Innowacje w konstrukcji pojazdów szynowych – pociąg Velaro Novo

Nowym generacjom pojazdów szynowych stawiane są konkretne cele, które można wyrazić w postaci określonych korzyści ekonomicznych. Przykładem może być nowa platforma pociągu dużych prędkości Velaro Novo, nad którą prace badawczo-rozwojowe w Siemens Mobility rozpoczęto w 2014 roku, projekt koncepcyjny wykonano w 2016 roku a testowy pojazd w 2018 roku.

Wprowadzenie do eksploatacji pociągu Velaro Novo planowane jest w 2022 roku. Postanowiono osiągnąć następujące cele:

• Zmniejszenie ceny pociągu o 30%,
• Zmniejszenie kosztów utrzymania o 35%,
• Powiększenie powierzchni dostępnej dla pasażerów o 10%,
• Zmniejszenie zużycia energii o 35%,
• Zmniejszenie masy pociągu o 15%.

Jak udało się to zrobić?

• Zastosowanie konstrukcji aluminiowej zgrzewanej tarciowo z przemieszaniem (FSW) pozwala zmniejszyć grubość zastosowanych profili aluminiowych i jednocześnie zapewnić złącza wolne od porowatości i wewnętrznych naprężeń i pęcherzy występujących podczas tradycyjnego spawania w wysokiej temperaturze w osłonie gazowej z dodatkowym spoiwem.
• Konstrukcja pudła jest bardziej wytrzymała i mniej podatna na pęknięcia, a przede wszystkim lżejsza o 25% od masy pudła pociągu ICx.
• Nakład pracy na wykonanie pudła w tej technologii jest mniejszy o 20% od nakładu pracy na wykonanie pudła w tradycyjnej technologii.
• Cieńsze profile aluminiowe pozwalają na wydłużenie wagonu do 27 750 mm (przy jego szerokości zewnętrznej 2 880 mm i zachowaniu skrajni taboru) przy zachowaniu szerokości wewnętrznej 2 660 mm z przejściem pomiędzy podwójnymi siedzeniami drugiej klasy o szerokości 535 mm.
• Dzięki temu oraz przeniesieniu wszystkich urządzeń technicznych z wnętrza wagonu pod jego spód można pomieścić o 10% więcej pasażerów w stosunku do wagonu pociągu ICx.

Dwustumetrowy pociąg Velaro Novo będzie składał się z 7 wagonów w odróżnieniu od tej samej długości pociągu ICx złożonego z 8 wagonów

Mniejsza liczba wózków (14 zamiast 16) bez zwiększania nacisków na osie ma wpływ na zmniejszenie masy pociągów oraz kosztów utrzymania pojazdu oraz infrastruktury.

W celu zmniejszenia oporów powietrza, szczególnie istotnych dla eksploatacji pociągu z prędkością 360km/h, zastosowano aerodynamiczną zabudowę dachu pociągu zmniejszając tym samym opór powietrza o 10% oraz aerodynamiczną osłonę wózków zmniejszającą opór powietrza o dalsze 15%.

Wózek innowacyjnego pociągu jest w pełni „inteligentny”. Na bieżąco są monitorowane i rejestrowane parametry wszystkich kluczowych jego elementów umożliwiając w ten sposób prowadzenie systemu predykcyjnego utrzymania. Śledzona jest praca i stan łożysk, sprężyn I i II stopnia zawieszenia, kół (średnica, nacisk, stan powierzchni tocznej, profilu obrzeża, odchylenie geometrii od kształtu kołowego), silników trakcyjnych, ramy wózka, urządzeń antypoślizgowych, poduszek powietrznych, hydraulicznych tłumików drgań, osi.

Zwiększono przebiegi między naprawcze z 8300 km (ICx) do 18000 km. W projektowaniu Velaro Novo wykorzystano wszystkie doświadczenia zebrane w trudnych warunkach klimatycznych w Rosji od 2009 roku podczas eksploatacji pociągów Velaro RUS na trasie Sankt Petersburg – Moskwa. Średni przebieg roczny pociągów w Rosji wynosi 490 000 km (1342 km/dobę), rzeczywista gotowość wynosi 99,74%.