Поезд на реактивной тяге

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 — 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). 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 линиях
железных дорог США.