Высокоскоростные поезда

Железнодорожное путешествие со скоростью 500 км/ч

Когда уэльсец Ричард Тревитик 21 февраля 1804 года впервые представил паровоз, он набирал скорость 8 км/ч. В 1815 году, англичанин Джордж Стефенсон сделал первый в мире работающий паровоз, заказанный ему Келлингвортской каменноугольной копью. В 1825 году, он создал первый пассажирский поезд, который, используя паровой двигатель, разгонялся до скорости 25 км/ч. Сегодня, поезда могут "летать" по путям со скоростью 500 км/ч. И, в "полетах", которые они осуществляют, они не контактируют с рельсами.

Нужда в скорости на рельсах

Эта нужда возникла, когда японцы, 1 октября 1964 года, собрали шинкасен - Поезд-Пуля, для того, чтобы отметить таким образом, первые азиатские олимпийские игры, проходившие в Токио. Пуля-Поезд доказал, что польза от скоростных поездов не только в их удивительных качествах, но и в доходе, который они приносят.

В начале 70х, французы построили TGV (Train a Grande Vitesse). TGV - французский вариант быстроходных поездов. В сущности их более 350. Немецкий ICE3, построенный компанией Сименс, развивает скорость 330 км/ч. Юростар комфортабельно переносит 700 пассажиров со скоростью 300 км/ч, используя два своих 12,200 кВт двигателя. Сименс и французская Альстром объединились над работой испанского Talgo, который будет преодолевать расстояния со скоростью 350 км/ч. В Австралии, скоростной TGV выйдет на линию Сидней-Канберра, со скоростью 360 км/ч в 2004 году. В США, Acela будет "летать" по путям со скоростью 320 км/ч. Даже Китай планирует выпуск нового "скоростника", чтобы преодолевать дистанцию 1,280 км между Бенджингом (Пекин) и Шанхаем. Скоростные поезда также есть и в Британии, Италии, Бельгии, Голландии, Швейцарии, Тайване и Южной Корее. Но, наверное все же, Япония более известна своими суперскоростными поездами, развивающими скорость 552 км/ч.

Юростар
Юростар, используя свои 12,200 кВт двигатели может перевозить 766 пассажиров со скоростью 300 км/ч

Технология

Чтобы достигнуть ошеломляющих скоростей, нужна разработка нового вида путей.

Пути для TGV - это сваренные рельсы установленные на бетоно-металлических узлах, находящихся на тонких поддерживающих балластах. Сочетание изогнутых полотен и подъемов виражей позволяет развивать высокие скорости: 5 км радиус в этом случае будет узким. Вместо установки собственных шасси на каждый отдельный вагон, они прикрепляются почти жесткой сцепкой к двухосной платформе между ними.

Маглев - система, при которой поезд движется над рельсами, используя элестромагнитные силы между сверхпроводящими магнитами, установленными на поезде и катушке, установленной по путям на земле. Когда магнит проходит с большой скоростью, из катушки вырабатывается электрический ток, впоследствии временно работающем как электромагнит. В результате, получаются силы, толкающие сверхпроводящий магнит вверх в то время как другие силы тянут вниз, отсюда левитация Маглев. отталкивающая и притягивающая силы, вырабатывающиеся между магнитами толкают Маглев с огромной скоростью вперед.

TGV Атлантик
TGV Атлантик, рассчитан на 485 мест при скорости более 300 км/ч. В 1990 году он достиг скорости 515 км/ч.

Удивительные полеты

Как ни странно, Маглев не дотрагивается до рельс когда он едет. Это сверхпроводники позволяют ему держаться над рельсами. поезд Сименс-Альстром находится на высоте 1 см над путями. Японский шинкасен - на высоте 10 см. Шинкасен, прежде чем набрать скорость 100 км/ч и подняться над рельсами, использует свои колеса. На скорости, сверххолодный сжиженный гелий уменьшает потерю энергии в магнитном поле. Европейская модель использует обычные, но дает возможность сразу же подниматься.

Разработка Маглев была начата в 1962 году, и к 1970 году изучение электродинамических систем всплывания, использую сверхпроводящие магниты пошло по нужному руслу. Первое испытание было проведено в 1979 году. В декабре 1986 года, трехвагонный поезд набрал скорость 352,4 км/ч. В декабре 1997, поезд MLX01 с пассажирами достиг скорости 531 км/ч, без пассажиров - 550 км/ч. В следующем году, испытание двух поездов, проходящих мимо с относительной скоростью 966 км/ч прошли успешно. В марте 1999 года, пятивагонный MLX01без пассажиров достиг скорости 548 км/ч. В апреле, тот же поезд с пассажирами установил невероятнейший рекорд скорости - 552 км/ч.

А как он останавливается?

TGV имеют динамические тормоза с тормозными колодками для экстренного торможения. Локомотив снабжен четырьмя дисками на ось и дублирующей тормозными колодками. Тормоза для колеи с магнитной индукцией планируются для следующих моделей. Маглевы замедляют ход также как и ускоряются - используя сверхпроводящие магниты.

Высокоскоростные линии полностью находятся под надзором и пути поддерживаются в лучшем состоянии. Хоть и были случаи крушения, почти за два десятилетия ежедневной деятельности, жертв не было.

На высоких скоростях не возможно читать предупреждающие сигналы. Вся информация и сигналы поступает непосредственно на бортовые мониторы в кабине. Практически все высокоскоростные поезда с цифровым управлением, предназначенные действительно для цифрового века.

японский поезд Шинкасен  E2  - права на фотографию  принадлежат DAJ Fossett 1998
Скоростной Шинкасен Е2, идущий из Нагано в Токио
Фото DAJ Fossett

Проходя по путям

В 1815 году локомотив Джорджа Стефенсона вышел на рельсы шириной 1,42м. Позже он добавил к этой ширине еще 3 см, что и стало железнодорожным стандартом (1,44 м).

В декабре 1830 года, поезд "Best Friend of Charleston", проехал с вагонами по железной дороге Южной Каролины и представил железную дорогу в Америку.

Первый американский локомотив назывался Том Тамб, построенный Питером Купером.

В 1888 году, Фрэнк Дж. Спрэгью построил первую уличную электрическую железную дорогу. Ее протяженность была 19 км. Находилась она в Ричмонде, Вирджиния, США. Однако, первый электровоз был построен лишь в 1895 году.

Дизельные поезда появились в 1925 году. Самый быстрый в мире дизельный поезд - русский ТЭП80, разгоняющийся до скорости 273 км/ч.

8 декабря 1872 года французский TGV 001, снабженный газовой турбиной достиг максимальной скорости 318 км/ч.

TGV Атлантик 18 мая 1990 года достиг скорости 515 км/ч.

В апреле 1999 японский Маглев с 5 вагонами поставил мировой рекорд скорости - 552 км/ч.

Термин локомотив означает лишь тот силовой агрегат, который может быть отсоединен от вагонов.

Завоеватели открытого моря