Artic
Artic on suomalaisen Transtechin raitiovaunun tuotenimi. Artic syntyi Helsingin 2010-luvun raitiovaunuhankintaan vaununa, joka suunniteltiin HKL:n tarjouspyynnön perusteella. Articin juuret ovatkin HKL:n suunnittelupäällikön Ollipekka Heikkilän ajatuksissa ratkaista, miten sovitetaan yhteen Helsingin maantieteen ja raitiotieverkon sekä matalalattiaisen raitiovaunun haasteet.
Helsinki tilasi 40 Artic-vaunua 2011. Ensimmäiset kaksi vaunua toimitettiin 2013 kahden vuoden koekäyttöön, jonka aikana oli tarkoitus varmistua vaunujen toimivuudesta. Prototyyppivaunujen kanssa ei kohdattu mitään merkittäviä vaikeuksia, vaan vaunut toimivat vaaditulla tavalla. Sarjatuotantovaunujen toimitukset alkoivat syksyllä 2015. Kuva15.3.2014, Antero Alku.
Articin suunnittelun lähtökohta HKL:ssä oli edellisen vaunuhankinnan epäonnistuminen. ADTranzilta ostetut Variobahn-vaunut eivät kestäneet Helsingin rataverkolla. Parin vuoden käytön jälkeen vaunuissa havaittiin korimurtumia, joita ei saatu pysyvästi korjatuksi. Murtumien syyksi selvisi vaunun liian jäykkä rakenne, jonka vuoksi korin niveliin kohdistui suuria voimia, jotka aiheuttivat liian suuria jännityksiä korin teräkseen.
Variotramien ongelmien ilmetessä HKL:n edelliset Valmetin valmistamat vaunut olivat noin 30 vuoden ikäisiä. Niissä ei ollut koskaan esiintynyt rakenteiden murtumia. Vanhat nivelvaunut olivat korkealattiaisia, minkä vuoksi niiden rakenteesta oli ollut helppo tehdä joustava. Telit kiertyivät vapaasti ja vaunun nivel taipui sekä sivu- että pystysuunnassa. Heikkilän ajatus oli soveltaa nivelvaunujen hyviksi koettuja rakenneratkaisuja, mutta tehdä vaunusta silti matalalattiainen.
HKL teetti 2000-luvulla oululaisella insinööritomisto Citecillä suunnitelman vanhojen nivelvaunujen matalalattiaisesta väliosasta. Samalta toimistolta tilattiin myös alustavia suunnitelmia kokonaisesta raitiovaunusta Heikkilän periaatteiden mukaan. Vuonna 2007 HKL harkitsi vaunua, jossa olisi ollut kahden 4-akselisen telivaunun välissä väliosa, jossa ei ole telejä. Tämän artikkelin kirjoittaja arvioi suunnitelmia myös, ja ehdotti ratkaisua, jossa keskiosa olisi 4-akselinen telivaunu ja päätyosat olivat vanhan nivelvaunun tapaan yhden telin tukemia. Tällä ratkaisulla oli etuna tasaisempi vaunun massan jakaminen teleille ja vähemmän kuormittuvat nivelet, koska jokaisen vaunun asento raiteeseen nähden määräytyi vaunun alla olevien telien mukaan. Uuden vaunun suunnittelua jatkettiin tältä pohjalta.
Luonnos Helsingin uuden vaunun konsepti-ideasta vuodelta 2007.
Heikkilän suunnitelman keskeinen oivallus oli telin rakenne. 2000-luvun alussa matalalattiaisten vaunujen teleille oli tavallista, että Variotramin telin tapaan pyörien välillä ei ollut akselia. Tämän etu oli saada lattia pyörien välissä yhtä matalalle kuin ovien kynnys. Mutta tästä maksettiin monta haittaa. Jokainen pyörä tarvitsi oman moottorin ja jarrun. Kun akseli ei tukenut pyöriä toisiinsa, telirunko oli tehtävä kyllin tukevaksi, jotta pyörät eivät taittuneet sivuille. Akseli ei ollut myöskään pitämässä pyörien pyörimisnopeutta samana, mikä vakauttaa kiskokulkuneuvon kulun suoralla radalla.
Heikkilä ideoi telin, jonka runko oli periaatteessa samanlainen kuin vanhoissa nivelvaunuissa. Mutta moottorin ja jarrun Heikkilä siirsi telin ulkopuolelle. Ulkopuolella ei ollut niin paljon tilaa kuin telin sisäpuolella, eikä ulkopuolelle mahtunut yhtä suurta moottoria kuin vanhoissa nivelvaunuissa oli. Siksi kummallekin akselille oli oltava oma moottori. Mutta ei kuitenkaan jokaiselle pyörälle, koska pyöräkerroissa oli akselit. Lattian oli ylitettävä akselit, mutta siihen riitti käytävän kallistaminen rampiksi, sillä muut telin rakenteet kuin telikeskiö olivat istuinten alla.
Articin vetolaiteratkaisu, valmistaja Voith. Moottori ja kulmavaihde muodostavat yhtenäisen yksikön, joka on kiinnitetty telin runkoon. Voima välittyy pyöräkerralle akselin päästä laakeripesän ja telisivun ulkopuolelta.Voiman välittää kardaaniakseli, jonka nivelet ovat kaksi toisiinsa kumijousin kytkettyä sakarakiekkoa. Kardaani sallii pyöräkerran vapaan joustoliikkeen eikä jäykistä ensiöjousitusta. Kuva InnoTrans-messuilta 18.9.2012, Antero Alku.
Vuoden 2008 aikana harkittiin HKL:ssä uuden vaunun hankkimista samalla tavoin kuin nivelvaunujen väliosat. Eli HKL olisi teettänyt vaunun suunnittelun ja kilpailuttanut vaunujen valmistamisen tehdyn suunnittelutyön piirustuksilla. Työ olisi ollut huomattavasti suurempi ja vaativampi kuin väliosahankinta. Mahdolliset vaikeudet olisivat jääneet HKL:n omalle vastuulle. Päätös asiassa oli, että vaunuhankinta toteutetaan normaalina hankintamenettelynä, jossa myyjät tarjoavat HKL:n tekniset ja toiminnalliset vaatimukset täyttäviä vaunuja.
Artic voitti hankintakilpailun pääasiassa laatupisteillä. Hinnaltaan ja elinkaarikustannuksiltaa Artic oli kilpailussa keskiluokkaa. Tarjouskilpailussa HKL:lle tarjottiin käytännössä kaikkia mahdollisia vaunuratkaisuja, joita markkinoilla vuosikymmenen vaihteessa oli. Artic ei ollut ainoa tarjottu raitiovaunu, joka oli HKL:n tekemän konseptisuunnittelun mukainen.
HKL tilasi Artic-vaunuja aluksi 40 kappaletta vuonna 2011 ja vuonna 2017 hankintaoption perusteella 20 vaunua lisää.
Ensimmäiset testi- ja mittausajot tehtiin öisin, jolloin ei häiritty normaalia raitioliikennettä eikä raitioliikenne häirinnyt mittauksia. Mittaukset liittyivät vaunun tyyppi- ja vastaanottotesteihin. Ensimmäisellä vaunulla tarkistettiin muun muassa vaunun rakenteissa esiintyvät jännitykset. Kuva Käpylästä 1.7.2013, Antero Alku.
Artic on 3-osainen neljän telin vaunu, jossa kaikki pyörät ovat vetäviä. Telit kiertyvät vapaasti telikeskiön ympäri. HKL:n vaunun käytäväleveys pyörien välissä on 500 mm ja vaunun pienin kaarresäde on 15 metriä. Articin vaunurakenteelle ominaista on, että kaarteen ja suoran raiteen yhtymäkohdassa päätyvaunu taittuu suoralla raiteella sisäkaarteen puolelle sivusuunnassa. Tämän vuoksi HKL joutui tekemään jonkin verran muutoksia rataverkkoon kaarteita lähellä olevilla pysäkeillä.
Matalalattiavaunuille ominaiseen tapaan myös Articissa jokaisen telin päälle on pakko sijoittaa istuimia. Moderniksi raitiovaunuksi Helsingin Articit ovat lyhyitä (27 m), joten pelkästään telien päällä olevista istumapaikoista kertyy suuri osa vaunun matkustajakapasiteetista. Istumapaikkoja Helsingin Articissa on 75 ja lattia-alaa seisoville matkustajille 25 m2.
Articissa on hyödynnetty HKL:n pitkää kokemusta vaativista raitiovaunujen käyttöolosuhteista. Roudan ja talvella kovaksi muuttuvan radan sekä matalauraisten vaihteiden vuoksi vaunussa on maksimaalinen jousitus. Teli on jousitettu koriin nähden, pyräkerrat teliin nähden ja pyörät akseleihin nähden. Korin rakenne on suunniteltu siten, että mahdollinen kondenssivesi poistuu itsestään. Lattiat on lämmitetty, jotta sisään tuleva lumi sulaa ja valuu vaunusta ulos. Katolla oleva instrumentointi on tasaisen katteen alla, jotta lumi ja roskat eivät kerry laitteiden väliin. Ikkunat on suunniteltu nopeasti vaihdettaviksi, samoin seinien ulkopinta ja etu- ja takapään uloimmat osat. Näin vaunu ei kolarivaurioiden vuoksi joudu pois liikenteestä pitkäksi ajaksi, vaan se saadaan pääsääntöisesti liikenteeseen viimeistään seuraavana aamuna. Vaunu on myös vikasietoinen, jotta vika ei pysäytä vaunua linjalle.
Lisätilaukset
Helsingin vaunutilaus sisälsi option 30-metrisistä 2-suuntavaunuista Raidejokerin liikenteeseen. Tämä optio on lunastettu 29 vaunun tilauksena, mutta tilatut vaunut poikkeavat 27-metrin Artic-vaunuista keskivaunun osalta. Koska optiosta poiketen myös pidemmältä 4-teliseltä vaunulta vaadittiin kyky kulkea 15 metrin kaarresäteestä, keskivaunu on jaettu kolmeksi vaunuosaksi. Keskimmäisten telien päällä on lyhyet vaunuosat, joiden välissä on telitön vaunuosa. Tavallaan keskivaunun päädyt taittuvat telin kiertyessä, jotta telin kiertymä keskivaunuun nähden voi olla suurempi keskivaunun pituuden kasvaessa. Telit ovat edelleen vapaasti kiertyvät. Telien päällä olevan vaunuosan asento määräytyy Heikkilän ideoimalla ja patentoidulla vipumekanismilla. Lisäksi keskivaunuun on tehty kallistuslaite, joka saa vaunun ”niiaamaan” eli oven kynnys voidaan taittaa matalan laiturin korkeuteen. Myös tämä on Heikkilän patentoitu keksintö.
Artic vaunut voittivat Tampereen raitiovaunuhankinnan vuonna 2016. Tampereelle Articeja toimitetaan 1435 mm:n normaaliraideleveydelle ja 2,65 metriä leveinä. Tampereelle tarjotun vaunun pituus on 35 metriä. Perushankinnassa vaunuja on tilattu 2017 allekirjoitetulla sopimuksella 19 kappaletta 10 vuoden kunnossapitosopimuksella. Sopimuksessa on optioita 46 vaunusta sekä kunnossapitosopimuksen pidentämisestä 40 vuoteen asti. Vaunujen pidentäminen 10 metrillä on myös optiona.
Articia pyritään myymään myös ulkomaille. HKL:n Artic-vaunu 402 oli esillä InnoTrans-messuilla syyskuussa 2014, ja messujen jälkeen helmen ja kullan väriin teipattu vaunu oli kahden viikon ajan koekäytössä Würzburgissa. Kaksi ensimmäistä HKL:n Artic-vaunua myytäneen Berliinin lähelle Schöneien raitiotielle, ja Transtech toimittaa Helsinkiin uudet vaunut. Järjestelyn syynä on yhtenäistää Helsingin Artic-kalusto, sillä prototyyppivaunuissa on sellaisia eroja sarjavaunuihin, ettei niitä ole täysin mahdollista muuttaa sarjavaunujen mukaisiksi.
Suomalainen raitiovaunu oli ensimmäisen kerran liikenteessä ulkomailla lokakuussa 2014, kun Helsingin Artic-vaunun 402 oli koeliikenteessä Würzburgissa. Vaunu toimi moitteettomasti ja sekä matkustajat että henkilökunta olivat tyytyväisiä. Ajo- ja matkustusominaisuuksiltaan Artic oli selvästi kaupungin omia vaunuja parempi. Kuva Würzburgin rautatieaseman pysäkiltä 19.10.2014, Antero Alku.
Paluu alkuun. Paluu vaunutyyppien sivulle. Paluu aloitussivulle.
Sivu on luotu 22.7.2015 / Antero Alku. Viimeisin päivitys 16.4.2018 / AA.