Vuoristorata

Vuoristorata on yleinen huvipuistolaite. Matkustajat istuvat vuoristorata-ajelun aikana yhdessä tai useammassa vaunussa, jotka on yleensä kiinnitetty toisiinsa yhtenäiseksi junaksi. Vuoristoradassa on jyrkkiä ja vauhdikkaita laskuja ja nousuja, ja joissain radoissa vaunut voivat kääntyä joissain paikoissa ylösalaisin. Junassa ei tyypillisesti ole moottoria, vaan vaunut hinataan ylös ensimmäisen ja korkeimman mäen huipulle, mistä ne lähtevät kiitämään alas. Joskus juna laitetaan liikkeelle laukaisumekaniikan avulla. Vuoristoradat on rakennettu yleensä teräksestä tai puusta.

Historia

Varhaisimmat vuoristoradat ovat peräisin Venäjältä. Ne olivat varta vasten rakennettuja puuramppeja, jotka jäädytettiin kastelemalla ja joita laskettiin alas puisilla kelkoilla tai taljoin peitetyillä jäälohkareilla. Näitä jäämäkiä rakennettiin varsinkin Pietarin ympäristöön. Mäet kohosivat jopa 20 metrin korkeuteen ja niissä oli 50 asteen pudotus. 1700-luvun lopulla niiden suosio oli niin valtava, että useat yrittäjät alkoivat kopioida ideaa. Jäämäet korvattiin puisilla rakennelmilla ja kelkkojen sijaan alettiin käyttää pyörillä kulkevia vaunuja. Yksi yrityksistä oli Montagnes Russes à Belleville, joka rakensi ja pyöritti tällaista rataa Pariisissa vuodesta 1812. Nykyäänkin ranskan kielessä käytetään termiä Montagnes russes (suom. venäläiset vuoret) tarkoittamaan vuoristorataa. Sama alkuperä on myös espanjan- ja italian kielissä termeissä.
Yhdysvalloissa vuoristoradan edeltäjänä voidaan pitää Mauch Chunk -nimistä Summit Hillin kaivosten hiilivaunurataa Pennsylvaniassa. Sillä alettiin vuonna 1827 kuljettaa ihmisiä maksua vastaan huvittelumielessä. Vuosittaisen 35 000 vierailijan ansiosta siitä tuli Yhdysvaltojen toiseksi suosituin matkailukohde. Ensimmäinen silmukan eli inversion tekevä rata, jossa vaunut kulkivat kaksitoista metriä korkean silmukan läpi, rakennettiin Frascatin huvipuistoon Pariisissa vuonna 1846.
Ensimmäinen pelkkään huvitteluun rakennettu rata Yhdysvalloissa oli vuonna 1884 New Yorkin Coney Islandin huvipuistoon rakennettu Switchback Railway. Rata menestyi loistavasti, vaikka sen vauhti nousi suurimmillaankin vain kymmeneen kilometriin tunnissa. LaMarcus Adna Thompson patentoi ensimmäisenä vuoristoradan 20. tammikuuta 1885.
Kun vuoristoratojen suosio kasvoi, erilaisia vuoristoratakokeiluita alettiin tehdä. Vuonna 1895 pystysuora silmukka toteutui radassa nimeltä The Flip Flap, joka sijaitsi Sea Lion Parkissa Brooklynissä. Hieman myöhemmin sama toteutettiin Loop-the-Loop -radalla Oletagny Parkissa Columbuksen kaupungin lähellä Ohion osavaltiossa. Radat olivat uskomattoman vaarallisia, ja monet matkustajat kärsivät niskan retkahdusvammoista. Molemmat radat purettiin pian, ja inversioita tekevät vuoristoradat joutuivat odottamaan yli puoli vuosisataa ennen kuin ne pystyivät tekemään turvallisen paluun.
1910-luvulla Thompson Scenic Railway Company -nimisessä yrityksessä työskennellyt, vuoristoratojen Thomas Edisoniksikin kutsuttu John Miller patentoi yli viisikymmentä vuoristoratoihin liittyvää patenttia. Yksi näistä oli radan alapuolella käytettävät apupyörät, jotka pitivät vaunun kiinni radassa mahdollistaen suuremmat nopeudet. Ensimmäinen Millerin uutta pyöräjärjestelmää käyttävä Pippin-niminen vuoristorata rakennettiin vuonna 1912. Pian vuoristoradat levittäytyivät huvipuistoihin ympäri maailmaa. Ehkä tunnetuin historiallinen vuoristorata, The Cyclone, avattiin Coney Islandille Brooklyniin New Yorkiin vuonna 1927. The Cyclone − muiden aikakauden vuoristoratojen tapaan − oli tehty puusta. Monet vanhat puiset vuoristoradat, kuten edellä mainittu The Cyclone ja Linnanmäen huvipuistonrata ovat yhä toiminnassa. Vanhin edelleen toimiva vuoristorata on vuonna 1902 Pennsylvanian Lakemont Parkiin rakennettu Leap the Dips.
Vuonna 1959 Disneyland-teemapuisto Anaheimissa Kaliforniassa esitteli uuden muotoilun läpimurron vuoristoratamaailmassa Matterhorn Bobsleds -vuoristoradallaan. Tämä oli ensimmäinen vuoristorata, joka käytti putkiteräksestä valmistettua rataa. Toisin kuin tavanomaisia puisten vuoristoratojen kiskolevyjä, putkiterästä voitiin vääntää mihin suuntaan tahansa. Tämä antoi suunnittelijoille vapaammat kädet toteuttaa silmukoita, korkkiruuveja ja muita elementtejä uusiin vuoristoratoihin. Valtaosa uusista vuoristoradoista tehdään nykyään teräksestä, mutta uusia puisia vuoristoratojakin rakennetaan joka vuosi.
Toisen maailmansodan jälkeen seurannut suuri lamakausi merkitsi loppua vuoristoratojen ensimmäiselle kulta-ajalle. Huvipuistotoiminta lamaantui ja monet huvipuistot ajautuivat konkurssiin. Tätä jatkui aina vuoteen 1972, kunnes vuoristorata The Racer avattiin Kings Islandiin, Masoniin, Ohioon. Tämän radan oli suunnitellut John C. Allen, ja sen suunnaton menestys aloitti vuoristoratojen toisen kultakauden. Ensimmäinen nykyaikainen vuoristorata, jossa on 360 asteen silmukka, on Corkscrew Knott’s Berry Farm -huvipuistossa Buena Parkissa Kaliforniassa. Tämä yhdysvaltalaisen Arrow Dynamicsin suunnittelema rata avattiin vuonna 1975.

Mekaniikka

Tyypillisissä vuoristoradan vaunuissa ei ole moottoria. Sen sijaan vuoristoradan vaunut hinataan ketjua tai kaapelia käyttäen nostomäkeä ylös ensimmäisen mäen huipulle. Sitten potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi kun vaunut kiitävät alas ensimmäistä alamäkeä. Liike-energia muuttuu takaisin potentiaalienergiaksi, kun juna liikkuu jälleen ylös seuraavan mäen huipulle. Se on luonnollisesti matalampi, sillä hieman mekaanista energiaa on menetetty kitkan takia. Sen jälkeen juna kulkee jälleen alas, taas ylös ja niin edelleen. 
Kaikki vuoristoradat eivät kuitenkaan toimi tällä tavalla. Juna voidaan laittaa liikkeelle myös käyttämällä laukaisumekaniikkaa (vetopyörälaukaisu, lineaari-induktiomoottorit, lineaarisynkronismoottorit, hydraulinen laukaisu, paineilmalaukaisu, renkaat jne.). Jotkut vuoristoradat kulkevat edestakaisin samaa rataa; näitä vuoristoratoja kutsutaan termillä "shuttle". Juna kulkee yleensä ensin radan läpi etuperin ja sen jälkeen saman matkan takaperin. Joidenkin vuoristoratojen vaunuihin on asennettu moottori, joten nostomäkeä tai laukaisua ei tarvita ("powered"). Oikein suunnitellulla vuoristoradalla on tarpeeksi liike-energiaa jotta juna jaksaa kulkea koko radan läpi. Radan lopussa on tavallisesti jarrut, jotka pysäyttävät junan ja lähettävät vaunut takaisin asemalle. Jarrut radan lopussa on yleisimmin käytetty tekniikka jolla juna saadaan pysäytettyä.

Lohko-osat

Useimmilla isoilla vuoristoradoilla voidaan käyttää kahta tai useampaa junaa yhtä aikaa. Nämä radat käyttävät ns. lohkojärjestelmää (en. block system), joka estää junia törmäämästä toisiinsa. Lohkojärjestelmää käytettäessä rata on jaettu useisiin sektoreihin (lohkoihin). Vain yksi juna kulkee kerrallaan kussakin lohkossa. Jokaisen lohkon lopussa on alue, jolle juna voidaan pysäyttää, jos se on tarpeen. Voidaan myös sulkea jarrut, pysäyttää nostomäki tai olla lähettämättä junaa asemalta. Joka lohkon lopussa on sensorit jotka tunnistavat juna ohikulun. Näin laitetta ohjaava tietokonejärjestelmä rekisteröi, mitkä lohkot on varattu. Jos ohjausjärjestelmä huomaa junan olevan menossa jo varattuna olevaan lohkoon, se käyttää jotakin edellä mainittua tapaa estämään jälkimmäistä junaa etenemästä varatulle lohkolle.

Turvallisuus

Vuoristoradoissa tapahtuvat onnettomuudet, kuten 5. syyskuuta 2003 tapahtunut kuolemantapaus silminnähden rauhallisella Disneylandin Big Thunder Mountain Railroad -vuoristoradalla, herättävät runsaasti huomiota ja kauhukuvia ihmisissä.
Tilastollisesti vuoristoradat ovat erittäin turvallisia. Yhdysvaltain kuluttajatuotteiden turvallisuuskomissio (CPSC) ilmoittaa, että 134 huvipuistovierasta tarvitsi sairaalahoitoa vuonna 2001 ja että huvipuistolaitteissa tapahtuu keskimäärin kaksi kuolemantapausta vuosittain. Six Flagsin tutkimuksen mukaan 319 miljoonaa ihmistä vieraili huvipuistoissa vuonna 2001. Tutkimuksessa sanottiin että huvipuistovierailijan mahdollisuus loukkaantua kuolettavasti huvipuistolaitteessa on yksi 1,5 miljardista. Näin ollen loukkaantumisriski ajettaessa huvipuistoon on suurempi kuin käymisellä huvipuistolaitteissa. Ei ole epätavallista, että huvipuisto maksaa karusellista korkeammat vakuutusmaksut kuin vuoristoradasta.
Vaikka nykyaikaisissa vuoristoradoissa tietokonejärjestelmät takaavat turvallisuuden, tapahtuu onnettomuuksia siitä huolimatta. Vuonna 1999 eräs yli 180 kiloa painanut matkustaja ei pystynyt sulkemaan turvalaitteitaan kunnolla ja putosi Superman-vuoristoradasta Six Flags Darien Lake -huvipuistossa saaden vakavia vammoja. Tästä huolimatta samanlainen onnettomuus tapahtui vuonna 2004, kun 100 kiloa painanut aivohalvaantunut mies päästettiin kyytiin Superman-vuoristorataan Six Flags New England -huvipuistossa. Viimeisessä mutkassa mies putosi junasta ja kuoli. Vuonna 2010 naispuolisen matkustajan turvakaari aukeni kesken ajon Dixie Landin’ -puistossa Louisianassa ja matkustaja putosi kuolemaansa. Uusi onnettomuus vuonna 2011 tapahtui samantyyppisellä radalla Tokyo Dome-puistossa Japanissa, kun 34-vuotias mies putosi junasta kesken ajon.  Heinäkuussa 2013 nainen sai surmansa pudottuaan vuoristoradan kyydistä Dallasissa.  Suurin osa onnettomuuksista olisi kuitenkin estettävissä. Monet laiteonnettomuudet ovat johtuneet matkustajista tai laitteiden kuljettajista, jotka eivät ole noudattaneet turvallisuusohjeita. Harvinaisissa tilanteissa matkustajat ovat loukkaantuneet mekaanisen vian takia. Silloinkin syy saattaa olla laitteen huollon ja tarkistuksen laiminlyönti. Yksi esimerkki sellaisesta onnettomuudesta on vuonna 2006 tapahtunut yhden vaunun radalta suistuminen Wild Thing -vuoristoradalla Valleyfair!-huvipuistossa.
Suomessa on vuoristoradoilla sattunut kaksi kuolemaan johtanutta onnettomuutta. Molemmat ovat tapahtuneet Linnanmäellä. Vuonna 1953 kuoli radan kuljettaja ja vuonna 1985 kyydissä ollut poika.

Vuoristoratatyypit

Nykyään on olemassa kaksi vuoristoratojen päätyyppiä: teräksiset vuoristoradat ja puiset vuoristoradat. Teräksiset vuoristoradat tunnetaan pehmeästä kyydistä ja radan usein kierteisistä muodoista jotka kääntävät matkustajat ylösalaisin inversioiden kautta. Puiset vuoristoradat ovat harrastajien suosiossa rajumman kyytinsä ja perinteisemmän tunnelmansa takia.
Vuoristoratoja voidaan luokitella eri luokkiin ja tyyppeihin rakennusmateriaalin, vaunujen, radan korkeuden ja muodon sekä käyttövoiman mukaan. Perinteisistä vuoristoradan vaunuistakin on kehitelty kymmeniä variaatioita. Joissakin radoissa matkustajat ovat seisaaltaan, toisissa radoissa he ovat makuuasennossa mahallaan. Kehittämällä uusia muunnelmia ratatyyppeihin ja vaunuihin suunnittelijat haluavat kehitellä ratoja jotka tarjoavat uudenlaisen ajelun ja jotka erottuvat edukseen muista vuoristoradoista.

Suomen vuoristoradat

Suomessa on tällä hetkellä 17 huvipuistoissa sijaitsevaa vuoristorataa sekä kaksi kiertävää tivolirataa: