El JetTrain fue un concepto experimental de tren de pasajeros de alta velocidad creado por Bombardier Transportation en un intento de hacer que el servicio de alta velocidad al estilo europeo fuera más atractivo económicamente para los ferrocarriles de pasajeros en toda América del Norte . Fue diseñado para utilizar los mismos vagones basculantes derivados de LRC que los trenes Acela Express que Bombardier construyó para Amtrak en la década de 1990, que usaban locomotoras totalmente eléctricas. A diferencia del Acela, propulsado eléctricamente por líneas aéreas , el JetTrain habría utilizado una combinación de un motor de turbina de gas de 4000 caballos de fuerza (3,0 MW), un motor diésel de baja potencia, una caja de cambios reductora y dos alternadores para alimentar motores de tracción eléctricos. Esto le habría permitido funcionar a altas velocidades en líneas no electrificadas.
Los motores de turbina utilizan hasta el 65% de su potencia total generada para hacer funcionar el compresor en la parte delantera del motor. Esto significa que cuando el motor está en ralentí, sin salida de energía neta, el motor sigue quemando el 65% del combustible que consumiría a plena velocidad. [1] Esto hace que los motores de turbina sean atractivos solo en funciones en las que funcionan a alta potencia durante largos períodos de tiempo, como es el caso de la aviación, la generación de energía o el servicio ferroviario de largo alcance. Por lo general, no son atractivos en funciones en las que es común el funcionamiento a baja potencia, por lo que tampoco han tenido éxito en los automóviles.
En los años 1950 y 1960, cuando el combustible para aviones era muy barato, las ventajas mecánicas del motor (su simplicidad inherente y su peso muy ligero) compensaron el aumento de los costos del combustible. Durante los años 1950 y 1960 se introdujeron varios diseños de trenes de baja velocidad impulsados por turbinas, incluidos motores de pasajeros y de carga. También se diseñaron varios trenes de pasajeros de alta velocidad en la década de 1960, incluido el UAC TurboTrain en América del Norte, el Advanced Passenger Train (APT) británico y el TGV 001 francés .
En la década de 1970, especialmente después de la crisis del petróleo de 1973 , estas ventajas ya no eran suficientes para superar los crecientes costos del combustible y la mayoría de los diseños de trenes basados en turbinas desaparecieron. Si bien dos grandes clases de vagones interurbanos propulsados por turbinas de gas (ETG y RTG) continuaron utilizándose en Francia hasta aproximadamente el año 2000, tanto el TGV como el APT cambiaron a un funcionamiento totalmente eléctrico, con la instalación de catenarias para apoyarlos. En América del Norte, donde la financiación para modernizar las líneas ferroviarias era limitada, el funcionamiento eléctrico solo era una opción para las rutas más transitadas y sigue siendo poco común. Canadian National Railway (CN) y Via Rail continuaron utilizando sus TurboTrains hasta principios de la década de 1980, antes de que también fueran reemplazados por unidades diésel-eléctricas, como el tren LRC . Amtrak continuó utilizando Rohr Turboliners hasta aproximadamente 2003.
Otro cambio que se ha producido en las últimas décadas es el uso generalizado y la estandarización de la alimentación de la cabecera (HEP) para suministrar electricidad al resto del tren a fin de que funcionen los controles ambientales y los sistemas de entretenimiento. Dado que estos requisitos de energía son bastante constantes, incluso cuando el tren está estacionado, no es raro utilizar una locomotora independiente solo para esta función, muy adaptada a estas necesidades operativas.
El concepto JetTrain amplía esta idea al utilizar el mismo motor HEP para proporcionar potencia motriz durante el funcionamiento a baja velocidad, evitando los problemas con la eficiencia del combustible de la turbina en configuraciones de baja potencia. El concepto JetTrain utiliza solo este motor mientras se mueve por el área de la estación y los patios de maniobras. Una vez que el tren ha salido del patio de maniobras, se pone en marcha el motor de turbina, un Pratt & Whitney Canada PW150 de 3750 kW (5029 shp) (llamado ST40 en este papel), [2] y el tren acelera hasta la velocidad operativa. El motor de turbina es una adaptación del servicio de helicópteros, que cuenta con el beneficio de más de 50 años de desarrollo en ese servicio para mejorar su eficiencia operativa y confiabilidad. Está adaptado para operar con combustible diésel de locomotora regular, de modo que no es necesario construir instalaciones de abastecimiento de combustible especiales para introducir las locomotoras de turbina en las líneas ferroviarias existentes. El motor diésel por sí solo puede hacer funcionar el tren a velocidades de hasta 50 km/h (31 mph) cuando está vacío, y la turbina aumenta esa velocidad a 240 km/h (149 mph). Los dos motores están engranados juntos en una única caja de cambios que alimenta un generador para proporcionar energía a cuatro motores de tracción, idénticos a los del Acela Express totalmente eléctrico . El generador es el motor de un tren TGV , que funciona en sentido inverso al funcionamiento normal, donde en lugar de estar conectado a la energía eléctrica y producir rotación, gira y produce energía eléctrica.
La principal ventaja de utilizar la turbina para la parte de alta velocidad es su pequeño tamaño físico y su peso ligero. El motor de turbina tiene aproximadamente el tamaño de un escritorio de oficina común y pesa solo 400 kg (882 lb), mientras que un motor diésel convencional de la misma potencia tiene unos 5 m (16 pies) de largo y pesa hasta 10 000 kg (22 046 lb). El uso de la turbina reduce el peso de los vagones motrices; el vagón motriz del JetTrain pesa 215 000 libras (97,5 t) y tenía un peso no suspendido por eje de 5530 libras (2508 kg). Esto se compara con el EMD F40PH ampliamente utilizado , que pesa 260 000 libras (117,9 t) con un peso por eje de 8540 libras (3,9 t). Esta reducción en la masa por eje coloca considerablemente menos tensión en los rieles, lo que permite que el tren funcione a velocidades más altas sin cambios en la plataforma. [3]
Con un solo vagón motor que arrastrara siete vagones de pasajeros, el JetTrain podía alcanzar los 170 km/h (106 mph), aunque su "velocidad de equilibrio" máxima era de 220 km/h (137 mph). Con dos vagones motores, uno en la parte delantera y otro en la trasera, el tren podía alcanzar los 240 km/h (149 mph), con una velocidad máxima de 265 km/h (165 mph). [4] Un tren completo normalmente constaría de dos vagones motores, uno en cada extremo, junto con hasta 11 vagones de pasajeros. Los vagones de pasajeros basculantes son versiones de los utilizados en el Acela, que trazan su linaje al tren basculante LRC de Bombardier introducido en la década de 1980. En el servicio de pasajeros de alta velocidad, el JetTrain sería muy eficiente. Debido a su peso más ligero y a su motor moderno, el JetTrain tiene emisiones de gases de efecto invernadero que son un 30% más bajas que una unidad diésel que opera a las mismas velocidades. [5] El motor es prácticamente silencioso incluso a plena potencia: en funcionamiento el tren tiene el mismo volumen que el Acela totalmente eléctrico. [6]
El JetTrain se originó en 1997 en el Programa de Ferrocarriles de Alta Velocidad de Próxima Generación (https://ieeexplore.ieee.org/document/395175) de la Administración Federal de Ferrocarriles (FRA) para desarrollar tecnologías de trenes de alta velocidad para servicios en rutas fuera del Corredor Noreste , donde los volúmenes de ruta podrían no ser lo suficientemente grandes como para hacer de la electrificación una opción. La FRA buscó un socio industrial que estuviera dispuesto a invertir en una base de 50/50, y el portavoz de la FRA, Warren Flatau, comentó: "Bombardier es la empresa que dio un paso adelante cuando dijimos que estábamos interesados en hacer este proyecto. Creemos que el proyecto tiene un gran potencial para hacer realidad los servicios de alta velocidad que la gente de todo el país está expresando su deseo". El acuerdo final se firmó en octubre de 1998, con la FRA y Bombardier invirtiendo cada uno 13 millones de dólares en el primer prototipo de locomotora, que se construyó en la nueva planta de Bombardier Mass Transit Corporation en Plattsburgh, Nueva York .
El prototipo de locomotora se completó en junio de 2000. Incluía el sistema de propulsión de turbina, pero no implementaba el enfoque del motor diésel de baja velocidad. Las pruebas de seguridad comenzaron en el Centro de Tecnología del Transporte ( Pueblo, Colorado ) en el verano de 2001, donde alcanzó una velocidad máxima de 156 millas por hora (251 km/h). Luego, el prototipo fue llevado a un recorrido por posibles sitios de alta velocidad. Su objetivo principal era el Florida Overland Express para el servicio de pasajeros entre Orlando y Tampa en los Estados Unidos. En apoyo de este programa, el prototipo visitó Miami el 7 de octubre de 2003 y Orlando el 11 de octubre. El sistema de Florida estaba originalmente programado para abrir en 2009, pero se le negó la financiación mediante un referéndum en 2004, después del inicio de las etapas de ingeniería de detalle. [7]
En Canadá, Bombardier y Via Rail presentaron una propuesta para utilizar JetTrain en el transitado corredor Quebec City-Windsor de Via como parte de su propuesta ViaFast , pero no pudieron obtener financiación del gobierno nacional. En enero de 2008, los primeros ministros de Ontario y Quebec anunciaron un estudio de viabilidad para el corredor, dando otra oportunidad a los trenes de alta velocidad. El Instituto Van Horne también completó un estudio con Bombardier sobre la idoneidad del servicio JetTrain entre las dos ciudades más grandes de Alberta , Edmonton y Calgary . [8] Otras posibilidades incluían nuevas líneas en Texas y hasta Las Vegas.
En el Reino Unido, se ha propuesto el JetTrain como reemplazo del tren de alta velocidad diésel-eléctrico de 125 millas por hora (201 km/h) . [9] Las revistas ferroviarias australianas han sugerido el JetTrain como una opción viable para el ferrocarril de alta velocidad en Australia para complementar el XPT (una versión del HST británico) y el Tilt Train .
Bombardier mantuvo conversaciones con el gobierno del estado de Yucatán , México , para el desarrollo del Tren Rápido Transpeninsular, un proyecto que pretende conectar la capital del estado de Mérida con los destinos turísticos de la Riviera Maya como Cancún y las Ruinas Mayas de Chichén Itzá . Según la gobernadora Ivonne Ortega , el tren deberá funcionar con diésel a una velocidad promedio de 100 millas por hora (160 km/h), por lo que Bombardier consideró conveniente el uso del JetTrain. [10]
Al final, ninguna de estas propuestas se materializó y el JetTrain prácticamente desapareció. Todo el contenido relacionado con el JetTrain fue eliminado de los sitios web y materiales promocionales de Bombardier. A partir de 2019 [actualizar], la locomotora de turbina de demostración se almacenó en el Centro de Tecnología del Transporte .