Yüksek Hızlı Trenler ve Japonya Shinkansen Örneği - 3

2 Fastech 360 treni prototip olarak geliştirilmiş olup amaç, yüksek hızlarda ortaya çıkan durumlar için bir tanım getirmek ve geleceğin konforlu yolculuğu önerisini geliştirmek için 360 km/saat hızlı trenler tasarlamaktır. Fastech 360S’ in 8 aracı Tip E954’ te resmi olarak tasarlanmıştır. Bu tasarım; her uçta birer tane ve ortada da 6 tane motorlu araçtan oluşan bir yük vagonuna sahiptir. Etkinliklerinin karşılaştırılması için iki farklı burun tipi test edilmiştir. İlave özellikler panoları da içermekte olup bu elemanlar, deprem yada toprak kayması gibi acil frenleme durumlarında dayanım kontrolü için ilave ayrodinamik çekim için aracın üst kısmına yerleştirilebilirler. 

Üç farklı çekiş paketi test edilmiş olup her bir sistem bir motor aracı çiftiyle bağlanmıştır. Kurblardaki sürüş kalitesini arttırmak için araçlar hava yayları ve azami 2° lik eğimle eğilmeli bir yapıya sahiptirler. 6 araçlı Fastech 360Z, Tip E955’ e göre tasarlanmış olup daha küçük bir gövde profiline sahip olduğundan Mini-Shinkansen’ de işletilebilmektedir. Uçlardaki iki boji çekim gücüne sahip değildir ancak diğer bütün bojiler çekicidir. Ekipmanın diğer önemli elemanları; Fastech 360S’ teki ile aynıdır. 

Shinkansen güzergahlarındaki stabiliteyi sağlamak için Fastech 360Z’ nin dingil aralığı Fastech 360S’ te olduğu gibi 2500 mm’ dir. Bu; halen Mini-Shinkansen güzergahlarında işletilmekte olan Komachi trenlerinin E3 serilerindeki 2250 mm’ lik dingil aralığı ile karşılaştırılmaktadır. Dönüştürülmüş kesitlerdeki küçük çaplı kurblarda oluşan yanal kuvvetleri düşürmek için Fastech 360Z, ayarlanabilir yalpalama kuvvetlerinde yalpalama söndürücüleriyle donatılmıştır. Yüksek kurb performansı aynı zamanda Fastech 360Z’ de dingil kutuları ve hava yaylarının boyuna mesnet rijitliklerinin optimizasyonu ile sağlanmaktadır. 

Teknik Gelişmeler

Hat kesimi gürültüsünün büyük bir bölümü için mevcut toplama hesapları; Shinkansen trenlerine göre genelleştirilmiştir. JR East; diğer tiplerdeki tren başına iki pantograf yerine her bir trene bir pantografla mevcut bir toplama sistemi geliştirmiştir. Aynı zamanda yeni birçok bölümlü temas çubuklu düşük gürültü pantografı geliştirilmiştir. Her bir bölüm bir yay (p41) tarafından desteklenmekte ve pantograf başı genişliği boyunca temas kablolarında dikey yalpalamalardan dolayı genleşip büzülmektedir. Bunun; yüksek hızlarda başarılı, istikrarlı bir bağlantı olduğu ispatlanmıştır. Fastech 360 trenlerindeki çekme ekipmanı, yüksek güçlü, düzenli ve ağırlıkta hafif elemanların farklı çekme motorları ve soğutucularla kombinasyonunu kullanmaktadır. Her üç aşamalı emme motorlar ve daimi mıknatıslı eş zamanlı motorlar test edilmiştir. Şimdiye kadar test edilen bütün sistemler; performans standartlarını gerektirmiş ve halihazırda mukavemetleri, hizmet edebilirlikleri ve maliyetleri değerlendirilmektedir. 

Fastech 360 trenleri; kapsamlı bütünleşik bilgi kontrol ağ özelliğine sahiptir. Bu sayede; yüksek hız aralıklarındaki bağlayıcılıkları en üst seviyeye çıkartılabilmektedir. Tekerleklerin çıkma yada kayma durumuna karşılık her bir dingile optimum döndürme momenti ve frenleme gücü uygulanmaktadır. 

Güvenli Sürüş Vitesi  

Yüksek hız kaynaklı olarak bojilerdeki ve boji elemanlarındaki yük artışı ile başa çıkmak için, JR East 1993 yılında 425 km/saat hızı yakalamış STAR21 test trenlerinden sağlanan boji şasesi ve dingil dizisini tasarlamıştır. Aynı zamanda; daha yüksek kuvvetleri karşılamak için yeni tip bir fren vitesi, yeni bir dingil mil yatağı ve şanzıman tipini içeren özel ekipmanlar geliştirilmiştir. Bu çift sarmallı vites kutusu; dönem momenti boyunca hiçbir eksenel kuvvet üretmemekte olup konvansiyonel bir sarmal vitesi yerine çekme kuvveti ve gürültüyü düşürmek için kullanılmaktadır. 

Fastech 360 trenlerinin yapımından önce dahi, boji ekipmanının güvenliğinin yeterliliğinin sınanması için 600.000 km’ lik taşıma ile dayanıklılık testi gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda yüksek hızlarda işletimde bojilerin ve ilgili elemanlarının durumunun kontrol edilmesi için bir performans gözleme sistemi geliştirilmiştir. Bu; şanzımandaki uygun olmayan koşullar gibi dingil çekimlerindeki titreşim ve ısı değişimlerindeki anormallikleri saptamak için uygun bir yöntemdir. 

Mayıs 2009’ da hizmet edebilirlik ve dayanımın kontrol edilmesi için gerçekleştirilen test programının bir parçası olarak, bojiler ticari hizmetlerde toplamda yaklaşık 600.000 km’ lik bir taşıma gerçekleştirmiştir. 

Güvenlik

400 km/saat’ e varan birçok test sürüşü sayesinde, bu hız aralıklarında herhangi bir güvenlik endişesi olmadığı teyit edilmek durumunda kalmıştır. Dingil yükleri, yatay kuvvetler ve derayman etkisinin hepsi belirli bir izin verilebilir ve tolore edilebilir aralıkta kalmaktadır. 

Başlangıçta; JR East yapısal bir ihtiyaç olarak depreme meyilli bir bölgedeki güvenlik operasyonlarına ağırlık vermiştir. 2004 yılında Niigata Chuetsu depreminde Joetsu Shinkansen’ in deraymanına karşılık, trenlerin daha hızlı durdurulması, acil fren sisteminin daha hızlı devreye girmesi ve güç çekiminin kesilmesi için geçen zamanın düşürülmesi için adımlar atılmıştır. Aynı zamanda; trenin raydan çıkmasını önlemek için her bir bojiye yerleştirilen bir L profilli kılavuz geliştirilmiştir. Bu özelliklerin hepsi, şimdilerde ticari hizmet veren Shinkansen trenlerine adapte edilmiştir. 

Deprem süresince yüksek hız kaynaklı olarak oluşacak ilave risklerin sınırlandırılması için, Fastech 360 trenleri olabildiğince hızlı doldurulabilmeleri için ayrodinamik yapının geliştirilmesi ve tutunmanın arttırılıması adına ilgili malzemelerle donatılmıştır. Bu konuda oldukça yeni gelişmeler gerçekleştirilmiş olup 360 km/saat’ lik hıza sahip bir trenin 4.000 m mesafede durması sağlanmaktadır. 340 km/saat hızda aynı durma mesafesi ayrodinamik paneller olmaksızın sağlanabilmektedir. 

Hepinize sağlıklı, huzurlu, mutlu ve başarılı bir hafta dilerim. ■