Скоростной вагон-лаборатория СВЛ

В шестидесятых годах в нашей стране начались исследования по тематике перспективных высокоскоростных поездов. Предполагалось, что такая техника может оказаться полезной в деле пассажирских перевозок, позволяя сократить время пребывания в пути. Перспективные высокоскоростные поезда должны были курсировать между крупнейшими городами страны, за считанные часы доставляя пассажиров, например, из Москвы в Ленинград. Идея выглядела многообещающе, однако ее реализация была связана с рядом трудностей. Перед началом разработки новой техники требовалось провести соответствующие исследования.

Основные работы по программе перспективных высокоскоростных поездов проводились Калининским вагоностроительным заводом (г. Калинин, ныне Тверь). Кроме того, на определенных стадиях проекта к работам привлекались иные организации. Так, в разработке силовой установки участвовало авиационное ОКБ А.С. Яковлева, а аэродинамическими обтекателями занимались специалисты из ЦАГИ. В планах руководства промышленности было создание локомотивов и поездов, способных развивать скорость до 200 км/ч. В рамках этой программы требовалось изучить ряд важных вопросов.

Начать исследования предложили с особенностей взаимодействия колес поезда и рельсового пути при движении на высокой скорости. Для изучения проблемы было решено использовать специальный вагон-лабораторию, оснащенный массой различного измерительного оборудования. При этом на ранних стадиях разработки опытной машины возникла специфическая проблема: для полноценного изучения взаимодействия колеса и рельса требовалось исключить искажения, вносимые в эту систему ведущей колесной парой. Самым простым решением проблемы с отсутствием ведущих колесных пар было изготовление буксируемого вагона-лаборатории. Тем не менее, в то время в нашей стране не было локомотивов, способных разогнать опытный вагон до требуемых скоростей. Таким образом, требовалось построить совершенно новый вагон-лабораторию с нужными характеристиками.

Требования к опытной машине говорили, что она должна оснащаться колесными тележками без элементов трансмиссии, а для движения необходимо использовать какую-либо иную систему. По результатам обсуждений был сформирован общий облик экспериментальной машины. В испытаниях должен был участвовать вагон с колесными тележками, заимствованными у прицепных вагонов, и реактивными двигателями. Подобная силовая установка в теории могла разгонять вагон до требуемых скоростей, не передавая крутящий момент на колеса и не внося искажения в работу системы «колесо-рельс».

Экспериментальный проект т.н. аэровагона – самоходной железнодорожной машины, использующей авиационные двигатели – получил простое и понятное название: СВЛ («Скоростной вагон-лаборатория»). До момента прекращения работ название проекта не менялось.

Изначально предлагалось построить опытную машину на базе моторного вагона электропоезда ЭР2, внеся в его конструкцию серьезные изменения. В качестве силовой установки предлагалось использовать списанные военно-воздушными силами турбореактивные двигатели РД-45, снятые с истребителей МиГ-15. Такие двигатели считались устаревшими для использования в ВВС, а их ресурс подходил к концу. Несмотря на это выбранные двигатели были пригодны для использования в экспериментальном проекте. Тем не менее, первоначальный вариант аэровагона СВЛ оказался слишком сложным и дорогим в изготовлении, а кроме того имел недостаточные внутренние объемы для размещения всего необходимого оборудования. По этой причине был разработан другой вариант проекта.

В качестве основы для экспериментальной машины был выбран корпус и некоторые агрегаты моторного вагона типа ЭР22, строившегося для электропоезда ЭР22-67. Корпус предлагалось установить на колесных тележках с пневматическими рессорами центрального подвешивания, заимствованными у прицепного вагона типа ЭР22-09. В качестве новой силовой установки были выбраны турбореактивные двигатели АИ-25, заимствованные у самолета Як-40. К разработке силовой установки с авиационными двигателями было привлечено конструкторское бюро А.С. Яковлева, имевшее солидный опыт в таких делах.

В 1970 году корпус моторного вагона ЭР22, построенный на Рижском вагоностроительном заводе, отправили в Калинин. Специалисты КВЗ установили этот агрегат на новые колесные тележки, а также провели монтаж ряд других узлов, включая два турбореактивных двигателя. Двигатели были размещены в передней части корпуса над крышей и подняты на пилоне. Для защиты агрегатов аэровагона от повреждения реактивной струей крышу усилили жаропрочной сталью. С целью улучшения аэродинамических характеристик головную и хвостовую части вагона снабдили специальными обтекателями.

Примечательно, что обтекатели устанавливались без демонтажа собственных агрегатов вагона ЭР22, а монтировались поверх них. Таким образом, в кабине машиниста было сразу два комплекта лобовых стекол, разнесенные на определенное расстояние. Нижнюю часть бортов корпуса и агрегаты подвагонного пространства закрыли съемными фальшбортами. К проверке аэродинамических характеристик нового аэровагона привлекался ЦАГИ. Специалисты этой организации проверили в аэродинамической трубе 15 вариантов обтекателей и выбрали наиболее удачный.

Базовый моторный вагон имел длину 24,5 м, ширину 3,45 м и колесную базу 20,75 м. После установки всех новых агрегатов длина аэровагона достигла 28 м. За счет демонтажа ряда оборудования снаряженный вес вагона сократился с 66 то 59,4 т, включая 7,2 т топлива для реактивных двигателей. Базовый вагон оснащался двумя двухосными колесными тележками, связанными с силовой установкой. В конструкции машины СВЛ использовались иные тележки, не имеющие каких-либо приводов на колесные пары. Тележки оборудовались дисковыми тормозами с электропневматическими и пневматическими приводами. Предусматривались ящики для песка, предназначавшегося для улучшения сцепления с рельсами.

На крыше СВЛ, в передней ее части, имелся пилон характерной Т-образной формы, на котором крепились два турбореактивных двигателя АИ-25. Общая масса конструкции не превышала 1 т. Двигатели имели тягу по 1500 кгс и управлялись из кабины машиниста при помощи пульта авиационного образца. Для энергоснабжения различных бортовых систем вагон-лаборатория получил отдельный дизель-генератор.

Испытания аэровагона СВЛ стартовали в 1971 году. Первые тестовые рейсы проводились на базе Московской дороги, на линии Голутвин-Озеры. В ходе большого количества испытательных поездок «Скоростной вагон-лаборатория» постепенно повышал скорость движения. Во время первого этапа испытаний была достигнута максимальная скорость 187 км/ч. Дальнейшее увеличение скорости было невозможным из-за особенностей линии с большим количеством поворотов и недостаточно длинными прямолинейными участками.

В 1972 году «полигоном» для испытаний стала Приднепровская железная дорога, а именно линия Новомосковск-Днепродзержинск. Целью этих испытаний вновь стал сбор информации о поведении различных агрегатов. Как и ранее, скорость движения постоянно увеличивалась. СВЛ смог разогнаться до 249 км/ч. Экспериментальный аэровагон мог развивать и большие скорости, однако подобные испытания не проводились из-за состояния путей.

Собранные сведения позволили провести ряд важнейших расчетов. В частности, было установлено, что критическая скорость вагона СВЛ составляет 350 км/ч. Кроме того, на основании собранных данных были проведены эксперименты по изучению устойчивости движения высокоскоростных поездов. Для этого СВЛ оснастили новыми колесными парами, имевшими рабочий уклон поверхности катания 1:10 (ранее использовались колеса с уклоном 1:20), а также уменьшили сопротивление поворотам тележек. В результате таких доработок критическая скорость вагона снизилась до 155-160 км/ч. Эксперименты на доработанном аэровагоне подтвердили корректность существующих моделей и методик расчета ходовой части.

Сведения и опыт, полученные в ходе проекта СВЛ активно использовались в ряде новых проектов скоростной железнодорожной техники. Определенные наработки и методики конструирования применялись при разработке электропоезда ЭР200 и локомотива РТ200, рассчитанных на движение со скоростями до 200 км/ч. Сам проект «Скоростной вагон-лаборатория» был закрыт в 1975 году по причине выполнения всех возложенных задач. Специалисты испытали машину и собрали всю необходимую информацию. Дальнейшая ее эксплуатация представлялась нецелесообразной.

Единственный экспериментальный прототип СВЛ в 75-м отогнали на Калининский вагоностроительный завод, где он пробыл в течение нескольких следующих десятилетий. До середины восьмидесятых годов аэровагон стоял на одной из площадок предприятия без работы и обслуживания. Часть его агрегатов была демонтирована в интересах завода, часть – растащена нерадивыми сотрудниками. В середине восьмидесятых возникла идея переоборудовать ненужный экспериментальный вагон для нужд культуры и просвещения. Из СВЛ хотели сделать видеосалон. По имеющимся данным, вагон успел получить новую отделку салона и часть специального оборудования. Тем не менее, в силу определенных причин идея создания видеосалона так и не была доведена до логического конца.

Никому не нужный СВЛ простоял на заводе до конца двухтысячных годов. С конца девяностых рассматривался вопрос возможной передачи аэровагона железнодорожному музею г. Санкт-Петербурга. Передача так и не состоялась, поскольку перевозка обветшавшего вагона была связана с рядом специфических трудностей, с которыми никто не захотел разбираться.

В 2008 году бывший Калининский, а теперь Тверской вагоностроительный завод отмечал свое 110-летие. В честь праздника в Сквере вагоностроителей, расположенном неподалеку от завода, установили памятную стелу. Для ее изготовления от аэровагона СВЛ отделили и отреставрировали головную часть с кожухами реактивных двигателей. Остальные агрегаты были утилизированы. Памятник изображает реактивный вагон, выезжающий из тоннеля. Через несколько десятилетий после окончания испытаний все желающие получили возможность увидеть, пусть и не полностью, уникальную отечественную разработку.


По материалам сайтов:
http://railblog.ru/
http://popmech.ru/
http://lattrainz.com/
http://про-электропоезда.рф/
http://parovoz.com/

Источник: http://topwar.ru