Войти
Четыре рекорда TGV с 1972 по 2007 год The TGV (Поезд à Grande Vitesse, французский для «высокоскоростного поезда») содержит серию рекордов наземной скорости для рельсовых транспортных средств, достигнутых SNCF, французской национальной железной дорогой, и ее промышленных партнеров. Высокоскоростные испытания предназначены для расширения возможностей технологии высокоскоростного рельса, повышения скорости и комфорта без ущерба для безопасности.
Текущий мировой рекорд скорости коммерческого поезда на стальных колесах установлен французским TGV на уровне 574,8 км / ч (357,2 миль / ч), достигнутый 3 апреля 2007 г. на новом LGV Est.
TGV 001 был экспериментальным газотурбинным электровозом с двигателем поездом построен Alstom для установления рекордов скорости 250–300 километров в час. Это был первый прототип TGV, который был сдан в эксплуатацию в 1969 году и начал испытания в 1972 году. 8 декабря 1972 года он достиг максимальной скорости 318 километров в час (198 миль в час).
Операция TGV 100, касающаяся целевой скорости 100 метров в секунду (360 км / ч, 224 миль / ч), была проведена 26 февраля 1981 года, незадолго до открытия LGV Sud-Est и завершившегося рекордом скорости 380 км / ч (236 миль / ч ), установленным TGV Sud-Est поезд номер 16.
Операции TGV 117 и TGV 140, со ссылкой на заданные скорости в метрах в секунду, проводились SNCF с ноября 1989 года по май 1990 года. Кульминацией этих программ испытаний стал новый мировой рекорд скорости 515,3 км / ч (143,1 м / с или 320,3 миль / ч), установлен 18 мая 1990 года.
Рекордные прогоны проходили в двух отдельных кампаниях, разделенных периодом модификации набора поездов 325. Для e Каждый день испытаний 325 буксировался на полигон поездом 308 TGV Atlantique, потому что его системы постоянного тока напряжением 1500 В были сняты, что предотвратило операции под Парижем. Trainset 308 также проверил тестовую трассу на скорости 350 км / ч перед каждым высокоскоростным пробегом.
Тестовые прогоны проводились на участке филиала Atlantique сети TGV, за несколько месяцев до открытия линии для службы доходов TGV. Строго говоря, существенных переделок пути или контактной сети для целей тестирования не было. Тем не менее, некоторые участки линии были запланированы с 1982 года (вскоре после мирового рекорда скорости TGV Sud-Est в феврале 1981 года), чтобы обеспечить очень высокую скорость движения.
Решение о строительстве выделенных трасс LGV Atlantique было официально принято 25 мая 1984 года. Земля была взломана 15 февраля 1985 года. Новая линия должна была протянуться немного за пределами Gare Montparnasse в Из Парижа в Ле-Ман, со второй веткой в сторону Тур. Филиал в Ле-Мане был открыт 20 сентября 1989 года для коммерческого обслуживания со скоростью 300 км / ч (186 миль в час), а через год открылся филиал в Туре. Две ветви разделяются в Courtalain, в 130 км к западу от Парижа, где подвижная лягушка points подходит для скорости 220 км / ч (137 миль / ч) на расходящемся маршруте, направляющем поезда в направлении Ле-Мана или Туры.
На ранних этапах, когда эксплуатация TGV 117 еще только разрабатывалась, было принято несколько критериев, чтобы сосредоточить внимание на подготовке испытательного поезда. Это были аэродинамические, тяговые и электрические системы, контакт рельсов и цепей, торможение и комфорт.
Основная цель программы испытаний заключалась в том, чтобы расширить границы системы TGV и охарактеризовать ее поведение на очень высоких скоростях. Имея это в виду, имело смысл начать со стандартного поезда TGV и как можно меньше его модифицировать. Совершенно новый поезд TGV Atlantique номер 325 (25-й из 105 в серии Atlantique) был произвольно выбран в качестве отправной точки для модификаций. В этом наборе не было ничего особенного, и он был возвращен в исходное состояние после программы испытаний, чтобы поступить в службу доходов. Сегодня единственной отличительной чертой 325-го по сравнению с другими поездами Atlantique является синяя лента, нарисованная поперек носа, и бронзовые бляшки, прикрученные к бокам двух силовых вагонов в ознаменование этого события.
Сам испытательный участок начинается на общей ветке, на 114-м километре, на разъезде Данго. Он проходит мимо Courtalain и выходит на ветку Tours. Между 135 и 170 километрами линия была спроектирована с постепенно расширяющимися кривыми, достигая минимального радиуса 15 км (9,3 мили) после 150-го километра. Эти кривые были построены с большим виражом, чем это строго необходимо для коммерческого использования. на скорости 300 км / ч (186 миль / ч). На 160 километре линия проходит через. На 166-м километре пролегает длинный 2,5% спуск в долину Луары (Луар является притоком более известной реки Луары ), и линия пересекает Луару по 175 м (575 футов) мост. Это область, где ожидались самые высокие скорости, и большая часть активности была сосредоточена там.
Ветвь линии Tours была протестирована с помощью специального компьютеризированного оборудования для технического обслуживания пути производства GEISMAR из отдела исследований путей SNCF. Как и на всех линиях TGV, рельсы были выровнены с допуском 1 мм (3/64 дюйма) , а балласт был подвергнут струйной очистке для удаления мелкого рыхлого гравия. В последующем тестировании поездов 308 и 325, рельсовый путь существенно не пострадал и требовал лишь минимальной переналадки. Это было в отличие от скорости 331 км / ч (206 миль / ч), также установленной во Франции, где трасса была серьезно повреждена после высокоскоростных пробегов. Большие участки пути были деформированы и деформированы, а также оплавлен пантограф поезда. Тензодатчики были размещены в нескольких местах, особенно в компенсаторе в конце Луары. мост.
цепной линии был стандартный стиль TGV без каких-либо модификаций. Единственные изменения были в тюнинге. В общем, когда пантограф проходит под цепной цепью, он создает возмущение, подобное волне , которое распространяется по проволоке со скоростью, определяемой натяжением проволоки и ее массой на единицу. длина единицы. Когда поезд приближается к этой критической скорости, пантограф улавливает возмущение, что приводит к опасно большим вертикальным смещениям провода, а также к прерываниям контакта. В этом случае максимальная скорость поезда ограничивается критической скоростью контактной сети. Эта проблема была центральной для тестовых прогонов, поскольку требовалось испытать установку 325 на скоростях, значительно превышающих критическую скорость стандартной контактной сети TGV. Было два решения: увеличить натяжение проволоки или уменьшить ее массу на единицу длины.
Контактная сеть TGV натянута на участки длиной 1200 м (4000 футов), механически натянута системой шкивов и противовесов. Расстояние между опорными мачтами составляет 54 м (175 футов). Контактный (несущий) трос изготовлен из бронзы с круглым сечением 65 мм. Контактный провод изготовлен из меди и имеет поперечное сечение 150 мм. Поперечное сечение контактного провода круглое с плоским сечением на контактной стороне.
Была рассмотрена возможность замены медного контактного провода на более легкий провод из сплава из кадмия, но он был отклонен по причине времени и стоимости. Критическая скорость контактной сети испытательного трека должна была быть увеличена только за счет увеличения натяжения троса. Для тестовых прогонов обычное натяжение 2000 даН (4500 фунтов силы) было увеличено до 2800 даН (6300 фунтов силы) и исключительно до 3200 даН (7200 фунтов силы). Для некоторых из более быстрых пробегов со скоростью более 500 км / ч (311 миль / ч) напряжение в контактной сети было увеличено с обычных 25 кВ 50 Гц до 29,5. кВ.
На 166 километре мачты контактной сети были оборудованы датчиками для измерения смещения троса. Во время рекорда 18 мая 1990 г. на скорости 515,3 км / ч (320,3 миль / ч) были зарегистрированы вертикальные смещения почти на 30 см (1 фут), в пределах 1 или 2 см от прогнозов, сделанных компьютерным моделированием. Критическая скорость контактной сети для этого конкретного пробега составляла 532 км / ч (331 миль в час).
В рамках подготовки к первому раунду испытаний были начаты модификации с сокращения состава поезда с обычных 10 прицепов до 4 прицепов, что привело к значительному увеличению с его отношением мощности к весу . В состав полученного поезда входили: силовой вагон ТГВ24049, прицеп R1 TGVR241325, прицеп R4 TGVR244325, прицеп R6 TGVR246325, прицеп R10 TGVR240325 и силовой вагон TGV24050. Длина поезда сократилась до 125 м (381 фут) с 237 м (777 футов), а вес - до 300 тонн с 490 тонн.
Аэродинамика TGV Atlantique уже неплохая, а улучшений было немного. Было решено, что 325 будет иметь «перед» и «зад» для высокоскоростных пробегов, чтобы упростить модификации. Обычно состав TGV является симметричным и двусторонним, но два силовых вагона 325, 24049 и 24050, были определены как ведущие и замыкающие единицы соответственно. На крыше головного блока 24049 пантографы были сняты, а обтекатель перекрыл проем; то же самое было сделано с пантографом 1500 В постоянного тока на ведомом блоке 24050. Только один пантограф должен был использоваться на высокой скорости: штатный блок графического процессора Faiveley оставался на блоке 24050. Как и при нормальной работе TGV, ведущий блок должен был получать питание от прицепа через линию крыши по длине поезда. Были рассмотрены дополнительные усовершенствования, такие как резиновые мембраны, закрывающие зазоры между прицепами, и задний спойлер на прицепе, но от них отказались.
Синхронные тяговые двигатели переменного тока на 24049 и 24050 не могли вращаться слишком быстро из-за ограничений в частоте питающей электроники .. После испытания поездной группы 325 на высоких скоростях со стандартным тяговым оборудованием технические специалисты выбрали 4000 об / мин при 420 км / ч (261 миль / ч) как оптимальное передаточное число. Новое передаточное отношение было достигнуто за счет изменения передачи передачи передачи и увеличения диаметра колеса. Как и в тестовой кампании 1981 года на TGV PSE номер 16, колеса диаметром 1050 мм (41 дюйм) заменили стандартные колеса диаметром 920 мм (36 дюймов) под 24049 и 24050.
Чтобы предотвратить электрические проблемы, полупроводник Компоненты (особенно тиристоры ) были выбраны с особым вниманием к качеству. Основные трансформаторы в обоих силовых автомобилях были заменены более крупными моделями, каждый из которых способен выдерживать 6400 кВт (8500 л.с. ) или удвоить обычную нагрузку на довольно сплошная основа. Были проведены обширные испытания электрических систем, чтобы установить, насколько далеко они могут работать. Полученные рейтинги гарантировали, что допустимые уровни нагрева никогда не будут превышены при испытаниях.
Затем было уделено внимание интерфейсу колесо-рельс. Ось подшипники были немодифицированными деталями, сломанными в течение 10 000 км при коммерческой эксплуатации на LGV Sud-Est. Демпферы рыскания были усилены и увеличены вдвое с каждой стороны, в общей сложности по четыре демпфера рыскания на каждом грузовике для резервирования в случае отказа на высокой скорости. В результате проведенных ранее испытаний и компьютерного моделирования поперечные амортизаторы на грузовых автомобилях были усилены.
Тестовая кампания 1981 года предоставила ценные данные и компьютерные модели для взаимодействия пантографа с контактным проводом цепи и пролила свет на очень чувствительную динамику. Очень большое вертикальное отклонение проволоки (более 30 см или 1 фут) наблюдалось во время испытаний в 1981 году, и виной тому было то, что пантограф догонял бегущую волну, которую он создавал в контактном проводе. По этой причине было необходимо не только модифицировать контактную сеть, чтобы увеличить скорость бегущей волны, но и настроить сам пантограф.
Пантограф, использованный на 325, был штатным графическим процессором Faiveley. Узел стеклоочистителя на этом пантографе весит менее 8 кг (18 фунтов ) и установлен на вертикальном амортизаторе с ходом 150 мм (6 дюймов). Основная структура пантографа состоит из цилиндрической трубки, которая (утверждает Фейвли) снижает чувствительность пантографа к случайным изменениям факторов окружающей среды. Единственными модификациями пантографа GPU были увеличение жесткости пневматических амортизаторов и снижение общей аэродинамической подъемной силы конструкции.
Подвеска прицепов была поднята на 20 мм (1 дюйм) за счет чрезмерного накачивания пневмобаллонов вторичной подвески и вставки прокладок для обеспечения дополнительного хода подвески и компенсации большего колеса от силовых машин.
Тормоза на прицепах были настроены так, чтобы обеспечить рассеивание тепла в размере 24 МДж на диск вместо обычных 18 МДж, всего на 20 дисках.
Многие из перечисленных выше модификаций, в том числе синхронные тяговые двигатели, были испытаны на скорости более 400 км / ч на составе поезда TGV Sud-Est 88. В ходе одного высокоскоростного испытания техники пытались спровоцировать наезд грузовика. нестабильные колебания за счет резкого уменьшения демпфирования рыскания, но добиться этого не удалось.
Наконец, большая часть сидений в прицепе R1 была удалена, а пространство было преобразовано в лабораторию для обработки и записи данных испытаний по динамике транспортного средства, контакту с потолком и динамике, тяговому усилию, аэродинамика, комфорт и шум в салоне, а также множество других параметров.
30 ноября 1989 года поезд 325 вышел из магазинов Châtillon и отправился на испытательные пути для своего первого пробного запуска. Технические специалисты Châtillon потратили 4500 часов на модификации, что впечатляет, если учесть, что их первоочередной задачей было текущее обслуживание поездов TGV Atlantique в сфере коммерческого обслуживания.
Первая кампания, также известная как операция TGV 117, проходила между 30 ноября 1989 года и 1 февраля 1990 года. После нескольких запусков проблемы с пантографом Контакт требовал ручной регулировки, сначала заземляя контактную сеть, а затем отправляя техников на крышу. После серии все более быстрых пробежек 5 декабря 1989 года был установлен первый официальный рекорд скорости 482,4 км / ч (299,8 миль / ч) на отметке 166 км, за рулем которой стоял инженер Мишель Буато. В конце этого пробега поезд 325 набрал 337 км (209 миль) со скоростью, превышающей 400 км / ч (249 миль / ч). После этого рекорда было совершено больше поездок на высоких скоростях, исследуя такие эффекты, как пересечение двух поездов со скоростью сближения 777,7 км / ч (483 миль в час). При благоприятных результатах, указывающих на то, что более высокие скорости были безопасными, было принято решение о дальнейшей модификации поездов 325 для скоростей около 500 км / ч (311 миль / ч).
1 февраля 1990 года в 15:30 325 человек вернулись в магазины Шатийона на длительный срок. В это время 325 установили мировой рекорд на скорости 482,4 км / ч (299,8 миль / ч). У технических специалистов был крайний срок 1 марта для выполнения дальнейших модификаций, призванных сделать возможным дальнейший сбор данных и скорость 500 км / ч (313 миль / ч) рекламный трюк. Этот второй раунд модификаций был предназначен для непосредственного использования опыта, полученного в первом раунде.
Оси 24049 и 24050 были сняты и 2 февраля отправлены в мастерские Бишхайма на востоке Франции для установки еще более крупных колес диаметром 1090 мм (43 дюйма). Ведущая ось 24049 была оснащена тензодатчиками и вернулась в Шатийон через 8 дней после других осей 22 февраля. Первоначально планировалось, что вторая ось 24049 будет оснащена тензодатчиками, но крайний срок 1 марта не позволил достаточно времени. Чтобы приспособить колеса большего размера, пришлось изготовить специальные тормозные колодки для тормозных колодок 24049 и 24050. При толщине 15 мм (5/8 дюйма) гарантировались только два аварийных останова.
6 февраля прицепы были подняты, а прицеп R6 снят. Это свело 325 к минимально возможному составу, так как прицеп со штангой R4 функционирует как «краеугольный камень» шарнирно-сочлененной конструкции TGV. 325 теперь весил 250 метрических тонн и имел длину 106 м (348 футов) от носа до хвоста. С 7 по 14 февраля три оставшихся прицепа подверглись доработке. Кровельная линия электропередачи 25 кВ для питания головного блока заменена одинарным кабелем; это позволило удалить изоляторы, поддерживающие линию в пространстве между прицепами, которые выступали в потоке воздуха. Были установлены резиновые мембраны, чтобы закрыть зазоры между прицепами, а грузовики Y237B были поддомкрачены на 40 мм (1,5 дюйма).
В промежутке между силовыми автомобилями и прицепами были установлены большие аэродромы. Эти «снежные щиты», установленные под сцепками, были разработаны для предотвращения образования зоны низкого давления между транспортными средствами, которая вызвала значительное лобовое сопротивление в более ранних испытаниях. На силовых автомобилях над грузовиками были добавлены щиты из листового металла, а передняя аэродинамическая перемычка была расширена вниз на 10 см (4 дюйма), чтобы компенсировать большие колеса. Наконец, на носовой части прицепного устройства 24050 был установлен съемный спойлер.
Предполагалось, что аэродинамические улучшения должны привести к снижению лобового сопротивления на 10 %. В предыдущем раунде испытаний сила атмосферного сопротивления достигла 9 метрических тонн силы при скорости 460 км / ч (286 миль в час). На новой версии 325 такое сопротивление не ожидалось раньше 500 км / ч (311 миль / ч).
27 февраля 1990 года, после того, как состав был соединен вместе, 325 поездов вышли из магазинов Шатийона во второй раз, на 2 дня раньше запланированного срока. На этот раз для выполнения изменений потребовалось 2000 часов рабочего времени. Вторая кампания испытаний, завершившаяся установлением мирового рекорда скорости 515,3 км / ч (320,3 миль / ч), суммируется в хронологии рекордных заездов.
Вторая кампания, также известная как операция TGV 140, проходила в период с 5 марта 1990 года по 18 мая 1990 года, после завершения модификаций поезда. На первом пробеге на высокой скорости в результате сбоя в электросети был разрушен главный трансформатор заднего силового вагона и повреждены многие цепи низкого напряжения. Было обнаружено, что повреждение потребовало ремонта почти в течение месяца, в первую очередь потому, что необходимо было подготовить новый трансформатор, способный выдерживать нагрузки большой мощности. 325 вернулась к испытаниям 4 мая 1990 г. и превысила рекорд 5 декабря при первом запуске этого дня. Отметка в 500 км / ч (311 миль / ч) была неофициально преодолена 9 мая 1990 года, когда он разгонялся до 506,5 км / ч (315 миль / ч) и 510,6 км / ч (317,3 миль / ч). Переключатели на станции Vendôme проходили со скоростью 502 км / ч (312 миль / ч). Нестабильность динамики контакта между пантографом и контактной цепью вызвала проблемы в течение следующих нескольких дней, хотя при прерывистых рейсах достигалась скорость выше 500 км / ч. После решения этой проблемы 18 мая 1990 года была предпринята последняя попытка установления рекорда, когда высокопоставленные лица и журналисты присоединились к обычному составу техников в поезде. 325 начал свой пробег в 9:51 от Данго и разогнался за 15 минут, достигнув максимальной скорости 515,3 км / ч (320,3 миль / ч) у подножия холма на километровой отметке 166,8. По завершении испытательной кампании поезд в девяти отдельных случаях достиг максимальной скорости, превышающей 500 км / ч, включая мировой рекорд скорости.
Эксплуатация TGV 4402 V150 с достижением скорости 574 км / ч 3 апреля 2007 года недалеко от Ле Шемена, Франция. Эксплуатация V150, где 150 снова относится к целевой скорости в метров в секунду, это была серия испытаний на высокой скорости, проведенных на LGV Est перед его открытием в июне 2007 года. Испытания проводились совместно SNCF, строителем TGV Alstom и владельцем LGV Est Réseau Ferré de France в период с 15 января 2007 года по 15 апреля 2007 года. 3 апреля 2007 г. была установлена официальная попытка установления рекорда скорости. Максимальная скорость 574,8 км / ч (159,6 м / с, 357,2 миль / ч) была достигнута на 191-м километре возле деревни Ле Шемин, между станции TGV Маас и Шампань-Арденны, где наиболее благоприятный профиль. Он достиг максимальной скорости 12 минут 40 секунд и 73 км после выхода из Прени с места.
Рекорд скорости в 515,3 км / ч 1990 года был неофициально побит несколько раз во время тестовой кампании, которая предшествовала и последовала за сертифицированной попыткой установления рекорда., первый раз 13 февраля 2007 г. со скоростью 554,3 км / ч, и последний раз 15 апреля 2007 г. со скоростью 542,9 км / ч.
Рекордные заезды проводились на 140-километровом участке пути 1 на LGV Est, обычно в западном направлении, между столбами 264 километра (город Прени ) и 120 (около Шампань-Арденны станции TGV). Этот участок LGV был выбран из-за его вертикального профиля и пологих изгибов, с благоприятными участками спусков, ведущих к максимальной скорости между километровыми столбами 195 и 191, недалеко от границы между Маас и Марна <107.>отделы. Вираж трассы был увеличен для поддержки более высоких скоростей. Напряжение на контактной сети увеличено до 31 кВ со стандартных 25 кВ. Механическое натяжение каната было увеличено до 40 кН со стандартных 25 кН. Таким образом, скорость поперечной волны, индуцированной в воздушном проводе с помощью пантографа поезда, была увеличена до 610 км / ч, обеспечивая запас безопасности, превышающий максимальную скорость поезда. Вдоль испытательных треков было установлено несколько измерительных станций для контроля напряжений в треке и балласте, шума, аэродинамических эффектов и динамики контактной сети. Между столбами 223 и 167 километра, где скорость превышала 500 км / ч, трасса находилась под пристальным наблюдением.
Часть поезда TGV 4402, отображаемая рядом с Эйфелевой башней после записи  | Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Поезд TGV 4402. |
Поезд, использованный для установления рекорда скорости, имел кодовое имя V150 и состоял из трех модифицированных дуплексных вагонов, оснащенных двумя механическими тележками, аналогичными прототипу AGV, которые были расположены между парой силовых агрегатов TGV. вагоны из состава 4402 POS. У поезда было на четыре оси больше, чем у поезда 325, использовавшегося в рекорде скорости 1990 года, и максимальная выходная мощность составляла 19,6 МВт (26 800 л.с. ) вместо 9,3 МВт на стандартном пункте продажи TGV. Этот необычный состав был использован для получения данных высокоскоростных испытаний разнородных технических элементов, включая новые асинхронные тяговые двигатели на силовых вагонах POS, легкие синхронные тяговые двигатели с постоянными магнитами на тележках AGV, активно управляемый пантограф, а также двухуровневую конфигурацию Duplex, которая никогда не использовалась в высокоскоростных испытаниях.
Аэродинамические улучшения, аналогичные рекордному поезду 1990 года, были усовершенствованы в аэродинамической трубе и обеспечили снижение лобового сопротивления на 15% по сравнению со стандартной конфигурацией. Эти улучшения включали переднюю воздушную заслонку, обтекатели крыши над отверстиями пантографа, мембраны, закрывающие пространство между автомобилями, и лобовое стекло, установленное заподлицо. Более 600 датчиков были установлены на различных частях двигателей и автомобилей. Состав поезда работал с большими колесами диаметром 1092 мм вместо 920 мм, чтобы ограничить скорость вращения трансмиссии .
С 15 января 2007 г. по 15 января. В апреле 2007 года поезд V150 проехал со скоростью 500 км / ч и выше, пройдя суммарное расстояние 728 км. Для каждого высокоскоростного пробега другой TGV выполнял развертку пути до того, как поезд V150 получил разрешение на трогание с места. Эта развертка выполнялась на постоянной скорости 380 км / ч, что, кстати, было максимальной скоростью, достигнутой в рекорде 1981 года, с поездом 4404 TGV POS в стандартной 8-вагонной конфигурации. Разгон поезда V150 происходил на расстояние 70 км. Во время некоторых рейсов, включая официальный рекорд, за поездом V150 гнался самолет Aérospatiale Corvette, чтобы обеспечить ретрансляцию данных и передачу изображений прямых телетрансляций.
| На Викискладе есть материалы, связанные с мировым рекордом скорости TGV. |
