TGV

На початку планувалось, що TGV буде турбопоїздом (з газотурбінним двигуном), сама назва розшифровувалась як turbine grande vitesse (швидкісна турбіна). Газова турбіна була вибрана як двигун за відносно невеликий розмір, а також велику питому і вихідну потужність. Був побудований перший прототип TGV 001[2] з цим типом двигуна, проте різке збільшення цін на нафту під час енергетичної кризи 1973 року примусило відмовитись від газових турбін через підвищені, у порівнянні з дизелем, витратами пального. Паливного бака TGV 001 об'ємом 8 тис. літрів вистачало лише на 1100 км шляху. Було вирішено реалізувати проект на основі електропоїздів, що живляться від контактної мережі. Планувалось, що електроенергія буде вироблятись в достатній кількості на нових французьких атомних електростанціях.

Однак роботи по створенню прототипа TGV 001 не пройшли дарма: на його основі була випробувана гальмівна система, котра повинна була розсіювати великий об'єм кінетичної енергії, яка накопичувалась поїздом під час руху[3]. Також цей прототип був випробовувальним полігоном для нової аеродинаміки та сигнальної системи. Поїзд був виготовлений зчленованим, тобто сусідні вагони мали спільний візок, який дозволяв вагонам рухатись вільно один від одного. Під час випробувань поїзд-прототип досяг швидкості 318 км/год, що досі є світовим рекордом для потягів без електричної тяги. Зовнішній і внутрішній вигляд прототипу були розроблені вихідцем з Великої Британії Джемом Купером. Створений ним дизайн, включаючи характерну форму носового обтічника, був використаний у всіх наступних поколіннях TGV.

Переведення TGV на електричну тягу вимагав істотних змін в компоновці поїзда. Створення повністю електричного прототипу під кодовою назвою Zébulon було закінчено в 1974 році. На ньому були обкатані нові тягові двигуни, пантографи, підвіска тягових двигунів і гальмівна система. Встановлення нових двигунів дозволило зменшити вагу головних вагонів на 3 тони. В ході випробувань прототип подолав майже мільйон кілометрів шляху.

В 1976 році Французький уряд виділив гроші на великомасштабну реалізацію проекту TGV, і невдовзі почалось будівництво першої швидкісної лінії LGV Sud-Est (фр. ligne à grande vitesse — швидкісна лінія Південь-Схід).

Поїзд TGV PSE на лінії Париж-Ліон в оригінальному помаранчевому розфарбуванні (1987 рік).

Після того, як два дослідних склади піддались ретельним випробуванням та модифікаціям, поїзд TGV був запущений у виробництво, і перший серійний екземпляр був переданий залізниці 25 квітня 1980 року. Пасажирське сполучення TGV між Парижем та Ліоном було відкрито 27 вересня 1981 року. Припускалось, що поїздом стануть користуватись бізнесмени, які часто переміщуються між цими містами. Як транспортний засіб, TGV був значно швидшим за звичайні поїзди, автомобілі та навіть літаки. Поїзди скоро стали популярними не лише серед бізнесменів — суспільство вітало цей швидкий і практичний спосіб пересування між містами.

Будівництво швидкісних трас у Франції тривало: була відкрита лінія LGV Атлантика до Туру та Ле Ману (будівництво почалось в 1965, рух відкрито в 1989); LGV Північна Європа в сторону Кале і бельгійського кордону (будівництво почалось в 1989, рух відкрито в 1993); LGV Рона-Альпи стала продовженням LGV Південь-Схід, продовживши її до Валанса (будівництво почалось в 1990, рух відкритий в 1992); У 2001 році відкрився рух по LGV Середземномор'я до Марселя. У 2006 побудована лінія LGV Схід, яка пов'язала Париж і Страсбург. Швидкісні лінії, основані на технології TGV, були побудовані в Бельгії, Нідерландах і Великій Британії — всі вони поєднані з французькою мережею.

TGV Réseau на звичайній лінії неподалік Парижа.

Сполучення Eurostar відкрилось 1994 року, поєднавши континентальну Європу з Лондоном через Євротунель. Ця лінія частково використовує LGV Північна Європа у Франції. Перший етап будівництва швидкісної лінії у Великій Британії (CTRL) був завершений у 2003 році. Другий етап був закінчений 14 листопада 2007 року. Тепер найшвидші поїзди долають маршрут від Лондона до Парижа лише за 2 години 15 хвилин, а маршрут Лондон — Брюссель — за 1 годину 51 хвилину.

TGV не є першим комерційним швидкісним поїздом: у Японії лінія Сінкансен вперше поєднала Токіо та Осаку 1 жовтня 1964, тобто за 17 років до першого рейса TGV. Проте TGV належить світовий рекорд швидкості для звичайних поїздів на електричній тязі: 3 вересня 2007 року під час випробувань скорочений склад типу TGV POS досяг швидкості 574,8 км/год на новій лінії LGV EST (між Парижем та Страсбургом, лінія оснащена колійним скріпленням PANDROL FASTCLIP). Випробування проводились у рамках наукової програми Alstom[4]. Середня швидкість під час звичайної поїздки на TGV становить 263,3 км/год[5].

28 листопада 2003 року TGV перевіз свого мільярдного пасажира від початку експлуатації в 1981 році. Планувалося, що в 2010 році ця кількість подвоїться. Перше місце за кількістю перевезених пасажирів серед швидкісних ліній посідає Сінкансен (5 мільярдів пасажирів у 2000 році).

• LGV Sud-Est: Париж — Ліон; з 1983; довжина 538 км;
• LGV Atlantique: Париж — Ле-Ман — Ренн; Париж — Тур; з 1990; довжина 282 км;
• LGV Rhône-Alpes: Монтане — Валанс; з 1994; довжина 115 км;
• LGV Méditerranée: Валанс — Нім, Марсель; з 2001; довжина 251 км;
• LGV Nord-Europe: Париж — Лілль — Кале; з 1993; довжина 333 км;
• LGV Belgium / HSL 1: Лілль — Брюссель; з1997; довжина 84 км;
• LGV Est: Париж — Бодрекур — Страсбур; з 2007; довжина 301 км;
• LGV Rhin-Rhône: Мюлуз — Діжон (східна гліка), Діжон — Ліон (південна гілка)ж з 2012;
• High-Speed 1: Фолкстон — Лондон; з 2007; довжина 109 км;

Потяги курсують не тільки по даних коліях, а й по менш швидкісних (~200 км/год). Окрім Франції TGV їздять до сусідніх країн: Німеччини, Швейцарії, Бельгії, Англії. В Німенччині вони здатні їздити по лініях призначених для ICE.

• Барселона-Перпіньян-Монпелье Поєднає французьку мережу TGV з іспанською AVE;
• «Lyon Turin Ferroviaire» (Ліон-Шамбері-Турин). Поєднає TGV з італійською мережею TAV;
• Продовження LGV Sud-Est до Бордо і LGV Atlantique до Ренна та Бретані;
• Бордо-Тулуза-Нарбонн;
• Бордо-кордон з Іспанією-Віторія-Ірун;
• Пуатьє-Лімож;
• LGV Picardie (Париж-Ам'єн-Кале).

Амстердам та Кельн вже обслуговуються поїздами TGV Thalys по звичайним шляхам, на даний момент лінії модернізуються для швидкісного руху. Лондон обслуговується TGV Eurostar через Євротунель та звичайні лінії. 14 листопада 2007 року була добудована швидкісна лінія від Лондона до Євротунеля (перший етап був закінчений в 2003 році).

TGV розвивають дуже велику швидкість, тому машиністи можуть не помітити сигнал світлофора. Для сигналізації в поїзді використовується система TVM. Інформаційний сигнал йде по рейках на приладову дошку. У випадку недостатньо швидкої реакції машиніста поїзд загальмує автоматично.

Перетворює змінну напругу 25 000 вольт, що подається на контактний провід, у 1500 вольт. Є наймасивнішим конструктивним елементом, вагою близько 8 тонн.

Перетворює змінний струм, що видається трансформатором, в постійний, придатний для живлення двигунів.

Освітлення вагонів поїзда живиться напругою 72 вольти, інші системи споживають 380 вольт.

Для відведення значної кількості тепла від електросистем поїзда використовується система охолодження, побудована за принципом типових промислових холодильників.

Являє собою гігантську спіраль, яка охолоджується потоком зустрічного повітря. До неї підключаються двигуни, що працюють при гальмуванні в режимі генератора.

Пантограф (або струмоприймачі) має спеціальну конструкцію. Спеціальні особливості дозволяють уникнути формування «стоячої хвилі» — коливань дрота, які розривають його при швидкому русі пантографа по дроту.

Являє собою стільникову конструкцію з алюмінію в носі кабіни машиніста. Системи пасивної безпеки з'явилися на цих потягах після аварії 28 вересня 1988, коли поїзд, що слідував через р. Вуарон, зіткнувся на переїзді з вантажівкою, що перевозила трансформатор вагою 100 тонн. Машиністи встигли загальмувати до 110 км / год, але великий гальмівний шлях при цій швидкості не дозволив уникнути зіткнення. Пізніше потяги були доопрацьовані, і цей випадок виявився єдиною подією, що спричинила людські жертви на поїздах TGV (не рахуючи теракту 31 грудня 1983, коли в поїзді була підірвана бомба).

Потужність кожного двигуна постійного струму, вбудованого в візок — 1100 кіловат (близько 1500 к.с.). Загальна потужність поїзда — 12 200 кіловат (близько 16 000 к.с.).

На відміну від звичайних поїздів, у поїздах TGV на один колісний візок спираються два вагони. Така конструкція необхідна для того, щоб у разі сходження потяга з рейок він не зміг перекинутися і для запобігання ефекту телескопічності (коли вагони входять один в одного при лобовому зіткненні поїзда, завдаючи серйозних ушкоджень пасажирам). Власний візок мають тільки головний і хвостовій вагони.

TGV є зареєстрованою торговою маркою компанії SNCF.

Хоча скороченням TGV зазвичай називають тип потяга, воно також має ширше значення, як назва всієї французької швидкісної залізничної системи, спеціальних колій, вокзалів та кагегорії потягів.

Через те, що вагони поїздів TGV поділяють «спільний візок», формування потягу пов'язано з деякими труднощами. Весь потяг доводиться підіймати на спеціальному підйомнику і ставити на інші колісні пари або застосовувати спеціальну раму для тимчасової стоянки окремого вагона на коліях.

Головні вагони мають автозчеплення Шарфенберга, приховане під обтічником. Перед зчепленням головний обтічник розділяється на дві частини, які повертаються вбік.

Вагони встановлені на пневматичних підвісках складної конструкції, які не лише гасять вібрації і шум при русі поїзда на високій швидкості, але й попереджають перекидання вагонів при сходженні поїзда з колій. На розробку цієї складної інженерної системи пішло понад 11 років.

Поїзди типу TGV Sud-Est (Південь-схід, читається: сюд-ест) були створені для експлуатації на першій однойменній швидкісній лінії Париж — Ліон. Загалом з конвеєра було випущено 107 пасажирських потягів цієї моделі, з них дев'ять були зроблені трисистемними (для експлуатації на лініях у Швейцарії зі змінним струмом 15 кВ), інші — двосистемними. Крім того, було створено два скорочених потяги для перевезення пошти між Парижем та Ліоном. Від звичайних поїздів вони відрізняються відсутністю сидінь і жовтим розфарбуванням.

Стандартна комплектація потягів такого класу: два головних і вісім пасажирських вагонів. Загальна місткість — 346 місць.

Спершу конструктивна швидкість поїздів цього типу складала 270 км/год, але згодом більша частина потягів була модернізована до 300 км/год напередодні відкриття нової лінії LGV Середземномор'я. Модернізацію деяких потягів, маршрут яких пролягає, в основному, по звичайним лініям (найбільше це поїзди, які йдуть у Швейцарію через Діжон, SNCF визнало недоцільною, оскільки незначне зменшення часу поїздки не компенсувало б витрати на модернізацію.

TGV Atlantique (фр. Атлант́ік) будувались для експлуатації на новій швидкісній лінії LGV Атлантика. На нову модель було вирішено встановити більш потужні двигуни, колеса більшого діаметра, а також покращити аеродинаміку та гальмівну симтему. В стандартний склад поїзду може входить два головних вагони і десять пасажирських вагонів. З цього часу TGV змінили розфарбування з оранжевого на сріблясто-синє.

Модифікована модель TGV Atlantique trainset 325 в 1990 році встановила світовий рекорд швидкості на щойно побудованій і ще не відкритій лінії LGV, досягши швидкості 515 км/год.

TGV Réseau на Північному вокзалі Парижа

Перші потяги TGV Réseau (читається: резо́, з фр. — «мережа») почали експлуатуватись в 1993 році. В 1990 році були замовлені перші 50 двосистемних потягів, до яких згодом було додано замовлення ще на 40 трисистемних потягів. Десять з трисистемних потягів були розфарбовані в стандартні кольори Thalys і зараз більш відомі як Thalys PBA (Париж-Брюссель-Амстердам). Трисистемні потяги, крім стандартних схем напруг, що діють у Франції, можуть експлуатуватися на постійному струмі 3 кВ (стандарт Італії та Бельгії, в Нідерландах використовується лише на декількох лініях, де ходить TGV).

Стандартний склад потягу: два головних і вісім пасажирських вагонів. Потяги для Бельгії були спеціально переобладнані для відповідності бельгійським обмеженням навантаження на вісь (17 тонн) — для цього стальні елементи кузова вагонів були частково замінені на алюмінієві.

Після введення в експлуатацію нової лінії LGV Atlantique стали поступати скарги від пасажирів на дискомфорт, що відчувався при в'їзді поїзда в тунель на великій швидкості. Пов'язано це було з різким перепадом тиску. З цієї причини довелось покращити герметизацію вагонів TGV Réseau.

Поїзд «Eurostar», по суті, є подовженим TGV, пристосованим для експлуатації у Великій Британії і Євротунелі. В число відмінностей входить менший профіль, що задовольняє британські габаритні стандарти, створені у Великій Британії асинхронні тягові двигуни і покращена система пожежної безпеки на випадок загоряння в тунелі.

По британській класифікації TOPS поїзд має найменування British Rail Class 373 EMU. Під час свого проектування він називався TransManche Super Train. Потяг був спроектований фірмою GEC-Alsthom (тепер Alstom) на своїх фабриках у Ла Рошелі (Франція), Бельфлорі (Франція) і Вошвуд Хет (Англія). Експлуатація почалась в 1993 році.

Існує два типи потягів: Eurostar Three Capitals (Три столиці) складається з двох головних і вісімнадцяти пасажирських вагонів з двома додатковими моторними візками; Eurostar North of London (Північ Лондона) складається з 14 пасажирських вагонів. Потяги обох типів складаються з двох частин, незчленованих посередині, тобто у випадку поломки чи надзвичайної ситуації в Євротунелі, половину потягу можна відчепити, щоб вона своїм ходом покинула тунель. Кожна така половина потягу має свій номер.

38 повних потягів, плюс запасний головний вагон, були замовлені наступними залізничними компаніями: 16 потягів придбало SNCF, 4 — NMBS/SNCB (бельгійський залізничний оператор) і 18 — British Rail, з яких 7 були типу North of London. До приватизації British Rail потяги були придбані London & Continental Railways, яка організувала дочірню компанію Eurostar (U.K.) Ltd., котра зараз керується консорціумом компаній National Express Group (40 % акцій), SNCF (35 %), SNCB (15 %) та British Airways (10 %).

Всі потяги Eurostar є трисистемними або чотирисистемними і пристосовані для роботи на лініях LGV зі змінним струмом (включаючи лінію в Євротунелі і стандартні лінії у Великій Британії), бельгійських лініях з постійним струмом і британських системах з контактною рейкою, поширених на півдні країни. Третій тип живлення залишився зайвим, оскільки в 2007 році завершилось будівництво лінії між Лондоном і Євротунелем. Поїзди TGV Three Capitals, власником яких є SNCF, також підтримують живлення від постійного струму напругою 1,5 кВ.

Три потяги SNCF використовуються лише у Франції і наразі пофарбовані в звичайну сріблясто-синю схему TGV. Потяги Eurostar North of London ніколи не використовувались для міжнародних перевезень: на них возять пасажирів від Лондона до міст на північ від столиці, однак такі перевезення в даний час не приносять прибутку, оскільки британські авіаперевізники домовились про зниження цін на квитки. Частина потягів була віддана в оренду компанії Great North Eastern Railway для пасажирських перевезень на лінії «White Rose» між Лондоном та Лідсом і були пофарбовані в темно-сині кольори GNER. Строк оренди сплив в грудні 2005 року, і поїзди Eurostar були замінені[8].

Виконавчий директор Eurostar Річард Браун висловив думку, що після спливання строку експлуатації поїзди Eurostar будуть замінені на двоповерхові потяги на зразок TGV Duplex[9]. Двоповерхові потяги зможуть перевозити 40 мільйонів пасажирів на рік між Англією і Континентальною Європою, що рівнозначно будівництву нової злітно-посадкової смуги в Лондонському аеропорті.

Двоповерховий TGV

Вагони TGV Duplex

TGV Duplex (читається: дюпле́кс) був розроблений, щоб підвищити об'єм перевезень без збільшення кількості потягів і вагонів в кожному поїзді. Пасажирські вагони TGV Duplex мають два поверхи, з вхідними дверима на нижньому рівні, що особливо зручно, так як у Франції всі платформи на станціях низькі. На другий поверх ведуть сходи; прохід між вагонами знаходиться на верхньому рівні. При однаковій довжині потягів, місткість Duplex на 45 % більше, ніж у TGV Réseau. На таких жвавих напрямках як Париж-Марсель TGV Duplex пускають парами, що дозволяє збільшити місткість одного поїзду до 1024 пасажирів. В кожному потязі є спеціально обладнане купе для інвалідів.[10]

Після тривалого процесу розробки і обкатки, що розпочався в 1988 (робоча назва поїзда TGV-2N), їх будували партіями: 30 потягів були побудовані між 1995 і 1998, і ще 34 — між 2000 і 2004. Потяг складається з двох головних і восьми двоповерхових пасажирських вагонів. Корпус TGV Duplex був зроблений з алюмінію, через що вага потягу ненабагато більша, ні ж у TGV Réseau. Дякуючи покращеній аеродинаміці максимальна швидкість потягу зросла до 320 км/год.

Поїзд Thalys PBKA на вокзалі Gare du Nord в Парижі.

На відміну від поїздів Thalys PBA, потяги PBKA (Париж-Брюссель-Кельн-Амстердам) спеціально будувались для ліній Thalys. З технологічної точки зору вони ідентичні TGV Duplex, але вагони в них одноповерхові. Всі поїзди цього типу є чотириситемними. Всього було виготовлено 17 потягів: 9 для SNCB, 6 для SNCF і два потяги для Nederlandse Spoorwegen. Deutsche Bahn фінансувало купівлю двох потягів для SNCB.

Поїзди TGV POS (назва розшифровується як Paris-Ostfrankreich-Süddeutschland (Париж — Східна Франція — Південна Німеччина)) на даний момент проходять випробування. Експлуатуватись вони будуть на лінії LGV Схід, яка буде введена в дію в 2007 році. Шлях від Базеля до Парижа буде займати три з половиною години, від Цюріха до Парижа — чотири з половиною.

Потяги оснащені новими асинхронними двигунами з загальною потужністю 9600 кВт. У випадку відмови, можливе відключення тягових двигунів будь-якого візка. Пасажирські вагони будуть одноповерховими; один потяг буде вміщувати 377 пасажирів.

Один з поїздів в стандартній конфігурації досяг швидкості 380 км/год на трасі LGV-Схід на початку 2007 року під час швидкісних випробувань разом з експериментальним поїздом V150.

Експериментальний поїзд, сформований в 2007 році з головних вагонів поїзда TGV POS № 4402 і трьох причіпних (пасажирських) вагонів TGV Duplex. Для збільшення потужності і підвищення максимальної швидкості поїзд піддався модификації. Причіпні пасажирські вагони перероблені в моторні шляхом встановлення нових синхронних двигунів з постійними магнітами, що використовуються в нових поїздах AGV; асинхронні двигуни головних вагонів залишені без змін. Діаметр коліс збільшений з 920 до 1092 мм для зменшення швидкості обертання вузлів трансмісії. Потужність поїзда становить 19600 кВт замість стандартних 9600 кВт у звичайного TGV POS. Кузов поїзда піддався невеликій модернізації для зменшення опору повітря: встановлено обтічник в передній частині головних вагонів і на даху біля струмоприймача, мембрани, що закривають простір між вагонами, а також застосовано спеціальне вітрове скло, яке вбудоване в кузов без виступаючих частин.

Поїзд здійснив ряд дослідних поїздок на трасі LGV-Схід в період з 15 січня по 15 квітня 2007 року зі швидкостями порядку 500 км/год. Один з пасажирських вагонів був обладнаний як лабораторія, на поїзді було встановлено більш ніж 600 давачів. Для забезпечення більшої потужності напруга в контактній мережі під час випробувань поїзда була збільшена з 25 до 31 кВ. В ході випробувань 3 квітня 2007 року було встановлено світовий рекорд швидкості для колійних поїздів — 574,8 км/год.[11]

• 14 грудня 1992 року: TGV 920, що слідував з Ансі в Париж, зійшов з колій на швидкості 270 км/год при проїзді станції Mâcon-Loché. Причиною аварії стало спрацювання екстреного гальма, що викликало блокування коліс. В результаті один з візків зійшов з колій на залізничній стрілці при в'їзді на станцію. В самому поїзді ніхто не постраждав, але 25 пасажирів, що стояли на платформі і очікували інший TGV, отримали синяки від граду каміння, що вилетіли з гравійної подушки.
• 21 грудня 1993 року: TGV 7150, що слідував з Валансьєнну в Париж, зійшов з колій на швидкості 300 км/год на тому місці, де зараз розташована станція Haute-Picardie. Незадовго до цього дощі розмили залізничне полотно і на поверхні відкрилась воронка від снаряду, що лишилась з часів Першої світової війни, яку не помітили при будівництві. З колій зійшли головний і чотири пасажирських вагони, але жоден з них не перекинувся. Одна людина отримала легкі забиття.
• 5 липня 2000 року: Eurostar 9072, що слідував з Парижа в Лондон, зійшов з колій на швидкості 250 км/год в регіоні Північ — Па-де-Кале біля Кроісільє. Під час руху зруйнувалась тягова передача заднього візка переднього головного вагону, і деталі почали сипатись на шлях. В результаті з колій зійшли чотири візка. Семеро людей отримали забиття. Всього в поїзді знаходився 501 пасажир.

Крім того, на великій швидкості принаймні двічі траплялись пожежі: в моторному вагоні і багажному відділенні, в результаті яких жодна людина не постраждала.

• 31 грудня 1983 року: у вагоні поїзда, що прямував з Марселя в Париж вибухнула бомба, за припущеннями, встановлена терористами з організації Карлоса «Шакала». Дві людини загинули.
• 28 вересня 1988 року: TGV 735, що прямував через місто Вуарон (департамент Ізер, зіштовхнувся на переїзді з вантажівкою, яка перевозила 100-тонний трансформатор. Водій вантажівки вирішив зрізати дорогу через переїзд, який за правилами він не мав права перетинати. В результаті зіткнення на швидкості 110 км/год головний вагон був знищений: загинуло дві людини (машиніст і пасажир), ще 60 отримали поранення. Після катастрофи весь потяг був списаний, а обставини трагедії потім враховувались під час випробувань на міцність.
• 25 вересня 1997 року: TGV 7119, що прямував з Парижа в Дюнкерк, зіштовхнувся на швидкості 130 км/год з 70-тонним асфальтним котком, що застряг на переїзді. Передній вагон перекинувся, два пасажирських вагони також зійшли з колій, але не перекинулись. Постраждало 7 людей.
• 31 жовтня 2001 року: TGV 8515, що прямував з Парижа в Ірун зійшов з колій на швидкості 130 км/год поруч з містечком Дакс на Південному-заході Франції. Всі десять вагонів зійшли з колій, задній моторний вагон перевернувся. Причиною аварії стала зламана колія.
• 30 січня 2003 року: TGV, що прямував з Дюнкерка в Париж зіштовхнувся з фурою на переїзді біля міста Ескельбек на півночі Франції. Передній головний вагон отримав значні пошкодження, один з його візків зійшов з колій. Постраждав машиніст.

Через численні випадки зіткнення на залізничних переїздах, було прийнято рішення прибрати їх на всіх звичайних лініях, на яких задіяні TGV. В результаті, переїзди були прибрані протягом всієї траси Бордо — Тур.

Крім цього, були випадки загибелі людей при спробі заскочити у поїзд під час руху (зареєстровано два випадки).

Незначні аварії ставались під час маневрових робіт (причиною були помилки диспетчерів)[17].