Дороги огнедышащего поезда: реактивный поезд

«Эта история началась в конце 1960-х — начале 1970-х, когда перед Калининским вагоностроительным заводом была поставлена задача разработать поезд, который мог бы двигаться со скоростью около 200 км/ч, — в основном для эксплуатации на маршруте Москва — Ленинград, — рассказывает И.С. Ермишкин. — Но прежде чем приступать к проектированию локомотива и вагонов, требовалось изучить взаимодействие рельса и колеса на высокой скорости, а также найти базовые конструктивные решения, которые могли бы воплотиться в поездах будущего. Так появилась идея создания скоростного вагона-лаборатории (СВЛ)».

Для простоты и чистоты эксперимента решили отказаться от колеса как движителя и пойти более простым путем, который был подсказан зарубежным опытом (о нем чуть позже). По предложению авиационного КБ А.С. Яковлева на вагон установили пару турбореактивных двигателей АИ-25 от самолета Як-40 с тягой 1500 кгс каждый. Чтобы ускорить работы, в качестве основы для лаборатории использовали серийный головной вагон от электропоезда ЭР22 на пневматической рессорной подвеске. При этом его носовая часть подверглась доработке, и c помощью специальной накладки ей была придана обтекаемая форма. Двигатели поместили над кабиной машиниста, а для того чтобы предохранить крышу от воздействия раскаленных газов, поставили защиту в виде экрана из жаропрочной стали. В салонной части СВЛ была устроена лаборатория с измерительными приборами. В ходе испытаний, которые проводились в основном на прямом участке Приднепровской железной дороги в 1971—1975 годах, поезд показал рекордную для колеи 1520 мм скорость 249 км/ч (по другим данным — 274 км/ч).

Однако ценность экспериментов с СВЛ не сводилась к выяснению пределов скоростных возможностей вагона. По итогам испытаний НИИ, занимавшиеся разработкой ходовой части для подвижного состава скоростных поездов, получили богатейший экспериментальный материал. Эти данные были вскоре использованы при проектировании поездов «Русская тройка» (ТВЗ) и ЭР-200 (Рижский вагоностроительный завод). ЭР-200 до недавнего времени (февраль 2009 года) эксплуатировался на линии Москва — Санкт-Петербург.

Так был ли реактивный двигатель лишь временным решением для сугубо исследовательских целей или ему прочили иное будущее? «Да, СВЛ использовался исключительно как лаборатория, — объясняет И.С. Ермишкин, — однако многие в глубине души верили, что однажды локомотивы на реактивной тяге смогут эксплуатироваться при перевозке пассажиров и грузов. Как известно, от этой идеи в итоге было решено отказаться. Почему? Появились достаточно компактные электрические двигатели, и с их помощью поезда могли уже развивать скорости, вполне подходящие для нужд высокоскоростных магистралей (тот же ЭР-200). При этом надо учитывать, что применение реактивного двигателя на железной дороге создает серьезные инженерные проблемы, требующие перестройки всей путевой инфраструктуры. В частности, путь должен быть полностью забетонирован — использование балластного слоя из гравия исключено, так как реактивная струя будет поднимать камни и пыль в воздух, а это чревато неприятными последствиями. Второй недостаток — высокий уровень шума, создаваемый реактивным двигателем. Одно из преимуществ поезда перед самолетом заключается, как известно, в том, что он приходит на вокзал, находящийся в жилой зоне, а аэропорты стараются строить вдали от населенных пунктов. Но реактивные поезда пришлось бы также удалять от жилищ, то есть создавать для них новые пути и вокзалы, откуда до городов и поселков пришлось бы добираться на автотранспорте».

При этом никто не считает СВЛ тупиковой ветвью конструкторской мысли. Каждая экспериментальная машина, даже не принятая в эксплуатацию, оставляла что-то полезное «в наследство» будущим конструкциям, и испытания реактивного вагона были закономерным этапом на пути создания надежных и безопасных пассажирских поездов.

В августе 2007 года курсировавший между Москвой и Петербургом «Невский экспресс» сошел с рельсов на скорости 180 км/ч после подрыва пути на маршруте следования поезда. Около 400 м экспресс «пересчитывал шпалы», гася огромную кинетическую энергию, затем четыре вагона перевернулись. При этом во время движения вагоны сохраняли целостность, не разбились даже внутривагонные продольные стеклянные перегородки. И главное — никто не погиб. Вагоны для «Невского экспресса» были созданы в конце 1990-х на ТВЗ, и, как считают на заводе, относительно благополучный исход крушения — во многом заслуга тех, кто проектировал подвижной состав, а также тех, на чей опыт конструкторы опирались.

В середине 1960-х американские железные дороги стали приходить в упадок, не выдерживая конкуренции как со все более доступной по цене пассажирской авиацией, так и с автомобильным транспортом, который вольготно себя чувствовал на быстро развивающейся сети шоссе interstate (то есть соединяющей штаты). В этой ситуации один из крупнейших американских перевозчиков — железнодорожная компания New York Central — решился на эксперимент, который в случае успеха позволил бы выложить перед колеблющимся пассажиром новый козырь — скорость! Летом 1966 года руководство компании поставило перед своим техническим центром в Кливленде, штат Огайо, задачу построить передвижную лабораторию для исследования возможности организации высокоскоростного движения на линиях New York Central. Для разработки и подготовки проекта его руководителю Дону Ветцелю устанавливались поистине «сталинские» сроки: он должен был уложиться всего в 45 дней!

Ветцелю было явно не привыкать к экстриму — все-таки за спиной была служба в Корпусе морской пехоты США, где он сумел получить к тому же лицензию пилота. Однако, спустившись с небес на землю и придя после армии на работу в железнодорожную компанию, Дон стал одним из последних в Америке инженеров, кому пришлось обслуживать паровозы. Встреча с прошлым, как оказалось, сулила прорыв в будущее. Теперь, 16 лет спустя, Ветцелю предстояло встать за рычаги управления локомотива доселе неизведанного типа. Как и советские конструкторы из ТВЗ и КБ Яковлева четыре года спустя, американцы решили использовать для своих скоростных экспериментов энергию реактивной струи.

В качестве базы для лаборатории М-497 выбрали дизельную автомотрису (самоходный вагон) модели Budd RDC3. Эту отъездившую уже 13 лет машину позаимствовали у компании Eastern и отбуксировали в Кливленд. Там ей на крышу установили два спаренных турбореактивных двигателя J-47−19. Изначально их разрабатывали для усиления тяговооруженности межконтинентального стратегического бомбардировщика B-36. Cамый большой в истории самолет на поршневых двигателях (их было по три на каждом крыле) в модификации B-36D получал еще по два реактивных с обеих сторон, превращаясь в десятимоторного монстра.

К середине 1960-х это чудо уже уступило место турбореактивному B-52, зато моторы от General Electric с отчасти выработанным ресурсом пришлись крайне кстати. Первоначально Ветцель решил поставить их над хвостовой частью вагона, но впоследствии доверился женскому чувству прекрасного. За обедом супруга инженера нарисовала эскиз, на котором реактивные двигатели стояли прямо над кабиной машиниста, и убедила мужа, что так вагон будет выглядеть намного лучше.

Из мотрисы убрали все пассажирские сидения и устроили во внутреннем помещении лабораторию, включавшую в себя около пяти десятков приборов, замеряющих скорость, напряжение материалов, температуру и множество других параметров. При этом никаких специальных изменений в конструкцию вагона не вносилось — рама, оси, тележки были унаследованы от пассажирского прототипа. Для испытаний оставалось найти прямой рельсовый путь достаточной длины, и выбор пал на линию Батлер — Страйкер, соединяющую штаты Индиана и Огайо. Первый этап испытаний шел в течение недели, после чего 23 июля 1966 года Дон Ветцель в компании президента New York Central Альфреда Перлмана запустил реактивные двигатели и разогнал M-497 до скорости 295,81 км/ч. Этот абсолютный рекорд для железных дорог США не превзойден и по сей день.

Однако никакого серьезного продолжения опыты с вагоном M-497, прозванным из-за своего необычного вида и окраски «черным жуком», не имели. Было на практике доказано, что высокоскоростное движение по прямым участкам обычных рельсовых путей возможно, но если New York Central и получила от этого какие-то выгоды, то они, скорее всего, находились в сфере рекламы и PR. Впрочем, возрождения железнодорожных перевозок в США все равно не случилось.

В наши дни интерес к оригинальным техническим свершениям прошлого загорелся вновь, да и 110-летний юбилей Тверского вагоностроительного завода пришелся очень кстати. СВЛ задумали превратить в своеобразный памятник. Видимо, решив, что восстанавливать весь вагон целиком хлопотно и малоинтересно (не забудем, что в основе его — обычный вагон «электрички»), руководство завода постановило вставить внутрь монументальной каменной рамы лишь хорошо отреставрированный обтекаемый нос с реактивными двигателями. Теперь памятник можно увидеть в небольшом сквере напротив комплекса ТВЗ.

Американцы же со своим M-497 поступили со свойственной им рациональностью. После окончания испытаний реактивные двигатели были демонтированы и впоследствии использованы в установке для очистки путей от снега. Автомотрису вернули хозяевам, и она продолжала возить пассажиров до 1984 года. Дальнейшие следы вагона потерялись. Так что, как это ни парадоксально, именно в бурных волнах нашей истории вещественную память об уникальных экспериментах на железной дороге пусть в урезанном виде, но все-таки удалось сохранить.