Современные экспрессы похожи на авиалайнеры. Длинный вытянутый нос, идеальная обтекаемость, ни одной лишней детали снаружи.
Это не просто дань моде. Когда поезд разгоняется до 300–400 км/ч, законы физики для него становятся такими же, как для самолета в небе или скоростного катера на воде.
Воздух на такой скорости превращается в плотную стену. Чтобы ее преодолеть, инженеры десятилетиями подсматривают идеи друг у друга.
От корабельных заклепок до крыльев
Обмен технологиями начался давно. Сначала технологию прочной клепки листов металла отработали на паровозных котлах и морских кораблях. Затем этот же метод помог родиться тяжелой авиации.
Сегодня маятник качнулся обратно. В России готовят высокоскоростную магистраль (ВСМ) между Москвой и Санкт-Петербургом. По ней пустят поезд нового поколения. Дорога займет чуть больше двух часов.
Чтобы этот состав поехал безопасно и тихо, РЖД запатентовали уже более 70 уникальных решений. И многие из них снова пригодятся и в авиации, и в космосе, и на флоте, сообщает РЖД.
Защитный «нос», который сминается как гармошка
Безопасность на гигантской скорости — задача номер один. При столкновении поезд не должен останавливаться мгновенно: пассажиры просто пострадают от перегрузки.
Инженеры придумали для носа поезда специальную крэш-систему (патент РФ №2863323). Внутри обтекателя спрятаны алюминиевые соты и стальные пластины.
- Алюминиевые шестиугольники складываются последовательно: сначала передние, затем задние.
- Удар гасится мягко и постепенно.
Похожие «сотовые» конструкции из легких сплавов используют в аэрокосмической отрасли. Теперь этот прочный щит бережет пассажиров на железной дороге.
Тишина на крыше: эллипс против урагана
Кажется, что поезд шумит колесами. Но на скорости под 400 км/ч главный источник грохота — это крыша, а точнее токоприемник (пантограф), который цепляется за провод.
Встречный поток воздуха пытается оторвать полоз от провода, создавая жуткий рев. Наши инженеры нашли простое решение: изменили форму каретки, которая держит контактную часть. Ее сделали овальной, в форме эллипса.
Округлая деталь рассекает воздух почти бесшумно и не дает ветру разорвать контакт. Принцип идеальной аэродинамики взяли у авиаторов, а выгоду ощутят пассажиры — в вагонах будет тихо.
Баланс на четверых: как распределить вес
В обычных поездах локомотив тянет все вагоны за собой. На сверхскоростях так делать нельзя: состав будет тяжелым, неустойчивым и начнет разбивать рельсы.
Конструкторы разработали особую связку из четырех вагонов (патент РФ №2847101):
- Два вагона делают моторными — они толкают состав вперед.
- В третий ставят тяжелый трансформатор, который питает оба мотора.
- В четвертый (крайний) прячут мощные тормозные резисторы.
Вся тяжелая начинка «размазана» по составу идеально поровну. Поезд уверенно стоит на рельсах, мгновенно разгоняется до 400 км/ч и быстро останавливается без риска сойти с путей.
Ранее «Городовой» рассказывал, что проект ВСМ начал обрастать реальными деталями.
