Одним из способов снижения уровня шума является способность полоза токоприёмника отслеживать вертикальные отклонения контактного провода. Поэтому в настоящее время разрабатывается активно контролируемый токоприёмник. Для обеспечения качественного токосъёма при наличии одного токоприёмник необходимо повысить скорость распространения волны в контактном проводе. Это оказалось возможным благодаря разработке лёгкого контактного провода с большим натяжением. Так как на линиях ВЯЖД используется как сложная, так и простая цепная подвеска, разрабатывается конструкция для обоих вариантов.
Для следующего поколения поездов Синкансен понадобится модернизация основных цепей силового питания. Это потребует доработки тяговых двигателей, главных силовых преобразователей, а также главного трансформатора. Всё перечисленное оборудование должно быть легче и иметь меньшие размеры при обеспечении высоких рабочих характеристик. При разработке такого оборудования необходимо также иметь в виду необходимость снижения уровня шума, повышения комфорта для пассажиров и уменьшения вредного воздействия на окружающую среду. На последних поездах Синкансен компании ВЯЖД установлены асинхронные тяговые двигатели, а в настоящее время разрабатывается асинхронный двигатель с длительной мощностью около 340 кВт.
Для обеспечения высоких скоростей движения необходимо поддерживать оптимальное сцепление между колёсами и рельсами. Для лучшего понимания явления сцепления компанией была проведена серия ходовых высокоскоростных испытаний поездов серий Е2 и Е3. Полученные результаты позволили наметить необходимую модернизацию следующего поколения подвижного состава. Она заключается в использовании комбинированной системы, контролирующей как пробуксовку, так и проскальзывание колёс, прибора для мониторинга коэффициента сцепления между колесом и рельсом и средств для улучшения сцепления, таких как керамический порошок, распыляемый перед колесом.
При высоких скоростях движения жизненно необходима надёжность тележки и её компонентов. При скорости 360 км/ч частота вращения колёсной оси значительно выше, и вибрация значительно сильней. Это повышает нагрузку на элементы тележки, такие как рама тележки, колёсные пары, тяговый привод, колёса и буксовые подшипники.
Прочность рам тележек и колёсных пар была подтверждена в процессе серии ходовых испытаний опытного поезда STAR21 компании ВЯЖД, которые проводились со скоростью 425 км/ч в декабре 1993 г. Тем не менее, компания считает, что необходимо произвести улучшение конструкции буксовых подшипников и редуктора тягового привода с целью повышения их надёжности и снижения уровня шума, а также убедиться в долговременной прочности этих компонентов при длительной эксплуатации с высокими скоростями.
Существующая тормозная система пригодна для движения с высокими скоростями и является достаточно надёжной. Вместе с тем, срок службы дисков и накладок станет меньше из-за более высоких скоростей истирания и большей термической деформации. Кроме того, при более высоких скоростях тормозные диски и клещи должны иметь меньшую массу. Поэтому разрабатываются диски и накладки из новых материалов, а также производится поиск нового крепления дисков и конструкции клещей.
Северо-восточная Япония известна сильными снегопадами, которые могут вызвать повреждение поездов и инфраструктуры. В связи с этим прикладываются большие усилия по разработке защитных мер, включая использование водяных струй для предотвращения скопления снега на рельсовом пути. Но даже при наличии таких мер в северных снежных районах снег налипает на тележки поездов, следующих в южном направлении, и высыпается на рельсовые пути по мере их продвижения на юг. Это размывает балласт и вызывает повреждение поезда и наземного оборудования, и чем выше скорость движения, тем эти повреждения значительней. Компания разрабатывает способы исключения прилипания снега к вагонам путём продувки воздухом тележек со всех сторон. Разрабатываются также способы, предусматривающие растапливание снега.
Япония лежит в зоне, где случаются землетрясения. На линиях Синкансен уже существует система обнаружения землетрясения, которая останавливает поезда как только выявляется землетрясение. В настоящее время исследуются методы, гарантирующие, что риск подвергнуться воздействию землетрясения не повысится при увеличении скорости движения.
Исследуется также влияние сильного бокового ветра. Методы оценки такого риска уже существуют, и теперь в тоннеле и другими способами определяется максимальная допустимая сила бокового ветра для контура и профиля носовой части следующего поколения поездов Синкансен.
Но самой актуальной проблемой, связанной с увеличением скоростей движения, является уровень шума и вибрации. Министерство окружающей среды требует, чтобы уровень шума не превышал 75 дБ(А) на расстоянии 25 м от оси рельсового пути.
Так как уровень шума, создаваемого существующими поездами при скорости движения 275 км/ч близок к этому пределу, необходимо принять дальнейшие меры по его снижению при возрастании скорости ещё на 85 км/ч. Существующие поезда при движении со скоростью 360 км/ч повышают уровень шума примерно на 6 дБ(А). Для снижения этого уровня необходимо точно выявить источники шума и разместить средства его поглощения как можно ближе к этим источникам.
В Японии установлены пять основных категорий шума. Это шум от контакта токоприёмник с проводом; шум, возникающий в нижней части поезда (шум в месте контакта колеса с рельсом и аэродинамический шум нижней от тележек); аэродинамический шум от верхней части кузова и шум, создаваемый строением пути.
Снижение уровня шума, обусловленного качением колеса по рельсу, возможно при использовании колёс, оборудованных демпфирующим устройством в виде кольца, состоящего из слоёв резины и металла. Кроме того, исследуется вариант крепления к кузову в районе тележек звукопоглощающих экранов, препятствующих распространению шума.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.