Наклонный поезд - Tilting train

Японец KiHa 283 серии наклоняемый DMU, ​​который может наклоняться до 8 ° (6 ° при нормальной работе)
Чешка Пендолино поезд : ČD Класс 680 в июле 2006 г.
Швейцарец SBB RABDe 500 на Железнодорожная линия Хауэнштайн в мае 2007 г.

А опрокидывающийся поезд поезд, который имеет механизм, позволяющий увеличивать скорость на регулярной железнодорожные пути. Когда поезд (или другое транспортное средство) на скорости движется по кривой, объекты внутри поезда воспринимают центробежная сила. Это может привести к тому, что пакеты будут скользить или сидящие пассажиры будут чувствовать себя сдавленными подвесным подлокотником, и стоящие пассажиры потерять равновесие. Наклонные поезда предназначены для противодействия этому; наклонив тележки внутрь кривая он компенсирует перегрузку. Поезд может быть сконструирован так, чтобы силы инерции вызывали наклон (пассивный наклон), или он может иметь механизм с компьютерным управлением (активный наклон).

Первый пассив опрокидывающаяся конструкция автомобиля был построен в США в 1937 году, а улучшенная версия была построена в 1939 году. Начало Второй мировой войны положило конец разработке. Тальго представила версию, основанную на их шарнирно-сочлененная тележка дизайн в 1950-х, и эта концепция нашла применение в ряде коммерческих служб. Среди них был ОАК TurboTrain, который был первым (хотя и недолговечным) наклонным поездом, поступившим на коммерческую службу в 1968 году в США и Канаде. Параллельные эксперименты в Японии и Италии через серию 591[1] и Fiat Y 0160 превратился в очень успешный 381 серии который начал свою службу в 1973 году и работает до сих пор; и Пендолино Семейство в настоящее время используется в 11 странах с 1976 года. У всех них были проблемы с короткими поворотами, такими как на подстанциях, где они имели тенденцию раскачиваться. Кроме того, из-за того, что каретки всегда разворачивались наружу, они придавали больший вес за пределами поворота, что ограничивало их улучшение скорости поворота примерно до 20%.

Начиная с конца 1960-х гг., Британская железная дорога начали эксперименты со своими Улучшенный пассажирский поезд (APT), которая стала пионером концепции активного наклона. При этом использовались гидроцилиндры на днище кареток, чтобы наклонять их, вращая вокруг их центральной точки, а не раскачиваясь наружу. Это имело то преимущество, что тележка удерживалась по центру над тележками, что уменьшало нагрузку на рельсы и могло быть отключено при перемещении переключателей. Из-за длительных задержек тестовые испытания APT не начинались до 1981 года, а коммерческая эксплуатация была начата лишь ненадолго в 1985 году. К этому времени канадский LRC design стал первым поездом с активным опрокидыванием, который поступил в коммерческую эксплуатацию, начиная с По железной дороге в 1981 г.

Fiat разработали дизайн Pendolino, превратив его в самый успешный тип наклоняемого поезда, в Европе действует более 500 поездов. Концепция активного тильта в целом была независимо разработана многими компаниями. Сегодня широко используются активные системы наклона.

дизайн

An ICE-T (Класс DB 411) покидает кривую, показывая автомобили, наклоненные под разным углом.

Самолеты и велосипеды наклоняются внутрь на поворотах, но автомобили и поезда не могут сделать это самостоятельно. Автомобили с высоким центром тяжести, совершающие крутые повороты на высоких скоростях, могут опрокинуться. Для облегчения поворотов внешний край проезжей части высокоскоростной автомагистрали или рельсы железной дороги могут быть наклонены (приподняты) вверх по кривой. Комбинация наклона и центробежной силы объединяются для создания эффективного ускорения, которое распространяется вниз через пол, уменьшая или устраняя любой боковой компонент.

Конкретный угол наклона («вираж») определяется предполагаемой скоростью транспортного средства - более высокие скорости требуют большего крена. Но с растущим желанием в 1960-х и 1970-х годах построить сети высокоскоростных железных дорог, возникла проблема: величина наклона, подходящая для высокоскоростных поездов, будет чрезмерной для низкоскоростных местных пассажирских и грузовых поездов, разделяющих линии. Япония рано скоростной поезд усилия 1960-х годов позволили избежать этой проблемы, проложив совершенно новые линии в рамках усилий по повторной калибровке, а Франция TGV следовал той же схеме. Другие операторы не имели такой роскоши и обычно ограничивались гораздо более низкими скоростями.

Национальная железная дорога Испании RENFE взяли отечественное изобретение, Тальго, и превратил его в надежный высокоскоростной поезд для железной дороги с низкой плотностью движения. Британские железные дороги вложили значительные средства в технологию опрокидывания поездов, чтобы преодолеть ограничения железнодорожной сети, расположенной в населенных пунктах с ограниченным пространством.[2] Италии Trenitalia и Японские национальные железные дороги использовали технологию наклона для ускорения экспрессов на обычных путях по гористой местности.[3]

Наклонные поезда призваны помочь уменьшить воздействие центробежная сила на человеческом теле, но они все еще могут вызывать тошнота, проблема, которая часто наблюдалась на ранних «пассивных» поездах с наклоном, которые точно уравновешивали внешнюю силу. Эффект может ощущаться при максимальной скорости и наклоне, когда комбинация наклона внешнего вида и отсутствия соответствующей боковой силы может сбивать с толку пассажиров, как у "захватывающая поездка ".

Более ограниченный и медленный наклон может быть достигнут с помощью активных или «принудительных» механизмов наклона. В поездах, использующих эти механизмы, наклон инициируется компьютерами, которые «заставляют» тела поездов наклоняться под определенными углами на основе информации о пути. Эта информация может храниться на борту или обнаруживаться с помощью датчика в передней части поезда или с помощью Автоматическая остановка поезда маяки. Небольшая задержка в реакции на эту информацию приводит к короткому периоду боковой силы, пока автомобили реагируют. Было обнаружено, что когда автомобили наклоняются только в начале поворотов, а не во время поворота, укачивания не было.[4] Исследователи обнаружили, что если наклонное движение уменьшается, чтобы компенсировать 80% или меньше боковой кажущейся силы, пассажиры чувствуют себя в большей безопасности. Кроме того, укачивание на наклонных поездах можно существенно устранить, отрегулировав время наклона вагонов при входе и выходе из поворота.

Аналогичная технология, широко распространенная в Азии и Океании, известная как контролируемый пассивный наклон, достигает аналогичного эффекта за счет использования бортовых компьютеров для ограничения наклона, инициируемого по инерции (как в традиционном пассивном наклоне). Автоматическая остановка поезда маяки используются для информирования компьютеров о точном местонахождении этих поездов и ограничения естественного наклона до углов, указанных в данных пути.

Скоростные поезда

Смотрите также: Высокоскоростная железная дорога
Синкансэн серии JR N700 - первый наклонный поезд в высокоскоростной сети Японии.

А высокоскоростной опрокидывающийся поезд представляет собой наклоняемый поезд, который работает с высокой скоростью, обычно определяемой Европейский Союз чтобы включить 200 км / ч (124 миль / ч) для модернизированной трассы и 250 км / ч (155 миль / ч) или быстрее для новой трассы.[5]

Поезда с опрокидыванием, работающие со скоростью 200 км / ч (124 миль / ч) или более на модернизированных путях, включают Acela Express в США X 2000 г. в Швеции Пендолинос и Супер Вояджеры на Главная линия западного побережья в Великобритании, а ICE TD в Германии (два последних - дизельные).

Некоторые старые высокоскоростные линии были построены для более низких скоростей (≤ 230 км / ч (143 миль / ч)); новые поезда с наклоном могут поддерживать на них более высокие скорости. Например, японцы Синкансэн серии N700 может наклоняться до одного градуса на Токайдо Синкансэн, что позволяет поездам поддерживать скорость 270 км / ч (168 миль / ч) даже на поворотах с радиусом 2500 м (8200 футов), максимальная скорость которых ранее составляла 255 км / ч (158 миль / ч).

Многие высокоскоростные поезда предназначены для работы на специально построенных высокоскоростных линиях, а затем продолжают движение по устаревшим линиям, независимо от того, модернизированы они или нет. Если устаревшие линии оправдывают это, поезд с опрокидыванием может работать на более высоких скоростях на последнем, даже если он ниже нормального порога 200 км / ч (124 миль в час), при работе со скоростью 250 км / ч (155 миль в час) или быстрее, обычно с наклон отключен на высокоскоростных линиях.

История

Маятниковая машина

CBQ No. 6000, один из трех экспериментальных автомобилей Pendulum, в Ванкувере в 1940-х годах.
Основная статья: Маятниковая машина

Первой экспериментальной концепцией поворотного поезда была маятниково-подвесные "кресельные" вагоны разработан Pacific Railway Equipment Company. Первый прототип с шарнирно-сочлененной тележкой был построен в 1937 году и испытан на Железная дорога Атчисон, Топика и Санта-Фе этот год. В 1939 году компания построила еще три предсерийных модели, используя более обычные продольные тележки, и они нашли применение в Сан-Диеган, среди прочего. Установленный на высоких рессорах, автомобиль наклонялся внутрь на поворотах, чтобы уравновесить косяк с наведенной центробежной силой. Открытие Вторая Мировая Война предотвратил любые немедленные заказы, и эта концепция больше не использовалась в послевоенную эпоху.

SNCF эксперимент

В 1956 г. SNCF экспериментировал с самоходной маятниковой машиной, в которой также использовалась центробежная сила. Этот эксперимент продемонстрировал необходимость активной системы подвески для наклона кузова тренера.

Talgo Pendular

Talgo Pendular в Праге, 1993 г.

Испанский Тальго Компания представила первую широко успешную систему с общей тележкой, которая позволяла соединять вагоны сквозным образом, используя одну тележку, вместо того, чтобы каждая машина имела свои собственные тележки на обоих концах. Такая конструкция снижает вес и снижает износ рельсов.

В начале 1950-х гг. RENFE экспериментировали с легковыми автомобилями, в которых тележка Talgo сочеталась с новой системой пассивного наклона. В этой системе использовалась большая А-образная рама, соединенная с центром тележки, высота которой была равна высоте автомобилей. В верхней части A была система подшипников, к которой прикреплялись автомобили, а также система пружин и демпфирования для плавного движения. Поскольку автомобили были соединены в этой высокой точке, они могли качаться в любую сторону вокруг оси подшипника, и это заставляло их естественным образом раскачиваться наружу на поворотах.

Первым испытанием Talgo в США было Джон Куинси Адамс с участием Фэрбенкс-Морс П-12-42 проверено Нью-Йорк, Нью-Хейвен и Хартфордская железная дорога в 1957–1958 гг. Из-за технических проблем и шаткого финансового положения железной дороги Нью-Хейвена поезд был отложен. Идея заинтересовала Чесапик и железная дорога Огайо, кто начал разработку того, что станет ОАК TurboTrain используя ту же систему. TurboTrain поступил на вооружение в США и Канаде в 1968 году.

Первой успешной европейской конструкцией наклонно-поворотного поезда была Тальго в Испании, разработанный в 1970-х годах как легкий и скоростной поезд с пассивным наклоном. Испанская национальная железная дорога, RENFE, широко приняла систему, но изначально была ограничена Пиренейским полуостровом.

Первое полностью коммерческое применение пассивных наклонных поездов появилось в начале 1980-х годов с Talgo Pendular. В настоящее время Talgo находится в 21-м поколении продукции. Поезда Talgo эксплуатируются в различных частях Европы и построены по лицензии в Латинской Америке и Азии. В Северной Америке Amtrak использует поезда Talgo в Каскады сервис на Северо-Западе.

Первой серией наклоняемых машин Talgo были «маятниковые», начиная с 400-й серии.

ОАК TurboTrain

Turbo оставался на вооружении в Канаде до 1980-х годов, и его можно увидеть здесь, в VIA Rail ливрея.

Первым поездом с опрокидыванием, который поступил на регулярную работу в Северной Америке, был United Aircraft TurboTrain, использован Канадские национальные железные дороги в 1968 году.[нужна цитата ] по праву считаться первым в мире эксплуатируемым опрокидывающимся поездом. Это обеспечило ежедневное обслуживание между Монреаль и Торонто на скорости 160 км / ч, пока не был заменен на Бомбардье LRC поезда в 1982 году, достигнув максимальной скорости 225 км / ч во время канадских испытаний. United Aircraft Turbos также использовалась компанией Amtrak между Бостоном и Нью-Йорком. У UAC Turbos был механизм пассивного наклона, основанный на расположении четырех стержней, и они вдохновили второе поколение Талго поезда.

Пендолино

ETR 401 возле Анконы
600 ETR, на вооружении с 2006 года.

В Италии исследования наклонного поезда начались в середине 1960-х годов, и концепция была запатентована в 1967 году двумя инженерами Fiat, занимающимися железнодорожными материалами, Франко ди Майо и Луиджи Сантанера. Был построен и испытан ряд прототипов, в том числе автомотрис (самоходный) производный от ALn 668, дизельный автомобиль ALn 668 1999 года, оснащенный откидными сиденьями для проверки конкретных эффектов активных технологий наклона. Первым работающим прототипом с откидывающимся кузовом был ETR Y 0160, автомобиль с электрическим приводом, выпущенный компанией FIAT в 1969 году. Это был первый, кого окрестили Пендолино.

Этот проект привел к постройке всего ЭВС в 1975 году. ETR 401, построенный в двух единицах компанией FIAT. Один был введен в эксплуатацию 2 июля 1976 г.Анкона (позже расширен до Римини ) линия, обслуживаемая Итальянские государственные железные дороги. Между Ромой и Анконой (км. 295) поезд ехал 2 часа 50 минут, в то время как обычные поезда ехали 3 часа 30 минут. В поезде было четыре вагона, и он в основном считался передвижной лабораторией новой техники. Первоначально ETR 401 задумывался как первый из четырех поездов, но правительство потеряло интерес к проекту из-за финансовых проблем, и охрана была временно прервана, так как в 1983 году движение и поезд использовались в демонстрационных кампаниях. в зарубежные страны, такие как Германия, Швейцария, Чехословакия и Югославия. Второй агрегат был построен для обслуживания широкой колеи. RENFE Испанские линии, 1977 год, под ником Platanito. Обслуживание длилось недолго, потому что проблемы с испанскими трассами сделали Platanito мало полезным.

Новый интерес итальянского правительства к проекту в середине 1980-х годов и внедрение новых технологий привели к пересмотру проекта ETR 401 с электронными системами, что привело к внедрению несколько более совершенных 450 ETR, первый Pendolino, поступивший на регулярную службу в мире. ETR 450 характеризуется конфигурацией из 8 вагонов и максимальным наклоном, уменьшенным до 8 ° с 10 ° ETR 401, по соображениям безопасности и комфорта, ETR 450 может проехать по линии Рим-Милан менее чем за четыре часа на скорости до 250. км / ч. Число пассажиров увеличилось с 220 000 в 1988 году до 2,2 миллиона в 1993 году.

В 1989 году уже старые технологии, концепции некоторых частей ETR 450 и внедрение новых технологий тяги привели к разработке следующего поколения, результатом чего стало ETR 460, стилизованный Джорджетто Джуджаро, поезд, который начал обслуживание в 1996 году. Несмотря на то, что в ETR 460 возникли технические проблемы, он представил несколько нововведений, таких как более мощные асинхронные двигатели переменного тока. Кроме того, поршни, приводящие в действие опрокидывание, были размещены в тележке, а не по бокам кузова: это позволило реорганизовать вестибюли и зоны салона, повысив комфорт. Соединение тележки с кузовом чрезвычайно просто и легко выполнить, что дает очевидные преимущества при техническом обслуживании.

ETR 460 поддерживает нагрузку на ось на чрезвычайно низком уровне (14,5 т / ось), что позволяет поезду преодолевать кривые до 35% быстрее, чем обычные поезда междугородного сообщения (локомотив плюс вагоны). Тело, которое эксплуатирует большие алюминий экструзия технологии, имеет существенную модульность и обеспечивает чрезвычайно низкую осевую нагрузку при полном соблюдении самых высоких стандартов безопасности и позволяет наилучшим образом использовать пространство с различными габаритами нагрузки.

ETR 460 был построен всего в 10 единицах. Улучшенные версии включают ETR 470 для итало-швейцарской компании Cisalpino - ETR 460 France, позже названный ETR 463, используемый FS на маршруте Milan Lione, и ETR 480, использован Trenitalia под итальянскими высокоскоростными линиями переменного тока. Всего для FS было построено 34 электропоезда серии ETR 460/470/480.

Разработка технологии Pendolino продолжалась на итальянских заводах Alstom и в следующем поколении, New Pendolino, был доставлен в Трениталию и Чизальпино как 600 ETR и ETR 610 с 2006 г.

Итальянские Pendolinos и их производные до сих пор представляют собой наиболее популярное решение для активного опрокидывания пассажирских поездов. Технология, которая используется до сих пор, почти такая же, как и разработанная Fiat Ferroviaria в 1960-70-е гг.

Британская версия Pendolino, Британский железнодорожный класс 390, представляет собой наклоняемый электрический поезд со скоростью 225 км / ч (140 миль / ч), управляемый Аванти Западное побережье. Поезд известен как Класс 390, и работает на Главная линия западного побережья (Лондон Юстон к Glasgow Central, Ливерпуль Лайм Стрит и Манчестер Пикадилли ). Самолеты класса 390 были введены в эксплуатацию в 2001 году, и только один из них потерпел крушение. Из-за ограничений на передачу сигналов скорость в обычном режиме работы самолетов класса 390 ограничена 201 км / ч (125 миль / ч).

Японский дизайн

Серия 381, первый электромобиль с опрокидывающимся двигателем, поступивший на регулярные рейсы во всем мире.

Поезда с опрокидыванием уже давно являются опорой экспресс-перевозок на обычных скоростях в Японии, узкая колея сеть. Междугородний Электрическая железная дорога Одакю начали первые японские эксперименты по технологии наклона в 1960-х годах, установив пневматические тележки на свои электрические железнодорожные вагоны,[6] в то время Японские национальные железные дороги впервые применили технологию пассивного наклона на своих экспериментальных электромобилях серии 591, имея в виду услуги коммерческой экспресс-доставки на горных трассах.

Первый коммерческий наклоняемый электропривод в Азии был введен в эксплуатацию в 1973 году как 381 серии EMU на Синано ограниченные экспресс-услуги, работающие в холмистой местности Главная линия Тюо между Нагоя и Нагано, и все еще работает на "Якумо "служба на Линия Хакуби несмотря на его недостатки в качестве езды и повышенный износ гусеницы из-за механизма наклона, допускающего наклон до 5 °.

DMU серии JR Shikoku 2000 преодолевает крутой поворот на сети горных железных дорог Сикоку.

В последние годы Японские национальные железные дороги, эксперименты с механически регулируемым пассивным наклоном - комбинацией, известной как `` управляемый пассивный наклон '' (制 御 付 き 自然 振 子 式), где наклон инициируется пассивно, но контролируется (и замедляется) компьютерами с помощью механической активной подвески - кульминацией постприватизации DMU серии 2000, построенный для JR Сикоку и представил на Shiokaze и Нанпу ограниченные услуги экспресс-доставки в 1990 году. С устранением проблем, связанных с тошнотой во время езды и уменьшением износа рельсов, преимущества наклонных поездов в горных районах страны Датчик мыса (1067 мм) железнодорожная система вскоре стала очевидной, и с тех пор эти «полуактивные» наклоняющиеся поезда получили широкое распространение в поездах с ограниченным доступом по всему архипелагу. Особенно хорошо известные дизельные и электрические примеры этого поколения наклонных поездов включают: JR Хоккайдо с KiHa 281 серии, JR Восток с E351 серия, JR Central с 383 серии, JR Сикоку с 8000 серии, и JR Кюсю с 885 серии.

Это поколение дизайнов пользуется некоторой популярностью за рубежом - серия 8000 служит основой Электрический наклонный поезд построен для Queensland Rail сеть Cape Gauge. 885 серия, построенная как часть Hitachi A-поезд семейство, служит основой тайваньского поворотного электропоезда серии TEMU1000 для Taroko Express услуги, а также некоторые варианты без наклона, включая Британский железнодорожный класс 395 и Британский железнодорожный класс 801.

Тайваньская серия TEMU1000, основанная на серии JR Kyushu 885

Более поздние разработки пневматической активной подвески - на основе DB Класс 403 построенные десятилетиями ранее - создано поколение поездов с более ограниченным углом наклона (около 2 °), но более экономичных в строительстве и более простых в обслуживании. Экспериментальный 300X серии построен в 1995 году. N700 серии, первое прибыльное предприятие Синкансэн в 2007 году. Синкансэн стропы - которые не получили бы особой выгоды с механическими механизмами наклона из-за их и без того пологих кривых, которые в любом случае допускают высокие скорости - позволили повысить комфорт езды, уменьшить износ гусениц и немного более высокие скорости, что привело к увеличению частоты. Простота этой технологии позволила уменьшить частные операторы представить наклоняемые поезда, такие как Odakyu 50000 серии VSE роскошный экскурсионный экспресс с активной подвеской, введенный не для увеличения скорости, а для повышения комфорта езды; и даже достаточно дешево, чтобы применяться к пригородному транспорту, например JR Хоккайдо с KiHa 201 серия, что улучшило скорость и частоту на Саппоро Частично неэлектрифицированная система пригородных железных дорог. На сегодняшний день это также одно из немногих применений технологии наклона в пригородных поездах «метро».

KiHa 201 DMU - уникальное применение технологии активной подвески в пригородном поезде.

Немецкие образцы

DB DMU 611 508 в Нюрнберге
An ICE TD на регулярной службе в 2002 г.

Deutsche Bundesbahn начали испытания наклоняемых поездов в Германии со своим класс 634 в 1967 году, когда некоторые DMU класса 624 были оснащены пассивными системами наклона. Поскольку пассажиры почувствовали укачивание, технология наклона была отключена, а затем удалена. Испытания продолжились на прототипах следующих класс 614 единиц, но из-за вновь неудовлетворительных результатов серийные образцы поставлялись без системы наклона.

Еще один ранний поезд с технологией наклона был Deutsche Bundesbahn с класс 403 (сегодня этот номер используется ДВС 3 ) Скоростной ЭВС. После его InterCity услуг до 1979 года, он также использовался для трансфера из аэропорта между Дюссельдорф и Франкфурт (смотрите также: Сервис AiRail ). Класс 403 мог наклоняться на 4 °, но фиксированные пантографы ограничивали его до 2 °. Вскоре после того, как поезд был введен в эксплуатацию, технология опрокидывания была отключена, поскольку многие пассажиры испытали укачивание из-за слишком низкой точки поворота.

Следующая попытка была предпринята с использованием DMU и хорошо зарекомендовавшей себя итальянской гидравлической системы активного наклона. В период с 1988 по 1990 год DB сдано в эксплуатацию 20 класс 610 единицы для быстрого регионального движения. На этот раз результаты были вполне удовлетворительными и позволили значительно сократить время работы. За классом 610 последовали класс 611 который в основном был построен для той же цели (быстрое региональное сообщение со скоростью до 160 км / ч (99 миль в час) по извилистым неэлектрифицированным линиям). Система наклона Class 611 была электрической, с максимальным наклоном 8 °, на основе военной технологии от Леопардовый танк. Однако после ввода в эксплуатацию в 1996 году у этого класса из 50 единиц возникли проблемы как с недавно разработанной системой наклона, так и с шасси и осями, поэтому он был признан неудачным. Система наклона не использовалась до 2006 года, когда усиленные оси и обновления системы наконец решили проблемы. Учитывая эти проблемы, DB заказала полную реинжиниринг, в результате чего была разработана класс 612. Начиная с 1998 года DB ввела в эксплуатацию 192 единицы. Система опрокидывания была надежной, но когда в 2004 году в ряде колесных пар были обнаружены трещины, снова пришлось заменить колеса и оси. Сегодня класс 612 вернулся к работе с опрокидыванием и составляет основу быстрого регионального обслуживания DB на неэлектрифицированных линиях. Дополнительные единицы были проданы Хорватия, где они используются для сервисов InterCity.

Наконец, в 1999 году DB смогла использовать технологию наклона для своих InterCityExpress услуги, когда с класс 411 и 415 введен в эксплуатацию электрический скоростной опрокидывающийся поезд. В то время как классы с 401 по 403 (без технологии наклона) должны были охватывать недавно построенные или модернизированные высокоскоростные линии со скоростью до 300 км / ч (186 миль / ч) (класс 403), классы 411 и 415 с максимальной скоростью 230 км / ч ( 143 миль в час) были разработаны для старых извилистых магистралей. Всего построено 60 классов 411 и 11 классов 415 (укороченная версия). Оба класса надежно работали до конца 2008 года, когда во время плановой проверки на оси были обнаружены трещины.[7] Механизм наклона отключен 23 октября 2008 г.[8] значительно сократились интервалы технического обслуживания, что привело к серьезным сбоям в обслуживании.[9]

Большая часть технической схемы заимствована из ДВС 3. Австрии ÖBB в 2007 году приобрела три блока, эксплуатируя их совместно с DB для обслуживания рейсов из Германии в Австрию. Хотя БД присвоила имя ICE-T классу 411/415, Т изначально не обозначал наклон но для Triebwagen (самоходный автомобиль), так как отдел маркетинга DB сначала посчитал максимальную скорость слишком низкой для присвоения бренда InterCityExpress и поэтому планировал называть этот класс IC-T (InterCity-Triebwagen).

Скорее неудачной оказалась адаптация класса 411/415 для дизельных двигателей. Всего в 2001 году введено в эксплуатацию 20 единиц. Дрезден –Мюнхен линия, но эти класс 605 Блоки (ICE-TD) испытывали проблемы с самого начала. После поломки оси в 2002 году все оставшиеся 19 единиц (один упал с рабочей платформы) были выведены из эксплуатации. Несмотря на то, что через год поезда снова были допущены к эксплуатации, DB сочла их эксплуатацию слишком дорогостоящей. В 2006 году эти поезда использовались для цепей усилителей, а с 2008 года они работают на Гамбург –Копенгаген маршрут.

Легкий, быстрый, удобный

Через Rail Canada LRC

В 1966 году консорциум канадских промышленных фирм начал рассматривать возможности конкурента TurboTrain с традиционными двигателями, который в конечном итоге превратился в LRC (Легкий, Быстрый, Комфортный) в начале 1970-х. В этой конструкции также использовалась система активного наклона, но совершенно иной формы, чем у ATP. Тележки двигались по двум С-образным каналам, установленным поперек верха тележек. Наклон осуществлялся толкателями, которые толкали днище каретки из стороны в сторону по этим каналам.

Компания Amtrak экспериментировала с LRC в 1980 году, но через семь лет отказалась от нее. В Канаде он вступил в строй в 1981 году, обогнав ATP и став первой действующей системой активного наклона. Каретки LRC остаются в эксплуатации и сегодня, хотя механизмы наклона снимаются для снижения веса и затрат на техническое обслуживание.[10]

С тех пор Bombardier использовала обновленные версии вагонов LRC для Amtrak с Acela Express, третье поколение опрокидывающихся ДВС, новое поколение скоростных британских поездов (Супер Вояджер ) и экспериментальный JetTrain.

Улучшенный пассажирский поезд

Основная статья: Улучшенный пассажирский поезд

Advanced Passenger Train (APT) изначально был экспериментальным проектом компании Британская железная дорога, с поездом поступление на вооружение в 1984 г.. Хотя в конечном итоге этот поезд был заброшен, он стал пионером в использовании активного наклона для преодоления крутых поворотов на более высоких скоростях, чем предыдущие поезда с пассивным наклоном. По разным причинам политического и технического характера после годовой эксплуатации поезд был снят.

В 1970-х и 1980-х годах British Rail требовала усовершенствованный скоростной поезд для преодоления крутизны и извилистости в Великобритании. Викторианская эпоха железнодорожная система. Скорость обычных поездов была ограничена из-за извилистого характера сети.

APT-P

Инженеры на исследовательский отдел, открытый в 1964 году, уже проводил фундаментальные работы по динамике транспортных средств, а APT в некоторой степени являлся их продолжением. Существующий отдел главных механиков и электромехаников был проигнорирован новым проектом, что вызвало недовольство его инженеров. Работа включала эксперименты с алюминиевыми кузовами, турбинами, подвеской и тележками, а также с активным наклоном.

APT-E (E для экспериментального) был оснащен газовыми турбинами; АПТ-П (П для прототипа) был электрическим. Поезд без опрокидывания был разработан, чтобы побить британский рекорд скорости на железных дорогах. Наклон поездов с использованием пассивного наклона не был чем-то новым, но он был редкостью и не получил широкого распространения. Инженеры решили, что активный наклон - ключ к преодолению поворотов на гораздо более высоких скоростях.

Поезд имел гидродинамические тормоза и легкие шарнирно-сочлененные кузова с двумя силовыми вагонами в центре поезда. Когда прототипы были построены, отработаны и испытаны, команда инженеров по разработке была распущена, а поезда передали для сборки внутреннему инженерному отделу British Rail.Инженеры-разработчики перешли к различным областям, в то время как British Rail преобразовала поезд в серийную модель. Инженеры BR, которые практически не принимали участия в разработке поезда, изменили некоторые основные и проверенные инженерные аспекты. Например, вместо хорошо отработанной и проверенной гидравлики заменили активный механизм наклона на пневматический (пневматический).

Поезда были введены в эксплуатацию в 1981 году, но практически сразу сняли с эксплуатации. Во время первоначальных тестов некоторые пассажиры жаловались на тошноту из-за наклонного движения. Впоследствии выяснилось, что этого можно было предотвратить, немного уменьшив угол наклона, чтобы все еще оставалось некоторое ощущение поворота. Поезда APT-P были незаметно вновь введены в эксплуатацию в середине 1984 года и курсировали регулярно в течение года, при этом проблемы с прорезыванием зубов были устранены. Тем не менее, политическая и управленческая воля к продолжению проекта путем создания запланированных серийных автомобилей APT-S испарилась из-за внутреннего инженерного руководства, которое чувствовало пренебрежение и игнорирование проекта, который они не разрабатывали. Несмотря на конечный успех, в 1985 году компания British Rail свернула проект, скорее по политическим, чем техническим причинам.

Большая часть технологий, разработанных для силовых автомобилей, впоследствии была использована в InterCity225 без опрокидывания. Британский железнодорожный класс 91 локомотивы, которые работают на Главная линия восточного побережья маршрут из Лондона в Лидс и Эдинбург.

X 2000 г.

Шведский X2 на Graversfors

В 1990 г. Шведские железные дороги представил высокоскоростной сервис под названием X 2000 г.. В поезде используется активная система наклона, обеспечивающая более высокие скорости (200 км / ч или 124 миль в час) на стандартном пути.

TGV Pendulaire

В 1998 г. SNCF поддался политическому давлению (тентованный поезд представлял реальную угрозу для выделенной сети высокоскоростных линий TGV) и ввел в эксплуатацию экспериментальный маятник TGV. Кренились только пассажирские прицепы, в то время как у двух большегрузных машин не опрокидывались тележки. Следуя программе испытаний, он был преобразован обратно в Поезд ТГВ-ПСЕ.

InterCity Neigezug

В SBB RABDe 500 в 2004 году

В Швейцарии появился первый в истории опрокидывающийся поезд на своей территории (не считая Цизальпино, который прибыл в Швейцарию в 1996 году) 28 мая 2000 года. ICN (InterCity Neigezug, или InterCity Tilting Train) была изготовлена ​​Bombardier, включая систему наклона, разработанную SIG (сегодня ALSTOM). Он начал обслуживание на линии с Женева через Биль /Bienne и Цюрих к Санкт-Галлен. Это был главный перевозчик на национальной выставке. Expo.02.

Бомбардье СуперВояджер

Дизель-электрический привод Британский железнодорожный класс 221 обслуживать Холихед, Честер, Бангор и Wrexham.

Технологии

An Электрический наклонный поезд. В 1999 году электрический опрокидывающийся поезд установил австралийский рекорд скорости 210 км / ч, что сделало его самым быстрым узкоколейным поездом в эксплуатации.
В X 2000 г. тренироваться в турне по США в Union Station, Чикаго, Иллинойс в 1993 году. Это составное изображение показывает, насколько поезд может наклоняться в любом направлении.
Демонстрация технологии наклона SBB RABDe 500 на стенде.

Многие проблемы с укачиванием связаны с тем фактом, что традиционные сервосистемы неадекватно реагируют на изменения сил траектории, и даже небольшие ошибки, будучи незаметными, вызывают тошноту из-за своей незнакомой природы. Оригинал Fiat ETR 401 использовал индивидуальные гироскопы в каждом вагоне, поэтому неизбежно было отставание, хотя тошнота не была серьезной проблемой с этим поездом. В APT Предполагалось, что эта проблема будет решена за счет использования гироскопов на концах поезда и системы управления «ведущий / ведомый», определяющей «кривую наклона» для всего поезда. Казалось бы, технология той эпохи не могла реализовать эту технику так, как требовалось.

Современные поезда с опрокидыванием получают выгоду от современной обработки сигналов, которая определяет линию впереди и может прогнозировать оптимальные сигналы управления для отдельных вагонов. Жалобы на тошноту по большому счету ушли в прошлое.

Некоторые наклонные поезда ходят узкоколейные железные дороги. В Японии в горных районах проходит много линий с узкой колеей, и поезда с наклонной колеей созданы для движения по ним. В Австралии услуга между Брисбен и Кэрнс посредством QR Tilt Train утверждает, что является самым быстрым узкоколейным поездом в мире со скоростью 160 км / ч (99 миль в час). В Электрический наклонный поезд также является рекордсменом самого быстрого узкоколейного поезда по максимальной испытательной скорости, достигающей 210 ​​км / ч.[11]

Опрокидывающие поезда по всему миру

Virgin Trains ' Класс 390 Pendolino это флагманский поезд Главная линия западного побережья в Соединенном Королевстве
Талго 350 поезд как используется на испанском языке AVE высокоскоростные линии
Шведский X2 тентованный поезд
Синкансэн серии E5

Поезда с опрокидыванием силами инерции (пассивный наклон):

  • Тальго XXI (Испания)
  • ОАК TurboTrain (США, Канада)
  • JNR 381 серии (Япония), введенная в 1973 году бывшей Японской национальной железной дорогой. В настоящее время используется JR West для Якумо ограниченные экспресс-услуги.

Поезда с опрокидыванием, инициируемым силами инерции, но управляемым компьютером:

Поезда с активным наклоном, управляемым сенсорной информацией, предоставленной акселерометры:

  • LRC разработан MLW перед покупкой Bombardier (Канада)

Поезда с опрокидыванием, управляемым компьютером:

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ プ ロ ト タ イ プ の 世界 - Мир прототипов (по-японски). Япония: Коцу Симбунша. Декабрь 2005. С. 12–19. OCLC  170056962.
  2. ^ «Скоростной опрокидывающийся поезд на рельсах». Новости BBC. 12 декабря 2005 г.
  3. ^ Валенти, Майкл (1998). «Опрокидывающиеся поезда сокращают время в пути». Машиностроение. Архивировано из оригинал 4 июня 2011 г.
  4. ^ «Новое исследование показывает, как избавиться от укачивания в опрокидывающихся поездах». Медицинская школа Икана на горе Синай. 4 августа 2011 г.
  5. ^ «Общие определения высокой скорости». Международный союз железных дорог. Получено 13 мая 2009.
  6. ^ 「小田急 座談 (Часть 1) 車 両 編」 、 『ピ ク ト リ ア ル カ イ ブ ス セ レ ク シ ョ 第 1 号 、 電 車 2002 、 9 月 、 6–16 頁
  7. ^ "Das Geheimnis der Achse". Süddeutsche Zeitung (на немецком). 22 ноября 2008 г. Архивировано с оригинал 20 февраля 2009 г.
  8. ^ "Weisung für Triebfahrzeugführer der ICE-T vom 23. Oktober 2008" (PDF).[постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ "Neigung zum Riss". Süddeutsche Zeitung (на немецком). 26 октября 2008 г. Архивировано с оригинал 29 октября 2008 г.
  10. ^ «Все канадские железнодорожные инновации от крыши до колес» (PDF). VIA Rail. Весна 2009 г.
  11. ^ «Самый быстрый в мире на узких трассах - National - www.smh.com.au». www.smh.com.au. Получено 27 июн 2017.

внешние ссылки