[Неугомонный Ездец]

Высокоскоростные поезда сети Российских железных дорог «Сапсан»

Десять технологических секретов «Сапсана». Факты, которые неизвестны рядовым железнодорожникам
Даже спустя 12 лет после появления высокоскоростных поездов на сети Российских железных дорог «Сапсаны» еще могут удивлять
В начале сентября в депо Металлострой прибыл первый из тринадцати новых «Сапсанов», составляющих третью партию высокоскоростных поездов. Договор на её поставку был заключён ОАО «РЖД» и Siemens в 2019 году. После дооборудования и окончательной настройки в депо новый поезд отправится на сертификационные испытания и выйдет на маршрут уже летом 2022 года. Сегодня мы расскажем вам об уникальных особенностях этих поездов.

1. Родом из Германии
В основе «Сапсана» лежит платформа Velaro немецкого концерна Siemens AG, которая, в свою очередь, является усовершенствованным вариантом высокоскоростного электропоезда ICE 3. Эта платформа используется с 2001 года, и её модификации действуют в Европе, Китае и России. Главным преимуществом Velaro является моторвагонная схема с распределённой тягой и возможностью расположить всё необходимое оборудование в пространстве под вагонами поезда. Вагон собирается из отдельных панелей, которые свариваются между собой. Общая длина сварных швов в одном вагоне «Сапсана» — более километра. В конструкции поезда используются особые стеклопакеты с повышенной шумоизоляцией.

2. Инновации для России
При создании «Сапсана», получившего европейское название Velaro RUS, исходная платформа претерпела множество изменений и доработок. Начиная с того, что габариты поезда увеличились с учётом большей ширины колеи (1520 мм вместо 1435 мм), благодаря чему салон стал шире стандартного почти на 30 см, и заканчивая разработкой новых систем вентиляции и охлаждения. Также при усовершенствовании удалось сократить нагрузку на каждую колёсную пару, повысить коэффициент сцепления при ускорении и улучшить ходовые качества. В конструкции поезда используются многочисленные специальные материалы, лучше подходящие для суровых российских условий эксплуатации. В частности, они применяются в оптимизированной и более эффективной электросистеме, которая отличается сниженными потерями энергии за счёт меньшего числа этапов её преобразования. В каждом головном вагоне «Сапсана» устанавливается отечественная автоматическая сцепка са-3. В случае неисправности контактной линии поезд можно будет вытянуть любым тепловозом. В целом по результатам разработки «Сапсана» оформлено более 60 патентов, зарегистрированных в Европе, Казахстане, России и Украине. Например, запатентован даже специальный профиль поверхности железнодорожного колеса, снижающий контактное давление при взаимодействии с рельсом. Патентообладателями являются ОАО «Российские железные дороги» и Siemens AG.

3. Надёжность и морозостойкость
Умеренно-континентальный климат европейской части России предъявляет повышенные требования к характеристикам поезда. В числе прочего «Сапсан» должен без ограничений работать при температуре воздуха от -40 до +40 °C. Для выполнения этого условия при изготовлении элементов крепления, уплотнителей и пластиковых деталей используются особые материалы. А зимой воздух, охлаждающий компоненты тягового электропривода, забирается с помощью воздушных каналов крыши с защитным поддоном, сконструированных специально для Velaro RUS. Повышенная надёжность «Сапсана» также обеспечивается распределением тяговой системы по всем вагонам и размещением двух моторных установок в разных половинах поезда. Трёхфазные асинхронные электродвигатели мощностью 8 тыс. кВт требуют минимум техобслуживания. Для движения поезду достаточно работы трёх из четырёх блоков двигателей, чтобы в случае выхода из строя одного из них достичь пункта назначения с 75%-ной тягой. Электросистема переменного тока допускает разъединение цепи, при котором поезд сможет продолжить движение за счёт одной из двух частей системы, а при отказе одного токоприёмника постоянного тока можно использовать второй на том же вагоне. Материалы компонентов электросистемы позволяют ей работать при температуре воздуха -50 °C.
5. Экономичные тормоза

«Сапсан» оборудован системой рекуперативного торможения, снижающей энергозатраты и механический износ. Такое торможение позволяет возвращать в электросеть ток, вырабатываемый двигателями, работающими в режиме генераторов. Переключение тормоза с электродинамического на пневматический режим автоматизировано. Также все вагоны оснащены механическими стояночными тормозами с пружинными накопителями энергии. Каждый вагон оборудован емкостью с морским песком. Он высыпается прямо под колеса если сцепление с рельсами ослабевает, например в условиях гололеда на путях.

6. Работа в полный рост
Российский регламент требовал обеспечить машинисту возможность работать стоя, если время в пути превышает три часа, чего не предусматривали поезда Siemens до создания Velaro RUS. Поэтому кабину изменили, увеличив пространство так, чтобы составом мог управлять машинист ростом 190 см. Благодаря этому нововведению в ней также могут одновременно находиться два человека.

4. Продвинутая электроника
Система электронного управления поезда оценивает и контролирует состояние «Сапсана». В её работе задействована коммуникационная сеть, объединяющая в себе две отдельные подсистемы: общую для состава и многофункциональную вагонную. С их помощью реализован бесперебойный обмен данными между оборудованием. Также используются усовершенствованные отечественные разработки: обеспечивающее безопасность движения устройство КЛУБ-У и система технологической радиосвязи. При этом все технические модули распределены по составу равномерно и смонтированы в подвагонном пространстве. Третий по счету вагон от головного является трансформатором переменного тока для всего поезда, а четвертый — преобразователем напряжения. В пятом вагоне установлена мощная аккумуляторная батарея.

5. Экономичные тормоза
«Сапсан» оборудован системой рекуперативного торможения, снижающей энергозатраты и механический износ. Такое торможение позволяет возвращать в электросеть ток, вырабатываемый двигателями, работающими в режиме генераторов. Переключение тормоза с электродинамического на пневматический режим автоматизировано. Также все вагоны оснащены механическими стояночными тормозами с пружинными накопителями энергии. Каждый вагон оборудован емкостью с морским песком. Он высыпается прямо под колеса если сцепление с рельсами ослабевает, например в условиях гололеда на путях.

6. Работа в полный рост
Российский регламент требовал обеспечить машинисту возможность работать стоя, если время в пути превышает три часа, чего не предусматривали поезда Siemens до создания Velaro RUS. Поэтому кабину изменили, увеличив пространство так, чтобы составом мог управлять машинист ростом 190 см. Благодаря этому нововведению в ней также могут одновременно находиться два человека.

7. Первенство и новаторство
«Сапсан» стал передовым российским поездом не только в технической части, но также и во многих других областях, а его опыт затем распространялся на другие поезда. Именно в нём впервые стал действовать полный запрет курения. Он стал первым поездом, за опоздание которого можно получить компенсацию. В нём стоимость проезда начала регулироваться специальной Системой динамического управления тарифами и стимулирования спроса (ДУТИСС), отвечающей за ценообразование. Перед поездкой в нём впервые для российских поездов стало необходимым пройти предварительный бесконтактный досмотр, как перед посадкой на самолёт. На его борту появилась беспроводная локальная сеть Wi-Fi. Кроме того, «Сапсан» стал первым отечественным поездом, у которого есть собственные аккаунты в социальных сетях.

8. Рекордная длина
В 2014 году полукилометровый «Сапсан» попал в книгу рекордов Гиннеса как самый протяжённый высокоскоростной поезд в мире. Длина сдвоенного состава из 20 вагонов, курсирующего между Санкт-Петербургом и Москвой, составила 500 м 78 см. Рекорд был зафиксирован и нотариально заверен в присутствии членов независимой комиссии после замеров с помощью эталонной измерительной рулетки. Пассажировместимость 20-вагонного поезда достигает 1050 человек.

9. Обновления для пассажиров
В 2020 году «Сапсан» стал лауреатом XI ежегодной премии «Права потребителей и качество обслуживания» в номинации «Железнодорожные перевозки». Он получил признание за развитие предоставляемого сервиса и совершенствование услуг на борту. Премия по итогам голосования экспертного совета и выбора потребителей присуждена обновлённому поезду, вышедшему в рейс в конце 2019 года, модернизация которого опиралась на пожелания пассажиров. Главные нововведения коснулись интерьера и удобства для путешественников: в каждом кресле установили розетки для зарядки мобильных устройств и USB-разъёмы, яркость освещения стала регулироваться в зависимости от времени суток, в вагонах установили кулеры с питьевой водой, а также заменили обивку, чехлы кресел и оконные шторы.

10. Скоростной потенциал
Максимальная конструкционная скорость «Сапсана» зафиксирована на уровне 300 км/ч. При этом для самой платформы Velaro она достигает 350 км/ч (в частности, у испанской модификации Velaro E). На отечественных железных дорогах скорость «Сапсана» ограничена 250 км/ч из-за особенностей инфраструктуры. Однако во время предэксплуатационных испытаний в мае 2009 года на линии Москва — Санкт-Петербург он разогнался до рекордных 290 км/ч. Поэтому поезд обладает потенциалом для ускорения движения, хотя и сейчас он позволяет преодолеть 645-километровый маршрут с несколькими остановками между двумя крупнейшими городами страны всего за 3 часа 45 минут. При этом на большей части пути его скорость не превышает 200 км/ч. Кстати, сокол-сапсан, являющийся быстрейшей птицей, во время пикирования способен разогнаться до 322 км/ч. И, возможно, его железнодорожный тёзка однажды перегонит своего побратима.