در اوایل دهه 1970، کارمندان مؤسسه تحقیقاتی تمام اتحادیه ساختمان سازی کالسکه (VNIIV) و دفتر طراحی یاکولف موظف شدند یک قطار الکتریکی داخلی بسازند که بتواند به سرعت 200 کیلومتر در ساعت برسد. با این حال، قبل از شروع اجرای چنین پروژه بلندپروازانه ای در آن زمان، لازم بود که تمام ویژگی های تعامل چرخ های کالسکه با ریل هنگام کار با قطار با چنین سرعت های بالایی به طور کامل مورد مطالعه قرار گیرد.
ماشین آزمایشی موشک
برای هدف آزمایش، یک قطار جت یا بهتر است بگوییم، یک ماشین آزمایشگاهی ساخته شد که توسط یک موتور هواپیما نصب شده روی آن رانده شد. چنین طراحی نه تنها امکان دستیابی به سرعت مورد نیاز را فراهم می کند، بلکه در عین حال خطر اعوجاج ناشی از چرخ های محرک را کاهش می دهد که در حین چرخش از ریل ها دفع می شوند.
ایده ایجاد قطار با موتور جت اصلی نبود، زیرا در دهه 60 آزمایش مشابهی در ایالات متحده انجام شد و به طور گسترده در مطبوعات جهان پوشش داده شد. شوروی از تجربه همکاران آمریکایی استفاده کردطراحانی که تمام کارهای مونتاژ را در مغازه های کالینین (اکنون Tver) Carriage Works انجام می دادند. در آنجا بود که اولین قطار جت اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد.
قطار جت
مشخص است که برای ایجاد ماشین آزمایشگاهی لازم، در ابتدا برنامه ریزی شده بود که یک لوکوموتیو ویژه طراحی شود که تمام الزامات آن را برآورده کند. اما در جریان کار شروع شده، تصمیم گرفته شد که مسیر آسان تری را طی کنیم و برای این منظور از سرکش معمولی قطار برقی ER 22 ساخت شرکت ریگا کریاژ ورکز استفاده کنیم. البته برای تبدیل قطار شهری به جت باید تغییرات خاصی در طراحی آن ایجاد می شد، اما در هر صورت بسیار ارزانتر و سریعتر از ایجاد یک مدل جدید بود.
بر اساس تجربه متخصصان آمریکایی، طراحان VNIIV و Yakovlev Design Bureau تقویت دو موتور جت بالای کابین راننده را مصلحت دیدند. در این مورد، مانند موضوع لوکوموتیو، آنها با یک دوراهی مواجه شدند - آیا چیزی جدید طراحی کنند یا از موتورهای آماده مورد استفاده در هوانوردی مدرن استفاده کنند؟ پس از بحث های طولانی، اولویت به گزینه دوم داده شد.
عمر جدید برای موتورهای از کار افتاده
از بین تمام نمونه هایی که در دسترس سازندگان قطار با موتور جت قرار گرفت، دو موتور از کار افتاده از هواپیمای مسافربری Yak-40 (عکس آن در مقاله ارائه شده است) که برای خدمت به خطوط هوایی محلی در نظر گرفته شده است، انتخاب شدند. با اتمام منابع پروازی خود، هر دو موتور در شرایط عالی قرار داشتند وهنوز می تواند روی زمین خدمت کند استفاده از آنها ارزان و کاملا معقول بود.
در صورت آزمایش موفقیت آمیز نصب آنها در قطار جت، مشکل بسیار مرتبط دیگری برای اقتصاد ملی می تواند حل شود، مربوط به استفاده بیشتر از موتورهای هواپیماهای از کار افتاده که برای هوانوردی مناسب نیستند، اما کاملاً مناسب هستند. مناسب برای عملیات زمینی همانطور که لئونید برژنف در آن سالها بیان کرد: "اقتصاد باید اقتصادی باشد."
یک راه حل ساده و هوشمند
در فرآیند کار، سازندگان قطار با موتور جت باید یک مشکل بسیار مهم را حل می کردند - اینکه چگونه به ماشین سر قطار برقی ویژگی های آیرودینامیکی لازم برای انجام آزمایش های سرعت بالا را بدهند. کمک آن مشکل شکل آن بود که برای غلبه بر جریان هوای قدرتمندی طراحی نشده بود. با این حال، در این مورد، یک راه حل ساده و منطقی نیز پیدا شد.
بدون تغییر در طراحی استاندارد خودرو، سازندگان پروژه از پدهای مخصوصی استفاده کردند که قسمت های سر، دویدن و دم آن را پوشانده بود. ابعاد و شکل آنها در آزمایشگاه دانشگاه دولتی مسکو بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده در نتیجه آزمایش‌هایی که در آن مدل‌های ماشین‌های مخصوص ساخته شده در یک تونل باد دمیده شدند، محاسبه شد.
دماغه نوک تیز و سقف مقاوم در برابر حرارت
پس از اینکه مهندسان 15 مدل آزمایشی را به این روش آزمایش کردند، موفق شدند شکل بهینه‌ای را پیدا کنند که در آن کابین سر یک قطار جت ساده‌ترین شکل را پیدا کرد. ATدر نتیجه دماغه نوک تیز آن چیزی نیست جز روکشی که در قسمت جلویی نصب شده و شرایطی را ایجاد می کند که در آن رانندگان از شیشه دوبل فیرینگ و کابین به جلو نگاه می کردند.
کار مهم دیگر اقداماتی با هدف جلوگیری از گرم شدن بیش از حد سقف در نتیجه قرار گرفتن در معرض جریان گازهای داغ خارج شده از موتورهای جت بود. برای این منظور، ورقه های فولادی مقاوم در برابر حرارت در بالای خودرو تقویت شد که در زیر آن یک لایه عایق حرارتی قرار داده شد.
اصلاحات سازنده خودرو
علاوه بر این، قطار جت شوروی، یا بهتر است بگوییم، ماشین آزمایشی، مملو از انواع تجهیزات بود که نه تنها امکان اندازه گیری های لازم را در طول آزمایش، بلکه برای اطمینان از ایمنی حرکت آن در چنین سرعت های بالایی به سختی می توان اغراق کرد که بگوییم هیچ یک از اجزای واگن بدون پالایش متناظر باقی نمانده است، زیرا شرایط عملیاتی شدید الزامات خاصی را بر همه سیستم ها، از جمله، اول از همه، دنده و ترمزها تحمیل می کند.
کل زیرساخت سریع ترین قطار جت به دلایل فنی تغییر کرده است. کافی است بگوییم که اگر در شرایط عادی، موتور چرخ‌ها را به حرکت درآورد و آنها را مجبور به چرخش کند و با بیرون راندن از مسیر راه‌آهن، قطار را به حرکت درآورد، در آن صورت هنگام استفاده از کشش جت، چرخ‌ها و ریل‌ها تنها نقش عناصر راهنما را ایفا می‌کنند. که ماشین را در یک مسیر مشخص نگه می دارد.
مشکل ترمز و پهلو
با توجه به اینکه طبق محاسبات طراحان، فرزندان آنها باید به سرعت تا 360 کیلومتر در ساعت می رسیدند، سیستم ترمز سزاوار توجه ویژه بود و در صورت لزوم می توانست یک ماشین مسابقه سریع را متوقف کند. به همین دلیل، مدل های کاملاً جدیدی از ترمزهای ریلی دیسکی و مغناطیسی ساخته شده است.
در مورد ارتعاشات جانبی خودرو، که به ناچار هنگام حرکت در راه آهن رخ می دهد، امید می رفت که به لطف جت گازی که از موتور جت خارج می شود، خاموش شوند. در عمل، این محاسبات کاملاً موجه بودند.
اولین مورد انتظار
سرانجام، تمام کارهای مقدماتی به پایان رسید و در ماه مه 1971، در بخش مسکو از راه آهن Golutvin-Ozery، اولین قطار در اتحاد جماهیر شوروی با موتورهای جت آزمایش شد. در آن زمان طول آن 28 متر و وزن مرده آن 59.4 تن بود.به این مقدار باید 4 تن وزن دو موتور جت و 7.2 تن نفت سفید هوانوردی که سوخت آن ها بود اضافه کرد.
در طول اولین سفر، سرعت 180 کیلومتر در ساعت ثبت شد - برای آن زمان ها بسیار بالا بود، اما با 360 کیلومتر در ساعت محاسبه شده فاصله داشت. دلیل چنین نتیجه نامطلوبی، کاستی های فنی نبود، بلکه تعداد زیادی از بخش های منحنی پیست بود که به دلایل واضح، لازم بود سرعت آن کاهش یابد.
با این وجود، ظهور اولین قطار جت داخلی در مطبوعات به عنوان یک رویداد مهم مورد توجه قرار گرفت. در زیر در مقالهجلد مجله پرمخاطب «تکنیک جوانی» ارائه شده است که مقاله ای پرشور را به وی اختصاص داده است.
آزمون های بیشتر
برای از بین بردن موانع احتمالی، آزمایش‌های زیر که در دوره 1971-1975 انجام شد، در بخش اصلی مستقیم راه‌آهن Pridneprovskaya بین ایستگاه‌های Novomoskovsk و Dneprodzerzhinsk انجام شد. در آنجا بود که در فوریه 1972 یک قطار جت از اتحاد جماهیر شوروی رکورد سرعت جهانی را در مسیر راه آهن 1520 میلی متری به میزان 250 کیلومتر در ساعت ثبت کرد. امروز هیچ کس را با این کار شگفت زده نخواهید کرد، اما در آن سال ها چنین نتیجه ای یک دستاورد برجسته بود.
چنین نتیجه بالایی به ما این امکان را داد که امیدوار باشیم در سالهای آینده کشور شروع به تولید انبوه قطارهای ریلی پرسرعت با موتور جت کند. مهندسان درگیر در ایجاد اولین نمونه آزمایش شده با موفقیت آماده بودند تا توسعه قطار سریع السیر سه واگنی را آغاز کنند. با این حال، رویاهای آنها هرگز محقق نشدند.
مسیرهای نامناسب برای قطارهای سریع
دلایل متعددی وجود دارد که چرا لوکوموتیوهای توربوجت وارد تولید انبوه نشده اند. در این میان، اینرسی و سستی نظام اقتصادی شوروی نقش مهمی ایفا کرد. اما علاوه بر این، عوامل عینی بسیار مهمی نیز وجود داشت که مانع از این نوآوری شد.
مهمترین مانع راه آهن شوروی بود که مطابق با الزامات فنی ساخته شد.سالها پیش ارائه شده است. شعاع انحنای روی آنها توسط طراحان صرفاً مطابق با شرایط توپوگرافی منطقه برنامه ریزی شده بود و در بیشتر موارد در حین عبور آنها نیاز به کاهش سرعت به 80 کیلومتر در ساعت و کمتر بود. برای راه اندازی قطارهای سریع السیر، لازم است ریل های جدیدی ساخته شود که نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی داشته باشد، یا دور زدن قطارهای قدیمی را که به عنوان ناکارآمد شناخته شده اند، نرم کند. هیچ یک از این گزینه ها در اتحاد جماهیر شوروی امیدوارکننده شناخته نشد.
قطار جت و مشکلات همراه آن
با موفقیت آزمایش شد و در عین حال تعدادی از مشکلات مربوط به زیرساخت راه آهن را نشان داد. در این مورد صحبت از سکوهای ایستگاه باز است که بدون استثنا به تمامی ایستگاه های کشور مجهز هستند. قطاری که با سرعت 250 کیلومتر در ساعت از کنار آنها می گذرد می تواند موجی هوایی ایجاد کند که در یک چشم به هم زدن همه افراد روی سکو را با خود می برد. بر این اساس، برای اطمینان از امنیت مناسب، به نوسازی گسترده آنها نیاز است که به بودجه های هنگفتی نیز نیاز دارد.
در میان مشکلات، یک چیز به ظاهر کوچک مانند شن بود که تمام خطوط راه آهن اتحاد جماهیر شوروی را پوشانده بود. یک قطار با موتور جت که از ایستگاه‌ها و گذرگاه‌های راه‌آهن عبور می‌کرد، جریان آیرودینامیکی شکل گرفته در اطراف آن به ناچار مقدار زیادی از این مواد فله را به هوا برد و ذرات کوچک آن را به نوعی ترکش تبدیل کرد. تنها یک نتیجه وجود دارد: برای بهره برداری از چنین قطارهایی، تمام خطوط راه آهن باید بتن ریزی شوند.
پایان آزمایش
مطالعات نشان داده است که در دهه ۷۰، بیشتر راه‌آهن‌های اتحاد جماهیر شوروی به آنها اجازه می‌داد تا حداکثر سرعت ۱۴۰ کیلومتر در ساعت را توسعه دهند. فقط در برخی مناطق می توان آن را به 200 کیلومتر در ساعت افزایش داد بدون اینکه درجه خطر افزایش یابد. بنابراین، افزایش بیشتر در سرعت حمل و نقل نورد در آن زمان به عنوان نامناسب شناخته شد، زیرا به ناچار سرمایه گذاری های عظیمی را نیاز داشت.
در مورد سریعترین ماشین آزمایشگاهی، پس از اتمام آزمایشات در سال 1975، به شهر کالینین به کارخانه تولید فرستاده شد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده در طول کار انجام شده، تغییرات طراحی مناسبی در پیشرفت‌های جدید کارخانه‌ای مانند لوکوموتیو RT 200 و قطار الکتریکی ER 200 ایجاد شد.
پیری غمگین
ماموریت خود را به انجام رساند و بعد از آن هیچکس نیازی نداشت، ماشین هواپیما ده سال در بن بست های مختلف کارخانه بود، زنگ زد و غارت شد. سرانجام، در اواسط دهه 80، افراد مبتکر کمیته محلی Komsomol به این فکر افتادند که آن را به یک سالن ویدیویی شیک در آن سال ها تبدیل کنند و برای این منظور از بدنه ای استفاده کردند که با موتورهای نصب شده روی آن بسیار غیرعادی به نظر می رسید.
زودتر گفته شد. خودروی رها شده از کاروان به کف کارخانه کشیده شد و مطابق با هدف جدید خود بازسازی شد. تمام قیمه های قدیمی از آن بیرون ریخته شد و تجهیزات فیلمبرداری و مکان هایی برای تماشاگران در محوطه خالی نصب شد. در کابین راننده سابق ومیله ای در دهلیز مجاور آن نصب شده بود. برای تکمیل آن، آنها زنگ بیرونی را از بین بردند و سالن فیلم جت خود را آبی و سفید کردند.
به نظر می رسد که زندگی جدید او آغاز خواهد شد، اما یک تناقض تاسف بار در برنامه های تجاری اعضای کومسومول رخنه کرد - آنها نتوانستند با راهزنان محلی در مورد مقدار قابل قبولی از عواید به توافق برسند. و دوباره کالسکه رنج کشیده به بن بست خود بازگشت، جایی که 20 سال دیگر را سپری کرد و سرانجام به سوله ای روی چرخ ها تبدیل شد.
او را فقط در سال 2008 به یاد آورد، زمانی که آنها در حال آماده شدن برای جشن گرفتن 110 سالگرد این گیاه بودند. دماغه ساده و آئرودینامیکی آن بریده شد، تمیز شد، رنگ شد و برای ایجاد یک دیوار یادبود نصب شده در نزدیکی ورودی کارخانه استفاده شد. عکس او مقاله ما را کامل می کند.
