Működésének kezdetén a JR East azonban nem volt úgy kitömve pénzzel és befektetőkkel mint napjainkban, így fontos szempont volt a minél nagyobb tömegeket befogadó nagysebességű járművek megalkotása is. Az egyedi fejlesztések és mérnöki kutatómunka eredményeinek tesztelésére a JR East 1992-től indította el a STAR21 (Superior Train for Advanced Railway toward the 21st century) fedőnevű programot, melynek során a különböző zajcsökkentő megoldásokat, mikro-légáramlatokat és talajrezgéseket szimuláló 952-es és 953-as járművek rótták köreiket a Tohoku shinkansen vonalán.

E járművek közül a 952-es számú motorvonat 4, míg a 953-as számú EMU 5 kocsit tartalmazott, melyek mindegyike más-más gyártástechnológiával készült. Az felhasznált anyagminőségek között így különféle alumínium ötvözeteket, szuperötvözetket is megtalálunk, míg az utastér zajterhelésének optimalizálására különböző felépítésű kocsik készültek.

A JR East 952-es számú jármű egyik vezérlőkocsija az RTRI maibarai szélcsatornájának közelében található meg.

A 953-as számú jármű 1993. december 21-én 425km/h-val nemzeti rekordot döntött, az elektromos berendezések később pedig az E1-es sorozat alapjául is szolgáltak. A shinkansen fejlődéstörténetet figyelve láthatjuk, hogy a 200-as, majd 400-as sorozatú járműveket követően a 600-as sorozatnak illene következnie, főleg úgy, hogy a JR Central / JR West időközben a 0-s, 100-as és 300-as sorozattal is hozzájárult e minta fenntartásához. A JR East azonban úgy döntött, ideje új korszakot nyitni a shinkansen számozási rendszerben, így az 1994. július 15-én forgalomba állt kétszintes „MAX” (Multi Amenity Express) széria az E1 megjelölést kapta.

Tömegek nagysebességgel – az első „doppeldeckerek”

A napjainkban is közlekedő E4-es sorozat alapjául szolgáló E1-es szériából összesen 6 darab, 12 kocsiból álló jármű készült, melyek kezdetben „Max Yamabiko” és „Max Aoba” néven teljesítettek szolgálatot Tokyo és Morioka, valamint Tokyo és Nasushiobara közt, felvéve a harcot az elővárosi ingázók egyre nagyobb tömegeivel. A Joetsu shinkansenről érkezők igényeinek kiszolgálására a széria nem sokkal később a Tokyo – Takasaki viszonylatú „Max Toki”, illetve a Tokyo – Niigata viszonylatú „Max Asahi” járataiban is megjelent.

E2-es (előtérben) és egy E1-es sorozatú shinkansen Takasaki állomásán. (Fotó: Hirabayashi Kazu)

A szerkezeti stabilitás megtartása végett hagyományos acélból készült járművek az „all-time” rekorderként is ismertek, már ami a kocsinkénti öntömeget illeti, így a PFT-nek nem volt éppen a szíve csücske a pályát tengelyenként legalább 14,2 tonnával reszelő jármű. Az 1235 (ülő) fő befogadására alkalmas járművek végsebessége 240km/h-ban maximalizálódott, az érdeklődők pedig 1999. december 4-ig utazhattak velük a Tohoku shinkansen vonalán, ezt követően valamennyi motorvonat a niigatai telephelyre került ált.

A kb. 20 évet megélt sorozatot először (és utoljára) 2004-ben újították fel teljesen, a járművek ekkor cserélték le a kezdetektől fogva viselt „egérszürke” ruhájukat is. Az utód E4-es sorozat 1997-es érkezésével azonban borítékolható volt, hogy az E1-es sorozat napjai meg vannak számlálva, noha a sorozat életét lezáró „Arigato Max Asahi”, illetve „Sayonara E1 Max Toki” járatok 2012. október 27-én és 28-án közlekedtek. A sorozat kivonásával teljesen eltűntek a (bármilyen) acélból készült nagysebességű járművek, hiszen az E1-es sorozatból kifejlesztett E4-es széria már teljes egészében alumínium ötvözet felépítménnyel állt szolgálatba.

E4-es sorozatú shinkansen Tokyo állomáson.

Az utolsó E1-es sorozatú jármű „piacra dobását” követően alig két évvel később, 1997. decemberében bemutatott E4-es sorozat az ős több tulajdonságát is megtartja, noha számos fejlesztést és technikai újdonságot is megfigyelhetünk.

A rajongók által csak „kacsacsőrű emlősként”, „hatalmas polipként”, illetve „békaként” is ismert széria az 1997-es téli menetrendváltás alkalmával robbant be a köztudatba a Tohoku shinkansen vonalán közlekedő „Max Yamabiko”-ként. Az E1-es sorozathoz hasonlóan 240km/h végsebességgel rendelkező jármű a megnövelt orr segítségével tovább csökkentette az ún. „tunnel boom” hatást, az alumínium felépítménynek köszönhetően pedig jelentősen csökkent a tengelyterhelés is.

E4-es sorozatú shinkansenek Niigata állomásán. Az eltérő színű sávok a 2014 és 2016 között zajló színterv módosítás eredménye, melynek során a korábbi sárga sávot a „toki” (egy japán madárfaj) rózsaszín váltotta.

Kétszintes jármű lévén a normál esetben a padló alatt található berendezések ezúttal a fedélzeten, egy elkülönített szobában kaptak helyett, így a járművek alján csupán a víztartályokat, a kompresszorokat és a vontatómotorok léghűtőjét találhatjuk. A járművek hajtásáról MT206-os típusú, kalickás forgórésszel ellátott vontatómotorok gondoskodnak, melyek névleges teljesítménye egyenként 420kW, így a teljes, 8 kocsiból álló szerelvény teljesítménye 6720kW, 4M4T hajtáskonfiguráció esetén.

Az utastérben szemmel láthatóan a kapacitás maximalizálására törekvő megoldásokat figyelhetünk meg, így a második szinten részben 3+3, részben 3+2 elrendezésű üléssorokat találhatunk, míg első osztályon a szokásos 2+2 elrendezés a jellemző. A jármű külön érdekssége, hogy a guruló büfé számára külön kis liftet építettek be a kocsik végén és elején, így az eladó hölgy/úr gond nélkül suhanhat tova portékájával az alsó és a felső szinteken egyaránt. Másik érdekesség, hogy a „Green Class”, vagyis az első osztályú ülőhelyek kizárólag a felső szinten kaptak helyet, melynek az az egyszerű oka, hogy az alsó szintek kilátását részben kitakarják a normál esetben a forgóvázakig érő zajvédő falak, így az itt utazók ehhez hasonló látvány kíséretében utazhatnak.

E4-es sorozatú shinkansen „Green Class”, első osztályú ülőhelyei.

E széria utóéletéről is napvilágot láttak már az első tervek, így 2021 őszétől valószínűleg a Joetsu shinkansen vonalára szorult állományt is teljesen le fogja váltani a gőzerővel készülő E7-es sorozat, melyet még 2014. március 15-én, a Hokuriku shinkansen megnyitása előtt mutattak be a nagyközönség számára.

Frissítés a Tohoku shinkansenre és az Akita shinkansen

A 952/953-as tesztjárműveknek azonban volt egy másik, talán szembetűnőbb hozamánya is az 1997. március 22-én bemutatott E2-es sorozat formájában, melyet az öregedő 200-as sorozat leváltására, valamint az ugyanezen év októberében átadott Nagano shinkansen járatainak kiszolgálására vetettek be.

E járművekből 8 és 10 kocsiból álló változatok is készültek, előbbiek 6M2T, utóbbiak 8M2T hajtáskonfigurációval. Az E4-es sorozathoz hasonlóan az E2-es széria is már teljesen egészében alumínium ötvözetből készült, a nyomásváltozás csökkentése végett kettős falú, bordamerevítéses kocsiszekrénnyel és hermetikusan záródó ajtókkal. E megoldás jelentősen csökkentette a jármű haladása közbeni kabinnyomás-változást, megkímélve az utasokat a füldugulás okozta kellemetlenségektől.

8 kocsiból álló, N alsorozatú E2-es sorozatú shinkansen érkezik Omiya állomásra 2015 júniusában.

A széria a Tokyo – Nagano viszonylatú „Asama” járatok mellett a Tohoku shinkansen vonalán szolgálatot tevő 200-as sorozatoktól is fokozatosan átvették a Moriokáig közlekedő „Yamabiko” és „Hayate” járatokat, míg Tokyo és Takasaki / Niigata között a „Toki” és „Tanigawa” járatok között is felbukkantak az E2-es sorozat képviselői.

A Tohoku shinkansenen 275, a Hokuriku shinkansenen 260, míg a Joetsu shinkansen vonalán legfeljebb 240km/h-val közelekdő járművek saját rekordját 2003. április 5-én, 362km/h-val állította fel Urasa és Niigata állomások között, mely kísérlet egyike volt a 300km/h feletti utazósebességet lehetővé tévő járművek kifejlesztése felé tett lépéseknek. Egy továbbfejlesztett, 1000-es alsorozatú járművel egyébként ugyanezen év májusában Morioka és Hachinohe között a folyamatos 320km/h-s sebességet is elérték, ám a sorozat normál üzemben végül sosem közlekedhetett ennyivel.

Egy E2-es sorozatú shinkansen másodosztályú utastere.

Az E2-es sorozat bemutatásának dátuma egy másik fontos esemény, az Akita „mini-shinkansen” megnyitásának napját is jelzi, mely így a Yamagata shinkansenhez hasonló módon közvetlen összeköttetést biztosított Tokyo és a tőle kb. 660km-re fekvő Akita városa között. Ekkora távolság már minden kétséget kizáróan indokolttá tette a megnövelt, 275km/h-s utazósebességet, melyet a 200-as sorozat már nem volt képes biztosítani.

A Yamagata shinkansen üzemeltetéséből származó tapasztalatokkal gazdagova a JR East azonban itt is egy leleményes, 1435mm nyomtávra átépített hagyományos pályával kapcsolta össze a Japán-tenger partján fekvő várost és a „túloldalon” fekvő nagysebességű vonalat. A Yamagata shinkansenhez hasonlóan itt is egyesítve közlekedik a hagyományos és a „mini-shinkansenre” szánt jármű, melyek közül kezdetben előbbit az E2-es, utóbbit a már ismert E3-as sorozat jelentette. E két jármű Moriokáig folytatta útját, ahonnan az E3-as sorozat az átépített Ou és Tazawako vonalakon keresztül érte el végállomását Akita városában.

E6-os sorozatú shinkansen az Akita sinkansen vonalán Yotsugoya állomás közelében.

A Yamagata shinkansennel ellentétben, ahol egy rövid szakaszt leszámítva végig 1435mm-es nyomtávot találunk, addig az Akita shinkansen vonalán, Omagari és Akita állomások között egymás mellett párhuzamosan 1435mm-es és 1067mm-es pálya épült ki.

Sőt, Jinguji és Mineyoshikawa megállók között mindez fonódik is, így az 1435mm-es vonal mellett egy 1435/1067mm-es nyomtávokkal fonódó második vágányt is megfigyelhetünk. Ha valaki nem hallja minden nap a „fonódó vasúti pálya” kifejezést vagy szinonimáit, annak mindezt körülményes lehet elképzelni, így alant egy illusztráció minderről:

Az Akita shinkansen 1435 és 1067mm-es nyomtávokkal fonódó, mintegy 12,4km hosszú szakasza Jinguji és Mineyoshikawa megállók között.

Ahogy olvashattuk korábban, az Akita shinkansenről 2014-ig fokozatosan kikoptak az E3-as sorozatú járművek, melyek addig „Komachi” járatokként teremtettek összeköttetést Tokyo és Akita között. A 2013-ban bemutatott E6-os sorozat az E3-as széria eltűnéséig „Super Komachi” néven futott, ez a megnevezés azonban mára, az E6-os széria hatalomátvételével teljesen eltűnt. Napjainkban így az Akita felé közlekedő „Komachi” járatokat minden esetben az új széria szolgálja ki, melyek a korábban bemutatott E5-ös szériával együtt teszik meg útjukat (ezt is ld. később).

Az évek során az E2-es szériát az új, E7-es sorozat kezdte kiváltani, így a JR East 2014-től fokozatosan selejtezte a 8 kocsiból álló, N alsorozatú E2-es járműveket, 2017. március 25-én pedig az utolsó, „Arigato E2 Series Asama” is leközlekedett, végleg eltüntetve a szériát a Hokuriku shinkansen vonaláról. Mostanra így csupán a 10 kocsiból álló, J alsorozatú járművek maradtak fenn, melyekkel a Tohoku shinkansenen közlekedő „Nasuno”, „Yamabiko”, ritkábban „Hayate”, illetve a Joetsu shinkansenen közlekedő „Tanigawa” és „Toki” formájában találkozhatunk.

300km/h felett

Mint láthattuk, korábban már voltak kísérletek a 300km/h-s vagy azt meghaladó utazási sebesség elérésére, minderre egészen 2011. március 5-ig, az E5-ös sorozatú shinkansen bemutatásáig kellett várnunk, melyet azonban egy közel 6 éves, a publikum által is jól észlelhető tesztfázis előzött meg. A FASTECH360 fedőnevű tesztsorozatban a FASTECH360S E954-es sorozatú járműve kizárólag a nagysebességű, míg a FASTECH360Z E955-ös motorvonata a „mini-shinkansenen” való közlekedés új lehetőségeit vizsgálta, melyek közül előbbiből az E5-ös, utóbbiból pedig az E6-os sorozatú shinkansen jött létre.

Fastech 360Z (E955) és Fastech 360S (E954) kísérleti járművek Furukawa állomás közelében. (Forrás: Railpictures.net)

A Tohoku shinkansen Aomoriig tartó szakaszának 2010 decemberi megnyitásának közeledtével még égetőbbé vált a legalább 300km/h utazósebességet lehetővé tévő jármű bemutatása, a szakemberek azonban a korábbi E2-es széria foltozása helyett egy teljesen új széria kifejlesztésében gondolkoztak.

E cél elérése végett mutatkozott be 2005 júniusában a 8 kocsiból álló, E954-es sorozatú kísérleti jármű, melyeket a Hitachi és a Kawasaki biztosított a JR East számára. Az alagutakban jelentkező „tunnel boom” csökkentésére a két gyártó különféle kialakítású vezérlőkocsikat vonultatott fel, melyek közül a Hitachi változatának megalkotásában az az Alexander Neumeister is közreműködött, akinek már a korábbi JR West 500-as sorozatot is köszönhetjük.

A JR East E954-es sorozatú kísérleti járműve Omiya állomás közelében. (Forrás: TNR Express)

A biztonságos utazósebesség elérése mellett a kényelem és az energiahatékonyság is kiemelt szerepet kapott, így a jármű minden porcikáját igyekeztek áramlástanilag a lehető legnagyobb mértékben optimalizálni, így ennek megfelelően speciális kialakítást kaptak az áramszedők védőburkolatai is, a későbbi E955-ös szériával való együttműködésre készülve pedig külön szimulációk segítségével minimalizálták a két jármű közötti térben örvénylő levegő által keltett légellenállást. A sorozatgyártott változatokból ugyan már kikerült ez a „feature”, de az E954-es sorozattal egy lehetséges aerodinamikus fékrendszer alkalmazását is vizsgálták a szakemberek, melyek vészfékezés esetén segítették volna a hagyományos fékberendezéseket.

Az E954-es sorozat „testvére” a rövidebb, mindössze 6 kocsiból álló, ugyancsak 300km/h feletti utazósebességet lehetővé tévő, de a „mini-shinkansen” vonalakon is üzemeltethető E955-ös sorozat egy évvel később, 2006-ban mutatkozott be. A két tesztjármű segítségével a mérnökök már a jövőbeni, sorozatgyártott járművek együttes közlekedtetése esetén fellépő hatásokat is vizsgálhatták, az E955-ös jármű élete azonban mindössze 2 évig, 2008 októberig tartott, s a szerelvény nem sokkal később le is selejtezték.

Az E954 valamivel tovább, egészen 2009. júniusáig állhatott a tudomány szolgálatában, melyet ugyanezen év szeptemberében alakítottak át kiskanállá. Túl sok tárgyi emlék így egyik járműből sem maradt fenn, az üzemeltetésükből származó adatok azonban megalapozták a 2011. márciusában bemutatott E5-ös, valamint a két évvel később megjelent E6-os sorozat technológiailag is áttörő sikerét.

JR East E954-es sorozatú tesztjármű Ninohe és Hachinohe állomások között. (Forrás: TNR Express)

A 10 kocsiból álló, elméletben 360km/h végsebességre tervezett, jelenleg azonban csak 320km/h-val közlekedő E5-ös sorozat így első ízben hozta el a 300km/h feletti utazósebességet a Tohoku shinkansenre, leggyorsabb esetben 2 óra 59 percre rövidítve a Tokyo és Shin-Aomori közötti 713,7km-es távolságot, versenyképessé téve a vasutat a légitársaságokkal szemben immár a kelet felé bonyolódó forgalomban is. Az E5-ös sorozat által ráadásul egy új járat is megjelent, mely „Hayabusa” néven jelentette és jelenti a Tohoku shinkansen leggyorsabb, legkevesebb megállót érintő járatait.

JR East E5-ös sorozatú shinkansen érkezik Shin-Aomori állomásra Okutsugaru-Imabetsu felől.

A szerelvényenként kb. 4,5 milliárd yent (kb. 11,2 milliárd forint) kóstáló járművek első, S11 jelű tesztpéldánya hajózást követően 2009. májusában ért földet Sendai kikötőjében, míg a Sendai és Kitakami közötti próbafutások 2009. június 15-én kezdődtek meg. A publikus bemutatóra Tokyo állomáson 2009. decemberében került sor, míg 2010-től az E3-as, illetve a szintén tesztjárműként üzemelő E6-os sorozattal összekapcsolt tesztfutások is megkezdődtek.

Az U1-gyé átnevezett S11-es prototípus, valamint a már sorozatgyártott U2 és U3 jelű járművek normál üzemben először 2011. március 5-én mutatkoztak be, két Aomoriig, illetve egy Sendai-ig tartó „Hayabusa” járatként, Utsunomiya és Morioka között elérve a 300km/h-t is. Az alig egy héttel később, 2011. március 11-én bekövetkezett Tohoku földrengés következtében azonban a shinkansen infrastruktúra is súlyosan károsodott, így az új járművek kímélése végett 2011. április 28-ig az E5-ös sorozat mindhárom tagját leállították, noha a helyreállítási munkák továbbra is zajlottak, így a 300km/h-s utazósebességet csak 2011. őszétől érhették el ismét.

2011. novemberétől azonban további 3 szerelvény csatlakozott a már meglévő flottához, napjainkra pedig az E5-ös széria összesen 38 tagúra duzzadt, ám a sorozatgyártásnak még közel sincs vége.

JR East E5-ös sorozatú shinkansen utasok által ritkán látható része, a kocsik közötti kapcsolószerkezet, valamint levegős és villamos csatlakozók, a JR East és a Kawasaki Heavy Industries plecsnijeivel kiegészítve.

A 8M2T hajtáskonfigurációjú, a Tohoku / Hokkaido shinkansennek megfelelően 25kV @ 50Hz áramrendszerről táplált járművek összesen 731 fő befogadására alkalmasak, melyek közül 658 másodosztályon, 55 első osztályon, 18 pedig az először az E5-ös sorozaton bemutatott, ún. „Gran Class” osztályon foglalhat helyet.

A jármű hajtásáról összesen 32 darab (hajtott tengelyenként egy), 300kW névleges teljesítményű, kalickás forgórésszel ellátott vontatómotor gondoskodik, míg a sebességszabályozásról a napjainkra szinte természetesnek mondható IGBT elemet tartalmazó VVVF inverter felel. A jármű sebességkorlátozása meglehetősen változatos, így Tokyo és Omiya között, a pálya jellegzetességeiből adódóan csak 110km/h (ez a közeljövőben nőhet 130km/h-ra), Omiya és Utsunomiya között 275km/h, Moriokától északra pedig 260km/h. A 320km/h-s legnagyobb engedélyezett sebesség egylőre csak az Utsunomiya és Morioka közötti, mintegy 425km hosszú szakaszon érhető el. Az utasokat terhelő zaj minimalizálása érdekében a járműszekrény a már megismert A6N01S-T5, illetve A7N01S-T5, nemesítő hőkezelésen átesett anyagminőségekből, kettős falú, bordamerevítéses kivitelben készült.

Egy E5-ös sorozatú shinkansen vezérlőkocsijának váza. (Forrás: Kawasaki Bulletin 2009.10)

A legjobb futási tulajdonságok elérése érdekében a forgóvázak CATS (Computer Active Technology Suspension) vezérlésű hidraulikus lengéscsillapítókat és légrugózást kaptak, az E5-ös sorozat pedig ezen felül egyike a néhány, billenő kocsiszekrénnyel rendelkező shinkansen szériának, így a legfeljebb 1,5°-ban dönthető kocsiknak köszönhetően a 4000m sugarú íven haladó jármű is képes tartani a 320km/h-s utazósebességet.

Az E5-ös sorozatú shinkansen DT209/DT209A típusú forgóvázainak vázlata a főbb méretekkel. (A képre kattintva nagyobb méret is elérhető!)

A FASTECH program másik gyümölcse, az E955-ből kifejlesztett E6-os sorozat tesztjárműve, S12 megjelöléssel 2010 júniusában landolt ugyancsak Sendai kikötőjében, mely a teszfutásokat követően, három további társával együtt Z1 jelöléssel állt forgalomba 2013. március 16-án. Bemutatását követően a járművek, a korábbi E3-as sorozattal ellentétben, lehetővé tették, hogy az E5-ös sorozattal együtt közlekedve akár 300km/h-val is közlekedhessenek, lehetővé téve az Akita felé tartó még gyorsabb összeköttetést.

A hőn áhított 320km/h-s üzemi sebességet végül 2014. március 15-én tapasztalhatták meg az első „Hayabusa” és „Komachi” utasai, miután az Akita shinkansenről az utolsó E3-as sorozatot is kivonták. Napjainkban így e két járatot Tokyo és Morioka között efféle módon egyesítve láthatjuk, Moriokánál pedig a már korábban leírt módon, az E6-os sorozatú „Komachi” az Akita „mini-shinkansen” vonalán Akitáig, a „Hayabusa” pedig a Tohoku és Hokkaido shinkansen Aomoriig vagy Shin-Hakodate-Hokuto állomásig közlekedik tovább.

JR East E6-os sorozatú shinkansen halad Akabuchi megálló közelében Tokyo felé.

Az E6-os sorozat, „mini” lévén több eltérést is mutat az E5-höz képest, melyek közül a legszembetűnőbb a járművek hossza, hiszen az E6 csupán 7 kocsiból áll. Egy-egy jármű utaskapacitása 338 fő, ebből 314 utas a másodosztályon, 22 pedig az első osztályon találhat helyet, a jármű rövidsége okán a „Gran Class” ezúttal elmaradt.

A „mini” körülményekhez igazodván, az E3-as sorozathoz hasonlóan az E6-os széria is keskenyebb mint a hagyományos nagysebességű járművek, így első és másodosztályon is 2+2 elrendezésű üléssorok kaptak helyet, így a „Green Class” jegyért cserébe jellemzően inkább csak nagyobb ülést, semmint kevesebb utastársat kapunk.

JR East E6-os sorozatú shinkansen másodosztályú ülőhelyei.

Jövőjét tekintve hálózatbővítés egyelőre nincs látóhatáron, a JR East-re közvetlen hatást gyakorló Hokuriku shinkansen a JR West oldalán 2022-ig bővülhet Tsuruga városáig, még közelebb hozva a Kansai régiót a fővároshoz egy olyan útvonalon, mely elkerüli a JR Central hálózatát. Északon a Hokkaido shinkansennek értelmet adó Shin-Hakodate-Hokuto – Sapporo szakasz kellemes tempóban épülve, 2031-re készülhet el, bekapcsolva a kb. Budapest méretű Sapporo-t is a nagysebességű hálózatba.

Érdekes módon az E5-ös sorozat elvben alkalmas lenne a 360km/h-s üzemi sebességre, ennek elérésére a szakemberek mégis egy új tesztjármű megalkotása mellett döntöttek. A 2017 júliusában beharangozott ALFA-X (Advanced Labs for Frontline Activity in rail eXperimentation) program keretében egyelőre egy járművet jelentettek be, mely E956 sorozatjelzéssel, 10 kocsiból álló változatban nyithat új fejezetet a JR East nagysebességű vasútjainak történelmében.