Войти
Экспериментальный локомотив JetTrain компании Bombardier совершил поездку по Северной Америке в попытке поднять популярность этой технологии в обществе. JetTrain был экспериментальной концепцией высокоскоростного пассажирского поезда, созданной Bombardier Transportation в попытке сделать высокоскоростной поезд европейского типа более привлекательным с финансовой точки зрения для пассажирских железных дорог на всей территории Северная Америка. Он был разработан для использования тех же вагонов LRC наклоняемых, что и поезда Acela Express, которые Bombardier построила для Amtrak в 1990-х годах. которые использовали полностью электрические локомотивы. В отличие от Acela, электрически от воздушных линий, JetTrain использовал бы комбинацию газотурбинного двигателя мощностью 4000 лошадиных сил (3,0 МВт), маломощного дизельного двигателя, редуктор и два генератора для питания тяговых электродвигателей. Это позволило бы ему работать на высоких скоростях на неэлектрифицированных линиях.
Турбинные двигатели используют до 65% своей общей генерируемой мощности для работы компрессора в передней части двигателя. Это означает, что когда двигатель работает на холостом ходу, при отсутствии полезной выработки энергии, двигатель все еще сжигает 65% топлива, которое он мог бы использовать на полной скорости. Это делает газотурбинные двигатели привлекательными только в тех случаях, когда они работают на высоких установках мощности в течение длительных периодов времени, как в случае с самолетами, выработкой электроэнергии или поездом дальнего следования. Они, как правило, непривлекательны в ролях, где обычна работа с низким энергопотреблением, поэтому они также были неудачными в автомобилях.
Когда топливо для реактивных двигателей было очень дешевым в 1950-х и 60-х годах, механические преимущества двигателя - присущая ему простота и очень легкий вес - компенсировали возросшие затраты на топливо. В 1950-х и 60-х годах были представлены несколько конструкций низкоскоростных поездов с турбинным двигателем, включая как пассажирские, так и грузовые двигатели. Ряд высокоскоростных пассажирских поездов также проектировался в 1960-х годах, в том числе UAC TurboTrain в Северной Америке, британский Advanced Passenger Train (APT) и французский TGV 001.
К 1970-м годам, особенно после нефтяного кризиса 1973 года, этих преимуществ уже было недостаточно для преодоления возросших затрат на топливо, и большинство конструкций поездов на базе турбин исчезло. В то время как два больших класса междугородних железнодорожных вагонов с газотурбинным двигателем (ETG и RTG) продолжали использоваться во Франции примерно до 2000 года, и TGV, и APT перешли на полностью электрический режим с установкой воздушных линий <56.>поддержать их. В Северной Америке, где финансирование модернизации железнодорожных линий было ограничено, работа на электричестве была только вариантом для наиболее загруженных маршрутов и остается редкостью. Канадская национальная железная дорога (CN) и Via Rail продолжали эксплуатировать свои TurboTrains в начале 1980-х, прежде чем они также были заменены дизель-электрическими агрегатами, такими как поезд LRC.. Amtrak продолжала эксплуатировать турболинеры Rohr примерно до 2003 года. (Turboliner )
Еще одно изменение, которое произошло за последние несколько десятилетий, - это широкое использование и стандартизация мощности головной части (HEP) для обеспечения электричеством остальной части поезда для работы систем экологического контроля и развлекательных систем. Поскольку эти требования к мощности довольно стабильны, даже когда поезд припаркован, нередко использовать отдельный двигатель только для этого.
Концепция JetTrain расширяет эту идею, используя тот же двигатель HEP для обеспечения движущей силы во время работы на малых оборотах, избегая проблем с топливной эффективностью турбины при низких настройках мощности. В концепции JetTrain используется только этот двигатель, когда он движется по территории станции и по распределительным станциям. Когда поезд покидает распределительную станцию, появляется газотурбинный двигатель мощностью 3750 кВт (5029 л.с.) Pratt Whitney Canada PW150 (называется ST40 в этой роли), запускается и поезд разгоняется до рабочей скорости. Турбинный двигатель адаптирован для эксплуатации на вертолете, благодаря более чем 50-летнему опыту разработки в этой области для повышения его эксплуатационной эффективности и надежности. Он адаптирован для работы на обычном дизельном топливе для локомотивов, поэтому не нужно строить специальные заправочные станции для использования турбинных локомотивов на существующих железнодорожных линиях. Один только дизельный двигатель может управлять поездом со скоростью до 50 км / ч (31 миль / ч) в пустом состоянии, а турбина увеличивает эту скорость до 240 км / ч (149 миль / ч). Два двигателя соединены вместе в единой коробке передач, которая приводит в действие генератор для подачи энергии на четыре тяговых двигателя, идентичных таковым в полностью электрическом Acela Express. Генератор - это двигатель от поезда TGV, работающий в обратном порядке по сравнению с нормальным режимом работы, где вместо того, чтобы быть подключенным к электроэнергии и производить вращение, он вращается и вырабатывает электроэнергию.
Основным преимуществом использования турбины для высокоскоростной части является ее небольшой физический размер и легкий вес. Турбинный двигатель размером с обычный офисный стол и весит всего 400 кг (882 фунта), в то время как обычный дизельный двигатель той же мощности имеет длину около 5 м (16 футов) и весит до 10000 кг (22046 фунтов).). Использование турбины снижает вес силовых автомобилей; Вес автомобиля JetTrain составляет 215 000 фунтов (97,5 т), а неподрессоренная масса на ось составляет 5 530 фунтов (2 508 кг). Это можно сравнить с широко используемым EMD F40PH, который весит 260 000 фунтов (117,9 т) при нагрузке на ось 8 540 фунтов (3,9 т). Это уменьшение массы на ось создает значительно меньшую нагрузку на рельсы, позволяя поезду двигаться на более высоких скоростях без изменения рельсового полотна.
С одним силовым вагоном, буксирующим семь пассажирских вагонов, JetTrain может проехать 170 км. / ч (106 миль / ч), хотя его максимальная "скорость баланса" составляла 220 км / ч (137 миль / ч). С двумя силовыми вагонами, один спереди и один сзади, поезд мог развивать скорость 240 км / ч (149 миль в час) с максимальной скоростью 265 км / ч (165 миль в час). Полный поезд обычно состоит из двух силовых вагонов, по одному с обоих концов, а также до 11 пассажирских вагонов. Наклоняемые пассажирские вагоны - это версии тех, что использовались на Acela, их происхождение восходит к наклоняемому поезду LRC Bombardier, представленному в 1980-х годах. В сфере высокоскоростных пассажирских перевозок JetTrain был бы очень эффективным. Благодаря более легкому весу и современному двигателю, JetTrain имеет выбросы парниковых газов на 30% ниже, чем дизельный агрегат, работающий на тех же скоростях. Двигатель практически бесшумен даже на полной мощности: в эксплуатации поезд такого же объема, как и у полностью электрического Acela.
Органы управления JetTrain JetTrain возник в 1997 году в Программа высокоскоростных железных дорог следующего поколения Федерального управления железных дорог (https://ieeexplore.ieee.org/document/395175 ) по разработке технологий высокоскоростных поездов для обслуживания на маршрутах за пределами Северо-восточного коридора - где объем маршрутов может быть недостаточно большим, чтобы сделать электрификацию вариантом. FRA искало промышленного партнера, который был бы готов инвестировать в соотношении 50/50, и официальный представитель FRA Уоррен Фтау прокомментировал: «Bombardier - это компания, которая вышла на первый план, когда мы заявили, что заинтересованы в реализации этого проекта.. Мы считаем, что этот проект имеет большой потенциал для предоставления высокоскоростных услуг, которые люди по всей стране выражают желанием ». Окончательное соглашение было подписано в октябре 1998 года, при этом FRA и Bombardier вложили по 13 миллионов долларов каждый в первый прототип локомотива, который был построен на новом заводе Bombardier Mass Transit Corporation в Платтсбурге, Нью-Йорк.
Опытный образец локомотива был завершен в июне 2000 года. Он включал турбинную силовую установку, но не реализовывал подход с тихоходным дизельным двигателем. Испытания на безопасность начались летом 2001 г. на испытательном треке Пуэбло, Колорадо, Федерального управления гражданской авиации, где он достиг максимальной скорости 156 миль в час. Затем прототип совершили поездку по потенциальным высокоскоростным объектам. Их основной целью был Florida Overland Express для пассажирских перевозок между Орландо и Тампой в США. В поддержку этой программы прототип посетил Майами 7 октября 2003 года и Орландо 11 октября. Первоначально система Флориды должна была открыться в 2009 году, но в 2004 году на референдуме было отказано в финансировании после начала этапов детального проектирования.
В Канаде Bombardier и Via Rail представили предложение использовать JetTrains на загруженном участке Квебек-Сити-Виндзорский коридор компании Via в рамках их предложения ViaFast, но не смог получить финансирование от национального правительства. В январе 2008 года премьер-министры Онтарио и Квебека объявили технико-экономическое обоснование коридора, дающее высокоскоростным поездам еще один шанс. Институт Ван Хорна также завершил совместно с Bombardier исследование относительно пригодности услуги JetTrain между двумя крупнейшими городами в Альберте, Эдмонтоне и Калгари. Другие возможности включали новые линии в Техасе и Лас-Вегасе.
В Великобритании JetTrain был предложен в качестве замены дизель-электрическому двигателю со скоростью 125 миль в час HST. Австралийские железнодорожные журналы предложили JetTrain в качестве жизнеспособного варианта для высокоскоростных поездов в Австралии в дополнение к XPT (версия британской HST) и Tilt Train.
, недавно начатому Bombardier. беседы с правительством штата Юкатан в Мексике по поводу разработки. Проект направлен на соединение столицы штата Мерида с туристическими курортами Ривьеры Майя, такими как Канкун и руинами майя Чичен-Ица . По словам губернатора Ивонн Ортега, поезд должен работать на дизельном топливе со средней скоростью 100 миль в час, для чего Bombardier сочла подходящим использование JetTrain.
Демонстрационный турбинный локомотив в настоящее время используется (2019) хранится в Транспортном испытательном центре в Пуэбло, штат Колорадо, в ожидании неизвестного будущего.
