Машиностроение / 12.11.20 08:12

Полвека назад прошли испытания вагона на реактивной тяге

Вагон был спроектирован во Всесоюзном научно-исследовательском институте вагоностроения и построен на Калининском (ныне Тверском) вагоностроительном заводе

Вагон был спроектирован во Всесоюзном научно-исследовательском институте вагоностроения и построен на Калининском (ныне Тверском) вагоностроительном заводе | Машиностроение
фото:фото: Валентин Кунов / ТАСС

Пятьдесят лет назад, в ноябре 1970 года, «Гудок» сообщил о завершении обкатки скоростного вагона-лаборатории (СВЛ) с реактивными двигателями. Вагон был спроектирован во Всесоюзном научно-исследовательском институте вагоностроения и построен на Калининском (ныне Тверском) вагоностроительном заводе. В нашей стране с него началась и им же закончилась попытка использовать турбореактивные двигатели на железнодорожном транспорте – идея, которая казалась в то время перспективной учёным во всём мире.

Смена тяги


Специалисты установили в СВЛ контрольные приборы для работы по программе создания скоростных поездов

Вагон-лаборатория стал частью программы создания скоростных поездов. В середине шестидесятых годов в СССР был проведён ряд научно-исследовательских работ по определению параметров инфраструктуры для высокоскоростного движения. Одним из этапов должно было стать изучение взаимодействия колёс и рельсов на практике. Для чистоты результатов требовалось исключить влияние привода ведущих колёс. В стране не было ни тепловозов, ни электровозов, которые могли бы буксировать вагоны со скоростями 200 км/ч и выше. Самый быстрый поезд в Советском Союзе, соединявший Москву и Ленинград экспресс «Аврора», водил чехословацкий электровоз ЧС2м. Его максимальная конструкционная скорость была 180 км/ч. Было решено сделать вагон-лабораторию самодвижущимся и оснастить его авиационными реактивными двигателями, благо опыт подобных решений для железнодорожного транспорта уже был и в нашей стране, и за рубежом.

В 1920 году в СССР водитель из Томска Валериан Абаковский построил аэровагон собственной конструкции – на испытаниях летом 1920 года его скорость достигла 140 км/ч. В июле 1921 года аэровагон решили продемонстрировать в действии участникам конгресса Коминтерна – экстравагантный транспорт использовали для поездки делегации в Тулу. На обратном пути возле Серпухова аэровагон сошёл с рельсов на скорости примерно 80 км/ч. На борту было 22 человека, семеро из них погибли. В числе жертв был и сам конструктор. Валериану Абаковскому было всего 25 лет.

В Германии группа из восьми инженеров и 30 рабочих на предприятия Deutsche Reichenbahn в Ганновере построила аэровагон длиной около 25 метров, вмещавший до 40 пассажиров. За обтекаемую форму, напоминающую дирижабль, его назвали «рельсовым цеппелином». Двигатель BMW VI развивал мощность 600 л.с. и разгонял 20-тонный аэровагон до действительно авиационных скоростей – более 200 км/ч! В историю он вошёл благодаря установленному им рекорду скорости: 21 июня 1931 года он прошёл дистанцию в 257 км между Гамбургом и Берлином за 98 минут. Средняя скорость составила 230,2 км/ч – тогда это был мировой рекорд скорости на рельсах.

Интересно, что Круккенберг в дальнейшем попытался усовершенствовать свой вагон и сделал привод на колёса. Но модернизированный вагон уже не смог развить такую скорость, как с приводом от винта.

Впрочем, аэровагоны так и не нашли практического применения. Из-за наличия винта из них было невозможно формировать поезда.


На основе электропоезда

В СССР решение о создании высокоскоростной линии между Москвой и Ленинградом было принято в 1968 году. Специалисты отрасли приступили к созданию подвижного состава. И по заданию Госкомитета по науке и технике было начато проектирование скоростного вагона-лаборатории, который должен был стать главным инструментом для исследований.

Поскольку в вагоне необходимо было разместить немало измерительного оборудования, в качестве базы был выбран вагон электропоезда ЭР22 – он был предназначен для линий с высокой загрузкой и поэтому имел увеличенную по сравнению с обычными электропоездами длину, 24,5 метра, и три пары дверей. Это был последний изготовленный на Рижском вагонном заводе вагон этой серии – выпуск таких электропоездов прекратили в 1968 году и для так и не ставшего последним 67-го поезда успели сделать только два головных вагона. Один из них в 1970 году был доставлен в Калинин.

Поскольку СВЛ была необходима кабина, взяли именно головной вагон, который в обычных ЭР22 – моторный. Но в данном случае в моторных тележках не было необходимости, на Калининском заводе были установлены новые тележки, оснащённые дисковыми тормозами с двойным приводом – электропневматическим и пневматическим. СВЛ был необходим мощный стояночный тормоз, так как при запуске двигатели уже начинали развивать тягу, и надо было удерживать машину на месте. Тележки созданы специалистами Калининского завода и ВНИИВ на основе таковых для прицепного вагона ЭР22 и имели пневматическую подвеску. Изначально планировали использовать первые советские турбореактивные двигатели РД-45 от истребителя МиГ-15, но они весили почти 900 кг каждый, и в итоге конструкторы предпочли более современные двухконтурные АИ-25 от новейшего на тот момент пассажирского Як-40 с тягой по полторы тонны (15 кН) и массой менее 400 кг. Специалисты КБ А.С. Яковлева (тогда оно официально называлось Московский машиностроительный завод «Скорость») приняли участие в создании силовой установки для СВЛ и занимались их монтажом при сборке вагона-лаборатории в цехе опытных изделий КВЗ.

Для снижения аэродинамического сопротивления вагон получил обтекатели передней и задней части, а также панели, закрывающие ходовую часть. Здесь также не обошлось без участия авиационных специалистов – макеты вагона продували в аэродинамической трубе Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Для достижения результата, по словам главного испытателя СВЛ С.Н. Чижова, пришлось проверить 15 разных макетов. Результат был отличный – коэффициент аэродинамического сопротивления Сх был доведён до 0,252, это уровень современного спортивного автомобиля, которые как раз рассчитаны на скорости 250 км/ч и более. Обтекатели навесили поверх обычной конструкции, и стёкла кабины получились двойные. На крыше для защиты от горячих газов двигателя установлен специальный экран.

Аэродинамический элементы удлинили вагон до 28 метров. Масса СВЛ достигла 59,4 тонны, из которых шесть тонн составлял запас керосина для двигателей. Этот запас топлива, по словам одного из авторов проекта М.И. Натовича, обеспечивает пробег около 1 тыс. км.

Во втором салоне вагона был установлен дизель-генератор для освещения и отопления, а также питания оборудования, в том числе компрессора пневмопривода тормозов. Кабина машиниста имела обширный комплект приборов.
В первое время вагон был окрашен так же, как и ЭР22, – красный низ и кремовый верх. Затем был перекрашен в сочетание голубого и серого цветов.


Авиапремьера на рельсах

Статья в «Гудке» полвека назад называлась «Авиапремьера» на рельсах». И для вагоностроительного завода это действительно была авиационная премьера, настолько необычен был этот проект.

Вагон был готов 20 октября 1970 года. О его первом запуске вспоминает Александр Резников, участник разработки, создания и испытаний СВЛ: «Прозвучала команда «Запустить двигатели!». Однако предварительно надо было затормозить вагон служебным тормозом, так как в противном случае от нарастающей силы тяги двух двигателей вагон не устоял бы на месте. По команде «Старт!» машинист Михаил Непряев отпустил тормоза, и вагон начал движение, заметно ускоряясь. А впереди уже виднелись заводские ворота, и надо было сбрасывать тягу двигателей и производить торможение». Так что в своих первых поездках СВЛ проходил лишь несколько сотен метров. Но и этого было достаточно, чтобы оценить динамику – за 10–15 секунд вагон набирал скорость в 50 км/ч. Кстати, вторым членом первого экипажа СВЛ был авиамеханик Алексей Лозов. Они же проводили испытания СВЛ и на других дорогах.

После окончания обкатки в ноябре 1970 года создатели СВЛ вывели вагон на подъездные пути, прилегающие к станции Калинин. В 1971 году на перегоне Голутвин – Озёры СВЛ разогнали уже до 187 км/ч – это был предел, поскольку на этой линии было слишком много криволинейных участков. Поэтому он отправился на Приднепровскую железную дорогу для испытаний на максимальных скоростях. На участке между Новомосковском и Днепродзержинском СВЛ в феврале 1972 года достигает расчётной скорости 250 км/ч.

В статье В. Черткова, опубликованной в «Правде» 7 марта, директор ВНИИ вагоностроения Георгий Алексеевич Казанцев рассказывает уже о «Русской тройке» – трёхвагонном скоростном поезде, в котором использовались наработки, полученные при испытаниях СВЛ: «Поезд может сохранять устойчивость даже при скоростях до 360 км/ч».

Скоростной вагон-лаборатория проходил испытания до 1975 года, после чего вернулся на Калининский вагоностроительный завод. Программа была полностью выполнена, и полученные результаты были использованы про создании советских скоростных поездов – ЭР200 и «Русская Тройка».

Отслуживший своё СВЛ года стоял у станции Дорошиха и сильно обветшал. В конце девяностых рассматривалась передача его в музей в Санкт-Петербурге, но это было признано невозможным в силу очень плохого состояния реликвии. Лишь в 2008 году, к 110-летию теперь уже снова Тверского вагоностроительного завода, из вагона сделали памятник – его переднюю часть с мотогондолами отреставрировали и оформили как вагон, выезжающий из тоннеля. Теперь СВЛ можно увидеть в сквере Вагоностроителей в Твери.

Справка «Гудка»
Рекорд скорости для рельсового транспорта в лабораторных условиях установила ещё в 1928 году ракетная дрезина RAK.3, построенная Фридрихом Зандером и Фрицем фон Опелем. В единственном успешном заезде она достигла 254 км/ч (по другим данным, даже 280 или 290 км/ч), но на борту не было человека, и это была, по сути, просто ракета на колёсах. Последующие попытки улучшить достижение были безуспешными – RAK.3 потерпела крушение.
Более эффективным примером использования реактивной тяги стал американский самоходный вагон-лаборатория М-497 Black Beetle в 1996 году. Как и СВЛ, американский реактивный вагон сделали для оценки перспектив скоростного движения. Поэтому и испытывали его на обычной, не подготовленной линии между Батлером (штат Индиана) и Страйкером (штат Огайо) – это практически идеальная прямая длиной 37 км, на которой тогда почти не было движения.
Вагон был сделан из автомотрисы фирмы Budd – сняли дизель и трансмиссию, а на крышу поставили два реактивных двигателя General Electric J47 от бомбардировщика B-36. Тяга двигателей составляла 23 кН, и они смогли разогнать 50-тонный вагон до скорости 295,6 км/ч. Для улучшения аэродинамики носовая часть получила обтекатель, и за его форму журналисты назвали вагон Black Beetle («Чёрный жук»).
Создавшая M-497 компания New-York Central Railroad приняла решение о слиянии с Pennsylvania Railroad, которая развивала проект скоростного электропоезда Metroliner, получивший поддержку Департамента транспорта, так что эксперимент решили прекратить. Реактивные двигатели сняли, обычный привод вернули, и вагон ещё более 10 лет работал на пригородных линиях. Metroliner начал рейсы между Нью-Йорком и Вашингтоном в 1969 году со скоростями до 180–190 км/ч.

Валерий Чусов, при участии Натальи Каштелян

Первые лица

В раздел →

Новости

Все новости →

Мероприятия

В раздел →

Пресс-релизы

В раздел →