Nadjeżdża AGV czyli nowa era dla pociągów dużej prędkości

Po latach prób, testów i zapowiedzi Alstom oficjalnie zaprezentował najnowszy pociąg dużej prędkości określany jako AGV. Można różnie podchodzić do tego projektu, jednak zapoznawszy się z nim szczegółowo zauważamy kilka diametralnych zmian. Zmian, które pozwalają na stwierdzenie, że składy AGV są naprawdę kolejną generacją pociągów dużej prędkości. W niniejszym artykule przyglądamy się bliżej nowemu pojazdowi.

Mówienie o pociągach dużej prędkości w takim kraju jak Polska jest nie lada abstrakcją. W kraju w którym pociąg dużej prędkości to lokomotywa na 160km/h i wagony Z1, a perspektywą są lokomotyw na 200km/h mówienie o znacznie wyższych prędkościach można uznać za głoszenie herezji. Jeszcze do tego dodając, że pociągi te to elektryczne zespoły trakcyjne to już chyba bardziej nie da się przesadzić. Jednak mimo zacofania polskiej kolei zachód idzie naprzód, a prym wiodą w tym francuzi pod przywództwem koncernu Alstom. O rekordach prędkości we Francji pisaliśmy szerzej podczas zeszłorocznego bicia rekordów prędkości. Dlatego przypomnimy jedynie w telegraficznym skrócie. W 1955 roku dwie lokomotywy elektryczne osiągnęły prędkość maksymalną 331km/h. Jednak mimo tego prędkości komercyjne rosły powoli. Dopiero w 1972 roku pociąg z turbiną gazową TGV 001 osiągając prędkość 318km/h udowodnił bezsensowność napędu niezależnego dla pociągów dużej prędkości. Pogląd te zweryfikował również kryzys paliwowy i zdeterminował rozwój pociągów elektrycznych. Dzięki temu w 1981 roku skład TGV Sud-Est ustanowił nowy rekord z prędkością 380km/h. Rekord ten został pobity w 1990 roku za pomocą składu TGV Atlantique, który osiągnął 515,3km/h. Rekord ten został pobity dopiero w 2007 roku, kiedy to skład V150 osiągnął prędkość maksymalną 574,8 km/h. W pociągu tym wykorzystano niektóre podzespoły, które będą stosowane w zespołach AGV. W międzyczasie maksymalna prędkość eksploatacyjna dobiła do wartości 320km/h, natomiast ilości przewożonych pasażerów spowodowały, że pojawiły się piętrowe pociągi dużej prędkości. Mimo tego nadal składy TGV tworzyły dwie skrajne głowice napędowe oraz wagony połączone za pomocą wózków Jacobsa między nimi. Ponieważ przestrzeń w głowicach napędowych była tracona dla pasażerów, dlatego też zdecydowano się zrobić coś w kierunku jej odzyskania.

Cała historia projektu rozpoczęła się w 1998 roku, kiedy to Alstom postanowił opracować czwartą generację pociągów dużej prędkości. Za cel przedsięwzięcia postawiono zwiększenie ekonomiczności eksploatacji zespołów. Założenie to zdecydowano się osiągnąć dzięki rozłożeniu napędu na większą ilość osi oraz przeniesienie znacznej części wyposażenia trakcyjnego mieszczącego się dotąd w głowicach napędowych pod podłogę EZT. W ten sposób powstałby Automotrice áGrande Vitesse (AGV), czyli tłumacząc na polski Zespół Trakcyjny Dużej Prędkości. Postanowiono w ten sposób zrealizować dawno już stosowaną przez Japończyków, czy Niemców praktykę, która wykazywała, że takie pociągi oprócz zwiększonej ilości miejsc siedzących oferują znacznie lepsze parametry przyspieszenia oraz mniejsze zużycie energii elektrycznej. Jednak przed wdrożeniem zespołów do produkcji konieczne były testy. Dlatego też w 2001 roku zbudowano dwa wagony testowe (czołowy i środkowy) pod którymi zamontowano jeden wózek toczny i jeden silnikowy. Ten dwuwagonowy zestaw został tymczasowo spięty z częścią składu TGV i nazwany jako Elisa. Pociąg w takim układzie przechodził pierwsze jazdy testowe. Po zakończeniu jazd testowych w 2003 roku opracowano podstawowe założenia dla pociągów AGV, które zostały zaprezentowane na seminarium naukowym w 2004 roku.

 

Na początku 2005 roku zarząd koncernu zaaprobował wygląd nowego pociągu, który został zaprojektowany przez własne studio stylistyczne koncernu. W czerwcu 2006 roku zaczęto prace projektowe poszczególnych detali pociągu, których produkcja ruszyła w październiku tego samego roku. budowę samych wagonów rozpoczęto w lutym 2007 roku. W tym samym roku, w kwietniu przyszedł czas na bicie rekordu prędkości dla pociągu konwencjonalnego. W pociągu testowym zastosowano wiele rozwiązań z AGV, w tym środkowe wózki silnikowe. Dzięki tym próbom udało się w praktyce sprawdzić zachowanie komponentów przy znacznie większych prędkościach, niż będą eksploatowane w ruchu planowym. Przez dalszą część roku postępowały prace nad budową prototypowej jednostki AGV, która zamaskowana w październiku 2007 roku wyjechała na testy zachowania wagonów w łukach.

  

Dopiero w dniu 5 lutego 2008 roku nastąpiła oficjalna prezentacja, po której zespół na cztery miesiące uda się do Republiki Czeskiej, a konkretnie na tor testowy położony koło miejscowości Velim w celu odbycia jazd homologacyjnych. Co należy podkreślić projekt ten jest w pełni finansowany przez koncern Alstom, bez pomocy zewnętrznej i bez jasnego zamówienia od przewoźników. Pociąg ten miał się stać na tyle przełomowym aby przewoźnicy kolejowi sami się nim zainteresowali.

  

Pociąg AGV stanowi z jednej strony rozwinięcie tradycyjnego dla producenta rozwiązania z całkowicie nowym podejściem. Podstawą nadal pozostają krótkie wagony, położone na wspólnych wózkach systemu Jacobsa. To charakterystyczne rozwiązanie występuje we wszystkich poprzednich pociągach dużych prędkości koncernu. Rozwiązanie to daje oszczędności na wadze zespołu oraz zwiększa komfort i bezpieczeństwo podróży. Przykładowo pociąg długości 200 metrów ma dwie głowice napędowe i sześć klasycznych wagonów. Jeżeli zastąpimy je wagonami na wózkach Jacobsa, wówczas oprócz głowic napędowych mamy osiem wagonów spoczywających na 13 wózkach, zamiast 16 jak ma to miejsce w tradycyjnym rozwiązaniu. Ponieważ wózki jezdne stanowią 35-40% kosztów eksploatacji pociągu, dlatego też ich zmniejszenie daje efekty. Oprócz tego rozwiązanie to zwiększa komfort podróży, ponieważ uspokaja wzajemny bieg wagonów. Będąc przy tym systemie należy wspomnieć także o aspektach bezpieczeństwa. Dzięki zastosowaniu wspólnych wózków pociąg zachowuje spójność integralną i w czasie wykolejenia ma mniejsze tendencje do wywracania. Alstom podaje jeszcze jedną zaletę ze stosowania wspólnych wózków, jaką jest poprawa aerodynamiki. Większa ilość wózków zaburza ją mocniej.

  

Jednak w przeciwieństwie do tradycyjnych pociągów w przypadku AGV z przodu i końca zniknęły głowice napędowe. Cała aparatura elektryczna została podzielona na mniejsze komponenty i zamontowana pod podłogą wagonów. Układ napędowy został zbudowany modułowo i tworzy zawsze trójwagonowe zespoły (rysunek). Występują w nich dwa wagony silnikowe, które są spięte z wagonem posiadającym transformator. Wózki silnikowe mają kolor czerwony, wózki toczne żółty. Czerwony prostokąt to elektronika trakcyjna, natomiast niebieski to transformator. W przypadku zespołu siedmiowagonowego mamy więc dwie grupy po trzy wagony oraz środkowy wagon łączący człony w całość. W przypadku dłuższych zespołów rozkład będzie się zmieniał wraz z dokładaniem modułów. Dzięki temu udało się zwiększyć przestrzeń pasażerską aż o 20%. Dodatkowo cały napęd został rozłożony na większą ilość osi, dzięki czemu można konstruować pociągi o różnych długościach, które mają takie same parametry ruchowe (moc 22kW/t). Jeden skład może być złożony z 7 do 14 wagonów i zaoferować 250 do 650 miejsc siedzących. Już sam rozłożony napęd daje korzyści ekonomiczne, jednak aby je dodatkowo podkreślić postanowiono zastosować lekkie materiały do skonstruowania pudła wagonów, które są 100% przetwarzalne. Dały one łączne zmniejszenie masy pociągu o 70 ton. Dzięki tym wszystkim działaniom pociągi AGV mają być 15% bardziej oszczędne, niż pociągi konkurencji, oraz o 30% w stosunku do starszych zespołów TGV.

  

Oszczędności te są również zasługą nowych silników trakcyjnych oraz ich oprzyrządowania pozwalającego na stałe ich działanie jako napęd lub alternator. Starsze silniki z jednego kilograma masy osiągały 0,8 kW. W przeciwieństwie do tego silniki z AGV wyciągają 1kW z kilograma. Są to najnowsze synchroniczne silniki prądu przemiennego, które mają wyprzeć popularne obecnie silniki asynchroniczne. Silniki synchroniczne oprócz mniejszej masy maja również mniejsze gabaryty od ich asynchronicznych odpowiedników. Dzięki temu powiększona moc idzie w parze ze zmniejszoną wagą dając bardziej ekonomiczny pojazd. Dzięki rezygnacji z głowic napędowych oszczędza także się 30% kosztów serwisu dodatkowych wózków. AGV zostało zaprojektowane tak aby mogło bez problemów i modyfikacji otrzymywać homologacje na kilka krajów. Patrząc na kształt pudła, oraz podawaną szerokość rzędu 2,8 metra można spekulować, że pociąg został wykonany według brytyjskiej skrajni. To umożliwia łatwe przejeżdżanie przez granice systemu, jednak z drugiej strony zmniejsza wydajność pociągu oraz jego przestrzenność. Pociągi kontynentalne mogłyby być szersze, oferując szersze siedzenia. Mogłyby również być dwupoziomowe, czego niestety AGV będąc pociągiem jednopokładowym nie oferuje. Niewątpliwą zaletą AGV jest jego prędkość maksymalna wynosząca 360km/h. Ponieważ wózki były testowane w V150 można powiedzieć, że zapas prędkości wynosi aż 200km/h, co przemawia na korzyść AGV.

  

  

Na samym końcu AGV wprowadza nowe standardy stylistyczne dla pociągów dużej prędkości. Nowemu przodowi nie sposób odmówić oryginalności. Może się podobać, może budzić krytykę, jednak pewnym jest, że ma własny wyraz. Ciekawie zabudowano urządzenia sprzęgowe. Zazwyczaj z przodu wystawał pręt naprowadzający sprzęg podczas łączenia. Jednak tutaj udało się zbudować obudowy zasłaniające także ten element. Przełomowym jest również zastosowanie osłon na wózkach w członach skrajnych. To stosowane powszechnie w tramwajach rozwiązanie trafia także na kolej. Pozwala ono zredukować hałas wydobywający się od zestawów kołowych, poprawia również aerodynamikę i estetykę czoła składu. Producent coprawda milczy na ten temat ale można spekulować, że zasłonięcie wystającego dotąd pałąka oraz przedniego (i ostatniego) wózka mają również podłoże w strefie bezpieczeństwa. W razie zderzenia z samochodem na przejeździe kolejowym położonym na starszej trasie uniknie się w ten sposób niepotrzebnych obrażeń osób uczestniczących w wypadku. Tą teorię mogą niejako potwierdzać rozwiązania zastosowane na czele pojazdu, który wyposażono w sprzęg, mający funkcję cofana się pod zbyt dużym obciążeniem, jak również zastosowanie strefy zgniotu przed kabiną maszynisty.

Przechodząc do wnętrza na razie możemy podziwiać jedynie nową, nowoczesną kabinę maszynisty, która wygląda jakby została wyjęta z Maybacha. Oczywiście nie ma co liczyć na taką jakość wykonania i zastosowanych materiałów, jednak wśród pojazdów kolejowych kabina ta wyznacza nowe standardy stylistyczne. Zwłaszcza podświetlany na biało sufit. Według zapewnień producenta udało się znacznie poszerzyć przejścia międzywagonowe, które obecnie mają więcej niż metr szerokości. Nową stylistykę będzie można również zakosztować w przedziałach pasażerskich, jednak jak na razie Alstom nie upublicznił zdjęć gotowego wnętrza, które moglibyśmy zaprezentować. Układ siedzeń pozostanie tradycyjny, czyli 1+2 w klasie pierwszej oraz 2+2 w klasie drugiej. Oczywiście ostateczny wygląd zależy od zamawiającego.

 

Reasumując AGV było tak długo oczekiwane, że w momencie gdy powstało wydaje się niejako przereklamowane. Nic bardziej mylnego. Zastosowane zmiany tak techniczne jak i stylistyczne pozwalają potwierdzić zdanie przedstawicieli Alstom Transport, że wybudowali pociąg nowej generacji. Na chwilę obecną Alstom ma zamówienie na 25 zespołów tego typu przez włoskie NTV i spekuluje się o kolejnych zainteresowanych. Jednak nawet jeżeli pociąg nie znajdzie kolejnych nabywców, to itak innowacje, które wprowadza będzie można spotkać w innych produktach koncernu. Patrząc z Polskiego punktu widzenia chciałoby się widywać takie cacka na cogodzinnych połączeniach do stolicy. Jednak myśląc pragmatycznie będziemy się cieszyć jak w końcu pojawią się lokomotywy na 200km/h. AGV osiągnie 360 km/h ale przecież 160km/h mniej nie robi różnicy … a może jednak.