Вопрос «почему у метро каждый вагон моторный, а у электрички — только половина» сводится к разнице в условиях эксплуатации и требованиях к поездам.
1. Разные профили движения
-
Метро работает в режиме «старт–стоп»: каждые 1–2 минуты поезд должен быстро разогнаться и так же быстро затормозить.
-
Электричка идёт по более длинным перегоном (несколько километров между станциями), поэтому ей не так важно ускорение, а важнее крейсерская скорость.
2. Ограничения инфраструктуры
-
В метро максимальная нагрузка на ось — около 15 тонн, напряжение контактного рельса всего 825 В. Ставить большие тяжёлые двигатели нельзя, поэтому решили «размазать» мощность по всем вагонам — каждому дали свои моторы.
-
На железной дороге напряжение в 3 кВ (в 3–4 раза выше), допустимая масса на ось — до 23–25 тонн. Там можно поставить мощные тяговые двигатели на моторные вагоны, а прицепные оставить пустыми.
3. Торможение
-
Метро применяет реостатное и рекуперативное торможение: двигатели переходят в режим генераторов, энергия уходит в резисторы или сеть. Для этого нужны моторы на каждой оси, иначе эффективность резко падает. Это не только экономия колодок, но и чистота воздуха: пыль от тормозов в тоннелях была бы проблемой для пассажиров.
-
Электричка тормозит в основном колодками, потому что там воздух открытый, и износ не так критичен.
4. Ускорение
-
Среднее ускорение метро — до 1,2 м/с² (старые «Номерные»), чтобы уложиться в график.
-
Электрички дают всего 0,6 м/с², но им этого хватает: перегон длинный, время разгона некритично.
5. Эволюция
-
В 1930-х метро ещё имело прицепные вагоны, но с конца 1940-х перешло на «все моторные», чтобы компенсировать низкую мощность двигателей.
-
В 2000-х снова вернулись к частично прицепным — благодаря асинхронным приводам, которые компактнее и мощнее. Теперь омоторены не все вагоны, но эффективность осталась.
Вывод
В метро много моторов нужно для частых разгонов, рекуперативного торможения и плавности движения. На железной дороге хватает половины моторных вагонов, потому что выше напряжение, допустимая нагрузка на ось и нет такой нужды в резких ускорениях.