Сергей Мусский - 100 великих чудес техники

• Название: 100 великих чудес техники
• Автор: Сергей Мусский
• Издательство: «Вече»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2001
• ISBN: 5-7838-1013-4

Лучшие достижения человеческой цивилизации могут вызывать только восхищение могуществом разума человека и искусными деяниями человеческих рук. Перед читателями откроется мир чудес техники, заставляющий усомниться в словах Эйнштейна, что процесс научных открытий – это непрерывное бегство от чудес.

---

А вот некоторые технические данные электровоза ВЛ85. Сцепной вес – 288 тонн. Габариты: длина – 45 метров, ширина – 3,16 метра, высота – 5,19 метра. Усилие тяги в часовом режиме при скорости 49,1 километра в час – 74 тонны.

Сначала оба электровоза испытывали на кольце Новочеркасского завода, потом динамику и воздействие на путь ВЛ85-001 – на Северо-Кавказской дороге, а тягово-энергетические характеристики ВЛ85-002 – на экспериментальном кольце ВНИИЖТ в Щербинке. Затем локомотивы передали для опытной эксплуатации на линии Белореченская – Майкоп, Мариинск – Красноярск – Тайшет, Абакан – Тайшет – Лена. Государственная комиссия отнесла их к высшей категории качества и рекомендовала НЭВЗу в 1985 году выпустить пять таких машин, а со следующего года приступить к их серийному производству.

Уже начиная с третьего локомотива стали применять лучшие тяговые электродвигатели НБ-514 и продолжали модернизацию. К январю 1995 года было выпущено 272 таких электровоза. Они вышли на рельсы Южно-Уральской, Красноярской, Восточно-Сибирской и Байкало-Амурской магистралей.

К сожалению, в последние годы объем перевозок значительно снизился, мощные ВЛ85 нередко работают с изрядной недогрузкой, что существенно удорожает стоимость доставки грузов по железной дороге.

Как это часто бывает, пришлось воспользоваться рекомендациями специалистов, которые в 1970-е годы предлагали производить 6-осные двухкабинные электровозы переменного тока с тремя 2-осными тележками, наиболее подходящими для составов в 4-5 тысяч тонн. МПС заказало такой локомотив, обозначенный ВЛ65. В сочетании с ВЛ80 и ВЛ85 они должны обеспечить нормальный грузооборот на дорогах переменного тока.

Высокоскоростной поезд TGV

В последнее время во многих странах мира наблюдается ренессанс развития железнодорожного транспорта. Связан он с резким повышением скоростей пассажирских перевозок. В результате повышения скоростей движения и сокращения времени поездки удалось вернуть на железнодорожный транспорт значительное количество пассажиров.

Повышение скорости движения поездов всегда было одной из главных задач железнодорожного транспорта. В 1829 году поезд, ведомый паровозом Rocket, развил скорость 85 километров в час. В 1890 году во Франции паровоз Crampton провел поезд весом в 157 тонн уже со скоростью 144 километра в час. Скоростной рубеж 200 километров в час в 1903 году превысил немецкий электропоезд, развив на участке Цоссен – Маренфельд скорость 210 километров в час. Рекорд скорости, установленный во Франции в 1955 году составом с локомотивной тягой – 331 километр в час – был улучшен уже в 1981 году, когда поезд TGV достиг скорости 380 километров в час.

На зарубежных железнодорожных магистралях скоростным считается движение пассажирских поездов с максимальной скоростью не менее 200 километров в час. При этом в его организации преобладают две тенденции – модернизация существующих линий с реализацией максимальных скоростей движения около 200 километров в час и строительство специальных скоростных пассажирских линий с допустимыми скоростями 250—270 километров в час.

Примером специализированных высокоскоростных магистралей являются линии TGV – Юго-Восток и Атлантик во Франции. На европейском континенте Франция явилась пионером в организации скоростного движения. К началу строительства скоростных магистралей французские специалисты имели довольно солидный опыт: на линиях большой протяженности поезда с локомотивной тягой развивали скорость до 200 километров в час. Некоторые эти составы под названием «Капитоль», «Коралл», «Мистраль» и сегодня включены в систему трансевропейских экспрессов. Попытка увеличить их скорости движения не увенчалась успехом. Тогда на линии Париж – Шербур попытались реализовать скорости 250—300 километров в час на турбопоездах, но из-за производимого шума пришлось отказаться от этих экспериментов. Долгожданный успех пришел только с постройкой скоростных магистралей на электротяге.

TGV – первые европейские высокоскоростные поезда. В 1983 году во Франции они вышли на новую линию Париж – Юго-Восток. Это десятивагонные составы, включающие два головных моторных вагона и восемь прицепных, помещенных между ними. В поезде из тринадцати тележек – шесть моторных, включая концевые двухосные тележки сочлененной части прицепных вагонов. Такая конструкция позволяет легко отцеплять моторный вагон от состава. В сочлененной части поезда оси шкворневых узлов располагаются по концам кузовов сочленяемых вагонов.

«Первые варианты поезда TGV, – пишет в своей книге В.И. Волков, – были предназначены для массового перемещения пассажиров. Поэтому в составе почти 72 процента мест 2-го класса. Места 1-го класса по три в ряду предусмотрены лишь в трех прицепных вагонах. В одном из пяти вагонов 2-го класса расположен бар. Кроме того, в поезде предусмотрены устройства для подачи пищи и напитков к местам 1-го и 2-го классов.

У поезда TGV уменьшена площадь поперечного сечения по сравнению с обычным подвижным составом. Снижена и высота кузова от уровня головок рельсов более чем на полметра. Это позволило значительно сократить лобовое сопротивление состава и улучшить доступ в вагоны с низких платформ.

Для того чтобы электропоезда TGV могли работать за пределами новой линии в юго-восточных районах Франции, они выполнены на две системы тока – переменного 25 кВ, 50 Гц и постоянного 1,5 кВ. В качестве тяговых двигателей использованы электрические машины постоянного тока с последовательным возбуждением, закрепленные на кузове вагона.

Электрооборудование поезда включает главный трансформатор, импульсный преобразователь для работы на постоянном токе и смешанный выпрямитель для работы на переменном токе, а также другое оборудование. Поезда TGV могут работать в сдвоенном режиме.

Исследования, проведенные Международным союзом железных дорог в 1974 году на магистрали Париж – Лион, показали, что наиболее экономична здесь скорость 270 километров в час, поскольку при меньшей скорости она не была бы достаточно конкурентоспособной по сравнению с воздушным транспортом, а при более высокой скорости резко возрастут расходы на установленную мощность и потребляемую энергию. Опыт эксплуатации таких экспрессов показал их высокую эффективность».

Договор на поставку первых 87 поездов TGV был подписан еще в 1976 году. Предполагалось, что расходы, связанные с реализацией этого договора, составляют 5400 миллионов франков. К 1977 году расходы превысили сумму договора на четыре процента.

Ввод в эксплуатацию поездов TGV позволил сэкономить классический подвижной состав на сумму 3139 миллионов франков, что немного меньше половины затрат на изготовление всего подвижного состава для линии TGV-Юго-Восток.

Для линий TGV-Атлантик был создан новый высокоскоростной электропоезд – TGV-A, обладающий более совершенными техническими, технологическими и коммерческими характеристиками. Он более обтекаемой формы. Его внешний облик хорошо сочетается с улучшенной внутренней отделкой помещений.

Эти поезда отличает и своеобразная окраска – серебристо-белая и голубая. Двери вагонов окрашены в яркие и разнообразные цвета, подчеркивая различное назначение помещений, предлагаемых пассажирам. Объем внутренних помещений увеличен за счет расширения вагонов.

Поезд TGV-A состоит из двух головных и 10 прицепных вагонов. Три вагона 1-го класса (116 сидячих мест), один вагон-бар и шесть вагонов 2-го класса (369 сидячих мест), всего 485 мест. Поезда могут формироваться сдвоенными. В этом случае получается тысяча сидячих мест. Для удобства передвижения пассажиров внутри поезда ликвидированы двери. Система кондиционирования воздуха практически бесшумна и действует в двух режимах в зависимости от внешних климатических условий.

Два из трех вагонов 1-го класса с каждой стороны от центрального прохода имеют шесть салонов в виде четырехместных полукупе с креслами, которые размещены с обеих сторон стола. Напротив каждого полукупе два сидячих места со столиками между ними. В третьем вагоне 1-го класса есть восьмиместный салон для курящих. Вагоны 2-го класса рассчитаны для семейных и молодых пассажиров. С этой целью увеличено количество мест, расположенных напротив друг друга.

«В поездах TGV-A остался неизменный принцип их составности, сохранена конструкция тележек, без изменения остались система токосъема и подвески тяговых двигателей, – пишет В.И. Волков. – Сохранены все системы обеспечения безопасности движения. Более того, они дополнены микропроцессорами, которые гарантируют постоянный контроль за всеми системами. Максимальная скорость TGV-A на высокоскоростных линиях достигает 300 километров в час против 270 километров в час поездов первого поколения. Применение синхронного тягового двигателя позволяет на этом поезде обойтись четырьмя, а не шестью моторными осями.

TGV-A оборудован электрическим тормозом, независящим от контактной сети, ведь синхронный тяговый двигатель в генераторном режиме возбуждается от батареи, а тормозная мощность гасится на сопротивлениях. Для вагонов этого состава разработаны дисковые тормоза, обеспечивающие тормозное усилие, на семьдесят процентов превышающее достигнутое на TGV.