БРЗИНЕ ВОЗОВА ОД НАСТАНКА ЖЕЛЕЗНИЦЕ ДО ДАНАС У СВЕТУ И КОД НАС

28/04/2022

Аутор: Предраг Ђурановић, дип. инж.

Прва парна локомотива конструктора Ричарда Тревитика под називом Locomotion 1804. године постигла је брзину од 8 км/ч током пробне вожње на индустријском колосеку дужине 15 км у Енглеској. После Тревитика, најуспешнији у конструкцији локомотиве био је Џорџ Стивенсон, који је своју прву локомотиву завршио 1814. године. Пробна вожња  обављена је 25. 07. 1814. на колосеку у руднику, где је локомотива брзином од 6,4 км/ч превезла 20 тона терета. Септембра 1825. године Стивенсон врши пробу пруге између Стоктона и Дарлингтона уз присуство многобројне публике. Какво је неповерење владало међу посматрачима говори чињеница да су они били уверени да ће локомотива експолодирати од „превелике брзинеˮ. Међутим, уместо експлозије локомотива је повукла 12 теретних и 22 путничка вагона, брзином од 19,2 км/ч и њоме је лично управљао Стивенсон. Четири године након тога Стивенсон је конструисао нову парну локомотиву која је достигла брзину од 56 км/ч на прузи Манчестер – Ливерпул. Касније, у наредним годинама, долази до наглог развоја железничког саобраћаја и од „опаснихˮ брзина од око 20 км/ч, дошло се до светских рекорда у брзини парних локомотива. Иако су постојале парне локомотиве које су се кретале и до 160 км/ч, у Немачкој су инжењери били први који су увидели предност аеродинамике, па су развили специјалне аеродинамичне додатке за стандардне парне локомотиве. Ове идеје довеле су до тога да модел локомотиве Borsig DRG-Series 05 002 1936. године, када је достигао брзину од 200,4 км/ч, постане најбржа парна локомотива на свету. Британци нису могли да се помире са овом чињеницом, па су  током тест вожње у јужном делу Енглеске, при мањој низбрдици, локомотивом популарно названом Малард, достигли брзину од 202,6 км/ч и тако поставили нову рекордну брзину за парну локомотиву који је на снази до данас. Американци су чак два пута тврдили да су оборили овај рекорд. То се први пут десило 1945. године, са легендарном парном локомотивом Pennsylvania Railroad Class S1, за коју је машиновођа  тврдио да је достигао брзину од чак 251 км/ч у пределу између Форт Вејна и Чикага. Три године касније још једна парна локомотива, Pennsylvania Railroad, овај пут модел Class Т1, достигла је, наводно, брзину од 225 км/ч, али, како у оба случаја није било кредибилних сведока, брзина Маларда још увек води као рекордна.

Пратећи ове трендове, српски инжењери и стручњаци запослени у београдској ложионици, године 1937. успели су да направе специјални аеродинамични оклоп на парној локомотиви серије ЈДЖ 01-101[1]. На овај начин модификовали су је, како би она могла да развије већу брзину од оне која јој је фабрички прописана. Овако јединствено конструисана аеродинамична локомотива, названа Летећи Београђан, на деоници пруге од Београда до Загреба постигла је рекордну брзину од 146 км/ч. Изабрана је пруга Београд – Загреб јер је била у бољем стању од оне која је водила ка југу земље, а и могла је да издржи већу брзину. Догађају су присуствовали и стручњаци из фабрике Ганц из Мађарске и Бреда из Италије, да би пратили ситуацију. То је тада била велика сензација, достигнута је рекордна брзина од 146 км/ч без вагона, а када је на локомотиву прикључено пет вагона, са 128 тона, она је достигла брзину од 122 км/ч. Претпоставља се да би локомотива постигла чак и већу брзину да је на пробној вожњи кориштена квалитетнија смеша угља. Овај рекорд важио је на железницама у Србији све до ове године, када је на прузи Нови Сад – Београд тест воз немачких железница достигао брзину од 201,5 км/ч.

Наредне године, 10. септембра, Југословенске државне железнице – Дирекција Суботица издају Објаву о саобраћају мађарског моторног воза Арпад између Будимпеште и Београда у периоду од 11. до 19. септембра, поводом одржавања београдског сајма. У њој, између осталог, пише: „Моторна кола имају осовински притисак од 12 тона, а њихова допуштена брзина је 110 км/сат… С обзиром на велику брзину ових возова и на опасност која иста представља, предузети потребне мере за редован и несметан саобраћај. Неосигуране путне прелазе треба посести по нарочитом службеникуˮ[2].

Уз објаву је приложен и ред вожње из ког се може утврдити да је возно време од Суботице до Београда износило два сата и четири минута, што је постало рекордно време вожње за путничке возове, а остало је недостижно све до данашњих дана. Као напомену треба истаћи да је пре затврања ове деонице, ради изградње пруге за возове великих брзина, возно време путничких возова било преко четири сата, а да је између Суботице и Новог Сада износило и преко два и по сата. Након тога, у Србији нису постизани посебни рекорди у брзини возова и њихова максимална брзина била је 120 км/ч, и то на малом броју деоница пруга све до данас.

Брзине су се повећавале и железница је имала интензиван развој све до педесетих и шездесетих година прошлог века, када је дошло до стагнације. Њу је изазвала масовна упореба аутомобила, пошто је људима било згодно да њих почну да користе уместо возова. Долази и до наглог развоја аутобуског саобраћаја, а затим и авионског саобраћаја, па они почињу да преузимају путнике. Тако је једно време железница интензивно губила путнике у трци са друмским и авионским саобраћајем и некима се чинило да је она ствар прошлости. Међутим, последњих година она доживљава свој препород, пошто је у светским оквирима толико технички напредовала да су брзине возова са некадашњих 100–160 км/ч повећане на 250, 300, 350 км/ч, а у експерименталним условима чак и до 600 км/ч. Овакве железнице за брзе возове тренутно гради више од 20 земаља у свету. Данас у Европи и свету развијене земље почињу све више да укључују железницу у реализацију масовног превоза робе и путника, тако да се појавила потреба за континуираним развојем железничког саобраћаја, нарочито у погледу брзине којим саобраћају данашњи возови. Овакви услови враћају путнике, али и робу, јер су брзина и време у савременом свету синоним за успешно и профитабилно пословање. Тренутно се реализује иницијатива Економски појас Пута свиле која има за циљ да се стари пут свиле, који су представљале утабане стазе и каравански путеви, ревитализује у нови пут свиле, који би чиниле савремене пруге за брзе теретнe возовe, а повезивали би Европу и Кину. План је да нови пут буде повезан мрежом пруга за возове великих брзина, предвиђено је да се на појединим деоницама потстижу брзине и преко 320 км/ч.

Ови трендови створили су услове да се појаве нова техничка решења која мењају функционисање железничког саобраћаја у самом његовом фундаменту. Тако су конструисани и возови који лебде – левитирају на магнетном пољу и у овом случају на прузи не постоје класичне шине. Све ово се дешава као одговор на потребе савременог човека да се велика растојања пређу за што краће време.

Издвојићемо истакнуте представнике возова великих брзина који саобраћају на конвенционалном систему садржаног од возова са точковима и стандарне пруге са праговима и шинама. То су француски ТЖВ[3] и АГВ[4], немачки ИЦЕ[5], шпански АВЕ[6], италијански Пендолино, јапански Шинкансен[7] и кинески Хармонија експрес.

Најпознатији воз велике брзине је ТЖВ и његов наследник АГВ, који су производ француске фабрике Алстом.

ТЖВ воз своју прву вожњу у редовном саобраћају обавио је на прузи од Париза до Лиона 27. септембра, сада већ давне 1981. године. Након тога, његов саобраћај проширен је на територију целе Француске. Воз држи светски брзински рекорд на конвенционалним железницама. Резултат успеха воза ТЖВ био је тај да су околне државе почеле да конструишу своје брзе возове по узору на њега. Први планови за израдњу пруга за возове великих брзина почели су 1960. године, само годину дана након почетка израдње јапанског Шинкансена. Први модели били су са гасним турбинама, које су након енергетске кризе 1973. године напуштене и сада се користе само возови са погоном на електричну енергију. Први прототип воза ТЖВ направљен је 1974. године и прешао је милион пробних километара. У пројекат се 1976. године укључује француска влада и финансира производњу ТЖВ возова и конструкцију пруга за возове великих брзина. Први воз за саобраћај на редовним линијама испоручен је француским железницама 25. априла 1980. године. ТЖВ возови саобраћају брзином до 320 км/ч, док је просечна брзина 263,3 км/ч. ТЖВ је 3. априла 2007. поставио нови светски рекорд у брзини на конвенционалним железницама током пробне вожње на деоници пруге између Париза и Стразбурга, који износи 574,8 км/ч. На самом почетку циљна група ових возова били су пословни људи као путници, јер се тим возом путује брже него осталим превозним средствима – до одређене раздаљине чак брже од авиона, када се укључи време чекирања пре полетања авиона и трансфера до и од аеродрома. Тако је он постао главно превозно средство на релацији дугој 300 км између Париза и Брисела, где саобраћа под називом Талис[8], пошто је Ер Франс укинуо летове између ова два града. Вожња од Брисела до Париза (Гар де Норт) траје један час и 25 минута, а највећа брзина коју постиже воз је 300 км/ч. Гарнитура Талиса је састављена од два типа ТЖВ возова. Поред Брисела саобраћају и на прузи АнтверпенХагРотердамАмстердамЛијежАхенКелн. ТЖВ је за кратко време постао врло популаран и прихваћен воз међу путницима, а данас се користе гарнитуре ТЖВ дуплекса, у два нивоа, „на спратˮ. Ови возови су развијени због потребе за превозом великог броја људи и због немогућности даљег продужења воза. На овај начин постиже се већи капацитет уз исту дужину воза. ТЖВ постоји у варијанти TGV La Poste, који се користи за превоз поштанских пошиљки, писама и штампе, што представља изузетак када су у питању возови великих брзина, пошто се они иначе искључиво користе у путничком саобраћају.

АГВ, или воз метак, јесте новији и веома револуционаран производ француске компаније Алстом. Поред велике брзине коју развија – до 360 км/ч, њега карактеришу поједине техничке и експлоатационе новине и особине које су први пут примењене. Главна иновација на возу АГВ јесте систем моторизованих вагона који се распростире дуж целог воза, уместо само напред и позади, што је била ранија пракса, а то је, према речима конструктора воза, знатно смањило цену енергије и одржавања. На челу воза уграђен је механизам који ублажава силу удара у случју чеоног судара два воза. Такође, воз има најмању могућу емисију угљен диоксида по путничком километру у односу на друге видове транспорта. Он емитује 2,2 г СО2, док аутобуски саобраћај емитује 30 г, аутомобили 115 г, а авионски чак 153 г по путничком километру. Овај воз има већи капацитет од свог претходника и направљен је специјално за извоз, пошто је на међународном тендеру победио ИЦЕ немачке компаније Siemens и супербрзи воз Zefiro канадске компаније Bombardier.

ИЦЕ возови су брзи возови који се производе у немачкој компанији Siemens, која је са њиховим развојем отпочела осамдесетих година прошлог века. Прве тест вожње вршене су 1985. године са тзв. ИЦЕ – Б возовима. Воз ИЦЕ је 1. маја 1988. године оборио рекорд са брзином од 406,9 км/ч, a ИЦЕ мрежа је званично отворена 29. маја 1991. године. Максималне брзине које се развијају у комерцијалном саобраћају крећу се од 310 до 370 км/ч. Ови возови се углавном користе у Немачкој, међутим у употреби су и у саобраћају са Швајцарском, Аустријом, Белгијом и Француском. Њих су за своје потребе набавиле шпанске, кинеске и руске железнице. У Русији ови возови саобраћају под називом Сапсан на релацији Москва – Санкт Петербург, брзином од 250 км/ч.

АВЕ возови, које користе шпанске железнице, настали су на платформи немачких ИЦЕ возова и производи их немачка компанија Siemens. Постижу максималну брзину од 300 км/ч у редовном саобраћају. Имају карактеристичан изглед пошто подсећају на змију са заобљеним пачјим кљуном налик авионској кабини, а у том делу воза налази се управљачница. Седишта у возу такође имају дизајн по угледу на авионска седишта. Прва линија пруге за возове великих брзина отворена је 1992. године између Мадрида и Севиље.  Иако се сматрало да та прва линија треба да повеже Мадрид и Барселону, у којој су се 1992. године одржавале Олимпијске игре, ипак је изабрана Севиља због одржавања Светске изложбе – Експо. Линија између Барселоне и Мадрида отворена је тек 2008. године. Раздаљину од 630 км брзи воз пређе за само два сата и 38 минута, и тако је путовање између ова два града скраћено за читава два сата. На тај начин ова железничка линија постала је озбиљан конкурент авионском саобраћају између ова два шпанска града.

Пендолино је италијански брзи воз са нагибном шасијом. Идеја за нагибне возове потиче из осамдесетих година 20. века. На почетку су то биле фиксне шасије, али са нагибним седиштима, што се није добро показало у пракси, тако да се приступило решењу да под нагибом буде цела шасија, што се и данас користи. Први прототипови ових возова направљени су 1975. године, а до 1987. године италијанске железнице имале су у саобраћају комплетну серију Пендолина. У почетку је ове возове производио италијански Фијат, а од 2002. године комплетну производњу преузима француска фабрика Алстом. Пендолино возови користе се у земљама средње и западне ЕвропеИталија, Шпанија, Словенија, Швајцарска, Чешка, Пољска, Британија и Финска. Такође, и Кина је наручила одређени контигент ових возова, а за њихову примену заинтересована је и Румунија.

Шинкансен представља јапанско чудо технике које се употребљава још од шездесетих година прошлог века и тако је Јапан постао прва земља у свету која је градила посебне пруге за возове великих брзина. На ово је у великој мери утицала историја развоја железнице у Јапану. Како се четири главна острва Јапана протежу на 3.000 км раздаљине, путовања између главних градова била су сувише дуга и често мучна. Крајем  19. века, тачније 1889. године, путовање возом од Токија до Осаке трајало је читавих 16,5 сати. Захваљујући Шинкансену, од 1965. године за то путовање било је потребно само три сата и десет минута. У почетку се Шинкансен кретао брзином од 200 км/ч, док се данашњи возови у редовном саобраћају крећу брзином од 300 до 360 км/ч, а у експерименталним условима достижу брзину од чак 443 км/ч. Шинкансен је, у суштини, мрежа возова за велике брзине у Јапану која је у власништву пет компанија из Групе јапанских железница (JR). Откако је пуштена у промет 1964. године,  мрежа се проширила на преко 2.700 километара и повезује већину великих градова на острвима Хокаидо, Хоншу и Кјушу. Због велике брзине и дизајна, Шинкансен је познат по популараном надимаку: „воз–метак”. Он је изузетно поуздан и безбедан воз, пошто је у току протеклих шездесетак година превезао преко десет милијарди путника, а да при томе ниједна особа није настрадала услед судара или искакања воза из шина. Такође, он је постигао значајан допринос пословању, економији, друштву, животној средини и култури у Јапану. Примена Шинкансена, нарочито у појасу Таихеијо мегалополиса (од Фукуоке до Токија), довела је до смањења оптерећења саобраћајница, које је настало због загушења регионалног транспорта. Такође, повећана је приступачност уз минимално заузеће земљишта, а постигнут је и позитиван економски ефекат, пошто је систем Шинкансена сам себе исплатио и постао рентабилан. Добра повезаност позитивно је утицала на развој руралних области, пошто без постојања Шинкансена оне би остале превише удаљене од великих градова и тако би заостајале у развоју. Све ово било је изводљиво јер је железница већ била популарно превозно средство у Јапану и није било тешко привући људе да је масовно користе као примарно превозно средство. Јапански возови су пословично познати по својој тачности, тако је 1997. године забележена рекордна тачност, пошто је просечно кашњење Шинкансена било свега 18 секунди. Објављено је да је 2014. године просечно кашњење Шинкансена било само 54 секунде, што га чини изузетно тачним и поузданим. Кашњења су углавном резултат непредвидивих узрока, првенствено земљотреса и других елементарних непогода. Увођење Шинкансен возова био је несумњиво мудар потез, који је током прве три године довео до 100 милиона путника, а то потврђује и чињеница да је и у данашње време Токаидо Шинкансен најпрометнија брза пруга у свету.

Хармонија експрес, кинески воз велике брзине, пуштен је у саобраћај 2009. године на прузи између градова Вухан и Гуангџоу. На основу података кинеског министарства за железнице, трасу дужине од 1.069 км између градова две кинеске провинције, овај брзи воз прелази за само три сата у односу на досадашњих безмало једанаест сати, колико су путовали класични возови. Просечна брзина овог воза је 350 км/ч, при чему највећа постигнута брзина на овој релацији износи 394,2 км/ч. То га сврстава у најбржи воз на свету који користи конвенционалне колосеке са шинама и праговима. Пуштањем у саобраћај овог воза Кина је претекла немачке, француске и јапанске конкуренте у брзини на железници. Просечна брзина супербрзих возова у Немачкој је 232 км/ч, у Јапану 243 км/ч,  а у Француској 277 км/ч. Након ове релације, Кина интензивно гради и проширује железничку инфраструктуру за возове великих брзина и може се слободно констатовати да је тренутно Кина водећа земља у свету по том питању.

Када су у питању магнетне железнице, данас постоје два представника: јапански МАГЛЕВ (магнетна левитација) и немачки Трансрапид. Прва пруга која је функционисала на принципу магнетне левитације и имала комерцијалну употребу изграђена је 1985. године у Бирмигену у Великој Британији. Била је дугачка 600 м и повезивала је аеродром са оближњом железничком станицом. Међутим, затворена је након једанаест година због великих трошкова и проблема у одржавању. Главна препрека примени ових возова је изузетно скупа инфраструктура.

МАГЛЕВ су јапански возови који левитирају уз помоћ суперпроводљивости[9] магнета. Ови возови левитирају на висини од 10 цм и имају гумене точкове, на којима се воз креће док не достигне довољну брзину за левитацију. Овај воз је поставио рекорд од 581 км/ч на пробној вожњи са дванаест чланова посаде.

Трансрапид је немачки воз немачког произвођача Siemens који лебди на магнетном јастуку без контакта са подлогом, што значи без икаквог трења, тако да немају потребу за точковима и цилиндрима. Предности су јасне, нема механичких склопова и отпора трења са подлогом, али велика мана је јако скупа инфраструктура за овај тип воза. Тренутно се овакав тип воза користи само у Кини на деоницама у дужини од 30 км, које повезују центар Шангаја са новим шангајским аеродромом у Пудонгу. Оперативна брзина је 431 км/ч, а време путовања је седам минута и 20 секунди. Рекордна брзина коју је постигао овај воз износила је 501 км/ч.

Србија се од марта ове године коначно прикључила великој породици земаља, које већ деценијама користе возове великих брзина. То се десило захваљујући пуштању у саобраћај деонице пруге Београд – Нови Сад, на којој саобраћа воз Соко брзином од 200 км/ч. Употреба брзих возова доводи до смањења загушења на аутопутевима, смањења саобраћајних несрећа, али и до смањења загађења животне средине, што је изузетно важно.

 

 

 

Литертаура:

  1. Грујић Милан, Бундало Зоран. Железнице Србије – 120, 130, 150 година. ЖЕЛНИД, Београд 2004.
  2. Николић Јездимир. Историја железница Србије, Војводине, Црне Горе и Косова. Завод за НИПД ЈЖ, Београд 1980.
  1. Чонкић Милорад. 100 година железница у Војводини. НИН, Београд 1958.
  1. http://www.novosti.rs
  2. https://www.ekapija.com
  1. https://mondo.rs
  2. https://www.pressserbia.com
  1. https://nestvarnoastvarno.rs
  1. https://sr.wikipedia.org/

[1] ЈДЖ/ЈЖ серија 01 је парна локомотива са прегрејаном паром за вучу брзих и путничких возова. На српским и југословенским железницама била је у употреби од 1912. до 1985. године. Производила се у немачким фабрикама Шварцкопф Берлин и Машинефабрик Карлсруе, од 1912. до 1923. године. Ове локомотиве су имале популаран назив Хиљадарка.

[2] Објава „Дˮ број 106, ЈДЖ – Дирекција Суботица, бр. 47415-II-1938 од 10. 09. 1938.

[3] TGV – франц. Trains à Grande Vitesse – воз за велике брзине

[4] AGV – франц. Automotrice à Grande Vitesse – воз за велике брзине – „воз метакˮ

[5] ICE – енгл. IntercityExpressмеђуградски експрес – немачки брзи возови

[6] AVE – шпански Alta Velocidad Española – брзи возови Шпаније

[7] Шинкансен  – јпн. 新幹線  у дословном преводу значи:  „нова магистрала”

[8] Талис – франц. Thalys – брзи воз који саобраћа на релацији ПаризБрисел

[9] Суперпроводљивост је појава протицања струје кроз проводник без губитака.

 

 

 

 

Остави коментар

Ваш коментар ће бити проверен пре објављивања