Кіріспе

TGV (Train de Grande Vitesse, жоғары жылдамдықтағы пойыз) – Францияның жоғары жылдамдықты темір жол қызметі. Францияда жоғары жылдамдықты пойыз идеясы алғашқы TGV-лар қызметке түсер алдында жиырма жылдай бұрын туған. Сол кезде, шамамен 1960 жылы, радикалды жаңа тұжырымдама ойластырылды: өте жоғары жылдамдық пен тік еңістерді үйлестіру темір жолға жердің контурларын, жұмсақ дөңгелекті тау-кен сияқты ілесіп жүруге мүмкіндік береді. Әдеттегі жағдайларда тік деп есептелетін бір немесе екі проценттік еңістердің орнына, төрт процентке дейінгі еңістер мүмкін болар еді, бұл жаңа желілерді икемдірек (және арзанрақ) бағыттауға мүмкіндік берер еді. Келесі бірнеше жылда бұл жалпы идея жоғары жылдамдықты көлік тұжырымдамаларының алуан түрлілігін тудырды, олар дәстүрлі "рельстегі дөңгелек" көліктерінен алыстауға бейімделді. Шындығында, француз үкіметі сол кезде Bertin Aérotrain сияқты "заманауи" ауа жастығындағы немесе магниттік пойыздарды ұнатты; рельстегі болат дөңгелек – өткен технология деп саналды. Сонымен қатар, SNCF (француз ұлттық темір жолдары) газ турбиналарын пайдаланып, электрленбеген учаскелердегі дәстүрлі пойыздардың жылдамдығын 180–200 км/сағ (110–125 миль/сағ) дейін көтеруге тырысты. Сол жылдары энергияның бағасы салыстырмалы түрде арзан болғандықтан, газ турбиналары (алғашқыда тікұшақтар үшін жасалған) көп қуатты қамтамасыз етудің ықшам және тиімді тәсілі болды. 1967 жылы TGS прототипінен кейін, SNCF 1970 жылдың наурыз айында Париж – Шербур бағытында ETG (Elément à Turbine à Gaz, немесе Газ турбинасы бөлімі) турбопойыздарымен газ турбиналық жүргізуді енгізді. Жоғары жылдамдыққа деген ұмтылыс және турбопойыз бағдарламасының сәтті дамуы – бұл 1960 жылдардың соңында бірігіп, 1964 жылы Жапонияның "Шинкансен" жоғары жылдамдықты пойзының іске қосылуымен одан әрі күш алған екі идея. Олар SNCF пен өнеркәсіптің бірлескен бағдарламасына енгізілді, ол жоғары жылдамдықты газ турбиналық бөлімнің мүмкіндіктерін зерттеді. 1967 жылы басталған жоба "Жаңа инфрақұрылымдағы темір жол мүмкіндіктері" деп аталды және C03 кодымен белгіленді. ЭТГ-ның алдындағы эксперименталды X4300 TGS вагоны 1971 жылдың қазан айында 252 км/сағ жылдамдықпен сынақтан өтті және үміттендіретін нәтижелер көрсетті. SNCF-тің жоспарлаған өте жоғары жылдамдықты желілері сағатына 250–300 км жылдамдық талап еткендіктен, SNCF Alsthom Atlantique компаниясына арнайы жоғары жылдамдықты турбопойыз прототипін жасап, жоғары жылдамдықты теміржолдың кейбір тұжырымдамаларын сынап көруді тапсырды. Осылайша TGV 001 турбопойызы дүниеге келді, ол Train à Grande Vitesse, яғни жоғары жылдамдықты пойыз 001 дегенді білдіреді.

TGV 001 турбопойызы

TGV 001 турбопойызы – кең ауқымды зерттеу бағдарламасының сынақ пойызы болды. Бұл бағдарлама соғу қабілеті, көлік динамикасы, тежеу, аэродинамика, сигнал беру және жоғары жылдамдыққа қол жеткізу үшін жасалуы тиіс басқа да технологияларды қамтыды. Барлығы бір ғана модель салынды, бірақ бастапқы жоспар бойынша белсенді еңіс жүйесімен жабдықталған екінші нұсқа да жасалатын болған. Еңіс жүйесіне арналған зерттеулер аяқталды, алайда еңіс жүйесін орнатудағы техникалық қиындықтарға байланысты ол өндіріске енгізілмеді. TGV 001 екі қуат беруші вагон мен олардың арасындағы үш тіркемеден тұрады, ал пойыздың барлық бөліктері тұрақты түрде біріктірілген. Барлық осьтер электр моторларымен жабдықталған, бұл осьтерге төмен жүктеме түсіруге және қуат пен салмақ арақатынасын жоғары ұстауға мүмкіндік берді. Электрлік соғу динамикалық тежеуді де мүмкін етті, ол әсіресе жоғары жылдамдықтарда тиімді болды. Әр қуат беруші вагон тұрақты жылдамдықпен жұмыс істейтін екі турбинамен (TURMO IIIG және кейіннен Sud Aviation Super Frelon тікұшағында қолданылған TURMO X) жабдықталған. Олар редукторға қосылып, оның шығыс білігі генераторды қозғалтты. Турбиналық жетегінен басқа, қуат беруші вагондарда соғу моторларын басқару құрылғылары, динамикалық тежегіш торлары, сигнал беру және тежеу жабдықтары және т.б. орналасқан. TGV001 буындық конструкцияға ие, яғни жапсарлас вагондар ортақ күлікті пайдаланды. Бұл конструкция тұрақтылықты арттырды (вагон корпустарының динамикасын біріктіру арқылы) және ауырлық орталығы деңгейінде орналасқан пневматикалық қосымша серіппелерге орын жасады, бұл қисықтардағы тіреуді азайтты. 5227 сынақ жүрісінде, шамамен жарты миллион километрге жуық қашықтықты басып өткен TGV 001 турбопойызы 175 жүрісте 300 км/сағ (186 миль/сағ) жылдамдықтың үстінен өтті және 1972 жылдың 8 желтоқсанында 318 км/сағ (198 миль/сағ) ең жоғары жылдамдыққа жетті. Бұл (қазір де) электрлі емес пойыздың әлемдік жылдамдық рекорды болып табылады. TGV 001 сынақтары C03 жобасының құнды бөлігі болды, жаңа идеяларды нақты жағдайда сынап көрді және жоғары жылдамдықтың инженерлік деректерін қамтамасыз етті.

Электр қуаты

1973 жылғы мұнай дағдарысынан кейін болашақ жоғары жылдамдықты пойызды жанар маймен қамтамасыз ету экономикалық тұрғыдан тиімді болып көрінбеді. Талаптар толық электрмен жұмыс істеуге өзгертілді, нәтижесінде кең ауқымды қайта жобалау және сынау бағдарламасы жүзеге асырылды. 1974 жылдың сәуірінде «Зебулон» деген лақап атымен белгілі Z7001 эксперименталды электр вагоны сынақтарды бастады. «Зебулон» Z7115 вагонының қирауынан кейін қайта құрастырылды. Осы көлікті пайдаланып, жаңа Y226 ұзын дөңгелек базасы бар қуат блогы (Y230 өндірістік TGV-нің алдағысы) әзірленді және сынақтан өтті, оның корпусына орнатылған жетек қозғалтқыштары және үш тіреуіш кардандық берілісі болды. Жетек қозғалтқыштарын корпусына орнату маңызды жаңалық болды; ол қуат блогының массасын айтарлықтай (3300 кг) азайтуға мүмкіндік берді, оған өте жоғары сындық жылдамдық пен ерекше жол тұрақтылығын сыйлады. «Зебулон» сонымен қатар екі сатылы жоғары жылдамдықты пантографты, кейіннен TGV Sud Est-тің AM PSE пантографына, сондай-ақ жаңа типті бұрандалы ток рельсті тежегішін әзірлеуге көмектесті. Бұрандалы ток рельсті тежегіш рельске ешқашан жанаспай, магниттік ұстап тұру күшін қолданады. Бірақ жоғары тиімділік және аз тозу перспективасы рельстегі қызу проблемаларымен қатар келді, сондықтан жобадан бас тартылды. «Зебулонның» пневматикалық емес конструкциядағы аспасы толық қанағаттандырарлық болды, сондықтан ол жаңа жоғары жылдамдықты пойызға, TGV 001-дің пневматикалық аспасының орнына қабылданды. 20 ай ішінде «Зебулон» шамамен бір миллион шақырым жүріп өтті, оның 25000-ы сағатына 300 км астам жылдамдықпен жүргізілді. «Зебулонның» ең жоғары жылдамдығы сағатына 309 км/сағ құрады. 1976 жылы француз үкіметі толық қаржылаған C03 жобасы үшін жақсы перспективалар болды. Көп ұзамай Парижден Лионға дейінгі электрлі жоғары жылдамдықты желі құрылысы басталды.

Стилистика: жаңа және ерекше нәрсе

Түпнұсқа TGV-нің ішкі және сыртқы стилі өнеркәсіптік дизайнер Жак Куперге тиесілі. Ол 1931 жылы Ұлыбританияда дүниеге келді, содан кейін Францияға көшті. 1950 жылдардың ортасында ол американдық дизайнер Реймонд Лоуидің жетекшілігінде бірнеше жыл жұмыс істеді, оның ең танымал жобаларының бірі Пенсильвания темір жолының GG1 электр локомотивтері болды. 1968 жылы Alsthom компаниясында жұмыс істей бастаған кезде, Жак Куперден "поездге ұқсамайтын поезд" эскизін жасауды сұрады. Ол TGV 001 турбопойызының ішкі және сыртқы дизайнын жасады, осылайша TGV дизайны дүниеге келді. 1975 жылға қарай Купер кейіннен жиырма жылдан соң пайда болатын TGV Duplex-ке ұқсайтын пойыздардың эскиздерін дайындады. Купердің поезддің сыртқы дизайны бірден қабылданса, ішкі дизайнын жасауға тырысқанда оны бірнеше рет қайта жұмысқа жіберді, бұл орындықтардан бастап есік тұтқаларына дейін барлық элементтерді қамтыды. Көптеген дизайн талаптары кейде қарама-қайшылыққа түсіп, Куперге оңтайлы шешім табу қажет болды. Ішкі кеңістіктер тартымды, жайлы, тыныш, тазалау және жөндеу оңай болуы керек, сонымен қатар біртұтас атмосфераны құру үшін үйлесімді болуы тиіс. Барлық жолаушыларға жайлылық сыйлау, сонымен қатар белгілі бір мәртебе мен ерекшелік сақталуы керек еді. Басты мақсат – демалуға және ләззат алуға мүмкіндік беретін ішкі кеңістік құру. Жетпісінші жылдардың соңында алғашқы TGV дизайны аяқталды. Бірінші партия өндірістік пойыз жиынтығы 1976 жылдың 4 қарашасында тапсырылды. Келесі жиырма жылда Купердің әлемдік атырына ие болған TGV алдыңғы бөлігінің 600-дан астам данасы салынды.

Соңғы минуттағы қиындықтар

1978 жылдың 28 шілдесінде Белфорттағы Alsthom зауытынан екі сынақ үлгісі TGV пойыздық жиынтығы шықты. Бұл кейіннен TGV Sud Est пойыздық жиынтықтарының 01 және 02 номерлері болды, бірақ сынақтар үшін оларды радио байланыс сигналдары бойынша «Патрик» және «София» деп атады. Келесі айларда осы пойыздық жиынтықтарға 15 000-нан астам өзгерістер енгізілді, олардың жұмыс істеуі қиын болды. Жоғары жылдамдықтағы дірілді жою ерекше қиындық тудырды: жаңа пойыздар жүріс жылдамдығында мүлдем жайлы болмады. Шешімді табуға көп уақыт кетті, және кесте сәл кешіктірілді. Ақырында, негізгі серіппелердің астына резеңке блоктар орнату мәселені шешті. 1980 жылға қарай, Парижден Лионға дейінгі жаңа жолдың бірінші бөлігінің ашылуы жоспарланған кезде, шассилердің жоғары жылдамдықтағы тұрақтылығымен байланысты басқа қиындықтар да еңсерілді. Бірінші өндірістік пойыздық жиынтық, 03 номерлі, 1980 жылдың 25 сәуірінде жеткізілді. 1981 жылы 87 TGV пойыздық жиынтығына жасалған тапсырыстың жеткізілуі жоспарлы түрде жүріп жатты, сол кезде 16-шы пойыздық жиынтық көпшілікке жарияланған әлемдік рекордты жасау үшін пайдаланылды, оның кодтық атауы «TGV 100» операциясы (секундына 100 метр немесе 360 км/сағ жылдамдыққа қол жеткізу мақсатында). 1981 жылдың 26 ақпанында 16-шы пойыздық жиынтық толық қауіпсіздікпен рекордтық жылдамдыққа жетті, бұл мақсаттан асып түсті. Бұл 1955 жылдың 28 наурызында француздық CC 7107 және BB 9004 электр локомотивтері орнатқан бұрынғы рекордтан мүлдем өзгеше болды. Кейбіреулер бұл рекордтық әрекеттерді қауіпті деп атады, себебі жол қатты зақымдалды және пойыздар жолдан шығуға жақын болды. 1981 жылдың 27 қыркүйегінде, зор мерекелік шаралармен, алғашқы TGV жолаушыларымен Парижден жол тартты, бұл Франция президенті Франсуа Миттеранның бес күн бұрын өткізген салтанатты ашылуынан кейін болды. Осылайша Францияда жоғары жылдамдықты құрлықтағы көліктің ұзақ тарихы басталды.