6-осные полувагоны не сдадутся 8-осным. Эксперименты РЖД пригодятся на будущее

Опубликовано 04 октября 2021

Владимир Путин летом утвердил перечень поручений по вопросам развития железнодорожной инфраструктуры Байкало-Амурской и Транссибирской магистралей. Одним из пунктов было поручение правительству, РЖД и Совету потребителей разработать стандарты, обеспечивающие перевозку в восточном направлении грузов с использованием отечественных инновационных вагонов, и прежде всего, конечно же, это касается перевозки угля, который сегодня является королём Транссиба.

Как стало известно vgudok.com, по итогам президентского наказа в РЖД уже не в первый раз вспомнили про некогда существовавшие в СССР восьмиосные вагоны. Совместно с ФГК монополия планирует изучить вопрос разработки и производства таких вагонов, их возможной эксплуатации и строительства необходимой инфраструктуры для них.

Забытое старое

Восьмиосный подвижной состав начал создаваться в Советском Союзе полвека назад. Как рассказывал один из их разработчиков, профессор кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» МИИТа Виктор Филиппов, как и в современной России, в 60-х годах прошлого столетия руководством страны перед инженерами была поставлена задача увеличения провозной способности сети железных дорог. При существующей инфраструктуре, рассчитанной под определённую длину поезда и на осевую нагрузку 22 т на ось, решить эту задачу можно было лишь путём удлинения кузова вагона.

Ученые МИИТа разработали такие вагоны и в середине 70-х их начали выпускать небольшими партиями, в том числе на «Уралвагонзаводе» (модель 12-508). Всего было выпущено около 2,5 тыс. восьмиосных полувагонов, которые были задействованы на перевозке угля и руды в Донбассе и Казахстане. Грузоподъёмность таких вагонов достигала 125 т. Но по стечению ряда обстоятельств, и ключевое из них — высокая трудозатратность производства и технические сложности в эксплуатации, восьмиосные полувагоны не закрепились в использовании на отечественных железных дорогах и были сняты с производства, технологии их изготовления к настоящему времени утрачены.


Восьмиосный полувагон грузоподъёмностью 125 т, созданный УВЗ в содружестве с МИИТ, имеет кузов объёмом 140,3 м куб.,
состоящий из 2 боковых стен, двух торцовых дверей и плоского пола, образованного рамой и 22 крышками разгрузочных люков
 

К слову, в начале 2000-х годов на фоне растущих объёмов добычи угля и дальности его перевозки, тема возврата к восьмиосным полувагонам на Восточном полигоне прозвучала вновь. Но, по мнению большинства участников рынка, в том числе и представителей вагонного хозяйства РЖД, с внедрением такого спецсостава на сеть возникнет больше проблем и технически нерешаемых вопросов. Здесь и полное отсутствие ремонтной базы,и необходимость масштабной реконструкции вагоноремонтных депо для обслуживания восьмиосных вагонов. Использование крупнотоннажных вагонов невозможно без реконструкции выгрузочных мощностей, а ни один вагоноопрокидыватель в портах не рассчитан на приём восьмиосников.

Разработка восьмиосных вагонов в принципе возможна.

Проведённые отраслевым институтом после 2014 года комплексные динамические испытания также подтвердили ряд существующих проблем внедрения восьмиосных вагонов. Существующие мосты, конструкция земляного полотна в условиях повышенной погонной нагрузки требуют значительного снижения скорости движения по сравнению с четырёхосными вагонами. Полученные в ходе испытаний ходовые качества подтвердили возможность безопасной эксплуатации восьмиосных вагонов с осевой нагрузкой не более паспортного значения 21,1 тс и сниженной конструкционной скоростью 100 км/ч. А этот фактор уже оказывает непосредственное влияние на экономическую эффективность использования восьмиосных вагонов.

 
Готовая к внедрению современная техника

Разработка восьмиосных вагонов в принципе возможна. Для этого в первую очередь необходима разработка новых конструкций четырёхосных тележек с конструкционной скоростью до 120 км/ч с учётом имеющегося опыта эксплуатации, новых требований к прочности, безопасности боковых рам по изломам, динамическим характеристикам и новым стандартам пониженного воздействия на железнодорожный путь. Конструкция кузовов восьмиосных вагонов должна обеспечивать увеличение осевой нагрузки не менее чем до 25 тс для получения положительного экономического эффекта от их применения, при этом погонная нагрузка поднимется свыше 9,8 тонн на метр.

Таким образом, подготовка к коммерческому выпуску восьмиосных вагонов — это комплексная задача для вагоностроителей, которая должна включать в себя разработку тележек и их компонентов, кузовов, тормозного и автосцепного оборудования, проведение полного комплекса испытаний и сертификации, а также подготовку и освоение технологии для их серийного выпуска, проведение подконтрольной эксплуатации, подготовку и освоение технологии ремонта. Это существенные усилия и затраты ресурсов со сроком не менее 5–10 лет.

Существенные комплексные усилия и затраты ресурсов потребуются и от РЖД, грузоотправителей/грузополучателей и операторских компаний. Инфраструктура РЖД и примыкающая инфраструктура железнодорожного пути грузоотправителей и грузополучателей потребует обследования и модернизации для пропуска погонной нагрузки свыше 9,8 тонн на метр, для обеспечения взвешивания, погрузки и разгрузки. Масса поездов при типовой длине может достигнуть 9700 тонн, что потребует разработки режимов вождения тяжеловесных поездов из восьмиосных вагонов и проверки их при подконтрольной эксплуатации, что вместе с подготовкой и подконтрольной эксплуатацией инфраструктуры по экспертной оценке может занять десятилетие. Кроме того, возникает вопрос тяги для таких сверхсоставов.

В настоящий момент на рынке есть сертифицированные и уже готовые к использованию на сети шестиосные полувагоны сочленённого типа. В ОВК освоено производство полувагона с глухим кузовом (модель 12-6877, грузоподъёмность 117 т) и с пониженным уровнем пола и полувагона с разгрузочными люками (модель 12-6877-02, грузоподъёмность 114,5 т) с осевой нагрузкой 25 тс. Как пояснил представитель производителя, у шестиосных полувагонов с узлом сочленения статическая погонная нагрузка увеличена почти до 24% по сравнению с четырёхосными вагонами, что позволяет увеличить массу грузового поезда и перевозимого груза до 27% при стандартной длине 71 условный вагон.

Эти параметры превышают аналогичные значения для восьмиосных вагонов. Снижение потребного парка вагонов и количества автосцепных устройств в поезде по сравнению с четырёхосниками способствует сокращению затрат на техническое обслуживание и ремонт вагонов, а также уменьшению удельной стоимости перевозки груза.Сниженный до 20% коэффициент тары позволяет до 3,3% увеличить массу перевозимого груза при сохранении стандартной массы грузового поезда 7100 т.

Ограничений для эксплуатации вагонов сочленённого типа по погонной и осевой нагрузке на сети РЖД нет.


Полувагоны совместимы с инфраструктурой и могут разгружаться на всех современных типах вагоноопрокидывателей — тандемных, ВРС-125 и 134, распускаться с сортировочных горок, вписываться в кривые малых радиусов (длина вагона не более 19,6 м), проходить потележечное взвешивание (применяются обычные двухосные тележки). Полувагоны сочленённого типа проходили ходовые испытания на полигоне ст. Майкоп — ст. Белореченская СКЖД при различных погодных условиях и при разном техническом состоянии пути. Также проведена оценка воздействия сочленённых вагонов на путь, в том числе при прохождении кривых участков малого радиуса. Их результаты показали соответствие требованиям ГОСТ и подтвердили конструкционную скорость вагонов 120 км/ч и безопасность движения экипажей в прямых и кривых участках пути.

«Предлагаемые ОВК сочленённые вагоны действительно могут быть эффективнее 8-осных вагонов 12-508. Для достижения 8-осными вагонами такой же эффективности необходимо повысить осевую нагрузку до 24 тс без увеличения коэффициента. Такая разработка требует затрат существенного времени и средств. В то время как вагоны 12-6877 уже прошли сертификацию. Внедрение сочленённых вагонов позволяют снять многие ограничения по технологии обработки грузов и организации перевозок, которые возникали при эксплуатации 8-осных вагонов», — поясняет начальник отдела испытаний ООО «Испытательный центр взаимодействия экипажа и пути железных дорог», доктор технических наук Михаил Левинзон.

Эксперты считают, что ранее разработанные восьмиосные вагоны не могут эффективно и безопасно эксплуатироваться на Восточном полигоне по целому ряду причин. С учётом их негативного опыта эксплуатации нужно разрабатывать новые восьмиосные вагоны и тележки с увеличенной осевой нагрузкой 24-25 тс, но процесс теоретических и экспериментальных исследований займёт порядка 10 лет. Аналогичный эффект по повышению эффективности перевозок на существующей инфраструктуре может быть достигнут применением шестиосных вагонов сочленённого типа. Что в принципе не отменяет взгляда в более далёкое будущее, где найдётся место и восьмиосникам.

Ниже представлена сравнительная таблица с характеристиками шестиосного и восьмиосного вагонов

Параметр

Модель 12-6877-02

Модель 12-508

Грузоподъемность, т

114,5

125

Длина по осям сцепления автосцепок, мм

19 540

20 240 

Количество осей, шт.

6

8

Масса тары минимальная-максимальная, т

34,5-35,5

42,5-44,2

Коэффициент тары

0,31

0,35

Погонная нагрузка, тс/м

7,68

8,36

Расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)

245,25 (25)

209,4 (21)

Норматив проведения деповского ремонта:

- после постройки, тыс. км (лет)

- после ДР, тыс. км (лет)

- после КР, тыс. км (лет)

 

 

500 (6)

 

500 (6)

500 (6)

 

 

210 (3)

 

110 (2)

160 (2)

Срок службы, лет

40

22

 

Транспортные новости российских мегаполисов и мировых столиц ищите в нашем разделе ГОРОД и в Telegram-канале @Vgudok

Дмитрий Борисов