© 2018–2019 Train and Brain

Переобуться
по дороге

Поезда, умеющие автоматически менять ширину колесных пар, не снискали широкой популярности. Для контейнерных перевозок они оказались недостаточно грузоподъемными, а для пассажирских маршрутов — не слишком быстрыми. Но создатели поездов Gauge Change следующего поколения проделали основательную работу над ошибками.
Переобуться по дороге
Поезда, умеющие автоматически менять ширину колесных пар, не снискали широкой популярности. Для контейнерных перевозок они оказались недостаточно грузоподъемными, а для пассажирских маршрутов — не слишком быстрыми. Но создатели поездов Gauge Change следующего поколения проделали основательную работу над ошибками.
Китайский концерн CRRC представил прототип нового поезда, созданный на базе модели CHR-400-BF. Он специально сконструирован для трансграничных перевозок между Китаем и Россией.

Поезд может разгоняться до 400 км/ч и выдерживать экстремальные температуры до –50 оС. Но главным преимуществом поезда является технология Gauge Change, то есть возможность автоматически перестраивать колеса под разные размеры колеи. Машинисту достаточно лишь притормозить до минимальной скорости в специально оборудованной пограничной зоне. Во время торжественной демонстрации вся процедура автоматического переключения заняла всего несколько минут.
при смене стандарта колеи меняется нагрузка на колеса,
а значит, увеличивается износ деталей
Колесная пара нового поезда от концерна CRRC

Размер имеет значение

В мире существуют десятки стандартов ширины железнодорожной колеи. При этом в ряде стран применяется сразу две или даже три из них. Но широкое распространение получили лишь несколько «калибров» (см. справку).

При строительстве железной дороги стандарт колеи выбирают исходя из разных причин. Учитывается необходимость «подключения» рельсов к другим железным дорогам, тип местности, где прокладываются рельсы, затраты на обслуживание.

Чтобы не обрывать движение, чаще всего дороги колей двух разных типов прокладывают в пределах друг друга. Это позволяет поездам, рассчитанным под разную ширину путей, использовать одни и те же платформы, погрузочные доки и средства обслуживания. Когда одна дорога заканчивается, пассажирам необходимо самостоятельно пересесть на другую. Хорошо, если на одной станции достаточно дойти до другой платформы. Но бывает, что до места следующего отправления надо добираться на автобусе или такси.

Перевозка товаров через дороги с разными колеями организуется чуть сложнее. Насыпные грузы обычно перемещают в новые вагоны. Контейнеры поднимают и пере­устанавливают на тележки необходимого размера. Большинство вагонов данного типа в любом случае сконструированы с возможностью такой «перевалки».
Новый тип высокоскоростного поезда на базе модели CHR-400-BF

Миллиметры движения

1435 мм
Европейская колея. Наиболее часто используемый стандарт — 1435 мм. Впервые этот калибр был использован в Англии в 1825 году на первой железной дороге. Ее текущая протяженность — порядка 720 000 км. Используется в Европе, Китае, Северной и Южной Америке, Африке и Австралии.

1520 мм
Русская колея. Изначально ее ширина составляла 1524 мм (5 английских футов), но в СССР уменьшили ее на 4 мм. Тем не менее в старом виде этот стандарт можно встретить в Финляндии или Эстонии. Столь небольшая разница не является препятствием для движения поездов. Однако износ колес в этом случае повышается. Сегодня стандарт 1520 мм используют в основном на постсоветском пространстве, в Афганистане, Монголии. Протяженность путей — более 220 000 км.

1067 мм
Капская колея. Используется преимущественно в ЮАР, Японии, Тайване и Австралии. Общая протяженность путей — более 110 000 км.

1000 мм

Метровая колея. Общая протяженность путей — около 100 000 км. Используется в Бразилии, Индии, Швейцарии, а также на некоторых маршрутах в Азии и Африке.

1676 мм

Индийская колея. Популярна в Индии, Бангладеш, Пакистане, Шри-Ланке, Аргентине и Чили. Общая протяженность путей — 92 000 км. На дорогах этого стандарта также можно использовать поезда, сделанные под «калибры» 1668 мм (Иберийская колея) и 1665 мм (Португальская колея).

1600 мм

Ирландская колея. Встречается в Ирландии, Австралии и Бразилии. Общая протяженность путей — 15 000 км.

Универсальный солдат

С ростом объемов железнодорожных перевозок операторы и производители стали искать решения проблемы «разноколейности». Им и стало Gauge Change. Реализация этой технологии требовала не только решений в сфере механики. Необходимо было учесть, в частности, разницу в напряжении контактных сетей, к которым подключены железные дороги. Также при смене стандарта колеи меняется нагрузка на колеса, а значит, увеличивается износ деталей.

В 1969 году в Испании появились поезда Talgo. Они были предназначены для поездок между Испанией, Францией, Швейцарией и Италией. Им приходится менять стандарт ширины колеи на границе между Испанией и Францией, а также в местах соединения железнодорожных веток иберийской ширины со скоростными линиями Испании.

В 1995 году компания Talgo разработала поезда следующего поколения с улучшенной системой раздвижных колесных пар для осей грузовых вагонов. Тележек или традиционных колесных пар у этой модели не было. В точке объединения двух вагонов установили два колеса, которые могут независимо друг от друга перемещаться вертикально и горизонтально (то есть в поперечном направлении). Для устойчивости одна одноосная тележка одного вагона служит опорой для соседнего.

За счет такой системы удалось решить две задачи. Во-первых, стало можно менять ширину колеи вагона без смены тележек и без подъема внешними домкратами. Поезд просто медленно прокатывается через механизм изменения ширины колеи. Вначале колеса разблокируются, перемещаются ближе или дальше друг от друга на оси, а затем снова фиксируются.
ДО 400 КМ/Ч МОЖЕТ РАЗГОНЯТЬСЯ
НОВЫЙ ПОЕЗД ОТ КОНЦЕРНА CRRC
Во-вторых, конструкция позволяет наклонять корпус вагона внутрь при прохождении поворотов большой скорости. То есть новые возможности не идут в ущерб времени прохождения маршрута.

Решение Talgo с небольшими доработками используют другие поезда, умеющие «переобуваться на ходу». Это, например, модели CAF-BRAVA или SUW 2000. Поезда SUW 2000 дополнительно оборудованы дисковыми тормозами на средней части оси.

Каталонский Talgo на вокзале Женевы, колоризированная фотография, 1969 год
Каталонский Talgo на вокзале Женевы, колоризированная фотография, 1969 год

Но чего-то не хватало

При кажущейся эффективности технология Gauge Change не обрела массовости. Операторы пассажирских перевозок оказались недовольны тем, что скорость таких поездов ограничивалась уровнем 250 км/ч. По современным меркам темп почти черепаший.

Для грузовых перевозок выигрыш от применения технологии тоже оказался не столь значителен. Обычная смена контейнеров на тележках занимает около двух часов, в то время как автоматическая система переключения колеи — несколько минут. Но, помимо этого, при пересечении границы для ряда вагонов также необходимо поменять систему сцепки. А эта процедура съедает часть сэкономленного времени. Да и потери времени на бюрократическую волокиту никто не отменял.

К тому же техническое обслуживание и ремонт колес с функцией Gauge Change чуть сложнее. Также из-за механизма раздвижки колесных пар снижается грузоподъемность вагонов.

«Недостатком данного решения является более сложная конструкция вагонных тележек, которая делает их более дорогими, менее надежными и сложными в обслуживании. По этой причине, в частности, для грузовых перевозок такая технология широкого применения не нашла», — соглашается Александр Зюриков, директор по развитию Noble Russian Finance Club.

Однако поезда Gauge Change нового поколения, похоже, будут не столь уязвимы для критики. В Испании консорциум частных компаний во главе с Администрацией железнодорожной инфраструктуры (ADIF) провел удачные тесты усовершенствованной конструкции раздвигающихся колесных пар, которая выдерживает нагрузку 25 т на ось, а это уже сопоставимо с возможностями традиционных товарных вагонов.

А теперь CRRC сообщил, что смог создать высокоскоростной поезд с возможностями Gauge Change. Если тесты подтвердят надежность конструкции, то технология автоматической смены стандарта колеи через десятилетия может стать обязательной для локомотивов и вагонов, работающих на трансграничных маршрутах. Перевозчики не упустят возможности нарастить темп и интенсивность трансграничных перевозок. Очевидно, что поначалу технология будет более востребована для пассажирских поездов. Грузовые операторы подтянутся чуть ­позже.
КОРОТКО
  • В мире существуют десятки стандартов ширины железнодорожной колеи. При этом в ряде стран применяется сразу два или даже три из них.
  • Китайский концерн CRRC представил прототип нового поезда, созданный на базе модели CHR-400-BF с технологией Gauge Change.
  • Обычная смена контейнеров на тележках занимает около двух часов, в то время как автоматическая система переключения колеи несколько минут.
  • В Испании ADIF провел удачные тесты усовершенствованной конструкции раздвигающихся колесных пар, которая выдерживает нагрузку 25 т на ось.