Юный техник, 2009 № 03
Шрифт:
Правда, все это стоит денег. И немалых. А потому, вероятно, билеты на такой поезд будут стоить лишь немногим дешевле, чем на самолет. Зато вы можете быть уверены: на «Сапсане» вы «прилетите» точно по расписанию, невзирая на погоду.
Кстати, подобный поезд уже ходит между Пекином и портовым городом Северного Китая Тяньцзинем. Общая протяженность железнодорожной линии, которая соединила эти два экономически важных центра страны, — 120 км; время в пути составляет только 30 минут. Причем проектная скорость движения поездов по первой в Китае высокоскоростной железной дороге составляет 350 км/ч, а экспериментальный пробег поездов по железной дороге Пекин — Тяньцзинь
Есть у наших железнодорожников также планы организовать высокоскоростное движение из России в Германию, Италию, Австрию и другие зарубежные страны. Однако каждый, кто ездил на поезде за рубеж, знает, что на пограничной станции, как минимум, часа четыре занимает перестановка вагонов на колесные пары иной ширины — с широкой российской колеи на узкую западную и обратно.
Чтобы сократить подобные задержки до минимума, руководство «Российских железных дорог» обсуждает с зарубежными коллегами перспективы использования технологии безостановочного перехода с одной колеи на другую. Как сделать это, технически уже известно, осталось внедрить технологию в широкую практику.
Существует несколько способов сквозного передвижения по колеям разной ширины. Самый оптимальный — вагоны с автоматически раздвигающимися колесными парами и стационарные устройства на путях для перевода с одной колеи на другую в местах стыковки. Суть технического решения проста: поезд, подходя к границе смены колеи, замедляет ход и на скорости 10–30 км/ч проезжает через специальные направляющие, которые, воздействуя на колесные пары, заставляют их сближаться или раздвигаться. Пройдя этот участок, экспресс вновь разгоняется до высокой скорости.
Кроме того, высокоскоростные поезда (TGV) должны иметь гибкое шарнирное сочленение вагонов. Внешне такой поезд напоминает огромную змею, достигающую 500 м в длину. Испытания показали, что турбопоезд для высоких скоростей должен быть ниже и шире обычного. Насколько важна правильная аэродинамическая форма, видно хотя бы из такого сравнения.
Высокоскоростной поезд (T GV).
Когда обычный поезд весом 400 т с локомотивом мощностью 2000 л. с. достигает скорости 160 км/ч, поезд такой же «массы» и мощности, но обтекаемой формы, будет мчаться со скоростью 222 км/ч! А при больших скоростях эта разница еще больше увеличится.
Но главное при организации скоростного движения — это не конструкция поездов, а реконструкция самого железнодорожного полотна. Прежде всего, оно должно быть максимально прямым с минимальным количеством переездов, а рельсы должны быть «бархатными» — с небольшим количеством стыков.
Опыт показывает, что затраты на организацию высокоскоростного движения окупаются довольно быстро. Так, самая первая линия TGV в Европе — 400-километровая трасса Париж — Лион, открывшаяся в 1981 году, стала приносить чистую прибыль через 10 лет после ее запуска.
Владимир ЧЕРНОВ
Илья ЗВЕРЕВ
ЛЕТАЙТЕ
Наиболее успешна линия скоростных поездов Париж-Лондон. В день на этом маршруте курсируют 18 поездов, обеспечивающих 70 % всех пассажирских перевозок между двумя столицами. Уже сейчас расстояние от центра Парижа до центра Лондона поезд преодолевает примерно за 3 часа, а в скором времени железнодорожники обещают сократить время поездки еще на полчаса.
Можно ли еще быстрее? На испытаниях французский электровоз уже много лет назад поставил рекорд — 331 км/ч. Однако инженерам паровоз и тепловоз нравились больше, чем электровоз. Они были дешевле. Им не нужны десятки тысяч столбов-опор и тысячи километров контактного провода. У них было то, чего нет у электровоза, — автономное питание. Но паровозы давно ушли в прошлое, а дизель слишком тяжел для скоростного поезда. Если тепловоз и разгонится до 300 км/ч, то вагоны ему уже не потянуть. Вот почему инженеры еще в 60-е годы прошлого века обратили внимание на авиационную турбину как на новый вид двигателя для подвижного состава.
В те годы КБ А. Яковлева провело эксперимент: отслуживший свое в небе двигатель от реактивного самолета установили на железнодорожный вагон. Вагон вел себя идеально. Быстро набирал колоссальную скорость, легко управлялся. Казалось, вот оно, решение!
Увы, с самого начала инженерам было ясно, что это всего лишь эксперимент: шум реактивного двигателя не погасишь. А ведь вдоль трассы железной дороги живут люди… Не оставлять же по сторонам пути полосы отчуждения километровой ширины!..
Тогда вспомнили, что, кроме ТРД, есть еще и газотурбинные двигатели, способные приводить во вращение любой потребитель механической энергии — например, электрогенератор. Расчеты показали, что эксплуатировать поезд с собственной электростанцией значительно дешевле, чем электрифицировать новый путь. Правда, одной турбины для поезда маловато. Пришлось поставить несколько. Однако даже в этом случае стоимость километрового пробега оказалась на 10 % ниже, чем у дизель-поезда.
Во Франции вот уже несколько лет используют турбопоезда с гидравлической передачей. Инженеры считают, что она вполне подходит для скоростей около 250 км/ч. Но при более высоких все же неэффективна. Поэтому для французского сверхскоростного поезда была выбрана электрическая передача.
Кроме того, мотор-вагонные поезда, построенные по принципу всем известной электрички, оказались очень удобны и для современных турбопоездов: все его колесные пары — движущие. Передача движения на все ведущие оси более равномерно распределяет тяговые усилия, делает управление проще, а поезд маневреннее.
Правда, при скоростях выше 300 км/ч заметной помехой движению становятся уже… сами колеса! А потому в конце 2007 года в японском городе Яманаси новый мировой рекорд скорости — 581 км/ч установил поезд «Маглев», у которого вообще нет колес.
« Маглев» при движении обходится вообще без колес.
Интерьер поезда « Сапсан».