Pendolino
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
 |
| Questa voce è collegata al Portale Trasporti (Coordinamento del:Progetto Trasporti) Sezioni (Passa qui)
Trasporto di merci - Leggi Trasporto su: Aziende del mondo dei trasporti Persone del mondo dei trasporti Mezzi di trasporto |
Il nome Pendolino deriva dalla tipologia di funzionamento dei treni ad alta velocità sviluppati dalle fabbriche della ex Fiat Ferroviaria di Savigliano ora acquisita da Alstom.
Sono nominati così per il funzionamento a cassa oscillante che permette loro di inclinarsi nelle curve. L'inclinazione massima di 8 gradi (10 per l'ETR 401) consente di raggiungere velocità superiori del 30% rispetto ai treni ad assetto fisso, compensando l'accelerazione centrifuga fino a 1,35 m/s2.
Il nome Pendolino è un marchio registrato, e identifica tutti i treni ad assetto variabile prodotti da Fiat Ferroviaria.
I Pendolino circolano in Italia con le sigle ETR 401 (con livrea bianco - verde), ETR 450, ETR 460 e ETR 480, riconoscibili dalla livrea bianca - rossa, e ETR 470 riconoscibile dalla livrea bianco-azzurra e utilizzata dalla società Cisalpino: sono stati pensati per incrementare la velocità massima su tratte più o meno tortuose, composte da curve e controcurve senza intervenire sulla geometria del binario. Gli ETR 480 saranno progressivamente dotati di apparati politensione (25KV, 50Hz) onde poter percorrere anche le nuove linee veloci.
È raro vedere oggi in Italia i Pendolino (eccetto gli esemplari della serie 470/480) con il sistema oscillante inserito: a causa del costo e della difficoltà della manutenzione dei giroscopi e dell'abbassamento del "profilo di missione" (reso simile a quello degli Intercity), frequentemente i carrelli vengono bloccati in posizione fissa. Stanno per entrare a far parte i "Pendolini" di IV generazione, gli ETR 600 e ETR 610.
La nuova generazione di treni ad alta velocità utilizzata in Italia (ETR 500) non ha la cassa oscillante.
Gli ETR 500 e la maggior parte dei Pendolino, effettuano treni Eurostar Italia.
Attualmente i Pendolino circolano in Germania, Svizzera, Finlandia, Italia, Inghilterra, Portogallo, Repubblica Ceca e Slovenia. È in corso di preparazione una versione per la Cina.
Indice |
[modifica] Storia
Il Pendolino nasce alla fine degli anni sessanta dall'esperienza acquisita con un sistema a sedili oscillanti sviluppato per le ALe 668. Nei primi anni settanta in tutta Europa si cercava di aumentare le velocità di servizio dei treni con il principio della cassa oscillante, che consentiva di ottimizzare le forze in gioco sul veicolo nelle curve strette delle linee tradizionali. Il primo veicolo a cassa oscillante funzionante è l'ETR Y 0160 prototipo, messo su binari nei cantieri Fiat nel 1969. Il prototipo venne soprannominato Pendolino, nome che ancora non aveva la connotazione attuale.
Il progetto fu sviluppato e si arrivò alla costruzione dell'ETR 401, il primo vero Pendolino, ordinato nel 1974 e costruito in un unico esemplare nel 1975, inizialmente messo in servizio sulla Roma-Ancona (e in seguito Roma-Ancona-Rimini) nel 1976 è ricoverato ad Ancona, inutilizzato: dagli anni '90 è stato usato come treno charter. Composto da 4 casse, venne a lungo osservato come "laboratorio viaggiante" per l'evoluzione della tecnologia di pendolamento
Al momento dell'entrata in servizio dell'ETR 401 il progetto inglese Advanced Passenger Train era appena entrato in fase di prototipo, quindi è errata la diffusa convinzione che il progetto italiano sia una derivazione di quello inglese e che quest'ultimo sarebbe precedente. È invece corretto affermare che, alla chiusura nel 1982 del progetto APT, Fiat abbia acquisito da British Rail i diritti sui brevetti del suo carrello oscillante; la fallimentare esperienza inglese insieme alle prove sull'ETR 401 sono servite come base di partenza per gli ingegneri Fiat per l'ottimizzazione della tecnologia della cassa oscillante, e hanno contribuito alla realizzazione a partire dal 1985 del più famoso dei Pendolini italiani, l'ETR 450.
In due anni vennero prodotti 15 treni completi a composizione bloccata da nove casse, per un totale di 135 veicoli. L'ETR 450 entrò in servizio nel 1988 sulla tratta Milano-Roma, riuscendo a percorrere l'intero tragitto in meno di 4 ore.
Tra il 1988 e il 1995 (anno in cui si cominciò l'affiancamento in servizio con i Pendolini di nuova generazione) la flotta di ETR 450 percorse 26 milioni di km, passando dai 220.000 passeggeri/anno del 1988 ai 2,2 milioni del 1995.
Nel 1992 il pendolino arrivò in Germania, in una versione diesel-elettrica dal musetto molto diverso da quello classico italiano, e con livrea bianco-acquamarina. Ordinato in 20 esemplari da due sole casse, con possibilità di accoppiamento multiplo, entra in servizio tra Norimberga, Hof, Bayereuth, Weiden e Furth im Wald. La tecnologia di questa versione termica è piuttosto singolare per il gruppo dei Pendolini: un motore turbodiesel intercooler da 485 kW per ogni motrice genera elettricità tramite un generatore sincrono trifase da 460 kVA, che alimenta i tre motori da 250 kW posti nel sottocassa, i quali trasferiscono la potenza direttamente alle sale dei carrelli. Questa struttura si dimostrò sufficientemente economica e affidabile, e permise di usare meglio i sistemi di frenatura elettrica al posto dei freni meccanici.
La versione tedesca ebbe buon successo e contribuì a migliorare l'affidabilità del sistema: i tempi di percorrenza si ridussero addirittura del 25%, permettendo un aumento del traffico su linea del 40%.
Nel 1994 il progetto Pendolino è stato sottoposto ad un corposo aggiornamento tecnologico ed a un restyling firmato da Giugiaro, che diede vita alla cosiddetta Terza generazione: il risultato fu l'ETR 460, costruito in 7 esemplari (63 veicoli) per FS con velocità massima fissata a 250 km/h, e in altri 3 esemplari (27 veicoli) per FS/SNCF, destinato a intercity, omologato per 200 km/h. L'ETR 460 è stato il modello meno felice del gruppo, essendo affetto da gravi carenze tecniche che hanno contribuito all'unico incidente avvenuto a questa classe di treni.
Strutturalmente era pensato come un insieme di nove casse, raggruppate in tre unità di trazione. Studiato con grande cura per l'aerodinamica, con studi al CAD e in galleria del vento, integrava una nuova soluzione per il sistema oscillante (carrello "tilting") che spostava i pistoni che controllano l'oscillazione nel sottocassa invece che sulla fiancata. Il vantaggio immediato fu l'allargamento dello spazio utile per i passeggeri, che divenne meno angusto rispetto all'ETR 450. Inoltre venne integrato un nuovo sistema di controllo attivo del serpeggio, affiancato dai classici ammortizzatori antiserpeggio in configurazione ridondante. Tutte le apparecchiature vennero spostate nel sottocassa. Il peso per asse salì a 14 tonnellate, ancora ampiamente sotto gli standard.
Nel 1996 su commissione della società italo-svizzera Cisalpino venne nuovamente aggiornato, portando alla costruzione degli ETR 470 (9 treni da 9 veicoli ciascuno) specializzati per l'utilizzo come intercity veloce su linee di montagna. In seguito per FS è stato costruito l'ETR 480 (15 treni, 135 veicoli). Gli ETR 460 e gli ETR 480 sono in corso di unificazione, trasformati nel nuovo gruppo ETR 485 con l'unificazione delle parti elettriche.
Nel 2000 il controllo di Fiat Ferroviaria è stato acquisito da Alstom per 300 milioni di euro: in quel momento Fiat aveva commissioni per oltre 900 milioni di euro, in gran parte relative al Pendolino.
Nel 2000 entrò in produzione l'S220 per la Finlandia, un'altra versione diesel-elettrica caratterizzata dalla operabilità in condizioni estreme (+45° / -40°C), con vetrocamere isolate e sistema di climatizzazione integrato nella parte estetica della bagagliera
[modifica] Altre versioni
La tecnologia del Pendolino è stata utilizzata anche per altri treni tra cui il CDT680 ceco, l'IC2000 Alaris spagnolo (1998), l'Alfa Pendular portoghese (1998, ad inizio progetto noto col nome di sviluppo CP Pendoluso), l'ETR 310 sloveno (2000) e il Virgin390 inglese (2003) disegnato da Paul Priestman.
I Pendolino FS si distinguono dagli altri per la maggiore potenza installata, 5880 kW contro i 2000 kW del Virgin e dell'ETR 310 o i 4000 kW del CDT680 e dell'S220, e per il centro di gravità più basso, adatto alle linee tipiche del territorio italiano, generalmente tortuose e con curve più strette.
Oltre a quelle indicate, vi sono versioni di studio, sperimentali o non entrate in servizio. Tra queste si possono segnalare
- l'ATR410, un automotrice diesel-elettrica ad assetto variabile, con composizione di sole due casse simile al Pendolino termico tedesco, capace di 160 km/h con 108 posti di prima e seconda classe, destinato all'uso su linee collinari. I motori usati per la parte elettrica sono motori sincroni a magneti permanenti. È stato aggiunto un sistema di motoriduttori sulle ruote, per migliorarne l'aderenza.
- il Pendolino ICN, da coprodurre con la SIG Schienenfahrzeuge AG, con innovazioni sul pantografo e sull'elettronica, destinato alla rete svizzera. Avrebbe dovuto essere caratterizzato da un musetto molto aggressivo, simile a quello dei Thalys. Anche il carrello avrebbe dovuto essere diverso, elettromeccanico invece che idraulico, comandato da un servomotore brushless che agisce su ingranaggi epicicloidali: data la dipendenza dalla rete elettrica per l'intero impianto di pendolamento, sarebbe stato dotato di batterie dedicate. Invece della classica soluzione a due ammortizzatori avrebbe dovuto montare una sola sospensione pneumatica secondaria, sul baricentro del carrello. L'incastellatura del pantografo avrebbe dovuto essere eliminata, sostituita da un sistema di pendolamento specifico per il sistema di captazione, controllato dalla centralina del mezzo.
- Pendolino ICT una versione specifica per il servizio ICE tedesco
[modifica] Tecnica
I Pendolino sono treni in lega leggera di alluminio, con carrozzeria monoscocca in grandi estrusi. La testata è in compositi, montata su una scocca in lega leggera Sono dotati di propulsione a potenza distribuita: i due motori di trazione si trovano sulla motrice, e il moto è trasferito ai carrelli delle carrozze mediante giunti cardanici. Ogni cassa poggia su due carrelli; grazie ai materiali usati e alla ripartizione dei pesi, il peso per asse è approssimativamente di 13 tonnellate, assai contenuto.
I carrelli sono dotati di molle elicoidali flexicoil, dalle prestazioni migliori rispetto alle molle cilindriche, e montano anche un sistema di sospensione laterale.
L'intera famiglia è dotata di un doppio sistema frenante: un primo circuito controllato da elettrovalvole comandate dalla cabina di guida e un secondo circuito di emergenza tradizionale. Il sistema primario è stato sviluppato appositamente per l'ETR 401, e elimina il problema del ritardo nella frenatura dell'ultimo veicolo dovuto alla scarica dell'impianto pneumatico. Il pantografo è sospeso su un traliccio indipendente non solidale con la cassa, e rimane stabile anche in curva assicurando la continuità dell'alimentazione.
La differenza fondamentale tra il sistema oscillante italiano e quelli sviluppati all'estero è nell'uso di due trasduttori giroscopici e accelerometrici sui carrelli (invece che di un solo accelerometro sulla cassa) per "leggere" l'inclinazione della curva. In questo modo la carrozza può cominciare l'inclinazione all'inizio della curva e non a curva già imboccata, eliminando le pericolose oscillazioni e sbilanciamenti che assillavano gli altri prototipi.
Il sistema di pendolamento funziona così: un'unità Master posta sul primo carrello del primo veicolo del convoglio riconosce l'inizio della curva e ne identifica il tipo tramite sensori a giroscopio. Un computer di bordo misura tramite sensori accelerometrici l'accelerazione centrifuga da compensare, e calcola l'inclinazione necessaria per la velocità attuale. Il dato calcolato viene trasmesso ai veicoli successivi (Slave), dove alcune centraline rispondono inclinando la cassa tramite i quattro pistoni idraulici (attuatori). Gli attuatori sono indipendenti e rispondono con ritardi massimi nell'ordine del decimo di secondo, per cui la cassa in movimento può entrare in curva variando l'assetto per ottenere il migliore tracciato d'ingresso possibile.
Per garantire la stabilità del pantografo (che ovviamente non poteva pendolare con la cassa per non rischiare di danneggiare la catenaria) è stata studiata una particolare incastellatura fissata sulla parte superiore del carrello, che attraverso la cassa raggiunge l'imperiale.
La sicurezza è incrementata dalla presenza di tutti i sistemi in configurazione ridondante (doppia), dall'uso di un sistema di autodiagnostica con possibilità di raccogliere una serie di dati statistici sulle prestazioni, nonché dalla presenza di una scatola nera tachigrafica (memocarta) con registrazione su carta e su supporto statico.
[modifica] Vantaggi rispetto a veicoli convenzionali
- Elevato comfort di marcia, dato dalla riduzione delle accelerazioni trasversali sui passeggeri, dall'isolamento acustico e dalla pressurizzazione della cassa.
- Riduzione della necessità di nuove linee, dato che i Pendolino possono viaggiare ad alte velocità senza bisogno di linee dedicate
- Sicurezza: i sistemi di sicurezza e controllo sono replicati su ogni carrello, per cui si riduce la probabilità di guasti
[modifica] Incidenti
Un solo Pendolino è stato coinvolto in un incidente grave per cause meccaniche: l'ETR 460 n.29 in servizio sulla tratta Milano-Roma con numero di servizio 9415, il 12 gennaio 1997. Partito regolarmente alle ore 12.55 dalla Stazione Centrale di Milano con 167 passeggeri a bordo, il treno alle ore 13.10 venne costretto ad una sosta tecnica per il bloccaggio di una porta guasta, ma riprese la sua corsa all'interno della traccia oraria stabilita. Alle ore 13.26 la carrozza di testa deragliò a circa 3-400 metri dalla stazione di Piacenza e colpì alcuni pali d'acciaio per il sostegno della linea elettrica, portando con se anche le 6 carrozze successive e fermandosi a meno di 250 metri dalla stazione. Delle 9 carrozze solo le ultime due sono rimasero sulla linea, mentre la prima venne squarciata: morirono due agenti della Polfer, i due macchinisti, una hostess e tre passeggeri. A bordo del treno si trovava anche il senatore Francesco Cossiga che uscì illeso dall'incidente.
La tragedia è stata inizialmente attribuita all'eccessiva velocità (il rilievo tachigrafico sulla carrozza di testa mostrava 160 km/h in un tratto a limite 105 km/h), ma è accertato che si sia trattato di un errore di misura dovuto al sollevamento dal binario dei carrelli motorizzati, che li ha posti in condizione di "folle". In caso contrario il sistema di blocco a correnti codificate in dotazione al treno avrebbe dovuto subentrare rallentando il convoglio. Sembra tuttavia che i codici di rallentamento imposti dalla curva dopo il ponte sul Po fossero stati disattivati per consentire ai convogli velocità maggiori, per cui eventualmente non avrebbero potuto evitare la tragedia.
La causa più probabile resta quindi quella di un guasto meccanico: la frattura dell'albero di trasmissione anteriore della carrozza di testa, che si sarebbe abbassato andando a colpire il binario, impuntandosi e sollevando il veicolo (giustificando così l'errore del tachigrafo). Il pezzo in questione sul treno incidentato era già stato soggetto a riparazioni ed era in corso presso lo stabilimento di Savigliano una verifica sull'intera flotta di ETR 460. In seguito ai controlli venne accertato un grave sottodimensionamento del giunto cardanico, che fu sostituito su tutti gli esemplari. È stata avanzata anche l'ipotesi di un guasto al sistema di pendolamento, accaduta in passato ad un treno della stessa famiglia durante un test senza esiti disastrosi, ma risulta alquanto improbabile vista la conformazione della linea. Non è ugualmente sostenibile la tesi dell'ubriachezza dei macchinisti, diffusa in un primo momento, in quanto i campioni per gli esami post-mortem sono risultati contaminati ed inaffidabili a causa delle condizioni dei corpi e delle modalità di prelievo.
Nel 1998 un secondo Pendolino, questa volta l'ETR 480 N. 34 (motrice A) appena messo in servizio viene coinvolto in un incidente causato da un errore umano dei due macchinisti. Tampona un treno passeggeri spinto dalla Locomotiva FS E.646.009, la spinge fuori dai binari e per inerzia penetra nell'ultima carrozza del treno regionale. Il bilancio è di un morto e 39 feriti; i macchinisti patteggiarono una condanna per omicidio colposo, dato che fu dimostrata la loro colpa nel non aver rispettato un segnale.
Il 26 febbraio 1999 presso Bruzolo di Susa l'ETR 460.028 Lione-Torino colpisce un camion fermo sulla massicciata presso un passaggio a livello. Un'intera fiancata della cabina di guida viene squarciata, ma non ci sono vittime.
Il 23 febbraio 2007 un Virgin 390 in servizio tra Londra Euston e Glasgow è deragliato a 150 km/h tra Oxenholme e Tebay. Nove carrozze sono uscite dai binari, e una si è ribaltata cadendo lungo la massicciata. Le cause dell'incidente non sono note, ma sono probabilmente da imputare a "problemi sulla linea"[1]. Il bilancio è di un morto e cinque feriti gravi.
Altri incidenti minori sono riportati nelle voci dei singoli modelli.
[modifica] In Futuro
Attualmente, alcuni Paesi hanno ordinato treni della famiglia Pendolino, tra cui Polonia e Romania. Per questa ragione i Pendolino sono il modello con la più alta penetrazione nel mercato dell'Europa Centrale e dell'Est.
[modifica] Riferimenti
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
| Treni ad alta velocità | ||
|---|---|---|
 |
Italia |  |
| Gestori e linee: Ferrovie dello Stato · Cisalpino · Treno Alta Velocità · Eurostar Italia | ||
| Treni - Precursori: ETR 200 · ETR 250 · ETR 300 · ETR 401 In attività: Pendolini (ETR 450 - ETR 460 - ETR 470 - ETR 480 - ETR 485) · ETR 500 - In costruzione: ETR 600 |
||
| Resto del Mondo | ||
| Treni - Acela Express · Alfa Pendular · APT · AVE · Eurostar · ICE · Shinkansen · TGV · Thalys · Alaris | ||
| Treni a levitazione magnetica - JR-Maglev MLX01 · Transrapid | ||
