中国製「フリーゲージトレイン」は”本物”なのか

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中国中車長春軌道客車でラインオフした「軌間可変動車組」=2020年10月21日(写真:新華社/共同通信イメージズ)

中国国営の鉄道車両メーカーであるCRRC長春(中国中車)は2020年10月21日、車輪幅を自在に可変させることができる高速列車(いわゆるフリーゲージ式車両)の試作型を発表した。

編成長212mのこの試作車は、同社が中国国鉄へ納入している高速列車CHR-400-BF型をベースに、軌間可変装置を組み込んだ台車を装備したものだ。中国は2017年5月に開催した「一帯一路」の会議で、モンゴルやカザフスタン、ロシアへの直通運転が可能な軌間可変装置を搭載した最高時速400kmの車両を開発すると発表していた。同国政府はこの研究開発に347億元(約5496億円)もの費用を支援したとされる。

マイナス50度の環境にも対応

中国本土の鉄道は、日本の新幹線や欧米と同じ「標準軌」と呼ばれる1435mmゲージを採用、約7万9600kmもの路線網を持つ鉄道大国だが、直通列車が走る隣国のロシアや旧ソ連諸国、モンゴル、カザフスタンといった国では、広軌と呼ばれる1520mmゲージを採用している。このため、直通運転には国境における台車の交換が不可欠で、所要時間短縮の妨げにもなっていた。

もし、この軌間可変技術が量産に耐えうる完全なものとなれば、近隣諸国との間を結ぶ国際列車の運行は、よりスムーズなものとなることは間違いない。またこの技術を応用すれば、将来的にはより幅の広い1676mmゲージを採用するインドやパキスタン、バングラデシュへの直通運転についても可能性が開けてくる。

メーカーのCRRC長春によれば、同試作車両は設計最高速度が時速400km、近隣諸国すべての電化方式に対応した複電圧仕様で、軌間可変装置を含む車両の耐性温度はマイナス50度~プラス50度という。冬期の中国北部やロシアの極低温下でも問題なく作動することを示しているのだろう。

この軌間可変式車両は、2022年に開催予定の北京冬季オリンピックに間に合うよう急ピッチで開発を進めるとしている。また、完成したプロトタイプを基にオーダーメイドでカスタマイズできるフリーゲージ車両の受注も、すでに受け付けを開始する準備ができている、と同社は述べている。試作型が公表されたばかりにもかかわらず、すでに受注を開始する用意がある、というのは驚きである。

軌間可変装置は、走行に関わる車輪や車軸などが可動部品となるため、その部分の信頼性と強度を確保しなければ走行中に破損する恐れもある。強度を増すために各部品の厚みを増すなどの対策を採ることもできるが、すると今度は重量が増加する。あまりに重量が増してしまうと、路線によっては軸重(1軸当たりにかかる重さ)の関係で入線できない路線も出てくるだろうし、高速運転にも不向きとなる。

実際、日本の長崎新幹線で採用が期待されたフリーゲージトレイン(FGT)は、試運転中に車軸の摩耗が見つかったことに加え、最高速度が時速260kmに制限されるため、山陽新幹線内における運転が難しいことが、開発断念に至った主な原因だ。

「軌間可変」元祖はスペイン

軌間可変装置は、複数の線路幅を持つ国や、近隣諸国と異なる軌間を採用した鉄道において、列車の直通運転を行うために極めて重要な技術である。

スペインとフランスの国境に位置するセルベール。左側はフランスの標準軌(1435mm)、右側はスペインの広軌(1668mm)で、線路幅が直通列車の足かせとなる。スペインも高速鉄道は標準軌を採用している(筆者撮影)

世界最初の実用的な軌間可変装置を開発したのは、スペインのタルゴ社だった。スペインは、1992年に開業した高速鉄道AVEを除き、在来線はほぼすべて1668mmの広軌を採用している。タルゴ社は広軌路線において安定した走行性能を得るため、車軸のない左右独立車輪を採用したタルゴ型客車を開発したが、そのシステムをベースに軌間可変機能を開発、1968年に軌間可変式客車「タルゴⅢ RD」を誕生させた。

スペインはタルゴ社のほかにCAF社もBRAVAシステムという軌間可変技術を開発しており、こちらは日本のFGTと同様、車軸のある構造の車輪を用い、電車や気動車など動力車にも採用されている。ただ、FGTと構造上大きく異なる点は、モーターを車体に搭載し、そこからプロペラシャフトを通じて台車側に動力を伝達するという点だ。

日本で苦労した技術を50年以上も前のスペインがいとも簡単に、と思うかもしれないが、タルゴ型客車の場合、独立車輪という特殊構造のうえ、動力源を持たない客車であり、最高速度も時速160km(その後登場した車両は200kmに向上)など条件がまったく異なる。そのまま比較するのはナンセンスな話だ。

ドイツのベルリンとロシアのモスクワを結ぶ夜行列車ユーロナイト。途中で線路幅が変わるため、スペインのタルゴ型客車を採用している(筆者撮影)

日本のFGTと同様に車軸の付いた構造のCAF社製BRAVAシステムを搭載したS120型電車も、走行安定性を確保するために最高速度は時速250kmに抑えられており、最速列車のAVEではなく、下位に位置するAlviaという種別で運行されている。「のぞみ」では運転できないので、「こだま」で運行しているようなものだ。軸重も15.6tで、日本の新幹線規格よりかなり重い。

FGTは軸重11.5tで最高時速270kmというスペックであり、スペインで営業しているこれらの車両と比較すれば、かなり高いレベルの要求が出されていたことがわかる。

欧州は「軌間可変」の需要が多い

ヨーロッパには、西欧と東欧で軌間が異なる国や地域があるため、ほかにも軌間可変技術がある。

スペインのシステムはFGTと同様、走行用の線路の外側に設置した車体支持用レールによって軸箱を支え、車輪に車体重量がかかっていない状態で車輪の幅を変換する仕組みだが、ポーランドで開発されたSUW2000と称するシステムは、車輪の中に収められた変換システムのおかげで、車体の重量が車輪に載った状態で、そのまま専用の軌間可変レールの上を通過するだけで変換ができる。ドイツのDBAG/Rafil TypeVというシステムも、これとほぼ同じ構造だ。ただし、これらは客貨車用の軌間可変装置で、動力車用ではない。

今回のCRRCの試作車両は詳細なスペックを公開していないが、最高時速は400kmとのことで、日本のFGTに近い、あるいはそれを超える性能を有していることが考えられる。しかもそれを短期間で実用化させるというのだから恐れ入る。

量産のめどが立った場合、CRRCが公表している通り、まずは自国とロシア方面など、広軌を採用している国々への直通運転用として導入されることは間違いないだろう。だが、それだけではなく、標準軌(1435mm)の西欧・中欧と広軌(1520mm)の東欧・ロシアを結ぶ列車など、欧州地域にも販路を見いだせる可能性がある。

昨今、欧州における環境問題への意識は日本で考えられている以上に高まっており、西欧や中欧を中心に鉄道が再び脚光を浴びているが、それがさらに東へと広まったとき、足かせとなるのが軌間の問題だ。

中国CRRCが製造した初の欧州大陸向け新型電車シリウス。同社は欧州進出を積極的に進めようとしており、軌間可変装置の実用化は大きな武器となるはずだ(筆者撮影)

欧州への進出に必死なCRRCとしては、もしこの軌間可変装置が実用化できれば大きなセールスポイントとなることは間違いなく、スペインメーカーの牙城を切り崩すことも考えられる。だからこそCRRCにとって、この軌間可変装置の持つ重要性というのは計り知れない大きなものだ。

中国が高速鉄道建設において、他国の技術を導入したとはいえ、わずか十数年で世界一の高速鉄道路線網を構築してしまったことは疑いようのない事実だ。他国の力を借りたものの、「自分たちの力で世界一になった」と喧伝することを快く思わない人は多いが、それを差し引いても、今の中国の高速鉄道網を20年前に予想できた人はいないだろう。

ただ、筆者のみならず世界中の多くの人たちが感じるところであろうが、中国は何をするにしても恐ろしく仕事を進めるのが早く、時にそれが「命綱のない綱渡り」のように見えてしまうことがある。

開発は安全第一で

中国は研究開発や製造などのスピードは非常に早い。今回の軌間可変式高速車両も本気で2022年までに営業運転にこぎつけ、近隣諸国へ列車を直通させる気でいるだろう。設計最高速度が時速400kmだから、350~360kmくらいの営業最高速度を目指すのではないだろうか。

しかし前述の通り、軌間可変装置は安全性に直結する足回りに可動部品が多く、通常の車輪と比較してもより高い耐久性や信頼性が求められる。気象条件が過酷な地域を走行する想定もあることから、各パーツにかかる負担はより大きいものとなるはずだ。

筆者は過去に何度か、技術開発や製造、路線建設のスピードを誇示する中国のやり方を危惧し、疑問を呈してきた。「数年先には量産できる」「数年後には建設が完了する」などと、メーカーや政府が誇らしげに宣言する姿を見るたび、2011年に浙江省温州市で発生した高速鉄道事故を思い出さずにはいられないし、その後も地下鉄のトンネル崩落や高架橋の落下事故など、建設・製造を急ぐあまり手抜きがあったと疑われるような事故を何度も目にしている。

だからこそ、開発スケジュールは無理が生じるようなものであってはならない。ましてや世界一を誇示したり、受注を獲得したりするためだけに信頼性や安全性を二の次にして開発を急ぐようなことは絶対にあってはならない。人の命を預かる公共交通機関においては、安全や信頼性の高さこそ最優先されるべきポイントである。

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1627529 0 東洋経済オンライン 2020/11/19 09:13:29 2020/11/19 09:13:29

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