Кузов высокоскоростного вагона был построен на основе моторного головного вагона ЭР22, у которого поставлены головной и хвостовой обтекатели, а подвагонное оборудование и ходовая часть закрыты с обеих сторон съемными фальшбортами.Причём кабина, лобовая и задняя стенки ЭР22 сохранены, обтекатели являются лишь «насадками». Забавно, что в результате машинист смотрит на путь через два стекла: кабины и обтекателя.
Собственно говоря, КВЗ планировал постройку сверхскоростного реактивного поезда «Русская Тройка» именно с этими обтекателями. Для уменьшения воздушного сопротивления при движении на высоких скоростях съёмным обтекателем закрывается и автосцепка СА-3.
Вагон имеет необычные для головного вагона двухосные тележки конструкции Калининского вагоностроительного завода и ВНИИВ с пневматическими рессорами центрального подвешивания. Такие тележки ранее подкатывались под прицепные вагоны электропоездов ЭР22.
Вагон оборудован дисковыми тормозами с пневматическим и электропневматическим управлением. Имеются песочницы для увеличения сцепления колес с рельсами при торможении. На крыше вагона в головной его части на специальном пилоне установлены два авиационных турбореактивных двигателя самолета ЯК-40, которые и создают необходимую силу тяги для движения вагона. Вес двух двигателей менее 1т. Максимальная сила тяги их 3000 кгс.
В 1971 г. экспериментальный вагон проходил испытания на линии Голутвин — Озёры Московской дороги, где была достигнута скорость 187 км/ч. Затем в начале 1972 г. вагон совершал поездки на участке Новомосковск — Днепродзержинск Приднепровской железной дороги, где постепенно увеличивалась максимальная скорость (160, 180, 200 км/ч).
Необходимо отметить, что целью испытаний не являлось установление рекорда скорости. Испытания проводились для исследования взаимодействий в системе «колесо-рельс», для будущих скоростных поездов. Для испытаний лучше всего подходил вагон «который едет сам», не отталкиваясь колёсами от рельсов. Прицепить вагон к локомотиву не было возможности, т. к. в 1970 году в СССР ещё не было локомотивов способных длительное время держать скорость более 230 км/ч. Железнодорожный путь, также не позволял развивать скорости более 250 км/ч.
©nibler.ru
В конце 1966 г. Рижским вагоностроительным заводом (РВЗ) построен опытный четырехвагонный дизель-поезд ДР2, основной особенностью которого является подвагонное расположение дизелей.
Сделано это для увеличения количества мест для пассажиров. Поезд рассчитан для пригородного и местного пассажирского сообщения. Он состоит из двух головных моторных и двух промежуточных прицепных вагонов; предусмотрена эксплуатация поезда с одним прицепным вагоном и только в составе двух моторных.
Конструкция кузова цельнонесущая. Основными несущими элементами кузова являются профильные балки рамы, листы пола, листы обшивы и крыши кузова. Рама кузова в отличие от рамы кузова дизель-поезда ДР1 выполнена плоской и состоит из двух консолей, гофрированного пола, набора поперечин и шкворневых балок. Кабины машиниста расположены в моторных вагонах по концам поезда. Выход на высокие или низкие платформы. Длина вагонов по осям автосцепок 25 026 мм, колесная база моторного вагона 18 000 мм-
Тележка моторного вагона почти полностью унифицирована с тележкой дизель-поезда ДР1. У моторного вагона одна тележка (со стороны кабины управления) движущая (колесная база 2700 мм), вторая поддерживающая (колесная база 2400 мм). Тележки по конструкции одинаковые. Рама тележки имеет Н-образную форму; к ее кронштейнам через резинометаллические блоки укреплены балансирные буксы. На буксовом и центральном подвешивании установлены гасители колебаний. Кузов с тележками связан тяговыми поводками. Статический прогиб буксового рессорного подвешивания моторного вагона 32 мм, центрального подвешивания — 95 мм. Диаметр колес 950 мм. Тормоза дисковые. У прицепных вагонов в центральном подвешивании применены пневморессоры баллонного типа. Вагоны поезда соединены между собой автосцепками РВЗ, в головных частях моторных вагонов установлены автосцепки СА-3. На каждом моторном вагоне установлен изготовленный Свердловским турбомоторным заводом четырехтактный бескомпрессорный 12-цилиндровый дизель ТМЗ-201 (12ЧШ5/18) с газотурбинным наддувом и горизонтальным расположением цилиндров. Диаметр цилиндров 150 мм, ход поршня 180 мм. Отличительной особенностью дизеля является его небольшая высота и установка коленчатого вала на подшипниках качения. Блок картера тоннельного типа.
Один из топливных насосов имеет всережимный регулятор частоты вращения вала. Рейки топливных насосов связаны синхронизирующим механизмом. Управление регулятором дистанционное, привод регулятора осуществляется электропневматическим серводвигателем, имеющимся на дизеле. Наддув двигателя производится двумя центробежными нагнетателями, приводимыми от радиальных одноступенчатых турбин, работающих на выпускных газах двигателя. Система смазки двигателя циркуляционная, под давлением. В системе имеется, в одном блоке, маслонагнетающий и маслооткачивающий насосы (двигатель — с «сухим» картером) и масляные фильтры.
Номинальная мощность двигателя при частоте вращения вала 1600 об/мин 600 л. с, расход топлива на номинальной мощности 170 г/(э. л. с. ч). Вес двигателя 3000 кгс. Пуск дизеля производится двумя стартерами.
Дизель имеет два вала отбора мощности: один выход коленчатого вала передает вращающий момент на редуктор и от него на генераторы постоянного и переменного тока, другой соединен с движущими колесными парами через двухциркуляционную гидропередачу ГДП-600, разработанную ВНИТИ и изготовленную Калужским машиностроительным заводом.
Гидравлическая часть гидропередачи состоит из двух гидротрансформаторов: пускового Т04-F и маршевого Т09-4т. Кинематическая схема гидропередачи состоит из двух передач: силовой, передающей вращающий момент от дизеля к осевым редукторам колесных пар, и вспомогательной, служащей для отбора мощности на вспомогательные нужды самой коробки передач и привода компрессорной установки.
Гидроаппараты включаются путем наполнения одного из них рабочей жидкостью, а выключение — путем опорожнения. Реверс осуществляется путем включения соответствующей направлению муфты. Повышающий редуктор имеет передаточное отношение 78:47, реверс редуктора переднего хода— 45:45 и заднего хода — 64:41. Передаточное отношение осевого редуктора 1:2,582.
Управление дизелем осуществляется контроллером машиниста, имеющим 16 позиций главной рукоятки. Под каждым моторным вагоном расположены два холодильных бака воды и масла дизеля и масла гидропередачи с циркуляционно принудительной системой охлаждения. Вода дизеля охлаждается в четырех трубчато-пластинчатых или в трубчатых с гофрированным оребрением воздушно-водяных радиаторах типа ЗИЛ-130-130-10-10.
Охлаждение масла дизеля и масла гидропередачи осуществляется в водомасляных пластинчатых радиаторах с турбуляцией потока масла. Число водомасляных радиаторов для охлаждения масла дизеля в одном блоке моторного вагона 4, для охлаждения масла гидропередачи — 6. Каждый блок охлаждения имеет два шестилопастных вентилятора УК-2М, приводимых электродвигателем трехфазного тока АОМ-620-3550-59 (2850 об/мин, 1,7 кВт).
Для питания электродвигателей вентиляторов системы охлаждения и пассажирского помещения, а также для люминесцентного освещения на каждом моторном вагоне установлен генератор трехфазного тока ДГС-82-4 с гидростатическим приводом (1000 об/мин, 30 кВА, 220/380 В, 50 Гц). Для питания цепей управления и заряда аккумуляторной батареи имеется генератор постоянного тока КГ-12,5 (650—1700 об/мин, 5 кВт, 75 В) завода «Электросила». Аккумуляторная батарея 6СТЭН-128 расположена в 20 ящиках (на поезд). На каждом моторном вагоне имеется компрессор ПК-0,7/8 производительностью при частоте вращения масла 650 об/мин 0,7 м3/мин.
Ускорение поезда (два моторных и два прицепных вагона) с пассажирами на прямом горизонтальном участке пути при скорости до 25 км/ч 0,3 м/с2. Конструкционная скорость поезда 120 км/ч. Минимальный радиус проходимых кривых при скорости до 10 км/ч 100 м.
Тара моторного вагона с полной экипировкой 57,8 тс, прицепного — 34,8 тс. Запас топлива 1,0x2 тс, запас песка 0,16x2 тс, масла в системе дизеля 0,15X2 тс, в гидропередачах —0,18x2 тс, в гидростатических приводах —0,06X2 тс и воды в системе охлаждения установок 0,3X2 тс. Количество сидячих мест для пассажиров в моторном вагоне 104, в прицепном — 124.
Дизель-поезд прошел в 1971 г. тягово-теплотехнические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС. Наибольший коэффициент полезного действия 32,2% был получен при работе поезда на 10-й позиции контроллера, удельный расход топлива при этом составил 152 - 156 г/(э. л. с.ч.). На 16-й позиции контроллера к. п. д. равен 30,1%, а расход топлива — 165—168 г/(э. л. с.-ч.). В связи с тем, что при автоматическом регулировании приводов генераторов переменного тока встретились затруднения, эти генераторы в 1970 г. были заменены дизель-генераторными установками ЗЭ-16Л, применяемыми на дизель-поездах ДР1.
Прекращение выпуска дизелей ТМЗ-201 Свердловским заводом и мнение ряда специалистов о том, что дизель более удобен для эксплуатации располагать в кузове вагона, послужили причиной того, что дизель-поезд ДР2 остался в единственном числе.
trainshistory.ru
Для проведения исследовательских работ в области взаимодействия подвижного состава и пути, и оценки различных конструктивных элементов ходовых частей при высоких скоростях движения, Калининским вагоностроительным заводом совместно с сотрудниками конструкторского бюро генерального конструктора по авиационной технике А. С. Яковлева и ВНИИВ был разработан проект высокоскоростного моторного вагона.
В 1970 г. Калининский вагоностроительный завод закончил изготовление вагона,получившего название СВЛ (скоростной вагон-лаборатория). Кузов высокоскоростного вагона представляет собой кузов моторного головного вагона ЭР22, у которого поставлены головной и хвостовой обтекатели, а подвагонное оборудование и ходовая часть закрыты с обеих сторон съемными фальшбортами.Причём кабина, лобовая и задняя стенки ЭР22 сохранены, обтекатели являются лишь “насадками”.
В результате, машинист смотрит на путь через два стекла: кабины и обтекателя.Форма обтекателей является разработкой МГУ и имеет коэффициент лобового сопротивления 0,252.
Кабина оригинала, ЭР-22. Обтекателя и его стекла здесь соответственно нет.
Модель вагона продувалась в аэродинамической трубе ЦАГИ. КВЗ планировал постройку сверхскоростного реактивного поезда “Русская Тройка” именно с этими обтекателями. Для уменьшения воздушного сопротивления движению при высоких скоростях закрывается съёмным обтекателем и автосцепка СА-3.
Головной вагон ЭР22-67 был специльно построен Рижским вагоностроительным заводом для СВЛ. Изначально СВЛ был окрашен в цвета ЭР22: кремово-жёлтый верх — красный низ.
Длина вагона с обтекателями 28 м.
Вагон имеет двухосные тележки конструкции Калининского вагоностроительного завода и ВНИИВ с пневматическими рессорами центрального подвешивания. Такие тележки ранее подкатывались под прицепные вагоны электропоездов ЭР22. Вагон оборудован дисковыми тормозами с пневматическим и электропневматическим управлением. Имеются песочницы для увеличения сцепления колес с рельсами при торможении.
На крыше вагона в головной его части на специальном пилоне установлены два авиационных турбореактивных двигателя самолета ЯК-40, которые и создают необходимую силу тяги для движения вагона. Вес двух двигателей менее 1т. Максимальная сила тяги их 3000 кгс. В кабине машиниста установлен авиационный пульт управления двигателями, а также обычные приборы управления тормозами и песочницами.
В кузове вагона смонтирован дизель-генератор. От генератора получают питание электродвигатель компрессора, осветительные приборы, цепи управления и электропечи.
Вагон в экипированном состоянии весит 59,4 т, в том числе запас топлива (керосина) 7,2 т.
В 1971 г. экспериментальный вагон проходил испытания на линии Голутвин — ОзёрыМосковской дороги, где была достигнута скорость 187 км/ч. Затем в начале 1972 г.вагон совершал поездки на участке Новомосковск — Днепродзержинск Приднепровской железной дороги, где постепенно увеличивалась максимальная скорость (160, 180, 200 км/ч). Итогом испытаний была скорость движения 249 км/ч.
Необходимо отметить, что целью испытаний не являлось установление рекорда скорости. Испытания проводились для исследования взаимодействий в системе “колесо-рельс”, для будущих скоростных поездов. Для испытаний лучше всего подходил вагон “который едет сам”, не отталкиваясь колёсами от рельсов. Прицепить вагон к локомотиву не было возможности, т. к. в 1970 году в СССР ещё не было локомотивов способных длительное время держать скорость более 230 км/ч. Железнодорожный путь, также не позволял развивать скорости более 250 км/ч.
После завершения испытаний СВЛ был брошен на задворках Калининского вагоностроительного завода у ст. Дорошиха. Там он и находится по сей день.
Останки на территории КВЗ. 1985 г
Состояние вагона в 1993 г на территории ТВЗ. Дорошиха, 1993 г. © Юрий Акимов.
“Вот мчится поезд реактивный…”, © “Техника-Молодёжи”, 1971 г.
Конкуренты?
Этот вагон не был первым. В 1966 году железная дорога New York Central построила опытный реактивный вагон на базе автомотрисы Budd RDC. Вагон, обозначенный М-497, получил два двигателя General Electric от самолёта J-47 и передний обтекатель. Колёса имели цилиндрические поверхности катания.
Первый опытноный заезд был между городами Butler (Indiana) и Stryker (Ohio). 23 июля 1966 года жители Восточного Огайо наблюдали, как странный локомотив с двумя реактивными турбинами на крыше, с диким рёвом, и не менее дикой скоростью — 183,85 миль в час (296 км/ч) — носится по железнодорожным путям. Им управлял помощник директора компании New York Central Railroad Дон Уэтцель (Don Wetzel). Для пущей убедительности ему напялили шлем с логотипом компании.
Как ни странно, об этом событии мало кто помнит. Не запомнились и обстоятельства, при которых происходило создание этого локомотива.
«То, что мы тогда сделали, — рассказывал уже в 1999 году Дон Уэтцель, — это была очередная легкомысленная идея. Разговоры велись, в основном, о рекордах по скорости, исследованиях реактивного движения. Изначально предполагалось, что двигатели будут размещаться сзади. Собственно, ориентировались мы на разработки компании Budd (Budd Car), у которой двигатели располагались как раз сзади»…
Компания Budd, кстати, сейчас входит в состав Bombardier. Budd Car’ы начали строить ещё в 1950-х годах. Это были поезда-вагоны, работавшие на дизельном топливе. Они могли, в принципе, ездить совершенно самостоятельно, но из Budd Car’ов вполне успешно составлялись и целые поезда, о чём наглядно свидетельствует нижеприведённая иллюстрация.
Дон Уэтцель: «Не знаю почему, но мне это не понравилось. Я не могу дать вам научного объяснения, об этом я даже и не думал. Просто у меня всегда получается так, что если что-то хорошо выглядит, то обычно оно и работает неплохо. Не знаю, может так говорить — безумие, однако самолёты, которые хорошо смотрятся, хорошо летают».
Поэтому двигатели расположили на крыше. В принципе, проект был готов уже в 1965 году, однако его почему-то отложили в долгий ящик. Не очень долгий, впрочем. В 1966 году, перед самыми празднествами Дня Независимости, Уэтцель и Джим Райт (Jim Wright), директор Коллинвудского технического центра, сидели и гоняли чаи.
Внезапно раздался телефонный звонок и тогдашний президент компании New York Central Railroad Альфред Перлман (Alfred E. Perlman) сообщил две новости: одну хорошую и одну плохую.
Хорошая состояла в том, что Уэтцелю и компании дали зелёный свет на строительство и испытания реактивного локомотива.
Плохая же новость состояла в том, что на всё про всё у них было лишь 30 дней…
Успели. Самое смешное, что испытывали этого монстра на самых обычных путях, а поскольку скорость по тем временам была колоссальной, вперёд дозором отправили самолёт. Больше всего Уэтцель боялся услышать: «Ребята, вы сейчас во что-то вмажетесь!» И он это услышал…
Оказалось, детишечки подложили на рельсы лист фанеры. Но кто знал, что это такое? Сверху не разберёшь, фанера это, или, не дай Бог, какая-нибудь жесть или сталь. В результате, впрочем, ничего, кроме истошного хруста разлетающейся в мелкие дребезги фанеры Уэтцель не услышал, и никакой аварии, по счастью, не произошло.
Самое же смешное, по словам Уэтцеля, состояло в том, что локомотив, которым он управлял, всё время норовил разогнаться до 190 миль в час, а двигаться полагалось на скорости не более 180 миль в час. Поэтому Уэтцелю пришлось то и дело сбавлять скорость, и всё равно несчастный самолёт сопровождения (тихоходный винтовой Twin Beech) просто не поспевал за локомотивом.
Но, как уже сказано, мощности этого локомотива явно не хватало для того, чтобы разгоняться до столь высоких скоростей с прицепленными вагонами.
Как ни странно, но больше никаких упоминаний о поездах с реактивными двигателями мы как-то не обнаружили. Зато выяснилось, что в Великобритании и Швейцарии в 1950-х и 1960-х годах активно проводились эксперименты с газотурбинными двигателями.
Первой компанией, сподобившейся построить такой локомотив, оказалась Swiss Locomotive Company. Некоторое время он даже вполне активно использовался на британских железных дорогах, однако из-за многочисленных технических проблем в 1959 году его «уволили». Вернулся этот поезд только в 1970-х годах, да и то в виде выставочного экспоната.
Кроме того, компания English Electric тоже занималась разработками газотурбинного локомотива, который разгонялся до 90 миль в час (144 км/ч) однако, во-первых, он потреблял слишком много топлива, а во-вторых… Во-вторых, в скором времени произошло слияние English Electric и General Electric, в результате чего финансирование проекта было прекращено. В 1962 году этот локомотив просто уничтожили.
Наше время
Примерно в 2002 году компания Bombardier, это канадская машиностроительная компания, производит в какавиационную технику, так и железнодорожную, объявила о создании прототипа реактивного локомотива.
Локомотив основан на кузове Acela и имеет на борту турбину Pratt & Whitney PW150. При этом разработчики уверяют, что этот локомотив, во-первых, намного легче дизельных агрегатов, а во-вторых, разгоняется вдвое быстрее.
Машинное отделение, турбина
Ну и кроме того, Bombardier утверждает, что JetTrain гораздо чище в экологическом смысле, чем другие виды транспорта. Особенно это касается дизельных двигателей. Выбросов CO2, по заверениям разработчиков, будет на 30% меньше, чем от дизельных двигателей, да и шуму поменьше. Даже притом, что двигатели реактивные. Мощность двигателя — 5 тысяч лошадиных сил.
Тяга в этом локомотиве не реактивная, турбина предназначена лишь для намного более эффективного сжигания топлива. Использовать его предполагается конечно не на электрифицированных линияхжелезных дорог США.
Видео
JetTrain прицеплен к составу в холодном виде
Материалы
Использована информация © В. А. Ракова, © “Техника-Молодёжи”, 1971 г, © некоторые фото Юрий Акимов, сайт rt200.narod.ru, membrana.ru, drezina.ru и другие источники.
www.railblog.ru
