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リニア中央新幹線に「ちゃぶ台返し」はありうるか?

超電導リニアの不都合な真実
川辺謙一 著

◆JR東海は、もうリニアを諦めている?

 2027年に品川-名古屋間の開業を目指して建設が進められている「リニア中央新幹線」は、超電導リニア方式の車両が走ることが前提となっています。しかし、その超電導リニアモーターカーの技術がまだ完成していないとしたら、どうでしょうか?

 超電導磁石をめぐる課題から、知れば不安になるほど複雑な走行原理、さらには車内にトイレの設置がむずかしいという問題まで、超電導リニアには未解決の技術的課題が山積しており、商業的に運用できるレベルにはまだ技術が達していない――。これが本書の結論です。

 ほとんど知られていませんが、JR東海は、こうなることをずっと前から危惧し、ひそかにその対策を講じてきました。実は、中央新幹線は、超電導リニア方式が頓挫した場合には、従来型新幹線方式(普通の車輪がある新幹線)でも開業できるように設計され、現在も建設が進んでいるのです。

 これは単なる想像や推測ではありません。JR東海の経営者が自身の著書にこのことを明確に書き記していますし、技術担当者が学会誌に寄稿した文章の中にも書かれています。また、公表されている中央新幹線のトンネルなどの仕様を詳しく調べれば、従来型新幹線が、問題なく走れることが検証できます。さらには、将来中央新幹線の一部となる予定の「山梨実験線」の様子を見ると、JR東海が実際に中央新幹線を従来型新幹線方式で開業しそうな徴候があることを、本書は指摘しています。

 今、リニア中央新幹線は大井川の水源問題でトンネル着工が遅れたことが、大きな注目を集めています。しかし、この大井川の問題がなかったとしても、リニア中央新幹線はそもそも大きな技術的問題を抱えており、JR東海自身が以前から危惧していたほど、実現が危ういプロジェクトなのです。

◆数多くの技術的課題が、未解決。

 本書は超電導リニアの技術的課題を数多く指摘していますが、問題を一言で言うならば「故障する可能性のある部品が多すぎる」ということです。たとえば、超電導リニアが実用化した場合、-269℃の液体ヘリウムで冷やし続ける必要のある超電導磁石ユニットが1編成当たり34個、浮上・着陸のたびに台車から油圧シリンダで出入りするゴムタイヤ車輪は1編成当たり136個となる見込みです。これらのうち1つでも故障すれば、大事故になりかねません。東海道新幹線並みの高頻度運行でも事故を起こさないためには、一つ一つの部品が驚異的な信頼性を持つ必要がありますが、これらは物理的に過酷な条件で使われるものであるため、従来の鉄道ほどの信頼性を持たせるのは非常に困難です。

 中央新幹線は、JR東海が自己負担によって建設する、過去に例のないプロジェクトです。税金が投入されないことから、国民の関心が低いままでしたが、3兆円の財政投融資が行われるなど、非常に公共性が高く、私たち一人ひとりに関係のある計画です。本書が国民的議論のきっかけになることを望んでいます。

(担当/久保田)


超電導リニアの不都合な真実 目次

はじめに

第1章 超電導リニアの心配になるほど複雑なしくみ 1―1 超電導リニアとはいったい何か ◯超電導リニアは「ふわふわ」とは浮かない ◯ レールのないリニアは「鉄道」か ◯「超電導リニア」と「常電導リニア」のちがい ◯「リニアモーター」とは何か ◯ 超電導方式なら自身でも安心、と言えるか 1―2 走行原理は信頼性が心配になるほど特殊で複雑 ◯ 走行の3要素、支持・案内・推進をすべて磁力で ◯ 浮上・案内・推進の力は側壁のコイルとの間で発生 ◯ 低速では浮かず車輪で走らざるをえない理由 ◯ 浮上・着地のたびゴムタイヤ車輪が出入り ◯ 1編成あたり出入りするタイヤは136個 ◯ 車両の速度は遠隔操作でしか制御できない 1―3 極低温を維持する必要がある超電導磁石◯マイナス269℃以下で冷却する必要がある。 ◯ 超電導磁石は病院でも使われている ◯高温超電導磁石の実用化は不透明【コラム】「リニア」という言葉は海外で通じない

第2章 なぜ超電導リニアの技術が開発されたのか 2―1 従来の鉄道の「スピードの壁」を超えたい ◯鉄輪式鉄道の高速化には限界がある ◯鉄車輪を使わない方式による高速化の探究 ◯浮上式鉄道は戦前から研究されていた 2―2 戦後の浮上式研究「黄金期」から現在まで ◯世界で「浮上式」の開発が盛んになった理由 ◯国鉄、日本航空、運輸省がリニア開発に参戦 ◯消えた空気浮上式・残った磁気浮上式 ◯ドイツではリニアが必要性を失う状況に ◯ドイツは死亡事故発生の末に完全撤退へ ◯日本以外の浮上式鉄道研究の現在 2―3 日本でなぜ超電導リニア開発が進んだか ◯きっかけは斜陽化した鉄道のテコ入れ ◯超電導磁石の研究進展と大阪万博で状況が動く ◯アメリカで超電導リニアの基礎が考案される ◯1970年に超電導リニア開発が本格化 ◯新幹線の利用者急増で求められた第二東海道新幹線 ◯世間の大きな期待と国鉄内からの疑問の声 ◯財政難による開発中止の危機を救った政治家 ◯ついに「技術完成」と主張するにいたる

第3章 超電導リニアは技術的課題が多い 3―1 超電導磁石が抱える2つの避けられない困難 ◯磁力が急低下し正常走行が不可能になる「クエンチ」 ◯クエンチを完全に回避することは不可能 ◯MRIやNMRの超電導磁石でのクエンチ発生 ◯リニア開発当事者が語るクエンチ対策 ◯超電導磁石にはあまりにきびしい使用条件 ◯クエンチ問題は解決済みと考えている? ◯低温超電導磁石に必須のヘリウムは入手困難に 3―2 コストもエネルギー消費量も大きく増大する ◯超電導リニアは建設・車両製造・運用が高コスト ◯エネルギー消費量は1人あたり4倍以上に 3―3 実用化を疑問視する専門家の意見 ◯常電導リニア開発者はどう見るか○故障する可能性のある部品が多すぎるという指摘 ◯「地球約77周分」の走行試験は十分と言えるか 3―4 組織内のディスコミュニケーション ◯多くの課題を認識しつつ開発が続けられた理由 ◯開発者と経営者の認識のギャップが生じる理由 ◯歴代リニア開発トップが否定的だったとの証言

第4章 なぜ中央新幹線を造るのか 4―1 東海道新幹線誕生がすべての始まり ◯計画は半世紀前から存在した ◯日本で新幹線が生まれた2つの要因 ◯世界でもずば抜けて鉄道に向いた国=日本 ◯日本で主流の狭軌では輸送力増強が困難だった ◯東海道本線の輸送力不足解決のための広軌新設 ◯新幹線は「ローテク」だから早期実現した ◯東海道新幹線は日本と世界にインパクト与えた 4―2 新幹線網構想から生まれた中央新幹線 ◯地域間格差の是正のため新幹線網構想が浮上 ◯基本計画の告示から整備計画決定という流れ ◯中央新幹線は優先順位低い基本計画路線だった ◯第二東海道新幹線と中央新幹線 4―3 プロジェクトを推し進めた人々 ◯若手社員の進言がプロジェクト始動のきっかけ ◯JR東海が考えた中央新幹線整備の大義名分 ◯政治家に働きかけリニアを国土計画に組み込む○建設費自己負担公表と震災直後の整備計画決定○財政投融資とスーパー・メガリージョン構想 4―4 異例づくしの中央新幹線建設◯民間事業? 公共事業? 責任の所在が曖昧 ◯なぜJR東海が全額負担するのか○「2段階建設」が財政投融資の呼び水に ◯民間が新幹線を建設するのは初めて

第5章 中央新幹線の建設・運用上の課題 5―1 建設時と開業後のそれぞれに懸念される課題 ◯深く・長いトンネルを造る難しさ ◯既存新幹線網への影響は精査されていない 5―2 中央新幹線は現時点でも必要なのか ◯1987年にまとめた大義名分は今も有効か ◯東海道新幹線の輸送力は1・6倍に増えた ◯東海道新幹線の経年劣化は理由になるのか ◯コロナ危機で露呈した絶対的需要の不在 ◯東京一極集中を是正するどころか加速させる? 5―3 将来は必要になるのか ◯加速する人口減少 ◯働き方改革で交通需要が減少する ◯巨大インフラを維持する人手を確保できるか

第6章 乗客の視点で見るリニアの課題 6―1 超電導リニア車両試乗レポート ◯実験線延長前後でガイドウェイの状況が変化 ◯リニア車内は東海道新幹線よりかなり狭い ◯緩やかに加速するが騒音・振動は小さくない ◯最高速付近での大きな振動と「耳ツン」○着地の衝撃や振動は大きい 6―2 営業運転可能な水準にあるか検証 ◯営業運転を考えると乗り心地に問題が多い ◯シート間隔はエコノミークラス並みに狭い ◯公式サイトは乗り心地について明言していない○「耳ツン」の解決が難しい理由 ◯車内外の気圧変化が高速化を阻む? ◯トイレの設置を困難にする要因が複数ある ◯振動が大きく走行中の歩行は困難ではないか ◯走行中は席を離れられずトイレにも行けない? ◯着地の衝撃とバリアフリーへの疑問 ◯車内の騒音は新幹線より大きく感じた ◯課題を克服しなければ営業運転は困難

第7章 事故の情報公開や対策への疑問 7―1 宮崎実験線で発生した事故・トラブル ◯走行中に試験車両が全焼 ◯4年間に14回のペースで繰り返されたクエンチ 7―2 山梨実験線で起きた事故とJR東海の主張
○山梨実験線ではクエンチ発生なしと主張 ◯山梨実験線でもクエンチは起きていた ◯JR東海の主張と異なる事実 ◯2019年に発生した車内出火で3人が重軽傷 7―3 営業開始後の緊急時対策は万全か ◯ガスタービン/タイヤ/コイルという発火源 ◯ガスタービン発電装置は不要になるか ◯トンネル内火災の対策は十分か

第8章 中央新幹線は在来方式でも開業できる 8―1 経営者と技術者が語るリニア失敗の可能性 ◯在来方式に対応させると語った当事者たち ◯最大勾配を40パーミルとした根拠はドイツに ◯高速運転試験用在来型新幹線車両300Xを開発 8―2 構造物が在来方式の規格に対応している ◯謎に迫るための4つの「規格」 ◯坂とカーブは在来方式に対応している○従来の建築限界がすっぽり収まるトンネル ◯なぜトンネル断面が大きいのか ◯車両限界は在来方式に完全に収まる ◯リニアの車体幅が狭い理由も説明できる ◯車両とガイドウェイの間隔は4cm 8―3 在来方式の開業を匂わす山梨実験線の現状 ◯リニア方式の開業を目指すには中途半端な現状 ◯単線のままですれ違い試験をする気配がない ◯なぜリニア方式には必要ない電柱があるのか ◯JR東海は超電導リニア方式をあきらめた?

第9章 今が決断のとき 9ー1 日本では超電導リニアの実現は難しい? ◯検証で見えた3つの事実 ◯日本には向かないことがわかった技術○日本での実用化は時期尚早 ◯なぜメディアはリスクや課題を報じないのか 9ー2 2020年に訪れた転機 ◯進まなかった国民的議論 ◯東海道新幹線利用者数激減と工事の難航 ◯利用者数前年比6パーセントの衝撃 ◯「一本足打法」企業を襲った危機 ◯中央新幹線の半分の工区で工事が中断 ◯静岡県との交渉決裂と開業延期 ◯広がった中央新幹線不要論 9ー3 いかに決断するか ◯中央新幹線の今後の選択肢は3つ ◯在来方式での開業は現実的か ◯計画中止も茨の道 ◯巨大事業はやめるのが難しい 9―4 提案・有終の美を飾ろう ◯計画中止は失敗ではない ◯技術への過信が招いた悲劇 ◯ドイツのリニア失敗に学ぶ ◯アメリカでの開花を目指す ◯リニアの技術を他分野に応用する ◯禍根なくきれいに終わらせる ◯今こそ国民的議論を

おわりに

著者紹介

川辺謙一(かわべ・けんいち)
交通技術ライター。1970年三重県生まれ。東北大学大学院工学研究科修了後、メーカー勤務を経て独立。高度化した技術を一般向けに翻訳・紹介している。著書は『東京 上がる街・下がる街』『日本の鉄道は世界で戦えるか』『東京道路奇景』(以上、草思社)、『オリンピックと東京改造』(光文社)、『東京総合指令室』(交通新聞社)、『図解・燃料電池自動車のメカニズム』『図解・首都高速の科学』『図解・新幹線運行のメカニズム』『図解・地下鉄の科学』(以上、講談社)など多数。
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