ETR 401

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ETR401
LOCOMOTORE ELETTRICO
ETR.401 in stazione ad Ancona.
Anni di progettazione	1969 - 1976
Anni di costruzione	1975 - 1976
Anni di esercizio	1976 - oggi
Quantità prodotta	1 convoglio
Costruttore	Fiat Ferroviaria, Ercole Marelli

Dimensioni	convoglio da 105,9 metri, 4 elementi
Capacità	171 posti di sola prima classe
Distanza dal Piano del ferro
Interperno	18.900 mm Testate: 27.450 mm Rimorchiate: 25.350 mm
Passo dei carrelli	2.450 mm
Peso in servizio	173 ton
Massa aderente
Massa vuoto	161 ton
Rodiggio	1A',A1' + 1A',A1' + 1A',A1' + 1A',A1'
Diametro ruote motrici	890 MM
Distribuzione
Rapporto di Trasmissione	33/64
Potenza oraria	2.200 kW su 8 motori
Potenza continuativa	1.800 kW
Sforzo trazione massimo	250kN
Sforzo all'avviamento
Velocità massima omologata	250 km/h
Alimentazione	3 kV cc
Autonomia

L'ETR 401 (ETR =ElettroTreno Rapido) è stato il primo treno rapido a cassa pendolante attiva al mondo a entrare in servizio commerciale nel 1976.

Precursore della famiglia dei Pendolini, non ha avuto il successo che forse avrebbe meritato per la sua carica innovativa non riconosciuta dalle Ferrovie dello Stato che lo relegarono su linee secondarie e lo lasciarono un esemplare unico.

[modifica] Storia

L'ETR 401 deriva da un progetto di ingegneria avanzata condotto da Fiat Ferroviaria sul tema dell'innalzamento delle velocità massime di esercizio. La soluzione della "cassa pendolante" era vista come una possibilità interessante, perché permetteva di percorrere tratte tortuose a velocità più sostenute, eliminando le perdite di tempo per accelerazioni e decelerazioni nelle iscrizioni in curva.

Tra gli anni sessanta e settanta diverse amministrazioni ferroviarie erano alla ricerca di metodi per migliorare le prestazioni dei propri veicoli: in Francia le sperimentazioni sull'alta velocità del progetto TGV si affiancavano a più ardimentosi progetti sui treni a turbina. Solo pochi anni dopo l'Inghilterra avrebbe dato il via all'avventuroso quanto fallimentare progetto Advanced Passenger Train.

In questo panorama di fermento tecnologico l'Italia poteva vantare studi avanzati sulla tecnologia pendolante, sfociati nel 1969 nell'ETR Y 0160, il primo prototipo di elettrotreno automotore a cassa pendolante. Altri studi erano stati compiuti su una automotrice Aln668, dotata di un sistema per inclinare una poltrona in modo da compensare le forze centrifughe.

Mancava però l'ultimo passo, il passaggio da semplice prototipo a mezzo commerciale. Nel 1975 le FS ordinarono alla Fiat il primo elettrotreno a cassa pendolante: consegnato nel marzo 1976, fu battezzato ETR 401, indicando con questo numero che sarebbe stato il primo di una famiglia totalmente nuova e differente dai gruppi 300 e 200 allora in servizio. Dopo le corse di test, effettuate dalle due sole testate, venne completato con le due carrozze centrali e portato alla composizione definitiva di 4 casse nell'aprile successivo.

Il treno prese servizio nel maggio dello stesso anno, destinato a servire i collegamenti tra Roma e Ancona, tre giorni la settimana. In seguito venne aggiunta una quarta corsa. Svolse questo servizio per tre anni, fino a quando nel 1979 venne aggiunta la stazione Rimini. Problemi minori di affidabilità spinsero a prevedere una traccia oraria molto ampia, di fatto perdendo il proprio punto di forza, la velocità. Durante queste corse era sempre pronto in deposito un veicolo sostitutivo: un ETR 220 Polifemo o una ALe 601, pronti a subentrare in caso di guasto per mantenere gli orari servizio.

L'ETR 401 continuò a servire tra Roma e Rimini fino al 1983, quando in occasione della prima revisione ciclica approfondita la dirigenza prese coscienza dell'inefficienza derivante dal mantenimento in servizio di un treno unico e così particolare. Venne quindi rimosso dal servizio attivo, e destinato ad uso charter per treni speciali.

Nel 1995 venne modificata la livrea, che perse l'elegante blu-argento per un più banale verde-bianco secondo lo schema della livrea unificata XMPR. Nel 1997 ha servito come Treno del Sole, facendo la spola in giornata tra Milano e la Calabria, come charter pagato dalla regione stessa e messo al servizio dei turisti del nord che passavano le vacanze in sud Italia. Oggi è assegnato al deposito di Ancona, e ancora usato per servizi speciali come i Treni del sole. Nel febbraio 2000 ha effettuato un servizio per il carnevale marchigiano, con i macchinisti mascherati. [1]. Oggi è accantonato in deposito ad Ancona, inutilizzato anche se in condizioni operative.

Un secondo prototipo di ETR 401 chiamato Pendular 443 venne costruito per la Spagna nel 1976, in livrea giallo-marrone, con solo 1.220 kW di potenza installata e limitato a 180 km/h [2]. Venne però ritirato durante la fase di test, quando emersero una serie di problemi tecnici.

[modifica] Tecnica

L'ETR 401 è stato un mezzo molto innovativo per l'epoca. Il brevetto del sistema di oscillazione attiva realizzato per questo treno è stato per anni il punto di forza della divisione ferroviaria di Fiat, e ancora oggi è una parte fondamentale del patrimonio tecnologico di Alstom (che ha acquisito la struttura italiana). È stato uno dei primi treni italiani con cassa in lega di alluminio, che garantiva un peso complessivo ridotto, minori consumi e una buona finitura estetica, oltre a prestazioni assolutamente di primo piano quanto a resistenza. Questa tecnologia è oggi utilizzata su tutti i treni ad alta velocità. Il pendolamento costrinse i progettisti a ridurre la sezione superiore del veicolo, per evitare di uscire dalla massima sagoma limite consentita nelle curve. Questa restrizione tecnica ha portato alla peculiare forma di questo veicolo, in seguito ripresa in modo molto simile sull'ETR 450, e caratterizzante dell'intera famiglia. Per la prima volta al mondo vennero usate sospensioni attive, che contrastavano gli sforzi laterali del carrello sul binario. La sospensione primaria è invece effettuata con molle, un sistema per allora molto avanzato. L'eliminazione di un contatto fisico rigido tra carrelli e cassa migliorò sensibilmente il confort di marcia, eliminando gran parte delle vibrazioni trasmesse in cabina. Ulteriori sistemi di smorzatura delle vibrazioni con elementi in gomma e ammortizzatori rendevano il viaggio notevolmente più confortevole rispetto agli standard degli anni '70. Le vibrazioni sulla parte abitabile della cassa erano ulteriormente ridotte dall'abbassamento del centro di gravità dovuto allo spostamento dei motori, elementi molto pesanti, sui carrelli. Questo aumentava anche gli standard di sicurezza del treno, più aderente al binario.

Una coppia di giroscopi su ogni carrozza permetteva di rilevare l'inclinazione del binario, regolando il pendolamento delle singole casse. Al contrario della tecnologia accellerometrica dell'Advanced Passenger Train inglese, il sistema a giroscopi dava la possibilità di reagire prontamente e in modo puntuale alle sollecitazioni in curva, eliminando l'"effetto nausea" che avrebbe afflitto i britannici. Inoltre, il sistema giroscopico era notevolmente più semplice sia dal punto di vista meccanico che da quello elettronico, e questo contribuiva a migliorare l'affidabilità globale del convoglio.

Il pendolamento della cassa [3] era gestito da un quartetto di pistoni oleodinamici da 150 bar di pressione, ancorati al telaio e dotati di un sistema ausiliario ad azoto per il richiamo dell'inclinazione. Le casse potevano essere inclinate fino a 10°, un valore molto elevato che nelle successive versioni venne ridotto a 8°. Un'inclinazione così pronunciata permetteva di passare da una forza trasversale ammissibile di 0,8 m/s² a 2,5 m/s², consentendo un 35% netto di incremento della velocità. Il pantografo insisteva su un traliccio in grado di compensare le inclinazioni e rimanere stabile sulla linea elettrica.

Una trasmissione ad albero cardanico consentiva di gestire meglio le coppie del motore, riducendo gli sforzi su trasmissione e struttura dei carrelli. Sempre sui carrelli si trovava l'impianto di frenatura elettropneumatica, che poteva controllare contemporaneamente tutti i cilindri frenanti del treno per avere una risposta più armonica e un comportamento più stabile in frenata, coadiuvato anche dall'efficiente sistema antislittante. Il meccanismo frenante è stata un'altra novità introdotta sull'ETR 401, e suscitò qualche dubbio per il fatto che si trattasse di un sistema di primaria importanza: venne dunque installato anche un sistema classico, per le frenate rapide e di emergenza manuali. Un terzo sistema di frenatura affiancava questi prodigi tecnologici: per la prima (ed unica) volta in Italia, vennero inseriti su ogni carrello una coppia di elettromagneti di grande potenza, in grado di agire sul ferro dei binari per aumentare il peso effettivo del convoglio di oltre 16 tonnellate e ridurre di conseguenza la distanza di frenata.

Le due testate sono dotate di cabina di guida e dei sistemi di controllo della trazione (non ancora di tipo elettronico, ma con originale sistema a chopper inverso, unico nella tecnica ferroviaria); sono attrezzate con una toilette e 45 sedili, che possono essere girati secondo il senso di marcia. La disposizione dei sedili è quella tipica delle prime classi, due su un lato e uno sull'altro. A questi si aggiungono 4 sedili posti sul fondo opposto della cabina, non orientabili. La prima carrozza rimorchiata riprende la configurazione delle pilota, ma senza cabina di guida, mentre la seconda ha solo 24 posti ed una zona bar e ristorante.

[modifica] Collegamenti esterni

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