Polacy zbudowali tramwaj przyszłości

Całkowicie niskopodłogowy, nowoczesny tramwaj, którego pracę można będzie monitorować zdalnie online, powstaje w wyniku współpracy uczonych z Politechniki Warszawskiej i zakładów PESA z Bydgoszczy.

Każde koło tramwaju będzie obracać się niezależnie, będzie w nim więcej miejsca dla pasażerów, a użyte do konstrukcji materiały kompozytowe wpłyną na lekkość pojazdu, co przełoży się na niższe zużycie energii, a przez to na ochronę środowiska.

- W branży kolejowej za niskopodłogowy pojazd pasażerski uznaje się taki pojazd, w którym udział niskiej podłogi, czyli tej na poziomie przystanku, wynosi minimum 70 proc. Pojazd całkowicie niskopodłogowy, czyli taki, gdzie stanowi ona 100 proc., zapewni pasażerom zwiększony komfort oraz większą liczbę miejsc siedzących - wyjaśnia odpowiedzialny za projekt Łukasz Raszczyk z PESA Bydgoszcz.

Dodaje, że osoby czuwające nad eksploatacją całego pojazdu zyskają natomiast możliwość dostępu do diagnostyki pojazdu w trybie online oraz do nieustannego monitorowania jego pracy i wskazań diagnostycznych w trakcie eksploatacji. Prototyp jest już zbudowany, ma za sobą pierwszą fazę testów.

Projekt jest realizowany w konsorcjum z Wydziałem Transportu Politechniki Warszawskiej. Badania strony naukowej koordynuje prof. dr hab. inż. Andrzej Chudzikiewicz, prace inżynierów PESA nadzoruje Jacek Konop. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Demonstrator+ dofinansowało prace kwotą prawie 5 mln 180 tys. zł, natomiast wszystkie koszty projektu przekraczają 11,2 mln. zł. Projekt rozpoczął się w maju 2013r. i trwał do końca ubiegłego roku.

Jak wyjaśniają Łukasz Raszczyk i Łukasz Będziński, w znanych nam tramwajach podłoga musi być miejscami podwyższona, ponieważ przebiega ponad osiami kół, tzw. wózkami pojazdu. Aby podłoga mogła być niska również w tych miejscach, trzeba zastosować w pojeździe całkowicie odmienne rozwiązania konstrukcyjne, niż te standardowo dostępne na rynku.

Najwięksi dostawcy pojazdów szynowych mają w swojej ofercie tramwaje całkowicie niskopodłogowe, jednak nie powstał dotąd prototyp, który zawierałby tak nowoczesne rozwiązania w innych obszarach. W demonstracyjnym pojeździe zastosowano liczne innowacje. Konstruktorzy musieli przede wszystkim opracować innowacyjny układ biegowy, który umożliwia niezależne sterowanie każdym kołem. Wózek napędowy zyskał nowoczesną, lekką ramę wózka, która umożliwia wykorzystanie niestandardowej osi (tzw. portalowej), łączącej koła. W konstrukcji prototypu pojazdu wykorzystane zostały materiały kompozytowe. Dzięki nim tramwaj jest lekki, zużywa mniej energii, a więc w mniejszym stopniu, niż klasyczne pojazdy szynowe, wpływa na środowisko naturalne.

Pełne wyzwań naukowych przedsięwzięcie wymagało współpracy z Politechniką Warszawską. Badacze opracowali założenia teoretyczne oraz wstępną koncepcję układu biegowego tramwaju, a także przeanalizowali jego zachowanie dynamiczne. Za część badań odpowiedzialne były także specjalistyczne biura konstruktorskie, które wykonały obliczenia wytrzymałości doraźnej i zmęczeniowej konstrukcji i ustrojów nośnych. Oprócz zaawansowanych rozwiązań mechanicznych, w tramwaju zastosowano bardzo innowacyjny system sterowania i diagnostyki, umożliwiające między innymi zdalne monitorowanie pracy tramwaju w trybie online.

W prototypie zamontowano ponad 40 km różnego rodzaju przewodów elektrycznych. Wszystkie połączenia elektryczne muszą zostać przetestowane. Za pomocą nowoczesnego, zautomatyzowanego środowiska symulacyjno-obliczeniowego, inżynierowie sprawdzą takie parametry jak ciągłość przewodów, a przede wszystkim symulują sygnały trafiające do różnych systemów pojazdu w trakcie eksploatacji. W ten sposób mogą odtworzyć różne scenariusze zachodzące podczas jazdy. Testy diagnostyczne będą przeprowadzane na specjalnie wyposażonym stanowisku uruchomieniowym na terenie firmy PESA.

Oprócz tego pojazd zostanie sprawdzony podczas jazdy nadzorowanej; przejedzie aż 5 tys. km na wyznaczonej trasie w Warszawie. W trakcie tego testu będą zbierane różnego rodzaju informacje dotyczące zachowania dynamicznego, funkcjonowania systemów pokładowych i użytkowania pojazdu. Jeśli testy się powiodą, prototyp trafi do produkcji.

Wyniki projektu są własnością i know-how firmy. Dzięki zaangażowaniu funduszy publicznych, spółka stworzyła i jeszcze w tym roku przetestuje prototyp, z którym będzie mogła uczestniczyć w przetargach na zakup taboru tramwajowego nie tylko w kraju, ale również w Europie Zachodniej.

- Tramwaj opracowano przede wszystkim z myślą o stworzeniu nowoczesnego, polskiego produktu eksportowego, który umożliwi firmie wejście na ten segment rynku w krajach Europy Zachodniej. W tej chwili PESA uczestniczy w kilku ważnych postępowaniach przetargowych, w których złożono ofertę na pojazd będący rozwinięciem platformy tramwajów niskopodłogowych - mówi Łukasz Raszczyk.

Jak podkreśla, bez zaangażowania NCBR prototyp ten powstałby nawet kilka lat później. Współpraca z uczonymi z Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej sprawiła, że nastąpił przepływ posiadanej wiedzy nie tylko do, ale również z gospodarki. Zaangażowanie środków publicznych w podobne projekty korzystnie wpływa na rozwój branży kolejowej w kraju.

PAP - Nauka w Polsce