Začiatkom 70. rokov dostali zamestnanci All-Union Research Institute of Carriage Building (VNIIV) a Yakovlev Design Bureau za úlohu vytvoriť domáci elektrický vlak schopný dosiahnuť rýchlosť 200 km/h. Pred začatím realizácie takéhoto ambiciózneho projektu v tej dobe však bolo potrebné dôkladne preštudovať všetky vlastnosti interakcie kolies vozňa s koľajnicami pri prevádzke vlaku pri tak vysokých rýchlostiach.
Experimentálne raketové auto
Pre účely experimentu bol vytvorený prúdový vlak, alebo skôr laboratórne auto poháňané leteckým motorom, ktorý je na ňom namontovaný. Takáto konštrukcia umožnila nielen dosiahnuť požadovanú rýchlosť, ale zároveň znížila riziko skreslenia spôsobeného hnacími kolesami, ktoré sú počas otáčania odpudzované od koľajníc.
Myšlienka vytvorenia vlaku s prúdovým motorom nebola originálna, keďže v 60-tych rokoch sa podobný experiment uskutočnil v USA a bol široko pokrytý svetovou tlačou. Skúsenosti amerických kolegov využil sovietskykonštruktérov, ktorí vykonávali všetky montážne práce v predajniach Kalinin (dnes Tver) Carriage Works. Práve tam vznikol prvý prúdový vlak ZSSR.
Jet Train
Je známe, že na vytvorenie potrebného laboratórneho vozňa sa pôvodne plánovalo navrhnúť špeciálnu lokomotívu, ktorá spĺňa všetky požiadavky na ňu. V priebehu začatých prác sa však rozhodlo ísť jednoduchšou cestou a na tento účel použiť bežný hlavný vozeň elektrického vlaku ER 22, ktorý vyrábali Rižské prepravné závody. Samozrejme, aby sa z prímestského vlaku stal prúdový vlak, bolo potrebné urobiť určité zmeny v jeho dizajne, no v každom prípade to bolo oveľa lacnejšie a rýchlejšie ako vytvorenie nového modelu.
Na základe skúseností amerických špecialistov uznali konštruktéri VNIIV a Yakovlev Design Bureau za účelné posilniť dva prúdové motory nad kabínou vodiča. V tomto prípade, podobne ako v prípade lokomotívy, stáli pred dilemou – majú navrhnúť niečo nové alebo použiť hotové motory používané v modernom letectve? Po dlhých diskusiách bola uprednostnená druhá možnosť.
Nový život pre vyradené motory
Zo všetkých vzoriek sprístupnených tvorcom prúdového vlaku boli vybrané dva vyradené motory z osobného lietadla Jak-40 (jeho fotografia je uvedená v článku), ktoré mali slúžiť miestnym leteckým spoločnostiam. Po vyčerpaní letových zdrojov boli oba motory vo výbornom stave amohol ešte slúžiť na zemi. Ich použitie bolo lacné a celkom rozumné.
V prípade úspešného experimentu s ich inštaláciou na prúdový vlak by sa dal vyriešiť ďalší pre národné hospodárstvo veľmi relevantný problém súvisiaci s ďalším využívaním vyradených leteckých motorov, ktoré nie sú vhodné pre letectvo, ale celkom vhodné pre pozemnú prevádzku. Ako povedal Leonid Brežnev v tých rokoch: „Ekonomika musí byť hospodárna.“
Jednoduché a inteligentné riešenie
V procese práce museli tvorcovia vlaku s prúdovým motorom vyriešiť veľmi dôležitý problém ─ ako dať hlavnému vozňu elektrického vlaku aerodynamické vlastnosti potrebné na vykonávanie vysokorýchlostných testov s jeho pomoc. Problémom bol jeho tvar, ktorý nebol navrhnutý tak, aby prekonal silný prichádzajúci prúd vzduchu. Aj v tomto prípade sa však našlo jednoduché a racionálne riešenie.
Tvorcovia projektu bez toho, aby zmenili štandardný dizajn auta, použili špeciálne podložky, ktoré pokryli jeho hlavu, chod a chvostové časti. Ich rozmery a tvar boli vypočítané v laboratóriu Moskovskej štátnej univerzity na základe údajov získaných ako výsledok experimentov, pri ktorých boli špeciálne vyrobené modely áut fúkané vo veternom tuneli.
Špicatý nos a tepelne odolná strecha
Po tom, čo inžinieri takto otestovali 15 experimentálnych modelov, sa im podarilo nájsť optimálny tvar, v ktorom sa hlavový vagón prúdového vlaku stal tým najefektívnejším. ATVýsledkom je, že jeho špicatá predná časť nie je ničím iným ako prekrytím namontovaným v prednej časti a vytvára podmienky, za ktorých sa vodiči pozerajú dopredu cez dvojité sklo kapotáže a kabíny.
Ďalšou dôležitou úlohou boli opatrenia zamerané na zamedzenie prehrievania strechy v dôsledku vystavenia prúdu horúcich plynov unikajúcich z prúdových motorov. Na tento účel boli na vrchu auta vystužené plechy zo žiaruvzdornej ocele, pod ktorými bola umiestnená tepelnoizolačná vrstva.
Konštrukčné úpravy auta
Okrem toho bol sovietsky prúdový vlak, alebo skôr experimentálny voz, napchaný všetkými druhmi zariadení, ktoré umožňovali nielen vykonávať merania potrebné počas experimentu, ale aj zaistiť bezpečnosť jeho pohybu na také vysoké rýchlosti. Sotva by bolo prehnané povedať, že žiadny z komponentov vozňa nezostal bez zodpovedajúceho prepracovania, pretože extrémne prevádzkové podmienky kladú špeciálne požiadavky na všetky systémy, predovšetkým na pojazd a brzdy.
Celá infraštruktúra najrýchlejšieho prúdového vlaku bola zmenená z viacerých technických dôvodov. Stačí povedať, že ak za normálnych podmienok motor poháňa kolesá, núti ich otáčať sa a vytláčaním zo železničnej trate pohybovať vlakom, potom pri použití prúdovej trakcie zohrávajú kolesá a koľajnice úlohu iba vodiacich prvkov. ktoré držia auto v danej trajektórii.
Problém s brzdami a bočnou stranou
Vzhľadom na to, že podľa výpočtov konštruktérov mali ich ratolesti dosahovať rýchlosť až 360 km/h, osobitnú pozornosť si zaslúžil brzdový systém, schopný v prípade potreby zastaviť rýchlo pretekárske auto. Z tohto dôvodu boli vyvinuté úplne nové modely kotúčových a magnetických koľajnicových bŕzd.
Pokiaľ ide o bočné vibrácie vozňa, ktoré sa nevyhnutne vyskytujú pri pohybe po železnici, dúfalo sa, že budú uhasené vďaka prúdu plynu vychádzajúceho z prúdového motora. V praxi boli tieto výpočty plne opodstatnené.
Dlho očakávaný debut
Konečne boli všetky prípravné práce dokončené a v máji 1971 bol na úseku moskovskej oblasti železnice Golutvin-Ozery testovaný prvý vlak v ZSSR s prúdovými motormi. V tom čase mal dĺžku 28 metrov a vlastnú hmotnosť 59,4 t. K tomu treba prirátať 4 tony ─ hmotnosť dvoch prúdových motorov a 7,2 tony ─ letecký petrolej, ktorý im slúžil ako palivo.
Počas prvej jazdy bola zaznamenaná rýchlosť 180 km/h ─ dosť vysoká na tie časy, ale ďaleko od vypočítaných 360 km/h. Dôvodom takéhoto neuspokojivého výsledku neboli technické nedostatky, ale veľké množstvo zakrivených úsekov trate, na ktorých bolo z pochopiteľných dôvodov potrebné spomaliť.
Vzhľad prvého domáceho prúdového vlaku bol však zaznamenaný v tlači ako významná udalosť. Nižšie v článkuje prezentovaná obálka populárneho časopisu „Technique of Youth“, ktorý mu venoval nadšený článok.
Ďalšie testy
Na odstránenie možných prekážok boli na priamom hlavnom úseku železnice Pridneprovskaja medzi stanicami Novomoskovsk a Dneprodzeržinsk vykonané nasledujúce testy, uskutočnené v období rokov 1971-1975. Práve tam vo februári 1972 prúdový vlak zo Sovietskeho zväzu vytvoril svetový rýchlostný rekord na železničnej trati s dĺžkou 1520 mm, a to 250 km/h. Dnes už tým nikoho neprekvapíte, no v tých rokoch bol takýto výsledok výnimočným úspechom.
Takýto vysoký výsledok nám umožnil dúfať, že v najbližších rokoch sa v krajine začne masová výroba vysokorýchlostných železničných vlakov poháňaných prúdovou trakciou. Inžinieri, ktorí sa podieľali na vytvorení prvej úspešne testovanej vzorky, boli pripravení začať s vývojom trojvozňového vysokorýchlostného vlaku. Ich sny sa však nikdy nenaplnili.
Trasy nevhodné pre rýchle vlaky
Je niekoľko dôvodov, prečo prúdové lokomotívy nevstúpili do sériovej výroby. Medzi nimi dôležitú úlohu zohrala zotrvačnosť a pomalosť sovietskeho ekonomického systému. Ale okrem toho existovali aj veľmi významné objektívne faktory, ktoré zabránili tejto inovácii.
Hlavnou prekážkou boli sovietske železnice, postavené v súlade s technickými požiadavkami,prezentované pred mnohými rokmi. Polomery zakrivenia na nich projektanti plánovali výlučne v súlade s topografickými podmienkami územia a väčšinou si pri ich prejazde vyžiadali zníženie rýchlosti na 80 km/h a nižšie. Na uvedenie vysokorýchlostných vlakov do prevádzky by bolo potrebné vybudovať nové trate, ktoré si vyžadujú značné kapitálové investície, alebo zjemniť okružie na starých, čo sa ukázalo ako neefektívne. Žiadna z týchto možností nebola v ZSSR uznaná ako sľubná.
Proudový vlak a jeho sprievodné problémy
Úspešné testovanie medzitým odhalilo množstvo problémov súvisiacich so železničnou infraštruktúrou. V tomto prípade hovoríme o otvorených nástupištiach staníc, ktorými sú vybavené všetky stanice v krajine bez výnimky. Vlak, ktorý sa okolo nich rúti rýchlosťou 250 km/h, dokáže vytvoriť vzdušnú vlnu, ktorá zmetie všetkých ľudí na nástupišti mihnutím oka. V súlade s tým je na zabezpečenie náležitej bezpečnosti potrebná ich rozsiahla modernizácia, ktorá si tiež vyžiada obrovské finančné prostriedky.
Medzi problémy patrila taká zdanlivá maličkosť ako štrk, ktorý zasypal všetky železničné trate v ZSSR. Vlak poháňaný prúdovým motorom, ktorý prechádzal stanicami a železničnými priecestiami, aerodynamický prúd, ktorý sa okolo neho vytvoril, nevyhnutne zdvihol do vzduchu obrovské množstvo tohto sypkého materiálu a zmenil jeho malé častice na akési črepiny. Existuje len jeden záver ─ pre prevádzku takýchto vlakov by bolo potrebné vybetónovať všetky železničné trate.
Koniec experimentu
Štúdie ukázali, že v 70. rokoch im väčšina železníc v Sovietskom zväze umožňovala vyvinúť maximálnu rýchlosť 140 km/h. Len v niektorých oblastiach sa dalo zvýšiť na 200 km/h bez zvýšenia stupňa rizika. Ďalšie zvýšenie rýchlosti vozového parku sa v tom čase považovalo za nevhodné, pretože si nevyhnutne vyžadovalo obrovské investície.
Čo sa týka najrýchlejšieho laboratórneho auta, po ukončení experimentov v roku 1975 bolo poslané do mesta Kalinin do výrobného závodu. Na základe výsledkov získaných v priebehu vykonaných prác boli vykonané príslušné konštrukčné zmeny v novom vývoji továrne, ako je lokomotíva RT 200 a elektrický vlak ER 200.
Smutná staroba
Splnilo svoje poslanie a nikto ho potom nepotreboval, auto lietadla bolo desať rokov v rôznych továrenských slepých uličkách, hrdzavelo a bolo rabované. Napokon, v polovici 80. rokov prišli podnikaví chlapci z miestneho výboru Komsomolu s nápadom urobiť z toho v tých rokoch módny videosalón, pričom na tento účel použili karosériu, ktorá vyzerala veľmi neobvykle s namontovanými motormi.
Skôr povedané, ako urobené. Opustený automobil bol vytiahnutý zo žumpy do továrne a zrekonštruovaný v súlade s jeho novým účelom. Vyhodili z nej všetku starú vypchávku a na uvoľnenú plochu nainštalovali videotechniku a miesta pre divákov. V bývalej kabíne vodiča av susednej predsieni bol zriadený bar. Aby toho nebolo málo, odstránili vonkajšiu hrdzu a natreli svoj tryskový video salón na modro a bielo.
Zdalo by sa, že jeho nový život sa začne, no do komerčných plánov komsomolcov sa vkradla nešťastná nezrovnalosť ─ nedokázali sa dohodnúť s miestnymi banditmi na prijateľnej výške provízie z výnosov. A opäť sa dlho trpiaci koč vrátil do slepej uličky, kde strávil ďalších 20 rokov a nakoniec sa zmenil na kôlňu na kolesách.
Spomenuli si naňho až v roku 2008, keď sa pripravovali na oslavu 110. výročia založenia závodu. Jeho aerodynamický a kedysi aerodynamický nos bol odrezaný, vyčistený, natretý a použitý na vytvorenie pamätnej steny inštalovanej v blízkosti vchodu do továrne. Jej fotografia dopĺňa náš článok.
