新幹線と在来線はどこが違う? 流線型にしたら速く走れるのか

新幹線はスピードの速い列車の代表格です。日本の主要都市を短時間で結びますが、在来線の列車も新幹線並みのスピードで走ることはできるのでしょうか。

倍近く違う最高速度

 現在、新幹線では「はやぶさ」「こまち」が最高320km/hで営業運転されています。

 一方、JR在来線や私鉄では、京成電鉄の特急「スカイライナー」が一部の区間で160km/hを出していますが、多くの特急列車は120~130km/hを最高速度としています。

 新幹線と在来線、見た目は違いますが、どちらも線路の上を走る鉄道であることには変わりありません。ではなぜ、スピードが倍近くも違うのでしょう。

在来線よりもパワーが大きい新幹線

 新幹線の車両は、高速走行するために機器や車体の形などで多くの工夫を行っています。そのひとつが、強力なモーターの装備です。

 東北新幹線で最高320km/h運転を行っている新幹線E5系電車の総出力は9600キロワット。10両編成の重さが453.5tですから、1tあたりに使えるパワーは約21.2キロワット、馬力だとだいたい28.8馬力です。

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最高320km/hで運行するE5系新幹線。騒音を抑えつつ高速運転を行うため、先頭車のノーズは15mもの長さに(児山 計撮影)。

 一方、在来線の列車でもっとも速い営業運転速度は、京成電鉄のAE形電車で運転されている特急「スカイライナー」で、最高160km/hです。AE形は、先頭車が流線型である点も新幹線と似ています。この電車は8両編成で総出力4200キロワット、総重量は300.5t。1tあたりに使えるパワーは約14キロワット(約19馬力)です。

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新幹線を除く国内の鉄道で最速の京成特急「スカイライナー」。最高営業速度は160km/h。ただし出せる区間は高速運転用に造られた成田スカイアクセスの一部区間のみ(児山 計撮影)。

 このように、新幹線は在来線の車両よりも大きなパワーを持っています。そして、さらに空気抵抗の少ない流線型の車体や、軽量化など多くの要素も加わり、高速運転が実現しています。

 それでは、在来線も新幹線の車両のようにパワーアップし、さらに長いノーズの車体にしたりすれば新幹線と同等のスピードを出せるのでしょうか。

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コメント

8件のコメント

  1. ちなみに、この記事には書かれていないのですが、在来線の場合長い間最高速度から非常ブレーキを作動させた場合、600m以内で停止させること、という制限がありました(現在では努力目標程度でしょうが)。そのため、在来線の場合、たとえ最高速度120キロぶっちぎりの性能のある電車でも、その速度を出すことはあまりありませんでした(600m以内で止まれれば、あるいは踏み切りがなければ話は別。一例、湖西線、北越鉄道、成田空港アクセス線、青函トンネル、など)。ちなみに新幹線の最高速度からの非常制動距離はたしか2キロから3キロ前後だったと記憶します(ごめんなさい。うろ覚えです)。しかしそうなると京急は、と突っ込まれそうですが・・・

    • 北越急行やスカイアクセスなどは、走らせる環境(線路自体や信号などの付帯設備)が普通の在来線とは別物ですもんね。在来線とひとくくりにして良いのか迷う。

    • 京阪間(オール複々線、踏切あり)で223/225系新快速や681/683系サンダバがmax130km/h出してる時点で京急さんは単なる見掛け倒しです(某読)。
      湖西線や北陸トンネル内、四国は準備で結局はmax130km/hで終わってます。北越急行やスカイアクセス線が160km/h出せる特認持ってますけど今やスカイアクセス線だけですね……。湖西線が160km/h出せるとなると北陸新幹線敦賀延伸時に大阪~金沢(富山)でフリーゲージトレイン走らせる意味あるんでしょうけど……。

  2. マツダの、新型RX-7がいつ発売になるのか、非常に楽しみです❗わたしの予想では、やや新型アクセラに、似てるデザインになるんじゃないかなーと思います☀

  3. 製造工程でも作業員は別資格とか聞いたけど?しかし納期が圧してくると・・・

  4. 主電動機の定格出力(発熱量の限界と見なしても良い)の考え方が違うことも注意しなければならない。
    運転・停止を繰り返す通常の電車や電気機関車の定格は「1時間定格」(一部例外あり)なのに対して、新幹線は連続して高速走行するので「連続定格」で表される。

  5. いやいや高出力が高速走行の理由ではないでしょ。
    もちろん編成出力も無視していい話でもないですが。
    高出力だから飛ばせるぜ!
    そんなこと言ったら
    EF200(単機)や京急1000形( 4M0T編成)なんて空飛んでいくって。
    実際のところとしては、
    どちらも直流1500Vと均衡速度の兼ね合いで、
    物理で150Km/h程度が限界でしょうけど。

    • いやいやいや、高出力は必要条件。どの速度域で発揮させるかは、用途による。
      機関車は中低速域での牽引力に生かし、新幹線などは高速域での走行抵抗増加に打ち克つ事に生かす。

      なお、車輪で駆動される車両は、空飛んだ時点で駆動力が掛からなくなる。