Motorové vozy řady M 290.0 (výrobní typové označení Tatra 68 podle použitých motorů; v roce 2020 dodatečně přidělena řada 870 dle UIC), nazývané stejně jako vlakový spoj, na němž jezdily, také jako „Slovenská strela“, byly vyrobeny v roce 1936 pro Československé státní dráhy ve společnosti Tatra v Kopřivnici v celkovém počtu dvou kusů. Reprezentují technický pokrok a snahy o rychlou železniční dopravu v meziválečném Československu, na jehož poměry jsou výjimečné svojí konstrukcí, vzhledem i cestovním komfortem.
Stejně jako jiné tehdejší motorové vozy a jednotky z ostatních zemí Evropy přebraly mnoho prvků z konstrukce automobilů a vyznačovaly se množstvím originálních technických řešení. Podnětem a částečnou inspirací pro vznik řady M 290.0 byly italské motorové vozy Fiat Littorina typu ALb 80. Podobně jako v současnosti se i tehdy v bohatších státech vysokorychlostní vlaková doprava rozvíjela ve větším měřítku a dosahovala i významnějších úspěchů.
Vedoucím vývoje vozů M 290.0 byl Hans Ledwinka, hlavní konstruktér známých tatrováckých automobilů, ze kterých byl odvozen aerodynamický tvar skříně vozů podle návrhu Paula Jaraye – šlo o vůbec první přísně aerodynamicky tvarovaná vozidla u ČSD. Na designu Slovenské strely se podílel designér Vladimír Grégr, který navrhoval interiér a patrně také vnější výtvarné řešení vozu. Světově unikátním byl elektromechanický přenos výkonu, patentovaný vynález vsetínského elektrotechnika Josefa Sousedíka. Tento druh přenosu spolu s výkonnými motory a nízkou hmotností umožňoval velmi dynamickou jízdu. Vozy byly zkonstruovány pro maximální rychlost 130 km/h a v několika úsecích, kde to stav trati dovoloval, touto rychlostí běžně jezdily. V pořadí druhý vyrobený vůz dosáhl během zkušební jízdy 3. června 1936 rychlostního rekordu ČSD 148 km/h.
S vývojem a výrobou vozů se začalo již v roce 1934. Do pravidelného provozu byly zařazeny 13. července 1936, přičemž jezdily na motorovém rychlíku Slovenská strela Bratislava–Brno–Praha a zpět. Díky svým jízdním vlastnostem, pouze jediné zastávce, postupující rekonstrukci traťového svršku, nejvyšší prioritě a postupně optimalizovanému jízdnímu řádu zdolávaly trasu v posledním roce předválečného provozu za 4 hodiny 18 minut (zpátky do Bratislavy o minutu více) včetně tříminutové zastávky v Brně. To odpovídá cestovní rychlosti 92 km/h; Strela byla již od zavedení nejrychlejší vlakový spoj ČSD. Tato jízdní doba, resp. rychlost, na uvedené trase zůstala následující desítky let z mnoha příčin nepřekonaná – zejména proto, že železnice za komunismu se neorientovaly na rychlost a komfort, ale na velké přepravní výkony v nákladní dopravě. Podobné jízdní doby byly znovu dosaženy teprve po roce 2000 (avšak již s více zastávkami, kapacitnějšími soupravami a v pravidelném dvouhodinovém taktu) a v posledních letech se ustálily na hodnotách okolo 4 hodin.
Vlakový spoj Slovenská strela byl zaveden, aby umožnil podnikat jednodenní návštěvy hlavního města Prahy. Byl poprvé v historii ČSD povinně místenkový a již během prvního roku provozu nastávaly situace, kdy samostatný vůz se 72 místy k sezení kapacitně nestačil poptávce. Cestujícím vozy nabízely pohodlný interiér 2. cestovní třídy (třídy byly tehdy 3) včetně roznášky nápojů i jednoduchých teplých pokrmů až na místo. Cena jízdenek odpovídala zaměření spoje zejména na majetnější občany – politiky, vyšší úředníky a podnikatele.
Po rozpadu Československa v březnu 1939 provoz spoje ukončen, oba vozy zůstaly pro nedostatek paliva odstaveny a v dalších letech za druhé světové války vyjížděly jen zřídka kvůli udržení technické způsobilosti. Po válce se v provozu obnoveného spoje Slovenská strela vozy M 290.0 střídaly s německými motorovými jednotkami Hamburg, které zůstaly u ČSD (řada M 297.0) jako válečná kořist a poskytovaly srovnatelně pokrokové technické řešení, avšak měly větší kapacitu a úroveň pohodlí. Vozy M 290.0 se tím pádem uvolnily na nasazení i na jiných spojích, ale i přesto do pravidelného provozu zasahovaly stále méně. Od přelomu 40. a 50. let dále sloužily už jen jako záloha pro vládní jízdy.
První vyrobený vůz byl definitivně vyřazen roku 1953 a než roku 1960 vyhořel a byl sešrotován, sloužil jako zdroj náhradních dílů pro druhý vůz. Druhý vůz, se kterým byl dosažen rychlostní rekord, vykonána první pravidelná jízda z Bratislavy do Prahy a kterým byla po válce podnikána většina vládních cest na Norimberský proces, byl definitivně vyřazen až v roce 1960, kdy byl předán Technickému muzeu Tatry. V devadesátých letech, kdy byla Tatra privatizována, přešel i tento vůz spolu s ostatními exponáty do soukromého vlastnictví. Roku 2000 získal vůz status kulturní památky a v roce 2010 byl coby první vlak v Česku prohlášen národní kulturní památkou.
Po desetiletích chátrání proběhla v letech 2018–2021 jeho celková rekonstrukce s cílem obnovit podobu ze 30. let a vrátit ho v provozuschopném stavu zpět na koleje, včetně zachování Sousedíkova systému pro přenos výkonu i původní maximální rychlosti. Restaurátorům napomáhaly stovky dochovaných technických výkresů i vysoce kvalitní původní fotografická dokumentace výroby vozu. Současně byl v Kopřivnickém muzeu postaven nový výstavní pavilon, který vozu poskytuje lepší ochranu než původní venkovní zastřešené stání.
Řada M 290.0 se svou konstrukční rychlostí 130 km/h v segmentu motorových vozů a jednotek v Česku stále zůstává nejrychlejším strojem domácí výroby, který kdy byl v pravidelném provozu. Na Slovensku prvenství převzaly od roku 2011 jednotky řady 861. Při započtení vozidel zahraničních výrobců řadu M 290.0 překonaly také jednotky z maďarského Ganzu a již zmíněné německé kořistní vlaky, které nadále zůstávají nejrychlejšími motorovými vozidly v Československu i jeho nástupnických státech.
Popis Při vývoji řady M 290.0 Tatra zužitkovala své zkušenosti jak se stavbou železničních vozů, tak s výrobou automobilů. Na vozy se tím pádem dostalo mnoho prvků z konstrukce automobilů. Byly například opatřeny výrazně aerodynamickým tvarem vozové skříně (jako první motorové vozy, přesněji vůbec první hnací vozidla ČSD), upravenými motory z nákladních automobilů, brzdami podobnými bubnovým či okny autobusového typu. I unikátní elektromechanický přenos výkonu byl původně navržen pro automobil.
Podvozky, hnací a brzdové ústrojí Podvozky, nápravy a vypružení Každý vůz měl dva dvounápravové podvozky s vnitřním příhradovým rámem a neobvykle velkým rozvorem 4150 mm. Podvozky byly ojedinělé také tím, že samotný rám byl výrazně kratší, než rozvor podvozku, a tedy že nápravy byly umístěny vně hlavní části rámu. Uspořádání pojezdu bylo (1A)’ (A1)’, tedy na každém podvozku vnitřní dvojkolí hnací a vnější volné. Dvojkolí byla uložena pomocí naklápěcích válečkových ložisek švédského výrobce SKF.Ačkoliv švédská firma SKF měla od roku 1919 v Československu obchodní zastoupení a od roku 1928 také továrnu, na fotografii ložiska z vozu M 290.002 je uvedeno „Made in Sweden“. I dvojkolí byla netradičně řešena, celistvá kola o průměru 920 mm byla odlita z jednoho kusu materiálu, s osmi vyřezanými otvory pro odlehčení a zároveň pro chlazení brzd – vnitřní plocha věnce kola byla upravena na brzdicí plochu a sloužila v podstatě jako brzdový buben.Dosud se lze v médiích i některých starších informačních zdrojích setkat s mylným tvrzením, že brzdy Slovenské strely byly kotoučové. Přestože konstrukce brzdy nebyla typická, v podstatě odpovídala brzdě bubnové, kterou se ve 30. letech běžně vybavovaly podobné motorové vozy zahraničních výrobců. Od standardního provedení se tatrovácké řešení lišilo pouze tím, že roli bubnu plnilo samotné kolo.
Vývoj kotoučových brzd byl ve 30. letech teprve v počátcích, zkušebně byly osazeny například v roce 1938 na jednu z německých motorových jednotek Hamburg. Jízdní plochy kol měly nezvyklou kuželovitost 1 : 40 a 1 : 20. Nový tvar kol spolu s rozvorem podvozku napomáhal ke klidnému chodu vozidla.
Vypružení náprav (tzv. primární vypružení) zajišťovala u každého kola dvojice obrácených listových pružnic, které se jedním koncem opíraly o rám podvozku a druhým o ložiska na nápravách. Skříň byla na podvozcích uložena pomocí postranních kluznic vypružených (sekundární vypružení) vždy dvěma šroubovými pružinami.
Spalovací motory náhled|Březen 1936: Podvozek s kompletní pohonnou soustavou – motorem Tatra 67 (tedy prozatím ještě dieselovým), stejnosměrným generátorem a elektromotorem. Hnací náprava je na snímku vlevo. Přímo do podvozků byly instalovány hnací agregáty – šestiválce Tatra 67. Motory tohoto typu Tatra vyráběla v licenci MAN-Bosch-Acro v letech 1933–1939, byly jimi osazovány nákladní automobily a autobusy Tatra 24 (v závislosti na motoru nesly vozy různá označení; tyto konkrétně Tatra 24/67). Stejnými motory byly vybaveny také železniční motorové vozy řady M 232.1 z roku 1933.
Motory Tatra typu 67 byly vznětové, měly zdvihový objem 16 625 cm³, průměry válců 140 mm a zdvih pístů 180 mm. Při 1400 ot/min dosahovaly výkonu 140 koní (103 kW). V automobilech měly nominální spotřebu nafty 45 l na 100 km. Po osazení na Slovenskou strelu se ale jízda zdála být příliš hlučná, a tak byly motory ještě v průběhu výroby vozů přestavěny na spalování benzinu, čímž se problémy s hlukem a vibracemi zmírnily. Upravené motory dostaly označení Tatra 68 a při 1360 ot/min dosahovaly výkonu 165 koní (121 kW).Přestože se dostupné prameny shodují na hodnotě výkonu v koňských silách, hodnoty v kilowattech se různí. Některé zdroje uvádí 121 kW, jiné 123 kW. Záleží, jaká hodnota koňské síly je použita k přepočtu. V historii totiž vznikly dvě základní varianty koňské síly. Rozdíl zapříčinila různá definice velikosti liber a stop, které se měnily s místem používání i s dobou. Mechanická koňská síla se používá především v Anglii a USA, zatímco v Evropě, Asii a Jižní Americe se používá metrická koňská síla. Tento rozdíl (přibližně 1,4 %) je příčinou odlišností při publikování výkonů motorů.
Jako palivo se používala lihobenzínová směs či Dynalkol. Dvě nádrže v čelech vozů (umístěné po levé straně sedadla strojvůdce) měly po zvětšení v návaznosti na přestavbu motorů na benzinové objem každá po 190 l a rezervní oddíl o objemu 30 l. Výfukové plyny měly být podle původního návrhu vedeny ohebnou hadicí na střechu vozu do aerodynamicky tvarovaných výfuků (komínků), avšak toto řešení se záhy ukázalo jako nefunkční a tak byly nakonec vyústěny přímo pod vůz. Motory byly opatřeny vodním chlazením s nezávisle poháněnými ventilátory.
Kromě pohonu vozu samotného sloužily motory také k pohonu čerpadla chladicího vodního okruhu, ventilátoru chladiče a tříválcového pístového kompresoru, který stlačeným vzduchem zásoboval brzdový systém a pomocná pneumatická zařízení.
Elektromechanický přenos výkonu
vlevo|náhled|Na patentovaný Sousedíkův převod výkonu upozorňuje i tabulka přímo na stanovišti řidiče. Jedinečný byl ve své době pokrokový, patentovaný elektromechanický přenos výkonu z motoru na nápravu navržený Josefem Sousedíkem. Do té doby byly železniční vozy vybavovány přenosem buď čistě mechanickým, tzn. převodovou skříní, nebo čistě elektrickým; v některých zemích včetně Československa se nově experimentovalo také s převodem hydraulickým.
Sousedíkovo řešení spočívalo v tom, že ke spalovacímu motoru byl připojen ještě stejnosměrný generátor a trakční elektromotor. Při rozjezdu a nízkých rychlostech se spalovacím motorem roztáčel stator generátoru a indukovaným proudem se poháněl elektromotor, jinak řečeno výkon byl přenášen elektricky. Při dosažení rychlosti přibližně 82 km/h, v závislosti na otáčkách motoru, došlo k automatickému sepnutí elektromagnetické lamelové spojky (příslušný kontrolér mohl strojvedoucí ovládat i ručně), čímž se odstavil generátor a výkon motoru byl přenášen mechanicky přímo hřídelí bez jakéhokoliv dalšího převodování.