Láthatjuk a nyugati és keleti gyorsvasutakat, miközben láthatjuk a lassú vicinálisokat is. Na de mégis mi lehet a különbség, ami miatt az egyiket gyalog utolérni, míg a másikat szemmel is nehéz követni?
A vonatok sebességének bármi furcsának is tűnik, nem sok köze van a járművekhez. Pontosabban, minden vasútvonalra olyan járműveket tesznek, amik a pályát gazdaságosan hasznosítják. Egy BZ a TGV vonalán is csak 80 körül döcögne, bár valószínűleg csak a motor dorombolásából tudhatnánk, hogy haladunk,. miközben a TGV szerelvénye sem tudna gyorsabban menni a Balaton északi partján, mint most a Flirt-ek. Tehát a vonatok sebességét valójában a pálya határozza meg. A műszaki állapot természetesen alapvető - erről a második részben ejtünk szót -, de ami mindent eleve eldönt, az a pálya vonalvezetése, más néven geometriája.
A megértéshez kicsit otthagyjuk a vasutat, és kimegyünk a közútra.
Ha egy autóval haladunk a vízszintes úton, és jön a kanyar, akkor azt maximum egy bizonyos sebességgel tudjuk bevenni. Ha gyorsabban haladunk, két lehetséges dolog történhet. Vagy megcsúszunk, vagy felborulunk. Attól függ, hogy a gumi tapadása, vagy a kocsi súlypont-magassága enged a fizika törvényeinek. Ha motort használunk, akkor módunk van azt bedönteni, így a centrifugális erővel dacolva, már csak a gumi tapadása szabhat határt a sebességválasztásnak. Ha az út meg van döntve, akkor a sebesség is fokozható. Vannak versenypályák, amik egész extrém bedöntést kaptak, a nagyobb sebesség érdekében, és itt már egészen közel kerültünk a vasúton alkalmazható sebesség megértéséhez.
A sínek profiljával már foglalkoztunk, most csak a síngerinccel van dolgunk. Ez a sín leggyengébb része, pontosabban ez az a része, ami legkevésbé szereti, ha oldal irányú terhelést kap. Nem erre van tervezve, hanem hogy állandó távolságot tartson a sín talpa és feje között, ezáltal soktonnás terhelhetőséget biztosítson függőleges értelemben. Na de az oldalnyomás egészen más kérdés.
Egyenes pályán geometriai értelemben bármennyivel lehet(ne) közlekedni. Csak a pálya műszaki paraméterei szabnak határt. Az ívekben viszont más elvárások is érvényesülnek. Ahhoz, hogy a sínek lehetőség szerint függőleges (fej-gerinc-talp) terhelést kapjanak, az íves pálya külső sínszálát a belsőhöz képest "túlemelik". Ez egy szakkifejezés, azt jelenti, hogy a járműveket bedöntik az ívekben. Eddig nem is lenne gond. Minél gyorsabban akarunk menni, annál jobban be kell dönteni. Gondolnánk, és igazunk is lenne, ha egészen biztosak lehetnénk abban, hogy soha semmilyen körülmények között sem kell megállni ugyan abban az ívben. Csakhogy az élet nem ilyen. Néha sajnos meg kell állni, mert bedől egy fa a vonat elé, elromlik a mozdony, vagy egy áradás elviszi előttünk a vasúti töltést, és nem lenne helyes egy ilyen pályára rámenni. A lényeg, hogy az üzemszerű közlekedéssel ellentétben, amikor az alkalmazott sebességhez bedöntött (túlemelt) pályán - a centrifugális erőnek köszönhetően - gyakorlatilag a sínek függőleges terhelést kapnak, tehát jól végzik a feladatukat, megállás esetén a megszűnő centrifugális erő nélkül az íves pálya belső sínszálai a vonatra ható egyedüli gravitáció miatt nagyon erős oldalnyomást kapnak.
És evvel már el is érkeztünk egy alapvető felismeréshez. Nevezetesen, hogy egy pályát úgy kell megtervezni, hogy ez a bizonyos oldalnyomás (szakszerűen: oldalgyorsulás) semmilyen körülmények között se érje el azt a szintet, amikor a síngerinc egyszerűen hosszában eltörik. Ebből következik, hogy minden egyes síntípusra meghatározható a megengedett oldalgyorsulás mértéke. Ez egy bizonyos érték. Az ív sugara egy másik, szintén állandó érték. Ha eltekintünk a már említett műszaki állapottól, és tökéletesnek feltételezzük azt, akkor addig növelhetjük a vonat sebességét, amíg ez a bizonyos oldalgyorsulás, tehát a sínszálra ható oldalirányú nyomás az ébredő centrifugális erő hatására a külső szálon el nem éri a megengedett értéket. Innen már adódik a következtetés, hogy minél jobban akarjuk növelni az alkalmazott sebességet, annál nagyobb ívsugarakat kell alkalmaznunk, hogy ez a bizonyos oldalnyomás ne tudja elérni a megengedett értéket. Se a teljes sebességgel haladó vonatnál (külső sínszál), se a megállni kényszerülőnél (belső sínszál). Ezt a sebességet nevezzük tervezési sebességnek. Ezért nem lehetséges egyszerű pályafelújítással sebességet emelni, csak úgy. Azért kell hozzá pályageometriai korrekció is, hogy a korábbi kisebb sebességhez épített szűk íveket nagyobb sugarúakra cseréljék, amik így már nagyobb kiépítési sebességet tesznek lehetővé. Az ilyen beavatkozások sokszor új nyomvonal kijelöléssel, de mindenképp sok földmunkával, de azt megelőzően tervezéssel, terület kisajátítással jár. Ezek nagyon hosszú folyamatok, és egy bizonyos sebesség fölött megszűnnek a vegyes használatú pályák is. Általában a tehervonatok eleve alacsonyabb menetrendi sebességgel vannak tervezve, mivel nem is alkalmasak a személyvonatoknál alkalmazott sebességek elérésére. Viszonylag alacsony sebességkülönbség esetén még csak-csak meg lehet szervezni a különféle vonatok azonos pályán való közlekedtetését, de a nagysebességű vonatok számára egyre nagyobb akadályt jelentenek a tehervonatok, így azokat már másik pályán közlekedtetik.
______________________________________________________________
Illusztráció:
https://www.vagonweb.cz/fotogalerie/H/MAV_Bzmot,Bzx.php
https://www.maerklin.de/en/products/details/article/37793
https://player.hu/auto-motor-2/mercedes-benz-stuttgart-unterturkheim-tesztpalya
