Sm1
Historia

Saksalais-ranskalainen yhteistyöelin 50-Hz-Arbeitsgemeinschaft ehdotti vuonna 1957 rautatiehallituksen tilaamassa tutkimuksessa, että Helsingin lähiseudun liikenteessä käytettäisiin kolmivaunuisia sähkömoottorijunia tai sähköistettyä heilurijunaliikennettä. Heilurijunassa veturi vetää tai työntää junaa riippuen ajosuunnasta, ja veturin vastakkaisessa päässä on ohjaamolla varustettu ohjausvaunu. Heilurijunat olisivat mahdollistaneet pääteasemilla samanlaisen tehokkuuden kuin moottorivaunujunat, koska veturia ei tarvitse siirtää vaunurungon toiseen päähän. Helsingin paikallisliikenteeseen heilurijunat olisivat olleet taloudellisesti edullisin vaihtoehto uudiskaluston hankinnassa, mutta Valtionrautateiden vanha kalusto ei soveltunut näihin muutoksiin, joten kalustouudistus päätettiin toteuttaa sähkömoottorivaunujunilla. Tästä syystä samoihin aikoihin hankittua Sr1-sähköveturia ei varusteltu heilurijunakäyttöön.
Helsingin lähiliikenteeseen valitussa sähkömoottorijunaratkaisussa junien kiihtyvyysominaisuudet pysyivät tasaisina riippumatta siitä, kuinka monta junayksikköä, eli moottori- ja liitevaunun yhdistelmää, oli käytössä. Tämä johtui siitä, että jokaiseen yksikköön kuului oma moottorivaunu, joka toi mukanaan tarvittavan teholisäyksen. Aikatauluja voitiin näin pitää samanlaisina vuorokaudenajan ja liikenteen määrän vaihteluista riippumatta, mikä oli selkeä etu verrattuna heilurijunavaihtoehtoon.
Valtionrautateiden sähköistyksen valmistelutoimikunta päätyi syksyllä 1964 ehdottamaan kahden vaunun sähköjunien hankintaa, koska tällainen junayksikkö sopeutui paremmin vaihteleviin matkustajamääriin kuin kolmivaunuinen vaihtoehto. Vaikka yksivaunuinen junayksikkö olisi ollut tähän vielä mukautuvampi, se olisi ollut myös kallein ratkaisu. Kaksivaunuinen ratkaisu, joka koostui moottori- ja ohjausvaunusta, sai myös vaikutteita samanaikaisesti Ruotsissa ja Norjassa suunnitteilla olevista sähköjunahankkeista, jotka sisälsivät kaksivaunuiset junayksiköt. Valmistelutoimikunta suositteli rautatiehallituksen koneosastolle, että ensimmäisenä hankittaisiin kaksi koejunaa, jotka koostuvat moottori- sekä ohjausvaunusta. Kokeiluun sisältyisi myös mahdollisuus testata kolmivaunuista junaa. Toimikunnan suunnitelmassa vetovaunuissa olisi ajopöytä molemmissa päissä, kun taas ohjausvaunussa ajopöytä sijaitsisi vain junan ulkopäässä. Junien ja vaunujen väliset kytkennät toimisivat automaattikytkimillä. Ehdotetun sähköjunan vähimmäisteho olisi 750 kW ja istumapaikkoja tulisi 168 paikkaa junaa kohden, jolloin kokonaispaikkamäärä nousisi noin 310:een seisomapaikat mukaan lukien. Junissa käytettäisiin tönkkä- tai levyjarruja, mutta sähköjarrua ei katsottu tarpeelliseksi. Sähkölämmitys toimisi UIC:n suosituksen mukaisella 1 500 V jännitteellä.
Kesällä 1965 Valtionrautateiden koneosasto laati tarkentuneet vaatimukset Helsingin paikallis- ja pikajunaliikenteeseen suunnitelluille kaksivaunuisille sähkömoottorijunille. Alkuun ehdotettiin viiden prototyyppijunan rakentamista, joita testattaisiin vasta sähköistetyllä Helsinki-Kirkkonummi-reitillä. Koeajojen aikana arvioitaisiin mahdollisuutta myös kolmivaunuisten junayksiköiden käyttöön. Vaadittiin, että junien keskimatkanopeus olisi 50 km/h (vrt. 32 km/h vanhalla kalustolla), sisältäen 30 sekunnin pysähdyksen kahden kilometrin välein. Junat tulisi suunnitella niin, että niiden huippunopeus olisi 120 km/h, istumapaikkamäärä 165–170, johon lisänä 140–145 seisomapaikkaa ja maksimiakselipaino täydessä kuormassa 18 tonnia. Muita vaatimuksia olivat muun muassa ovien sijoittelu junan molemmille sivuille nopeaa nousua ja poistumista varten, maltillinen astinkorkeus, riittävän tehokkaat paineilma- ja elektroniset jarrut sekä tehokkaat valaistus- ja lämmitysjärjestelmät UIC standardin mukaan.
Heinäkuussa 1965 sähköjunien tarjouspyyntö lähetettiin kotimaiselle teollisuudelle, seuraten valtioneuvoston tekemää päätöstä sähköistyksen aloittamisesta. Tarjouspyyntö lähti neljälle yritykselle: Valmet Oy:lle, Lokomo Oy:lle, Oy Suomen Autoteollisuus Ab:lle ja Oy Strömberg Ab:lle. Tarjouspyynnöt pyydettiin erikseen 45, 60 tai 75 sähköjunayksikön kokonaisuuksista. Ensimmäisille kahdelle junayksikölle toivottiin erityisen nopeaa toimitusta, ja lopuille junille odotettiin toimitusnopeudeksi 15 junayksikköä vuodessa. Tarjoukset pyydettiin toimittamaan lokakuun loppuun mennessä.
Valmet Oy Lentokonetehdas ja heidän alihankkijansa Oy Strömberg Ab jäivät ainoaksi tarjoajaksi sähköjunien tarjouskilpailussa. Valmet tarjosi teräsrakenteisia kaksiohjaamoisia junia kappalehintaan 1,42 milj. markkaa (2,9 milj. euroa 2023) ja neliohjaamoisia hintaan 1,52 milj. markkaa (3,1 milj. euroa 2023). Lisävaihtoehtoina ruostumattomasta teräksestä valmistettu kori nostaisi hintaa noin 120 000 markkaa ja kevytmetallirakenne noin 100 000 markkaa . Istuinjärjestystä 2+2 käytettäessä hinta pysyi ennallaan, mutta kiskoautotyyppisellä 2+3 istuinjärjestyksellä hinta alentuisi 10 000 markkaa per juna. Koejunien toimitusaika oli noin kaksi vuotta, mikä tarkoitti, että nopealla tilauksella ne olisivat voineet olla käytössä jo vuoden 1967 loppuun mennessä.
Liikenneosaston kuljetustoimisto katsoi, että 2 + 2 istuinjärjestely ei tarjoaisi tarpeeksi istumapaikkoja ruuhka-aikojen tarpeisiin ja suosi sen vuoksi 2 + 3 istuinjärjestelyä. Valmet esitti loppuvuodesta selvityksen, jossa istumapaikkojen määrä kasvoi 152:sta 180:een. Samaan aikaan rautatiehallitus työsti ja viimeisteli uutta tarjouspyyntöä, ottaen huomioon sähköjunien tarkemmat tekniset määritteet, jotka se hyväksyi tammikuussa 1966 – samoihin aikoihin kuin sähköveturienkin tekniset määritteet. Uudistuksena oli 2 + 3 istuinjärjestelyn lisäksi vaunun pituuden määrääminen 26,6 metriin ja juoksutelien pyöränhalkaisijaksi 920 mm, joka vastasi Dm8- ja Dm9-kiitojunien mittoja.
Tarjouspyynnössä sähköjunille asetettiin määräys, että ajomoottorien tehonsäätöön oli tarjottava sekä tyristorisäätö että perinteiset käämikytkimellä tai käämikytkinkontaktoreilla toimivat säätötavat. Ajomoottoreiden tuli olla sykkivällä tasavirralla toimivia ja virran tasasuuntauksessa käytettäisiin ainoastaan piielementtejä. Ohjaamot määrättiin sijoitettaviksi vain vaunujen ulkopäihin ja ohjausvaunun oli oltava varustettu sähkömagneettisella kiskojarrulla paineilmajarrun lisäksi ja pyöräkerrat tuli varustaa levyjarruilla. Jokaiseen vetovaunuun oli asennettava radiopuhelin antenneineen, jota voitaisiin käyttää myös ohjausvaunusta. Lisäksi junissa tuli olla tilat mahdollisille kulunvalvontalaitteistolle.
Toinen tarjouspyyntö kolmenkymmenen sähkömoottorijunan hankinnasta lähetettiin viidelle kotimaiselle yritykselle tammikuussa 1966. Ensimmäisen junan toimitusta kaivattiin jo joulukuussa 1967 ja toista tammikuussa 1968, minkä jälkeen kolmea seuraavaa junaa tarvittiin pikaisesti eri olosuhteiden testaukseen niin, että koko sarjan tulisi olla toimitettuna vuoden 1970 loppuun mennessä. Tarjoajia muistutettiin erityisesti komponenttien, kuten diodien ja tyristorien, huolellisesta valinnasta.
Valmet Oy oli jälleen ainoa sähköjunista tarjouksen jättänyt yritys, ja tarjouksen saapumisen jälkeen käytiin neuvotteluja yksityiskohtien tarkentamiseksi ja verrattiin rakennetta myös Ruotsin ja Norjan suunnitteilla oleviin sähköjuniin. Tärkeitä päätöksiä olivat tyristorisäädön käyttöönotto, tasasuuntaajakytkennän muuttaminen, ajomoottorien päivittäminen sekä muutokset vetovaunun suunnittelussa, mukaan lukien WC:n poisto ja akselipainon korotus. Näillä muutoksilla junan hinta oli 1,49 miljoonaa markkaa. Sm1-sähköjunien hankintasopimus 30 junayksikön toimittamisesta allekirjoitettiin Valmet Oy:n ja rautatiehallituksen välillä 18. heinäkuuta 1966, jossa sähkövarusteiden toimittajana toimi Oy Strömberg Ab. Lisätilauksia tehtiin maaliskuussa 1970 kymmenen junan ja joulukuussa 1971 toisen kymmenen verran, jolloin Sm1-junien kokonaismääräksi muodostui 50. Junat valmistuivat aikavälillä 19. marraskuuta 1968 – 20. joulukuuta 1973.
Viimeiset kymmenen toimitettua Sm1-junaa erosivat aiemmista ohjausvaunuillaan (sarjamerkki Eiob), sillä niistä oli poistettu matkatavaraosasto ja WC, mikä lisäsi istumapaikkojen määrän 180:stä 187:ään. Wc:t poistettiin lääkintöhallituksen suosituksen mukaisesti, jolla se pyrki estämään jätteiden laskemisen tiheästi asutun radan varsille. Koska alipaine wc:tä ei ollut saatavilla ja lähibussiliikenteessäkään ei vessoja käytetty, katsottiin wc:n jättäminen pois olevan perusteltua. Julkisen keskustelun vuoksi wc:t kuitenkin palautettiin myöhemmin kaikkiin sähköjuniin.