新幹線300系電車
「のぞみ」車両の試験車として、1990年3月8日に東京第二車両所に配属された。製造費用は46億円となっており、先代の100系G編成と比較すると15億円高く、500系やN700系と同じである。なお、量産車の製造費用は40億円とされている。
1990年に303 km/hを記録しており、1991年(平成3年)2月28日未明には325.7 km/hを記録し、961形による国内最高速度記録を12年ぶりに更新している。
軽量化を目的にMT比をそれまでの100系の12M4Tから10M6Tに変更し、電動車を削減したが、付随車に採用した渦電流ブレーキの重量が嵩んだために逆に付随車の方が重くなってしまった。しかし基本仕様を変更するには設計を一からやり直す必要があったため、MT比が変更されることはなかった。
軽量化と低床化のために空調機が床下に納められたことで、天井にある吹き出し口までダクトを延長する必要が生じた。このため長いダクト内で冷気が温められてしまい、冷房能力が不足する欠陥が見られた。
300系のスタイルの決め手となっているレール面から近すぎるノーズポイントも、性能上で不都合を生じさせた。ノーズポイントがレール面から近すぎると、ノーズポイントの上面と下面で大きな圧力差が発生し、空気の流れが剥離することにより後尾車両で"尻振り"と呼ばれる現象が生じ、乗り心地を大きく悪化させる。尻振りはトンネル内で特に顕著に発生したが、300系の開発時にはこの現象が解明されていなかった。このため300系はレール面直上のノーズポイントから屋根まで一筆書きで続く、他の新幹線車両では見られない独特なワンモーションデザインになった。以後の新幹線車両からは尻振り性能を改善するためにノーズポイントが高く設定されるようになり、300系のような形状は見られなくなった。
また、2両に跨がった大きすぎるパンタカバーが仇となってトンネル内での蛇行動も発生し、パンタグラフ周辺の改修などといった対策はとられたが、一方で改修できない車体左側面とトンネル左下壁面との乱流の近接効果による左右動の問題は残されている。
これは外壁の薄いシングルスキンに接したダクト内を空気が通ってから室内に吹き出すため、夏は日光に暖められ冷房の効きが悪く、冬は外気温で冷やされて暖房の効きが悪くなるというように、エアコンの負荷効率は悪くなった一方で、壁面温度が先に制御されるので室内にいる人にとっては放射加熱や放射冷却の影響を受けにくくなっているからである。
本系列は新技術を数多く採用・実用化し、新幹線高速化の第一歩となった。そのため技術的には高く評価される車両だが、利用客にとっての居住性という観点からの評価は低いことが多い。これらに対しての反省や教訓から、JR東海では後継車両の700系開発には高速運転性能のみならず居住性を含めた快適性重視の姿勢をとった他、不具合の洗い出しのため営業投入前に40万kmの長期耐久試験の実施が常となった。振動低減や居住快適性アップなど利用者にはその成果を支持されている。これは新幹線に限らず、その後のJR各社の在来線新型特急車両の開発の際にも重視されるようになった。
普通席を備える中間付随車。6・12号車として使用。主変圧器、集電装置などを搭載する。定員100名。