Pendolino è il nome brevettato che definisce il tipo di treno ad assetto variabile progettato dalla FIAT Ferroviaria, in grado di percorrere normali tratte ferroviarie a una velocità superiore del 25-35% rispetto a quella dei convogli tradizionali, grazie a specifiche apparecchiature che inclinano la cassa verso l'interno delle curve. L'assetto variabile del treno è di tipo attivo, in quanto l'inclinazione è prodotta dall'azione di specifici attuatori.
Storia
Già negli anni sessanta, presso varie amministrazioni ferroviarie europee, si era diffusa l'esigenza di aumentare le velocità di servizio dei treni per tenere testa sia allo sviluppo della motorizzazione su strada, favorito dalla costruzione di autostrade, sia a quello dell'aviazione civile. La realizzazione di nuove linee ferroviarie ad alta velocità, oppure la rettifica di lunghe tratte in territori spesso intensamente abitati, richiedeva notevoli investimenti pubblici che non sarebbero stati facilmente ottenibili per un mezzo di trasporto considerato in apparente declino.
Principalmente per questo motivo si pensò di elevare le prestazioni dei convogli intervenendo direttamente sui rotabili, sviluppando veicoli più veloci in grado di compensare l'accelerazione trasversale in curva. Nacque così il principio della "cassa oscillante", che consentiva di ridurre gli effetti delle forze laterali sul veicolo durante la percorrenza delle curve.
Fra i numerosi esperimenti effettuati, in particolare in Francia, Gran Bretagna e Svizzera, si distinse il progetto della FIAT Sezione Materiale Ferroviario, completato nei dettagli all'inizio del 1969, circa due anni dopo l'inizio degli studi. Il sistema venne inizialmente verificato sperimentalmente mediante l'installazione di un sedile oscillante sull'automotrice FIAT ALn 668.1999, immatricolata temporaneamente come veicolo privato nel parco FS per consentire lo svolgimento delle prove. Successivamente venne costruita l'automotrice laboratorio FIAT Y 0160, con la quale fu messo a punto il sistema di pendolamento definitivo. Fu proprio questo veicolo a ricevere per primo il soprannome "Pendolino", destinato in seguito a caratterizzare l'intera famiglia di rotabili a cassa oscillante..
Il successo della campagna sperimentale svolta con la FIAT Y 0160 portò le Ferrovie dello Stato a ordinare nel 1974 un treno a quattro casse che avrebbe dovuto costituire il prototipo del nuovo gruppo di elettrotreni FS ETR 400. Il progetto rimase tuttavia limitato a un unico esemplare, classificato ETR.401 secondo il criterio di numerazione utilizzato all'epoca dalle FS.
Il treno fu seguito quasi subito da un'unità similare denominata Tren Basculante, ordinata dalle ferrovie spagnole (RENFE), che avevano anch'esse la necessità di incrementare le velocità commerciali su una rete caratterizzata da numerosi tratti tortuosi...
L'ETR.401 venne messo in servizio nel 1976, inizialmente sulla relazione Roma-Ancona, successivamente prolungata fino a Rimini, e venne inoltre impiegato per cicli dimostrativi presso varie amministrazioni ferroviarie europee. Dagli anni 1990 fu utilizzato come treno charter e successivamente accantonato ad Ancona.
Secondo i piani iniziali delle FS, l'ETR.401 avrebbe dovuto essere affiancato da altri tre treni identici, numerati ETR.402, ETR.403 ed ETR.404. I finanziamenti furono tuttavia destinati ad altri progetti e l'ETR.401 rimase un esemplare unico..
Il ripensamento delle FS portò nel maggio 1985 all'ordine di quattro ETR.450, successivamente integrato il 3 luglio 1986 con altri dieci elettrotreni. Le vicende relative alla definizione della composizione definitiva degli ETR.450 furono piuttosto complesse e si conclusero nel 1992 con la costruzione degli elementi necessari alla realizzazione del quindicesimo elettrotreno..
Tra il 1988 e il 1989 vennero prodotti 14 treni completi a composizione bloccata di otto casse, successivamente portate a nove con l'aggiunta della rimorchiata "RH" dotata di ristorante, bar e posto per persone con disabilità. Un quindicesimo complesso venne realizzato nel 1992, per un totale di 135 veicoli.
Pur essendo un diretto sviluppo dell'ETR.401 per quanto riguarda la parte meccanica, l'ETR.450 venne completamente rivisto nell'elettronica di trazione e nelle apparecchiature di comando del pendolamento. Il sistema era dotato di due sole stazioni giroscopiche, una in testa e una in coda, con un calcolatore incaricato di comandare i movimenti delle casse intermedie.
L'ETR.450 entrò in servizio commerciale nel 1988 sulla relazione Milano-Roma, riuscendo a percorrere l'intero tragitto in meno di quattro ore.
Tra il 1988 e il 1995, anno in cui iniziò l'affiancamento in servizio con i Pendolini di nuova generazione, il parco degli ETR.450 percorse circa 26 milioni di chilometri, mentre i passeggeri trasportati passarono dai circa 220.000 del 1988 ai 2,2 milioni del 1995.
Nel 1994 il progetto Pendolino venne sottoposto a un importante aggiornamento tecnologico e a un restyling firmato da Giugiaro, dando origine alla cosiddetta "terza generazione". Da questo progetto nacquero gli ETR.460, costruiti in sette esemplari per le FS, oltre a tre unità destinate ai servizi internazionali FS/SNCF.
Gli ETR.460 erano composti da nove casse, raggruppate in tre unità di trazione formate ciascuna da due veicoli motore e una rimorchiata. Una delle vetture rimorchiate era adibita a servizio bar-ristorante.
Il progetto introdusse numerose innovazioni rispetto all'ETR.450, tra cui una nuova soluzione per il sistema oscillante, con i pistoni incaricati di controllare l'inclinazione spostati nel sottocassa anziché sulla fiancata. Ciò permise di aumentare lo spazio disponibile per i passeggeri. Vennero inoltre introdotti un nuovo sistema di controllo attivo del serpeggio e una configurazione ridondante degli ammortizzatori antiserpeggio.
Gli ETR.460 erano caratterizzati da un'attenta progettazione aerodinamica, sviluppata mediante studi CAD e prove in galleria del vento. Gli interni erano climatizzati e insonorizzati e le apparecchiature erano in gran parte collocate nel sottocassa.
Gli ETR.460 sono stati successivamente ritirati dal servizio e non fanno più parte del materiale rotabile in esercizio commerciale.
Nel 1996, su commissione della società italo-svizzera Cisalpino, il progetto venne ulteriormente aggiornato, portando alla costruzione degli ETR.470, costituiti da nove treni di nove veicoli ciascuno e destinati ai servizi intercity veloci sulle linee di montagna.
Per le FS vennero successivamente costruiti gli ETR.480, realizzati in 15 esemplari per un totale di 135 veicoli. Parte di questi treni venne successivamente trasformata negli ETR.485 in occasione dell'installazione delle apparecchiature necessarie alla circolazione sotto alimentazione a 25 kV 50 Hz.
Nel 1998 vennero realizzati dieci esemplari per la società spagnola RENFE. Composti da sole tre casse, vennero inizialmente identificati come "IC 2000" e successivamente commercializzati come Alaris 490.
Nel 2000 il controllo di FIAT Ferroviaria venne acquisito completamente da Alstom per 300 milioni di euro. In quel momento FIAT Ferroviaria disponeva di commesse per oltre 900 milioni di euro, in gran parte relative al progetto Pendolino.
Nello stesso anno entrò in produzione l'S220 destinato alla Finlandia, una versione elettrica alimentata a 25 kV 50 Hz progettata per operare in condizioni climatiche estreme, comprese temperature comprese tra +45 °C e −40 °C.
A ottobre 2007 erano stati venduti complessivamente 440 treni Pendolino in 12 diverse nazioni.
A partire dal 2004 il progetto venne completamente rielaborato, portando alla creazione della famiglia denominata Nuovo Pendolino.
I rotabili derivati dal progetto "Pendolino"
Il primo paese a mostrare un interesse concreto per la tecnologia dell'assetto variabile fu la Germania. L'amministrazione ferroviaria tedesca DB si avvicinò inizialmente al sistema con una filosofia di impiego diversa da quella italiana: avendo in costruzione o in progetto numerose linee ad alta velocità e diversi interventi di rettifica dei tracciati esistenti, ritenne di destinare questi rotabili soprattutto a linee secondarie caratterizzate da traffico elevato.
La DB realizzò quindi nel 1992 venti convogli a cassa oscillante attiva, che formarono la serie 610, acquistando da FIAT Ferroviaria i carrelli e il sistema di pendolamento e sviluppando autonomamente la parte relativa alla trazione.
Le principali differenze rispetto ai Pendolini italiani erano la composizione a due casse, con possibilità di accoppiamento multiplo, e la trazione Diesel-elettrica. Ogni motrice era dotata di un motore turbodiesel intercooler a 12 cilindri da 485 kW, collegato a un generatore sincrono trifase da 460 kVA che alimentava tre motori elettrici da 250 kW posti nel sottocassa. La velocità massima era di 160 km/h.
Dal punto di vista estetico, le fiancate rastremate verso l'alto ricordavano l'origine del progetto, mentre le testate furono ridisegnate secondo lo stile di altre serie di automotrici tedesche.
I convogli entrarono in servizio sulle relazioni fra Norimberga, Hof, Bayreuth, Weiden e Furth im Wald.
La formula si rivelò efficace sia dal punto di vista tecnico sia commerciale: i treni mostrarono una buona affidabilità e una relativa economicità di esercizio e, grazie alla riduzione dei tempi di percorrenza, ottennero un significativo aumento del numero dei viaggiatori sulle linee servite.
A questo primo gruppo seguirono nel 1996 cinquanta esemplari della nuova serie 611, con trazione diesel-idraulica, possibilità di accoppiare fino a quattro treni e un diverso sistema di pendolamento ad azionamento elettrico, che fu tuttavia inizialmente soggetto a numerosi guasti.
Nel 2000 entrarono in servizio i primi esemplari del gruppo 612, costruiti in circa 190 unità e consegnati a diverse direzioni regionali della DB Regio. Evoluzione dei 611, presentavano numerose novità, tra cui i motori Diesel Cummins a sei cilindri con potenza portata a 559 kW, una diversa distribuzione degli spazi interni e un'ulteriore evoluzione del sistema di pendolamento.
Nel 2001 entrarono in servizio i treni della serie 605, soprannominati "Diesel-ICE" per la somiglianza estetica con gli ICE tedeschi. I 19 convogli, composti ciascuno da quattro casse, erano dotati di quattro motori Diesel-elettrici Cummins da 560 kW e potevano raggiungere i 200 km/h in esercizio.
Fra il 1999 e il 2001 iniziarono inoltre a circolare gli ICE T, serie 411 e 415, convogli automotori a trazione elettrica composti rispettivamente da sette e cinque casse. Tra le principali novità vi erano lo spostamento dei motori e dei meccanismi di pendolamento all'interno dei carrelli. La velocità massima era di 230 km/h.
Altre versioni derivate
La tecnologia del Pendolino è stata utilizzata anche per numerosi altri treni, tra cui il CDT 680 ceco, l'Alfa Pendular portoghese, l'ETR 310 sloveno e il Virgin 390 britannico, oltre al già citato Alaris 490 spagnolo.
I Pendolini FS si distinguono da alcune delle versioni derivate per la maggiore potenza installata, pari a 5880 kW, e per il baricentro particolarmente basso, caratteristiche sviluppate in relazione alle peculiarità della rete ferroviaria italiana, caratterizzata da numerosi tratti tortuosi e curve di raggio ridotto.
Oltre alle versioni entrate in servizio, vennero sviluppati anche progetti sperimentali o rimasti allo stadio di prototipo. Tra questi si possono ricordare:
l'ATR 410, un'automotrice Diesel-elettrica ad assetto variabile composta da due casse, capace di raggiungere i 160 km/h e destinata all'impiego su linee secondarie non elettrificate. L'ATR 410 è conservato presso il Museo Ferroviario Piemontese di Savigliano; l'elettrotreno svizzero RABDe 500 (ICN), sviluppato con la SIG Schienenfahrzeuge AG e destinato alla rete ferroviaria svizzera. Il progetto introdusse diverse innovazioni al sistema di pendolamento, al pantografo e all'elettronica di bordo.