JR東日本は9日、新幹線試験車両E956形「ALFA-X(アルファエックス)」の報道公開を新幹線総合車両センター(宮城県利府町)で実施し、10両編成の車両外観と先頭車の運転席内部を公開した。翌10日深夜から東北新幹線での走行試験を開始したという。

  • 新幹線試験車両E956形「ALFA-X」の1号車(写真:マイナビニュース)

    新幹線試験車両E956形「ALFA-X」。1号車から見た車両外観

走行試験は2022年3月までの実施が発表されている。報道公開ではJR東日本研究開発センター所長の小川一路氏がインタビューに応じ、「ALFA-X」について「2030年度に予定される札幌延伸を目標に、360km/hの営業運転をめざし、試験車両として開発を進めてきました」と説明。開発コンセプトとして「さらなる安全性・安定性の追求」「快適性の向上」「環境性能の向上」「メンテナンスの革新」を掲げ、「この4要素をもとに新技術を取り込み、最先端の車両をめざしたものとなります」と述べた。

5月から始まる走行試験に関して、「最初の3年間で基本的な性能を見極め、その後で耐久試験に入る予定」「長期間の試験となりますが、沿線地域の皆様のご理解、ご協力をいただきながら進めたい」と小川氏。質疑応答の中で、昼間の走行や東京駅へ乗入れの予定に関する質問もあったが、当面は仙台~新青森間を中心に週2回程度、営業列車の走らない深夜に走行試験を行うとのことだった。

■「ALFA-X」のデザインにSNS等でも反響

「ALFA-X」は両先頭車の形状が異なり、いずれも既存のE5系・E6系・E7系などと異なる外観デザインに。報道公開が行われた後、SNS等での反響も大きかった。「かっこいい」の声が多数を占める中、1号車の前照灯の位置に驚く人も多く、「そこにヘッドライトが付いたか」「ハンマーヘッドシャークみたい」「夜間やトンネル内でちゃんと見えるものなのかな」「雪被ったらどうするの」といった意見も見られた。

また、「次世代シンカリオン降臨」「シンカリオンに出てきそうなデザイン」「これは絶対に変形するやつだ!」「1号車が上半身に10号車が下半身に変形合体して巨大ロボになるんですよね」「すごいグランクロス発射しそう」「最近新幹線を見るたびに『この新幹線がシンカリオンになったら…』と考えます」など、現在放送中のアニメ『新幹線変形ロボ シンカリオン』にちなんだコメントも多かった。

  • JR東日本研究開発センター所長の小川一路氏。10号車の前でインタビューが行われた

一方、10号車の外観デザインに対し、「こっちはタイムボカンみある」との声も。ロングノーズのインパクトも大きかった様子で、「ノーズ部分と運転席だけで一つの車両にしてもいいくらい」「最終的に運転席とノーズだけで乗客のいない車両が走りそうな予感」といったコメントが寄せられていた。

■トンネル突入時の圧力波の抑制をめざした先頭形状に

今回公開された試験車両、E956形式新幹線電車「ALFA-X」は、JR東日本が次世代新幹線の開発を進めるための「試験プラットフォーム」として製作された。次世代新幹線では安全かつ高速な移動手段の提供に加え、新たな価値の提供もめざし、IoT(モノのインターネット)、ビッグデータ、AI(人工知能)などを活用しながら開発を進めるという。

  • 1号車の運転室内部

  • 10号車の運転室内部

1~6号車は川崎重工、7~10号車は日立製作所が製造。1号車から「E956-1(M1c)」「E956-2(M2)」「E956-3(M1)」「E956-4(M2)」「E956-5(M1)」「E956-6(M2)」「E956-7(M1)」「E956-8(M2s)」「E956-9(M2s)」「E956-10(M1c)」となる。車体はアルミ合金製の気密構体で、車体長は先頭車26,250mm・中間車24,500mm、車体幅は3,350mm、車体高は3,700mm。重量は「平均軸重12.4tf、最大13.1tf」とされた。

外観は明るいメタリックのボディに爽快感のあるグリーンの帯を組み合わせ、清々しさを感じる色彩とし、クロス状の側帯で人々や情報が行き交う様子を表した。「ALFA-X」のロゴマークはクロス状の側帯の角度に合わせて字体を整え、文字色にグラデーションを用い、新幹線らしいスピード感などを表現している。

1・10号車で異なる2種類の先頭形状は、おもにトンネル突入時の圧力波の抑制をめざして製作された。空気力学的な最適形状のコンピュータシミュレーションによって先頭形状を決定し、走行試験では方向転換を行いながら比較検証を進めるという。

  • 1号車の前照灯は前面下部に配置

1号車は「走る姿が周りの環境と一体となって美しいと感じられるよう、自然の作りだす造形美を取り込むこと」をコンセプトにデザインされ、「削ぎ」「畝り」「拡がり」といった風の流れによって作られる要素を取り込んだ。先頭長は約16mとし、E5系と同等の室内空間を確保している。前照灯は前面下部に配置した。

10号車は環境性能を追求した約22mのロングノーズが特徴。「台車部を覆うせり出した造形」「運転士を包み込む造形」「後方に向けて滑らかにつなぐ造形」の3つの造形で構成される。前照灯は運転席の窓付近に配置した。

  • 10号車から見た「ALFA-X」の車両外観

  • 10号車は約22mのロングノーズが特徴

中間車の3号車・7号車は小型の窓を採用し、窓の形状も各号車で異なる。5号車は客室の窓がなく、クロス状の側帯と「ALFA-X」のロゴマークが際立つデザインに。8号車は客室を2つに分けた。側窓ピッチも異なり、先頭車の1・10号車と中間車の3・4・6・7号車は1,040mm、2号車は980mm、「グランクラス」のロゴマークを掲出した8号車は1,300mm、グリーン車のマークを掲げた9号車は1,160mmとされた。

今回、客室の内部は非公開だったが、当日配布された資料に一部の車内設備について説明があり、腰掛は「快適性とメンテナンス性、高速化のための軽量化の並立」をめざしたとのこと。リクライニング連動座面チルト構造の採用、脚台構造変更による足元スペースの拡大、振動抑制機能の追加などによって座り心地を向上させる一方、可能な限りシンプルな構造とすることで、軽量化と現場作業の負担軽減も図る。

  • 窓なしの車両となった5号車。クロス状の側帯と「ALFA-X」のロゴマークが目立つ

2・3号車はシートピッチを変えられる仕様に。トイレ・洗面所は1・5・9号車に設置し、5号車のトイレは真空式で車いす対応、1・9号車のトイレは清水空圧式とする。5号車に多目的室とミーティング室も設置する。なお、走行試験では各車両に測定器等を搭載。窓の大きさや有無による車両構造および客室内環境などの評価を行う。

■地震対策を重視、札幌延伸を見据えた性能向上も

「ALFA-X」の最高運転速度は360km/hで、試験として一時的に400km/hも可能。走行試験でも数回程度、最高速度400km/hの走行を行うとしている。台車は「空気ばね式車体傾斜機構付ボルスタレス方式、地震対策左右動ダンパ、地震対策クラッシャブルストッパ付」とされ、車輪径860mm、軸距2,500mm、台車間距離17,500mm。軸箱支持方式は1~4号車と9・10号車が「支持板方式」、5・6号車が「軸はり方式」、7・8号車が「改良ウィング式」。電気方式は「交流50Hz 25,000V」、主回路方式は「コンバータ/インバータ方式(台車制御)」、制御方式は「VVVFインバータ制御方式」となる。

主回路機器は高出力化を図り、台車単位の制御とすることで粘着を確保。さらなる高速化と、勾配区間における速度向上をめざした。主変換装置のスイッチング素子にはSiC素子を採用。高出力化を図りつつ、機器の大型化を抑え、高効率化も実現している。

  • 「ALFA-X」の一部車両で台車も見ることができた

ブレーキ方式は「回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ(応荷重制御付)」、基礎ブレーキは「低騒音車輪ディスクブレーキ(中央締結式)、空圧式キャリパ+等圧構造ブレーキライニング」、空気圧縮機は1~6号車が「オイルレススクロール式」、7~10号車が「油冷スクリュー式」。保安装置は「ATC(DS-ATC)、無線ATC」、列車無線は「LCX無線+構内防護無線」、分割併合機能については「準備工事」とされている。

開発コンセプトのひとつ「さらなる安全性・安定性の追求」において、最も重要視したのは地震対策だという。屋根上に空力抵抗板ユニットを搭載しており、通常走行時は抵抗板が閉じ、フラットな状態だが、地震発生後の動作時は抵抗板が開き、空気抵抗が増すことで減速力が大きくなり、停止距離の短縮が可能になる。地震発生時に車両の減速度を増加させるリニア式減速度増加装置、脱線しにくくさせる地震対策左右動ダンパと地震対策クラッシャブルストッパも搭載している。

  • 報道公開に先立ち、「ALFA-X」の屋根上に搭載された空力抵抗板ユニットの説明が行われた

JR東日本の新幹線は雪の多い区間を走るため、着雪対策も重視。台車および台車周辺部の手前で風の流れを変え、着雪を低減する構造を取り入れた。「ALFA-X」では台車全体をモニタリングする装置も搭載。安全を自律的に判断する「インテリジェントな台車」の実現をめざすとしている。

快適性の向上も図り、動揺防止装置と上下制振装置で左右・上下方向の揺れを抑制するほか、車体傾斜制御装置(最大車体傾斜角度2°)を搭載し、曲線走行時における乗り心地の向上をめざす。空調装置は冷房・暖房ともに1両2台(先頭車は1両1台)とし、1台あたりの出力は冷房37.21kW、暖房21kW以上。現行の空調と比べて、冷房は性能を維持しつつ小型軽量化と運転時の静音化をめざし、暖房は将来の札幌延伸を見据えて性能の向上を図り、真冬のマイナス30度の外気温でも快適な車内空間を提供できるようにする。空調制御装置の操作性も向上し、文字情報で動作状況など確認できるという。

シングルアーム式のパンタグラフは3・7号車に設置。空力騒音を低減した2種類の新型低騒音パンタグラフを開発するとともに、多分割すり板も低騒音化を考慮した形状改良を行い、集電性能と低騒音性能を両立させる。地上設備や車両の各機器をモニタリングする装置を搭載し、安全・安定輸送とCBM(状態基準保全)の実現もめざした。