Marquant un net recul avec l’arrivée du Francilien, les automotrices de banlieue en acier inoxydable restent encore présentes notamment avec les Z6400 sur la banlieue Saint Lazare, les dernières RIB et Z5300. A l’occasion des 50 ans de carrière des Z5300, Transport Paris retrace près de 70 ans d’histoire de l’utilisation de l’acier inoxydable sur le matériel de la banlieue parisienne.

Z3700 : objectif performance

L’apparition de l’acier inoxydable sur le matériel ferroviaire français est étroitement liée à la modernisation opérée au travers de l’électrification du réseau. Les Chemins de Fer de l’Etat électrifiaient dans les années 1930 l’axe Paris – Le Mans pour améliorer les relations vers la Bretagne. Outre les rapides et express confiés aux 2D25400, l’Etat commandait 20 automotrices légères pour les services complémentaires.

Conçues sous les directives de Raoul Dautry, elles innovaient sous bien des aspects et le terme de révolutionnaire n’est pas galvaudé. Rame articulée de deux caisses reposant sur 3 bogies moteurs, l’utilisation de l’acier inoxydable par Carel et Fouché sous licence Budd procurait à ces automotrices un gain de poids par rapport aux matériaux classiques. Combiné à une forte motorisation de 880 kW pour seulement 78 t, soit 11,42 kW / t, la vitesse maximale de 130 km/h n’était pas difficile à atteindre. S’ajoutaient également les marchepieds rétractables pneumatiques, l’ouverture assistée des portes et un bon niveau de confort.

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Paris Montparnasse - Années 1970 - Dans la gare Montparnasse "version 1965", donc bien avant la couverture des voies, la Z3708 dans sa configuration SNCF, après le retrait du second pantographe et l'installation de feux unifiés en remplacement de l'unique phare central Ouest-Etat. On aperçoit les emmarchement escamotables dépliés pour accéder aux plateformes. En fin de carrière, elles ont été reléguées à des rôles subalternes, mais leurs performances n'ont toujours pas été égalées en France ! (cliché X)

Les Z3700 assuraient d’abord les relations semi-directes vers Chartres et Le Mans, et quelques services omnibus vers Rambouillet. En complément, les 5 Z3800, constituées d’une seule caisse en acier ordinaire avec 750 kW pour seulement 39,4 t (soit une puissance massique colossale pour l’époque de 19,4 kW / t leur permettant d’atteindre 140 km/h en 72 secondes), assuraient le ramassage toutes gares devant le semi-direct avec correspondance en ligne.

Cependant, les Z3700 étaient d’usage mal aisée sur la banlieue puisqu’elles ne comprenaient que 4 portes par face. Avec la densification du trafic après-guerre, un nouveau modèle d’automotrices dut être développé, en lien avec les nouveaux projets d’électrification. Les Z3700 furent en outre reléguées au second plan dans les années 1970 au profit de rames tractées plus modernes, et se contentèrent de tournées sur Chartres et Rambouillet en service omnibus pour finir sur des tournées leur carrière en 1985.

Z5100 : deuxième génération

L’électrification de la banlieue Sud-Est au départ de la gare de Lyon motivait la construction de nouvelles automotrices pour la desserte de la première et de la deuxième zone : pour la grande banlieue, la SNCF se contentait de remplacer les locomotives à vapeur par des machines électriques en tête d’antiques voitures à portières. L’augmentation de desserte sur la banlieue Austerlitz et la migration progressive des automotrices PO-Midi aboutissait à la commande des Z5100 conçues de façon très différente des Z3700. La motorisation intégrale, l’articulation, l’intercirculation, l’emmarchement pneumatique étaient abandonnés. L'augmentation du nombre de portes était censé compenser la moindre performance des rames par des temps de stationnement plus courts, permettant de diminuer le coût de construction des rames. Le bogie Pennsylvania trahissait aussi une conception d'avant-guerre.

La commande des Z5100 fut envisagée dès 1941 mais il fallu attendre le 13 mai 1950 pour que le premier marché de 21 rames à 2 caisses soit signé. Ainsi livrées à partir de 1953, la SNCF signait 4 marchés complémentaires de 1955 à 1961 pour atteindre un volume total de 82 éléments et de 87 remorques. A partir de la Z5155, la transmission de type tramway fut remplacée par une transmission Alben et le freinage fut reconsidéré pour diminuer le niveau sonore.

En 1963, 16 rames de la banlieue Austerlitz furent même dotées d’une troisième remorque, affaiblissant les performances, jugées encore acceptables pour des missions semi-directes en remplacement des Z4100. Mais avec 158 t et seulement 750 kW, la puissance massique passait sous les 5 kW / t. Bref, une conception économique.

Les Z5100 avaient tout de même un aménagement configuré pour la banlieue avec 4 portes de 1,20 m de large, mais un plancher très haut (1,20 m) et 2 marches extérieures seulement pour accéder au train depuis des quais généralement à 380 mm.

Les Z5100 rajeunissaient le matériel de banlieue au sud-est (remplacement de rames à portières et Nord-PLM), au sud-ouest (succession des Z4100) et à l’ouest (retrait des Z3600 ex-Standard 1ère série et de rames à étages). Néanmoins, les Z5100 étaient en net retrait des performances des Z3700.  Elles pouvaient circuler en composition maximale de 12 caisses, utilisée uniquement sur le sud-est. Sur les autres réseaux, la composition était limitée à 9 caisses.

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Paris Gare de Lyon - 2 juin 1988 - Z5115 en queue, une composition de 12 voitures entre en gare de Paris Lyon : le service de grande banlieue jusqu'à Montereau a dû composer avec ce matériel au confort frustre pendant plus de 40 ans, accentuant le décalage avec l'automobile concurrente. © J. Turner

A partir de 1982, les Z5100 allaient prendre le chemin de la province puisque l’arrivée des VB2N et des Z2N devaient donner de l’air dans le parc parisien. Selon la tradition de l’époque, la province finissait d’épuiser le matériel de la capitale. Ainsi, 24 éléments devaient succéder, depuis le dépôt de Tours, aux Z4100 rayonnant autour de Bordeaux, Orléans et Limoges, mais aussi assurer les navettes Tours – Saint Pierre et Orléans – Les Aubrais. Songez un peu à l’attractivité de ce matériel qui assurait au début des années 1990 quelques omnibus Orléans – Brive ! De 1986 à 1990, 6 éléments furent affectés à Vénissieux pour assurer des dessertes en banlieue lyonnaise.

En 1985, 6 rames ont été modifiées pour remplacer les antiques Z1500 (Standard 5ème série) sur Puteaux – Issy Plaine en les raccourcissant à 2 caisses, en ôtant le pantographe et en les équipant de frotteurs pour le captage du 750 V par 3ème rail. Elles furent retirées du service en 1993 lors de la fermeture de la ligne en prélude aux travaux de l’actuel T2. Quant aux dernières Z5100 sous 1500 V, l’heure du retrait sonnait en 1998.

RIB ou comment utiliser efficacement les locomotives

Cherchant à augmenter la productivité de ses locomotives alors même que le renouvellement du parc était particulièrement actif durant les années 1950, la SNCF développait avec les BB16500, puis les BB8500, BB17000 et BB25500 des engins mixtes pour le service marchandises et voyageurs. Cependant, pour cette dernière catégorie, leurs performances réduites (140 km/h) et leur puissance inférieure aux machines de vitesse (BB9200 et BB16000) les écartaient des services nobles. En province, elles concouraient naturellement à certains services omnibus, mais les creux de roulement offerts par le trafic marchandises souvent nocturnes étaient sous-utilisés.

La SNCF décidait donc de mettre à profit ces moyens disponibles en construisant des rames non motorisées pour le service de banlieue. Ainsi naissaient les Rames Inox Banlieue, les RIB, produites par Carel et Fouché. Arrivant sur la banlieue Nord en 1960, deux ans après l’électrification de Paris – Lille, les BB16500 étaient alors judicieusement réutilisées tandis que les rames Nord-PLM commençaient à être radiées. Livrées ensuite sur l’Est avec l’électrification Paris – Strasbourg (également avec des BB16500) puis à Saint Lazare (cette fois-ci avec les BB17000 de l’électrification Paris – Le Havre), les RIB modernisaient plus économiquement le parc banlieue voyant disparaître quantités de voitures héritées lors de la nationalisation : Talbot et rames à étages Ouest-Etat, Nord-PLM, Métallisées Est tombaient face à la déferlante de l’acier inox apportant légèreté et un surcroît de confort par rapport aux séries antérieures.

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La Ferté Gaucher - 29 juillet 1990 - La section Coulommiers - La Ferté Gaucher est fermée depuis plus de 20 ans au trafic voyageurs. Le service était confié en heures de pointe à des voitures RIO à sièges individuels, avec BB67400 ou comme ici une BB66400. © Ph. Richards

Aptes à 120 km/h, ces rames étaient composées de 4, 7 ou 8 voitures dont une équipée pour la réversibilité. Elles furent produites jusqu’en 1980. Une partie des RIB de 1ère série (ou RIB60) a été réutilisée pour les besoins régionaux au travers de la modernisation RIO88 (Rame Inox Omnibus 1988) notamment pour Auvergne, Champagne-Ardenne et Midi-Pyrénées. En outre, en 1979, la Région Nord Pas de Calais commandait 42 segments type RIO78 dans le cadre de son projet de développement des services ferroviaires, précurseur des futurs TER, en réutilisant les BB16500 disponibles la journée. Les RIO étaient également déclinées pour divers services (Métrolor, Métrazur, Stélyrail, grande banlieue parisienne), qui disparaissent avec l’arrivée des générations TER. Elles se différenciaient des RIB par l’adoption de sièges individuels à la place des banquettes. En Ile de France, elles circulaient notamment sur Paris – Provins, Paris – Dreux et Paris – Evreux.

Ces voitures reposaient sur des bogies légers aux roues de faible diamètre pour abaisser la hauteur du plancher. Elles constituaient un net progrès pour le service de banlieue, même si les caisses ne comprenaient que 3 portes par face contre 4 sur les Z5100.

Les RIB sont en cours de radiation : l’arrivée du Francilien entre 2009 et 2012 a permis de limiter temporairement leur utilisation aux lignes Creil – Pontoise et Paris – Crépy en Valois avant qu’une deuxième tranche à livrer à partir de 2016 ne permette leur retrait total sur le Nord. A l’est, ne restent que les prestations en Diesel sur Paris – La Ferté Milon dont le devenir est incertain vue l’obsolescence des BB67400. Enfin, à Saint Lazare, leur réforme devrait être achevée en fin d’année 2015 avec la livraison des 55 Francilien « courts » de la tranche ferme.

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Conflans Fin d'Oise - 26 juin 2011 - Les RIB ont bénéficié en 2002 d'une rénovation importante qui a permis de changer - du moins un temps - leur image avec notamment l'abandon des sempiternelles banquettes en skaï orange au profit de sièges individuels. Portant l'identité de Transilien, elles disparaissent avec l'arrivée des nouvelles rames Francilien. © transportparis

Z5300 : mieux que la Z5100

Poursuivant la modernisation du réseau de banlieue, la SNCF conservait le principe des automotrices en acier inoxydable mais améliorait la rame par rapport aux Z5100 en augmentant la puissance, mais pas l’adhérence en restant sur une seule motrice, ni la puissance massique (1175 kW pour 153,5 t soit 7,65 kW/t) puisque la rame de base passait à 4 voitures.Le premier marché fut notifié le 2 avril 1963 pour 25 éléments. Suivront 6 avenants pour compléter l'effectif, le dernier n'étant passé que le 29 mars 1973.

Les Z5300 livrées à partir de 1965 ont été produites jusqu’en 1975 et ont été destinées non seulement au renforcement des dessertes au sud-est et au sud-ouest, mais aussi à couvrir certaines électrifications, notamment Saint Cyr – Plaisir-Grignon, et des projets de développements comme la branche de la ville nouvelle d’Evry et la transversale rive gauche, futur RER C, intégrant la réélectrification en 1500 V de la ligne des Invalides et la réouverture de la section Pont de Rungis – Massy Palaiseau ou encore l’éphémère service Orlyrail.

Les Z5300 marquaient tout de même quelques progrès : l’accès était plus commode car les caisses abaissées, limitant à une marche intermédiaire la dénivellation sur les remorques et restreignant aux motrices le besoin de franchir deux marches. Suivant le principe retenu pour les RIB, les caisses ne comprenaient plus que 3 portes par face. Les bogies porteurs reconduisaient les principes des premières RIB et des Z6100. En revanche, les bogies moteurs étaient de conception nouvelle.

Elles pouvaient circuler en formation de 4, 8 ou 12 voitures, la composition maximale n’étant atteignable que sur la banlieue sud-est aux quais suffisamment longs.

Les Z5300 ont débuté leur service sur le sud-ouest, où elles reprenaient les dessertes de Dourdan et d'Etampes aux Z5100 en gagnant 10 minutes. Le 26 mai 1968, elles furent même engagées sur un service Paris Orsay - Orléans, en formation à 2 caisses, avec une vitesse maximale portée à 140 km/h, service qui fut étendu jusqu'à Blois et Orléans jusqu'en décembre 1971, remplacé - heureusement ! - par la rame tractée de voitures USI avec le Cyclope (une voiture USI munie d'une cabine de réversibilité). A la fin de 1973, les Z5300 avaient supplanté les Z4100. Un an auparavant, elles avaient été introduites au sud-est.

La mise en service du RER C le 26 septembre 1979 nécessitait pas moins de 133 éléments regroupés aux Ardoines, capitalisant sur l'effectif existant et les dernières livraisons, au titre de la réélectrification de la ligne des Invalides. Cependant, l'arrivée des premières Z2N à partir de 1984 entraînait un reflux, d'abord au sud-est pour entamer la réforme des Z5100, puis sur le réseau Montparnasse dans le même objectif en 1992.

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Coignières - 17 juillet 2012 - Parmi les derniers refuges des Z5300, la banlieue Montparnasse : le transfert de VB2N libérées par la généralisation du Francilien sur la banlieue Nord a permis d'écrémer en grande partie l'effectif, qui assure encore quelques missions d'appoint matin et soir sur Paris - Sèvres. © J. Sivatte

A partir de 1994, les Z5300 purent quitter la banlieue parisienne pour rejoindre Tours et Bordeaux (en 2002) afin de succéder aux Z5100 sur les TER Bordeaux – Langon, Bordeaux – Pointe de Grave, Orléans – Tours, Orléans – Châteauroux, Orléans – Bourges et sur les navettes tourangelles et orléanaises, dans des formations réduites à 3 caisses et avec quelques aménagements de confort comme le remplacement des banquettes par des sièges individuels et l’installation de rideaux aux fenêtres. L’arrivée des Z21500 permit par libération de Z2 de restreindre les prestations des Z5300 aux navettes, disparues depuis le cadencement 2012.

Z6100 : version monophasée

Constituant la version 25000 V des automotrices de banlieue, les Z6100 diffèrent des Z5300 par l’adoption de la même caisse que celle des RIB. Construites à 85 exemplaires après les prototypes Z6000 mettant au point la chaîne de traction, elles ne comprenaient que 3 caisses contre 4 sur les Z5300. Livrées de 1965 à 1971, elles étaient destinées à éradiquer la traction vapeur sur la banlieue Nord qui constitua pendant plus de 45 ans leur terrain quotidien vers Pontoise, Persan, Valmondois, Luzarches, Creil et Crépy en Valois.

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Ermont Eaubonne - 23 mars 2011 - Passant des Z6100 au Francilien, la banlieue Nord a fait un pas de géant dans la modernité... mais n'oublions pas que les Inox ont succédé à la vapeur ! © transportparis

Avec une puissance de 615 kW pour une masse de 107,5 à 113 t, soit au mieux 5,72 kW/t, les Z6100 étaient  sous-motorisées et propices aux enrayages. Aptes à 120 km/h, elles souffraient des limites des bogies conçus pour les RIB : quoique constituant un progrès par rapport à la traction vapeur et aux voitures des années 1920, les RIB allaient rapidement apparaître dépassées au bout de 20 ans de service, mettant en avant la conception rudimentaire et la recherche d’économies, notamment avec une motorisation concentrée sur une seule voiture.

L’arrivée du Francilien à partir de 2009 permit d’éliminer les Z6100 dont certaines furent acquises par les Chemins de fer de Roumanie pour constituer une flotte Intervilles en attendant des matériels neufs, avec une rénovation insolite incluant climatisation et nouveaux sièges adaptés aux grands parcours !

Z6300 : version Saint Lazare

Les Z6300 constituaient la déclinaison courte des Z6100 puisque celles-ci ne pouvaient circuler sur le réseau Saint Lazare en raison de la longueur plus réduite des quais. Les Z6300 étaient conçues dans l’objectif d’utiliser au maximum les 184 m utiles des quais de Paris Saint Lazare, avec un élément de 60,1 m contre 74,5 m pour les Z6100. Compte tenu des courbes de plus faible rayon, les caisses réduites de 4 m en longueur permettaient de gagner 13 cm en largeur avec 2,98 m au lieu de 2,85 m pour les Z6100 et les RIB. En outre, la marche intermédiaire était mobile afin de desservir des quais bas de 55 cm et des quais hauts d’un mètre.

Z 6300 at Paris St Lazare

Paris Saint Lazare - Fin des années 1960 - Les Z6300 étaient non seulement adaptées aux quais plus courts de la gare Saint Lazare avec leur caisse de longueur réduite mais aussi à la desserte de quais hauts et bas. Ici, le marchepied intermédiaire est en position haute. Le troisième rail est encore présent dans cette époque de transition entre le 750 V et le 25000 V. (cliché X)

 Livrées à partir de 1967 avec l’électrification Paris – Le Havre, elles concouraient au retrait des voitures Talbot et à étages sur Paris – Mantes par les deux rives de Seine et Paris - Pontoise. Elles devaient aussi prendre la succession des Standard sur le groupe IV Paris – Argenteuil et assurer la desserte de Gisors à partir de 1982, date de l’électrification de la section Pontoise – Gisors.

En 1989, l’interconnexion du RER A sur Cergy et Poissy entraîna une recomposition de la desserte banlieue de Saint Lazare qui libérait des Z6300, peu appréciées compte tenu de leur confort spartiate. Elles furent envoyées à Thionville pour assurer des dessertes TER et diminuer l’usage d’autorails sur les lignes électrifiées. Même chose l’année suivante autour d’Amiens. Cependant, les deux Régions prenant en mains les TER eurent pour priorité d’éliminer ces rebuts parisiens avec les commandes de la nouvelle génération TER, notamment les TER2N. Cessant leur service en 2003 à Paris, les Z6300 étaient réformées en 2008 à Thionville.

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A nos lecteurs : il manque au tableau ci-dessus la cote de largeur des Z3700. Si vous la connaissez, merci de nous la communiquer pour compléter les données.

Z6400 : l’aboutissement

Notre dossier sur les Z6400.