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[联队长说高铁5]日本新干线和新干线列车【2】日本新干线发家史

2018-03-24 20:59 作者:第52战斗机联队  | 我要投稿

本专栏对此前专栏内容的勘误:

专栏2:JR东海的700系列车采用白色涂装加蓝色条带(2014年JR东海的700系退出东海道新干线),JR西日本的700系则采用黑黄色涂装。北海道新干线未完工的路段是新函馆北斗(Shin-Hokodate-Hokuto)到札幌(Sapparo)段,预计在2035年完工。据说,由于特殊事件,中央新干线可能无法在2027年建成通车。此外专栏2中有一张0系列车的图其实是JR东海的100系。北海道新干线目前运营时速是260km/h.

专栏4:欧洲之星列车E300(TGV-TMST 即英铁373电力列车)其实为2机2动16拖,因为有2辆客车加装了动力转向架。V150试验列车完全采用了AGV的技术,3节客车并非拖车,而是采用了AGV的动力转向架。

本专栏将对新干线的信息进行进一步补充。


新干线动车所
新干线动车所
EVA 500系
EVA 500系

JR东海 新锐列车N700S系


N700S 图片来自NHK
N700S 图片来自NHK
N700S的内饰
N700S内部

日本于3月10日公布了新干线新锐列车N700S,该列车是700/N700/700A的升级版,整车更为轻量化、更加减碳和省电,内部设计也更加舒适。据报道:N700S在东海道新干线最高时速285km,山阳新干线设计最高时速300km/小时,最高车厢数为16节,载客量1323人次,并可根据客流量灵活调整为4节、8节、12节,16节编组。(N700A上线后,东京到大阪的时间由300系的2小时30分钟缩减到2小时25分钟)

N700S前照灯也比过去扩大两成,并使用发光二极管(LED)来提升辨识度。N700S的外观与现有东海道新干线N700A相同,均为白底蓝边,但车头蓝边尽头处设计成了“S”形;N700S型内部采用舒心的1座1窗设计,此外还将在靠近停车车站时提高行李架亮度以引起乘客注意,扩大设置于车内的引导画面以便乘客看清。新型号列车将在2020年东京奥运会期间开始服役。

100系

100系在1985年投入东海道新干线和山阳新干线运营,2012年退役(2003年退出东海道新干线),头车车鼻比0系长0.9米,为26050mm,改善了空气动力学性能。100系采用12动4拖编组,采用直流电机,拖车下增加了盘式涡流制动系统,制动性能比0系更佳。100系列车的座位可以旋转。

JR东日本200系列车

不慎机破的200系

200系采用8动/10动/12动/14动2拖编组,车宽3380mm,采用直流电机,牵引电机功率230千瓦,2~4台受电弓,电阻+空气制动。1982年问世(早于100系3年。JR日本国铁对东京以东的铁路动车编号采用偶数,对东京以西的铁路动车采用奇数编号)运行于东北和上越新干线,那里地处多山多雪地区,地势起伏大,线路坡度陡。200系外形酷似0系,但经过防雪设计(轴重大于0系1吨,为17吨),动力比100系更好,爬坡能力强,后期根据运输需要也曾改用双层车厢。JR日本国铁分家后,该车交由JR东日本管理。200系于2013年4月14日退役。该车虽然比0系笨重,但深受日本铁道迷欢迎,曾荣获“日本铁道迷俱乐部”第23届“桂冠奖”

JR东日本400系列车

400系

JR东日本的迷你新干线列车,头车长23075mm,采用6动1拖编组,交流牵引电机功率210千瓦。1992年7月投入东北新干线支线的山形新干线(Yamagata Shinkansen)运营,2010年4月退役,最高时速240Km。此车虽然没有在新干线主干客专铁路上运营,但在实验中创造了两项纪录:1991年3月26日在上越新干线(Joetsu Shinkansen)试车开出336Km/h,1991年12月19日在同一线路上开出345km/h。由于是为支线旅客提供服务,该车车身较窄,宽度只有2950mm,以至于停站时要在车门与月台间放置踏板。

400系

JR东日本E1系

E1系
E1系

E1系在1994年12月投产,2012年12月退役,采用6动6拖编组,头车长26050mm,交流牵引电机功率410千瓦,最高时速240km/h,在东北新干线与上越新干线运营。这是日本首台双层列车,容量大,主要是为了解决东北与上越新干线过度拥挤的通勤职工客流而研制的。

E2系
E2系

JR东日本E2系列车采用6动2拖编组,最高时速260~275Km,头车长26050mm,1997年开始在北陆、东北和上越新干线运行。该车爬坡能力强,采用再生制动方式(E系列车都是如此制动),安全运营系数提高了。2004年中国铁道部落实“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”基本方针,从川崎重工引进了E2 1000,制造出了CRH2A型动车组旅客列车。

E2系
E3系

E3系列车在1997年投入运营,采用4动1拖或6动2拖编组,牵引电机功率300千瓦,在东北新干线主线最高运营时速275km,在山形和秋田新干线上只开到130km/h。E3系可与E5系,E6系,E2系重联,但它主要是在新干线支线提供服务,因此车身较窄(2945mm车宽)。目前E3系早已全部退役。

400系

400系列车于1997年投入运营,是日本第二种双层列车,采用4动4拖编组,头车长25700mm,牵引电机功率420千瓦,最高运营时速240Km,是为了解决东京大都市和近郊的繁忙的旅客通勤而制造的。

E6系

E6系和E3系都叫“小町号”(Kamachi),E6系技术源自试验列车FASTECH360Z(Z代表Zailaisen在来线)于2013年3月投入东北和秋田新干线。在东北新干线上最高达到320km/h,秋田新干线上最高达到130km/h。E6系和E5系都采用鸭嘴兽头型,有效降低了隧道音爆效应;车身采用FSA“完全主动制导悬架系统”,有效降低车身振动;还采用了车体倾斜系统,用来化解离心力(在动车高速运行时可使车身倾斜1.5°)E5系在2012年荣获“日本铁道迷俱乐部”颁发的“蓝丝带”奖。E6系的研制是为了替代E3系。

E5系和E6系重联,在东北新干线经常能见到E5系和E6系重联运行
FASTECH360试验列车。这是E5和E6的原型试验列车,360S头车长27.5米,流线型部分长16米;平均轴重11.5吨,最大轴重12.5吨。原始设计中车顶有“猫耳”风阻制动装置,但最终没有用于旅客列车。奇怪的是,JR东日本至今都没有发布该型试验列车的最高试验速度,可能是因为还是300X更快

FASTECH360试验列车尾部
800系列车

JR东海的800系列车在2004年投入九州新干线。该车采用6动编组,最高运营时速260km,爬坡能力强。该车没有采用700系的鸭嘴车头设计,改为流线型的尖车头;列车内部装饰回归日本传统:墙壁粉刷成橘黄色,采用手工制造的油漆粉刷车门,车厢内部采用木质结构。800系曾获得“日本铁道迷俱乐部”颁发的第45届“桂冠奖”。

JR东日本E7/W7系列车

E7系
E7系
E7系
E7系

E7系在E2系的基础上研发,由日本工业设计大师奥山清行与川崎重工联合研制,E7系在2014年3月15日投入使用,设计速度275km,运营速度260km,运行于北陆新干线。该车内饰充满了文化气息。W7系与E7系在2015年荣获“日本铁道迷俱乐部”颁发的“蓝丝带奖”

W7系动车组在2015年3月投入北陆新干线,计速度275km,运营速度260km。W7系与E7系内饰和外形一致。由JR东日本管理的列车名为E7系,由JR西日本管理的列车名为W7系。

E7系内饰
E7系驾驶室


日本新干线的发家史

新干线的缔造者是JR日本国铁第四任总裁十河信二和日本铁道工程大师岛秀雄。新干线从规划到建成,充满了坎坷和争议,也充满了传奇色彩。新干线的前身“dangan ressha”可以追溯到20世纪30年代,这个词意为“弹丸列车”(俗称“子弹头列车”),到了1940年,日本铁路官方启用了“Shinkansen”这个称号

二战期间,日本政府为了军事运输需要,准备从东京到下关港修建一条1435mm国际标准轨距的客货共线铁路干线,称之为“新干线”,采用蒸汽和电力机车牵引,速度可以达到200km/h。随着日本扩张野心的膨胀,日本政府还打算从下关修建一条海底隧道,登陆朝鲜半岛,然后再把铁路延伸到北京,甚至还有把铁路修到新加坡的打算,同时将这条新干线与西伯利亚大铁路相连,把整个亚洲的铁路网连接在一起。日本政府吞并亚洲的邪恶思想可见一斑,不过随着美国等国军队的不断反击,日本在各大战线上节节败退,这条高铁“美梦”就此泡汤。

日本在20世纪30年代开始了速度实验,起决定性作用的还是当时担任南满洲株式会社董事的十河信二。蝗国征服亚洲的野心虽然没有得逞,但对火车提速依旧痴迷。

十河信二 日本铁路发展的关键人物 曾任南满洲株式会社懂事和日本国铁第四任总裁

十河信二 日本铁路发展的关键人物 曾任南满洲株式会社懂事和日本国铁第四任总裁

十河信二1884年4月14日生于日本四国岛爱媛县新居滨,1909年毕业于东京帝国大学政治系。同年,十河信二加入日本关东大地震灾后重建委员会,1926年十河信二加入日本关东军,担任南满洲株式会社主管。1926年到1945年,十河信二在中国的20余年都是扮演侵略者的角色:他负责搜集中国经济和军事情报,是日本情报系统的头目,后来策划了九一八事变,作为未经审判的战犯回到了日本(可以猜想,如果他受到严酷的军事审判,战后的日本几乎不用指望会有新干线,中国高铁就会少一个“爸爸”)。

十河信二当时在铁路方面的成绩是开通“亚细亚号”快车。中国东北平原辽阔的地理优势成了他测试快速火车的平台。

亚细亚号


1934年到1943年,中国东北地区的南满铁路上每日从大连到长春(1935年起可开行到哈尔滨)对开一趟快速列车“亚细亚号”,该车设施豪华,最高运行时速130Km,平均时速82.5km,比那些一般运行时速只有40km的普速火车不知快到哪里去了,该车是日本在国外测试试验快速列车的开始。“亚细亚号”车厢采用全封闭设计,包括靠近车头的一辆行李车,2节3等车,1节2等车,1节餐车,车尾是一等观光车,全车装有冷暖空调和双层玻璃;在底盘和车身之间加入橡胶层,车厢内部包裹着一层隔音绒布和一层压缩木棉板,做到隔音效果。车身采用镁铝合金,使用较轻的高张力钢板以提高运行速度。(0系和100系列车采用耐候钢,因此车身加重)“亚细亚”每辆车厢造价达到54万日元,非常昂贵。(那时的日元购买力比今天的日元强多了)“亚细亚”号开通之初主要执行客运任务。1942年之后由于战事吃紧,“亚细亚”号停运,让位给货运列车。“亚细亚号”的运营为日本修建新干线提供了许多宝贵经验。

该车运营商南满铁道株式会社表面上是铁路部门,实际上也是情报部门。

战后,日本也兴起了“铁路运输已成夕阳产业”的论调,这样一来,日本就连维修既有铁路也困难重重。

“新干线”之父十河信二和“新干线技术之父”岛秀雄

就在此时,有两个人站了出来,一人叫十河信二,一人叫岛秀雄。若无十河信二,新干线就不会出生;若无岛秀雄,新干线出生了也会失败。

岛秀雄

岛秀雄于1901年5月20日生于大阪,毕业于东京帝国大学机械工程系,1925年进入日本铁道部,担任铁路机车车辆设计工程师,是日本铁道的国宝级人物。岛秀雄痴迷于机车设计,他设计的机车在日本达到了一流的水平。但是日本铁路大多采用窄轨,岛秀雄的机车再好也无法完全发挥作用。他努力学**外先进的机车制造技术,希望有一天能制造出在标准轨距的铁路上奔驰的机车。当时有一个未经证实的言论:火车速度超过160km/h后危险系数成倍增加。东海道新干线开通前,欧洲最快的火车也才达到160km/h。岛秀雄不相信火车速度不能高于160km/h,于是发起挑战。

岛秀雄修建高铁的梦想看似不错,但是计划赶不上变化。1949年,日本国铁成立,区区一年之后的1950年4月24日,横滨市樱木町车站发生火车起火事故,造成106死92伤,时任日本国家铁路车辆局局长的岛秀雄被迫辞职,进入住友金属公司。本以为人生将就此平淡,但是他又被当上日本国铁总裁的的十河信二请了出来。十河信二为了解决东海道线铁路运输即将不堪重负的问题,想要修建一条新的高速铁路,但仅凭他一人之力无法实现目标,他就游说岛秀雄帮助自己。

十河信二看中岛秀雄的原因,在于岛秀雄可以把世界上各个国家的先进铁路引进日本,再推陈出新,研发出具有日本特色的高铁技术。这样一来,引进技术一方的日本只要花很少的钱就能引进国外安全的铁路技术,节省了很大一笔钱,还能快速缩短与别人的技术差距。

“坑”世界银行

新干线修建期间,由于资金缺口,需要向世界银行贷款。但是得到贷款可不容易,世界银行规定,贷款不能用于试验性质的项目。世界银行主管认为,新干线属于世界上首条高铁,当然属于试验性质。

岛秀雄据理力争,指出新干线应用的技术都是非常成熟的:高速列车的动力分散技术源于美国;交流供电技术源于匈牙利;CTC调度集中系统和空气弹簧技术源自美国;无缝钢轨、无砟轨道技术、交流电传动技术源于德国;高速列车转向架和ATC自动列控系统源自英国。瞧见没?!哪个是试验性质的技术呢?岛秀雄还拿出“湘南列车”和“回声号”动车组列车举例,说明动力分散技术已经用于实践并成效不错。

岛秀雄最终获得了8000万美元的贷款,这占了新干线总造价的15%。

岛秀雄集中了全日本最优秀的专家攻克动力分散方式高速列车技术难关,终于取得技术突破,为新干线的顺利动工打下了良好基础。这些专家包括三木中直、松本忠志和川边町肇,这三人是“新干线技术三杰”

日本新干线和中国高铁采用的是客运专线的运营思想(也称为客货分线)

JR日本国铁破产

东海道新干线成功的背后是JNR的严重内伤,JR日本国铁最终身负债务,1987年不得不转向民营化。

岛秀雄当初保守推算,修建新干线需要3000亿日元,这简直是天文数字。为了说服政府和国会通过新干线方案,十河信二只好采用欺骗手段,把预算打折到1972亿日元,并承诺会得到世界银行的贷款。

议会最终批准了新干线的修建,岛秀雄拿到世界银行贷款后,新干线所需资金还有85%的缺口。不久,十河信二的欺骗手段暴露了,政府此时才知道自己被绑架了,但也无可奈何。

随着新干线的修建,资金不断增加,高铁商业运营后,实际投资已达3800亿日元。经过20多年的运营,JR日本国铁也负债累累。当然,铁路公司的巨额亏损不能全怪新干线,但是高铁的巨额造价本就是一个不能回避的问题。当JR日本国铁无力偿还债务时,外债也只会越来越多。

JR民营化后,一改亏损的黑历史,新干线运营水平真正提升了。

未来展望:

中央新干线,北海道新干线二期,北陆新干线金泽到大阪段(254Km),九州新干线新鸟栖到长崎段(118km).

去年新干线曝出的希望号N700系列车转向架开裂原因是:工人不按标准操作规程制造肇事转向架,川崎重工对转向架底盘框架的钢材做了切削处理,导致厚度远低于标准。这和偷工减料没有什么大的关联,削薄并不能显著降低成本······

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