Trong loạt bài viết về chủ đề đường sắt vừa qua, ban biên tập technologyMAG đã chia sẻ những bài viết về chủ đề đường sắt, các hệ thống đường sắt quốc gia, sự phát triển của hệ thống đường sắt tại một số quốc gia phát triển như Đức, Pháp. Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của Railways Explained, video giúp khám phá về tàu Shinkansen, hay còn gọi là tàu tốc độ cao Nhật Bản và theo dõi hành trình phát triển của chúng qua từng thời kỳ, cả về thiết kế bên ngoài lẫn hiệu suất hoạt động.

Trước khi khám phá các thế hệ tàu Shinkansen, cần hiểu rõ hệ thống các công ty JR (Japan Railways), những đơn vị vận hành và phát triển mạng lưới đường sắt tốc độ cao Nhật Bản. Các tên gọi như JR Central, JR East và JR West là viết tắt của ba công ty thành viên thuộc Tập đoàn Đường sắt Nhật Bản (Japan Railways Group – JR Group), được thành lập sau khi Đường sắt Quốc gia Nhật Bản (JNR) được tư nhân hóa vào năm 1987. Mỗi công ty phụ trách khai thác và quản lý mạng lưới đường sắt trong một khu vực địa lý khác nhau của Nhật Bản.

– JR Central (Central Japan Railway Company): phụ trách khu vực Trung Nhật (Tōkai region), vận hành tuyến Tokaido Shinkansen nối Tokyo – Nagoya – Osaka, tuyến đường sắt tốc độ cao nhộn nhịp và quan trọng nhất Nhật Bản.
– JR East (East Japan Railway Company): quản lý mạng lưới ở miền Đông Nhật Bản, bao gồm Tokyo, Tohoku, Joetsu và các tuyến E Series Shinkansen. Đây là công ty có quy mô lớn nhất trong hệ thống JR.
– JR West (West Japan Railway Company): phụ trách khu vực miền Tây Nhật Bản, đặc biệt là tuyến Sanyo Shinkansen (Osaka – Hiroshima – Fukuoka) và các tuyến địa phương ở Kansai, Chugoku.

Ngoài ba công ty trên, JR Group còn có JR Hokkaido, JR Shikoku và JR Kyushu, cùng với JR Freight chuyên vận chuyển hàng hóa. Mỗi công ty hoạt động độc lập nhưng cùng duy trì thương hiệu chung “JR”, biểu trưng cho hệ thống đường sắt hiện đại, an toàn và chính xác của Nhật Bản.

Khởi đầu: Dòng 0 Series (1964)
Tàu Shinkansen đầu tiên, nay được gọi là 0 Series, chính thức đi vào hoạt động vào ngày 1 tháng 10 năm 1964, đúng dịp khai trương tuyến Tokaido Shinkansen. Lúc 6 giờ sáng, hai đoàn tàu khởi hành cùng lúc, một từ Tokyo đi Shin-Osaka và một theo chiều ngược lại.

Dòng tàu 0 Series có màu trắng với hai đường sọc xanh chạy dọc thân tàu, tốc độ tối đa đạt 210 km/h, sau đó được nâng lên 220 km/h. Toa tàu được làm bằng thép nên khá nặng, nhưng vẫn vận hành liên tục suốt 44 năm, cho đến năm 2008.

Dòng 100 Series (1985)
Ra mắt năm 1985, 100 Series giữ nguyên nền tảng của 0 Series nhưng có phần mũi nhọn và thiết kế khí động học hơn, trông giống máy bay Concorde. Tốc độ tối đa có thể đạt 220–230 km/h. Dòng tàu này phục vụ trong 27 năm và dừng phục vụ vào năm 2012.

Dòng 300 Series (1992)
Được giới thiệu năm 1992 bởi JR Central, dòng 300 Series là bước nhảy vọt về công nghệ. Nhờ sử dụng thân nhôm nhẹ và động cơ AC hiện đại, tàu đạt tốc độ lên đến 270 km/h. Phần đầu tàu được thiết kế hình nêm giúp giảm lực cản không khí, thay thế thiết kế mũi tròn kiểu máy bay của thế hệ trước. Dòng tàu này hoạt động trong 20 năm, dừng hoạt động năm 2012.

Dòng 500 Series (1997)
Năm 1997, JR West ra mắt dòng 500 Series, thiết kế bởi nhà thiết kế công nghiệp người Đức Alexander Neumeister. Với tốc độ thiết kế 320 km/h, đây là tàu nhanh nhất thế giới vào thời điểm đó (tốc độ khi đưa vào vận hành thực tế của tàu đạt 300 km/h).

500 Series còn có nhiều phiên bản đặc biệt như 500 Type Eva (lấy cảm hứng từ bộ phim hoạt hình Evangelion năm 2015) và Hello Kitty Shinkansen (năm 2018), kết hợp giữa công nghệ và văn hóa đại chúng Nhật Bản.

Dòng 700 Series (1999)
Ra mắt năm 1999, dòng 700 Series tập trung vào giảm chi phí và tiếng ồn. Mũi tàu được thiết kế hình “mỏ vịt” đặc trưng giúp giảm áp suất khi vào hầm. Dù tốc độ thấp hơn, tối đa chỉ 285 km/h, nhưng chi phí sản xuất giảm đáng kể.

Đặc biệt, dòng Doctor Yellow, dòng tàu kiểm tra kỹ thuật đường ray và dây điện được phát triển dựa trên nền tảng của 700 Series.

N700 và N700A (2007 – 2013)
Đến năm 2007, N700 Series ra đời với khả năng nghiêng thân tàu khi vào cua, giúp duy trì tốc độ cao hơn. Tàu có thể đạt 300 km/h và tăng tốc lên 270 km/h chỉ trong 100 giây.

Phiên bản cải tiến N700A (“A” nghĩa là Advanced) xuất hiện năm 2013, nâng tốc độ vận hành lên 285 km/h và cải thiện đáng kể độ an toàn, ổn định.

N700S – “Supreme” (2020)
Ra mắt năm 2020, N700S (Supreme) là đỉnh cao công nghệ Shinkansen. Tàu được trang bị pin lithium-ion dự phòng, cho phép vận hành ngay cả khi mất điện. Trong thử nghiệm, N700S đạt 362 km/h, nhanh nhất trong lịch sử tuyến Tokaido. Mẫu này cũng được chọn cho dự án Texas Central Railway tại Hoa Kỳ.

Các tuyến phía Bắc và Đông Nhật Bản
Trong khi các tuyến Tokaido và Sanyo phát triển dòng N700, thì Tohoku và Joetsu Shinkansen lại có hướng đi riêng.

200 Series (1982) là dòng đầu tiên chạy ở khu vực có tuyết, trang bị lưỡi gạt tuyết và hệ thống chống băng. Phiên bản sau đạt 275 km/h. 400 Series (1992) là mẫu “mini-shinkansen” đầu tiên, có thể chạy trên cả tuyến tốc độ cao và tuyến thường.

Loạt tàu dòng E Series của JR East:
– E1 Series (1994): tàu hai tầng đầu tiên của Shinkansen, phục vụ các tuyến đông khách quanh Tokyo như Joetsu Line; nổi bật với sức chứa lớn.
– E2 Series (1997): cải thiện hệ thống treo chủ động, vận hành êm ái hơn và giảm tiếng ồn, dùng cho tuyến Nagano và Tohoku.
– E3 Series (1997): mẫu “mini-shinkansen” (*) nhỏ gọn, có thể chạy trên cả tuyến tốc độ cao và tuyến thường như Akita Shinkansen.
– E4 Series (1997): tàu hai tầng với sức chứa gần 1.600 hành khách, tối ưu cho tuyến đông khách Tokyo–Niigata; một biểu tượng của “tốc độ và hiệu quả”.
– E5/ H5 Series (2011–2016): đạt tốc độ 320 km/h, trang bị mũi tàu dài 15m kiểu “vịt trời” để giảm áp suất khi qua hầm; H5 là phiên bản hoạt động tại Hokkaido.
– E6 Series (2013): phiên bản mini (*) tốc độ cao (320 km/h khi chạy cùng E5), dùng trên tuyến Akita, có thiết kế màu đỏ đặc trưng.
– E7/ W7 Series (2014–2015): vận hành trên tuyến Hokuriku Shinkansen, nổi bật với khoang hạng sang Gran Class, nội thất lấy cảm hứng từ thủ công truyền thống Nhật Bản.
(*) Mini Shinkansen: là khái niệm chỉ dạng tàu tốc độ cao có kích thước thu nhỏ, được thiết kế để chạy linh hoạt trên cả tuyến Shinkansen (đường ray tiêu chuẩn 1.435 mm) và đường sắt thông thường đã được cải tạo (1.067 mm). Mô hình này được phát triển nhằm mở rộng mạng lưới Shinkansen tới các vùng có địa hình phức tạp hoặc mật độ dân cư thấp, nơi việc xây dựng tuyến tốc độ cao hoàn toàn mới không khả thi về chi phí.

Dòng 800 Series tại Kyushu (2004)
Trên tuyến Kyushu Shinkansen, dòng 800 Series ra mắt năm 2004 với tốc độ vận hành 260 km/h (tốc độ thiết kế 285 km/h). Mũi tàu sắc nhọn, thân trắng viền đỏ tạo nét đặc trưng. Từ năm 2011, tàu N700 cũng bắt đầu hoạt động tại đây.

Tàu thử nghiệm và đặc biệt
Nhật Bản không ngừng nghiên cứu và sáng tạo các dự án tàu tốc độ cao mới. Dự án ALFA-X (Advanced Labs for Frontline Activity in Rail eXperimentation) là tàu thử nghiệm cho thế hệ Shinkansen tương lai, hướng tới tốc độ 360 km/h, đã đạt 382 km/h trong thử nghiệm năm 2020.

Một dự án độc đáo khác là Genbi Shinkansen, được mệnh danh là “phòng trưng bày nghệ thuật nhanh nhất thế giới”, với thiết kế đầy màu sắc bên trong và bên ngoài, mang nghệ thuật Nhật đến với hành khách.

Kết luận
Từ 0 Series huyền thoại năm 1964 đến N700S hiện đại và ALFA-X tiên phong, hành trình phát triển của Shinkansen là minh chứng cho tinh thần đổi mới và độ chính xác của kỹ thuật Nhật Bản. Trong suốt nhiều thập kỷ, thời gian di chuyển giữa Tokyo và Osaka đã rút ngắn gần 1 giờ, thể hiện tiến bộ vượt bậc của công nghệ đường sắt tốc độ cao.

Để xem các tin bài khác về “Tàu tốc độ cao”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Railway Explained