB et BRITISH RAIL, est un matériel qui se distingue de l'ensemble des TGV par sa longueur, sa capacité et sa puissance et qui marquera date dans l'histoire de la grande vitesse ferroviaire.

-THALYS
 
 

puissance sous 25 kV : 8800 kW
longueur de la rame : 200 mètres
nombre de moteurs : 8
capacité : 377 places (116 en première classe)
masse en charge normale : 420 tonnes
vitesse en service commercial : 300 km/h
10 rames PBA en service,
17 rames PBKA en service (7 SNCB, 6 SNCF, 2 NS, 2 DB)
 

Il fut mis en service le 2 Juin 1996 sur Paris-Bruxelles-Amsterdam et il a atteint Cologne (Köln) début 1998, d'ou son surnom de TGV PBKA.

Le service est assuré par deux types de rames, les PBA et les PBKA .

Les rames PBA (Paris-Bruxelles-Amsterdam) sont en fait des TGV R tricourants, dont l'aménagement intérieur est diffèrent et la livrée extérieure est rouge et grise. Thalys est non-fumeur depuis le 13 juin 2004.

Les rames PBKA destinées à la desserte de Cologne ont reçues de nouvelles motrices quadricourants pour pouvoir circuler sur le réseau allemand, alimenté en 15000 volts 16,7 Hz. La traction étant toujours assurée par huit moteurs triphasés synchrones.

De plus le pupitre de conduite est central, comme sur l'EUROSTAR et le DUPLEX, formule qui a été retenue, sauf exception, pour tous les futurs matériels à grande vitesse. Cette solution est justifiée par le fait que la circulation ferroviaire s'effectue à droite en Allemagne et par conséquent toute la signalisation latérale classique est inversée par rapport aux autres réseaux. Cela permet de ne pas trop dérouter les conducteurs lors de leurs parcours à travers plusieurs pays étrangers. Ce problème ne se posait pas avant l'arrivée de la grande vitesse, car les parcours étaient effectués par des conducteurs du réseau étranger traversé. Le changement de conducteur s'effectuant à la frontière, sauf exception rare (les Paris-Bruxelles sans arrêt étaient assurés indifféremment par des conducteurs belges ou français). Cette particularité de la circulation à droite existe aussi en France, en Alsace Lorraine, car cette région était allemande de 1870 à 1918.

THALYS, tout comme EUROSTAR, contribue à la création d'un véritable réseau à grande vitesse européen. Depuis fin 1997, Bruxelles est à 1h25 de Paris, Amsterdam à 4h15, Cologne à 3h50 depuis fin 2002 et lors de l'achèvement de la construction de la LGV en Belgique et au Pays-Bas, Amsterdam et Cologne ne seront plus qu'a 3h15 de Paris.

-Le TGV DUPLEX
 
 

puissance sous 25 kV : 8800 kW
longueur de la rame : 200 mètres
nombre de moteurs : 8
capacité : 516 places (184 en première classe)
masse en charge normale : 424 tonnes
vitesse max en service commercial : 320 km/h
87 rames en service
 
 

Il fut mis en service le 19 Décembre 1996 sur Paris-Lyon et assure aussi la desserte du TGV Med sur Paris-Marseille-Toulon, ainsi que sur Montpellier et Nice certains jours. Il assure aussi les dessertes de ski pour les vacances scolaires.

En ce qui concerne les équipements, le TGV DUPLEX conserve les solutions validées précédemment, c'est à dire moteurs triphasés synchrones, TVM 430 et pupitre de conduite central. Mais la grande nouveauté de ce TGV, c'est le fait qu'il soit à double étage. Son origine remonte à 1985, pour répondre à l'accroissement futur du trafic. L'équation à résoudre étant : comment transporter plus de voyageurs sans augmenter le nombre de rames, sachant qu'on ne peut plus diminuer l'intervalle de temps entre deux convois pour des raisons de sécurité. La solution consiste donc a augmenter la capacité des rames. Le principe de l'augmentation de la longueur des rames est vite écarté, car son corollaire est l'allongement de la longueur des quais. D'une part, c'est trop coûteux, d'autre part on ne peut pas construire des quais d'un demi kilomètre de long dans toutes les gares desservies par TGV. Puisque le TGV ne peut pas prendre de la longueur, il prendra de la hauteur. Mais dés lors se pose un autre problème : comment mettre 40 % de voyageurs en plus dans une rame de 200 mètres sans dépasser la charge maximale de 17 tonnes par essieu, nécessaire à la bonne tenue de la voie à grande vitesse.

La SNCF a donc été conduite a alléger d'une façon importante tous les éléments constitutifs de la rame : la structure, le bogie et ses essieux, les sièges, le câblage, etc.., tout en respectant ou en améliorant la sécurité et le confort.

La structure a donc été réalisée en aluminium, les bogies ont été optimisés permettant un gain de l'ordre de 15 tonnes. Les sièges ont été redéfinis pour permettre un gain de 12 kilogrammes par place, soit plus de 6 tonnes pour l'ensemble de la rame.

De plus de nouvelles dispositions ont été prévues pour améliorer la résistance au choc basées sur deux principes :

-le premier est la création de zones de déformation programmable dans les espaces non habités et le renforcement des zones où se trouvent les passagers et le conducteur.

-le deuxième est l'adjonction entre motrices et remorques de dispositifs d'anti-achevalement des véhicules en cas de choc frontal.

Ces dispositions ont été validées lors d'essais sur des prototypes.

Le TGV DUPLEX est actuellement le système le plus élaboré des TGV, mis à part EUROSTAR, et le restera jusqu'à la mise en service des TGV de quatrième génération aptes à la vitesse de 320-350 km/h.

-Le TGV POS

puissance sous 25 kV : 9280 kW
longueur de la rame : 200 mètres
nombre de moteurs : 8
capacité : 350 places (108 en première classe)
masse en charge normale : 420 tonnes
vitesse max en service commercial : 320 km/h
19 rames en service