На чем работают современные поезда

Как работает поезд

Поезда стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы уже не задумываемся о том, как они работают. Ушли в прошлое паровозы. Сейчас увидеть, как кочегар кидает в паровозную топку уголь, можно только в старых фильмах. На смену энергии парового котла пришла энергия дизельных и электродвигателей. Количество вагонов в составе стало намного больше. Длина грузовых поездов достигает полутора километров. Поезда могут перевозить грузы на огромные расстояния. почему поезд не сходит с рельсов, читайте здесь https://rasp.msk.ru/sovety/poezd/pochemu-poezd-ne-skhodit-s-relsov.

Как устроены современные локомотивы

Чтобы привести вагоны в движение нужен локомотив. Локомотив работает, используя электроэнергию, которую получает через токоприёмники от протянутых сверху проводов, или от мотора на дизельном топливе. Эта энергия вращает колёса локомотива, приводя его в движение. Он едет сам и тянет за собой десятки вагонов.

Дизельное топливо используется для вырабатывания электроэнергии генератором. Эта электроэнергия приводит в движение мотор, вращающий колёса. По способу получения энергии они называются:

• электровозами;
• тепловозами.

Электровоз отличается большой мощностью. Может работать в любых климатических зонах, особенно это важно для регионов с холодным климатом.

Тепловоз полностью автономный. Даже в случае поломки, он может переключиться на запасную секцию и доехать до станции. В подобной ситуации на помощь электровозу вызывают тепловоз.

Как устроен поезд

Что такое поезд вообще? Это ряд вагонов без двигателя, тянет которые по рельсам локомотив. Он же движется за счет мотора – электрического или комбинированного (дизеля и электродвигателя). Один локомотив может тянуть несколько десятков вагонов. Когда одного локомотива недостаточно, то состав тянет пара или даже несколько пар электровозов или локомотивов. По теме мы уже писали здесь /sovety/poezd/kak-ustroeny-poezda.

Какие бывают моторы у локомотива?

• Электромоторы используются только в поездах, которые ездят по одному рельсовому пути на короткие расстояния. Такие поезда получают электроэнергию от проводов, протянутых выше рельсового пути. Исключением являются электропоезда метро — они получают электроэнергию через третий рельс на пути.
• Комбинированные моторы способны обеспечить такую мощность, чтобы двигать локомотивы, тянущие за собой товарняки с тяжелым грузом. Сгорающее дизельное топливо приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество, а электричество питает моторы, приводящие в движение колеса.
• Ранее электро- и комбинированных моторов в локомотивах, в паровозах стояла паровая машина (именно поэтому тогдашние локомотивы назывались паровозами). Паровая машина приводились в действие с помощью перегретого пара, который получали, сжигая в топках уголь или дрова.

Почему у поезда стучат колеса?

Рельсовое полотно состоит из отдельных отрезков рельс в 25 метров каждый. Между ними есть небольшой зазор, он необходим потому, что в летнюю жару металл имеет свойство расширяться, а в зимние холода наоборот сужаться. И данные зазоры обеспечивают подвижность металла без ущерба его эксплуатации.

Характерный стук колес получается от того, что вагону приходится «запрыгивать» на следующий отрезок рельса, ведь край рельсы, когда на нее наезжает колесо поезда, под весом состава слегка прогибается.

Стук повторяется в определенной последовательности, которая зависит от веса состава и его скорости.

В странах, где резкие перепады температур совсем незначительны, рельсы укладываются без зазора и колеса вагона едут по ним без стука.

Почему нумерация вагонов в поезде не всегда “с головы” и какие вагоны бывают

Обычно «голова едет впереди» в тех составах, которые двигаются из начальной станции. И наоборот – при отправке из конечной. Но по дороге направление может несколько раз меняться, и локомотив оказывается то с одного, то с другого конца состава. А на станции Киев-пассажирский привычная фраза «нумерация с головы (или хвоста)» теперь заменена новыми ориентирами – восточным или западным направлениями.

Так что, для того, чтобы разобраться откуда начинается нумерация, следует внимательно слушать, что говорит “тетка, которая объявляет о прибытии поезда”.

Как расположены вагоны и можно ли садиться не в свой вагон

Плацкартные вагоны всегда находятся по краям состава, а купейные, СВ и вагон-ресторан – в центре поезда. То есть, если вы купили билет в купейный вагон, вам стоит сразу направляться в центр состава.

А на станциях, где небольшое время остановки, вы можете садиться в ближайший вагон, а затем пройти в свой уже в движущемся поезде. Немного из истории поездов здесь /sovety/poezd/kogda-poyavilis-poezda.

Секреты железных дорог: 11 фактов о поездах

Железнодорожники просто зациклены на безопасности. Они хорошо знают, что любой вагон, случайно оказавшийся не в том месте, может привести к катастрофе. Чтобы избежать этого, были созданы специальные приспособления, которые позволяют зафиксировать поезд или вовремя сбросить его с рельсов. Такие устройства называются «сбрасывающий остряк» и «тормозной башмак».
Сбрасывающие остряки — это как раз те рельсы, которые обрываются в пустоту. Если движение не разрешено, эти стрелки стоят на сброс, а когда составу пора трогаться в путь, они переводятся и открывают проезд на основные пути. А тормозной башмак — это упор, который устанавливается под колесо вагона и удерживает его на месте.

Как работает стоп-кран

В разных странах это устройство срабатывает по-своему. Если дернуть стоп-кран в российском поезде, моментально придут в действие тормоза состава. А в Великобритании раздастся специальный сигнал в кабине машиниста. У него будет всего 3 секунды, чтобы нажать кнопку отмены и выключить автоматическое торможение. После этого машинист должен будет остановить поезд в безопасном месте (не на мосту и не в тоннеле) и выяснить, из-за чего началась тревога.
И конечно, в любой стране пассажиру, активировавшему стоп-кран ради шутки, придется долго выяснить отношения с железнодорожниками и правоохранительными органами.

Можно ли прокатиться по рельсам на автомобиле

Конечно, можно, если вы сумеете переделать его в дрезину. Раньше эти устройства использовались только для перевозки бригад, обслуживающих железнодорожные пути. А сейчас катание на дрезинах стало одним из любимых развлечений в Канаде, Америке и Австралии. Это и туристический аттракцион, и своеобразный вид спорта для местных жителей.
Кстати, недавно подобные гонки прошли в России. В 2019 году на День железнодорожника в Екатеринбурге на старт вышли несколько команд, которые оформили свои дрезины в виде автомобилей, консервных банок и даже парусных кораблей.

Как работает рынок на рельсах

Одна из таиландских железнодорожных веток проходит прямо через продовольственный рынок в местечке Меклонг. Поэтому продавцам по несколько раз в день приходится быстро задвигать лотки и скручивать навесы. Впрочем, торговля в эти моменты даже и не думает прекращаться: морепродукты и овощи закидывают прямо в окна поезда, а взамен ловят вылетающие оттуда деньги.
Несмотря на кажущуюся опасность, и торговцы, и покупатели, и облюбовавшие это место туристы всегда вовремя успевают убраться из-под колес. Возможно, потому что проходящие здесь составы считаются одними из самых медленных в Таиланде: их средняя скорость составляет всего 30 км/ч.

Что мы знаем о поездах-рекордсменах

В 2015 году в японской префектуре Яманаси запустили самый быстрый поезд на магнитном подвешивании. На экспериментальном участке он смог разогнаться до 603 км/ч. Рекорд среди рельсовых поездов тоже принадлежит Японии — экспресс «Нодзоми» ежедневно перевозит пассажиров со средней скоростью 261,8 км/ч.
Рекорд по длине составов установили в Австралии — в 2001 году здесь поставили на рельсы грузовой поезд с железной рудой, состоящий из 682 вагонов и растянувшийся на 7 км. Чтобы сдвинуть с места эту махину, понадобилось 8 тепловозов. А самый длинный пассажирский поезд (846 м) вышел летом 1988 года из Москвы и состоял из 32 вагонов.

Могут ли быть рельсы на взлетной полосе

В каком поезде может не хватить кислорода

Цинхай-Тибетская железная дорога в Китае считается самой высокогорной в мире — она может подниматься более чем на 5 000 м над уровнем моря. Поэтому по этой магистрали курсируют только полностью герметизированные вагоны. По технике безопасности здесь нельзя ездить без кислородной маски: каждый пассажир при необходимости может подключить ее через специальный разъем рядом со своим сиденьем.
Железная дорога с высокогорными участками тянется на 1 956 км, а путь от Пекина до тибетской Лхасы занимает 48 часов. Все это время пассажиры даже не смеют мечтать об открытых форточках, потому что за пределами редких промежуточных станций им будет нечем дышать.

Как выглядит пятизвездочный отель на рельсах

Круизный поезд Suite Shikishima курсирует по Японии с мая 2017 года. За 2- или 4-дневное путешествие в нем люди выкладывают по несколько тысяч долларов.
Поезд состоит из спальных вагонов с роскошными номерами (есть даже один 2-уровневый люкс), общей гостиной и ресторана. В апартаментах имеется личный санузел с душем или ванной.

Как связаны Транссибирская магистраль, Пауло Коэльо и яйца Фаберже

Транссибирская железнодорожная магистраль тянется более чем на 9 000 км и связывает города России с запада до востока. Иностранцы воспринимают путешествие по ней как настоящий аттракцион. А для Пауло Коэльо Транссиб стал источником вдохновения. В 2011 году известный литератор создал философский роман «Алеф», ради которого отправилсяпо железной дороге из Москвы во Владивосток.
Поезд, следующий по этой магистрали, есть даже в коллекции яиц Фаберже. По заказу императора Николая II в 1900 году ювелиры спрятали в драгоценной шкатулке заводную модель из золота и платины. Специальный механизм приводил в движение паровоз с бриллиантовыми фарами и 5 вагончиков с крошечными надписями «Прямое Сибирское сообщение», «Для дам», «Для курящих», «Для некурящих».

Почему нежелательно делать фото на рельсах

Железнодорожники улыбаются, когда видят такие «романтические» фотосессии. Все дело в устройстве туалета в старых поездах. Он состоит из стального унитаза с педалью и фановой трубы, по которой все содержимое улетает за борт. Обычно эта труба выходит за линию шпал, чтобы случайно (или намеренно) брошенные в унитаз предметы не попадали под колеса состава.
Однако даже такая простая конструкция может сломаться. Нередки случаи, когда фановая труба отлетала и отходы жизнедеятельности попадали прямо на шпалы. Вероятность наткнуться на «сюрприз» возрастает в безлюдных местах или рядом с поселками, где поезд не делает остановку. А на подъездах к городам и большим станциям проводники закрывают туалеты и объявляют, что началась санитарная зона.

Бонус: о чем переживают проводники

Проводники часто жалуются, что в поезде воруют все, что не прибито и не прикручено. Вот топ-5 пропаж из личного опыта работника железной дороги:
Полотенца, наволочки (цена — ₽ 100–200). Привезти в депо все белье — это большой успех.
Ложки чайные (цена — ₽ 50–100). Обязательно 1–2 пропадут, как ни старайся. Приехать из рейса со всеми ложками невозможно.
Пропадают и туалетные ершики. Я стараюсь верить, что их просто выбрасывают в окно, а не забирают себе на память. Перед каждым рейсом приходилось покупать новые ершики в «Пятерочке».
Одеяла шерстяные (цена — ₽ 800). Фишка в том, что они должны лежать в вагоне на третьей полке. Рай для воров — бери не хочу. Проще перенести все одеяла в свое купе и выдавать по просьбе пассажира.
Кран в туалете! Да, тот самый умывальник. Однажды его просто скрутили, заботливо перекрыв воду.

Перспективы развития железнодорожного транспорта

В развитии железнодорожного транспорта современные инновационные решения в первую очередь направлены на усовершенствования, касающиеся поездов и составов. Их стремятся сделать все более быстрыми, безопасными, эффективными. Данный вид транспорта считается одним из самых экологически чистых, при этом современные поезда могут осуществить доставку в довольно рекордные сроки, и пассажиры попадут в пункт назначения за очень короткое время.

Стратегические направления по развитию транспорта железнодорожной отрасли сосредоточены на пяти основных направлениях:

• разработка информационных систем управления и применение новых технологий;
• разработка новых технических средств;
• усовершенствование проводимой работы в таких сферах, как: финансовая экономическая и маркетинговая;
• создание высокого уровня безопасности движения;
• увеличение степени социальной защищенности.

Остановимся на нескольких технологиях, которые смогут оказать немалое влияние на будущее развитие в железнодорожной отрасли.

1. Рельсы с солнечным зарядом

В настоящее время большое количество машиностроительных компаний снабжают крыши электромобилей солнечными панелями, тем самым максимально увеличивая ассортиментный ряд. Такой же подход можно внедрить и касательно поездов.

С 2017 года в Австралии уже существует вариант курсирующего состава, использующего для передвижения солнечную энергию.

Отрасли солнечной и водородной энергетики как раз такие, они смогут обеспечить более устойчивый спрос на путешествия поездом по сравнению с другими существующими видами транспортных средств.

1. Поезда на водороде

По своему содержанию, поезда, работающие с использованием водорода, имеют довольно простую технологию. В состав топливного элемента входят анод, катод и электролитические мембраны. После прохождения через анод, происходит расщепление водорода на частицы электронов и протонов. Затем отрицательно заряженные частицы проникают сквозь цепь, последней генерируется электрический заряд, который накапливается в литиевой батарее либо напрямую в электрическом двигателе поезда.

Но такая работа поездов имеет небольшой минус – при наступлении реакции между кислородом и молекулами водорода, последние превращаются в обычную воду.

Такой состав уже существует в Германии, он стал первым в железнодорожной отрасли пассажирским транспортом, который работает на водороде. Уже в ближайшем будущем такое технологическое решение сможет получить довольно широкое стать распространение.

1. Рельсы с автоматизацией

Поезда с автономной работой уже не первый год используются развитыми городами во всем мире. Но вместе с тем, еще осуществляется реклама данной технологии, как переломного момента для будущей деятельности железнодорожной отрасли. Происходит это из-за того, что автономные системы каждый раз усовершенствуются, их становится возможным задействовать на более длительных дистанциях. Кроме этого, система автоматизации обладает большими возможностями, позволяющими оптимизировать эффективность систем общественных транспортных средств и сооружений, например, метро. Система идеально учитывает время пиковых нагрузок и препятствует образованию пробок.

1. Сверхскоростные поезда Маглева

Маглев – составы из Шанхая, они приводятся в движение благодаря специальным магнитам, в настоящий момент они считаются самыми быстрыми в мире. Расстояние в 12 км поезд проходит за семь минут, его средняя скорость составляет 160-170 км/час. В ближайшие 5 лет планируется запуск нового маршрута, еще с более скоростным экспресс пассажирским поездом, который будет соединять Токио и Нагойю. Весь путь буде длиться 40 минут, и максимальные показатели скорости будут достигать 195 км/час.

1. Разработка интеллектуальных датчиков с опцией проверки железнодорожного пути автоматическим способом

Немаловажным моментом для автоматизированной работы железнодорожных путей является выявление и обработка огромного количества объемов информации, которая поступает с железной дороги, транспортных средств, пассажиров. Многие известные компании, Сименс, Тейлз и другие, занимаются разработкой датчиков, которые помогут в обслуживании поездов и смогут обеспечить дополнительную пассажирскую безопасность, к примеру, благодаря своевременному обнаружению повреждений железнодорожных путей с помощью GPS-обозначений.

1. Применение дронов – дополнительный способ гарантии безопасности перевозки пассажиров

Беспилотные устройства можно также применять для гарантии безопасного движения железнодорожного транспорта. Они оснащены автоматизированными системами зондирования территории и имеют возможность инспектировать дорогу перед движущимися поездами на предмет наличия каких-либо возникающих препятствий, а также подходят для обеспечения безопасного автономного передвижения транспортного средства.

1. А если в космос поезд запустить?

Конечно такая технология вряд ли станет обыденностью в ближайшее время, но это весьма смелое решение для пересечения железнодорожных и космических технологий в далеком будущем.

Данная идея предполагает выведение на орбиту космического корабля, который применит концепцию рельсов Маглева, простирающихся на низкой околоземной орбите. Такой способ позволил бы значительным образом сократить зависимость космических кораблей от топливных ресурсов.

1. Применение космического оборудования

Специальная технология на сенсорах, которой пользуются для организации безопасного возврата космической ракеты в земную атмосферу, может помочь повысить безопасность железнодорожного транспорта.

Спутниковые системы обладают большим потенциалом для обеспечения масштабируемых решений железнодорожного размещения и надежного доступа к сети Интернет на суперскоростных поездах.

1. Гибрид поезда с самолетом

При нынешнем уровне развития воздушных перевозок, критичный уровень будет достигнут на всех мировых аэропортах приблизительно через 10 лет. Поэтому уже сейчас разрабатывают конструкцию мультимодульного самолета-поезда, который сможет без проблем отсоединить и присоединить нужные составы, а они в свою очередь будут соединяться с железной дорогой. В настоящий момент уже ведутся испытания пилотной версии агрегата.