KRKDPWP

Shinkansen PROJEKT 300X

Równocześnie z serią 500, zamierzano opracować pociąg, który byłby sumą dotychczasowych doświadczeń uzyskanych podczas testów oraz normalnej eksploatacji jednostek już eksploatowa­nych.

Te ambitne plany, nazwane 300X, ziściły się wkrótce jako kolejna seria z rodziny Shinkansen – 700, którą JR-Centralna opracowała wspólnie z JR-Zachodnią.

Podczas realizacji projektu zamierzano opracować:

  • system, który gwarantowałby stabilność pociągu przy jeździe z dużymi prędkościami;
  • nowy system hamulcowy dla pociągu dużych prędkości;
  • nową aerodynamiczną formę pudła pociągu, z wykorzystaniem już posiadanych wyników badań, zamierzano także dołączyć techniki symulacji i modelowania komputerowego.

W porównaniu z wagonami z pociągu serii 300, wagony skrajne w 300X miały 27,2 m długości zamiast 26,1 m, nato­miast środkowe – długość identyczną – 25 m. Jednak nowe technologie budowy pudła (jako materiału użyto lekkich stopów stali) spowodowały, że pudła były lżejsze, co skutkowało mniej­szym naciskiem na oś 8,0–9,0 t zamiast wcześniejszych 10,1 t dla ezt Shinkansen serii 300. Do jednostek serii 300X pudła wykonywało sześciu producentów. Na podstawie wyników badań wózków na stanowisku technicznym z prędkościami 500 km/h zwiększono bazę wózka z 2500 mm do 3000 mm w celu zapew­nienia stabilności podczas jazdy. W pociągu 300X zastosowano także poduszki powietrzne jako jeden ze stopni zawieszenia, jed­nak dla zwiększenia stabilności jazdy z dużymi prędkościami, umieszczono je 1,7 m ponad główką szyny, nie 1,0 m, jak to miało miejsce w jednostkach serii 300. W niektórych wagonach zastosowano także siłowniki hydrauliczne, wymuszające przechył pudła podczas jazdy pociągu po łukach. 300X był napędzany sil­nikami asynchronicznymi o mocy 500 kW każdy, sterowanymi za pomocą systemu VVVF (wszystkie osie w pociągu 6-wagonowym były napędzane), co pozwoliło bez problemów uzyskiwać pręd­kość 350 km/h.

Problemem przy prędkościach rzędu 300 km/h jest duża wrażliwość pociągu na wszelkie nierówności toru, a także wibra­cje np. na wiaduktach (zwłaszcza na przęsłach), po których poru­sza się pociąg, istotny jest zatem sposób mocowania szyn do podkładów. Podczas realizacji projektu 300X opracowano nowy, elastyczny sposób mocowania szyn do podkładów, a także za­montowano wkładki antywibracyjne na stalowych mostach. Zmian doczekał się także system ATC, który przystosowano do prędko­ści powyżej 270 km/h – zamontowano urządzenia, tzw. transpon­der, kontrolujące ruch pociągów (po jednym urządzeniu na odci­nek blokowy). W porównaniu z wcześniejszą wersją ATC, nowy system w większym stopniu opierał się na elektronice, a mniej na urządzeniach mechanicznych, natomiast zastosowany na liniach Shinkansen umożliwiał większą płynność przy zwiększaniu czy zmniejszaniu prędkości pociągów, a także zapewniał ciągłe moni­torowanie poruszającego się pociągu. Innym problemem były występujące w górzystej Japonii licz­ne tunele, istotne zatem było zapewnienie aerodynamicznych kształtów pudła pociągu w celu zmniejszenia oporu aerodyna­micznego i zminimalizowanie skutków powstającej fali powietrza, którą powodował pociąg podczas jazdy w tunelu, co także nieko­rzystnie oddziaływało na pociąg. W tym celu, na podstawie bry­tyjskiej technologii AEA, opracowano system VAMPIRE (Vehicle Dynamic Modelling Package in a Railway Enviroment). Ów sys­tem umożliwiał przeprowadzanie symulacji komputerowych i do­kładne zrozumienie zjawisk, które mają miejsce podczas jazdy pociągu w tunelu.

Testy pociągu 300X rozpoczęły się w styczniu 1995 r. po­czątkowo z prędkością poniżej 270 km/h między stacjami Shizu­oka i Hamamatsu na linii Tōkaidō. Testy z prędkością 350 km/h były możliwe jedynie na 25-kilometrowym odcinku linii Tōkaidō, wolnym od tuneli, między stacjami Kioto i Maibara. Ogółem w celu przetestowania pociągu wykonano na przełomie trzech lat około 600 prób (około dwóch – trzech na tydzień). Zdecydowano się przeprowadzić testy w czasie normalnego kursowania pocią­gów Shinkansen (około 100 par dziennie), nie natomiast jak do­tychczas w godzinach 0.00–6.00, gdy zamykano linię Shinkan­sen dla ruchu. Podczas testów wypróbowano działanie nowego systemu ATC – pociąg rozpędzał się do 270 km/h, mijał pierwszy transponder, który zezwalał maszyniście na jazdę powyżej 270 km/h i osiągnięcie założonej prędkości (350 km/h). Po prze­jechaniu około 20 km drugi transponder wysyłał odpowiednie sy­gnały maszyniście, aby rozpoczął proces hamowania tak, aby po minięciu drugiego transpondera pociąg poruszał się z prędkością nie większą niż 270 km/h. Pociąg 300X już w maju 1995 r. roz­począł jazdy próbne z prędkościami powyżej 270 km/h, nato­miast 21.09.1995 r. osiągnął prędkość 354,1 km/h. W kwietniu 1996 r. rozpoczęła się druga faza testów, zwiększono wówczas prędkość maksymalną i 26.07.1996 r. osiągnięto prędkość 443,0 km/h. Przyspieszanie od prędkości 140 km/h do 350 km/h odbywa się w czasie 200 s, tj. około 10 km/h w czasie 1 s, pręd­kość 200 km/h pociąg osiąga po 65 s, 250 km/h – 107 s, nato­miast 300 km/h – 150 s.

 

Ów sys­tem umożliwiał przeprowadzanie symulacji komputerowych i do­kładne zrozumienie zjawisk, które mają miejsce podczas jazdy pociągu w tunelu.

 

Więcej w artykule pod linkiem

Szukaj

Partnerzy

Aktualności

UIC, Międzynarodowy Związek Kolei i Stowarzyszenie Amerykańskiego Transportu Publicznego (APTA) ogłosiły, że Stany Zjednoczone będą w tym roku gospodarzem Światowego Kongresu Kolei Dużych Prędkości (UIC HIGHSPEED 2012), który odbędzie się w dniach 10-13 lipca w Filadelfii.

Więcej…

Technika

Pomysł nowych pociągów łączących Paryż, Brukselę, Amsterdam i Kolonię powstał już w latach 80. XX w. w ramach porozumienia między kolejami francuskimi (SNCF), belgijskimi (SNCB/NMBS), holenderskimi (NS) i niemieckimi (DB).

Więcej…