21 октября 2021 22:04

Вожжи для стального коня

Это случилось в сентябре 1909 года на линии, которая связывает Актобе с Аральским морем. На склоне Мугоджарских гор машинист начал сбрасывать скорость грузового поезда. Выпущенный сжатый воздух самого современного в ту пору тормоза Вестингауза придвинул к колёсам тормозные колодки.

Поезд пошёл медленнее. Но впереди появился закрытый семафор. Требовалось немедленно остановиться. Машинист снова повернул ручку тормоза, но тот уже не действовал. Сжатый воздух был выпущен при спуске. В таких случаях в систему пускали пар локомотива.

Паровоз зашипел. Однако пар тоже не справился с силой инерции. Случилось крушение – под откосом оказалось 15 вагонов.

Помощник машиниста того поезда Флорентий Казанцев (как и машинист) был понижен в должности. И тогда он потребовал от управления дороги испытаний тормоза Вестингауза в сходных условиях.

Система, качество которой подверг сомнению помощник машиниста, считалась в то время лучшей. И это было в самом деле так, если сравнить её с предшественниками.

Первые паровозы имели рычажной тормоз – машинист должен был давить на него, прижимая к колесу колодки. Быстро стало ясно, что одному человеку такое не под силу. И на каждом вагоне были поставлены такие же тормоза и площадки, где сидели крепкие люди, которым полагалось нажимать на рычаги. Профессия таких тормозящих получила название «кондуктор», что в буквальном переводе с латыни – сопровождающий. Паровоз давал три коротких гудка, и по этому сигналу все кондукторы налегали на тормоза.

На смену рычажному тормозу пришёл винтовой. Кондукторам требовалось уже энергично повернуть колесо. А это было существенно легче. Но действовал такой тормоз медленнее. Если учесть, что у людей разная реакция, что кто-то мог не услышать вовремя команду, становится ясно, почему составы часто разрывались или вагоны при торможении наползали друг на друга.

Новое техническое решение – воздушный тормоз – было запатентовано в России в 1859 году инженером Мартиным. Но... оно никому здесь не понадобилось. Зато спустя десять лет такой же тормоз в США изобрёл Джордж Вестингауз. Он был человеком практическим и уже спустя три года создал фирму, поставившую производство этой техники на поток.

Частью новейшего американского пневматического тормоза фирмы Вестингауза был воздухопровод вдоль всего состава, а под каждым вагоном находился резервуар. Распределитель пропускал воздух в тормозной аппарат и закрывал выход обратно. Машинист тормозил, поворачивая рукоятку, которая выпускала из системы воздух, жавший на тормозные колодки.

Система быстро завоевала весь мир: не требовалось больших физических усилий, весь поезд тормозил по одной команде. А если воздух расходовался, в систему можно было направить пар.

Но тормозу Вестингауза на склоне Мугоджарских гор не хватило ни воздуха, на пара. «Выдохнув», система долго «заряжалась» снова, а до наполнения не работала.

Испытания, проведённые в 1909 году Ташкентской железной дорогой, показали ненадёжность системы. Наказание паровозникам отменили.

Но самое интересное было дальше.

Случай так поразил Флорентия Казанцева, что он принялся думать, как же спасать поезда при повторном торможении. Спустя два года он явился в управление дороги со своим проектом «неистощимого тормоза». Инженеры управления не стали обременять себя изучением чертежей: что может придумать недоучка, который даже к управлению паровозом не допущен. А ведь посягнул он на лучший в мире тормоз! Продержав Казанцева несколько часов в приёмной в ожидании ответа, его вызвали в кабинет и вручили, как сказали, рекомендательное письмо в организацию, которая будет продвигать проект дальше. На заклеенном конверте был адрес. Когда Флорентий Казанцев пришёл по нему, то там оказалась психбольница. В дверях он ещё успел задать какие-то вопросы. И тут же оказался среди пациентов с диагнозом «бредовые идеи». К счастью, врачи недолго продержали взаперти помощника машиниста, и он снова вернулся к работе.

Свой проект изобретатель вновь представил на суд инженеров лишь после революции. В пневматический тормоз он ввёл добавочный воздухопровод. И заставил работать систему так, что при торможении воздух выходил из одного клапана, а через другой входил новый запас.

Испытания тормоза Казанцева прошли в 20-х годах в режиме соревнования. Его местом был выбран самый сложный в СССР по профилю Сурамский перевал на Кавказе. По параллельным путям двинулись поезда с новыми тормозами системы Казанцева и лучшими старыми – немецкой фирмы «Кунце-Кнорр». В точке, отмеченной столбиком, они должны были затормозить. И наши читатели, вероятно, уже догадались, кому досталась победа. Машинист поезда с немецким тормозом старался выполнить задачу не менее эффективно, чем это получилось в составе на соседнем пути. В результате его поезд разорвался.

Уже в 1925 году тормозами Казанцева были оборудованы все нефтеналивные вагоны, которые работали на маршруте с большими перепадами высот между Баку и Батумом. И в английский справочник, посвящённый столетию железных дорог, попал русский машинист Казанцев – создатель лучшего тормоза.

Но, когда этот справочник ещё только готовился, в России был создан более совершенный тормоз. Его автором стал Иван Матросов, который начинал свой путь слесарем, а затем был машинистом паровозного депо Рыбинск. Матросов работал в 20-х годах техником в мастерских Северо-Западных дорог, учился заочно в институте. Прежде чем представить на суд наркомата чертежи, он воплотил их в металле. Так что можно было не только представить, но и испытать. В 1928 году с изобретением познакомились специалисты Московского тормозного завода. Отдадим должное ведущим инженерам в области тормозной техники Валентину Егорочкину и Борису Яшечкину. Никому не известный техник Иван Матросов был их конкурентом – он решил задачи, которые были поставлены перед заводским конструкторским бюро. Но встречен он был по-доброму, без ревности. Изобретателю оказали помощь в совершенствовании разработки. Тормозами Матросова был оснащён десятивагонный пассажирский состав, и они отлично себя показали.

Иван Матросов по-своему сконструировал воздухораспределитель и сумел добиться сокращения тормозного пути. Система впервые предусматривала два режима работы – для порожнего и гружёного поездов. Для остановки более лёгкого поезда требовались меньшие усилия. Сила, с которой тормозные колодки прижимались к колёсам, могла быть большей и меньшей. И в зависимости от этого поезд останавливался быстрее или медленнее. Да и торможение система Матросова осуществляла более плавно, причём даже тогда, когда были утечки сжатого воздуха.

Какой из тормозов лучше, в 1930–1931 годах испытывали всё на том же Сурамском перевале. Система Матросова опробовалась вместе с усовершенствованными тормозами Казанцева и устройством, созданным инженером Борисом Карвацким. По важнейшим показателям – по эффективности, по плавности, по стабильности и длине тормозного пути – соревнования выиграла система Матросова. Уже в 1931 году его тормоза были пущены по распоряжению НКПС в серийное производство, а их автор получил высшую награду – орден Ленина.

На заводе в Москве, где разместили заказ, пришлось разворачивать новое производство, под которое делали нестандартное оборудование: конфигурация многих деталей была очень сложная. Инженеры и рабочие стали, по словам Матросова, соавторами его изобретения: они внесли 3274 рацпредложения, которые упростили и удешевили производство.

С тех пор тормоза, разумеется, многократно меняли свои качества к лучшему. В 1952 году, например, началось производство воздухораспределителя для длинносоставных и тяжеловесных поездов. Затем удалось внести усовершенствования, которые резко повысили чувствительность тормозной системы – такую технику начали выпускать в конце 50-х.

На многих видах подвижного состава были внедрены динамические тормоза, которые используют силу электромагнитного поля.

В начале ХХ века производством тормозного оборудования для железной дороги занимались специализированные заводы в Москве и Ярославле. Но уже с 1919 года часть заказов стала передаваться на Ташинский чугуноплавильный завод, основанный ещё Александром Карамзиным (сыном русского историка). К середине века предприятие, тогдашнее название которого, пожалуй, вызовет у кого-то улыбку – Первомайский тормозной завод, – стало одним из лидеров в этой сфере и производило системы Матросова. Сейчас тормоза преемника этого завода ОАО «Транспневматика» из города Первомайска Нижегородской области работают в локомотивах и вагонах, в электросекциях, в поездах метро, трамваях не только России и многих стран СНГ, но и Болгарии, Кубы, Германии.

И, разумеется, тормоз совершенствуется.

Чтобы обеспечить безопасное и эффективное снижение скорости тяжёлого или длинного грузового поезда, в XXI веке стал, например, использоваться радиосигнал. Именно по радио в автоматическом режиме дублируется манипуляция машиниста, включающего тормоз. А принимает радиокоманду БХВ – специальный блок хвостового вагона, который также запускает процесс торможения поезда с его конца к голове. Это позволяет предотвратить разрыв состава или повреждение автосцепок при возможном соударении вагонов.

И если когда-то для надёжной работы тормоза требовался пар локомотива, то сейчас решается вопрос о специальных, в сотни метров длиной антеннах. Они должны устанавливаться вдоль стен тоннелей в горах, так как там радиосигнал неустойчив.

Николай Морохин

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31