Module_Nr1._Ver.2.6.St.Section1

повысить скорость на некоторых участках до 300 км/ч.

Италия в основном пошла по пути совершенствования обычной сети (улучшение плана, строительство четырех путей, объездных маршрутов для крупных железнодорожных узлов, модернизация системы сигнализации). После модернизации, характеристики итальянских линий будут позволять скорости до 300км/ч, они будут электрифицированы по схеме 2 х 25кВ 50Гц, будут иметь минимальный радиус кривых 5450 м и максимальный уклон 18‰ (кроме линии Рим / Неаполь, где встречаются уклоны 21‰). Система сигнализации на этих линиях - ERTMS 2.

В таблице представлены данные (участок, максимальная скорость на участке, год ввода в эксплуатацию, длина участка) по итальянским высокоскоростным линиям (источник - UIC High Speed Department).

21

1.3Развитие и становление ВСМ в России и Украине

1.3.1Развитие и становление ВСМ в России

1.3.1 В России

И какой же русский не любит быстрой езды! Н.В. Гоголь

1.3.1.1. До революции (19 век-1917)

Значение слов «высокая скорость» стало меняться только в последние два столентия. На протяжении нескольких тысячелетий до появления железнодорожного транспорта самым быстрым способом передвижения по суше была конная верховая езда или путешествие в повозке, запряженной лошадьми. В первой половине 19 века обычная скорость передвижения пассажиров (в Европе и России) на значительные расстояния в конных повозках составляла не более 10 км/ч. Высокой считалась скорость 13-15 км/ч – это было дорого и требовало подготовленных подстав лошадей, что в свою очередь было сложно организовать без «административного ресурса». Грузовые повозки шли со средней скоростью 3км/ч.

Настоящий прорыв в скоростное будущее был продемонстрирован первой российской железной дорогой Санкт-Петербург – Царское Село – Павловск: с самого начала эксплуатации в 1837 году скорость поездов достигала 58 км/ч, а к 1847 году возросла до 70 км/ч. Несмотря на это, идея строительства первой магистрали Санкт-Петербург – Москва, на тот период самой протяжённой двухпутной железной дороги в мире, столкнулась со значительной оппозицией кабинета министров. Николай I принял на себя политическую ответственность за успех реализации этой грандиозной стройки силами и средствами государства. Высочайший Указ по этому поводу вышел 1 февраля 1842 года. Уже с 1846 года магистраль сдавалась в эксплуатацию по участкам, а 1 ноября 1851 года было открыто сквозное движение.

Проблема сокращения времени нахождения пассажиров в пути поднималась уже при проектировании этой магистрали – возникли два принципиальных варианта трассы: прямой и с заходом в Новгород. Автор

22

проекта и строитель дороги проф. П.П. Мельников доказал преимущество прямого варианта. Ученый показал, что Москва есть "главный центр промышленности, населения и народности русской" и должна быть соединена с главным морским портом – Петербургом по кратчайшему пути. "В этом государственном назначении дороги, – писал П.П. Мельников, – всякое сокращение расстояния имеет важность, определяемую пользой сближения столицы и главного порта с центром обширного государства и потому надобно иметь весьма убедительные причины, чтобы решиться увеличить это расстояние тридцатью или даже тридцатью пятью верстами, т.е. более нежели 5% всего протяжения. Эти пять процентов должны быть заплачены в переезде каждого пассажира и в провозе каждого пуда клади, не говоря уже об увеличении на 5% времени переезда – обстоятельство тоже немаловажное в торговом и в особенности в административном отношениях"*.

Убедительные доводы П.П. Мельникова предопределили постройку железной дороги по прямому направлению. Её длина первоначально составляла 644,6 км, а астрономическое расстояние – 638,1 км. Следовательно, удлинение линии получилось на 6,5 км или всего на 1%. Такая прямолинейность не имела тогда прецедента за рубежом и возбуждала сильнейший интерес в различных странах. Например, немецкая печать в 1845 г. отмечала, что ПетербургоМосковская железная дорога имеет "огромную европейскую известность, ее назначение – из двух столиц империи составить сколько то возможно одну".

П.П. Мельников понимал, что сокращение времени нахождения пассажиров в пути следования зависит не только от длины линии, но и от скорости движения поездов, которая в значительной степени зависит от плана линии. Он утверждал, что уменьшение скорости по условиям плана линии "представляет тем большую невыгоду, чем больше длина дороги и чем деятельнее на ней движение".

В то время полагали, что скорость движения поездов на прямых участках и в кривых должна быть одинаковой. В связи с этим минимальный радиус кривых на перегонах был принят в 750 саж. (1600м), а на раздельных

* - Воронин М.И., Воронина М.М., Киселёв И.П. и др. П.П. Мельников – инженер, учёный, государственный деятель.– СПб.: Гуманистиква, 2003.– 472с.

23

пунктах 500 саж. (1067м).

Уже в первый год регулярной эксплуатации по линии обращались 2 пассажирских поезда в сутки, совершавших рейс за 18 часов с маршрутной скоростью 35,8 км/ч. В 1855 г. Петербурго-Московская железнодорожная магистраль, соединявшая две столицы государства, была переименована в Николаевскую и в техническом отношении продолжала оставаться лучшей в стране. Уже в 1863 году время поездки между столицами сократилось до 15 часов, а маршрутная скорость выросла до 43 км/ч. В 1892 году с вводом в

эксплуатацию новых паровозов серии Н ходовая скорость курьерских поездов была доведена до 90 км/ч, время следования сокращено до 12 ч 45 мин., а маршрутная скорость превысила 50 км/ч.

Выгодность скоростных поездов была очевидна. Но сколько стоит скорость и какой экономический эффект она приносит? Видный русский экономист Ф.М. Каншин в 1870 г. писал: "Скорость есть товар крайне дорогой, а время, которое она сберегает, – очень дешевый и вообще мало кому известно, во что обходится скорость на железных дорогах"*. Известный перелом во взглядах на этот вопрос произошел в связи со строительством Великого Сибирского пути. Так, в 1890 г. в печати утверждалось: "Нет еще, да и не может быть такой статистики, которая вычислила бы и выразила в рублях то счастье и удобство жизни, которое приносится народу железнодорожным путем, усиленным обменом и ускоренным передвижением ... А между тем, что такое "ускоренное передвижение"? Да ведь это увеличение человеческой жизни в пространстве! ... Той самой жизни, которая во всяком здоровом существе составляет единственную цель всех действий, затрат, усилий, труда и мысли"*. На рубеже 20 века определились два фактора, обусловившие необходимость повышения скорости движения поездов: экономика и удобство взаимного общения населения между собой.

Технически увеличение скоростей движения в этот период было

* Каншин Ф. М. Опыт исследования экономического значения железных дорог. СПб., 1870. С. 65. Цит. по: Киселёв И.П. Развитие скоростного железнодорожного транспорта в России и СССР (середина XIX - конец XX вв.)

//Вопросы истории естествознания и техники.– 2007.– №3.– с.20.

* Несколько слов о Сибирской железной дороге. СПб., 1890. Цит. по: Киселёв И.П. Развитие скоростного железнодорожного транспорта… //Вопросы истории естествознания и техники.– 2007.– №3.– с.20.

24

обеспечено созданием новых средств инфраструктуры и нового поколения подвижного состава, в первую очередь скоростных паровозов серий С (Сормовский) и Б (Брянский).

До 1873 года в России укладывали железные рельсы, затем – только стальные, которыми к 1882 году были оснащены все основные магистрали, а к концу 19 века – практически все пути. Стыки рельсов устраивали на весу, применялись накладки из вулканизированной фибры, что предотвращало самопроизвольное развинчивание болтов.

С 1870 по 1890 год на Николаевской железной дороге все деревянные мосты заменили стальными под руководством профессора Петербургского института инженеров путей сообщения Н.А. Белелюбского. Работа была организована без прекращения движения поездов.

В 1908 году были утверждены новые типы рельсов Iа, IIа, IIIа и IVа массой погонного метра 43,6; 38,4; 33,4 и 30,9 кг соответственно. На Николаевской железной дороге наибольшее распространение получили сборные крестовины стрелочных переводов с литыми сердечниками, для главных путей марки 1/11, для приёмоотправочных – 1/9. В конце 1880-х годов впервые были регламентированы размеры шпал 12-ти типов.

Определенным ограничением скорости движения были средства сигнализации и связи по движению поездов - телеграф, телефон и электрожезловая система. К 1913 г. полуавтоматической блокировкой было оборудовано только 13% сети железных дорог.

Несмотря на определённые трудности, в начале 20 века поезда дальнего следования практически на всей сети железных дорог России подразделялись уже на пассажирские, ускоренные, скорые и курьерские.

С 1911 года курьерские поезда (между столицами их обращалось 5 пар, в том числе сквозного назначения до Новороссийска и Севастополя) делали между Санкт-Петербургом и Москвой всего 4 остановки и проезжали по магистрали за 9 ч 40 мин, т.е. с маршрутной скоростью 67 км/ч. Эти поезда по

современной российской квалификации относились бы к скорым, т.к. их

маршрутная скорость превышает 50 км/ч.

25

В декабре 1913 года во время одной из опытных поездок «поездовмолний», как окрестили их журналисты, путь от Санкт-Петербурга до Москвы был пройден за 7 час 30 мин, максимальная скорость достигала 125 км/ч. В это

время профессором Н.Л. Щукиным впервые была высказана идея о введении

между Санкт-Петербургом и Москвой дневных скоростных поездов, уже ставших к тому времени популярными в США и Европе. Начавшаяся в 1914 году война прервала подготовительные работы.

Также в последние предреволюционные годы профессором Г.Д. Дубелиром, инженерами К.Н. Кашкиным и И.В. Романовым впервые была

высказана идея создания в России сети специализированных электрических

железных дорог, рассчитанных на скорость 200-250 вёрст в час.

26

1.3.1.2. Советский период (1918 – 1990)

1918-1941: НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ ЗНАЧИТЕЛЬНО ОПРЕРЕЖАЛИ ПРАКТИКУ

Железнодорожный путь

Технические возможности повышения скоростей движения в этот период, прежде всего из-за состояния путевого комплекса, были крайне ограничены. К 1933 году общая протяжённость пути на щебёночном балласте составляла лишь 2,4%, средняя масса рельсов была в 1,5 раза меньше, чем в европейских странах.

В это время (1933 год) начались первые испытания участков бесстыкового пути – на станции Подмосковная уложили опытный участок длиной 477м и вели наблюдение за температурными напряжениями в рельсах. К 1940 году была создана первая контрольно-измерительная дефектоскопная тележка ДС-13, которую начали использовать в дистанциях пути для выявления дефектов в головке и верхней части шейки рельса. В предвоенные годы учёные и инженеры-путейцы разработали научные основы проектирования кривых участков пути в зависимости от необходимой скорости. В Новосибирском НИИПСе был сконструирован первый стрелочный перевод для скоростного (более 100 км/ч) движения на отклоняемый путь с маркой крестовины 1/21 и переводной кривой радиусом 1200 м.

Однако в предвоенные годы результаты большей части исследований внедрить в практику не удалось.

Подвижной состав

В 1925 году на дороги стали поступать новые серийные паровозы серии Су – Сормовский усиленный, не уступающие по всем основным характеристикам лучшим зарубежным пассажирским локомотивам. В 1932 году Коломенский машиностроительный завод выпустил первый паровоз серии ИС

– « Иосиф Сталин», буквально начинённый инженерно-техническими новинками: топкой с камерой догорания, многоклапанным регулятором, мелкотрубным пароперегревателем, механическим углеподатчиком и т.д.

27

Первые пассажирские машины ИС поступили в 1934 году на Октябрьскую железную дорогу и водили поезда «Красная стрела» на участке от Москвы до Бологое.

Впериод создания паровозов серии ИС НИИЖТ совместно с МАИ провели комплексные испытания модели локомотива в аэродинамической трубе, в результате которых был создан обтекаемый кожух, снижающий сопротивление движению на 15-16% на скорости 150-160 км/ч.

В1938 г. На магистрали Москва-Ленинград был поставлен последний «паровозный» рекорд скорости – 177 км/ч при испытании паровоза Коломенского завода с составом в 14 осей.

Параллельно начинался переход к новым видам тяги – проектировались дизель-поезда, автомотрисы и электровозы.

Первый скоростной пассажирский электровоз серии ПБ21-01 (по имени Политбюро), имеющий конструктивную скорость 140 км/ч, начали обкатывать

в1934 году. В то время это был самый мощный пассажирский локомотив в

Европе.

Повышение скоростей движения поездов требовало создания вагонов с лёгкими и прочными цельнометаллическими кузовами. В середине 30-х годов был создан первый такой вагон длиной 25 м из легированной стали, оборудованный автосцепкой, улучшенной тележкой с цельнокатанными колёсами и буксовыми подшипниками качения; впервые предусматривалась установка кондиционеров воздуха. Однако серийное производство подобных вагонов было налажено уже после Великой Отечественной войны.

Важным оборудованием, от которого зависит безопасность движения и возможность повышения скоростей, являются тормозные системы. С 1924 года в СССР был налажен выпуск тормозов системы Казанцева, которые позволяли производить ступенчатое торможение и ступенчатый отпуск. В начале 30-х годов Ф.П. Казанцев начал работы по созданию электропневматического тормоза, пригодного для скоростных поездов.

Системы СЦБ и связи

К 1924 году в СССР было включено в централизацию 8000 стрелок, 5500

28

блок-механизмов, 1700 жезловых аппаратов. Важным шагом на пути внедрения новых систем СЦБ, способствующих повышению скоростей движения поездов, стало начало перехода в середине 30-х годов от семафорной сигнализации к светофорной.

С начала 30-х годов в СССР началась эксплуатация первых линий, оборудованных автоматической блокировкой. В 1931 году были определены наиболее приемлемые для магистральных направлений технические решения: трёхзначная система сигнализации, линзовые светофоры, рельсовые цепи постоянного тока, трёхфазная высоковольтная воздушная линия напряжением 6кВ для электроснабжения устройств автоблокировки с резервным питанием последних от аккумуляторной батареи. К 1941 году системами автоблокировки было оборудовано уже около 9 тыс. км линий.

Параллельно с работами по созданию отечественных систем автоблокировки велись исследования в области авторегулировки и автоматической принудительной остановки поезда перед закрытыми сигналами

– автостопов. Эти устройства являются неотъемлемой частью технического обеспечения скоростного и высокоскоростного движения. Под авторегулировкой в то время понимали то, что сейчас называют системой АЛС при отсутствии напольных сигналов и передаче информации на локомотивный светофор (в то время называемый «кэб-сигналом»). В данной области в начале 30-х годов в СССР были разработаны системы, значительно опередившие время.

К концу 30-х годов были созданы новые оригинальные системы релейной электрической централизации, свободные от ряда недостатков зарубежных образцов. Система «электрозащёлочной» централизации разработки конторы «Транссигналсвязьприбор» была отмечена медалью Парижской выставки в 1937 году. Число централизованных стрелок за 10 предвоенных лет увеличивалось в среднем на 1300 в год, что соответствовало уровню самых передовых в техническом отношении стран.

Создание надёжных устройств автоматики и телемеханики позволило в 1936 году ввести в эксплуатацию первую отечественную систему

29

диспетчерской централизации (ДЦ) на железнодорожном участке МосковскоРязанской железной дороги длиной 70 км.

Проведённые в годы предвоенных пятилеток работы в области проводной и радиосвязи обеспечили повышение уровня управления железнодорожным транспортом и безопасность движения, способствовали увеличению скорости движения поездов. Были созданы и внедрены новые системы связи: поездная диспетчерская связь, магистральная диспетчерская связь НКПС, поездная радиосвязь, автоматические телефонные станции, аппаратура высокочастотной телефонии.

В целом 20-е – 30- е годы в истории развития отечественного скоростного движения отмечены, прежде всего, научно-теоретическими и опытно-конструкторскими достижениями. Рекордные скорости не внедрялись в регулярное движение. На практике показатели скорости движения поездов значительно отставали от аналогичных показателей наиболее развитых государств. Большинство скорых поездов имели маршрутную скорость, не превышавшую 50 км/ч, в те же годы в Великобритании и США максимальные скорости экспрессов достигали 150 км/ч, во Франции – 130 км/ч, в Германии, Бельгии и Дании – 120 км/ч.

В период индустриализации и коллективизации в СССР приоритетное значение отдавалось массовым перевозкам грузов, в то время как высокие скорости в пассажирском сообщении и имеющиеся научно-технические достижения в этой области не были востребованы в должной мере.

1950-е–1960- е годы: ВНЕДРЕНИЕ СКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

(ДО 160 КМ/Ч)

Послевоенный восстановительный период занял около 10 лет. К середине 50-х годов началось техническое перевооружение промышленности и транспорта.

В 50-е годы поезда дальнего следования и местные подразделялись на экспрессы и курьерские, имеющие наибольшие скорости, меньшее число вагонов в составе, лучшее их оборудование, редкие и короткие остановки в

30