「完成度8割」新型リニア車両、「残る2割」は何か

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JR東海が開発するリニア車両「L0系」改良試験車の先頭車(撮影:尾形文繁)

既存車をブラッシュアップ、5月走行試験開始

瀬戸内海に面したこの工場には何度も足を踏み入れているが、この日は工場の通用門で体温チェック、マスク着用が必須という異例の状況。全国で新型コロナウイルスが猛威を振るう状況下では仕方ない。しかし、目の前に姿を見せた白い車体の輝きが、「コロナ鬱(うつ)」と呼ばれる不安な気持ちを一瞬忘れさせた。

3月25日、JR東海が開発するリニア中央新幹線「L0(エルゼロ)系」改良試験車の先頭車両が、山口県下松市にある日立製作所の笠戸事業所で報道公開された。SL(蒸気機関車)から新幹線まで製造してきた日立にとっても、この車両の製造は新たな歴史の1ページとなる。

運転室があるかのようなデザイン

JR東海は山梨リニア実験線で超電導リニア車両の走行試験を重ねている。L0系は2002~2008年に走行した試験車両「MLX01-901」に続いて2013年に登場、2編成計14両が製造された。「営業線仕様の第1世代」と位置づけられる。

居住性を確保するため、飛行機のような丸形ではなく角型の車体断面としたほか、座席の上に荷物収納スペースを設置して、車内空間は新幹線車両に近いデザインとなった。

今回登場したのは、そのL0系をブラッシュアップした「改良型試験車」。先頭車両と中間車両が1両ずつ製造され、既存のL0系と組み合わせて運用される。先頭車両を日立が製造した。中間車両を製造するのはJR東海の子会社、日本車両製造だ。

東海道新幹線でおなじみの白い車体にブルーのラインはリニアにも踏襲された。L0系では直線的なラインだったが、改良型試験車では曲線となった。

運転席のようなものも見える。リニアは無人走行するため先頭車両に運転室はないが、従来の先頭車両では下部に設置されていた前方視認用カメラや前照灯の位置が上部に設置されたことで、あたかも運転室があるかのように見えるのだ。これが一般的な鉄道車両のような安心感を与える。

先頭車両のノーズ部分の長さは15mで従来のL0系と変わらないが、先端部はL0系よりも丸みを帯びている。また、ノーズ全体にも凹凸が目立ち、ノーズから客室部への移行が滑らかだ。JR東日本の新幹線試験車両「ALFA-X(アルファエックス)」のような雰囲気がある。

丸いノーズがどことなく愛嬌を感じさせる。「時速500kmの走行性能と愛嬌(のギャップ)が矛盾を感じさせるかもしれません」と、JR東海の寺井元昭リニア開発本部長が笑いながら話す。

こうした外観の変更は、デザインを重視したからではない。今回の改良型試験車の開発は営業仕様のブラッシュアップ、すなわち乗り心地の改善が主な目的だ。先頭形状の変更によって、先頭部の空気抵抗が約13%下がり、車外騒音が低減するという。

完成度は「8~9割」

では、今回のL0系改良試験車は完全な営業レベルの車両に仕上がったのか。リニアに関する国の技術評価委員会は、2017年に「営業に必要な技術開発は完了した」という結論を出している。しかし、寺井氏は、「リニアは技術としては完成しているが、快適性、居住性をもっとブラッシュアップしなくてはいけない」と話す。営業運転時の完成度を100とすると、現在の完成度は「8~9割」という。だとすると、残りの1〜2割は何か。

L0系についてはこれまで、報道陣向けの試乗会がしばしば実施されている。その乗り心地については以下のように報じられている。(いずれも原文ママ)

新幹線より車体の幅と高さが約50センチずつ小ぶりなため、多少の圧迫感を感じた。縦揺れ、横揺れ共に途切れないが、ふわふわと漂うような感覚は不快ではなかった。
【2014年9月23日・朝日新聞】

全体として体に負担は感じなかったが、時速500キロ走行の際、「ゴーッ」と低く響く雑音や車内での揺れは、東海道新幹線に比べるとやや大きく感じた。
【2014年9月23日・産経新聞】

揺れ具合を見ようと、座席前のテーブル上にプラスチック製のペンを置いていた。動きはほとんどない。(中略)途中、飛行機に乗った際のように耳に空気圧を感じる場面もあった。
【2014年9月26日・読売新聞(東京)】

400キロを超えると、それまでの「ウーン」という騒音に「ゴッー」という重低音が加わった。ただ車内での会話や飲食、歩行には問題ない。
【2014年9月29日・日経MJ(日経流通新聞)】

細かいチューニングの積み重ね

以上はいずれも2014年9月22日に実施された試乗会のもようだ。その後も報道陣が乗車する試乗会が何度か行われており、乗り心地に関する記述もある。

時速500キロメートルに達すると、ほぼ揺れは気にならないが、耳に圧迫感を感じた。速度を落とし、タイヤを付ける時には、再び飛行機の着陸のような揺れや音が生じた。
【2016年11月16日・読売新聞(東京)】

乗り物酔いしないかと不安だったが杞憂だった。それほど音は気にならず、速さも揺れも特別なものとは感じなかった。
【2018年10月30日・朝日新聞】

JR東海によれば、L0系の試験運行開始以降、乗り心地の改善に向けて細かなチューニングを重ねているという。そう言われてみると、記事の執筆者は異なるかもしれないが、2014年、2016年、2018年と、乗り心地が少しずつ改善しているようにも見える。その結果の「8~9割」だとすれば、今回の改良試験車が何度も走行して、そのデータを元に100%の完成度に近づけるのだろう。

乗り心地改良のポイントの1つが、前記の試乗ルポにもしばしば出てきた「耳ツン」対策だ。

鉄道の場合、耳ツンはトンネル突入による気圧の変化で起きるが、リニアのルートの一部の駅間には標高差がある。その急勾配区間を高速で走行すると、高層ビルのエレベーターに乗ったときに感じるような耳ツンが生じるのだ。そのため、車内の圧力変化をいかに緩やかにするかが改良試験車の課題となる。このほかに「ゴーッ」という重低音の対策も必要となる。

電気は「ワイヤレス充電」の原理で

L0系改良試験車では、それまでのリニア車両で採用されていたガスタービン発電装置が非搭載となり、誘導集電方式が全面採用されることとなった。

従来のL0系。防護柵の一部が揺らいでおり、屋根上の排出口からガスタービン発電装置の排気ガスが出ているのがわかる(撮影:尾形文繁)

意外に思われるかもしれないが、リニア車両の空調や客室照明はこれまで、燃料を燃やした燃料ガスで車両に搭載したタービンを回して生じた電気で賄っていた。地上から浮上して走行するだけでなく、パンタグラフがないため、外部から車内に電力を送電する手段がなかったためだ。かつてのリニア車両をよく見ると、屋根上の排出口から排気ガスが出ていることがあったが、これはガスタービン発電を行っていたためだ。

誘導集電とは、地上に設置した地上ループに電気を流し、その上を車両が走ることで磁界を変化させ、車両に設置したコイルに電気を供給する仕組み。「スマホのワイヤレス充電と同じ原理です」(寺井氏)。従来のL0系はガスタービン発電装置と誘導集電装置の両方を採用していたが、誘導集電技術の進歩により、全面採用に踏み切ったというわけだ。

改良試験車は4月上旬に山梨リニア実験線に搬入し、5月末に走行試験を開始する予定だ。車両開発は着々と進んでいる。残る課題はルート。静岡県工区はいつ着工できるのか。2027年の開業に向けて、今年は正念場だ。

無断転載禁止
1136430 0 東洋経済オンライン 2020/04/02 11:00:04 2020/04/02 11:36:06

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