Експериментальний вагон-ракета
З метою проведення експерименту і був створений реактивний поїзд, а точніше сказати, вагон-лабораторія, що приводиться в рух укріпленим на ньому авіаційним двигуном. Подібна конструкція не тільки дозволяла досягти необхідної швидкості, але при цьому знижувала ризик спотворень, що вносяться приводними колесами, в процесі обертання отталкивающимися від рейок.Ідея створення поїзда з реактивним двигуном не була оригінальною, оскільки в 60-ті роки подібний експеримент проводився в США і широко висвітлювався у світовій пресі. Досвід американських колег був використаний радянськими конструкторами, виконували всі складальні роботи в цехах Калінінського (нині Тверського) вагонобудівного заводу. Саме там і був створений перший реактивний поїзд СРСР.
Електричка з реактивним двигуном
Відомо, що для створення необхідного вагона-лабораторії спочатку планувалося сконструювати спеціальний локомотив, який відповідає всім пропонованим до нього вимогам. Але в ході розпочатих робіт було вирішено піти по більш легкому шляху і з цією метою використати звичайний головний вагон електропоїзда ЕР 22 випускається Ризьким вагонобудівним заводом. Зрозуміло, для того щоб перетворити приміську електричку в реактивний поїзд, потрібно внести в її конструкцію певні зміни, але це в будь-якому випадку було набагато дешевше і швидше, ніж створювати нову модель.Взявши за основу досвід американських фахівців, конструктори ВНИИВ і КБ Яковлєва визнали доцільним зміцнити над кабіною машиністів два реактивних двигуна. В даному випадку, як і в питанні з локомотивом, перед ними постала дилема - конструювати щось нове або використовувати вже готові двигуни, вживані в сучасній авіації? Після тривалих дискусій перевага була віддана другому варіанту.
Нове життя списаних двигунів
З усіх зразків, наданих у розпорядження творців поїзда на реактивній тязі, були обрані два списаних мотора від пасажирського літака ЯК-40 (його фото представлено в статті), призначеного для обслуговування місцевих авіаліній. Вичерпавши свій льотний ресурс, обидва двигуна перебували в чудовому стані і ще цілком могли послужити на землі. Їх використання було недорогим і цілком розумним рішенням.
Просте і розумне рішення
У процесі роботи творцям поїзда з реактивним двигуном належало вирішити дуже важливе завдання - як надати головного вагону електрички аеродинамічні властивості, необхідні для проведення з його допомогою високошвидкісних випробувань. Проблема полягала в його формі, не розрахованої на подолання потужного зустрічного потоку повітря. Однак і в даному випадку було знайдено просте і раціональне рішення. Не змінюючи стандартну конструкцію вагона, творці проекту використовували спеціальні накладки, які прикривали головний, ходову і хвостову його частини. Їх розміри і форма були розраховані в лабораторії МДУ на основі даних, отриманих в результаті дослідів, при яких спеціально виготовлені моделі вагона обдувались в аеродинамічній трубі.Загострений ніс і жароміцний дах
Після того, як інженери протестували таким чином 15 експериментальних моделей, їм вдалося знайти ту оптимальну форму, при якій головний вагон реактивного поїзда ставав найбільш обтічним. В результаті його загострений ніс є не більш ніж накладкою, змонтованої в лобовій частині і створювала умови, при яких машиністи дивилися вперед через подвійне скло - обтічника і кабіни. Ще однією важливою задачею були заходи, спрямовані на запобігання перегріву даху в внаслідок впливу на неї потоку розпечених газів, що вириваються з реактивних двигунів. З цією метою поверх вагона були укріплені листи жароміцної сталі, під якими розміщувався термоізоляційний шар.
Конструктивні доробки вагона
Крім того, радянський реактивний поїзд, а точніше, експериментальний вагон, був начинений різноманітною апаратурою, що дозволяла не тільки виробляти необхідні в ході експерименту виміри, але і забезпечувати безпеку руху при настільки високих швидкостях. Навряд чи буде перебільшенням сказати, що без відповідної доробки не залишився жоден з вузлів вагона, оскільки екстремальні умови експлуатації пред'являють особливі вимоги до всіх систем, включаючи в першу чергу ходову частину і гальма.Вся інфраструктура найшвидшого - реактивного - поїзда, була змінена в силу цілого ряду технічних причин. Досить сказати, що якщо при звичайних умовах двигун приводить в рух колеса, змушуючи їх обертатися і, відштовхуючись від залізничного полотна, переміщати складу, то при використанні реактивної тяги, коліс і рейок відводиться роль лише напрямних елементів, утримують вагон в рамках заданої траєкторії.
Гальма і проблема бічних коливань
Враховуючи, що, за розрахунками конструкторів, їх дітище повинно було розвивати швидкість до 360 км/год, особливої уваги заслуговувала гальмівна система, здатна при необхідності зупинити стрімко мчить вагон. З цієї причини були розроблені цілком нові зразки дискових і магнітно-рейкових гальмівних механізмів. Що ж стосується бічних коливань вагону, що неминуче виникають при русі по залізниці, то їх сподівалися погасити завдяки газової струменя, що виходить від реактивного двигуна. На практиці ці розрахунки повністю виправдалися.
Довгоочікуваний дебют
Нарешті, всі підготовчі роботи було завершені, і в травні 1971 року на підмосковному ділянці залізниці Голутвін - Озери перший в СРСР поїзд з реактивними двигунами пройшов випробування. На той момент він мав довжину 28 метрів і власний вагу 594 т. До цього слід додати 4 т - вага двох реактивних двигунів, і 72 т - авіаційного гасу, що служив для них паливом. Під час першої поїздки була зафіксована швидкість 180 км/год - досить висока по тим часам, але далека від розрахункових 360 км/год. Причина такого незадовільного результату полягала не в технічні недоробки, а у великій кількості вигнутих ділянок дороги, на яких, за цілком зрозумілих причин, доводилося скидати швидкість. Тим не менш поява першого вітчизняного реактивного поїзда було відзначено у пресі як знаменна подія. Нижче в статті представлена обкладинка популярного журналу «Техніка молоді», присвятив йому захоплену статтю.Подальші випробування
Щоб усунути можливі перешкоди, такі тести, які проводилися в період 1971-1975 рр., здійснювалися на прямому магістральному ділянці колії Придніпровської залізниці між станціями Новомосковськ і Дніпродзержинськ. Саме там у лютому 1972 року реактивний поїзд з Радянського Союзу поставив світовий рекорд швидкості руху по залізничній колії шириною 1520 мм, що становить 250 км/год. Сьогодні цим нікого не здивуєш, але в ті роки подібний результат був видатним досягненням.
Шляхи, непридатні для швидкісних потягів
Причин, за якими локомотиви з турбореактивного тягою не увійшли в масове виробництво, кілька. Серед них важливу роль зіграла інертність і неповороткість радянської господарської системи. Але, крім цього, були і досить істотні об'єктивні фактори, воспрепятствовавшие даному нововведенню. Основною перешкодою виявилися радянські залізниці, побудовані у відповідності з технічними вимогами, предъявлявшимися багато років тому. Радіуси заокруглення на них намічалися проектувальниками виключно у відповідності з топографічними умовами місцевості і в більшості при їх проходженні вимагали зниження швидкості до 80 км/год і нижче. Щоб ввести в експлуатацію високошвидкісні потяги, довелося б будувати нові шляхи, що вимагають значних капіталовкладень, або пом'якшувати заокруглення на старих, що визнавалося малоефективним. Жоден з цих варіантів не був визнаний перспективним у СРСР.Реактивний поїзд і супутні йому проблеми
Успішно пройшли випробування виявили між тим ряд проблем, пов'язаних з залізничною інфраструктурою. Мова в даному випадку йде про відкриті станційних платформах, якими обладнані всі без винятку вокзали країни. Поїзд, що проноситься повз них зі швидкістю 250 км/год, здатний створити повітряну хвилю, яка в мить ока змете всіх знаходяться на пероні людей. Відповідно, для забезпечення належної безпеки потрібно їх повсюдна модернізація, що також потребуватиме величезних коштів. В числі проблем виявилася така, здавалося б, дрібниця, як гравій, яким покривалися всі залізничні колії в СРСР. Поїзд на реактивній тязі, проїжджаючи повз станцій та залізничних переїздів, що утворився навколо нього аеродинамічним потоком неминуче піднімав у повітря величезна кількість цього сипучого матеріалу, перетворивши його дрібні частинки в подобу шрапнелі. Висновок один - для експлуатації таких складів довелося б бетонувати всі залізничні шляхи.
Завершення експерименту
Проведені дослідження показали, що у 70-ті роки більшість залізниць Радянського Союзу дозволяло розвивати на них граничну швидкість 140 км/год. Лише на окремих ділянках вона могла бути збільшена до 200 км/год без підвищення ступеня ризику. Таким чином, подальше нарощування швидкостей руху рухомих складів було визнано на той момент недоцільним, оскільки неминуче потребувало величезних капіталовкладень. Що ж стосується самого швидкісного вагона-лабораторії, то по завершенні експериментів у 1975 році він був відправлений у місто Калінін на завод-виготовлювач. На підставі результатів, отриманих в ході проведених робіт, були внесені відповідні конструктивні зміни в нові заводські розробки, такі як локомотив РТ 200 і електропоїзд ЕР 200.Сумна старість
Виконав свою місію і нікому не потрібний, вагон-літак протягом десяти років перебував у різних заводських тупиках, іржавіючи і піддавався розграбуванню. Нарешті, в середині 80-х заповзятливим хлопцям з місцевого комітету комсомолу прийшла в голову ідея зробити з нього модний в ті роки відеосалон, використовуючи для цієї мети кузов, виглядав досить незвично з встановленими на ньому двигунами. Сказано - зроблено. Покинутий вагон перетягли з відстійника в заводський цех і реконструювали у відповідності з його новим призначенням. Всю колишню начинку з нього викинули і на площі, що звільнилася встановили відеообладнання і місця для глядачів. У колишньої кабіні машиніста та прилеглому до неї тамбурі влаштували бар. В довершення всього видалили зовнішню іржу і погляд свій реактивний відеосалон в біло-блакитні тони.