Autor: Predrag Đuranović, dip. inž.
Prva parna lokomotiva konstruktora Ričarda Trevitika pod nazivom Locomotion 1804. godine postigla je brzinu od 8 km/č tokom probne vožnje na industrijskom koloseku dužine 15 km u Engleskoj. Posle Trevitika, najuspešniji u konstrukciji lokomotive bio je DŽordž Stivenson, koji je svoju prvu lokomotivu završio 1814. godine. Probna vožnja obavljena je 25. 07. 1814. na koloseku u rudniku, gde je lokomotiva brzinom od 6,4 km/č prevezla 20 tona tereta. Septembra 1825. godine Stivenson vrši probu pruge između Stoktona i Darlingtona uz prisustvo mnogobrojne publike. Kakvo je nepoverenje vladalo među posmatračima govori činjenica da su oni bili uvereni da će lokomotiva eksplodirati od „prevelike brzineˮ. Međutim, umesto eksplozije lokomotiva je povukla 12 teretnih i 22 putnička vagona, brzinom od 19,2 km/č i njome je lično upravljao Stivenson. Četiri godine nakon toga Stivenson je konstruisao novu parnu lokomotivu koja je dostigla brzinu od 56 km/č na pruzi Mančester – Liverpul. Kasnije, u narednim godinama, dolazi do naglog razvoja železničkog saobraćaja i od „opasnihˮ brzina od oko 20 km/č, došlo se do svetskih rekorda u brzini parnih lokomotiva. Iako su postojale parne lokomotive koje su se kretale i do 160 km/č, u Nemačkoj su inženjeri bili prvi koji su uvideli prednost aerodinamike, pa su razvili specijalne aerodinamične dodatke za standardne parne lokomotive. Ove ideje dovele su do toga da model lokomotive Borsig DRG-Series 05 002 1936. godine, kada je dostigao brzinu od 200,4 km/č, postane najbrža parna lokomotiva na svetu. Britanci nisu mogli da se pomire sa ovom činjenicom, pa su tokom test vožnje u južnom delu Engleske, pri manjoj nizbrdici, lokomotivom popularno nazvanom Malard, dostigli brzinu od 202,6 km/č i tako postavili novu rekordnu brzinu za parnu lokomotivu koji je na snazi do danas. Amerikanci su čak dva puta tvrdili da su oborili ovaj rekord. To se prvi put desilo 1945. godine, sa legendarnom parnom lokomotivom Pennsylvania Railroad Class S1, za koju je mašinovođa tvrdio da je dostigao brzinu od čak 251 km/č u predelu između Fort Vejna i Čikaga. Tri godine kasnije još jedna parna lokomotiva, Pennsylvania Railroad, ovaj put model Class T1, dostigla je, navodno, brzinu od 225 km/č, ali, kako u oba slučaja nije bilo kredibilnih svedoka, brzina Malarda još uvek vodi kao rekordna.
Prateći ove trendove, srpski inženjeri i stručnjaci zaposleni u beogradskoj ložionici, godine 1937. uspeli su da naprave specijalni aerodinamični oklop na parnoj lokomotivi serije JDŽ 01-101[1]. Na ovaj način modifikovali su je, kako bi ona mogla da razvije veću brzinu od one koja joj je fabrički propisana. Ovako jedinstveno konstruisana aerodinamična lokomotiva, nazvana Leteći Beograđan, na deonici pruge od Beograda do Zagreba postigla je rekordnu brzinu od 146 km/č. Izabrana je pruga Beograd – Zagreb jer je bila u boljem stanju od one koja je vodila ka jugu zemlje, a i mogla je da izdrži veću brzinu. Događaju su prisustvovali i stručnjaci iz fabrike Ganc iz Mađarske i Breda iz Italije, da bi pratili situaciju. To je tada bila velika senzacija, dostignuta je rekordna brzina od 146 km/č bez vagona, a kada je na lokomotivu priključeno pet vagona, sa 128 tona, ona je dostigla brzinu od 122 km/č. Pretpostavlja se da bi lokomotiva postigla čak i veću brzinu da je na probnoj vožnji korištena kvalitetnija smeša uglja. Ovaj rekord važio je na železnicama u Srbiji sve do ove godine, kada je na pruzi Novi Sad – Beograd test voz nemačkih železnica dostigao brzinu od 201,5 km/č.
Naredne godine, 10. septembra, Jugoslovenske državne železnice – Direkcija Subotica izdaju Objavu o saobraćaju mađarskog motornog voza Arpad između Budimpešte i Beograda u periodu od 11. do 19. septembra, povodom održavanja beogradskog sajma. U njoj, između ostalog, piše: „Motorna kola imaju osovinski pritisak od 12 tona, a njihova dopuštena brzina je 110 km/sat… S obzirom na veliku brzinu ovih vozova i na opasnost koja ista predstavlja, preduzeti potrebne mere za redovan i nesmetan saobraćaj. Neosigurane putne prelaze treba posesti po naročitom službenikuˮ[2].
Uz objavu je priložen i red vožnje iz kog se može utvrditi da je vozno vreme od Subotice do Beograda iznosilo dva sata i četiri minuta, što je postalo rekordno vreme vožnje za putničke vozove, a ostalo je nedostižno sve do današnjih dana. Kao napomenu treba istaći da je pre zatvaranja ove deonice, radi izgradnje pruge za vozove velikih brzina, vozno vreme putničkih vozova bilo preko četiri sata, a da je između Subotice i Novog Sada iznosilo i preko dva i po sata. Nakon toga, u Srbiji nisu postizani posebni rekordi u brzini vozova i njihova maksimalna brzina bila je 120 km/č, i to na malom broju deonica pruga sve do danas.
Brzine su se povećavale i železnica je imala intenzivan razvoj sve do pedesetih i šezdesetih godina prošlog veka, kada je došlo do stagnacije. NJu je izazvala masovna upotreba automobila, pošto je ljudima bilo zgodno da njih počnu da koriste umesto vozova. Dolazi i do naglog razvoja autobuskog saobraćaja, a zatim i avionskog saobraćaja, pa oni počinju da preuzimaju putnike. Tako je jedno vreme železnica intenzivno gubila putnike u trci sa drumskim i avionskim saobraćajem i nekima se činilo da je ona stvar prošlosti. Međutim, poslednjih godina ona doživljava svoj preporod, pošto je u svetskim okvirima toliko tehnički napredovala da su brzine vozova sa nekadašnjih 100–160 km/č povećane na 250, 300, 350 km/č, a u eksperimentalnim uslovima čak i do 600 km/č. Ovakve železnice za brze vozove trenutno gradi više od 20 zemalja u svetu. Danas u Evropi i svetu razvijene zemlje počinju sve više da uključuju železnicu u realizaciju masovnog prevoza robe i putnika, tako da se pojavila potreba za kontinuiranim razvojem železničkog saobraćaja, naročito u pogledu brzine kojim saobraćaju današnji vozovi. Ovakvi uslovi vraćaju putnike, ali i robu, jer su brzina i vreme u savremenom svetu sinonim za uspešno i profitabilno poslovanje. Trenutno se realizuje inicijativa Ekonomski pojas Puta svile koja ima za cilj da se stari put svile, koji su predstavljale utabane staze i karavanski putevi, revitalizuje u novi put svile, koji bi činile savremene pruge za brze teretne vozove, a povezivali bi Evropu i Kinu. Plan je da novi put bude povezan mrežom pruga za vozove velikih brzina, predviđeno je da se na pojedinim deonicama postižu brzine i preko 320 km/č.
Ovi trendovi stvorili su uslove da se pojave nova tehnička rešenja koja menjaju funkcionisanje železničkog saobraćaja u samom njegovom fundamentu. Tako su konstruisani i vozovi koji lebde – levitiraju na magnetnom polju i u ovom slučaju na pruzi ne postoje klasične šine. Sve ovo se dešava kao odgovor na potrebe savremenog čoveka da se velika rastojanja pređu za što kraće vreme.
Izdvojićemo istaknute predstavnike vozova velikih brzina koji saobraćaju na konvencionalnom sistemu sadržanog od vozova sa točkovima i standardne pruge sa pragovima i šinama. To su francuski TŽV[3] i AGV[4], nemački ICE[5], španski AVE[6], italijanski Pendolino, japanski Šinkansen[7] i kineski Harmonija ekspres.
Najpoznatiji voz velike brzine je TŽV i njegov naslednik AGV, koji su proizvod francuske fabrike Alstom.
TŽV voz svoju prvu vožnju u redovnom saobraćaju obavio je na pruzi od Pariza do Liona 27. septembra, sada već davne 1981. godine. Nakon toga, njegov saobraćaj proširen je na teritoriju cele Francuske. Voz drži svetski brzinski rekord na konvencionalnim železnicama. Rezultat uspeha voza TŽV bio je taj da su okolne države počele da konstruišu svoje brze vozove po uzoru na njega. Prvi planovi za izgradnju pruga za vozove velikih brzina počeli su 1960. godine, samo godinu dana nakon početka izgradnje japanskog Šinkansena. Prvi modeli bili su sa gasnim turbinama, koje su nakon energetske krize 1973. godine napuštene i sada se koriste samo vozovi sa pogonom na električnu energiju. Prvi prototip voza TŽV napravljen je 1974. godine i prešao je milion probnih kilometara. U projekat se 1976. godine uključuje francuska vlada i finansira proizvodnju TŽV vozova i konstrukciju pruga za vozove velikih brzina. Prvi voz za saobraćaj na redovnim linijama isporučen je francuskim železnicama 25. aprila 1980. godine. TŽV vozovi saobraćaju brzinom do 320 km/č, dok je prosečna brzina 263,3 km/č. TŽV je 3. aprila 2007. postavio novi svetski rekord u brzini na konvencionalnim železnicama tokom probne vožnje na deonici pruge između Pariza i Strazburga, koji iznosi 574,8 km/č. Na samom početku ciljna grupa ovih vozova bili su poslovni ljudi kao putnici, jer se tim vozom putuje brže nego ostalim prevoznim sredstvima – do određene razdaljine čak brže od aviona, kada se uključi vreme čekiranja pre poletanja aviona i transfera do i od aerodroma. Tako je on postao glavno prevozno sredstvo na relaciji dugoj 300 km između Pariza i Brisela, gde saobraća pod nazivom Talis[8], pošto je Er Frans ukinuo letove između ova dva grada. Vožnja od Brisela do Pariza (Gar de Nort) traje jedan čas i 25 minuta, a najveća brzina koju postiže voz je 300 km/č. Garnitura Talisa je sastavljena od dva tipa TŽV vozova. Pored Brisela saobraćaju i na pruzi Antverpen – Hag – Roterdam – Amsterdam – Lijež – Ahen – Keln. TŽV je za kratko vreme postao vrlo popularan i prihvaćen voz među putnicima, a danas se koriste garniture TŽV dupleksa, u dva nivoa, „na spratˮ. Ovi vozovi su razvijeni zbog potrebe za prevozom velikog broja ljudi i zbog nemogućnosti daljeg produženja voza. Na ovaj način postiže se veći kapacitet uz istu dužinu voza. TŽV postoji u varijanti TGV La Poste, koji se koristi za prevoz poštanskih pošiljki, pisama i štampe, što predstavlja izuzetak kada su u pitanju vozovi velikih brzina, pošto se oni inače isključivo koriste u putničkom saobraćaju.
AGV, ili voz metak, jeste noviji i veoma revolucionaran proizvod francuske kompanije Alstom. Pored velike brzine koju razvija – do 360 km/č, njega karakterišu pojedine tehničke i eksploatacione novine i osobine koje su prvi put primenjene. Glavna inovacija na vozu AGV jeste sistem motorizovanih vagona koji se rasprostire duž celog voza, umesto samo napred i pozadi, što je bila ranija praksa, a to je, prema rečima konstruktora voza, znatno smanjilo cenu energije i održavanja. Na čelu voza ugrađen je mehanizam koji ublažava silu udara u slučaju čeonog sudara dva voza. Takođe, voz ima najmanju moguću emisiju ugljen dioksida po putničkom kilometru u odnosu na druge vidove transporta. On emituje 2,2 g SO2, dok autobuski saobraćaj emituje 30 g, automobili 115 g, a avionski čak 153 g po putničkom kilometru. Ovaj voz ima veći kapacitet od svog prethodnika i napravljen je specijalno za izvoz, pošto je na međunarodnom tenderu pobedio ICE nemačke kompanije Siemens i superbrzi voz Zefiro kanadske kompanije Bombardier.
ICE vozovi su brzi vozovi koji se proizvode u nemačkoj kompaniji Siemens, koja je sa njihovim razvojem otpočela osamdesetih godina prošlog veka. Prve test vožnje vršene su 1985. godine sa tzv. ICE – B vozovima. Voz ICE je 1. maja 1988. godine oborio rekord sa brzinom od 406,9 km/č, a ICE mreža je zvanično otvorena 29. maja 1991. godine. Maksimalne brzine koje se razvijaju u komercijalnom saobraćaju kreću se od 310 do 370 km/č. Ovi vozovi se uglavnom koriste u Nemačkoj, međutim u upotrebi su i u saobraćaju sa Švajcarskom, Austrijom, Belgijom i Francuskom. NJih su za svoje potrebe nabavile španske, kineske i ruske železnice. U Rusiji ovi vozovi saobraćaju pod nazivom Sapsan na relaciji Moskva – Sankt Peterburg, brzinom od 250 km/č.
AVE vozovi, koje koriste španske železnice, nastali su na platformi nemačkih ICE vozova i proizvodi ih nemačka kompanija Siemens. Postižu maksimalnu brzinu od 300 km/č u redovnom saobraćaju. Imaju karakterističan izgled pošto podsećaju na zmiju sa zaobljenim pačjim kljunom nalik avionskoj kabini, a u tom delu voza nalazi se upravljačnica. Sedišta u vozu takođe imaju dizajn po ugledu na avionska sedišta. Prva linija pruge za vozove velikih brzina otvorena je 1992. godine između Madrida i Sevilje. Iako se smatralo da ta prva linija treba da poveže Madrid i Barselonu, u kojoj su se 1992. godine održavale Olimpijske igre, ipak je izabrana Sevilja zbog održavanja Svetske izložbe – Ekspo. Linija između Barselone i Madrida otvorena je tek 2008. godine. Razdaljinu od 630 km brzi voz pređe za samo dva sata i 38 minuta, i tako je putovanje između ova dva grada skraćeno za čitava dva sata. Na taj način ova železnička linija postala je ozbiljan konkurent avionskom saobraćaju između ova dva španska grada.
Pendolino je italijanski brzi voz sa nagibnom šasijom. Ideja za nagibne vozove potiče iz osamdesetih godina 20. veka. Na početku su to bile fiksne šasije, ali sa nagibnim sedištima, što se nije dobro pokazalo u praksi, tako da se pristupilo rešenju da pod nagibom bude cela šasija, što se i danas koristi. Prvi prototipovi ovih vozova napravljeni su 1975. godine, a do 1987. godine italijanske železnice imale su u saobraćaju kompletnu seriju Pendolina. U početku je ove vozove proizvodio italijanski Fijat, a od 2002. godine kompletnu proizvodnju preuzima francuska fabrika Alstom. Pendolino vozovi koriste se u zemljama srednje i zapadne Evrope – Italija, Španija, Slovenija, Švajcarska, Češka, Poljska, Britanija i Finska. Takođe, i Kina je naručila određeni kontigent ovih vozova, a za njihovu primenu zainteresovana je i Rumunija.
Šinkansen predstavlja japansko čudo tehnike koje se upotrebljava još od šezdesetih godina prošlog veka i tako je Japan postao prva zemlja u svetu koja je gradila posebne pruge za vozove velikih brzina. Na ovo je u velikoj meri uticala istorija razvoja železnice u Japanu. Kako se četiri glavna ostrva Japana protežu na 3.000 km razdaljine, putovanja između glavnih gradova bila su suviše duga i često mučna. Krajem 19. veka, tačnije 1889. godine, putovanje vozom od Tokija do Osake trajalo je čitavih 16,5 sati. Zahvaljujući Šinkansenu, od 1965. godine za to putovanje bilo je potrebno samo tri sata i deset minuta. U početku se Šinkansen kretao brzinom od 200 km/č, dok se današnji vozovi u redovnom saobraćaju kreću brzinom od 300 do 360 km/č, a u eksperimentalnim uslovima dostižu brzinu od čak 443 km/č. Šinkansen je, u suštini, mreža vozova za velike brzine u Japanu koja je u vlasništvu pet kompanija iz Grupe japanskih železnica (JR). Otkako je puštena u promet 1964. godine, mreža se proširila na preko 2.700 kilometara i povezuje većinu velikih gradova na ostrvima Hokaido, Honšu i Kjušu. Zbog velike brzine i dizajna, Šinkansen je poznat po popularnom nadimaku: „voz–metak”. On je izuzetno pouzdan i bezbedan voz, pošto je u toku proteklih šezdesetak godina prevezao preko deset milijardi putnika, a da pri tome nijedna osoba nije nastradala usled sudara ili iskakanja voza iz šina. Takođe, on je postigao značajan doprinos poslovanju, ekonomiji, društvu, životnoj sredini i kulturi u Japanu. Primena Šinkansena, naročito u pojasu Taiheijo megalopolisa (od Fukuoke do Tokija), dovela je do smanjenja opterećenja saobraćajnica, koje je nastalo zbog zagušenja regionalnog transporta. Takođe, povećana je pristupačnost uz minimalno zauzeće zemljišta, a postignut je i pozitivan ekonomski efekat, pošto je sistem Šinkansena sam sebe isplatio i postao rentabilan. Dobra povezanost pozitivno je uticala na razvoj ruralnih oblasti, pošto bez postojanja Šinkansena one bi ostale previše udaljene od velikih gradova i tako bi zaostajale u razvoju. Sve ovo bilo je izvodljivo jer je železnica već bila popularno prevozno sredstvo u Japanu i nije bilo teško privući ljude da je masovno koriste kao primarno prevozno sredstvo. Japanski vozovi su poslovično poznati po svojoj tačnosti, tako je 1997. godine zabeležena rekordna tačnost, pošto je prosečno kašnjenje Šinkansena bilo svega 18 sekundi. Objavljeno je da je 2014. godine prosečno kašnjenje Šinkansena bilo samo 54 sekunde, što ga čini izuzetno tačnim i pouzdanim. Kašnjenja su uglavnom rezultat nepredvidivih uzroka, prvenstveno zemljotresa i drugih elementarnih nepogoda. Uvođenje Šinkansen vozova bio je nesumnjivo mudar potez, koji je tokom prve tri godine doveo do 100 miliona putnika, a to potvrđuje i činjenica da je i u današnje vreme Tokaido Šinkansen najprometnija brza pruga u svetu.
Harmonija ekspres, kineski voz velike brzine, pušten je u saobraćaj 2009. godine na pruzi između gradova Vuhan i Guangdžou. Na osnovu podataka kineskog ministarstva za železnice, trasu dužine od 1.069 km između gradova dve kineske provincije, ovaj brzi voz prelazi za samo tri sata u odnosu na dosadašnjih bezmalo jedanaest sati, koliko su putovali klasični vozovi. Prosečna brzina ovog voza je 350 km/č, pri čemu najveća postignuta brzina na ovoj relaciji iznosi 394,2 km/č. To ga svrstava u najbrži voz na svetu koji koristi konvencionalne koloseke sa šinama i pragovima. Puštanjem u saobraćaj ovog voza Kina je pretekla nemačke, francuske i japanske konkurente u brzini na železnici. Prosečna brzina superbrzih vozova u Nemačkoj je 232 km/č, u Japanu 243 km/č, a u Francuskoj 277 km/č. Nakon ove relacije, Kina intenzivno gradi i proširuje železničku infrastrukturu za vozove velikih brzina i može se slobodno konstatovati da je trenutno Kina vodeća zemlja u svetu po tom pitanju.
Kada su u pitanju magnetne železnice, danas postoje dva predstavnika: japanski MAGLEV (magnetna levitacija) i nemački Transrapid. Prva pruga koja je funkcionisala na principu magnetne levitacije i imala komercijalnu upotrebu izgrađena je 1985. godine u Birmigenu u Velikoj Britaniji. Bila je dugačka 600 m i povezivala je aerodrom sa obližnjom železničkom stanicom. Međutim, zatvorena je nakon jedanaest godina zbog velikih troškova i problema u održavanju. Glavna prepreka primeni ovih vozova je izuzetno skupa infrastruktura.
MAGLEV su japanski vozovi koji levitiraju uz pomoć superprovodljivosti[9] magneta. Ovi vozovi levitiraju na visini od 10 cm i imaju gumene točkove, na kojima se voz kreće dok ne dostigne dovoljnu brzinu za levitaciju. Ovaj voz je postavio rekord od 581 km/č na probnoj vožnji sa dvanaest članova posade.
Transrapid je nemački voz nemačkog proizvođača Siemens koji lebdi na magnetnom jastuku bez kontakta sa podlogom, što znači bez ikakvog trenja, tako da nemaju potrebu za točkovima i cilindrima. Prednosti su jasne, nema mehaničkih sklopova i otpora trenja sa podlogom, ali velika mana je jako skupa infrastruktura za ovaj tip voza. Trenutno se ovakav tip voza koristi samo u Kini na deonicama u dužini od 30 km, koje povezuju centar Šangaja sa novim šangajskim aerodromom u Pudongu. Operativna brzina je 431 km/č, a vreme putovanja je sedam minuta i 20 sekundi. Rekordna brzina koju je postigao ovaj voz iznosila je 501 km/č.
Srbija se od marta ove godine konačno priključila velikoj porodici zemalja, koje već decenijama koriste vozove velikih brzina. To se desilo zahvaljujući puštanju u saobraćaj deonice pruge Beograd – Novi Sad, na kojoj saobraća voz Soko brzinom od 200 km/č. Upotreba brzih vozova dovodi do smanjenja zagušenja na autoputevima, smanjenja saobraćajnih nesreća, ali i do smanjenja zagađenja životne sredine, što je izuzetno važno.
Literatura:
- Grujić Milan, Bundalo Zoran. Železnice Srbije – 120, 130, 150 godina. ŽELNID, Beograd 2004.
- Nikolić Jezdimir. Istorija železnica Srbije, Vojvodine, Crne Gore i Kosova. Zavod za NIPD JŽ, Beograd 1980.
- Čonkić Milorad. 100 godina železnica u Vojvodini. NIN, Beograd 1958.
- http://www.novosti.rs
- https://www.ekapija.com
- https://mondo.rs
- https://www.pressserbia.com
- https://nestvarnoastvarno.rs
- https://sr.wikipedia.org/
[1] JDŽ/JŽ serija 01 je parna lokomotiva sa pregrejanom parom za vuču brzih i putničkih vozova. Na srpskim i jugoslovenskim železnicama bila je u upotrebi od 1912. do 1985. godine. Proizvodila se u nemačkim fabrikama Švarckopf Berlin i Mašinefabrik Karlsrue, od 1912. do 1923. godine. Ove lokomotive su imale popularan naziv Hiljadarka.
[2] Objava „Dˮ broj 106, JDŽ – Direkcija Subotica, br. 47415-II-1938 od 10. 09. 1938.
[3] TGV – franc. Trains à Grande Vitesse – voz za velike brzine
[4] AGV – franc. Automotrice à Grande Vitesse – voz za velike brzine – „voz metakˮ
[5] ICE – engl. Intercity–Express – međugradski ekspres – nemački brzi vozovi
[6] AVE – španski Alta Velocidad Española – brzi vozovi Španije
[7] Šinkansen – jpn. 新幹線 u doslovnom prevodu znači: „nova magistrala”
[8] Talis – franc. Thalys – brzi voz koji saobraća na relaciji Pariz — Brisel
[9] Superprovodljivost je pojava proticanja struje kroz provodnik bez gubitaka.
Ostavi komentar