Хабрахабр

Эволюция вагона железной дороги

Почему окно в новом вагоне ниже полки? Зачем сделали открывающуюся форточку? Куда дели старые добрые рундуки под нижней полкой? Почему вместо двух замков для ремней на верхней полке — какая-то гнутая железяка?

Первые вагоны в Российской империи были, по сути, сараями на колёсах с туалетом гравитационного типа. Давайте посмотрим, как эволюционируют вагоны, и чем определяются разные конструкторские решения. Сегодня вагоны имеют локальную сеть и мониторинг, могут отдавать телеметрию в любую точку планеты и становятся всё комфортнее.

В профессиональной среде это одна из самых престижных наград. Наш тверской двухэтажный пассажирский вагон 61-4492 отечественной разработки стал призёром международного конкурса промышленного и графического дизайна Good Design Awards (США, Чикаго) в категории «Транспорт».

Но начну с ответа, почему рундук на вагонах нового поколения теперь без стенки.

Почему рундук без стенки

Так как пассажиры жаловались, что нельзя достать вещи ночью, не разбудив пассажира снизу.

Под полку сунул чемодан. Возвращался с отдыха, досталось в плацкарте место на верхней полке. Не просыпается. Подъезжаю, а на нижней полке за ночь появился и уснул очень крупных размеров дяденька. Я его тогда едва приподнял и вытащил чемодан. Рядом с ним спичку зажигать нельзя: взорвётся.

Недавно появились новые требования по борьбе с терроризмом, по ним необходимо было обеспечить лёгкий осмотр всех укромных мест в вагонах.

Почему фильмы показывают из радиокупе

Потому что первая межвагонная сеть была для проводного радио. Есть штабной вагон, в нём — штаб поезда и начальник поезда. Есть радиокупе — это рабочее место начальника поезда, там его кабинет. Из радиокупе можно сделать объявление для всех пассажиров или связаться с проводниками. Сегодня там сервер штабного вагона, он главный в инфосети. И там же — медиасервер, который раздаёт контент для доступа с плееров в купе и по Wi-Fi.

Кстати, тоже исторически штабной вагон чаще всего — рядом с вагоном-рестораном.

Там можно посидеть на диванчике, поваляться, поиграть, есть аниматор, чтобы играть с детьми. В воронежском штабном вагоне сделана зона отдыха — участочек на втором этаже.

Сколько живёт вагон

Первые пассажирские поезда дальнего следования — это вагоны с деревянными рамами и кузовом. Туалет — в виде дырки либо его вообще нет, внутри нет перегородок, просто три яруса полок. Длина такого вагона — всего 9 метров (современные — около 26 метров).

О том, как тогда было организовано производство, говорит тот факт, что рабочие, которые держали листы металла изнутри вагона, часто глохли от постоянных ударов. Потом понадобились вагоны из стали, но сварка не была внедрена в серийное производство, поэтому их клепали.

Современный вагон из нержавейки служит 40 лет. Советские послевоенные вагоны делались из чёрного металла, служили 29 лет по проекту. Стандарты не особо меняются, например, габариты кузова всё те же уже давно. Но это не значит, что он все 40 лет одинаковый. В этом случае проводится ремонт вагонов в специализированых депо или на ремонтных заводах. Но что делать, если износился интерьер или оборудование? В зависимости от вида ремонта от исходного вагона может остаться только металлический кузов вагона.

Почему слышно голос из соседнего купе

Первые замечания о шуме были такие: «Ну очень шумно». Поменялись материалы изоляции, шума стало меньше. Но жалоб осталось столько же, правда, изменился сюжет: «Дверь хлопнула, мешает», «Голос слышен из соседнего купе». Раньше пассажиры этого всего за фоновым шумом и не различили бы.

Тогда же научились ещё наносить слой горшковой массы и красить белой глазурью, но это для защиты от жары. При царе и чуть позже использовали пробку, в частности, для турецких проектов.

Полистирол является термодинамически неустойчивым полимером, процесс полимеризации обратим, поэтому полистирол постоянно разлагается под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий и особенно — под влиянием тепла. Ранее для теплоизоляции вагонов использовался пенопласт, или, по-другому, вспененный полистирол. Этот процесс не останавливается никогда. Образующийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время находятся в обстановке, когда в воздухе есть свободный стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). Поэтому в какой-то момент ТВЗ совместно с ВНИИЖГ (Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены) занялся поисками альтернативы, и такая альтернатива была найдена. Здоровья стирол совсем не добавляет. После комплекса испытаний и экспертного заключения о том, где и как может применяться материал, начинается его серийное использование. Вообще всё, что попадает в вагон, обязательно проходит экспертизу во ВНИИЖГ.

Перешли на минеральную вату — вот такую:

Её зашивают в пакет:

В цехе, где их собирают, есть отдельный цех с вытяжками, спецодеждой. Эти мешки ещё и защищают от влаги.

Ими обрабатывается кузов с внутренней стороны. Для улучшения виброзащиты из автопрома взяли вибропоглощающие мастики, доработали под требования безопасности. Их применение позволило снизить шум, который шёл снаружи.

Толщина — около 3 мм, наносятся, как краска. Относительно недавно стали применять дополнительные покрытия с внутренней стороны кузова — микрокапсулированные керамические покрытия. Коэффициент теплопередачи уменьшился.

Как правило, материалы разрабатываются специально под требования безопасности. Существующие требования к материалам, применяемым при изготовлении вагонов, очень жесткие, и в результате выбор их достаточно небольшой. к. К примеру, большинство отделочных и конструкционных неметаллических материалов может быть использовано в домашних условиях, но не может быть применено на вагоне, т. будет не соответствовать тому или иному требованию безопасности.

Когда появились двухэтажные вагоны

Первые двухэтажные вагоны появились в 1905 году: тогда давали дальневосточный гектар, и много людей переселялось. Первый этаж использовался то как кладовая, то как стойло: сохранились свидетельства, что там везли скот. Скорость по проекту была 80 километров в час, но шли они 40–60, дальше было страшно.

Двухэтажные вагоны поездов 739 и 740 Москва — Воронеж, например, часто принимают за немецкие. Современные двухэтажные вагоны позволили от 36 человек перейти к 64 в купейном вагоне на почти той же длине вагона. Особенно интересно смотреть на тех, кто проспорил и после чтения таблички в тамбуре бегает по вагону и делится радостью с другими пассажирами: «А они наши!» С «Иволгой» — такая же история. А они наши.

Когда поезда преодолели порог в 200 километров в час

Примерно в 1960-х годах в нашей стране поменялись пути: от деревянных шпал перешли к железобетонным, рельсы сделали длинномерными. Стали возможны скорости выше привычных. Дальнейшее развитие скоростного движения потребовало исследований в области взаимодействия «колесо–рельс» и оценки различных конструктивных элементов ходовых частей.

В 1970 году, в самый разгар экспериментов по ускорению поезда, на КВЗ (в то время завод носил название Калининский вагоностроительный завод) предложили взять двигатели от самолётов Як-40, отработавших свои ресурсы в небе, и поставить на головной вагон электропоезда ЭР22:

А поезду при отказе двигателя падать не надо, поэтому в рамках экономии и оптимизации в стране предложили их переиспользовать. Двигатели эти всё равно снимали с самолётов, потому что после выработки определённого ресурса дальше использовать их было нельзя. Во время испытаний выяснилось, что вагон может развивать скорости существенно больше, но существующее железнодорожное полотно не выдерживало нагрузок. Вагон на тестовом участке пути разогнался до 249 километров в час и показал ударную волну и турбулентные потоки за собой. В настоящее время головная часть легендарного вагона-лаборатории встроена в памятную стелу, открытую на площади Конституции в Твери в ознаменование 110-летия завода. Путь пришлось восстанавливать, плюс тех, кто прошёл бы мимо, посекло бы гравием.

В 2001 году пошёл «Невский экспресс» — это тот, который уже 17 лет ходит на четыре минуты дольше «Сапсана» и выглядит, как обычный поезд:

Почему вагоны иногда догружают?

Из-за увеличения длины тормозного пути было несколько случаев увеличения массы вагона без конструкционной необходимости. Ещё наши дороги рассчитаны на определённые условия. Был случай, когда начальник одной из веток распорядился проложить более прочные рельсы из стали классом выше, чем обычно. Контактная прочность колеса и рельса рассчитывалась под другие условия. На его участке начали массово выходить из строя колёса.

Кто улучшает вагоны?

Конструкторы изучают мировой опыт и всё просчитывают. На выставках и перевозчикам, и производителям показывают разные вещи в вагонах. В научной литературе кое-что попадается. Если нужное попалось перевозчику, то он ставит задачу заводу на воплощение новой идеи. Если идея пришла инженеру завода, то он просчитывает её, предлагает в формате «вот так можно сделать, вот столько это будет стоить, такой комфорт даст пассажирам» представителю перевозчика. Но делать или нет — это выбор именно перевозчика, и основан он на экономике.

Например, пробкооткрыватель под столиком в плацкарте явно приносит в России больше пользы, чем стоит в производстве (хотя неясно, как это оценивали, разве что по поломкам в купе и царапинам).

Это немного усложняет уборку, но края сделаны с некоторым уклоном, чтобы не забивалась грязь. Из нового — теперь столы новых вагонов ТВЗ делаются с углублениями под стаканы, чтобы они не скользили.

Какие устные предания передаются между инженерами?

Случаи из рассказов проводников и «скорой». Первое — чтобы в детали не застрял палец. Второе — чтобы не было мест, где может зажать ребёнка. Третье — чтобы пьяный человек не смог навредить себе сверх допустимой меры. Плюс обратная связь от пассажиров.

Как тестируются вагоны?

Сначала делается один вагон перед серией. На нём проводится весь комплекс испытаний. На отдельных макетах проводятся испытания, которые приводят к разрушению.

Или как-то пробовали делать вагон из алюминия, но без пересчёта конструкции. Первый запуск «Сапсана» — отопление с климатом не срослось и не запустилось. Алюминиевый вагон стал более эластичным, людей стало очень сильно укачивать.

Поскользнуться даже специально не получается, но при влажной уборке очень быстро стирается тряпка. Или вот на «Невском экспрессе» впервые попробовали «антискользящие» покрытия с абразивом, чтобы ноги не скользили (блестящие такие). Сейчас свойства антискольжения достигаются за счёт рельефа поверхности или за счёт смешивания материалов разной плотности.

Делают так: были вагоны купейные модели 61-4179. На ТВЗ сейчас почти всё выходит в серию без существенных доработок. На них после отработки на макетах опробовали новые узлы. Последняя партия вагонов по согласованию с заказчиком стала носителем тестовых узлов новой серии — всего понемногу. Критических замечаний было мало, отметили, что стало легче мыть: обвальцовка боковой стены плоская, без стыков, все переходы плавные. По каждому — отчёт. Затем, используя отработанные компоненты, разработали новую модель вагона, провели испытания, сдали приёмочной комиссии и запустили в серию модель 61-4440.

Вот пример двухэтажного вагона на ТВЗ:

Инженеры задавали требования, а творческие люди думали, как сделать красиво. Кстати, именно на ТВЗ делался вагон по художественному проекту итальянского подрядчика. На дизайнерской картинке — тёмные и светлые точки, и это надо было реализовать в конструкции. Среди прочего там было в первом классе «звёздное небо». Инженеры предложили мозговой штурм поставщикам, и все вместе придумали очень изящно: два алюминиевых зеркала, одно — с отверстиями. Все системы звёздного неба стоят сумасшедших денег, а вписаться в экономику проекта как-то надо. Это переотражение очень интересно переливается. И светильники по концам. При разработке и постройке этого вагона удалось максимально повторить идеи дизайна.

Микроволновка у проводника — чем она отличается от обычной?

Она питается от 110 вольт и снабжена виброзащитой. Вообще всё то, что выглядит как бытовая техника, обычно дорабатывается для подвижного состава хотя бы виброопорами. Те же холодильники также выпускаются производителем в транспортном исполнении специально для вагонного завода, а потом ставятся в вагон и заходят в испытания.

Кому писать про найденный баг в вагоне?

Если это вагон Тверского вагоностроительного завода, то в форму обратной связи на сайте или в соцсетях. Если вы не знаете, чей это вагон, то вот сюда в форму РЖД. Они перенаправит запрос в ФПК или другому перевозчику (чей это был вагон), перевозчик перенаправит на завод, на заводе это попадёт к инженеру. Потом в обратном порядке вам ответят.

Из интересного бывает, что ответ такой: «У нас 20 лет это уже не ставится». Жалоб приходит много. Или вот пассажиры несколько десятков раз просили убрать поручень на верхней полке, потому что на нём спать неудобно. И всё. Когда вы заходите в купе, она лежит и прижимает бельё. Это такая железка, которую надо поднять, чтобы не сваливаться.

S. P. Инженеры ТВЗ их все читали и брали в работу, поэтому есть шансы, что через пару лет в серию войдут улучшения, основанные на тех отзывах, что вы у нас оставляете после поездки. Мы, команда Туту.ру, по просьбе ТВЗ делали выгрузку всех отзывов за всё время, касающихся подвижного состава.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть