Давайте помечтаем

Поезда - Супер поезда

Невиданно быстро в истории планеты Земля растет и крепнет наша страна. Только вдумайтесь в эти цифры. За годы Советской власти в 20 раз увеличилась добыча угля и в 50 раз нефти. На первое место в мире вышли мы по производству стали, чугуна, строительных материалов. Но добыть, изготовить продукт — это лишь половина дела. Его необходимо доставить и как можно быстрее к месту потребления. Нуждаются в передвижении и люди, к тому же нужда эта с каждым годом растет больше и больше. Хотят они больше увидеть, узнать.
Здесь и должен «сказать свое слово» транспорт, ведь это его забота полностью и своевременно удовлетворять потребности народного хозяйства и населения в перевозках. А перевозки растут из года в год, и, чтобы справиться с ними, транспорт нашей страны должен идти вперед, становиться более мощным и совершенным. Это требование в полной мере относится и к железным дорогам, ведь они, как предполагают, в 1990 году должны будут перевозить каждый день более 12 миллионов тонн грузов и почти 12 миллионов пассажиров.
Какой же будет железнодорожная магистраль завтрашнего дня?
Это многопутные (3, а то и 4 пути), преимущественно электрифицированные линии с тяжелыми термически упрочненными рельсами, уложенными на железобетонные шпалы. Вдоль линий не тянутся привычные сегодня многочисленные провода, их надежно изолировали, собрали в один пучок — кабель, покрыли броней и уложили в землю. Нет и светофоров на перегонах. Все команды на локомотивы передают из центрального пункта.
Другими станут и сами электровозы и тепловозы. Внешне они, по-видимому, не очень изменятся, но станут значительно мощнее (в 1,5—2 раза), надежнее и удобнее. Преобразится и вагонный парк, больше станет восьмиосных полувагонов и цистерн, а деревянные кузова всех четырехосных полувагонов станут металлическими. Наряду с вагонами, специализированными для перевозки определенных грузов — угля и руды, зерна и сахара, цемента и минеральных удобрений, автомобилей и лесоматериалов — появятся и вагоны-универсалы, одинаково пригодные для перевозки самых разнообразных грузов.
А пассажирские вагоны? Они станут еще комфортабельнее. Обычные металлические рессоры дополнит пневматическая подвеска, которая будет поглощать все толчки. Ход вагонов станет плавным. Радиофон даст возможность пассажиру, не выходя из купе, по телефону поговорить с родными или знакомыми, в каком бы городе они ни находились. Современные средства отопления и кондиционирования воздуха позволят пассажирам «делать погоду» — повышать или понижать температуру у себя в купе по собственному желанию.
Придут на железные дороги и новые, более совершенные и надежные устройства автоматики, телемеханики и связи, появятся эффективные системы управления перевозками и технологическими процессами, работающие на базе ЭВМ и микропроцессорной техники.
Движением локомотивов, стрелочными переводами, горочными замедлителями, продажей билетов станут управлять микропроцессоры. Эти компактные электронные устройства, повинуясь командам центральной вычислительной машины, установят нужную скорость движения поезда, переведут стрелку по заданному маршруту, приведут в действие замедлитель, когда это нужно, и заставят его тормозить вагоны так, как это необходимо.
Появятся и новые путевые машины-автоматы. Оснащенные электронным оборудованием, они будут работать строго по заданной им программе.
Новая техника и мощный путь уже в ближайшее время позволят водить пассажирские поезда со скоростью 200—250, а грузовые—100 километров в час при массе состава 10—12 тысяч тонн.
...Грузовой поезд, отсчитывая километры, мчится по перегону. В кабине электровоза, несмотря на сорокаградусный мороз, тепло. В ней только машинист. Он внимательно смотрит на показания приборов, расположенных на пульте управления. Стрелка скоростемера остановилась на цифре 100, а ведь состав весит более 10 тысяч тонн. Не слышно столь привычного в прошлом стука колес. Они катятся по непрерывным стальным лентам: уложен бесстыковой путь. Тишину нарушают лишь негромкие щелчки — это работают электронные приборы «автомашиниста». Они принимают команды центральной ЭВМ, держат в своей «памяти» профиль пути, график движения, на основании которых задают скорость движения поезда. Человеку не надо напрягать зрение, чтобы разглядеть показания сигналов, не надо «ломать голову» над поисками наиболее выгодного режима ведения поезда, ему остается лишь контролировать работу механизмов.
Поезд приближается к станции. «Автомашинист» включает систему торможения, поезд плавно замедляет свой ход. А на станции для него уже приготовлен маршрут. Все стрелки переведены в нужное положение. Но сделали это не стрелочники и не дежурный по станции. Электрическая централизация, снабженная специальным устройством, при подходе поезда автоматически перевела стрелки и открыла сигнал. Путь свободен.
Поезд въехал на станцию и остановился на одном из путей парка приема. Локомотив, доставивший состав, отцепляется и уходит за другим составом или в депо. Тут же к составу подходит маневровый тепловоз. Сколько бы вы ни искали машиниста, вы не найдете его на тепловозе. Соединенный системой телеуправления с горочным постом локомотив точно выполняет все приказы в соответствии с программой, составленной ЭВМ.
Итак, состав надвигается на горку. Пройдет несколько минут, и вагоны, перевалив через ее вершину, покатятся вниз в сортировочный парк. Оператор внимательно следит за надвигаемым составом, контролирует работу приборов. Ему не надо беспокоиться о переводе стрелок, о торможении отцепов. Все это сделают автоматы. ЭВМ передала на станцию натурный лист, составила программу роспуска состава (сортировочный листок) и записала ее на магнитной ленте. Лента, на которой условным кодом записана программа роспуска состава, введена в специальный аппарат. Этот аппарат расшифровывает — «читает»—запись на ленте и передает приказы устройствам горочной автоматической централизации. ГАЦ в точности выполняет приказ и устанавливает для каждой группы вагонов нужный маршрут. Вагоны скатываются с горки с минимальными интервалами между ними.
На тормозных позициях лапы мощных замедлителей захватывают колеса вагонов и тормозят их. Работа замедлителей автоматизирована, ими управляет микропроцессорная система. Она определяет тип вагонов, скорость их движения, свободность путей подгорочного парка и, подсчитав и сопоставив полученные данные, приводит в действие замедлители.
Скатываются с горки вагоны, накапливаются на путях сортировочного парка. ЭВМ учитывает их и, как только на одном из путей накапливается достаточное для состава количество вагонов, «выдает» натурный лист. И не только «выдает», но и передает его на соседнюю сортировочную станцию. А там натурные листы на составы всех поездов, отправленных в ее адрес, принимает такая же ЭВМ, обрабатывает их и составляет план работы станции.
Только что рассказанное нами — не фантазия. Многое уже сегодня стало явью. Уже сегодня железнодорожники имеют умных, хороших помощников. Но это лишь первые шаги. Со временем отдельные звенья автоматизации объединятся и образуют единую систему управления железнодорожным транспортом. Все сведения о грузах и пассажирах будут поступать в единый центр. Здесь электронно-вычислительные машины, обладающие колоссальной памятью и фантастической скоростью «мышления», обработают их, примут необходимые решения — программу движения поездов.
Позже эта программа будет передаваться непосредственно на локомотивы-роботы, вождение поездов будет автоматизировано. Отпадет необходимость в натурных листах и сортировочных листках, накладных и других многочисленных бумагах. Все сведения на своем электромагнитном языке машина передаст машине, сохранит в своей «памяти» и выдаст по первому требованию человека — оператора. Именно человека, потому что как ни совершенна будет техника, главным в системе останется человек.
А изменятся ли сами железные дороги, их устройство? Как будут выглядеть рельсовые дороги будущего?
Наше время не зря называют временем высоких скоростей. Борьба за скорость ведется во всех областях техники, особенно транспортной. За последние годы «выросли крылья» у речных судов, и их скорость увеличилась в несколько раз, воздушные корабли перешагнули звуковой барьер. Ускорили свой «бег» и поезда, но не очень.
Дело в том, что имеющиеся локомотивы почти достигли «потолка», и какими бы мощными их ни делали, ожидать от них дальнейшего увеличения скорости бесполезно.
Объясняется это тем, что с ростом скорости уменьшается сцепление колес локомотива с рельсами. А чем меньше это сцепление, тем меньше масса состава, который может везти локомотив. Чтобы сцепление не уменьшалось, надо увеличивать массу локомотива, а это неэкономично, да и возможно только в определенных пределах. Как же быть? С одной стороны, нам нужны высокие скорости, а с другой — их невозможно получить при существующих локомотивах, сила тяги которых реализуется благодаря сцеплению колес с рельсами.
Неужели нельзя добиться значительного повышения скорости на железных дорогах? Можно. Но для этого надо избавиться от власти силы сцепления колес с рельсами, исключить ее влияние на рост скорости. Эту задачу помогают решать бесколесные поезда.
Еще несколько лет назад считали, что такими поездами будут поезда на воздушной подушке. Сильные струи сжатого воздуха, нагнетаемые через сопла в пространство между днищем и полотном, поднимают поезд над полотном, а винтовой или реактивный двигатель мчит его с большой скоростью вперед. Такой поезд скорее похож на гигантский самолет без крыльев, который парит в воздухе, не опираясь на рельсы, поддерживаемый воздушной подушкой. А раз так, то тяжелые стальные рельсы, рассчитанные на огромные нагрузки, не нужны, вместо них — пластмассовые полосы, которые успешно выполняют роль направляющих.
Но в последние годы конструкторская мысль стала отдавать предпочтение поездам на магнитном подвешивании. В них роль сжатого воздуха выполняют магниты, установленные на рельсовом полотне и вагонах. Для перемещения таких поездов применяются линейные электрические двигатели. Создаваемая ими магнитная волна захватывает поезд и увлекает вперед.
Поездам на магнитном подвешивании не нужны колеса, а следовательно, не нужны и буксы, рессоры, сложные передачи от двигателей к колесам, шпалы и привычные рельсы. А тот путь, по которому движутся такие поезда, практически не изнашивается и может служить вечно.
Даже трудно представить, какая экономия металла, средств на уход за подвижным составом, ремонт и содержание пути. Такие поезда смогут преодолевать очень крутые подъемы, а это значит сократятся земляные работы и, следовательно, уменьшится стоимость строительства железных дорог.
Всем хорош такой поезд. Но.. Избавившись от контакта с рельсом, он сохранил контакт с окружающей средой, с воздухом. И если в первом случае трение было «другом» скорости, то во втором — это «враг». И тем больше, чем выше скорость. Ведь даже сегодня при скоростях 150—200 километров в час на преодоление сопротивления воздуха локомотивы тратят почти 2/з своей мощности. А сколько же ее уйдет, если скорости возрастут до 500—600 километров в час?
Вот почему специалисты подумывают: а не поместить ли такой поезд в герметическую трубу, проложенную под землей между городами. Из трубы выкачают воздух, и поезд, который получил название «планетран», будет двигаться в разреженной атмосфере и ему «по плечу» станут скорости 15—20 тысяч километров в час.
Есть и другой вариант. Отказаться от двигателя вообще, а выкачать воздух в трубе с одной стороны и накачать с другой — и поезд мчится по трубе.
Это проекты будущего и на сегодняшний день кажутся фантастическими. Но ведь и космические полеты совсем недавно казались фантастикой.