Hitri vlaki

Potovanje po železnici s hitrostjo 500 km/h

Ko je Valežan Richard Trevithick 21. februarja 1804 prvič predstavil parno lokomotivo, je potovala s hitrostjo 8 km/h. Leta 1815 je anglež George Stephenson zgradil prvo uporabno parno lokomotivo, ki jo je naročilo podjetje Killingworth Colliery. Leta 1825 se je pojavil prvi potni±ki vlak, ki je potoval s hitorstjo 25km/h. Danes pa vlaki drvijo po tračnical s hitorstjo 500 km/h. Pravzaprav letijo, ker se njihova kolesa tirov sploh ne dotikajo.

Zahteva po vedno večji hitrosti

Potreba, da bi vlaki potovali še hitreje se je še povečala ko so Japonci 1. oktobra 1964 predstavili hitri vlak Shinkansen in s tem obeležili prve Olimpijske igre na azijskih tleh v Tokiju. Shinkansen je dokazal, da ni samo vlak za ljubitelje železnic, ampak obstaja tudi tržišče za take hitre vlake.

V zgodnjih 70-ih letih so francozi zgradili visokohitrostni vlak ali TGV (Train a Grande Vitesse). TGV je francoska inačica hitrega vlaka, po svetu pa obstaja še 350 drughi visokohitrostnih vlakov: Nemški vlak podjetja Siemens, ICE3, doseže hitorst 330 km/h; Eurostar drvi 300km/h in v udobno prevaµa 766 potnikov z dvema motorjema, ki proizvajata 12.200 kW moči. Siemens in francoski Alstrom sta sodelovala pri španskem hitrem vlaku Talgoju, ki bo skrčil razdajle s hitorstjo 350 km/h. Leta 2004 bo v Avstraliji visokohitorstni vlak potoval na liniji Sidney-Camberra z največjo hitrostjo 360 km/h. V ZDA bo Acela drvela po tirnical s hitorstjo 320 km/h. Celo Kitajska načrtuje novo progo za hitri vlak, ki bo z visoko hitrostjo premagoval razdaljo 1280 km med Pekingom in ©anghajem. Visokohitrostni vlaki potujejo tudi v Veliki Britaniji, Italiji, Belgiji, na Nihozemskem, ©vici, na Tajvanu in Juµni Koreji. Drµava, ki ima največ izredno hitrih vlakov, ki potujejo s hitrostjo do 552 km/h, pa je Japonska.

TGV Atlantique
TGV Atlantique ima prostora za 485 potnikov in drvi s hitorstjo nad 300 km/h. Leta 1990 je dosegel hitrost 515 km/h.

Tehnologija

Da bi bile tako osupljive hitorsti sploh mogoče, je bilo treba razviti novo tehnologijo µelezni±kih tirov.

Tirnice visokohitorstne µeleznice so izdelane iz hibridnega jekla in so varjene, betonski pragovi pa so poloµeni na debelo gramozno gredo. Radij krivin tirov in lebdenje vlaka nad tirnicami omogočata visoke hitorsti. Radij 5 km bi bil preoster. Vagoni nimajo svojih koles, ampak so pritrjeni na poseben podstavni voziček med vagonoma.

Maglev je vlak, ki se dvigne nad tirnice s pomočjo elektromagnetne sile, ki se vzpostavi med superprevodnimi magneti na vlaku in µičnimi navitji na tleh. Ko magneti potujejo po tirih z visoko hitrostjo, so navitja pod napetostjo, kar deluje kot elektromagnetna sila. Tako se vzpostavijo sile, ki istočasno potiskajo in vlečejo superprevodne magnete navzgor, tako se Maglev dvigne nad tirnice. Odbojna in privlačna sila, ki se vzpostavi med magneti pa potiska Maglev naprej z visoko hitorstjo.

Letenje po progi

Med voµnjo se Maglev tračnic ne dotika ampak s pomočjo superprevodnikov lebdi nad tiri. Siemens-Alsromov vlak lebdi 1 cm nad tračnicami. Japonski Shinkansen potuje 10 cm nad tračnicami, predno pa doseže hitorst 100 km/h pa potuje po kolesih. Pri potovalni hitrosti ohlajeni utekočinjeni helij zmanj±uje izgubo energije v magnetnem polju. Evropski model uporablja navadne magnete, dopušča pa takojšen dvig nad tračnice.

Raziskave za Maglev so se pričele leta 1962 in do leta 1970 so bile pripravljene ±tudije o elektrodinamičnem lebdenju z uporabo superprevodnih magnetov. Prvo testiranje je bilo oprevljeno leta 1979, decembra 1989 pa je Maglev s tremi vagoni potoval s hitrostjo 352,4 km/h. Decembra 1997 je vlak MLX01 s posadko dosegel hitorst 531 km/h in brez posadke 550 km/h. Naslednje leto je bil uspe±no opravljen poskus dveh vlakov, ki sta se križala pri relativni hitorsti 966 km/h. Marca 1999 je vlak MLX01 s petimi vagoni in brez posadke potoval 548 km/h. Aprila pa je MLX01 s posadko in petimi vagoni postavil osupljiv hitrostni rekord 552 km/h.

Kako se zaustavi?

Visokohitrostni vlaki imajo dinamične zavore in tudi varnostne zavore. Prtljaµni vagoni so opremljeni s štirimi diski na os in pomožnimi zavornimi čevlji. Zavore na magnetno indukcijo na tirnicah načrtujejo za nasledje modele vlakov. Maglev se zaustavi s pomočjo superprevodnih magnetov, tako kot pri pospeševanju. Linije visokohitrostnih vlakov so popolnoma ograjene, tračnice pa so vzdrževane v brezhibnem stanju. Čeprav je µe pri±lo do iztirjenja, še ni bilo človeških žrtev v dveh desetletjih prevaµanja z visokohitrostnimi vlaki.

Pri visoki hitorsti je nemogoče prepoznavati signalizacijo ob progi. Vse signalne informacije se po±ilja na vlak preko tračnic naravnost na monitorje na vlaku v kabini vlakovodje. Večina funkcij je digitalno nadzorovanih tako, da je tak vlak dejansko prevozno sredstvo digitalne dobe.

The Eurostar
Vlak Eurostar proizvaja 12.200 kW moči in prevaža 766 potnikov s hitorstjo 300 km/h.

Po tračnicah zgodovine

Leta 1815 je parna lokomotiva Georgea Stephensona potovala po progi z medtirno razdaljo 1,42m. Kasneje je bilo dodanih 1,3cm in nastala je standardna ±irina (1,44m).

Decembra leta 1830 je Best Friend of Charleston pripeljal kompozicijo vagonov po progi Železnice Južne Karoline in tako uvedel železni±ki promet v Ameriki.

Prva lokomotiva izdelana v Ameriki se je imenovala Tom Thumb (Palček Tom), ki jo je skonstuiral Peter Cooper.

Leta 1888 je Frank J. Sprague izdelal prvi električni tramvaj. Služila je na 19km dolgi progi v Richmondu, Virginia. Toda prve električne lokomotive so se pojavile šele leta 1895.

Prve Dieselske lokomotive so se pojavile leta 1925. Najhitrejši dieselski vlak je ruski TEP80, ki doseže hitorst 273 km/h.

Frencoski vlak TGV 001, ki ga poganja plinska turbina je 8. decembra 1972 dosegel največjo hitrost 318 km/h.

TGV Atlantique je 18 maja 1990 dosegel hitrost 515 km/h.

Aprila leta 1999 je japonski vlak Maglev s 5 vagoni postavil svetovni rekord s hitorstjo 552 km/h.

Izraz lokomotiva se uporablja samo za pogonske enote, ki se lahko odklopijo od ostale vlakovne kompozicije.

Shinkansen E2 train of Japan - pic copyright 1998 DAJ Fossett
Hitri vlak Shinkansen E2 povezuje Nagano s Tokijem
Foto avtorske pravice DAJ Fossett

Dvonadstropni reaktivci