JetTrain был экспериментальной концепцией высокоскоростного пассажирского поезда , созданной Bombardier Transportation в попытке сделать высокоскоростное обслуживание в европейском стиле более финансово привлекательным для пассажирских железных дорог по всей Северной Америке . Он был разработан для использования тех же наклонных вагонов, полученных от LRC, что и поезда Acela Express , которые Bombardier построила для Amtrak в 1990-х годах, которые использовали полностью электрические локомотивы. В отличие от Acela, работающего от воздушных линий электропередач , JetTrain использовал бы комбинацию из газотурбинного двигателя мощностью 4000 лошадиных сил (3,0 МВт), маломощного дизельного двигателя, редуктора и двух генераторов для питания электротяговых двигателей. Это позволило бы ему работать на высоких скоростях на неэлектрифицированных линиях.
Турбинные двигатели используют до 65% от общей вырабатываемой мощности для работы компрессора в передней части двигателя. Это означает, что когда двигатель работает вхолостую, без чистой выработки энергии, двигатель все еще сжигает 65% топлива, которое он бы сжигал на полной скорости. [1] Это делает турбинные двигатели привлекательными только в тех ролях, где они работают на высоких мощностях в течение длительных периодов времени, как в случае с самолетами, выработкой электроэнергии или обслуживанием поездов дальнего следования. Они, как правило, непривлекательны в ролях, где распространена работа на низкой мощности, поэтому они также не пригодились в автомобилях.
Когда в 1950-х и 1960-х годах реактивное топливо было очень недорогим, механические преимущества двигателя — его присущая простота и очень малый вес — компенсировали возросшие расходы на топливо. Несколько проектов низкоскоростных поездов с турбинным приводом были представлены в 1950-х и 1960-х годах, включая как пассажирские, так и грузовые двигатели. В 1960-х годах также проектировалось несколько высокоскоростных пассажирских поездов, включая UAC TurboTrain в Северной Америке, британский Advanced Passenger Train (APT) и французский TGV 001 .
К 1970-м годам, особенно после нефтяного кризиса 1973 года , этих преимуществ уже было недостаточно для преодоления возросших расходов на топливо, и большинство конструкций поездов на основе турбин исчезли. В то время как два больших класса междугородних вагонов с газотурбинным приводом (ETG и RTG) продолжали использоваться во Франции примерно до 2000 года, и TGV, и APT перешли на полностью электрический режим работы с установкой контактных линий для их поддержки. В Северной Америке, где финансирование модернизации железнодорожных линий было ограничено, электрический режим работы был доступен только для самых загруженных маршрутов и остается редким. Канадская национальная железная дорога (CN) и Via Rail продолжали эксплуатировать свои TurboTrains до начала 1980-х годов, прежде чем их тоже заменили дизель-электрическими агрегатами, такими как поезд LRC . Amtrak продолжала эксплуатировать Rohr Turboliners примерно до 2003 года.
Еще одно изменение, произошедшее за последние несколько десятилетий, — это широкое использование и стандартизация мощности головной станции (HEP) для обеспечения электроэнергией остальной части поезда для работы систем управления окружающей средой и развлекательных систем. Поскольку эти требования к мощности довольно стабильны, даже когда поезд припаркован, не редкость использовать отдельный двигатель только для этой роли, точно настроенный на эти эксплуатационные потребности.
Концепция JetTrain расширяет эту идею, используя тот же двигатель HEP для обеспечения движущей силы во время работы на низкой скорости, обходя проблемы с топливной эффективностью турбины при низких настройках мощности. Концепция JetTrain использует только этот двигатель во время движения по территории станции и распределительным устройствам. Как только поезд покидает распределительное устройство, запускается турбинный двигатель Pratt & Whitney Canada PW150 мощностью 3750 кВт (5029 л. с.) (в этой роли называемый ST40) [2] , и поезд разгоняется до рабочей скорости. Турбинный двигатель адаптирован из вертолетной службы, имея преимущество более чем 50-летнего развития в этой сфере для повышения его эксплуатационной эффективности и надежности. Он адаптирован для работы на обычном дизельном топливе локомотивов, поэтому не требуется строить специальные заправочные станции для внедрения турболокомотивов на существующих железнодорожных линиях. Один только дизельный двигатель может развивать скорость поезда до 50 км/ч (31 миля/ч) в пустом состоянии, а турбина увеличивает ее до 240 км/ч (149 миль/ч). Два двигателя соединены вместе в одну коробку передач, которая приводит в действие генератор, который обеспечивает питание четырех тяговых двигателей, идентичных тем, что находятся в полностью электрическом Acela Express . Генератор — это двигатель от поезда TGV , работающий в обратном порядке, когда вместо того, чтобы быть подключенным к электросети и производить вращение, он вращается и производит электроэнергию.
Главным преимуществом использования турбины для высокоскоростной части является ее небольшой физический размер и легкий вес. Турбинный двигатель имеет размер обычного офисного стола и весит всего 400 кг (882 фунта), в то время как обычный дизельный двигатель той же мощности имеет длину около 5 м (16 футов) и весит до 10 000 кг (22 046 фунтов). Использование турбины снижает вес силовых вагонов; силовой вагон JetTrain весит 215 000 фунтов (97,5 т) и имеет неподрессоренную массу на ось 5 530 фунтов (2 508 кг). Это сопоставимо с широко используемым EMD F40PH, который весит 260 000 фунтов (117,9 т) с нагрузкой на ось 8 540 фунтов (3,9 т). Благодаря такому снижению массы на ось рельсы подвергаются значительно меньшей нагрузке, что позволяет поезду двигаться на более высоких скоростях без внесения изменений в рельсовое полотно. [3]
С одним силовым вагоном, буксирующим семь пассажирских вагонов, JetTrain мог развивать скорость до 170 км/ч (106 миль/ч), хотя его максимальная «равновесная скорость» составляла 220 км/ч (137 миль/ч). С двумя силовыми вагонами, одним спереди и одним сзади, поезд мог развивать скорость до 240 км/ч (149 миль/ч), с максимальной скоростью 265 км/ч (165 миль/ч). [4] Полный поезд обычно состоял бы из двух силовых вагонов, по одному на каждом конце, а также до 11 пассажирских вагонов. Наклонные пассажирские вагоны являются версиями тех, которые использовались на Acela, прослеживая свою родословную от наклонного поезда LRC компании Bombardier , представленного в 1980-х годах. При высокоскоростном пассажирском обслуживании JetTrain был бы очень эффективен. Благодаря своему меньшему весу и современному двигателю, выбросы парниковых газов JetTrain на 30% ниже, чем у дизельного агрегата, работающего на тех же скоростях. [5] Двигатель практически бесшумен даже на полной мощности: при работе поезд имеет такой же уровень громкости, как полностью электрический Acela. [6]
JetTrain появился в 1997 году в рамках Программы высокоскоростных железных дорог следующего поколения Федерального управления железных дорог (FRA) (https://ieeexplore.ieee.org/document/395175) для разработки технологий высокоскоростных поездов для обслуживания маршрутов за пределами Северо-восточного коридора — где объемы маршрутов могут быть недостаточно велики, чтобы сделать электрификацию вариантом. FRA искало промышленного партнера, который был бы готов инвестировать на основе 50/50, и представитель FRA Уоррен Флатау прокомментировал: «Bombardier — это компания, которая взяла на себя ответственность, когда мы заявили о своей заинтересованности в реализации этого проекта. Мы считаем, что проект имеет большой потенциал для внедрения высокоскоростных услуг, в которых люди по всей стране выражают желание». Окончательное соглашение было подписано в октябре 1998 года, по которому FRA и Bombardier инвестировали по 13 миллионов долларов в первый прототип локомотива, который был построен на новом заводе Bombardier Mass Transit Corporation в Платтсбурге, штат Нью-Йорк .
Прототип локомотива был завершен в июне 2000 года. Он включал в себя турбинную двигательную систему, но не реализовал подход с низкоскоростным дизельным двигателем. Испытания безопасности начались в Центре транспортных технологий ( Пуэбло, Колорадо ) летом 2001 года, где он достиг максимальной скорости 156 миль в час (251 км/ч). Затем прототип был отправлен на экскурсию по потенциальным высокоскоростным участкам. Их основной целью был Florida Overland Express для пассажирских перевозок между Орландо и Тампой в Соединенных Штатах. В поддержку этой программы прототип посетил Майами 7 октября 2003 года и Орландо 11 октября. Первоначально планировалось, что система Флориды откроется в 2009 году, но в финансировании было отказано на референдуме в 2004 году после начала этапов детального проектирования. [7]
В Канаде Bombardier и Via Rail представили предложение об использовании JetTrains на загруженном коридоре Via Квебек-Сити-Виндзор в рамках своего предложения ViaFast , но не смогли получить финансирование от национального правительства. В январе 2008 года премьер-министры Онтарио и Квебека объявили о проведении технико-экономического обоснования для коридора, что дало высокоскоростным поездам еще один шанс. Институт Ван Хорна также завершил исследование с Bombardier относительно пригодности обслуживания JetTrain между двумя крупнейшими городами в Альберте , Эдмонтоном и Калгари . [8] Другие возможности включали новые линии в Техасе и в Лас-Вегасе.
В Соединенном Королевстве JetTrain был предложен в качестве замены дизель-электрическому HST, развивающему скорость 125 миль в час (201 км/ч) . [9] Австралийские железнодорожные журналы предложили JetTrain в качестве жизнеспособного варианта для высокоскоростной железной дороги в Австралии в дополнение к XPT (версия британского HST) и Tilt Train .
Bombardier вел переговоры с правительством штата Юкатан , Мексика , о разработке Transpeninsular Fast Train, проекта, который направлен на соединение столицы штата Мерида с туристическими курортами Ривьеры Майя , такими как Канкун и руины майя Чичен-Ица . По словам губернатора Ивонны Ортеги , поезд должен работать на дизельном топливе со средней скоростью 100 миль в час (160 км/ч), для чего Bombardier посчитала подходящим использование JetTrain. [10]
В конце концов, из этих предложений ничего не вышло, и JetTrain по сути исчез. Весь контент, связанный с JetTrain, был в конечном итоге удален с веб-сайтов и рекламных материалов Bombardier. По состоянию на 2019 год [обновлять]демонстрационный турболокомотив хранился в Центре транспортных технологий .