Olivér
1 °C
5 °C

Ötszázhetvennégy egész nyolc tized kilométer per óra

Sebességrekordot döntött a TGV

2007.04.04. 11:59
A vonat istentelenül porzott, az egyetlen áramszedő óriási szikrákat hányt, de a résztvevők stabilan álltak a szerelvényben. A felspécizett TGV-szerelvény április 3-án délután negyed kettő előtt két perccel gyakorlatilag 575 kilométer órás sebességgel megdöntötte a sínen guruló vonatok csaknem 17 éves rekordját.

Az én apukám 1977-ben védte meg nagydoktori értekezését a Magyar Tudományos Akadémia dísztermében lineáris indukciós motorok tervezése és méretezése (egyszerűsített cím) témában. Akkor azt hitték a tudósok, a hagyományos vonatok helyett hamarosan elterjednek a mágneses lebegtetésű, lineáris villanymotor hajtotta vonatok, amelyek sebességét nem határolja be a sínen guruló kerék technológiai korlátja.

Drang nach Osten

Mit szólna Napóleon ahhoz, hogy egy francia vasútnak német neve van? A POS-t (Paris-Ostfrankreich-Süddeutschland) a franciák nemes egyszerűséggel kelet-európai vonalnak nevezik, noha június 10-ig csak Strasbourgig nyílik meg. A TGV-szerelvények azonban már rögtön elérhetik Németország déli nagyvárosait és Bázelt. Később azonban továbbépül a vonal Németországban, majd Ausztriában, sőt a tervek szerint Pozsonyig.

A POS igazi jelentősége, hogy egybeforr a TGV és az ICE rendszere, az új biztosító berendezés lehetővé teszi a kölcsönös pályahasználatot.

A következő évtizedek arról szóltak, hogy addig is, amíg nem terjed el a mágnesvonat, a hagyományos technológiából szedjük még ki, ami benne van. Az apukám védése utáni évben a franciák elindították a TGV-t, de a németek (ICE) és a különben a mágnesvasútnak elkötelezett japánok is hasonló útra léptek. Ezen " nagy sebességű" (200 km/h feletti) és "nagyon nagy sebességű" (VHS) megoldások egyetlen, de perdöntő előnye, hogy kompatibilisek a hagyományos vasúttal.

Revolúció helyett evolúció

Az azóta már Franciaországon kívül is terjedő TGV-szerelvények igazán gyorsan a csak nekik épített, elszigetelt pályán haladhatnak, de ahol az még nem épült ki, mehetnek a régi síneken. Ha csak arra gondolunk, hogy Párizsban nem kellett új pályaudvarokat építeni, már érthetjük ennek a jelentőségét, de egy olyan szegény és elmaradott országban, mint a miénk, csak emiatt van egyáltalán remény, hogy évtizedes távlatban VHS vonatot lássunk. A jelenlegi pánerurópai tervek szerint a szuperexpressz sínje véget ér majd Pozsonyban, de onnan a TGV vagy ICE, vagy akármi legalább bedöcöghet addigi sebességének maximum felével, azaz 160-nal Pestre, ugyanazokon a síneken, amelyeken a martonvásári kirohangálós ingavonat hozza be a bejárókat.

Sokáig tehát úgy állt a dolog, hogy a lassabb, de kompatibilitás miatt is olcsóbb technológia jobban terjed, mint az elvileg korszerűbb mágnesvonat, amelyből máig egyetlen egy éles alkalmazást sikerült tető alá hozni, a Siemens vezette konzorcium által fejlesztett Maglev a sanghaji reptérre jár a kínai metropolisz belvárosából.

TGV 575
Kattintson 575-tel!

2007. április 3-án viszont megjött a kegyelemdöfés. Az Intel megint megverte a Motorolát, a PC a Macet. A megnyitás előtt álló kelet-franciaországi POS-vonalnak egy erre a célra némileg felturbózott szakaszán, egy erre a célra felspécizett szerelvény elérte az 574,8 kilométer per órás sebességet. Ez azt jelenti, hogy egyáltalán nem elképzelhetetlen, hogy a vonatok nemsokára, normál, menetrendi szolgálatban is jóval gyorsabban szállítsák az utasokot, mint a jelenlegi 300-320 km/h-s maximális sebesség. Rövid távon 360-nal, később mondjuk 400 km/h óra körül, vagyis éppen annyival, amennyi a Maglev utazási sebessége.

Hárombetűsek

VHS: Very High-Speed. Nagyon nagy sebességű. Olyan vasútvonal, amelyen legalább 300 km/h-val személyszállító vonatok haladnak.
ICE: InterCity Express. A németek VHS megoldása.
TGV: Train à Grande Vitesse. Nagysebességű vonat. A franciák márkaneve VHS rendszerükre. A vonatokat a budapesti 4-es metró szerelvényeit is szállító Alstom gyártja.
LGV: Lingne à Grande Vitesse. Nagysebességű pálya, ezen járnak a TGV-szerelvények.
POS: Paris-Ostfrankreich-Süddeutschland. Párizs–Kelet-Franciaország–Dél-Németország. A legújabb, júniusban megnyíló TGV-vonal.
AGV: Automotrice Grande Vitesse. A legújabb TGV-generáció osztott hajtással.
RFF: Réseau Ferré de France. Francia Vasúthálózat. A francia pályavasút.

Aki megnézte már a Maglev akár egyetlen, háznyi méretű váltóját (nem kell Kínába repülni, Németország északnyugati sarkában működik egy kísérleti pálya), eddig se gondolhatta, hogy a mágnesvasút, aranyárban mért, végig betekercselt pályájával valaha is olyan hálózatot fog alkotni, mint a hagyományos vasút. Most azonban az egyetlen előny, az érezhetően nagyobb sebesség is elenyészett, hiszen a mostani rekord csak pár kilométer per órával marad el a Maglevvel elért csúcstól.

A csúcsdöntésre hónapokig készültek, V150 névvel külön programot hozott létre a TGV-szerelvényeket gyártó Alstom és a francia vasút, az SNCF. (Az elnevezésben szereplő 150-es szám – sose jönnék rá – méter per szekundumban jelenti a hivatalosan megcélzott sebességet, azaz az 540 km/h-t.)

De elég az elméletből, lássuk, mit kell tennünk, ha meg akarjuk dönteni a valóban vasból készült vasúton haladó vonatok érvényes sebességrekordját! (Amelyet egyébként szintén egy TGV állított föl 1990 május 18-án 515,3 km/h-val.)

A TGV szerelvényeit gyártó Alstom – éppen a sebesség növelése céljából – koncepcióváltásra készül, ez most kapóra jött. Illetve közelebb járunk a valósághoz, ha azt mondjuk, a rekord ennek a fejlesztésnek a mellékterméke, hiszen a legfőbb cél az új, osztott hajtás tesztelése volt.

Húszmillió watt

Miről is van szó? Az eddigi TGV-knek csak a két végén lévő egységei, az úgynevezett vonófejek kaptak hajtást, a köztes egységeket ezek húzták illetve tolták. Vagyis, bár természetesen ezek is inkább motorvonatoknak számítanak, mégis sokat megőriztek a hagyományos, 'mozdony húzta kocsik' architektúrából. Az AGV-nek nevezett negyedik generációs TGV-knél viszont minden kocsiegység hajtott lesz. A forgóvázak két-két kocsi között helyezkednek el (vagyis Jacobs típusúak). Ezeket tengelyenként egy-egy, azaz összesen két állandó mágneses szinkron motor hajtja.

Apró motorológia

Szinkronmotor: olyan váltóáramú motor, amelynek fix fordulatszámát a rákapcsolt feszültség frekvenciája determinálja.
Aszinkron motor: a frekvenciához képest - a terheléstől függő mértékben - csökkentett fordulatszámú váltóáramú motor.
Lineáris motor: nem forgómozgást létrehozó, hanem egyenesen sikló motor. Úgy lehet elképzelni, mintha egy hagyományos motor állórészét fölvágnánk, és síkba terítenénk ki.

Nos a V150-es szerelvény három hagyományos emeletes kocsija (pontosabban a két kocsiköz) alá két ilyen új forgóváz került összesen négy motorral. Ezek teljesítményét a kísérlethez 40 százalékkal fölpiszkálták 1000 kilowattra. A vonat két végére egy-egy vonófej, mégpedig abból a legújabb, az erre az LGV-vonalra kifejlesztett POS-fej került. Ezekben egyenként négy-négy aszinkrom motor zizeg, 68 százalékkal megemelt teljesítménnyel, tehát külön-külön 1950 kilowattal.

A rekorddöntő szerelvény tehát kicsit olyan, mintha a Siemens egy Combino villamos elé és mögé egy-egy Taurus mozdonyt kötne, majd a nagykörúton tövig nyomnák mindhárom járműben a gázpedált, vagy kontrollert, vagy akármit. Ha összeszámoljuk, nyolcszor 1,95 meg négyszer 1 MW-ot sűrítettek a V150-be. Ez a 19,6 megawatt (több mint 25 ezer lóerő) körülbelül duplája egy Forma–1-es futam összes indulója egyesített teljesítményének, vagy egy mai normál TGV-szerelvénynek. Ráadásul éppen fele olyan hosszú (5 egység), mint utóbbi (10 egység). Ha már a méreteknél tartunk, a kísérleti vonat 106 méter hosszú és 268 tonnás.

Beleraktunk tehát a verdába annyi motort, amennyit csak lehet, fel is piszkáltuk őket. Mit kell még tennünk a rekorddöntéshez? Szerezzünk spéci üzemanyagot! Ez ennél a vonatnál az áram. Fizikaóráról talán még emlékszünk, hogy a teljesítmény a feszültség és az áramerősség szorzata (váltóáramról lévén szó effektív értékkel számolunk, de ez most mindegy), és arra is, hogy a hőt az áram "termeli", vagyis, ha nem akarjuk elégetni a szerelvény vezetékeit, korlátozni kell az áramfelvételt a feszültség növelésével. Így is történt, a kiszemelt pályán 31 ezer voltra emelték az eredeti 25 kilovoltos feszkót.

Ha már a pályánál tartunk, ekkora sebességnél halálosan veszélyes lehet a legkisebb hupli, a franciák külön beszabályozták a síneket, a kísérletet megelőző minden próbamenet után újra és újra gondosan megtisztították a pályát. Lehegesztették az összes érintett váltót is.

Párizs az én Bakonyom

Mi kell még a gyorsulási versenyre? Spéci felni, szpojlerek és dögös festés. Pontosan ez történt a TGV-szerelvénnyel is. 920 milliméter átmérőjű kerekeit 1092-esekre cserélték (hogy azonos fordulatszám nagyobb sebességet jelentsen). A legnagyobb figyelmet a légellenállás kapta, hiszen ilyen tempónál már ez adja az ellenállás 95 százalékát. A vonattest egyenetlenségeit kiegyenlítették, az egyes kocsiegységek közötti horpadást például letakarták, és eltávolították a négy áramszedő közül is az első hármat. (Mindez egyébként látható a fenti animáción). A V150 egyedi festést is kapott.

Április 3-án 13 óra 13 perckor az Alstom egyik budapesti irodájában néhány újságíró is láthatta a kivetítőn, ahogy a francia országos vasúttársaság, az SNCF és az RFF keleti TGV-vonalának 191-es kilométerszelvényében az Alstom V150-es speciális szerelvénye elérte az 574,8 km/h-t. A vonat istentelenül porzott, az egyetlen áramszedő óriási szikrákat hányt, de a résztvevők stabilabban álltak a szerelvényben, mint a Sellye és Szentlőrinc között közlekedő Bz mot utasai. Ezzel a sebességgel Budapestről elméletileg nem egészen három óra alatt lehetne Párizsba érni. Jóval hamarabb, mint most Bakonyszentlászlóra vagy Zalaegerszegre.