Rewolucja przemysłowa – tym mianem określa się potocznie lata XIX wieku, kiedy to społeczeństwo poczęło korzystać z dobrodziejstw większości przełomowych wynalazków, kształtujących współczesną cywilizację techniczną. Na tym tle, kluczową rolę odegrało upowszechnienie przełomowego dla przewozu towarów i ludzi rozwoju transportu szynowego.

Marcin Szcześniak

Błyskawicznie rozbudowywana sieć połączeń kolejowych w krótkim czasie trafiła na ziemie polskie. Zaledwie 20 lat po uznawanym za narodziny kolei, udanym przejeździe po szynach zespołu wagonów, ciągnionego przez parowóz Stephensona w roku 1825, zainaugurowano połączenie kolejowe Warszawy z Grodziskiem Mazowieckim, jako pierwszy odcinek trasy Kolei Warszawsko-Wiedeńskiej, która złączyła oba miasta jesienią roku 1848. XXI wiek zastał Polskę z głęboko zacofaną, na tle innych krajów europejskich, infrastrukturą kolejową i mocno przestarzałym taborem, pamiętającym nierzadko lata 70-te. Podobna sytuacja dotyczyła również kursujących po ulicach naszych miast tramwajów, w dużej części reprezentowanych przez kultowy model 13N z lat 60-tych. Pomimo nieustannych problemów ekonomicznych, cechujących struktury PKP, i niedostatków w budżecie miast eksploatujących staromodne tramwaje, wykorzystując dotacje unijne poczyniono istotne zakupy nowoczesnego taboru komunikacji publicznej. Na przeszkodzie szybkiej modernizacji polskiego taboru szynowego, obok często nierozstrzygniętych przetargów, stoją jednak ogromne wciąż koszty zakupu nowoczesnych pojazdów szynowych, sięgające nierzadko dziesiątków milionów złotych.

Propozycje stylistyki nowoczesnego wagonu tramwajowego

Współczesna technologia wykorzystywana przy budowie nowoczesnych jednostek szynowych niewiele ma wspólnego z reprezentowaną przez te, obecne na polskich torach od ponad 30 lat. Prawdziwy przełom dotyczy systemów sterowania funkcjami jezdnymi i użytkowymi, ale też materiałów i technologii wytwarzania samych pojazdów. Jako materiał konstrukcyjny, używany przy budowie nadwozi wagonów pasażerskich coraz częściej pojawia się tworzywo sztuczne. Dotyczy to zarówno wnętrza z wszechobecnych dawniej, płaskich wykładzin z Unilamu (czyli żywic melaminowych na nośniku papierowym), jak i szeregu istotnych, tradycyjnie stalowych części zewnętrznych, które zastępowane są kształtowymi elementami z kompozytów poliestrowych, wzmacnianych włóknem szklanym. Najbardziej zauważalnym, decydującym o estetyce i wyróżniającym elementem współczesnych pojazdów szynowych jest czoło pojazdu, które stanowi kabina maszynisty w komunikacji kolejowej, lub motorniczego w miejskiej. Zasadniczo, kabiny tych pojazdów o różnym przeznaczeniu komunikacyjnym zbudowane są w podobny sposób. Zarówno tramwaj, jak i zespół trakcyjny nowoczesnego pojazdu dla kolei, zbudowany jest na potężnej, stalowej ramie nośnej, stanowiącej bazę dla wszystkich zespołów przyszłego pojazdu. Koncentrując się na zabudowie nadwozia, powstaje ono jako struktura szkieletowa, najczęściej z profili stalowych, które po zespawaniu tworzą charakterystyczny, powtarzalny, wzdłużny profil pojazdu w kształcie odwróconej litery „U”. Aby zapewnić szkieletowi stateczność, łączy się poszczególne, łukowe elementy szkieletu profilami wzdłużnymi. Konstruktor pudła wagonu musi dysponować wiedzą i doświadczeniem, pozwalającym na dobranie właściwych rozmiarów profili szkieletu. Oczywiście, projektując położenie poszczególnych odcinków szkieletu należy uwzględnić rozmieszczenie instalacji funkcjonalnych przyszłego pojazdu. Przede wszystkim elektrycznej i grzewczej, a w wagonach kolejowych także klimatyzacyjnej, hydraulicznej i pneumatycznej. Szczególna uwaga projektanta poświęcona musi być właściwemu ukształtowaniu profili w obszarze okien i drzwi pojazdu. Dalsza budowa pudła pojazdu szynowego polega na zamocowaniu poszycia zewnętrznego. Ściany boczne wagonów do przewozu osobowego pokrywa najczęściej blacha stalowa. Wydawałoby się to wszystko banalnie proste i nie skomplikowane, gdyby nie utrudnienia, które stwarza takie zespawanie blach poszycia, aby boki wagonu nie pofałdowały się pod wpływem spoin i aby ściany wyglądały naprawdę płasko i elegancko. Montaż okien i drzwi wieńczy dzieło wykonania zewnętrznych prac przy budowie nadwozia. Za to, by pojazd szynowy uzyskał swój ostateczny, indywidualny i wyróżniający go charakter odpowiada kształt przedniej części zespołu, czyli miejsca pracy maszynisty, czy też motorniczego. Kabina z reguły powstaje w zupełnie innym miejscu od całej reszty wagonu. Miejscem tym jest zakład produkcji wielkogabarytowych wyrobów kompozytowych. Oczywiście, zanim kabina trafi do fabryki pojazdów szynowych, przechodzi cały proces rozwoju konstrukcji, który jak w przypadku wielu przedmiotów użytkowych rozpoczyna się w szkicowniku grafika-stylisty. Jego zadaniem jest nadanie temu reprezentacyjnemu elementowi pojazdu owej unikalnej, charakterystycznej i spełniającej wymogi funkcjonalne estetyki.
Po wyborze wersji, która trafić ma do realizacji, zaczyna się zasadniczy proces konstrukcji. W zależności od przeznaczenia, stosowane są różne technologie produkcyjne kabin pojazdów szynowych. W pewnym uproszczeniu, tramwaje poruszają się po mieście z prędkościami rzadko przekraczającymi 70 km/h i nie podlegają tak surowym wymaganiom wytrzymałościowym, jak pojazdy dla kolei, które przeciętnie muszą sprostać eksploatacji z dużo większymi obciążeniami, z prędkościami rzędu 160 km/h, a na dalekich trasach narażone są na wiele, różnorodnych oddziaływań środowiska. Nie mówimy tu o pojazdach specjalnych, zdolnych do rozwijania prędkości 250 km/h i więcej.
Konstrukcja kabiny tramwaju może być wykonana na bazie struktury szkieletu z profili stalowych, które stanowią integralne wzmocnienie dla jednowarstwowego poszycia z kompozytu poliestrowego, wzmacnianego włóknem szklanym. Z kolei kabina kolejowej jednostki trakcyjnej najczęściej zbudowana jest w sposób bardziej skomplikowany, jako konstrukcja „sandwiczowa”, zawierająca specjalne, zintegrowane w strukturze kompozytu, przestrzenne wzmocnienia stalowe, służące do montażu wyposażenia kabiny, osprzętu, jak również zapewniające połączenie gotowej kabiny z ramą nośną i szkieletem przyszłej jednostki.