L'entità del "colpo di pressione" o "effetto pistone" che dir si voglia, dipende dalla velocità, dall'aerodinamica, dalla sezione della galleria e dalla temperatura dell'aria all'interno della galleria. Detto questo è ovvio che in una galleria di media lunghezza e ad un solo binario, l'entità del colpo di pressione sarà maggiore di una galleria della stessa lunghezza ma a 2 binari. La velocità assume un ruolo determinante; lo studio relativo a questo fenomeno pneumatico, è nato con la percorrenza ad alta velocità delle gallerie della Direttissima Roma Firenze. Tali gallerie furono le prime in Europa ad essere progettate per 250 Km/h; l'ETR 450 fu il primo treno a percorrerle, a questa velocità, in esercizio commerciale, ma già nel 1984 si svolsero delle prove con un treno composto da ALe 601 (rapporto 40/44), con una E 444, ed una E 656.
Il primo treno era composto da tre ALe 601 trainanti due carrozze "Gran Confort" ed una UIC-X della DB, il secondo era composto da una E 444 trainante quattro carrozze (alternativamente quattro delle seguenti cinque: una "Gran Confort" FS, due "Corail" SNCF, una UIC-X DB, una "Eurofima" DB)
Il terzo treno era composto da una E 656 trainante nove carri merci, caricati con un autotreno, una roulotte, delle casse ecc.
Il primo treno venne provato fino a 250 Km/h, il secondo fino a 230 Km/h, ed il terzo fino a 120 Km/h. Vennero scelte alcune gallerie della Direttissima e vennero fatte prove di incrocio per saggiare l'impatto aerodinamico a velocità relative; se un treno che va a 250, incrocia uno che va a 230, la velocità relativa è di 480 Km/h. Vennero acquisiti dati sul rumore che si generava su ogni singolo veicolo e fu possibile esplorare altri valori, allora sconosciuti, per tutte le amministrazioni ferroviarie; ma dato che la DD fu la prima linea ad alta velocità in europa, le FS erano le principali interessate. Oltre alla mole enorme di dati, venne fuori anche una importante particolarità: l'elevata resistenza aerodinamica in galleria, dovuto alla maggiore densità dell'aria, specialmente quando due treni imboccano rispettivamente i due lati della galleria. Tanto per fare un confronto un treno che viaggia a 250 Km/h allo scoperto, incontra una resistenza aerodinamica pari a 18 Kg/t; lo stesso treno alla stessa velocità, incotra una resistenza di 30 Kg/t in galleria. Risulta evidente che il dispendio di energia è maggiore nelle lunghe gallerie a velocità elevate.
Per esperienza personale quando si imbocca una galleria, l'amperometro motori, non subisce variazioni evidenti; con il materiale leggero però, quando si esce dalla galleria, si nota come una leggera sensazione di accelerazione ma molto leggera. Non si pensi che quando si imbocca una galleria il treno subisce una decelerazione (non è un camion o una automobile); l'assorbimento di corrente di un treno ordinario, può variare di poche decine di Ampere. Il discorso diventa un pò più complicato quando si superano i 300 Km/h, ma su queste linee la sezione delle gallerie e l'interbinario, è maggiore quindi l'azione del colpo di pressione viene in parte compensato. Un'ultima considerazione è la forma aerodinamica del frontale; immaginate una E 444R che ipoteticamente dovesse imboccare una galleria a 300 Km/h. L'entità dell'effetto pistone sarebbe enorme; viceversa un ETR 500, molto più aerodinamico a causa del suo frontale più filante, sposterebbe meno aria, con benefici per gli operai che operano all'interno della galleria, i viaggiatori, le porte e i finestrini delle carrozze, i portelloni dei carri merci, e i treni incrocianti.
Saluti, Andrea
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