
Τα τρένα δεν χρειάζονται τιμόνι όπως τα αυτοκίνητα, επειδή οι ράγες αναλαμβάνουν να καθοδηγούν την πορεία τους. Όμως ο τρόπος με τον οποίο ένα τρένο αλλάζει κατεύθυνση είναι πιο ενδιαφέρων απ’ όσο φαίνεται.
Οι τροχοί του τρένου δεν είναι εντελώς επίπεδοι.
Έχουν μια ελαφρώς κωνική μορφή, ενώ στην εσωτερική πλευρά τους διαθέτουν ένα υπερυψωμένο τμήμα, το λεγόμενο χείλος (flange). Αυτό βοηθά τους τροχούς να παραμένουν πάνω στις ράγες.
Όταν το τρένο κινείται σε ευθεία, οι τροχοί περιστρέφονται και το σύστημα τροχών παραμένει κεντραρισμένο πάνω στις δύο ράγες. Στις στροφές, όμως, η γεωμετρία των τροχών κάνει τη διαφορά.
Πώς στρίβει λοιπόν;
Σε μία καμπύλη, το σύστημα των τροχών –που ονομάζεται φορείο (bogie)– μπορεί να κινηθεί ελαφρώς σε σχέση με το βαγόνι.
Επειδή οι τροχοί έχουν κωνικό προφίλ, ο τροχός που βρίσκεται προς την εξωτερική πλευρά της στροφής κυλά σε λίγο μεγαλύτερη «διάμετρο» από τον εσωτερικό τροχό.
Έτσι, οι δύο τροχοί μπορούν να καλύψουν διαφορετικές αποστάσεις χωρίς να χρειάζεται ο οδηγός να στρίψει κάποιον μηχανισμό.
Με απλά λόγια, το ίδιο το σχήμα των τροχών και η κατασκευή των ραγών βοηθούν το τρένο να ακολουθήσει την καμπύλη.
Και τότε τι κάνει ο μηχανοδηγός;
Ο μηχανοδηγός δεν κατευθύνει το τρένο δεξιά ή αριστερά όπως ένας οδηγός αυτοκινήτου.
Ελέγχει κυρίως:
- την ταχύτητα,
- την επιτάχυνση,
- τα φρένα,
- τα συστήματα ασφαλείας,
- και, όπου απαιτείται, την επιλογή διαδρομής μέσω των σχετικών συστημάτων.
Για να αλλάξει ένα τρένο από μία γραμμή σε άλλη χρησιμοποιούνται οι ψαλιδιές/διακλαδώσεις (switches ή points). Πρόκειται για ειδικά τμήματα της σιδηροδρομικής γραμμής που μετακινούν τις ράγες και επιτρέπουν στο τρένο να ακολουθήσει διαφορετική πορεία.
Γιατί δεν μπορεί να «βγει» από τις ράγες;
Το χείλος στο εσωτερικό των τροχών λειτουργεί ως ένα επιπλέον μέτρο συγκράτησης. Ωστόσο, δεν είναι αυτό που κρατά μόνο του το τρένο πάνω στις ράγες.
Η γεωμετρία των τροχών, των αξόνων και των φορείων, σε συνδυασμό με τη μορφή των ραγών, δημιουργεί ένα σύστημα που επιτρέπει στο τρένο να παραμένει ευθυγραμμισμένο και να περνά από καμπύλες.
Γι’ αυτό και ένα τρένο μπορεί να ζυγίζει εκατοντάδες τόνους, να κινείται με μεγάλη ταχύτητα και παρ’ όλα αυτά να μην χρειάζεται ούτε ένα τιμόνι.
Στην πραγματικότητα, ο μηχανοδηγός δεν χρειάζεται να «στρίψει» το τρένο. Η διαδρομή είναι ουσιαστικά ενσωματωμένη στις ράγες.