Chuo Shinkansen: nekünk sci-fi, a japánoknál valóság az 505 km/h-s gyorsvasút

2022.09.14. 17:04

A TGV gyorsabb, mint az IC-k, de lassabb, mint egy marseille-i taxi; az olaszoknál a Frecciarossák libbentenek szoknyát, Sanghajban meg a német koprodukciós Transrapid közlekedik 430-cal a város és a putungi reptér között, hajszállal előzné csak a 200E-t Vecsésnél. A gyorsvasutak öregapja viszont az 1964-ben szolgálatba állított sinkanszen, ami a közhiedelemmel ellentétben nem mágnesvasút, hanem Kelet-Európából nézve érthetetlenül komplex infrastrukturális és társadalmi képződmény, aminek 23 ezer lóerős, acélkerekű szerelvények futnak keresztül a vénáin óránként 20-as pulzussal, napjában 300-szor.

Indulása óta közel 10 milliárd utast szállított, az utazósebessége 285-360 km/h, tektonikailag és tájfunilag is aktív partszakaszokon fut, így olyasmi helyzetből indul, mint a püfölős animék archetipikus gyökere, aki 70 epizódnyi ganbatte kudasai után végül győz: az átlagos késés a természeti katasztrófákkal együtt is fél perc alatti, 55 éves működése alatt pedig nulla darab halálos baleset történt rajta. A huszonegyedik század elejére viszont odáig görbült a világtér, hogy ez is kevés.

Mivel a Tokió és Oszaka közötti Tókaidó Sinkanszen már öregecske (a távolban felnyerít egy hármas metró), túltelített és a földrengések is mongol halálféreg módjára ólálkodnak alatta, az üzemeltető JR Central bődületes kockázatot vállalva belekezdett a Linear Csúó Sinkanszen építésébe: az új vonal a sziget belsejében, az eurázsiai lemezszegélytől távolabbi területeken vezet, így tehermentesíteni tudja a meglévő szolgáltatást, főleg ha beüt a krach. A Linear az előddel ellentétben már tényleg maglev (magnetic levitation - mágneses lebegés), abból is a japánok által copyrightolt, szupravezetésen alapuló fajta, SCMaglev. Ha nem akarsz elszáradni a működés leírásától, ugorj három bekezdést. De amúgy ne, mert műszakilag csemege.

Az SCMaglev alapja a pályába épített tekercsek és a vonat elektromágnesei közti kölcsönhatás, amely egyszerre felelős a levitációért, a hosszanti, valamint az oldalirányú mozgásért. A nyolcas alakra hajtott, oldalsó pálya-tekercsekben alul-felül pozitív/negatív pólust gerjesztenek a mellette elhaladó vonat elektromágnesei, az alsó pólusok taszítják, a felsők húzzák őket, apró döccenő, hogy a gravitáció legyőzéséhez szükséges erő létrejöttéhez a vonatnak minimum 160 km/h-val kell haladnia. Eladdig kerekeken gurul a szerelvény, de a 10 centis elemelkedéssel egyidőben tisztességes repülő módjára behúzza őket és tovalebeg.

Miért van csőre?

Bár a légellenállás csökkentésében is szerepet játszik, a sinkanszenek csőrével alapvetően a közeli házak ablakait és a füleket védik. Nagy sebesség mellett az alagútban haladó vonat sűrű légtömeget tol maga előtt, ami onnan kilépve kisebb hangrobbanást okoz: ablakok törtek ki, 400 méterrel arrébb riadtak fel csecsemők. Eidzsi Nakacu mérnököt madárlesen érte biomimetikus heuréka: a halra csapó jégmadár a csőrének alakja miatt nem zavarja meg a víztükröt, ezt alkalmazta Nakacu a vonatokra is.

A pályában a passzív tekercsek mellett aktív elektromágnesek is működnek, az előrehaladást ezek pólusainak váltogatásával érik el, az elv ugyanaz, mint fentebb: az egyik tolja, a másik húzza a vonatot, ez esetben vízszintesen. Az utazósebesség azért is érheti el az 505 km/h-t - tesztkörülmények között a 604-es világcsúcsot - mert nincsenek kerekek, nincs gördülési ellenállás, amit le kellene győzni, csak a levegőn kell valahogy keresztülnyomakodni, azt meg megkönnyíti a jellegzetes orr. Kanyarodni, kormányozni nem kell, a mágneses mezők az U-alakú pálya közepén tartják a szerelvényt, emberi vezetőre nincs is szükség: a sokrétű japán vasutas-hierarchia tetején digitálbakter ül, Mátrixba lőtt Koltai, Ghost in the shell.

Ez eddig egy hagyományos maglev, a japán csízió a szupravezetés: a vonat nióbium-titánötvözet mágneseit - ilyet használnak a Nagy Hadronütköztetőben is - folyékony héliummal hűtik 5-6 Kelvin (- 270 °C) közelébe, így a fém ellenállása gyakorlatilag megszűnik, végtelenül cirkulálhat benne a 700 kA-es egyenáram. Ennek folytán óriási mágneses erő keletkezik – a börtöntetkók vaspora is erővonalakba rendeződik tőle a bőrben, egyébiránt simán csak egészségtelen, így muszáj leárnyékolni az utasteret. A külső sugárzások is megzavarhatják a folyamatot, pajzsokkal kell őket kivédeni, utóbbiak szintén igényelnek hűtést, de elég hozzájuk a folyékony nitrogén. Ellenállás híján az elektromágnesekbe elég egyszer áramot feccölni, a hűtéshez és az egyéb rendszerekhez szükséges mennyiséget induktív módon veszi fel a vonat.

Egy klímátlan kabinban izzadva nehéz eldönteni, kit kellene máglyára vetni: az okkultizmus mezsgyéjén lavírozó japán mérnököket, vagy a mi döntéshozóinkat, hogy 2022-ben ott tart a magyar vasút, ahol. A technológia érett, a 70-es évek óta kísérleteznek vele, a JR Central is jó húsz éve futtatja a prototípusokat, kimerevített pillanatkép: 2004-ben 1024 km/h-val húz el egymás mellett két MLX01-es tesztszerelvény. Józanító snitt, 2004, MÁV. Nem demagógia, kontraszt. Az új vonal építése 8 éve folyik, a tervek szerint 5 év múlva, 2027-ben indulna is az első járat Tokió és Nagoja között, de Sizuókában attól tart a lakosság, hogy az alagútba csorog a helyi folyó, tiltakozásuk miatt csúszni fog az átadás.

Mivel a meglévő infrastruktúrát nem lehet használni, új pálya, új állomások és új alagutak kellenek - a kijelölt útvonal 90 százaléka föld alatt, a legmélyebb ponton 1400 méter mélyen vezet -, a költségeket tízbillió jen környékére teszik. Ez Magyarország GDP-jének közel fele. A projektet nem közpénzből finanszírozzák, nem nemzetstratégiailag kiemelt beruházás, pedig a szabadpiacon a bukás is súlyosabb következményekkel fenyeget - ázsiai bűntudatkultúrákban meg még inkább. Ha netán bedőlne a projekt, az nem csak a vállalatnak adna pofont, de az ország gazdasági versenyképességén is ronthat: a JR Central működteti a Tokió és Oszaka közötti vasútvonalakat, amelyeket az ország három gazdasági központját (Tokió, Nagoja, Oszaka) összekötő ütőérnek tartanak. Nélküle ma nem lenne Japán az, ami; de talán a japán autó, a JDM kult és a drift sem.

A kockázat nem elméleti. Stabil emelkedés után 2020-ban, a covid hatására - utasok híján - a vállalat tömegközlekedésből származó bevétele a harmadára zuhant, a home office és az üzleti élet (részleges) online térbe költözése pedig alapvető, strukturális problémákat jelent a vasúttársaság számára. Maguk sem tagadják, a vállalat pénzügyi jelentése is oldalakat szán a témának, annak, hogy hogyan is kellene megújulni, differenciálódni. Ötletek vannak, félprivát dolgozófülkéket alakítanak ki a szerelvényeken, fejlesztik a wifit, felfuttatnák a turisztikát. Szintén a projekt ellen szól azonban, hogy Japán népessége fogy, miközben a sinkanszen tűpontos működése komoly, képzett emberi erőforrást igényel, így a munkaerőhiány érzékeny pont a horizonton.

Miért ilyen biztonságos?

A vonatokat biztonsági bástyák védik: a sinkanszen a többi közlekedési módtól elzárt rendszer, nincsenek kereszteződések, sem vasúti átkelők. Minden vonatot az Automatic Train Control központi rendszer felügyel, az ütközéseket, ráfutásokat automatizmusok akadályozzák meg. Földrengés esetén a korai előrejelző rendszerek azelőtt megálljt parancsolnak a vonatoknak, hogy az erős, szekunder lökéshullámok elérnék a pályát. A pályák és a vonatok karbantartását könnyebb kiragadott részletekkel illusztrálni (vagy pdf-et olvasni róla): 1,5 évente kerékcsere, 4 évente teljes felújítás, felügyelőnek pedig ott van Doctor Yellow, a 440-nel tépő pályavizsgáló-szerelvény.

A beruházás megítélése a fenti kockázatokkal együtt vegyes. Miután Kína pár évtized alatt lelépte a japánokat gyorsvasútban, és a nemzetközi piacon is sorra nyerik el előlük a megbízásokat, jót tesz a nemzeti büszkeségnek egy ekkora volumenű, innovatív megaprojekt. Az üzleti élet élénkülését is várják tőle, azt, hogy a három gazdasági övezetet egyetlen "Super Mega Region"-né rántsa össze. Az 505 km/h-s utazósebesség erre képesnek is mutatkozik: a Tokió-Nagoja közti 340 kilométert 40 perc alatt, az Oszakáig tartó 500 kilométeres távot pedig 67 perc alatt teljesíti majd a szerelvény. Emésszük ezeket a számokat, majd képzeljük el, hogy a Nagykanizsa-Nyíregyháza tengely ingázótávolság.

Időben ez már a regionális légitársaságok territóriuma, főleg, hogy külvárosi reptér helyett belvárosi állomásról indul a szerelvény. Óriási marketinges fór, hogy eközben a környezetbarát kártyát is ki lehet játszani: azonos távon a hagyományos sinkanszenre (N700, Nozomi) ülésenként 4,2 kilogramm széndioxidot számolnak, míg egy Boeing 777-200-esre ugyanez 50 kiló; a vonatközlekedés az ország kibocsátásának 6 százalékáért felel, miközben az utazások 30 százalékát bonyolítja le. Az SCMaglev közvetett emissziójáról egyelőre nincsenek pontos adatok, de az energiaigényét a hagyományos sinkanszenek két-háromszorosára becsülik, ami legrosszabb esetben is harmada a repülők igényének. Mellette szól még, hogy tiszta energia esetén a kibocsátása nulla, de a Daiicsi atomerőmű balesete óta kevés nemzet látja árnyaltabban ezt a kérdést a japánoknál.

További hátrányokkal is kell számolni: a bonyolult pálya miatt a háromperces követési távolság helyett a maglevek csak tízpercenként indulhatnak, a keskenyebb kocsiszekrény miatt kevesebb utassal bírnak (100 vs 68 fő/kocsi), és a sebesség extra költsége valószínűleg a jegyárakban is zsírosan meg fog jelenni. Emiatt többen azt várják, hogy a gazdag turisták és főleg az üzletemberek kiváltsága marad a Linear, hasonló előfeltételekkel pedig már láttunk egy gyászos karrier-ívet: ha minden rosszul sül el, ez lehet Japán Concorde-pillanata, csak épp balesetek nélkül.

A mérnökök és sararimanok (öltönyös droidok) munkaóráinak milliói talán nem tévednek ekkorát, és a vis maiorok is toleranciahatáron belül maradnak. Azt viszont nehéz megjósolni, hogy a szupravezetős mágnesvasút megmarad-e japán kuriózumnak (ld. Galápagos-szindróma), lenyúlják-e a kínaiak, megveszik-e az amerikaiak, mi viszont addig is biztonságos távolságból olvasgatunk róla.