| Как поезду обогнать самолет |
| 14.03.2008 | ||||||
|
Первый в мире паровоз, который построил житель Уэльса Ричард Третевик, на испытаниях 21 февраля 1804 года разогнался аж до 8 километров в час. Но смеяться над тихоходностью поездов человечество перестало очень быстро. Поезд обогнал лошадь уже в 1825 году, а в наши дни подбирается по скорости к самолетам.
Битва гигантовНадо сказать, что паровоз отнюдь не так медлителен, как нам кажется сегодня. Рекорд скорости для пассажирского паровоза – 202 километра в час, это побыстрее, чем наш скоростной «Эр-200». Но рекорд рекордом, а средняя скорость пассажирского поезда установилась в 1930-е годы на отметке около 70 километров в час. Установилась, да так и застыла на ней на полстолетия. Железнодорожники не особенно волновались, полагая, что конкурентов у них нет: не принимать же им было всерьез авиацию, тогда очень дорогую и крайне ненадежную. Солидные люди испокон века ездили на поездах, и будут ездить дальше, полагали они.Но время шло, и самолет стал не таким дорогим и намного более безопасным. А солидные люди вдруг поняли, что лишние несколько часов значат в бизнесе порой больше, чем респектабельность и комфорт. И железнодорожники вдруг обнаружили, что поезда, особенно дальние, ходят полупустыми. А прибыли железных дорог стремительно падают. Принять вызов, брошенный авиацией, стало необходимостью. Первыми перчатку подняли японцы. Пока в Европе скептики говорили, что дни любых поездов сочтены и скоро самолеты вытеснят их полностью, они создали в 1959 году первый шинкасен, что в переводе значит поезд-пуля. Но главным в японском изобретении была даже не скорость – более 300 километров в час. Главным было то, что японцы пустили свой поезд-пулю по самым обычным рельсам. Это позволило не строить инфраструктуру для скоростных магистралей с нуля, а максимально использовать имеющуюся. Европейским ответом Стране восходящего солнца стал проект Национального общества железных дорог Франции (SNCF). Первый эскиз французского скоростного поезда инженеры представили в 1959 году. Первоначально планировалось, что его будет приводить в движение газовая турбина, как на самолете. Отсюда и пошла аббревиатура TGV - turbine grande vitesse (скоростная турбина). Но пока шло строительство и доводки, случился нефтяной кризис 1973 года. Поэтому TGV стал электропоездом. А энергию для него должны были вырабатывать французские атомные электростанции. Создателям поезда пришлось преодолеть массу технических трудностей, но миллионнокилометровые испытания завершились успешно, и 25 апреля 1980 года первый серийный поезд был передан железной дороге. А 27 сентября 1981 года открылось первое в мире пассажирское сообщение TGV между Парижем и Лионом. Но с запуском поезда в эксплуатацию все только началось. Скоростному поезду еще предстояло выиграть битву с самолетом. Расстояние между Парижем и Марселем – почти 800 километров. Самолет преодолевает этот путь примерно за 1 час 20 минут, скоростной поезд – за 3 часа. Казалось бы, неоспоримое преимущество за самолетом. На практике, однако, сначала нужно добраться до аэропорта, зарегистрироваться, сдать багаж, потом получить его, снова доехать из аэропорта до города… Поезд же отправляется с вокзала в центре города и приходит тоже в центр. В результате пассажир поезда добирается к месту назначения раньше, чем авиапутешественник. Причем стоимость билета на TGV в три раза меньше, чем на самолет. Немудрено, что после открытия линии TGV авиакомпании стали терять на маршрутах, где конкурировали с TGV, по 700 тысяч пассажиров каждый год. Попутно выяснилось, что скоростной поезд – не просто транспортное средство, но еще и экономический регулятор. Так, после введения скоростных линий квартиры на окраинах Парижа подешевели на десятки процентов. Никто не захотел ютиться в маленькой квартирке, когда появилась возможность жить в пригороде в собственном доме, а до работы в городе добираться на TGV ровно за такое же время. А сеть скоростных магистралей тем временем расширялась: Париж – Марсель, Париж – Брюссель, Париж – Лондон, Париж – Кельн. Французские поезда стали общеевропейскими: сеть скоростных линий появилась в Бельгии, Испании, Великобритании и Германии. Каждое открытие новой скоростной линии автоматически означало для авиакомпании потерю до трети пассажиров, а на сегодняшний день таких линий более 220. Поезд взял реванш у самолета. Что внутри у TGVЧтобы оценить, насколько сложную задачу пришлось решать инженерам при создании TGV, стоит заглянуть в его «нутро». Начиная с самого верха, с пантографа для подключения поезда к контактной сети, и до рельсов под поездом все здесь наполнено высокими технологиями.Поезд ведет электронная система управления – TGV развивают слишком большую скорость, чтобы машинист успел среагировать на сигнал обычного семафора. Поэтому для сигнализации в поезде используется система под названием TVM (франц. Transmission Voie – Machine — «связь путь – поезд»). Информация к поездам поступает по рельсам и передает все данные, которые нужны машинисту, прямо на приборную доску поезда. В случае ошибки человека поезд автоматически тормозит. За исправностью систем следит бортовой компьютер – на него завязана вся система управления поездом, причем не только внутри самого состава. Компьютер может продиагностировать неисправность и послать сигнал о ней на станцию прибытия, пока поезд еще в пути. Тот самый пантограф, о котором упоминалось выше, – тоже произведение инженерного искусства. Он полностью отличается от тех, что используются на обычных поездах. Особая конструкция пантографа для питания двигателей нужна, чтобы избежать образования в токонесущих проводах «стоячей волны» – особых колебаний, которые возникают при быстром движении пантографа по проводу и обрывают его. До появления TGV это явление было неизвестно. Вагоны установлены на тележках с помощью сложнейшей системы пневматической подвески, которая гасит вибрации и шум при движении на высоких скоростях. На ее разработку ушло более 11 лет. У TGV, в отличие от обычного поезда, одна колесная тележка на два вагона. Эта конструкция нужна для того, чтобы сошедший с рельсов вагон не мог перевернуться. Собственную тележку имеют только головной и хвостовой вагоны. Колеса поезда оснащены керамическими тормозными дисками – такими же, как у болидов «Формулы-1» или самолетов. Мощность каждого двигателя постоянного тока, встроенного в тележку, 1100 киловатт (около 1500 лошадиных сил). Он расположен прямо под днищем поезда. Общая мощность поезда – 12 200 киловатт (около 16 000 лошадиных сил). TGV питает энергией главный трансформатор – он преобразует переменный ток 25 000 вольт, подающийся на контактный провод, в 1500 вольт. Трансформатор – самый тяжелый элемент поезда, он весит около 8 тонн. Для отвода огромного количества тепла с электросистем TGV используется система охлаждения, построенная на принципе промышленных холодильников. И, наконец, рельсы для TGV тоже не совсем обычны. Хотя TGV полностью совместим со стандартными путями, все его достоинства раскрываются на специальных магистралях LGV. В целом это обычное железнодорожное полотно, но радиус поворотов на LGV значительно больше, а шпалы лежат вдвое чаще – слишком велики нагрузки. Можно ли быстрее?Все скоростные поезда в мире разгоняются примерно одинаково – до 300 км/час. И это неслучайно. Сопротивление воздуха с ростом скорости очень сильно растет. Настолько сильно, что прирост всего на 100 км/час, с 300 до 400 км/час, требует в три раза увеличить мощность двигателя, а соответственно, и расход энергии. Теоретический предел для поездов на обычных рельсах – около 600 км/час. Практически же увеличение путевой скорости до 350 км/час – задача настолько сложная, что справиться с ней обещают не раньше 2011 года (сегодня поезд проходит дистанцию на 265 км/час, в среднем).
Несмотря на огромные размеры нашей страны, скоростной линией можно назвать лишь одну, да и то с большой натяжкой. Это линия Москва – Санкт-Петербург. Первые попытки создания скоростного поезда приходятся на середину 1970-х годов. Тогда были разработаны два поезда – РТ-200 и ЭР-200. Оба состава были рассчитаны на скорость более 200 км/час. Первый, «русская тройка», так и не вышел на линию. Второй ограниченно эксплуатируется, не имея возможности развивать на отечественных рельсах своей максимальной скорости. Около 10 лет назад к идее высокоскоростной магистрали между Питером и Москвой вернулись вновь, и РАО «Высокоскоростные магистрали» даже заказало проект поезда ЦКБ «Рубин», которое раньше делало подводные лодки. Но в 1998 году РАО «ВСМ» обанкротилось, а созданный «рубиновцами» поезд, как показали испытания, по качеству никуда не годился. В результате проект, на который было потрачено более 450 миллионов долларов, был признан полностью непригодным и закрыт. А ЭР-200 так и остался самым быстрым поездом России.
|
||||||
Ваш коментарий будет первым
