Nesta publicação mostro as locomotivas mais velozes em suas categorias: vapor, diesel, elétrica e por levitação magnética.
Se souber de alguma locomotiva com velocidade superior a daqui mostrada, peço que entre em contato para que eu atualize esta publicação.
Até este momento:
Vapor – 201 Km/h (3 de julho de 1938) – Mallard (Inglaterra)
Diesel – 238 km/h (1 de novembro de 1987) – InterCity 125 (Inglaterra)
Elétrica – 486 km/h (3 de dezembro de 2010) – CRH380A (China)
Levitação Magnética – 603 Km/h (21 de abril de 2015) – SC Maglev (Japão)
A locomotiva a vapor da classe Class A4, tipo "Pacific" (4-6-2), número 4.468, recebeu o nome "Mallard" e foi construída pela London and North Eastern Railway (LNER) em Doncaster, Inglaterra, em 1938. Trata-se da detentora do recorde mundial de velocidade para uma locomotiva a vapor, cerca de 201 km/h, alcançado em 3 de julho de 1938, num trecho de 800 metros em descida, em Stoke Bank, próximo a Grantham. Nesse dia, um novo sistema de freios de ação rápida, da Westinghouse Company, também estava sendo testado. O recorde pertencia a locomotiva alemã DRG Classe 05, atingido dois anos antes, com cerca de 200,4 km/h.
A "Mallard" foi uma das poucas locomotivas que foram construídas com chaminé e encanamento de descarga Kylchap duplos, com os quais melhoraram seu desempenho. As demais locomotivas desta classe receberiam a instalação desses componentes até o final da década de 1950.
Os três cilindros de pressão das A4 davam estabilidade em altas velocidades, além de suas grandes rodas motoras (as que tracionavam), com 2,04 metros de diâmetro, que eram adequadas às capacidades dessas locomotivas, garantiam o máximo de sua performance. No dia do teste, a "Mallard" tinha apenas quatro meses de uso, significando que havia muito pouco desgaste de suas peças, mas o suficiente para se obter um bom resultado. Joseph Duddington (maquinista, com 61 anos de idade na época) e Thomas Bray (foguista, com 40 anos de idade na época), funcionários da LNER, foram os que conduziram a locomotiva para o recorde.
A classe Class A4 de locomotivas inglesas, da qual a "Mallard" faz parte, foi projetada com formas aerodinâmicas pelo então engenheiro mecânico chefe Sir Nigel Gresley para tracionar trens de passageiros de alta velocidade. Nos testes em túnel de vento, com seu design característico e sua alta potência, permitiram que ela atingisse velocidades superiores a 160 km/h, mesmo que em serviço normal raramente alcançasse tal velocidade, pois as ferrovias britânicas na época limitavam a velocidade de seus trens, oficialmente, em 144 km/h, apesar de eventualmente essas locomotivas superavam essa velocidade para manter seus trens dentro de horários estabelecidos.
A Mallard percorreu quase 2,4 milhões de quilômetros antes de sua desativação, em 1963. Atualmente faz parte do acervo do National Railway Museum, em York, Inglaterra.
InterCity 125
O InterCity 125 (ou High Speed Train, HST) foi a denominação para os trens de alta velocidade movido a diesel da British Rail, desenvolvido durante a década de 1970. Os trens foram o primeiro serviço de alta velocidade na Europa, operando serviços expressos entre o norte e o sul da Grã-Bretanha, com velocidades de 200 km/h. Este trem detêm o título de trem movido a diesel mais rápido do mundo, quando atingiu 238 km/h em 1 de novembro de 1987, ao descer o trecho de Stoke Bank, na cidade inglesa de Ludlow, com um teste para um novo tipo de bogie (conjunto de rodas, rolamentos, sapatas de freio, cilindros de freio, molas, eixos, entre outros materiais ferroviários).
O motor recebeu o nome oficial do designer do trem, Sir Kenneth Grange, que criou o icônico cone do nariz em forma de cunha. Como um dos melhores designers industriais da Grã-Bretanha, o design simplificado de Kenneth ajudou a tornar o trem um sucesso com o público e o motor foi oficialmente nomeado em sua homenagem em 2016.
Este trem operou com as cores originais da British Rail, em amarelo e azul, que deram origem ao apelido popular de "banana voadora".
O carro motorizado HST nº 43002, construído em 1975, está em exibição pública estática no centro do Great Hall do National Railway Museum (Museu Ferroviário Nacional), na cidade inglesa de York.
CRH380A
O trem chinês da companhia China Railway High-Speed alcançou, em 3 de dezembro de 2010, a velocidade de 486,1 km/h, transformando-se na composição sobre rodas mais rápida do mundo.
O recorde foi estabelecido no trecho de 220 quilômetros que liga a cidade de Zaozhuang (na província de Shandong) até Bengbu (na província de Anhui).
O trem, do modelo CRH380A, é utilizado nos trajetos entre Pequim e Xangai, também ligando Xangai e Hangzhou desde outubro de 2010.
O trem foi projetado para ter baixíssimos níveis de ruídos e vibrações, podendo operar a uma velocidade crítica de 550 km/h.
Mais de 20 projetos foram selecionados e enviados para simulação e otimização. Foram realizados centenas de testes técnicos em busca da tecnologia para aumentar a velocidade do trem, por meio de pesquisas realizadas em diversas universidades da China.
O corpo é integralmente soldado com liga de alumínio. A estrutura em cunha paraboloide rotativa reduz a resistência aerodinâmica e o consumo médio de energia durante o deslocamento, também aumentando a quantidade de energia recuperada.
A unidade múltipla elétrica de alta velocidade usa o modo de freio composto eletropneumático, no qual o trem reaproveita a maior parte da energia de frenagem, aumentando a potência máxima do trem em 50%, o que permite economia de energia.
O conjunto de carros é composto por salões e compartimentos com seis assentos. Tem um vagão-restaurante separado, onde são servidos lanches e refeições selecionadas. Existem também balcões de bar separados onde os passageiros podem tomar uma bebida, se desejarem.
Cada assento no trem é equipado com um visor, painel, lâmpada de leitura e tomada de alimentação elétrica. Assentos giratórios são instalados em todo o compartimento.
Um banheiro para deficientes físicos por compartimento é instalado com recursos como uma porta automática com botão liga-desliga, passagem de carro com rodas sem barreiras, corrimão para deficientes e mesa de cuidados infantis.
O trem japonês de levitação magnética SC Maglev, quando ainda em fase de testes, em 21 de abril de 2015, estabeleceu novo recorde mundial de velocidade ao atingir 603 km/h, mantida por 10,8 segundos, quando o trem atravessava um túnel em Yamanashi, no centro do Japão, onde o Maglev é desenvolvido pela Central Japan Railway.
O objetivo do teste era comprovar a estabilidade deste meio de transporte inclusive a uma velocidade muito superior à do serviço comercial, prevista para no máximo 500km/h para garantir a segurança da viagem entre as cidades japonesas de Tóquio e Nagoia.
O sistema Superconductor Maglev se impulsiona para a frente usando força magnética entre ímãs supercondutores instalados no veículo e bobinas de aterramento instaladas na guia do solo (trilhos). Ambos os sistemas são alimentados por eletricidade.
Ele se apoia sobre rodas de borracha quando viaja em baixa velocidade. Quando atinge 150 Km/h o trem passa a levitar em cerca de 10 centímetros de altura e armazena as rodas de borracha em seu corpo.
O formato do nariz reduz a resistência do ar em aproximadamente 13%, diminuindo o consumo de energia e o ruído externo.
O campo magnético gerado pelo Supercondutor Maglev cumpre as diretrizes estipuladas pela Comissão Internacional de Proteção contra Radiação Não Ionizante (ICNIRP) e as especificações técnicas sobre ferrovias reconhecidas e recomendadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS).
Seu principal ruído é o som aerodinâmico do trem viajando pelo ar. A fabricante introduziu barreiras de ruído e capôs de redução de ruído para atender aos padrões ambientais japoneses.
Uma pequena quantidade de hélio líquido é usada para resfriar os ímãs supercondutores. Pesquisas em ímãs supercondutores de alta temperatura (que não requerem hélio líquido) prometem reduzir custos e aumentar a segurança na rota.
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Como funcionam os trens que flutuam sobre os trilhos por levitação magnética?
Maglev (abreviatura do termo inglês: Magnetic Levitation)
Existem três tipos primários de tecnologia aplicada aos maglev. Uma que é baseada em ímãs supercondutores (suspensão eletrodinâmica), outra baseada na reação controlada de eletroímãs, (suspensão eletromagnética) e a mais recente e potencialmente mais econômica que usa ímãs permanentes (Inductrack).
A Alemanha, o Japão e a China são os países que mais pesquisam esta tecnologia, tendo apresentado diversos projetos. Num deles o trem é levitado pela força repulsiva dos polos idênticos ou pela força atrativa dos polos diferentes dos ímãs. O trem é propulsionado por um motor linear, colocado na linha, no trem ou em ambas. Bobinas elétricas são massivamente colocadas ao longo da linha de modo a produzir o campo magnético necessário para a movimentação do trem, daí a construção de tal linha ter custos enormes.
CABINE DE COMANDO
Apesar de ter, na frente, uma cabine de comando tripulada, como os trens tradicionais, o maglev não possui uma locomotiva propriamente dita, já que o "motor" não fica no trem e sim nos trilhos inteiros. Cada vagão tem seus próprios ímãs e é capaz de levitar sozinho.
TRILHOS MAGNÉTICOS
O verdadeiro motor do maglev está na linha que ele irá percorrer. Uma bobina de cabos ao longo dos trilhos produz um campo magnético variável que impulsiona o trem em alta velocidade. Para economizar energia, permanece ligada apenas a parte da linha sobre a qual o trem está passando.
CHASSI INFERIOR
Essa estrutura embaixo dos vagões carrega os ímãs responsáveis pela levitação e pela direção do veículo. Apesar de envolver as guias da linha (para evitar descarrilamento), o chassi não toca nelas e fica suspenso no ar, entre 1 a 10 centímetros sobre a linha guia.
ÍMÃS DE LEVITAÇÃO
Ficam embaixo dos trilhos e apontados para cima, sustentando o trem no ar com sua força magnética. São eles que impulsionam o trem para a frente, reagindo às variações na corrente elétrica que passa pela linha.
BOBINA DE CABOS
A bobina é formada por três cabos elétricos trançados que percorrem todo o trilho. A diferença de corrente elétrica entre eles gera o campo magnético que faz o trem avançar. Para freá-lo, basta inverter a direção desse campo.
ÍMÃS DE DIREÇÃO
Quatro eletroímãs, dois de cada lado do trem, são atraídos para a guia. O resultado é um equilíbrio de forças que impede o trem de tocar nos trilhos. Nas curvas, a potência dos ímãs é automaticamente ajustada por computadores para que o trem vire suavemente.
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Além de segurança e conforto, os admiradores ou usuários das ferrovias investem periodicamente em inovações para aumentar a velocidade dos trens, objetivando torná-los uma útil opção de transporte.
Inovações que na época mostraram-se interessantes e viáveis atualmente podem parecer engraçadas ou absurdas, mas foram empreendimentos que confirmaram ou descartaram mecanismos de melhoria ferroviária. Como disse Fernando Pessoa: "tudo vale a pena se a alma não é pequena".
Schienenzeppelin ( Trem a hélice )
O Schienenzeppelin – ou Zeppelin Ferroviário – foi uma automotora experimental que se assemelhava a um dirigível Zeppelin em aparência. Ele foi designado e desenvolvido pelo engenheiro aeronáutico alemão Franz Kruckenberg, em 1929. A propulsão era realizada por uma hélice localizada na traseira, acelerando a automotora até 230,2 Km/h, firmando o recorde de velocidade terrestre para um veículo sobre trilhos movido por hélice com motor à combustão. Somente um exemplar foi construído, e posteriormente desmanchado por problemas de segurança, em 1939.
O vagão foi construído no início de 1930 nas obras Hannover-Leinhausen da Companhia Ferroviária Imperial Alemã (Deutsche Reichsbahn). O veículo tinha 25,85 metros de comprimento e tinha apenas dois eixos, com uma distância entre eixos de 19,6 metros. A altura era de 2,8 metros. O prjeto originalmente construído tinha dois motores conjugados BMW IV, de 6 cilindros a gasolina (mais tarde, um único BMW VI de 12 cilindros de 600 cavalos de potência acionando uma hélice fixa de quatro pás (mais tarde de duas pás).
O eixo de transmissão foi elevado sete graus acima da horizontal para dar ao veículo algum impulso para baixo.
O corpo do Schienenzeppelin era aerodinâmico , tendo alguma semelhança com os populares dirigíveis Zeppelin da época, e foi construído em alumínio no estilo de aeronave para reduzir o peso. O vagão podia transportar até 40 passageiros, com interior espartano projetado no estilo Bauhaus.
Em 21 de junho de 1931, estabeleceu um novo recorde mundial de velocidade ferroviária de 230,2 km/h na linha Berlim-Hamburgo entre Karstädt e Dergenthin, num trecho de aproximadamente 20 km, que não foi superado por outro veículo ferroviário até 1954. O vagão ainda mantém o recorde de velocidade terrestre para um veículo ferroviário movido a gasolina.
O insucesso do Schienenzeppelin foi atribuído aos potenciais riscos de usar uma grande hélice em estações de trem cheias de passageiros. Outra desvantagem do zepelim ferroviário era a dificuldade de puxar vagões adicionais para formar um comboio ferroviário. Além disso, o veículo não podia usar sua hélice para escalar inclinações íngremes, pois o fluxo de ar se separaria quando a potência total fosse aplicada.
M-497- “Besouro Negro” ( Trem a jato )
O M-497 – apelidado de "Besouro Negro" pela imprensa – foi um teste experimental de locomotiva a jato da empresa New York Central Railroad (NYC), desenvolvido e testado em 1966 nos Estados Unidos. Dois jatos General Electric J47-19 de segunda mão motores (projetados como propulsores para o bombardeiro intercontinental Convair B-36 Peacemaker) foram montados no topo de uma carroceria existente de carro a diesel Budd Rail, que recebeu uma capota dianteira simplificada.
A construção foi então enviada com sucesso para testes nas pistas existentes entre Butler (Indiana) e Stryker (Ohio). A linha foi escolhida por seu layout reto e em boas condições, mas de outra forma não modificada. Em 23 de julho de 1966, o carro atingiu a velocidade de 295,60 km/h, um recorde de velocidade ferroviária americana.
Mesmo com esse desempenho espetacular (e embora tenha sido construído de forma relativamente barata, usando peças existentes), o projeto não foi considerado comercialmente viável.
O M-497 continuou a servir para a Penn Central, depois que os motores a jato foram removidos, até ser aposentado pela Conrail em 1977. Os motores foram reutilizados como X29493, um soprador de neve experimental. Como a maioria dos sopradores de motores a jato semelhantes, era eficaz na limpeza de neve e gelo, mas também tendia a desalojar o lastro.
Fontes de referência:
Wikipédia
Locomotiva a Vapor Classe A4 4468 - MALLARD - LNER
BBC
Intercity 125: Trabalhadores se despedem do ícone da British Rail
TecMundo
China Railways CRH380A: o trem-bala sobre rodas mais rápido do mundo
Mundo Estranho
Como funcionam os trens que flutuam sobre os trilhos?
SIA Magazin
O trem turbojato experimental M-497, o trem a jato mais rápido do mundo
Vídeos:
Locomotiva a vapor mais veloz do mundo: Classe A4 Mallard
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Ferrovia de alta velocidade Pequim-Xangai - CRH380A
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O maglev japonês mais rápido do mundo - SC Maglev
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