Наука и техника, 2007 № 07 (14) - [31]
Высокоскоростной электрический транспорт представляет собой совокупность подвижного состава, направляющей его путевой структуры и системы электроснабжения. Подвес транспортного средства и его перемещение относительно путевой структуры со скоростью более 200 км/ч осуществляется либо системой «колесо-рельс» в сочетании с управляемым электроприводом на базе ротативных (вращающихся) электрических машин, либо магнитолевитирующей системой в сочетании с управляемым электроприводом на базе линейных двигателей. Первый из перечисленных выше видов будем в дальнейшем именовать высокоскоростным колесным транспортом (ВСКТ), а второй — высокоскоростным магнитным транспортом (ВСМТ). По таким показателям, как скорость и степень использования перспективных технологий, эти два вида транспорта можно условно расположить на двух уровнях.
На первом уровне стоят высокоскоростные колесные поезда. Их скорость — 250–300 км/ч. Это японские Shinkansen, французские TGV, германские ICE. При их создании ничего принципиально нового предложено не было, а лишь доводились до совершенства имеющиеся в железнодорожном транспорте технологии. Но по таким параметрам, как энерговооруженность, массогабаритные показатели, ходовые и энергетические характеристики, последние модели высокоскоростных колесных поездов перечисленных выше типов находятся на уровне изделий современной автомобильной и аэрокосмической промышленности. А по такому показателю, как безопасность, даже превосходит их.
Более высокий уровень занимает высокоскоростной магнитный транспорт. Его скорость — 500 км/ч. Это принципиально новый вид транспорта — фундаментальная новинка в области транспортных технологий. Новизна состоит в том, что подвес, направление и движение поезда обеспечивается здесь не взаимодействием колеса с рельсом, а бесконтактным способом — посредством магнитного поля.
Поезд серии 500 сети Shinkansen на станции в Токио
Поезд серии 700 сети Shinkansen
Поезд TGV Thalys
Высокоскоростной колесный транспорт состоит в коммерческой эксплуатации с 1964 года. За этот сравнительно короткий интервал времени он утвердился на рынке транспортных услуг таких стран, как Япония, Франция, Германия, Нидерланды, Бельгия, Швейцария, Италия, Испания, Дания, Швеция, Норвегия, Австралия. Сейчас ведутся работы по его внедрению в США, Канаде, Южной Корее, Китае. Здесь коснемся только высокоскоростных поездов Японии, Франции и Германии, так как они в полной мере характеризуют уровень развития этой транспортной технологии.
Высокоскоростные поезда Shinkansen начали курсировать между Токио и Осака, отстоящих на расстоянии 515 км, с октября 1964 года. Сейчас общая протяженность железных дорог Синкан-сен составляет более 2300 км. Термин Shinkansen был определен в мае 1970 года в опубликованном законе «О создании общенациональной сети Shinkansen следующим образом: так принято именовать железнодорожную магистраль, большую часть протяженности которой поезд в состоянии следовать со скоростью 200 км/ч. На магистрали Shinkansen в настоящее время эксплуатируются 11 типов поездов нескольких поколений. Ключевыми являются поезда серий: 0; 300; 500; Е4; 700.
Высокоскоростные пассажирские поезда TGV (аббревиатура французских слов Train a Grande Vitesse — поезд высокой скорости) эксплуатируется на железных дорогах Франции и многих стран Европы, начиная с 1981 года. За это время создано три поколения высокоскоростных поездов TGV. Все эти три поколения базировались на принятой в 1974 году концепции создания поездов постоянной составности сочлененной конструкции (то есть опирание концов смежных промежуточных вагонов на общие тележки) при локомотивной тяге с размещением тягового электрооборудования на концевых вагонах. Это дало возможность уменьшить число тележек и, как следствие, — массу состава, снизить положение центра тяжести вагонов (уровень пола вагона над УГР составил всего 0,9 м), обеспечить жесткое соединение вагонов. Такие технические решения обусловили снижение сил основного сопротивления движению (аэродинамического, сопротивления от внутреннего трения в подвижном составе, а также от взаимодействия состава и пути), и тем самым обеспечили достижение высоких скоростей. Этими мероприятиями были созданы также условия для повышения динамической устойчивости поезда, стабильности хода при высокой скорости и уменьшения динамических воздействий движущегося поезда на путь.
На поездах TGV Atlantique и TGV Reseau были установлены рекорды для железных дорог как максимальной скорости, так и средней скорости движения пассажирских составов.
Первый рекорд (скорость 515,3 км/ч) был достигнут на поезде TGV Atlantique № 325 18 мая 1990 г. в 10 ч. 06 мин. вблизи станции Вандом (166,8 км от Парижа). Серийный поезд бы/i модифицирован. Число промежуточных вагонов было сокращено с 10 до 3.
Рекорд средней скорости движения 305,5 км/ч был установлен 26 мая 2001 года поездом TGV Reseau № 531 при прохождении пути между Кале и Марселем длиной 1067,2 км за 3 часа 29 мин. 36 с.
Уже сейчас более 300 поездов TGV курсируют между столицами и крупными городами Европы. Поезда Eurostar обслуживают перевозки по тоннелю под Ла-Маншем между Францией и Бельгией с одной стороны и Великобританией — с другой. Высокоскоростной поезд Thalys связывает между собой Париж-Брюссель-Кельн-Амстердам (РВКА).
