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Apr 10, 2009

ジェットトレイン vs ターボジェットトレイン

ジェットトレイン (Wikipedia)

ボンバルディア社が 1990 年代にアムトラックへ販売したアセラ・エクスプレスと同等の機関車を使用し、かつての LRC から派生した車体傾斜機構を搭載する。この機関車はアセラ・エクスプレスの機関車の集電装置を撤去し、動力源としてプラット・アンド・ホイットニー・カナダ社製の PW150 型ガスタービンエンジン (軸出力5000PS) を搭載したものとなっている。当然性能面でも同等で、最高速度は 240km/h である。

名前だけ見るとびっくりしますけれど、要するに新世代のターボトレインということのようです。しかし、石油価格の動向を考えると、これを買う物好きがいるのかなあ… 電気式ディーゼルの ICE TD でも、試験では最高速度 220km/h を達成できているというのに。

しかも、アセラの動力車って軸重が 24t ぐらいあるんですよ ?

ちなみに、英語版 Wikipedia に "Turbojet Train" という項目があるのですが、見てびっくり。

「ターボ」と付いただけでこの違い ! さすがロシア人、我々が考えもしない (であろう) ことをやってしまう ! そこに痺れるうっ !

しかし、どうやってスピードを調整するんだろう、これ。

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Comments

ロシア語のところ読もうとして、分量だけで挫折したのは内緒。昔読んだテキスト量なんて、こんなもんじゃなかったろうに……。

でも、量が多いって事は当然内容も濃ゆい訳で……暇は全然無いですけれど、ちょっと挑戦してみまつ。

Posted by: TB&SH | Apr 10, 2009 at 10:03 PM

なんとアメリカでもやってました ( Д) ゚ ゚
http://www.darkroastedblend.com/2007/01/jet-powered-other-futuristic-trains.html

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 10, 2009 at 10:10 PM

考えたらドイツでも戦前プロペラ推進の列車製作して走らせているので、ジェット化は極自然な発想かも?
ただ、スーパークルーズとか言い出したらかなりイカれてますがw
(ロシアならターボプロップだろ!と思うのもどうかなあ?)
ターボトレインは日本でも試作されましたが、電化するのが大変な大陸横断する位の長距離鉄道抱える国が製作している様な気がします。
長距離で電化で何故かかなり長距離に送電する時交流より直流の方が効率良い話思い出しました。

Posted by: 井上さん二人分の重さの男 | Apr 10, 2009 at 11:11 PM

>交流より直流の方
「新幹線」の周波数変電所のことを思えば、JR東の川崎火力が60Hz発電所に改築されていた方が幸せだったかも。そんな発電所もコンバインドでガスタービン使用中。
電燈会社だけでなく電鉄も発電所を持っていたのが普通だったのだから。
変電所も今度の機器更新の時は、東京ガスからガス引いてガスタービン発電所かSOFCで冷却ついでにスーパー銭湯併設と行きましょう。
>本題
http://www.bk1.jp/product/02978072
世界で最も危険な鉄道、ソドー島の鉄道では積荷のジェットに点火したタンク型蒸気機関車の話があります。

Posted by: sionoiri | Apr 11, 2009 at 06:25 AM

Posted by: sionoiri | Apr 11, 2009 at 08:43 AM

> ターボトレインは日本でも試作
 wiki等を参照いただきたいのですが、日本国内の場合燃費の悪さ以上に、発車時にすさまじい騒音がしたために試作止まりとなった物です。考えてみれば当たり前のお話ですが、ガスタービン駆動のヘリコプターが町中からそのまま発着するのと全く同じこととなりますので、その解決はほぼ不可能だった物と考えられます。

> JR東の川崎火力が60Hz発電所に改築
 東海道新幹線のみを考えればその通りですが、ご存じの通り東海道新幹線はJR東海扱いの設備です。
 また、他のJR東の新幹線は、北陸(長野行き)新幹線の一部区間を除き50Hzですし、東京電力や東北電力からの受電はもちろん50Hzですので、その意味合いでも不適となります。
 ちなみに汽力(ガスタービン含む)発電設備の場合、50Hzから60Hzへの変換はインバータ・コンバータを解するような悪路叔母ティックなことを用いない限り、回転数の増加(20%増し)を伴いますので、タービンなどをそう取り替えする発電所リプレースに匹敵することとなります。
 そのため、周波数変更というのは非常に難しいことと結論づけることができます。
<そもそもそれほど簡単であれば、とっくの昔に日本国内の電力周波数をどちらかに統一しているはずなのですが、それができないのは供給側の上記の事情もあるためです。>

> ガスタービン発電所かSOFCで
 廃熱回収ボイラー・蒸気タービンを併設するコンバインドサイクルではなく、単純なるガスタービン発電所は立ち上がりの早さと省スペース(冷却装置も不要の場合が多い)のメリットがありますが、いかんせん燃費が悪すぎて全くコストに見合うことができません。
 東京電力管内でも横須賀火力発電所に廃止・撤去寸前まで行った物がありますが、これの設備利用率は東京電力の中でも最低レベルです。
 また、SOFCでは現在のところどれだけ並べても、列車一本を動かすことができるかどうか、と言ったレベルであり技術的には不可能ではありませんが、設置コスト的にも見合う物ではありません。
 あくまでSOFCは水素自動車などの例外を除き、熱と電力を同時に供給するシステムでなければ、現在の技術では全くコストに見合わない設備となっています。
<まだ馬鹿高い太陽光発電の方がましと思えるほどです。>

Posted by: へぼ担当 | Apr 11, 2009 at 09:57 AM

誤変換修正です。
悪路叔母ティック → アクロバティック

Posted by: へぼ担当 | Apr 11, 2009 at 10:01 AM

直流長距離送電と言えば、津軽海峡の北海道電力と東北電力の連系線が直流送電だったような。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%97%E6%9C%AC%E9%80%A3%E7%B3%BB

発電や産業には使えないような低い熱源でも家庭用ならいろいろ使い道はあるんですよね。廃熱を「持ち運ぶ」こともできる技術も出てくるので、効率の問題もあるんでしょうけど、発電所のある街なら案外いいかも。そういう廃熱の再利用の方法が見えてくるとベストミックスのあり方も変わってくるでしょうね
http://oshiete1.watch.impress.co.jp/qa1990030.html

Posted by: 憑かれた大学隠棲 | Apr 11, 2009 at 02:50 PM

確かキハ 391 の場合、気温が上がったときの出力低下の問題が、特にトンネルが多い日本では顕著に響いた、なんて話もあったような。
フランスみたいに、開けた土地だけ走っていて気温もむやみに高くない場面なら、また違うのでしょうけれど。

新幹線の場合、いまとなっては車両側で対応する方が安上がりなのでしょうね。東海道新幹線みたいに 60Hz 区間の比率が低くて、すでに変換所というインフラがある場合には、現状維持の方が得策でしょうが。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 11, 2009 at 04:28 PM

何か、この「ターボジェット・トレイン」の画像を見て「マシンハヤブサ」を思い出してしまったり...(笑)

Posted by: H@tokara | Apr 11, 2009 at 05:57 PM

まずは訂正
>製作している様な気が
→製作した方が利点有る気が
何かこれでも変な文章ですね^^;
燃料電池列車は自分も想像した事有りますが、現状では難しいのですね^^;
しかし、電気やガスや灯油やらで何が一番最適かは色々な要素が絡むから難しいですね。自動車の場合、電気自動車は現状宅配便や郵便の配達用なら排ガスとか深夜電力利用とかの利点有りますが、長距離には向かないかなあと(SAや道の駅とかのインフラ整備大変だと)
廃熱利用も発電所やゴミ焼却施設だと既に温水プールや魚の養殖などに使用したり、近所に配管して湯を配給したりしてますし、蓄熱した油をタンクローリーで輸送するタイプなら、配管するのには遠いが、タンクローリーなら割に合う所は有るかと。

Posted by: 井上さん二人分の重さの男 | Apr 11, 2009 at 06:34 PM

>マシンハヤブサ
それだ !
昔のアニメや SF に出てくる乗り物って、エンジンのポッドを意図的に協調したデザインが多かったような気がします。どう見てもピッチ変動が激しすぎてダメそうなファイアーフラッシュ号とか。

>電気自動車
インフラの問題もありますし、まずは限られた範囲内でチョコマカと走り回る用途から導入が進むと思いました。米軍でも、まずは基地内の作業用車輌を電気自動車にするみたいですし。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 11, 2009 at 07:06 PM

http://www.nicovideo.jp/watch/sm3787317
歳がばれる発言ですねw

Posted by: 憑かれた大学隠棲 | Apr 11, 2009 at 07:12 PM

べ、別に年を隠してなんかいないんだからっw

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 11, 2009 at 07:29 PM

米軍もそんな使い方から電気自動車使用する予定ですか。そうでしょうね。
後廃熱利用も導入している所自分が考えていた事既に利点として謳ってましたね^^;(数十kmで運べるらしい)
ドイツの物らしいですが、日本で本格的に使う為のノウハウ蓄積しているみたいですね。

Posted by: 井上さん二人分の重さの男 | Apr 12, 2009 at 12:35 AM

何でもそうでしょうけれど、いきなり大風呂敷を広げると、失敗する確率が上がると思うのです。

まずは無難なところから始めて、ノウハウを積み上げていかないと。きっと、実際に使ってみて初めて分かることって、いろいろあるでしょうから。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 12, 2009 at 09:15 AM

妃殿下もとい非電化で300km/hが欲しければガスタービンしか選択肢は無いんですが、どこにそんな需要が… 普通飛行機使いますね、遠距離高速移動は。(首痛くなるから私はヒコーキ嫌いですがw)

ただ、ディーゼルだと、実用的には200km/hが限界みたいですね、重くなりすぎて。ICE-TDも加速はかなり絶望的だった気がします。
つか、187,261をギア最適化するだけで実用160km/h、最高200km/hとか余裕で可能ですが、どこで走らせるんだよ、と、自分に突っ込み入れたくなります。

Posted by: ぼろねこ2k | Apr 13, 2009 at 12:53 PM

283 系なんかも、本当に何の制約もなく全力で走らせたらどうなるんだろう、とワクワクしてしまいます。でも、エンジンの馬力を考えると、最高速度では 261 系に分があるかも。

日本で試作したガスタービン車は、実はあまり加速が良くなかったみたいですね。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 13, 2009 at 02:58 PM

確かにターボトレインは電化している所は必要無いですし、電化して無くて高速鉄道輸送が必要で高速列車に対応出来る線路敷設出来る所てあんまり無い気がしますね。技術的には興味深いけど、それだけで造る訳にもいかないから難しい所です。
ジェットエンジンにせよガスタービンにせよ低回転域の加速の悪さは有りますよね。初期のジェット機の問題やターボエンジンのターボラグの問題とか。(故にターボチャージャーに2ステージとか可変とか開発されたりしてますが)

Posted by: 井上さん二人分の重さの男 | Apr 13, 2009 at 08:55 PM

レスポンスの問題からいっても、あるいは効率の問題からいっても、機械式ガスタービンより電気式ガスタービンの方がマシなような気がします。
が、電気車がさらにそれを上回る性能と効率を発揮してしまうので、いまさらガスタービン動車でもないでしょう。電力回生ブレーキも使えないし。

アメリカやオーストラリアで、大陸横断超特急を作るのでもなければ… < ねーよw

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 13, 2009 at 09:05 PM

Posted by: sionoiri | Apr 14, 2009 at 08:44 AM

ガスタービンって割と燃料を選ばないから、ロシアみたいに自前の石油関連資源がある国だと、案外と実用化しやすいかも知れませんね。もっとも、スピードを求めているわけではなさそうですけれど。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 14, 2009 at 10:14 AM

>単純なるガスタービン発電所
LNG船は電気式ガスタービンではなく、電気式ガス焚きディーゼルに舵を切ってしまいました。
http://www.ng.abb.com/cawp/seitp202/d01483f38005355848257418001a5415.aspx
http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/461/461002.pdf
舵君のお父さんの職場(ボイラ・タービン)も心配です。
http://www.mhi.co.jp/nsmw/news/story/pdf/20070618.pdf
免許や経験という点で、ガスタービンもボイラーも船員さんが集まらない。
アブガスがないからタービン化しなきゃみたいな規格面での同調化圧力はヘリには働いても、陸上海上の機関では、まだまだディーゼルの方がコモディティーでしょうし、そういった整備の資格では東芝のハイブリット機関車やハイブリット気動車のように日本では電車に「牽かれ」ていくのでしょうね。
カナダやアメリカ・ロシアのように航空産業のほうが「王道」だとガスタービンのモス持ちが多くいて、だれが軽量車載機関を開発するの、そんなニッチな、話になるんでしょうが。

Posted by: sionoiri | Apr 14, 2009 at 08:58 PM

へえー。自然に気化してしまうガスを燃料に使うとは効率的ですが、到着する頃には積荷が減っているわけですから、おカネの処理がどうなっているのか気になります。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 15, 2009 at 12:40 AM

荷主が傭船するようなのでFOBなら日本の電力やガス会社が傭船する段階で話を詰めるのでしょう。重油も混燃するようですし。タービンなのは気化させる前にすばやく届けるという点でも合目的性があるとのことで。
値決めは、相対なので不明確と書いてありました。
http://eneken.ieej.or.jp/data/pdf/722.pdf
韓国のLNG船はオフガスは再液化させて推進は重油ディーゼルが主だそうで、これは日本からタービン・ボイラーを輸入せずに済むという意味でも自国の事情に最適化されているとか。再液化してしまえば無理にスピードも出さずにすむ。でも重油:LNG=1:3くらい再液化するのに喰うとか。
鉄道にしても、欲望は現実の前で萎縮する。

Posted by: sionoiri | Apr 15, 2009 at 10:23 AM

>日本からタービン・ボイラーを輸入せずに済む
そんな話まであるとは。本当に、国によって事情はさまざまですね。勉強になります。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 15, 2009 at 01:48 PM

> 日本からタービン・ボイラーを輸入せずに済む
 舶用汽力(蒸気)タービンの場合、他の船舶ではほとんど絶滅している(普通、ディーゼル・エンジン、番外としてガスタービン・エンジン)ため、当該技術を保有している国が極めて限られてしまう事情があるためですね。
 そのため、造船大国の韓国ですら(過去からの技術蓄積がないために)、舶用汽力(蒸気)タービン一式は輸入に頼らざるを得ない実情があります。
 ただ、日本のこともあまり人のことは言えず、ご存じの通り護衛艦のガスタービンエンジンは一式輸入だったりしますので、自己の得意分野に特化した品揃えといえるでしょうね。
 なお、特記事項としてはこれらの原動機製作には、自国内で当該の材料(特殊金属)を確保できるか、という点が非常に大きな要因となっています。
 これは私の専門分野も同様なのですが、工学及び工業製品はほとんどの場合、材料の限界による要素が大きく、次に製作技術の面がくるところであり、図面だけ立派な物をひかれても、そのものを確実に作れるとの保証はないという点には十分注意が必要と考えます。

Posted by: へぼ担当 | Apr 17, 2009 at 06:48 PM

材料もそうですし、設計の際のノウハウなんかでも、きっといろいろあるのでしょうね。原動機に限らず、鉄道車輌でも同じじゃないかなあ。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 17, 2009 at 07:47 PM

> 工学及び工業製品はほとんどの場合、材料の限界による要素が大きく、次に製作技術の面がくるところであり、図面だけ立派な物をひかれても、そのものを確実に作れるとの保証はない

何となく、大東亜戦争時の兵器開発がらみの苦労話とかが頭に浮かんでしまったり。

Posted by: H@tokara | Apr 18, 2009 at 09:39 AM

それはどこの航空機用エンジンの話かと思ってしまいました。

そう考えると、ライセンス生産だって「技術移転してもらえば OK」というほど簡単なもんじゃないでしょうね。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 18, 2009 at 01:02 PM

そう言えば、航行中の船舶のディーゼルエンジンの排気熱利用してスターリングエンジンで発電し、それを蓄電しておいて碇泊中の電力賄ってCO2削減て研究有りましたねえ(・ω・)ノ
これでオフガス液化の動力にて言いたい所ですが、どうやらそこまでの能力は無さそうな感じですね。
家庭用でガスタービンとスターリングエンジンのコンバウンドサイクル発電て思った事有りますが、機構的にも複雑過ぎるし、価格面でも無理過ぎるだろ!と思い^^;です…
(スターリングエンジンだけで発電と給湯のコジェネは開発していたかと。これはガスタービンより騒音面で優位かと)

Posted by: 井上さん二人分の重さの男 | Apr 19, 2009 at 01:12 AM

軍艦だと、主機の廃熱を別の用途に活用すれば、その分だけ赤外線シグネチャーを減らせる利点につながりそうですが、民生用だとそういうドライブが働く要因に乏しいかも知れません。

それに、シンプルで、少々手荒に使っても壊れないぐらいでないと困りますし。

Posted by: 井上@Kojii.net | Apr 20, 2009 at 12:41 AM

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