Nel 1976 l’allora Presidente della Breda Costruzioni Ferroviarie, ingegner Giuseppe Capuano, firmò un accordo di collaborazione con l’ingegner Sergio Pininfarina con il quale le due aziende si impegnavano a cooperare ogni qualvolta Breda avesse voluto sviluppare un nuovo progetto, sia in campo ferroviario che viario. L’azienda pistoiese, che era proiettata verso mercati stranieri, aveva intuito che la componente design nei veicoli poteva fare la differenza. Pininfarina, dal canto suo, aveva interesse ad occuparsi del settore dei veicoli per il trasporto pubblico, da affiancare ai molti settori nei quali, per le sue performance, si era fatto conoscere nel mondo della nautica, delle attrezzature per lo sport, dei velivoli, ma in maniera preponderante nel settore automotive collaborando con: Ferrari, Alfa Romeo, Lancia, Fiat, Peugeot, BMC, Cadillac, Rolls Royce, Jaguar e alcune case automobilistiche giapponesi. Sergio, figlio di Giovanni Battista Farina, detto “Pinin”, succedette al padre alla guida dell’azienda nel 1966.  Nella sede di Grugliasco vi si trovavano lo stabilimento e la Galleria del Vento; con sede a Cambiano la società Pininfarina Studi e Ricerche, con la quale Breda siglò l’accordo.

Uno dei primi progetti, in collaborazione con lo Studio torinese fu il nuovo treno per l’alta velocità che le Ferrovie dello Stato Italiane, agli inizi degli anni ’80, erano intenzionate a realizzare. A tal proposito la Direzione del Servizio Materiale e Trazione delle FS, nel 1983, formò un gruppo di studio, composto dalle più importanti aziende produttrici di materiale rotabile e affidò a Breda Costruzioni Ferroviarie il compito di definire l’architettura generale del treno. L’idea di base era di un treno Alta Velocità che raggiungesse i 300 km orari e che avrebbe dovuto rappresentare l’Italia ferroviaria agli occhi del mondo. Nulla doveva essere trascurato, ogni gruppo o sottogruppo del treno doveva essere studiato per renderlo tecnicamente avanzato, esteticamente accattivante e confortevolmente convincente. Due furono le configurazioni del convoglio prese in considerazione: a potenza concentrata (locomotive+ carrozze), oppure a potenza distribuita (elementi motorizzati, tutti o in parte, in composizione bloccata). Alla fine, la soluzione che sembrò migliore fu quella di un treno con due locomotori, uno in testa e l’altro in coda al convoglio, con in mezzo un numero variabile di carrozze passeggeri. Questa configurazione fu particolarmente caldeggiata da FS perché, in questo modo, intravedevano la possibilità di realizzare composizioni di treni con un numero variabile di carrozze, da un minimo di 8 ad un massimo di 14. Vagoni di 1^ e 2^ classe “tradizionali”, salottini, aree business, bar e pranzi leggeri, ristorante.

Pininfarina lavorò a stretto contatto con il gruppo di progettazione per giungere alla definizione di questo nuovo ambizioso rotabile e subito disegnò la grafica ”ETR500” che avrebbe contraddistinto il progetto durante tutte le fasi del suo sviluppo. Il gruppo di lavoro terminò gli studi, approvati da FS, alla fine del 1984. Fu così costituito il Consorzio TREVI composto dai costruttori ferroviari italiani: Breda Costruzioni Ferroviarie, Alsthom Ferroviaria, Bombardier Transportation Italy, Firema Trasporti, al quale FS affidò la progettazione e la realizzazione dei nuovi treni.

Definite le dimensioni della motrice (20m x 3m, circa) e delle carrozze (26m x 2,80m, circa), per ottenere la massima continuità della superficie esterna del treno, indispensabile ai fini dell’ottimizzazione delle prestazioni aerodinamiche, fu apportata una rastremazione più marcata sulla estremità posteriore della motrice e più leggera sulle parti terminali delle carrozze. Per limitare al minimo lo spazio fra una cassa e un’altra furono pensate carenature speciali atte a mantenere il profilo aerodinamico continuo.  Per contenere i consumi energetici necessitava che il treno avesse la più bassa resistenza all’avanzamento e il frontale della locomotiva era l’elemento più impattante. Gli studi sull’aerodinamica furono necessari anche per capire quale forma avrebbe provocato il minimo disturbo, quando due treni ad alta velocità, si fossero incrociati in linea e durante il transito nelle stazioni.

Per definire il frontale dell’ETR500 venne ordinata una campagna di prove, nella galleria del vento di proprietà della Pininfarina, su 7 modelli in scala 1:5, riproducenti conformazioni diverse: a “becco d’anatra”; rotondeggiante, di ispirazione aeronautica; a cockpit (che ricordava la cabina di un aereo militare) (foto 027). Ogni simulazione prevedeva il modello fissato su una speciale piattaforma equipaggiata con dinamometri, mentre l’aria, mossa da speciali ventole, lo investiva a velocità corrispondenti alle condizioni reali di marcia. Le prove permisero di individuare le sagome con le minori turbolenze all’intorno del modello, nonché la minore resistenza all’avanzamento. Pininfarina riuscì così a elaborare il primo figurino dell’ETR500 (foto 028), dal quale vennero derivati i modelli in scala più grande e la mock-up in scala 1:1.

Per migliorare l’aerodinamicità fu stabilito che tutte le apparecchiature sotto cassa e quelle sul tetto fossero chiuse entro carenature, mentre le prese d’aria delle locomotive, per il raffreddamento degli equipaggiamenti, fossero spostate dai fianchi al tegolo e avessero un andamento longitudinale, anziché verticale, come erano in origine. Anche per il posizionamento dei finestrini fu pensata una soluzione non debordante dalla struttura, ma che lasciasse filante la fiancata, utilizzando uno specifico incollaggio, metodologia impiegata per la prima volta su un treno passeggeri in Italia e ampiamente adottata anche da altri costruttori stranieri per la realizzazione di rotabili per l’alta velocità. In contemporanea, l’equipe di progetto definiva gli aspetti costruttivi, decideva le tecnologie e valutava i costi. Per le strutture delle carrozze passeggeri, per ottenere superfici esterne particolarmente levigate e riprodurre l’elaborata sezione trasversale, si optò per la tecnologia dei grandi estrusi in lega leggera. Per le locomotive, invece, per soddisfare i requisiti di resistenza agli impatti e poter sostenere il peso di tutti gli equipaggiamenti, fu definita una soluzione mista, costituita da una struttura reticolare in acciaio saldato, ricoperta da estrusi in lega leggera a sviluppo longitudinale, fissati a detta struttura. Per ottenere le forme complesse della testata, dopo aver superato alcune perplessità da parte di FS, si adottò un grande manufatto in materiali compositi, da ancorare alla sottostante struttura in acciaio mediante bulloneria. Con queste scelte, condivise dall’intero gruppo di progettazione, l’obbiettivo di creare un treno che comunicasse la sensazione di aerodinamicità e fluidità, fu considerato raggiunto.

Il primo ETR500, denominato “X”, era composto da una locomotiva e da una sola carrozza, appositamente attrezzata con apparecchiature per rilevare il comportamento del treno in marcia; l’ETRX500 uscì dallo stabilimento della Breda di Pistoia nel 1988 e iniziò le prove dinamiche sulla nuova linea “Direttissima” Firenze-Roma, nel 1989. In parallelo andò avanti la definizione del treno per il servizio passeggeri che prese il nome di ETRY500 (foto 036). La grandissima quantità di disegni tecnici prodotti e i 180 disegni di stile elaborati da Pininfarina per illustrare l’aspetto esterno e interno del nuovo treno, evidenzia lo sforzo progettuale che il team dovette sostenere. I disegni della Pininfarina, i cui originali sono oggi di proprietà del Comune di Pistoia sono conservati presso la Biblioteca San Giorgio. Si tratta di viste d’insieme dei vari comparti e dei componenti più rilevanti (foto 029, 030, 031, 032, 033, 034, 035) e furono eseguiti con tecniche manuali, utilizzando matite colorate e pennarelli, in alcuni casi anche con l’aerografo.