Vývoj tramvajových podvozků v podniku Tatra Smíchov úzce souvisí s historií samotných tramvají Tatra, které vycházely z americké koncepce PCC. Tato koncepce, vyvinutá v USA v první polovině 20. let 20. století, přinesla revoluční změny do městské hromadné dopravy a její vliv je patrný i na československých a následně českých a slovenských tramvajích.
Počátky koncepce PCC a její přenos do Československa
V polovině 20. let 20. století se v Severní Americe začalo uvažovat o sjednocení technických a vizuálních prvků tramvajových vozidel. Vznikl výbor, který se později transformoval na Výbor prezidentské konference pro vývoj elektrifikované železnice (ERPCC). Cílem bylo vytvořit vozidla s jednotkovou kapacitou 50 až 80 pasažérů, s možností až stovky cestujících při plné obsazenosti. Design karoserie měl být unifikován pro zlevnění a zrychlení stavby. Klíčovými prvky byly dva otočné dvounápravové podvozky, bohaté prosklení a variabilní délka mezi 14 a 16 metry.
Technicky se vozy PCC vyznačovaly čtveřicí hnacích motorů s výkonem 52 až 65 koní, možností zpřevodování dle požadavků provozovatele a maximální rychlostí mezi 80 km/h (městské provedení) a 100 km/h (meziměstské provedení). Síla motorů umožňovala pozoruhodnou akceleraci srovnatelnou s tehdejší vyšší třídou osobních vozů. Soukolí byla uložena v pryži a brzdy byly řešeny velmi účinně. Novinkou bylo ovládání pohybu vozidla systémem známým z automobilů, což usnadňovalo zaškolení řidičů a snižovalo riziko chyby.
V polovině 30. let byla dokumentace PCC rozeslána zájemcům. V USA se začaly vyrábět první vozy, které se vyznačovaly elegantní a nadčasovou zaoblenou vozovou skříní, bohatě prosklenou. Standardní rozchod PCC činil 1 435 mm, ale výrobci mohli zajistit i provedení se širokým či úzkým rozchodem.
V Československu se koncepce PCC objevila díky spolupráci podniku ČKD s americkým koncernem Westinghouse. Po druhé světové válce získala Tatra Smíchov dokumentaci pro výrobu tramvají podle koncepce PCC. Konstrukční práce na prvním typu, Tatra T1, začaly v roce 1947. Po úhradě licenčních poplatků (10 000 dolarů jednorázově a 100 dolarů za každý celý podvozek) byla tato spolupráce oficiálně ukončena. Tatra T1 spatřila světlo světa až v listopadu 1951.
Vývoj modelové řady Tatra T1, T2 a T3
Tatra T1
První ověřovací série tramvají T1 v počtu 25 kusů byla testována v Praze. Tatra Smíchov byla finálním výrobcem, elektrickou výzbroj dodával závod ČKD Stalingrad. Vzhledem k nedostatku zkušeností se objevilo mnoho problémů v provozu.
Tatra T2
Nástupcem se stal typ Tatra T2, zkonstruovaný v roce 1954 a sériově vyráběný od roku 1957. Oproti předchozímu typu umožňoval zavést podvozky i pro rozchod 1000/1067 mm a 1524 mm. Vůz byl širší a prostornější, ale také těžší, což způsobilo problémy s opotřebením tratí.
Tatra T2 vycházela ze svého předchůdce, tramvaje Tatra T1, a byla dalším členem typové řady tramvají odpovídajících americké koncepci PCC. Jednalo se o jednosměrný jednočlánkový motorový tramvajový vůz se dvěma dvounápravovými podvozky a podlahou v jedné úrovni. Vozová skříň se oproti T1 prodloužila, rozšířila a vzhledově přiblížila původním tramvajím koncepce PCC.
Na pravé straně vozové skříně měla troje skládací elektricky poháněné dveře (v provedení T2SU pouze dvoje). Uspořádání vozu předpokládalo usměrněný pohyb cestujících. Místa k sezení tvořily polstrované koženkové sedačky v příčném uspořádání 1+2.
Většina vozů byla vybavena standardní zásuvkou mnohočlenného řízení (až 6 vozů). Do tohoto typu tramvaje bylo možno montovat podvozky pro normální rozchod kolejí 1435 mm, ale i pro úzké rozchody 1000 mm a 1067 mm. Prodloužením a rozšířením skříně oproti T1 nastal nárůst hmotnosti o cca 1,6 tuny.
První dva vozy typu T2 byly vyrobeny na přelomu let 1954 a 1955 a jezdily ve zkušebním provozu v Praze. Vůz ev. č. 6002 byl v roce 1956 předán na úzkorozchodnou tramvajovou síť do Liberce, což byla první tramvaj typu T nasazená na úzkorozchodnou trať. V roce 1957 byl vůz převezen do Bratislavy, kde jezdil v pravidelném provozu do roku 1977.
Tatra T3
Největší úspěch přišel s typem Tatra T3, která byla od počátku konstruována pro velkosériovou výrobu. Byla zjednodušena a lehčí, což umožnilo vyrábět ji ve velkém množství pro ČSSR i na vývoz. S přibližně 14 000 vyrobenými jednotkami se T3 stala nejrozšířenějším typem tramvaje na světě.
Vycházel z ní upravený typ Tatra T4, vzhledově se lišící pouze užší skříní a silnějšími rámy, určený hlavně pro export. Kloubovými variantami k typu T3 byly typy K1, K2 a K5, jako vlečné vozy se vyráběly B3 a B4.
Do měst Československa se tramvaje T3 přestaly dodávat v roce 1976, ale na východ byly vyváženy až do konce osmdesátých let. Potřeba nových "té trojek" pro tuzemsko byla po roce 1976 kryta exportním provedením pro Sovětský svaz (T3SU), později upraveným pro české a slovenské podmínky (T3SUCS).
Podvozky a jejich specifika
Vstupní prototyp modelu ČKD Tatra T3, určený k odladění nedostatků, disponoval podvozky odpovídajícími rozchodu 1435 mm. V přípravě byly i podvozky pro rozchod 1000 mm.
Vůz T2 umožňoval zavést podvozky pro různé rozchody kolejí, včetně 1435 mm, 1000/1067 mm a 1524 mm. Tyto podvozky byly klíčové pro přizpůsobení tramvaje různým provozním podmínkám a geografickým oblastem.
Modernizované verze tramvají, jako například T3R.PV, si zachovaly původní podvozky, které byly následně repasovány a integrovány do novějších konstrukcí.
Ovládání a funkčnost
Model prototypu tramvaje T3 disponoval odnímatelnou střechou pro snadný přístup do interiéru, k osvětlení, kabině a dalším komponentám. Ovládání osvětlení vozu bylo řešeno pomocí šesti přepínačů umístěných na podstavci pod vozem:
- První přepínač: Ovládá napájení, rozsvítí doutnavku a kontrolky v kabině.
- Druhý přepínač: Rozsvěcí poziční osvětlení vozu a čelní tabuli čísla linky.
- Třetí přepínač (třípolohový): Ve spodní poloze rozsvěcí čelní reflektory, prostřední poloha je neutrální a v horní poloze rozsvěcí zadní couvací světlo.
- Čtvrtý přepínač: Ovládá osvětlení salonu pro cestující.
- Pátý přepínač (třípolohový): Ve spodní poloze sepne pravé blinkry, prostřední poloha je neutrální a v horní poloze blikají levé blinkry.
- Šestý přepínač: Spíná varovná světla.
Všechna světla jsou na sobě vzájemně nezávislá.
V rámci stavby prototypu se experimentovalo s různými materiály, spojovacími technikami, zasklením, tvary čelních oken a kovovými doplňky. Důraz byl kladen na lakování, tmelení spár, práci s plničem a jemné dobrušování ploch. Novinkou bylo vlastní návrh a zapojení elektroinstalace.
Pro tvorbu autentických BKV panelů na podstavci, které mají charakteristicky pro Liberec 3 kolejnice, byly využity i stavařské znalosti při míchání vhodné směsi betonu.
Model byl funkční ve všech bodech stanovených před samotným konstruováním.
Transport tramvaje T3 do Poděbrad (létající tramvaj)
Další vývoj a mezinárodní vliv
V Sovětském svazu na základě typu T3 vyrobili vlastní PCC (KTM-5 ze závodu UKVZ), která se postupně rozšířila do většiny tramvajových provozů v zemi.
Také v Polsku byly vyráběny tramvaje podle vzoru PCC/ČKD. První typy byly prakticky kopiemi amerických vzorů, což platilo zejména pro typ T1 a částečně i T2. Počínaje typem T5 se tramvaje Tatra odlišovaly od původních amerických zejména designem, zdokonalenou elektrickou výzbrojí a novými kývačkovými podvozky.
PCC představoval jednosměrný vůz, který se obracel na klasické tramvajové smyčce. Elektrickou výzbroj dodávalo více firem, včetně General Electric a Pullman Company.
Málo známým faktem je několikadílná článková kloubová příměstská tramvaj, zkoušená v New Yorku a Chicagu. Vozy PCC se vyráběly v letech 1936 až 1954, celkem se postavilo více než 4700 jednotek.
Prodej ojetých vozidel do zemí s méně rozvinutou průmyslovou infrastrukturou vedl k tomu, že mnoho zemí získalo technické prvky pro výrobu vlastních tramvají. Československo koupilo licenci na technické prvky - pojezdy, brzdy, vypružení a další. Exteriérově byla budoucí poválečná Tatra T1 jen inspirovaná aerodynamickým tvarem skříně.
František Kardaus, jeden z nejlepších designérů poválečné doby, dokázal vozidlo opticky zeštíhlit, takže se do ulic šesti československých měst dostal stroj, který nepůsobil giganticky, ale nesmírně elegantně a nadčasově.
V dobách premiéry Tatry T1 se z politických důvodů nesmělo zveřejnit, že vozidlo stojí a jezdí na bázi licenční dokumentace získané za Atlantikem.