Co způsobuje děsivé zvuky v metru? Není to jen motor

Sedíš v metru, vlak se rozjede a během chvíle se ozve hučení, dunění nebo pískání. Proč je jízda pod zemí tak hlučná? Není to kvůli motoru. Velkou část má na svědomí něco mnohem jednoduššího – kontakt ocelového kola s ocelovou kolejnicí.

Kolo metra a kolejnice se na první pohled zdají být dokonale hladké. Ve skutečnosti  tomu tak ale není. Na jejich povrchu existují drobné nerovnosti, které při jízdě způsobují vibrace. Ty se přenášejí z kola do kolejnice a dál do konstrukce trati a tunelu. Právě vibrace jsou jedním z hlavních zdrojů hluku kolejových vozidel.

Ocel na oceli. Kde se bere ten zvuk?

Když se kolo rozjede, valí se po kolejnici. V místě, kde se dotýkají, vznikají síly, které působí na obě části. A jak už jsme si řekli, protože ani kolo, ani kolejnice nejsou dokonale hladké, dochází k drobným vibracím.

Ty se mohou přenášet do kola, kolejnice, upevnění koleje i samotné konstrukce tunelu. Část vibrací se změní na zvuk, který slyší cestující uvnitř soupravy. Jiná část se může šířit konstrukcí dál do okolí.

Zajímavé je, že k vytvoření výrazného hluku nemusí být na koleji vidět žádná velká nerovnost. I velmi malé změny povrchu mohou při vysoké rychlosti vyvolat slyšitelné vibrace. Výzkum železničního hluku ukazuje, že právě drsnost povrchu kol a kolejnic je důležitým zdrojem takzvaného valivého hluku.

Proč metro někdy hučí víc a jindy méně?

Možná sis všiml, že některé úseky metra jsou relativně tiché, zatímco jinde máš pocit, že vlak skoro řve.

Jedním z důvodů je stav kolejnic. Na kolejnici se mohou postupně vytvářet pravidelné drobné vlnky a nerovnosti. Odborníci pro tento jev používají pojem vlnkovitost kolejnice. Pokud se takové nerovnosti objeví, mohou výrazně zvýšit vibrace a tím i hluk. U metra je problém ještě výraznější kvůli vysoké četnosti provozu a velkému počtu ostrých oblouků.

A právě proto se kolejnice pravidelně kontrolují a podle potřeby také brousí. Broušení odstraní část nerovností a pomáhá omezovat hluk i vibrace.

Proč metro v zatáčce někdy nepříjemně píská?

Tohle je trochu jiný zvuk než běžné hučení při jízdě rovně. Když souprava projíždí obloukem, jednotlivá kola nemohou urazit úplně stejnou vzdálenost. Vnější kolo musí projet delší dráhu než vnitřní. Konstrukce kol a podvozku proto umožňuje, aby se souprava obloukem přizpůsobila.

Při průjezdu některými oblouky ale může mezi kolem a kolejnicí vznikat boční tření a vibrace. Výsledkem je známé vysoké pískání nebo skřípění, které cestující dobře poznají.

Tunel zvuk ještě zesílí

A pak je tu samotný tunel. Když vlak projíždí podzemím, zvuk nemá stejný prostor k rozptýlení jako venku. Stěny tunelu ho mohou odrážet a cestující tak slyší kombinaci zvuků od kol, kolejnic, podvozku a dalších částí soupravy.

Hluk se navíc nešíří jen vzduchem. Vibrace z kol mohou přejít přes kolejnice a jejich upevnění i do samotné konstrukce tunelu. U pražského metra se proto při řešení hluku rozlišuje právě hluk šířený vzduchem a hluk přenášený konstrukcí.

Kdo se stará o to, aby metro nebylo zbytečně hlučné?

Za tichou jízdou není jen výrobce soupravy. Důležitou roli mají také technici a pracovníci údržby. Kontrolují stav kolejí, kol a dalších částí vozidel. Pokud je potřeba, kolejnice se brousí a kola se mohou opracovat tak, aby měla správný tvar a povrch. U některých systémů se používají také různá opatření ke snížení vibrací, například speciální konstrukce uložení koleje.

Je to trochu jako u auta. Když jsou kola špatně vyvážená nebo mají problém s povrchem pneumatik, jízda není příjemná. U metra je ale celý systém mnohem větší a pracuje s ocelovými koly, kolejnicemi a tunely.

A proč vlastně metro není úplně tiché?

Protože úplně odstranit hluk nejde. Kolo se musí dotýkat kolejnice, souprava se musí pohybovat a obrovské množství energie se při jízdě mění na pohyb, vibrace a zvuk.

Cílem proto není udělat metro úplně neslyšitelné. Důležité je udržovat kola a kolejnice v dobrém stavu a omezovat zbytečné vibrace a hluk.

Takže až příště sedneš v metru a uslyšíš známé „šššššš…“ nebo hluboké dunění, zkus si představit, co se právě děje přímo pod tebou: Ocelové kolo se dotýká ocelové kolejnice. Vznikají drobné vibrace, které se přenášejí do celé konstrukce – a tunel je pomáhá pořádně zesílit.

Mohlo by vás zajímat: VIDEO: Tanky na Nuselském mostě!