Француздық екі қабатты жоғары жылдамдықты поезд

Кіріспе

Француздық екі қабатты жоғары жылдамдықты пойыз TGV Duplex – Alstom компаниясы өндіретін және француз ұлттық теміржол компаниясы SNCF басқаратын TGV отбасының француздық жоғары жылдамдықты пойзы. Олар 508 жолаушыға арналған екі деңгейлі жолаушылар вагондарын пайдаланған алғашқы TGV пойыздары болды, бұл көлемді жоғары жылдамдықты бағыттарда сыйымдылықты арттырды. TGV Duplex TGV паркінің шағын бөлігі ретінде басталып, жүйенің негізгі пойызына айналды. Барлығы 160 Duplex пойыз жасалды: алғашқы 89 пойыз 1995 жылы, содан кейін 2006 жылы TGV POS жобасын кеңейту ретінде қосымша 19 Réseau Duplex пойзы, ал 52 екінші буын Dasye пойызы 2007 жылы жаңартылған жетек қозғалтқыштарымен және қауіпсіздік жүйелерімен жеткізілді. Duplex дизайны үшінші буын Euroduplex-ке дейін жетілдірілді.

Мақсаты

LGV Sud Est Парижден Лионға дейінгі Франциядағы ең жүктемелі жоғары жылдамдықты теміржол желісі болып табылады. 1981 жылы ашылғаннан кейін ол тез арада толып қалды. Сыйымдылықты арттырудың бірнеше мүмкіндігі болды. Кейбір TGV желілерінде пойыз арасындағы аралық үш минутқа дейін қысқартылды, бірақ күрделене түскен сигналдау жүйелері және жоғары өнімді тежегіштер (тоқтау қашықтығын қысқарту үшін) бұл мүмкіндікті шектеді. Тағы бір мүмкіндік – пойызды кеңейту, бірақ жүк көтеру габариттерінің шектеулеріне байланысты бұл көбінесе іске аспайды. Екі пойызды бірнеше бірлік (MU) конфигурациясында біріктіру қосымша сыйымдылықты қамтамасыз етеді, бірақ үшін өте ұзын станция платформалары қажет. Ұзындығы мен ені шектеулі болғандықтан, қалған мүмкіндік – екі қабатты конфигурацияны қабылдау, екі деңгейде орынды орналастыру, бұл жолаушылар сыйымдылығын 45%-ға арттырады. TGV Duplex пойыз жиынтықтары көбінесе бір қабатты Réseau жиынтығымен немесе тағы бір Duplex жиынтығымен жұмыс істейді.

Тарих

Дуплекстің іске асырылу мүмкіндігін зерттеу 1987 жылы аяқталды. 1988 жылы жоғары жылдамдықты қалааралық пойыздарға қарағанда, көбінесе қалалық және аймақтық теміржолдармен байланысты екі деңгейлі тұжырымдамаға тұтынушылардың реакциясын бағалау үшін толық көлемде макет салынды. TGV Sud Est тіркемесі кіріс жолында екі деңгейлі құрылымның төменгі қабатын имитациялайтын ішкі жиһазбен сынақтан өтті, ал сол жылдың соңында тағы бір TGV Sud Est ауырлық орталығы жоғары пойыздың динамикалық қасиеттерін зерттеу үшін модификацияланды. Осыдан кейін GEC Alstom компаниясымен келіссөздер басталды және 1990 жылдың шілдесінде компания "TGV 2N" құрылысын жүзеге асыруға келісімшарт ұтып алды. Келісімшарт 1991 жылдың басында бекітілді, одан кейін ресми тапсырыс жасалды. Екі деңгейлі пойыз жиынтығының алғашқы сынақтары 1994 жылдың қараша айында өтті. Алғашқы жүрістен кейін сегіз тіркемеден тұратын алғашқы жиынтық Оңтүстік-Шығыс желісінде сынақтан өтті. Сол кезде пойыз TGV Réseau локомотивтерімен жабдықталды, себебі Дуплекс локомотивтері әлі дайын болмаған. Алғашқы Дуплекс локомотиві екі деңгейлі тіркемелерге 1995 жылдың 21 маусымында қосылды.

Жаңалықтар

Мүмкін ең маңызды жаңалық – дуплекс конструкцияның тиімділігі. Түпнұсқа TGV Sud Est және Дуплекс пойыз жиынтығын салыстыру екі қабатты конструкцияның қуат пен салмақ арақатынасы және бір орындыққа шаққандағы салмағы бойынша жақсарғанын көрсетеді:

Қуат пен салмақ арақатынасы (кВт/тонна) Орындыққа шаққандағы салмақ (тонна) Орындыққа шаққандағы қуат (кВт)
TGV Sud Est 17 1.10 18.34
TGV Duplex 23 0.7 16.15

Осы салыстыруда «қуат» – орнатылған қуатты білдіреді, оның барлығы жұмыс кезінде пайдаланылмайды. Алюминийден жасалған корпус: Француздың жоғары жылдамдықты желілерінде осьтік жүктемеге шектеу бар, сондықтан үлкен екі қабатты пойыздар мүмкіндігінше салмақты азайтуы керек. Alstom салмақты үнемдеу үшін экструзияланған алюминийді кеңінен қолданды. Аэродинамикалық жақсарту: қозғалтқыш бөлімдерінің алдыңғы бөлігі және вагондар арасындағы кеңістік жақсартылды, нәтижесінде круиздік жылдамдықтағы Дуплекс пойыз TGV-ге қарағанда 4% ғана артық соқтығысуқа ұшырайды. Алғашқы поездардың (TGV Sud Est) дизайнынан алғашқы маңызды өзгеріс болған алдыңғы бөлік, сондай-ақ пойыздың қалған бөлігі өнеркәсіптік дизайнер Роджер Таллонның стилінде жасалған. Соққыға төзімділік: соққы кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін соққы сіңіретін аймақтар мен қатты жолаушылар бөлімдері қарастырылған. Қуат бөлімдерінің рамасы (тұрақты күйде) алдыңғы күшке төзуге және соққы энергиясын сіңіретін құрылымдық сақтандырғыштармен жабдықталған. Активті пантограф: Дуплексте қолданылатын Faiveley CX пневматикалық басқару жүйесімен жабдықталған. Арматурадағы екі кішкентай газ баллоны пантографтың жоғарғы бөлігінің серпімділігін кез келген жылдамдықта жақсы байланыс үшін реттеуге мүмкіндік береді. Барлық дөңгелектің дискілі тежегіштері: бұрынғы TGV (Eurostar да соның ішінде) тек қуаты жоқ осьтерде ғана дискілі тежегіштерді қолданған. Дуплекс қуат бөлімдерінің салмағы артуына байланысты дискілі тежегіштерді дәстүрлі дөңгелек тежегіштерінің орнына қуатты осьтердің дөңгелектеріне ("жақ дискілері" деп те аталады) орнату мүмкін болды. Бұл тежеу қабілетін күрт жақсартпайды, бірақ дөңгелек бетін тегіс сақтайды және шуды едәуір төмендетеді. Тыныш желдеткіштер: TGV қуат бөлімдерінің салқындату желдеткіштері стансада тұрған кезде ең анық естілетін дыбысты (құбылыс сияқты гул) шығарады. Желдеткіштер, бөлімнің төбесінде орналасқан, тыныш жұмыс істеуі үшін қайта жасалды. Әлемдегі ең жылдам пойыз: 2007 жылы қысқа құрамды TGV Duplex AGV (automotrice à grande vitesse) болашақ ұрпағында қолданылатын сияқты таратылған жетектің көмегімен жаңа жылдамдық рекордын орнатып, (TGV әлемдік жылдамдық рекорды#2007 жылғы рекордқа қараңыз). Сонымен қатар, бір деңгейлі жабдықтан өзгеше, бар вагонының төменгі деңгейі жабдықтарды орналастыру үшін пайдаланылады, осылайша жолаушылар кеңістігі босатылады.

In this comparison, "power" refers to installed power, not all of which is used when operating. Aluminium bodies: French high speed lines have a axle load limit, so the larger double deck trains needed to cut down on weight wherever possible. Alstom extensively used extruded aluminium to save weight. Improved aerodynamics: the nose of the power units and the gap between trailers were improved such that a Duplex train at cruise speed of experiences only 4% more drag than a single level TGV. The nose, the first significant departure from Cooper's design of the original trainsets (TGV Sud Est), was styled by industrial designer Roger Tallon, as was the rest of the trainset. Crashworthiness: crush zones and rigid passenger compartments protect safety in the event of a collision. The power units' frame is designed to take a (steady state) of force frontal load, and features structural fuses to absorb impact energy. Active pantograph: the Faiveley CX used on the Duplex has a pneumatically actuated active control system. Two small gas cylinders in the wiper armature can tune the stiffness of the pantograph's upper stage, to optimize contact at any speed. All wheel disc brakes: earlier TGVs (including Eurostar) used disc brakes only on unpowered axles. Weight gains on the Duplex power units allowed the installation of disc brakes directly on the wheels of powered axles (so called "cheek discs"), instead of using the traditional tread brakes. This does not greatly improve braking performance, but it leaves the wheel tread smooth and considerably reduces rolling noise. Quiet roof fans: the cooling fans in TGV power units produce the most noticeable sound (a loud hum) when the train is in a station. The fans, located in the roof of the unit, were redesigned to be quieter. World's fastest train: in 2007 a short formation TGV Duplex was fitted with distributed traction as used in the future generation AGV (automotrice à grande vitesse) setting a new speed record of (see TGV world speed record#Record of 2007)
Also unique compared to single level equipment, the lower level of the bar car is used for equipment, moving them out of passenger spaces.

Екі жақты желі

Réseau Duplex TGV POS жобасының бір бөлігі болды, TGV Duplex тапсырысының ерекше кеңейтілген нұсқасы. POS жобасы бойынша Alstom компаниясы 2006 жылы SNCF компаниясына 38 жаңа үш токты қуат беруші вагон мен 19 қос қабатты Duplex жолаушылар вагондарын жеткізді. Жаңа үш токты қуат беруші вагон TGV Réseau пойыздарының 19 ескі бір қабатты жолаушылар вагондарымен, ал жаңа екі қабатты Duplex жолаушылар вагондары 38 ескі екі токты қуат беруші вагонмен жұптастырылды, нәтижесінде 19 Réseau Duplex пойыз құрылды. Үш токты функциясы LGV Est үшін қажет болды, ол Германия шекарасында аяқталады, онда электрлендіру жүйесі өзгереді. Сонымен қатар, Réseau пойыздары пайдаланылатын тығыз қозғалыстың жолдарында Duplex жолаушылар вагондарымен ұсынылған қосымша жолаушылар сыйымдылығы қажет болды. Бұл жоба SNCF компаниясына LGV Est желісі ашылғанға дейін қажетті үш токты қуат беруші вагонды алуға мүмкіндік берді, сонымен бірге Duplex пойыздарының өндірісі бәсеңдемеді. Барлығы 50 Dasye пойызына тапсырыс берілді, ал прототиптік қуат беруші вагон 2006 жылдың соңында сынақтар үшін жеткізілді, ал 2008 жылдың 14 ақпанында пайдалануға берілді. 2013 жылдан бастап көптеген Dasye пойыздары SNCF-тің төмен бағалы Ouigo қызметі үшін қайта жабдықталды. Бұл пойыздар жоғары тығыздықты схеманы пайдаланады, ол стандартты пойызға қарағанда (510-ға қарағанда) 20% көбірек жолаушыларды (644 жолаушы) тасымалдауға мүмкіндік береді. Қосымша орын алу үшін бар вагоны және бірінші сынып вагондары алынып тасталды, сондай-ақ ыңғайлы орындықтар қолданылды. 2021 жылға қарай 38 Dasye пойызы Ouigo қызметіне ауыстырылды, ал барлық 50 пойыз 2025 жылға қарай ауыстырылатыны күтілуде.

Еуропойыз

Eurotrain – 1996 жылы Азиядағы жоғары жылдамдықты теміржол технологиясын таңдау үшін Siemens және GEC Alsthom (қазіргі Alstom) компаниялары құрған консорциум. 1997 жылы ол Тайвань жоғары жылдамдықты теміржолының (THSR) негізгі жүйесін жеткізуге үміткер екі компанияның бірі болды және концессионер THSRC оған артықшылықты ұсынушы мәртебесін берді. 1998 жылдың басында консорциум үш қолданыстағы француз және неміс жоғары жылдамдықты пойыздарының вагондарын біріктіріп, демонстрациялық пойыз жасады: TGV Duplex пойыз топтамасының #224 аралық вагондары екі басында неміс теміржолының ICE 2 локомотивтері 402 042 және 402 046 қосылды. 1998 жылдың 4 мамырында Eurotrain демонстрациялық пойызы Германиядағы Ганновер–Вюрцбург жоғары жылдамдықты теміржолында сынақ жүрісін жасады, ол максималды жылдамдыққа жетті. 2000 жылдың желтоқсанында THSRC келісімшартты қарсылас Тайвань Шинкансен консорциумына тапсырды, нәтижесінде 2004 жылы Eurotrain зиян өтеу төледі.