Продолжаем наш разговор, напоминаю вам начало:  Летящий по рельсам (часть 1)

«Эта история началась в конце 1960-х – начале 1970-х, когда перед Калининским вагоностроительным заводом была поставлена задача разработать поезд, который мог бы двигаться со скоростью около 200 км/ч, – в основном для эксплуатации на маршруте Москва – Ленинград, – рассказывает И.С. Ермишкин. – Но прежде чем приступать к проектированию локомотива и вагонов, требовалось изучить взаимодействие рельса и колеса на высокой скорости, а также найти базовые конструктивные решения, которые могли бы воплотиться в поездах будущего. Так появилась идея создания скоростного вагона-лаборатории (СВЛ)».

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 такого вагона, получившего название СВЛ (скоростной вагон-лаборатория).

Максимальная достигнутая на испытаниях скорость — 250 км/ч.

Давайте узнаем про эту историю подробнее …

Но начнем вы вот с такой фотографии и истории, переходящей от пропеллера к реактивному двигателю.

Французы тоже не остались в стороне от наземных пропеллерных разработок, причем «отец» французского проекта Aerotrain Жан Бертен построил первый прототип своего монорельсового аэровагона лишь в 1965 году, гораздо позже остальных изобретателей. Бертен в первую очередь был экспериментатором и задумал сразу несколько прототипов, которые поочередно реализовывал. На некоторых из них были установлены реактивные двигатели, а на иных – в частности, Aуrotrain n° 1 –  пропеллер. Именно этот концепт был представлен Жоржу Помпиду и одобрен. Благодаря ему Бертен получил финансирование, и в 1965 году первый Aerotrain с тянущим винтом появился на специально построенной для этого 6,7-километровой трассе, показав скорость 200 км/ч. Бертен тут же развил успех, заменив пропеллер на реактивный двигатель, и к ноябрю 1967 года довел максимум до 345 км/ч. 2,6-тонный монорельс не имел толкового пассажирского отсека и мог везти всего четырех «сторонних» лиц, не входивших в экипаж.

SNCF Aerotrain 1968 год.

В дальнейшем Бертен параллельно экспериментировал с пропеллером и реактивной тягой. К 1969 году он построил второй пропеллерный аэровагон Aerotrain I80 (четвертый в общем ряду). Он был способен везти 80 пассажиров, 1700 кг багажа, а два 1300-сильных турбированных мотора разгоняли вагон до 250 км/ч. Впоследствии и на этой машине пропеллер заменили на турбину, что позволило установить рекорд в 428 км/ч.

Но в сентябре 1975 года было анонсировано строительство первой скоростной линии TGV между Парижем и Лионом – более простого, безопасного поезда, способного двигаться по путям общего пользования и показавшего на испытаниях скорость 318 км/ч. Монорельс Бертена из фаворита превратился в никому не нужную трату денег. И 21 декабря 1975 года Жан Бертен скончался от сердечного приступа, не выдержав разочарования. На сегодняшний день от амбициозного проекта остались только засыпанные грязью обломки экспериментальной трассы и недавно восстановленный второй прототип Aerotrain n° 2 в музее.

Но вернемся к советскому поезду.

Для простоты и чистоты эксперимента решили отказаться от колеса как движителя и пойти более простым путем, который был подсказан зарубежным опытом (о нем чуть позже). По предложению авиационного КБ А.С. Яковлева на вагон установили пару турбореактивных двигателей АИ-25 от самолета Як-40 с тягой 1500 кгс каждый. Чтобы ускорить работы, в качестве основы для лаборатории использовали серийный головной вагон от электропоезда ЭР22 на пневматической рессорной подвеске. При этом его носовая часть подверглась доработке, и c помощью специальной накладки ей была придана обтекаемая форма. Двигатели поместили над кабиной машиниста, а для того чтобы предохранить крышу от воздействия раскаленных газов, поставили защиту в виде экрана из жаропрочной стали. В салонной части СВЛ была устроена лаборатория с измерительными приборами. В ходе испытаний, которые проводились в основном на прямом участке Приднепровской железной дороги в 1971–1975 годах, поезд показал рекордную для колеи 1520 мм скорость 249 км/ч (по другим данным – 274 км/ч)

Однако ценность экспериментов с СВЛ не сводилась к выяснению пределов скоростных возможностей вагона. По итогам испытаний НИИ, занимавшиеся разработкой ходовой части для подвижного состава скоростных поездов, получили богатейший экспериментальный материал. Эти данные были вскоре использованы при проектировании поездов «Русская тройка» (ТВЗ) и ЭР-200 (Рижский вагоностроительный завод). ЭР-200 до недавнего времени (февраль 2009 года) эксплуатировался на линии Москва – Санкт-Петербург.

Вес двух двигателей был менее 1т. В кабине машиниста был установлен авиационный пульт управления двигателями, а также обычные приборы управления тормозами и песочницами. Сам вагон был построен на КВЗ ныне ,,Тверской вагоностроительный завод,, совместно с сотрудниками конструкторского бюро генерального конструктора по авиационной технике А. С. Яковлева и ВНИИВ в 1970 году, и предназначался для проведения исследований, связанных с построением скоростных поездов, а именно для начало эры скоростных по тем временам поездов. Именно он должен был оценивать железнодорожные пути для возможности быстрых перемещений по ним, и оценивать различные конструктивные элементы ходовых частей при высоких скоростях в движении.

Кузов высокоскоростного вагона представлял собой кузов моторного головного вагона ЭР22, у которого были поставлены головной и хвостовой обтекатели,а под вагонное оборудование и ходовая часть были закрыты с обеих сторон съемными фальшбортами. Причём кабина, лобовая и задняя стенки ЭР22 были сохранены, обтекатели являются лишь «насадками». В результате, машинист мог смотреть на путь через два стекла: кабины и обтекателя. Вагон был очень прочный модель вагона продувалась в аэродинамической трубе в Авиационным научным центре ЦАГИ. Сам вагон был построен на Рижским вагоностроительным заводе где и строили все ЭР22, а Твери его усовершенствовали до СВЛ ,,Скоростной вагон-лаборатория,, Вагон имел двухосные тележки конструкции Калининского вагоностроительного завода и ВНИИВ с пневматическими рессорами центрального подвешивания. Такие тележки ранее подкатывались под прицепные вагоны электропоездов ЭР22. Вагон был оборудован дисковыми тормозами с пневматическим и электропневматическим управлением. Имелись и песочницы для увеличения сцепления колес с рельсами при торможении.

На территории КВЗ. 1970г.

Сам вагон в экипированном состоянии весил 59,4 т, в том числе с запасом топлива (керосин) 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.

Первоначальный проект СВЛ на базе ЭР-1: 

Так был ли реактивный двигатель лишь временным решением для сугубо исследовательских целей или ему прочили иное будущее? «Да, СВЛ использовался исключительно как лаборатория, – объясняет И.С. Ермишкин, – однако многие в глубине души верили, что однажды локомотивы на реактивной тяге смогут эксплуатироваться при перевозке пассажиров и грузов. Как известно, от этой идеи в итоге было решено отказаться. Почему? Появились достаточно компактные электрические двигатели, и с их помощью поезда могли уже развивать скорости, вполне подходящие для нужд высокоскоростных магистралей (тот же ЭР-200).

При этом надо учитывать, что применение реактивного двигателя на железной дороге создает серьезные инженерные проблемы, требующие перестройки всей путевой инфраструктуры. В частности, путь должен быть полностью забетонирован – использование балластного слоя из гравия исключено, так как реактивная струя будет поднимать камни и пыль в воздух, а это чревато неприятными последствиями. Второй недостаток – высокий уровень шума, создаваемый реактивным двигателем. Одно из преимуществ поезда перед самолетом заключается, как известно, в том, что он приходит на вокзал, находящийся в жилой зоне, а аэропорты стараются строить вдали от населенных пунктов. Но реактивные поезда пришлось бы также удалять от жилищ, то есть создавать для них новые пути и вокзалы, откуда до городов и поселков пришлось бы добираться на автотранспорте».

Никто не считает СВЛ тупиковой ветвью конструкторской мысли. Каждая экспериментальная машина, даже не принятая в эксплуатацию, оставляла что-то полезное «в наследство» будущим конструкциям, и испытания реактивного вагона были закономерным этапом на пути создания надежных и безопасных пассажирских поездов.

В депо. «Техника-Молодёжи», 1971 г

В 1975 г после запуска ЭР200 необходимость в СВЛ с его прожорливыми и требующими большого внимания реактивными двигателями отпала, и вагон был возвращён по принадлежности на завод-изготовитель. Там он провёл чуть больше 10 лет в различных тупиках ветшая и подвергаясь разграблению.

Но в 1986 году ВЛКСМ КВЗ предложила сделать из СВЛ модного в те годы кафе-видеосалона, под который намеревались использовать кузов СВЛ с его необычными двигателями. Вагон из отстойника переехал к цеху спец продукции, где был очищен, из него полностью было демонтировано всё внутреннее оборудование, заменены оконные рамы (вместо оригинальных рам ЭР22 были установлены подогнанные по размерам опускные рамы от пассажирского вагона), в бывшей кабине и первом тамбуре были обустроены бар и посудомойка, а в салонах устроены кинозалы. Снаружи вагон был перекрашен и сменил окраску с красно-жёлтой на бело-голубую. По ряду причин, идея с кафе-видеосалоном заглохла, и вагон так и остался в тупичке возле цеха спец продукции. Со временем стёкла оказались выбиты, обшивка и элементы обустройства растащены, и вагон превратился в сарай на колёсах.

Останки на территории КВЗ. 1985 г.

Останки на территории ТВЗ. Дорошиха, 1993 г.

Останки на территории ТВЗ. Дорошиха, 1993 г.

Останки в 90-ые. годы 

А вот еще один зарубежный представитель летящих по рельсам.

В середине 1960-х американские железные дороги стали приходить в упадок, не выдерживая конкуренции как со все более доступной по цене пассажирской авиацией, так и с автомобильным транспортом, который вольготно себя чувствовал на быстро развивающейся сети шоссе interstate (то есть соединяющей штаты). В этой ситуации один из крупнейших американских перевозчиков – железнодорожная компания New York Central – решился на эксперимент, который в случае успеха позволил бы выложить перед колеблющимся пассажиром новый козырь – скорость! Летом 1966 года руководство компании поставило перед своим техническим центром в Кливленде, штат Огайо, задачу построить передвижную лабораторию для исследования возможности организации высокоскоростного движения на линиях New York Central.

«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…

Ветцелю было явно не привыкать к экстриму – все-таки за спиной была служба в Корпусе морской пехоты США, где он сумел получить к тому же лицензию пилота. Однако, спустившись с небес на землю и придя после армии на работу в железнодорожную компанию, Дон стал одним из последних в Америке инженеров, кому пришлось обслуживать паровозы. Встреча с прошлым, как оказалось, сулила прорыв в будущее. Теперь, 16 лет спустя, Ветцелю предстояло встать за рычаги управления локомотива доселе неизведанного типа. Как и советские конструкторы из ТВЗ и КБ Яковлева четыре года спустя, американцы решили использовать для своих скоростных экспериментов энергию реактивной струи.

В качестве базы для лаборатории М-497 выбрали дизельную автомотрису (самоходный вагон) модели Budd RDC3. Эту отъездившую уже 13 лет машину позаимствовали у компании Eastern и отбуксировали в Кливленд. Там ей на крышу установили два спаренных турбореактивных двигателя J-47-19. Изначально их разрабатывали для усиления тяговооруженности межконтинентального стратегического бомбардировщика B-36. Cамый большой в истории самолет на поршневых двигателях (их было по три на каждом крыле) в модификации B-36D получал еще по два реактивных с обеих сторон, превращаясь в десятимоторного монстра.

К середине 1960-х это чудо уже уступило место турбореактивному B-52, зато моторы от General Electric с отчасти выработанным ресурсом пришлись крайне кстати. Первоначально Ветцель решил поставить их над хвостовой частью вагона, но впоследствии доверился женскому чувству прекрасного. За обедом супруга инженера нарисовала эскиз, на котором реактивные двигатели стояли прямо над кабиной машиниста, и убедила мужа, что так вагон будет выглядеть намного лучше.

Успели. Самое смешное, что испытывали этого монстра на самых обычных путях, а поскольку скорость по тем временам была колоссальной, вперёд дозором отправили самолёт.

Из мотрисы убрали все пассажирские сидения и устроили во внутреннем помещении лабораторию, включавшую в себя около пяти десятков приборов, замеряющих скорость, напряжение материалов, температуру и множество других параметров. При этом никаких специальных изменений в конструкцию вагона не вносилось – рама, оси, тележки были унаследованы от пассажирского прототипа. Для испытаний оставалось найти прямой рельсовый путь достаточной длины, и выбор пал на линию Батлер – Страйкер, соединяющую штаты Индиана и Огайо. Первый этап испытаний шел в течение недели, после чего 23 июля 1966 года Дон Ветцель в компании президента New York Central Альфреда Перлмана запустил реактивные двигатели и разогнал M-497 до скорости 295,81 км/ч. Этот абсолютный рекорд для железных дорог США не превзойден и по сей день.

Самое же смешное, по словам Ветцеля, 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 Ветцелю 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.

,

Однако никакого серьезного продолжения опыты с вагоном M-497, прозванным из-за своего необычного вида и окраски «черным жуком», не имели. Было на практике доказано, что высокоростное движение по прямым участкам обычных рельсовых путей возможно, но если New York Central и получила от этого какие-то выгоды, то они, скорее всего, находились в сфере рекламы и PR. Впрочем, возрождения железнодорожных перевозок в США все равно не случилось.