Než vyjede nový vlak na koleje v Česku. Musí projít řadou schvalovacích řízení, které ukážou, že stroj splňuje normy a požadavky, které jsou od něj v Česku vyžadovány.
„Po zkonstruování vozidla se s prototypem provádí typové zkoušky. Řada těchto zkoušek probíhá staticky, jako jsou pevnostní či stlačovací zkoušky,“ popisuje jednu z úvodních fází testů ředitel odboru drážních vozidel Jaromír Bittner. Tyto zkoušky ověří, zda bylo toto vozidlo navrženo dostatečně pevné.
Nárazové zkoušky se již prakticky nedělají fyzicky, ale většinou se nahrazují výpočty.
Pevnostní zkoušky podvozků lze provádět i fyzicky. V Česku je k tomu vybavena Dynamická zkušebna Výzkumného a zkušebního ústavu Plzeň.
„Dnešní dopravní prostředky, ať už jezdí po kolejích, nebo silnicích, mají podvozky zatížené celou řadou systémů – od motorů, brzd nebo dvojkolí až po vypružení. Na každou konzoli integrovanou do rámu podvozku působí provozní síly při rozjedu, brzdění, vlastní jízdě i v nestandardních situacích. Schopnost odolat těmto silám je upravena technickými normami a pro schválení podvozků do sériové výroby je nutné ověřit jejich vlastnosti také testováním,“ vysvětlují zástupci společnosti.
Takový test může trvat i několik měsíců včetně přípravy konstrukce, na které se vozidlo testuje. Výsledkem je ověření únavové odolnosti všech komponent a jejich spojů a „ověření zachování provozních parametrů podvozku pro předpokládanou dobu životnosti dopravního prostředku, tedy na cca 30-40 let.“
Při testech zapálili novou lokomotivu. V Německu jezdila běžně 225 km/h |
Nově vyráběné vlaky také musí vyhovovat normám, které vyžadují určitou pevnostní odolnost celé skříně. Podle ředitele Drážního úřadu tak i vlaková konstrukce má deformační zóny.
„Tuhost skříně se řeší třeba statickým zatížením podélnými a svislými silami,“ dodává Bittner.
Snímek z termokamery, ukazující prohřátí jednotlivých částí lokomotivy po oteplovací zkoušce. Při zkoušce se posuzuje shodnost s vypočtenými parametry chlazení a ventilace
Po typových a pevnostních zkouškách přichází na řadu jízdní zkoušky. Ty mají za úkol prověřit, zda vlaku správě funguje brzdová souprava, trakce, napětí v různých komponentech, ale také třeba, jaký hluk vlak při jízdě vytváří jeho aerodynamické vlastnosti. V neposlední řadě se kontroluje také větrání nebo klimatizace.
„Pak se provádějí zkoušky, které se musí provést v reálném provozu na trati. Při nich se ověřují dynamické účinky na trať a obráceně,“ popisuje další průběh Bittner.
TESTOVACÍ OKRUH U VELIMIŽelezniční testovací okruh u Velimi je jediné místo v Česku, kde je možné jezdit - a kde se jezdí - rychlostí přes 200 kilometrů v hodině. Spektrem trakčních systémů, délkou 13 kilometrů a povolenou rychlostí je unikátní i v měřítku Evropy, proto zde testují vlaky například i Italové, Němci nebo Francouzi. Okruh je velmi vytížený, testuje se tu na dvě směny a někdy se jezdí i o víkendech. Myšlenka na okruh začala nabývat reálných obrysů v roce 1959, v provozu je od roku 1963. Později přibyl ještě menší okruh o délce čtyř kilometrů. Areál se rozvíjí, v roce 1997 začala fungovat nová zkušební hala. |
I v tomto oboru je Česko vyhledávanou zemí. Zkušební okruh ve Velimi je využíván výrobci nejen z Evropy, ale i zámořských států. Ti oceňují možnost zajistit výkon pro lokomotivy 10 MW nebo schopnost elektrického napájení v pěti různých v Evropě používaných napájecích soustavách.
Železniční okruh patří společnosti Výzkumný ústav železniční, kterou stoprocentně ovládají České dráhy. Jde o unikátní testovací polygon, na kterém mohou být vlaky zkoušeny do rychlosti až 210 kilometrů v hodině a vlaky s naklápěcí technologií až do 230 kilometrů. Jedná se tak o nejrychlejší trať v České republice.
Inženýři na něm porovnávají, jak se matematické modely výrobce shodují se skutečností. Měří se aerodynamika, vibrace, hluk, chování podvozků, dvojkolí, pantografu, testuje se i řídicí software.
Do tří let by mohl tento okruh dostat vylepšení, které umožní testovat i vlaky s maximální autonomií řízení.
My jsme se na okruh ve Velimi byli podívat několikrát, jednou v době, kdy zde České dráhy na figuríně ukazovaly, co s tělem udělá, když ho přejede vlak. A také to, jak dlouho trvá vlaku zastavit z cestovní rychlosti.
JAK RYCHLE ZASTAVÍ VLAKSouprava Regionova, 50 cestujících, 44 tun Rychlík, 9 vagonů, 400 cestujících, 374 tun Nákladní vlak, 25 vagonů se štěrkem, 2 000 tun |
Ostatně na bezpečný provoz vlaků je kladen vysoký důraz.
Před finálním převzetím lokomotiv se provádějí tzv. technicko-bezpečnostní zkoušky, kdy každá lokomotiva musí prokázat že bezpečně zastaví na stanovené zábrzdné dráze. Zkoušky se provádějí při rychlosti 210 km/h na zkušebním okruhu ve Velimi u Kolína
„Mezi aktivní bezpečnostní prvky patří například kvalitní brzdy, protiskluzový systém či stabilizační systém. Jde o prvky, které svou povahou věcí napomáhají k předejití nehody. Pasivní prvek je například bezpečná konstrukce skříně. Může jím být i sedadlo, opěrka hlavy... Zde jde naopak o prvky, které mají minimalizovat následky nehody,“ vypočítává bezpečnostní prvky Bittner.
A proč sedačky ve vlaku nemají bezpečností pásy?
„O této možnosti se neuvažovalo a ani v současné době neuvažuje. Železniční vozidla jsou konstruována tak, aby toto nebylo zapotřebí. Při této příležitosti je třeba vzpomenout, že ne všechny autobusy mají k dispozici bezpečnostní pásy (vozidla pro městský nebo příměstský provoz, naopak dálkové autobusy pro linkovou dopravu musí být vybaveny pásy),“ uzavírá šéf Drážního úřadu.
S nákladem či cestujícími nejdříve za dva roky
Teprve když vlak splní všechny normy, požadavky a projde úspěšně testy, může se vydat do reálného provozu.
„Doba trvání typových zkoušek je různá, většina z nich se provádí před podáním žádosti na Drážní úřad. Záleží na kapacitě zkušeben a právnických osob, které je vyhodnocují. Lze říci, že minimální doba je dva roky. V případech, kdy některá zkouška nevyjde, provádí výrobce technické úpravy a zkoušky se musí opakovat,“ popisuje proces Jaromír Bittner.
Výrobce také musí počítat s tím, že se během testování mohou změnit požadavky na jeho stroj. Podle ředitele Drážního úřadu se tzv. technické specifikace interoperabilty revidují každých sedm let. V případech, kdy některá zkouška nevyjde, provádí výrobce technické úpravy a zkoušky se musí opakovat.
