新幹線952形・953形電車

主要機器

主変換装置はJR東日本の新幹線電車としては初のVVVFインバータ制御を採用しており、装置で使用される半導体素子にはゲートターンオフサイリスタ (GTO) が使用された。製造当初は4M4T相当の編成形態であったが、当初制御車の952-1と付随車の952-4は電動車化を考慮して床下に主変圧器と主変換装置が搭載できるよう準備されていた^[13]。

また、953形のAU901形年間全自動方式空調装置や列車無線設備にも三菱電機の機器が採用されている^[14][15]。

空調装置は重心低減に有利な床下設置式とされ、952形は集中形1基で、能力は冷房時39.53 kW（34,000 kcal/h）・暖房時34 kW、953形は前述した三菱電機製の準集中形2基で、能力は冷房時16.28 kW（14,000 kcal/h）×2・暖房時14.5 kW×2である。

車両情報制御装置として日立製作所製のATIシステム（JR東日本での名称は「MON6型モニタ装置」）を採用した^[16][17]。伝送回路は光ファイバーケーブルを使用した自律分散ループ伝送方式（ADL・Autonomous Decentralized Loop）とし、伝送回路は二重系としている^[16][17]。新幹線車両では初めて力行・ブレーキ等の制御指令をモニタ装置による伝送機能を搭載した^[16]。

列車無線

列車無線には車両間の伝送ケーブルに伝送速度1.5 Mbpsの光ファイバーを使用した光伝送通信方式（三菱電機製）を採用した^[14][23]。車両の軽量化と通話時の雑音低減に有効な方法とした^[23]。

台車

新製時の台車は、952形（非連接）の動力台車が軸梁式のDT9035A形または支持板式のDT9035B形、付随台車が軸梁式のTR9003A形または支持板式のTR9003B形（いずれも軸距は2,250 mm）である^[24]。953形の動力台車（連接）がウイングばね式のDT9036A形（車体支持構造は緩衝ゴム形心皿方式）または支持板式のDT9036B形（車体支持構造は吊りリンク式。リンク・緩衝装置付連結方式）、付随台車（非連接）がウイングばね式のTR9004A形または支持板式のTR9004B形（いずれも軸距は2,500 mm）である^[24]。このうち953形のDT9036A形とDT9036B形では空気ばね支持点の高さを変えて、乗り心地にどの様な影響が出るか試験を行った。

集電装置

STAR21では下枠交差型パンタグラフですり板が小さく分割した多分割すり体の装備したPS9030、舟体に炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を用いたPS9031を1(高速化改造後)・3号車・7号車に搭載した^[25][26]。

パンタカバーに付いては3号車・7号車・8号車に専用のパンタカバーを搭載し、1号車となる952-1には落成当初から集電設備が搭載可能な準備工事が施され、1993年（平成5年）に行った高速化改造時に実際にパンタ設備を3号車から移設する形で搭載された。

この他、試験では前述のパンタグラフの他にPS206の基礎となる試作シングルアームパンタグラフや^[27]海外社製シングルアーム式パンタグラフ（TGVやICEで実績のあるZ形シングルアーム式^[7]）の試験を行い、パンタカバーも遮音板に似た形状なパンタカバーや後にE2系量産車で採用された新形状のパンタカバー等が搭載されて試験を行った。

車内設備

車内は952-4がグリーン車（横1 + 2人配列の座席）を、それ以外の8両が普通車（横2 + 2人配列の座席）を想定したものとしている^[24]。また952形では車内を中央で区切って上部に車内案内機を設置した(扉は未搭載)。試験車のため、座席は最小限の配置として952-1が2 + 2人配列を6列（シートピッチ 1,040 mm^{[注釈 5]}）、952-4が1 + 2人配列を5列（シートピッチ 1,160 mm）、953-5が2 + 2人配列を5列（シートピッチ 1,000 mm^{[注釈 6]}）配置とした^[24][7]。座席は大幅な軽量化を図ったもので、5種類を試行した^[7]。 この他、休憩用座席を952-2・3に、集電装置観測用の座席を953-1に数席設置された^[28]

川崎重工業製の953形では、FRP成形品を使用した内装組み立て工法やトイレ・乗務員室（車掌室等）においてもFRPユニット工法を採用して合理化を図っている^[9]。

952形

• 952-1：1号車。東京方の制御車（新製時）で、車体は大型押出形材を使用したアルミダブルスキン構造を採用。運転室があり、客室は横2 + 2配列の座席に対応（準備工事。一部は設置済）している^[29]。
• 952-2：2号車（改造後は3号車）。車体は大型押出形材を使用したアルミダブルスキン構造を採用、中間電動車。客室は横2 + 2配列の座席配置に対応（準備工事。一部は設置^[28]）するほか、東京寄りに化粧室スペース（準備工事）、車椅子対応の多目的室、小便所、車椅子に対応した洋式トイレ（噴射式）と化粧室（1室）を有する^[24][7][30]。客室には車椅子対応座席を1人分確保している（準備工事）^[30]。
• 952-3：3号車（改造後は4号車）。車体は大型押出形材を使用したアルミダブルスキン構造を採用、中間電動車。客室は横2 + 2配列の座席に対応（準備工事。一部は設置^[28]）するほか、東京寄りに自動販売機スペースと電話コーナー、乗務員室（車掌室）を持つ^[24][30]。
• 952-4：4号車（改造後は2号車）。車体はろう付けアルミハニカムパネルを使用したハニカムパネル構造を採用、付随車（新製時）。編成中唯一のグリーン車仕様で、客室は横1 + 2配列の座席に対応（準備工事。一部は設置済）するほか、東京寄りに機器室、洗面台付洋式トイレ、小便所、洗面所と電話の各スペースを、盛岡・新潟寄りに電話、個室、車内販売準備室の各スペースを有する（スペース ≒ 準備工事のみ）^[29]。

953形

• 953-1：5号車。車体はろう付けアルミハニカムパネルを使用したハニカムパネル構造を採用した。中間付随車で車内には横2+2配列の座席（準備工事）に対応するほか、個室に対応したスペースを持つ。953-2側の台車は連接構造だが、952-4との連結側の台車は通常のボギー台車。
• 953-2：6号車。車体はセミモノコック構造を採用し、中間電動車。客室は横2 + 2配列の座席（準備工事）に対応する。連接車。
• 953-3：7号車。車体はセミモノコック構造を採用し、中間電動車。客室は横2 + 2配列の座席（準備工事）に対応するほか、乗務員室を持つ。パンタグラフを搭載。連接車。
• 953-4：8号車。車体はセミモノコック構造を採用し、中間電動車。客室は横2 + 2配列の座席（準備工事）に対応するほか、車椅子対応洋式トイレ（真空式）や洗面所を持つ。連接車。
• 953-5：9号車。盛岡方の制御電動車で車体はセミモノコック構造を採用。運転室があり、客室は横2 + 2配列の座席に対応（準備工事。一部は設置済）している^[29]。客室の東京寄りに車椅子対応の多目的室と車椅子対応座席を2人分確保している（座席は準備工事）^[29]。連接車。

編成表

凡例

• MTr：主変圧器、CI：主変換装置、APU：補助電源装置、CP：空気圧縮機
• 上記は落成時点^[19]

高速化改造

952-1は1993年（平成5年）の高速化改造時に電動車に改造され、パンタグラフやパンタカバーが952-3から移設された^{[注釈 7]}。

952-3は新製時はパンタグラフを搭載していたが、1993年（平成5年）の高速化改造の際に撤去した。952-4は新製時は付随車だったが、1993年（平成5年）の高速化改造時に電動車に改造され、後の改良にてパンタグラフカバー末端部を一時設置した。

その他改造

編成の前後下部に搭載されたスノープラウの内、1993年10月頃に953形側のスノープロウ形状が楔型から船底上に変化した^[36]。また時期は不明だが、952形の連結器カバー部分に補助灯（HIDライト）が追加され、953-5には2カ所あるプラグドアの内、運転室側を通常の開き戸スタイルに改修された。