Автопоезд большой скорости
Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Техническая мысль сейчас настойчиво бьется над решением одной весьма важной задачи – увеличить скорость транспорта. Вся сложность решения этой задачи состоит в том, что нужно достичь не только максимально возможной скорости, но и вместе с тем сделать этот транспорт массовым и вполне безопасным.
Мир знает два рекорда скорости. Один из них принадлежит знаменитому гонщику автомашин англичанину Малькольму Кэмпбеллу. Его машина, названная поэтическим именем «Синяя птица», пожирала пространство со скоростью 437 км в час. Проделано это было на специальном приморском треке в Америке. Другой мировой рекорд скорости принадлежит итальянскому летчику Ф. Анджелло. Он достиг на самолете скорости в 720 км в час. Совершенно ясно, что оба эти способа достижения таких громадных скоростей не могут быть ни массовыми, ни безопасными. Поэтому они не решают проблемы высокоскоростного транспорта.
* * *
Но вот у нас в СССР в конце 1933 года два молодых талантливых конструктора, О. Д. Полуян и И. И. Иванов, выдвинули вопрос о введении высокоскоростных поездов на существующей рельсовой колее. Они предложили новую конструкцию такого поезда. Назовем его автопоездом.
Первым, кто откликнулся на это предложение, был Московский институт инженеров транспорта им. Сталина (ММИТ). Институт дал возможность молодым авторам развернуть дальнейшую работу по проектированию поезда. В начале своей работы они посвятили все время на детальное изучение того богатого опыта транспортной техники, который имеется за границей. Они ознакомились со всеми попытками создания высокоскоростных поездов на Западе (см. «Сверхскорые поезда»).
Почему же возник вопрос о том, что нам нужна своя конструкция высокоскоростного поезда? Почему бы нам не взять уже существующие, изученные конструкции Запада? Ответ весьма прост. Все дело в том, что заграничные поезда рассчитаны на чрезвычайно мощный и прочный стальной путь. Например, в США метр рельса весит до 75 кг (Пенсильванская железная дорога). У нас же максимальный вес метрового куска рельса не превышает 43 кг. К тому же этими наиболее тяжелыми рельсами уложено лишь 2% всей сети железных дорог СССР. Большая же часть путей уложена рельсами еще более легкими (33 кг).
Отсюда и возникает задача – построить такой подвижной состав, прохождение которого по нашим путям было бы безопасным. Нам нужен такой поезд, скорость которого не привела бы к губительно быстрому износу рельсов и расстройству железнодорожного пути.
Молодые советские изобретатели решают эту весьма сложную задачу чрезвычайно интересно и своеобразно.
* * *
Всем известно, что сопротивление воздуха ходу поезда тем сильнее, чем больше поперечное сечение вагонов, то есть чем они шире и выше. Полуян и Иванов пошли по пути максимального уменьшения общих размеров
вагона. Они его очень сильно снизили. За границей минимальная высота вагона – 3,6 м. Высота же вагона автопоезда равна только 2,3 м. Такая незначительная высота достигнута путем снижения пола вагона. Пол находится ниже тележек с колесами, на которых покоится автопоезд. Колеса поэтому несколько входят внутрь вагона сквозь прорезы в полу. Но места в вагоне над тележками от этого не пропадают. Они сооружены на ступеньку выше прочих мест.
гипотетический внешний вид автопоезда большой скорости
Такое снижение площади поперечного сечения, или, как говорят, такой малый мидель вагона, на много снизило сопротивление воздуха движению поезда. Это дает возможность достичь скорости в 180 км в час, применяя двигатель мощностью только в 300 л.с.. Подобное сочетание высокой скорости с небольшой мощностью не встречается ни в одном из заграничных поездов.
В качестве двигателей авторы проекта предполагают применить четыре мотора внутреннего сгорания – «Геркулес» или «Коджу». Вот почему и поезд их можно назвать автопоездом.
* * *
Второй отличительный момент в автопоезде – это так называемые навесные шкворни. Весь поезд состоит из трех длинных вагонов. Они опираются на четыре колесные тележки. Две уз них расположены по краям поезда, а две других – под средним вагоном. Вагоны соединены между собой посредством особых шаровых шарниров (шкворен), которые позволяют вагонам перемещаться относительно друг друга как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. При таком расположении тележек шкворни висят без опоры, и средний вагон очень мало изгибается от собственного веса. Поэтому в нем очень малы напряжения материала. Такая схема нигде еще не применялась.
Автопоезд сделан весьма легким. Вес его равен всего 70 т. Это приблизительно вес одного мягкого вагона, применяемого сейчас на наших дорогах. В связи с уменьшением общего веса очень сильно снижена нагрузка, приходящаяся на колеса. Поэтому во время движения с большой скоростью колеса ударяют с меньшею силой, что меньше расстраивает путь и делает движение более безопасным. Легкий металлический кузов имеет много резиновых прокладок, делающих движение почти бесшумным и эластичным.
Между тележками поезда создана особая связь, которая обеспечит плавную работу тележек и уменьшит их боковые перемещения от неровностей пути. Другими словами, в автопоезде почти не будет чувствоваться тряска.
* * *
Весьма интересной особенностью автопоезда является так называемая механическая стабилизация.
Обычные колеса вагонов делаются с небольшим выступом по окружности. Этот выступ, известный под названием реборды, мешает колесам сходить с рельсов. Полуян и Иванов отказались от реборды и заменили ее добавочными наклонными колесами, которые пружинно прижимаются к внутренней грани рельсов. Колеса эти укрепляются на рамах тележек. Каково же их назначение? Воспринимая первыми удары от неровности пути, они предохраняют весь экипаж от раскачивания. Их пружинность гасит едва успевающие возникнуть колебания. При возрастании скорости эти наклонные колеса не допустят отрыва поезда вверх от рельсов или схода его вбок.
* * *
Автопоезд Полуяна и Иванова рассчитан на 220 пассажиров. Легкий, с великолепными обтекаемыми формами, он легко достигает скорости 180 км в час. Предварительные подсчеты показывают, что разрушительное действие автопоезда на путь при такой большой скорости очень невелико. Оно будет почти наполовину меньше, чем воздействие обычного паровоза, идущего со скоростью 50-60 км в час.
Первый рейс этого поезда по маршруту Москва – Ленинград должен быть осуществлен в 1935 году.
источник: М. Фришман «Автопоезд большой скорости» «Техника–молодежи» 11/1934, стр.37-38
