Wstęp i zarys historyczny pociągów TGV.pdf

Wstęp i zarys historyczny pociągów TGV

TGV to Francuski skrót od T rain a G rande V itesse oznaczającego pociąg dużej prędkości.

Pociąg TGV to jednostka, system który zawiera w sobie dwie lokomotywy - zwane

głowicami napędowymi i wagony w systemie wspólnych wózków. Właścicielem i

operatorem systemu TGV jest SNCF ( S ociété N ationale des C hemins de fer F rançais) -

Spółka Państwowa Francuskich Kolei, która jest jej integralną częścią.

Program TGV zapoczątkowany został już w późnych latach 60-tych. Niestety, już na

początku uważano iż szybko zabrnie on w technologiczna ślepą uliczkę, ponieważ stan

ówczesnej wiedzy pozwalał już raczej na rozpoczęcie badań nad innymi inowacjami

technologicznymi, takimi jak poduszki magnetyczne czy powietrzne. Zajmowanie tą stara

formułą transportu jaką kolej oparta na stalowych kołach i szynach uznano za bezcelowe,

w rezultacie czego projekt początkowo nie otrzymał poparcia finansowego państwa.

Pomysł SNCF na pociągi TGV został jednak rozwinięty, i jako system kompatybilny z

istniejącą infastruktura kolejowa. Ważną korzyścią tego faktu było to, iż pociągi dużych

prędkości używały istniejącej infrastruktury w miastach takich jak np. dworce. Inną

korzyścią było wykorzystanie istniejących linii kolejowych i ich integracja z budowanymi

w przyszłości odcinkami specjalnych linii pod pociągi TGV .

Pierwszy prototyp, pociąg TGV 001 , rozpoczął testy we wczesnych latach 70-ch.

Napędzany był turbiną gazową, zresztą podobnie jak jego starszy brat - Japoński

Shinkansen. 8 grudnia 1972, ustanowił on rekord prędkości 318 km/h, który obowiązywał

przez najbliższe 23 lata.. (Najszybszym pociągiem o napędzie dieslowym był wtedy

Rosyjski TEP80 273 km/h )

TGV 001 dla potrzeb przebadania torów i trakcji wykonał pond 175 jazd przy

prędkościach przekraczających 300 km/h dostarczając inżynierom wielu cennych danych

przydatnych przy produkcji TGV. Kompletna, nowa linia dużych prędkości została

wybudowana w końcu lat 70-ych - wiodła z Paryża do Lyonu. 27 września 1981, pierwszy

odcinek został otwarty przez prezydenta François Mitterranda, który zresztą uczestniczył

podczas inauguracyjnej jazdy - w kabinie mechanika. Opływowy jasno pomarańczowy

pociąg stał się sławny zwłaszcza, że parę miesięcy wstecz jeden z nowych pociągów

ustanowił światowy rekord prędkości wynoszący 380 km/h (poprzedni z roku 1955 przy

pomocy pary Francuskich lokomotyw)

TGV odniosło niewiarygodny sukces przyczyniając się do załamania lotniczego biznesu na

trasie Paryż - Lyon. SNCF zanotowała znaczące zyski na tej linii, a inwestycja zwróciła się

całkowicie (w ciągu dekady). Francuski rząd w obliczu sukcesu zaoferował poparcie dla

dalszego rozwoju sieci TGV . TGV stał się też technicznym symbolem Francji.

Odtąd TGV rozpoczęły swój rozwój oraz wprowadzono kolejne innowacje w każdej

następnej generacji pociągów. W 1989 zadebiutował TGV Atlantique łączący zachód

Francji z Paryżem. Pociąg ten zawierał wiele nowych rozwiązań w stosunku do

wcześniejszego Sud-Est - to wynik ciągłych badań i rozwoju SNCF i jego kooperantów.

Godnym uwagi jest fakt ustanowienia 18 maja 1990, światowego rekordu prędkości

515.3 km/h . Pobitego 16 lat później też przez TGV - przez rekordową jednostkę V150 ,

która 3 kwietnia 2007 na odcinku LGV Est Européen ustanowiła nowy rekord prędkości

wynoszący 574.8 km/h .

Aktualnie istnieją 4 główne linie LGV ( L igne ŕ G rande V itesse) wychodzące z Paryża.

Nord-Europe otwarta w 1993 łącząca Paryż z Lille, Belgię, Niderlandy, Niemcy i Wielką

Brytanię tunelem pod kanałem La Manche. Atlantique na zachód od Paryża prowadząca

do Tours i Nantes, linie Sud-Est , Rhône-Alpes , Méditerranée stanowiące połączenie

Paryża z Marsylią, oraz Est Européen linię z Paryża do Strasbourga.

Buduje się też nowe odcinki aczkolwiek aktualny budżet TGV kontrastuje z jego

początkami.

Technika TGV jest przedmiotem przedsięwzięć eksportowych - Hiszpania, Południowa

Korea, USA, Taiwan , Chiny. Pociągi TGV odwiedzają wiele zakątków Europy - Niemcy,

Wlk. Brytania, Włochy, Belgie, Holandie i Szwajcarie.

Początki TGV - TGV 001

W okresie międzywojennym koleje francuskie, pod względem osiąganych prędkości jazdy,

pozostawały w tyle za kolejami amerykańskimi, brytyjskimi i niemieckimi. Prędkość

pociągów prowadzonych trakcją parową była urzędowo ograniczona do 120 km/h, a

trakcja elektryczna w tym czasie nie była jeszcze we Francji zbyt rozpowszechniona. Do

rozpoczęcia wojny, poza kilkoma stosunkowo krótkimi odcinkami, tylko dwie główne linie:

z Paryża do Le Mans i z Paryża przez Bordeaux do Hendaye na granicy z Hiszpanią

były zelektryfikowane systemem prądu stałego o napięciu 1500 V Wkrótce po II wojnie

światowej koleje francuskie SNCF rozpoczęły badania nad zwiększaniem prędkości

pociągów. Prace te prowadzono równocześnie z programem elektryfikacji sieci kolejowej.

Od 1945 roku długość torów pod napięciem szybko zaczęła się powiększać, przybywało

też nowych lokomotyw elektrycznych. Jedną z ciekawszych konstrukcji lokomotyw

elektrycznych tego okresu we Francji była seria CC 7000 o układzie osi CoCo. Budowane

przez firmę Alstom lokomotywy miały moc ok. 3260 kW (4400 KM) i prędkość

maksymalną 120 km/h. Były one także eksportowane do Holandii, Hiszpanii i Maroka. W

lutym 1954 roku elektrowóz tej serii - CC 7121 - ustanowił nowy rekord świata

prędkości pojazdów szynowych - 243 km/h . Godnym uwagi jest fakt, że jedyną różnicą

w stosunku do seryjnego wykonania lokomotywy była zmiana przełożenia przekładni.

Nowy rekord utrzymał się zaledwie rok. 28 i 29 marca 1955 roku francuskie

lokomotywy CC 7107 i BB 9004 , każda z nich prowadząc trzywagonowy pociąg

doświadczalny, przekroczyły 300 km/h. Na specjalnie przygotowanym odcinku linii

między Bordeaux a Dax obie lokomotywy uzyskały prędkość 331 km/h . Ten rekord

utrzymał się aż do 1981 roku...

W 1964 roku oddano do użytku pierwszą linię przyszłej sieci wysokich prędkości

Shinkansen w Japonii. Na linii The New Tokkaido z Tokio do Osaki pociągi osiągały

prędkość 210 km/h. W RFN, z okazji Międzynarodowej Wystawy Transportowej w

Monachium w czerwcu 1965 r. prototypowe elektrowozy ówczesnej serii E03 (obecna

seria 103) prowadziły na 62-kilometrowym odcinku między Monachium a Augsburgiem

specjalne pociągi (dostępne dla podróżnych z prędkością 200 km/h. Były to pierwsze w

Europie tak szybkie pociągi handlowe, jakkolwiek po dwóch latach prób DB na dalsze 10

lat zawiesiły wprowadzenie prędkości 200 km/h w normalnym ruchu. Francuzi jednak

znowu zaczęli jakby zostawać w tyle...

Pomysł szybkiej kolei we Francji narodził się mniej więcej w tym czasie, czyli już 40 lat

temu. Jednakże w owym czasie rząd francuski faworyzował raczej tylko te 'nowoczesne' i

futurystyczne konstrukcje - poduszkowce, czy też maglev trains , takie jak Bertin's

AeroTrain, więc pociągi oparte na stalowych kołach postrzegane były jako technologie bez

perspektyw - takie 'piąte koło u wozu' czy też 'brzydkie kaczątko' ...

Mimo tych projektów SNCF , równolegle do prowadzonych prac, próbowało zwiększać

prędkość konwencjonalnych pociągów w zakresie 180 - 200 km/h. W maju 1967 roku

SNCF uruchomiły pierwszy pociąg, rozwijający w normalnej eksploatacji prędkość 200

km/h. Był to słynny ekspres Capitóle z Paryża do Tuluzy , prowadzony lokomotywą serii

BB 9200 , których sześć zmodyfikowano w tym właśnie celu.

Rozwijano także trakcję spalinową. Energia w tamtych latach była stosunkowo tania i

turbiny gazowe (pierwotnie projektowane do helikopterów) były konstrukcjami zwartymi i

o dużych mocach. W 1967, SNCF wprowadziła jako napęd turbinę gazowa w prototypie

TGS z ETG (Elément a Turbine a Gaz, or Gas Turbine Unit) a w marcu 1970r w planowym

pociągu na trasie Paris - Cherbourg . Pociąg ten miał cztery wagony napędzane turbiną

gazową o mocy 1150 KM (850 kW) z przekładnią hydromechaniczną, rozwijające

prędkość 180 km/h. Ciekawostką było tu użycie dodatkowego silnika wysokoprężnego o

mocy 450 KM, umieszczonego w drugim wagonie silnikowym, dla poprawienia

przyspieszeń zespołu przy rozruchu. Kolejną wersją tego pociągu był zespół

pięciowagonowy RTG wyposażony w turbinę o mocy 1100 KM w każdym z dwóch

końcowych wagonów silnikowych.

Pokusa wielkich szybkości i pomyślny rozwój programu pociągów turbinowych to dwa

pomysły które razem w końcu lat 60-tych (1964) zaowocowały powstaniem kolei wielkich

prędkości - Japoński Shinkansen . Były one też ucieleśnieniem wspólnego przedsięwzięcia

SNCF oraz przemysłu mającego na celu zbadanie możliwości zastosowania silników

gazowo-turbinowych. Realizację projektu rozpoczęto w roku 1967. Zatytułowany był Rail

Possibilities on New Infrastructures oznaczenie kodowe : C03. Eksperymentalny wagon

X4300 TGS, poprzednik ETG, został przetestowany przy prędkościach do 252 km/h w

październiku 1971r. i dał pomyślne rezultaty. SNCF przewidując rozwój w tej dziedzinie

wybudowały linie kolejową o prędkościach 250 km/h do 300 km/h, a Alsthom wybudował

dla SNCF specjalny prototyp pociągu do testowania projektów pociągów wielkich

szybkości TGV 001 (Tres Grande Vitesse). Prototyp został oddany do próbnej

eksploatacji 4 kwielnia 1972 roku.

Nad całością panował nie jaki Roger Tallon , wcześnie znany jako projektant

samochodów, motocykli i ... mebli o kosmicznym wyglądzie.

Pociąg turbinowy TGV 001

Pociąg turbinowy TGV 001 był pociągiem testowym zbudowanym dla potrzeb rozległego

programu badawczego obejmującego trakcję, dynamikę pojazdu, układów hamulcowych,

areadynamikę, sygnalizację oraz inne technologie niezbednych do tego przedsięwzięcia.

Powstał tylko jeden egzemplarz, aczkolwiek planowano wybudowanie też wersji drugiej,

wyposażonej w system aktywnego przechyłu. Studia nad wersją przechyłową zostały

jednak zakończone i powodów technicznych nigdy nie wyszły poza stadium projektów.

TGV 001

TGV 001

fot. Jean Marc Frybourg

TGV 001 składał się z dwóch lokomotyw i trzech wagonów . Cały ten zestaw był

nierozdzielny. Wszystkie osie były wyposażone w silniki elektryczne, o stosunkowo dużej

mocy w stosunku do jego wagi. Napęd elektryczny umożliwiał hamowanie dynamiczne,

które przy dużych prędkościach było wyjątkowo efektywne.

Każda lokomotywa wyposażona była w turbiny ( TURMO IIIG później TURMO X , używana

także w helikopterach Sud Aviation's Super Frelon helicopter ) które pracowały ze stałą

prędkością. Podłączone były poprzez reduktor do generatora. Lokomotywa posiadała

także przekładnię do silników trakcyjnych, instalację hamowania dynamicznego,

sygnalizację, urządzenia hamujące itp.

TGV 001 połączone były przegubami z sąsiednimi wagonami na standartowych wózkach.

Dawało to większą stabilność (przez dynamiczny łącznik z obudową) i przestrzeń do

pneumatycznego zawieszenia umiejscowionego na poziomie środka ciężkości.

Kilka danych technicznych TGV 001

Skład Turbine + 1 klasa + lab car + 2 klasa + turbine

Długość [m] 92.90

Szerokość [m] 2.81

Wysokość [m] 3.40

Rozstaw osi [m] 2.60

Ciężar [kg] 192,000

Moc [kW] 3760 kW (TURMO III) i 4400 kW (TURMO X)

Prędkość maksymalna [km/h] 280 km/h (TURMO III) i 300 km/h (TURMO X)

Zasięg [km] 1100

Pojemność zbiorników [l] 8000

TGV 001 uczestniczył w 5227 testach przejeżdżając pół miliona kilometrów. W 175

testach przekroczył prędkość 300 km/h, a 8 października 1972 osiągnął 318 km/h. To

było (I nadal jest) światowym rekordem prędkości uzyskanym przez nie elektryczny

pociąg.

Testy TGV 001 były bezcenną częścią projektu C03, dowodzącą słuszność koncepcji w

warunkach rzeczywistych oraz dostarczyły wielu danych w badaniach nad koleją wielkich

prędkości.

Zasilanie elektryczne.

Wraz z kryzysem paliwowym w roku 1974, okazało się, iż dalsze prowadzenie prac nad

silnikami spalinowymi z ekonomicznego punktu widzenia będzie nie uzasadnione, a co za

tym idzie musiano zmienić wymagania co do napędów w kierunku całkowicie

elektrycznych. Zaowocowało to znacznym zmianom projektowym w programie. W

kwietniu 1974 r, eksperymentalny pociąg elektryczny Z7001 o pseudonimie Zébulon ,

rozpoczął jazdy. Zébulon był przebudowany z Z7115 , który był już wrakiem. Używając

tego pojazdu nowa lokomotywa Y226 o długich wózkach z transmisja kardanową

(poprzednik Y230) rozpoczęła testy. Główną innowacją było Body mounting silników

trakcyjnych co umożliwiało znaczącą redukcję wagi (3300 kg) lokomotywy, większą

prędkość, oraz krytyczną oraz stabilność zestawu. Zébulon wykorzystywał także two-

stage high speed pantograph , który później stał się pantografem AM-PSE TGV.

Badano również możliwości nad hamulcem szynowym - siły hamującej bez fizycznego

kontaktu z szyną. Wysoka sprawność tego pomysłu była obiecująca lecz znaczne

przegrzewanie się szyn spowodowało zarzucenie tych prac. Klasyczne (nie

pneumatyczne) zawieszenie Zébulon'a było satysfakcjonujące bardziej niż pneumatyczne

zawieszenie zastosowane w TGV 001.

W okresie 20 miesięcy Zébulon przejechał prawie milion kilometrów, z czego 25000 z

prędkością ponad 300 km/h. Największą prędkość którą osiągnął Zébulon było 309 km/h.

Perspektywy projektu C03 który finansował rząd francuski w roku 1976 były więc

obiecujące ...

Wkrótce rozpoczęto budowę linii elektrycznej na trasie Paris Lyon .

Stylizacja: Coś nowego i innego.

Projekt wystroju TGV wewnątrz jak i na zewnątrz zostało powierzone Jack'owi

Cooper'owi , nie jak wcześniej sądzono Rogerowi Tallonowi - jego projekt na super

szybki pociąg został odrzucony - jako zbyt nowoczesny i futurystyczny. Sam Tallon

twierdził, że ówczesna technika nie była jeszcze do takiego projektu gotowa. Projekt

wiązał się długim okresem dodatkowych prób, na które nie było już czasu. Tallonowi

powierzono projekt wystroju pociągów Corail . Jack Cooper urodził się on w Wielkiej

Brytanii w roku 1931, a następnie przeniósł się do Francji. W połowie lat 50-ych spędził

kilka lat pracując u amerykańskiego projektanta Raymonda Loewa, który był

najsławniejszym projektantem lokomotywy elektrycznej Pennsylvania Railroad's GG1 . Na

początku roku 1968 kiedy rozpoczął pracę dla Alsthom'a Jack Cooper został poproszony o

narysowanie pociągu który nie wyglądałby na pociąg Zaprojektował wygląd oraz wnętrze

turbopociągu TGV 001, wkrótce potem narodził się wygląd TGV.

W 1975 r Cooper narysował pociąg wyglądem zaskakująco przypominający TGV Duplex,

który pojawił się 20 lat później !

Gdy wygląd zewnętrzny pociągu zaproponowany przez Cooper'a został zaakceptowany

wrócił on do projektowania wnętrza łącznie z siedzeniami i klamkami od drzwi. Wiele

elementów wewnętrznych kolidowało ze sobą i Cooper musiał znaleźć optymalne

rozwiązania. Przestrzeń wewnętrzna musiała być zapraszająca, komfortowa -

zapraszająca do wypoczynku, cicha, łatwa do sprzątania i zgrabnie połączona w jednolitą

atmosferę. Komfort musiał być odczuwalny przez wszystkich pasażerów poprzez

zachowanie specyficznego stylu wnętrz. Postawiono za cel, aby wnętrze było zarówno

relaksujące jak i przyjemne. W późnych latach 70-tych projekt pierwszego TGV był

gotowy. Pierwszy skład pociągu został zamówiony 4 listopada 1976.

Przez ponad 20 następnych lat wykonano 600 kopii słynnych na cały świat Cooperowskich

nosów pociągu TGV.

Problemy na ostatnią chwilę.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: