В началото на 70-те години на миналия век служителите на Всесъюзния изследователски институт по вагоностроене (VNIIV) и Конструкторското бюро Яковлев бяха натоварени със задачата да създадат домашен електрически влак, способен да достигне скорост от 200 км/ч. Въпреки това, преди да се пристъпи към изпълнението на такъв амбициозен проект по това време, беше необходимо задълбочено да се проучат всички характеристики на взаимодействието на колелата на вагона с релсите при работа на влака при толкова високи скорости.
Експериментална ракетна кола
За целта на експеримента е създаден реактивен влак или по-скоро лабораторен автомобил, задвижван от монтиран върху него самолетен двигател. Подобен дизайн не само позволява да се постигне необходимата скорост, но в същото време намалява риска от изкривяване, въведено от задвижващите колела, които се отблъскват от релсите по време на въртене.
Идеята за създаване на влак с реактивен двигател не беше оригинална, тъй като през 60-те години подобен експеримент беше проведен в САЩ и беше широко отразен в световната преса. Опитът на американските колеги беше използван от Съветския съюздизайнери, които извършваха всички монтажни работи в магазините на Калининския (сега Тверски) вагоностроителен завод. Именно там е създаден първият реактивен влак на СССР.
Реактивен влак
Известно е, че за да се създаде необходимия лабораторен вагон, първоначално е било планирано да се проектира специален локомотив, който да отговаря на всички изисквания за него. Но в хода на започнатата работа беше решено да се поеме по по-лесен път и за целта да се използва обичайният главен вагон на електрическия влак ER 22, произведен от Рижския вагоностроителен завод. Разбира се, за да се превърне един градски влак в реактивен, беше необходимо да се направят определени промени в неговия дизайн, но във всеки случай беше много по-евтино и по-бързо от създаването на нов модел.
Въз основа на опита на американски специалисти, конструкторите от ВНИИВ и ОКБ Яковлев намериха за целесъобразно да се укрепят два реактивни двигателя над кабината на водача. И в този случай, както и при въпроса с локомотива, те бяха изправени пред дилема - трябва ли да проектират нещо ново или да използват готови двигатели, използвани в съвременната авиация? След дълги дискусии се даде предпочитание на втория вариант.
Нов живот за изведени от експлоатация двигатели
От всички образци, предоставени на създателите на реактивния влак, бяха избрани два изведени от експлоатация двигателя от пътническия самолет Як-40 (снимката му е представена в статията), предназначени да обслужват местните авиокомпании. След изчерпване на полетния си ресурс и двата двигателя бяха в отлично състояние ивсе още може да служи на земята. Използването им беше евтино и доста разумно.
В случай на успешен експеримент с монтирането им на реактивен влак може да бъде решен друг много актуален за националната икономика проблем, свързан с по-нататъшното използване на изведени от експлоатация авиационни двигатели, които не са подходящи за авиация, но доста подходящ за наземна експлоатация. Както Леонид Брежнев каза през онези години: „Икономиката трябва да бъде икономична.“
Просто и интелигентно решение
В процеса на работа създателите на влака с реактивен двигател трябваше да решат един много важен проблем ─ как да придадат на главния вагон на електрическия влак аеродинамичните свойства, необходими за провеждане на високоскоростни тестове с неговата помощ. Проблемът беше във формата му, която не беше предназначена да преодолява мощен въздушен поток. В този случай обаче беше намерено просто и рационално решение.
Без да променят стандартния дизайн на автомобила, създателите на проекта са използвали специални подложки, които покриват частите на главата, хода и опашката. Техните размери и форма са изчислени в лабораторията на Московския държавен университет въз основа на данните, получени в резултат на експерименти, при които специално изработени модели автомобили бяха издухани в аеродинамичен тунел.
Остър нос и топлоустойчив покрив
След като инженерите тестваха 15 експериментални модела по този начин, те успяха да намерят оптималната форма, в която главният вагон на реактивния влак стана най-опростен. ATВ резултат на това заостреният му нос не е нищо повече от наслагване, монтирано в предната част и създаващо условия, при които водачите гледат напред през двойното стъкло на обтекателя и кабината.
Друга важна задача бяха мерките, насочени към предотвратяване на прегряване на покрива в резултат на излагане на поток от горещи газове, излизащи от реактивните двигатели. За тази цел върху автомобила са подсилени листове от топлоустойчива стомана, под които е поставен топлоизолационен слой.
Конструктивни модификации на автомобила
В допълнение, съветският реактивен влак, или по-скоро експерименталната кола, беше пълен с всякакъв вид оборудване, което позволяваше не само да се направят необходимите измервания по време на експеримента, но и да се гарантира безопасността на неговото движение при толкова високи скорости. Едва ли би било пресилено да се каже, че нито един от компонентите на вагона не е останал без съответно усъвършенстване, тъй като екстремните условия на работа налагат специални изисквания към всички системи, включително преди всичко към ходовата част и спирачките.
Цялата инфраструктура на най-бързия реактивен влак е променена поради редица технически причини. Достатъчно е да се каже, че ако при нормални условия двигателят задвижва колелата, принуждавайки ги да се въртят и, изтласквайки се от железопътната линия, преместват влака, тогава при използване на реактивно сцепление колелата и релсите играят ролята само на направляващи елементи които държат колата в рамките на дадена траектория.
проблем със спирачки и страничен проблем
Като се има предвид, че според изчисленията на дизайнерите тяхното поколение трябваше да достигне скорост до 360 км/ч, спирачната система заслужаваше специално внимание, способна да спре бързо състезателен автомобил, ако е необходимо. Поради тази причина са разработени напълно нови модели дискови и магнитни релсови спирачки.
Що се отнася до страничните вибрации на автомобила, които неизбежно възникват при движение по железопътната линия, те се надяваха да бъдат потушени благодарение на газовата струя, излъчвана от реактивния двигател. На практика тези изчисления бяха напълно оправдани.
Дългоочакван дебют
Най-накрая цялата подготвителна работа беше завършена и през май 1971 г. на участъка в Московска област от железопътната линия Голутвин-Озери беше изпробван първият влак в СССР с реактивни двигатели. По това време той имаше дължина 28 метра и дедуейт 59,4 тона. Към това трябва да се добавят 4 тона ─ теглото на два реактивни двигателя и 7,2 тона ─ авиационен керосин, който им служи като гориво.
По време на първото пътуване беше регистрирана скорост от 180 км/ч ─ доста висока за онези времена, но далеч от изчислените 360 км/ч. Причината за такъв незадоволителен резултат не бяха технически недостатъци, а голям брой извити участъци от пистата, на които по очевидни причини беше необходимо да се намали скоростта.
Въпреки това, появата на първия вътрешен реактивен влак беше отбелязана в пресата като значимо събитие. По-долу в статиятае представена корицата на популярното списание "Техника на младостта", което му посвети ентусиазирана статия.
Допълнителни тестове
За да се премахнат възможните пречки, следните тестове, проведени през периода 1971─1975 г., бяха проведени на директния главен участък на Приднепровската железница между гарите Новомосковск и Днепродзержинск. Именно там през февруари 1972 г. реактивен влак от Съветския съюз постави световен рекорд за скорост на 1520 мм железопътен коловоз, възлизащ на 250 км/ч. Днес няма да изненадате никого с това, но в онези години такъв резултат беше изключително постижение.
Толкова висок резултат ни позволи да се надяваме, че през следващите години страната ще започне масово производство на високоскоростни железопътни влакове, задвижвани с реактивна тяга. Инженерите, участващи в създаването на първия успешно тестван образец, бяха готови да започнат разработването на високоскоростен влак с три вагона. Мечтите им обаче така и не се сбъднаха.
Маршрути, неподходящи за бързи влакове
Има няколко причини, поради които турбореактивните локомотиви не са влезли в масово производство. Сред тях важна роля играят инертността и мудността на съветската икономическа система. Но освен това, имаше и много значими обективни фактори, които попречиха на тази иновация.
Основната пречка бяха съветските железници, изградени в съответствие с техническите изисквания,представени преди много години. Радиусите на кривина върху тях са планирани от проектантите единствено в съответствие с топографските условия на района и в по-голямата си част по време на преминаването им изискват намаляване на скоростта до 80 km/h и по-долу. За да се пуснат в експлоатация високоскоростни влакове, ще е необходимо да се изградят нови коловози, които изискват значителни капиталови инвестиции, или да се смекчат закръгляването на старите, което беше признато за неефективно. Нито една от тези опции не беше призната за обещаваща в СССР.
Реактивният влак и свързаните с него проблеми
Успешно тестван междувременно разкри редица проблеми, свързани с железопътната инфраструктура. В случая става дума за отворени гарови платформи, с които са оборудвани всички гари в страната без изключение. Препускащ покрай тях влак със скорост от 250 км/ч е в състояние да създаде въздушна вълна, която ще помете всички хора на платформата с миг на око. Съответно, за да се гарантира подходяща сигурност, е необходима тяхната широко разпространена модернизация, която също ще изисква огромни средства.
Сред проблемите беше такава привидно дреболия като чакъл, който покриваше всички железопътни линии в СССР. Реактивен влак, минаващ покрай гари и железопътни прелези, аеродинамичният поток, образуван около него, неизбежно повдига във въздуха огромно количество от този насипен материал, превръщайки малките му частици в нещо като шрапнел. Изводът е само един ─ за функционирането на такива влакове всички железопътни коловози трябва да бъдат бетонирани.
Край на експеримента
Проучванията показват, че през 70-те години повечето от железопътните линии на Съветския съюз им позволяват да развият максимална скорост от 140 км/ч. Само в някои райони може да се увеличи до 200 км/ч, без да се увеличава степента на риск. По този начин по-нататъшното увеличаване на скоростта на подвижния състав беше признато по това време за нецелесъобразно, тъй като неизбежно изискваше огромни инвестиции.
Що се отнася до най-бързия лабораторен автомобил, след приключването на експериментите през 1975 г., той е изпратен в град Калинин в завода-производител. Въз основа на резултатите, получени в хода на извършената работа, бяха направени подходящи промени в дизайна на нови заводски разработки, като локомотив RT 200 и електрически влак ER 200.
Тъжна старост
Изпълни мисията си и никой не се нуждаеше след това, самолетната кола в продължение на десет години беше в различни фабрични задънени улици, ръждясала и плячкосвана. Най-накрая, в средата на 80-те, предприемчиви момчета от местния комитет на Комсомола хрумват да го направят модерен в онези години видео салон, използвайки за тази цел каросерия, която изглеждаше много необичайно с монтирани двигатели.
Не по-рано казано, отколкото направено. Изоставената кола е изтеглена от шахтата до заводския етаж и реконструирана в съответствие с новото си предназначение. От него бяха изхвърлени всички стари пълнежи, а на освободената площ бяха монтирани видеоапаратура и места за зрители. В бившата шофьорска кабина ив прилежащото към него вестибюл е поставен бар. Като капак, те премахнаха външната ръжда и боядисаха салона си за джет видео в синьо и бяло.
Изглежда, че новият му живот ще започне, но злощастно несъответствие се прокрадна в търговските планове на комсомолците ─ те не успяха да се споразумеят с местните бандити за приемлива сума за откат от приходите. И отново многострадалната карета се върна в задънена улица, където прекара още 20 години, превръщайки се накрая в навес на колела.
Спомни си за него едва през 2008 г., когато се готвеха да празнуват 110-годишнината на завода. Неговият опростен и веднъж аеродинамичен нос беше отрязан, почистен, боядисан и използван за създаване на мемориална стена, монтирана близо до входа на фабриката. Нейната снимка допълва нашата статия.
