電気式ガスタービン機関車

電気式ガスタービン機関車の概要

電気式ガスタービン機関車（Gas Turbine Electric Locomotive、略称GTEL）は、ガスタービンエンジンを利用して発電し、その電力で電動機を動かす仕組みの機関車です。この方式の機関車は、1938年に初めての実験が行われ、特に1950年代から1960年代にかけて盛んに開発されました。2007年にはロシアで新たなモデルが開発され、現在も少数ながら運用されています。

機構と特徴

電気式ガスタービン機関車は、ガスタービンエンジンの出力を発電機に送り、その電力で電動機を駆動します。この構造により、高出力ながらも小型化された設計が可能で、典型的にはディーゼルエレクトリック方式の機関車よりも軽量化が図れます。ガスタービンエンジンの利点としては、作動部品数の少なさから修繕費用が低くなる点、出力対重量比が良好な点が挙げられます。しかし、部分負荷での燃料消費が非常に悪くなる点がデメリットとして存在します。

このような特徴から、ガスタービン機関車は長距離輸送や重貨物列車の牽引に適しています。近年、ガスタービン技術の向上とハイブリッド技術の進展に伴い、環境に優しい動力源として再評価が進んでいます。例えば、蓄電池とガスタービンを組み合わせた軽量のハイブリッド機関車も実用化されています。

歴史的背景

1940年代から1950年代にかけて、アメリカを中心として多くの電気式ガスタービン機関車が製造されました。ユニオン・パシフィック鉄道は当時最大の導入者で、経済的な燃料が入手できる限りスムーズに運用されていましたが、1970年代にはコストに見合わず運用を終了しました。

スイスでは1939年に試作機が投入され、ガスタービンエンジンの技術が他国にも影響を与えました。イギリスやフランスでも試作機が開発され、それぞれの国の鉄道会社で短期間使用されましたが、音や燃料の無駄遣いから運用は長続きしませんでした。

各国の動向

各国ではガスタービン技術が試行されました。スイスでは1939年にスイス連邦鉄道が試用したほか、イギリスとフランスでもそれぞれ異なるタイプの試験機が運行されました。特に、フランス国鉄では乗客用としてガスタービン機関車をいくつか導入したものの、騒音や燃料効率の問題から運用期間は限られていました。

最近では、ロシアやカナダを含む新たな開発が進んでおり、特にロシアでは天然ガスを燃料とするガスタービン機関車が発表され、特定の地域での運用を見越した設計がされています。日本でもマイクロガスタービンと蓄電池を組み合わせた技術が利用されるようになり、今後の発展が期待されています。

主な車両のリスト

• - イギリス: BR18000、18100、APT-E
• - フランス: TGS気動車、TGV001、ターボトレイン
• - スイス: Am 4/6 1101
• - ソビエト連邦: G1-01、GP1
• - ロシア: GEM10、GT1
• - アメリカ: ユニオン・パシフィック鉄道の電気式ガスタービン機関車

これらの例からも、ガスタービン機関車は多岐にわたる国や地域で興味を持たれ、様々な形で運用されてきました。环保と効率を両立させる可能性を持つこの技術の将来には、さらなる期待が寄せられています。

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