пятница, 13 февраля 2015 г.

Неизвестный отечественный монорельс (часть 3)


В начале 50-х годов на монорельс в СССР снова обратили внимание - на этот раз как на транспорт, удобный для перевозки грузов в условиях постоянных снежных заносов и пересеченной местности. В 1954 году был разработан проект Камчатской монорельсовой дороги, по которой предполагалось осуществлять как грузовое (в основном), так и пассажирское движение.

Монорельс на краю земли

Эта монорельсовая дорога должна была стать самой длинной в мире (511 километров). Поскольку большая часть пути пролегала по малонаселенной местности, то вагоны было решено подвесить на небольшой высоте от земли (примерно 2 метра). На станциях расстояние до земли сокращалось до метра, для удобства перегрузки.

Дорогу намечалось сделать двухпутной. Путь было решено выполнить из балок с пролетом 15 метром, минимально-допустимые радиусы кривых по вписыванию вагона составляли 3 метра, радиусы на внутризаводских ветках принимались равными 10 метров, рекомендуемые радиусы для магистральной линии - от 100 до 200 метров, максимальные - 500 метров. Особенность пути Камчатской монорельсовой дороги - гибкое соединение несущей балки с ходовым рельсом, что обеспечивалось путем подвески рельса к балке на тягах. Вес рельса составлял 24 кг/м., расстояние между точками подвеса - 1,5 метра. В целом стоимость эстакады получалась весьма низкой по сравнению с другими, существующими в мировой практике.


Тепловоз Камчатского монорельса
Тягу поездов должны были производить тепловозы с тяговым усилием до 8000 кг. (рис. вверху). Двигатель тепловоза - ЯАЗ-206, 165 л.с., передача электрическая. Необычно для пассажирского транспорта был решен тяговый привод - усилие создавали обрезиненные колеса, прижимавшиеся к балке снизу. Такой тип привода в основном нашел применение в промышленном момнорельсе. Конструкционная скорость была всего 35 километров в час, но она обеспечивала более быструю доставку грузов по сравнению с другими видами транспорта. Габариты тепловоза Камчатской дороги - 6,9 *1,9*1,85 метра.


Товарные 25-тонные вагоны по проекту были длиной 11,8 м, шириной 2,25 м. и высотой 1,6 м. Были разработаны также легкие вагоны 8*2,1*1,25 метра и саморазгружающиеся.


Для пересечения рек были спроектированные висячие мосты, отличающиеся наличием подпружиненных канатов и наклонным расположением подвесок балки, что уменьшало деформации моста от подвесной нагрузки и создавало поперечную жесткость.

Кроме Камчатской, планировалось также построить аналогичные монорельсовые дороги Омск - Сургут и Норильск - Салехард. Но эти проекты так и остались нереализованными до конца - на Камчатке был построен только опытный участок дороги. Впрочем, опыт проектирования дешевой и экономичной монорельсовой линии еще может быть полезен при решении транспортных проблем Сибири и Заполярья.

На смену трамваю

Со второй половины пятидесятых годов в Союзе снова возрос интерес к созданию пассажирских монорельсов для городского транспорта. Выяснилось, что метро не может решить всех проблем больших городов из-за высокой стоимости прокладки. Но если трудно вести дорогу под землей, то не проще ли - над ней?

В 1957 году был разработан проект пассажирской трассы Темир - Тау - Карагандинский металлургический комбинат, протяженностью 19,1 километра. Предполагалось использовать симметричную подвеску вагонов под балкой открытого профиля, на высоте от 4 до 5,5 метров. Подвижной состав - обтекаемые моторные вагоны длиной 19 метров. Время поездки должно было составить 15,3 минуты против 42 минуты на трамвае, т.е. средняя скорость поездки должна была составить 80 км/ч.


Проект монорельсовой дороги для Темир - Тау


Тележки монорельсовой дороги были спроектированы только моторными. Они имели ходовые безребордные колеса, катящиеся по рабочим дорожкам нижних полок двутавровых балок и четыре направляющих ролика. Каждый вагон подвешивался к тележкам. На каждой тележке было предусмотрено установить по одному тяговому электродвигателю постоянного тока последовательного возбуждения с часовой мощностью 80-100 кВт, передающему тяговое усилие через нижнее тяговое колесо с пневматической шиной высокого давления.
Важно отметить, что проектная стоимость монорельса, составившая по расчетам 0,241 млн. рублей на километр, оказалась существенно ниже стоимости трамвайной линии (0,34 млн. рублей. на километр).


В 1960 году для Магнитогорска были спроектированы два варианта пассажирской монорельсовой дороги - 21,6 км и 16,5 км. Путь представлял собой железобетонные балки двутаврового сечения длиной 20 и 30 метров. Поезда - двухвагонные, вместимостью по 300 человек. Средняя эксплуатационная скорость - 50 километров в час. При проектировании выявились трудности, связанные с необходимостью пересечения многочисленных железнодорожных (в том числе электрифицированных) путей, газопроводов и реконструкции или пересечения ряда зданий или промышленных сооружений. Вероятно, по этой причине дорога не была построена.

Также в 1960 г. существовал подобный проект для г. Москвы, линии от Манежной площади до Внуковского аэродрома. Эстакада представляла собой бетонные балки двутаврового сечения с ездой по нижней полке на пневматических колесах с шинами высокого давления, тяговое колесо расположено снизу балки. Проектная провозная способность была определена в 40 тысяч пассажиров в час, время движения между конечными станциями 12-15 минут.


Проект монорельса от Манежной площади до Внуково


В 1961 году был спроектирован монорельс для Миасса. Путь было решено выполнить в виде железобетонной эстакады с балкой коробчатого сечения. Подвижной состав на этот раз был спроектирован навесным, по схеме подвески, применявшейся фирмой Алвег. Данная система позволяла использовать для балок эстакады не сталь, а железобетон, что давало экономию капитальных вложений. Недостатком системы Алвег было то, что центр тяжести вагона находился значительно выше точки опоры, что вызывало значительные усилия на направляющие колеса в кривых.

Пассажирские вагоны для Миасса проектировались на основе технического задания на проектирование вагонов для монорельсовой дороге в Москве, что позволяет предполагать возможное наличие еще одного подобного проекта для Москвы. Вагон длиной 16 метров и вместимостью 150 пассажиров весил 19 тонн. Вагон имел две ходовые тележки с двумя осями и четырьмя ведущими и восемью направляющими колесами.

Aerobus: Мюллер или Иванова


В 50-е годы строительство Сталинградской (Волжской) ГЭС потребовало создания транспорта, который бы одновременно сочетал в себе свойства монорельсовой и канатной дороги. Для того, чтобы исключить сильный провес троса при большом пролете, к опорам дороги подвесили систему вант, а уже к ним на легких и жестких поперечных рамах присоединили несущий канат. В результате канат фактически стал прямой, как несущая балка.

В 1961 году на основе этой дороги инженер И.Иванова предложила систему городского транспорта. Основу транспортной сети должны были составить высотные здания, отстоящие друг от друга на расстоянии 700-1000 м., между которыми должны были курсировать вагончики по вантовым балкам по кольцевому машруту. Для увеличения провозной способности предполагалось протягивать параллельно несколько путей. Со станций на землю пассажиров должны были доставлять скоростные лифты; в зданиях также предполагалось разместить многоэтажные гаражи для личных автомобилей. Дальнейшее развитие транспортной системы планировалось путем постройки радиальных ответвлений и параллельных колец, так, чтобы со временем покрыть сетью весь город.

В начале 70-х Герхардт Мюллер из Австрии разработал систему Aerobus, которая была весьма сходна с проектом И.Ивановой. Система Aerobus нашла применение за рубежом в виде единичных транспортных линий небольшой протяженности, в основном имеющих парково-рекреационное значение.

Не только в области балета

В начале 60-х годов в Москве было решено построить целую разветвленную сеть монорельсовых дорог - к аэропортам Внуково, Домодедово, Шереметьево, в зону отдыха Клязьминского водохранилища, а также по малому кольцу Московской ж.д. Трассы к Внуково и Шереметьево прорабатывались в вариантах с выходом к центральному аэровокзалу на Ленинградском проспекте (длина линий 33 и 27,1 км.) или к периферийным станциям метро (14,8 км. и 17 км. соответственно). От станции метро Каширское Шоссе до Домодедово намечалось протянуть линию 32 километра и трассу такой же длины - от Рижского вокзала до Клязьминского водохранилища. И это было только начало. После Москвы намечалось строить монорельс в 19 городах СССР, включая Киев, Ленинград, Харьков, Горький, Тбилиси, Новосибирск, Волгоград... В Киеве, например, планировалось строить монорельс к аэропорту "Борисполь" и, в другую сторону, от станции метро "Гидропарк" к жилому массиву - Воскресенской слободке.

Существовали и планы строительства междугородних линий. Должны были появиться 90-километровая трасса Адлер-Сочи-Пицунда в сочетании с канатной дорогой от Гагры к озеру Рица и линия от Симферополя к Южному берегу Крыма.

Известно, что в то время одним из сторонников строительства монорельсовых линий в СССР был Генеральный секретарь ЦК КПСС Н.С.Хрущев. В книге "Воспоминания (книга 1)" он отмечал: "Во Франции проложены экспериментальные линии электрических поездов на монорельсе... За ним будущее, потому что его можно поднять повыше. Следовательно, улицы разгрузятся для наземного транспорта." Интересно, что спустя десятилетия практически тот же аргумент - разгрузить улицы для наземного транспорта - будет фигурировать в числе основных при строительстве Московского монорельса нового тысячелетия...

В 1963 году были выработаны требования к подвижному составу московского монорельса, были и созданы проекты. В частности, в том же 1963 году Мытищинский завод, производивший вагоны для Московского метрополитена, создал проект трехвагонного монорельсового поезда для линии от станции "Юго-Западная" до аэропорта "Внуково". Это поезд был длиной 52 метра, шириной 2,7 метров и высотой 2,9 метра. В поезде было 224 места (из них 48 откидных), по 4 в ряду, а всего должен был вмещать 315 пассажиров и развивать скорость до 150 километров в час.

Проект монорельса Мытищинского завода, 1963 год.

В проекте Мытищинского завода была взята за основу так называемая система аэрометро, впервые реализованная во Франции фирмой Сафеже. В этой системе использовались балки коробчатого сечения, что снимало проблему защиты дорожек качения и контактных рельсов от снежных заносов, дождя и обледенения.

Московские монорельсы этого периода в технической литературе упоминаются только как проекты, и можно подумать, будто все эти разработки оставались на бумаге. Но это не так...

Монорельсовый вагон "КБ", 1967г.

В 11 номере журнала "Юный техник" за 1967 год, посвященному итогам полувекового развития послереволюционной России, среди других достижений можно найти снимок необычного обтекаемого вагона на выставке. Это была головная секция трехсекционного скоростного монорельсового поезда для будущей линии Автозаводская - Нагатино.

На этой двухпутной линии длиной 8,5 км. было запроектировано три станции: Автозаводская, Нагатино и Коломенское, за ст. Коломенское должна была быть построена однопутная ветка 700 м до депо. Максимальные уклоны на линии - 50 тысячных, горизонтальные радиусы кривых - 400, 600 и 1500 м, вертикальные - 3000 м и 5000 м. Расстояние от низа вагона до поверхности земли должно было составлять 4,5-9 м. в зависмости от профиля местности. Станцию "Автозаводская" было решено сделать подземной, совмещенной с одноименной станцией метро, и на протяжении 0,85 км. путь монорельса должен был быть подземный от Автозаводской до Москва - реки.

Участок "Автозаводская - Нагатино" находился на направлении поселка Ленино, который становился районом массовой застройки. Ожидалось, что в перспективе пассажиропоток может освоить только метрополитен. Поэтому сразу же рассматривался и второй вариант - продление метро от Автозаводской до Нагатино с доведением до Ленино, а монорельс должен был соединить Нагатино с ж.д. станцией Коломенское. Протяженность дороги должна была составить 5,2 км., а станция Нагатино проектировалась в двух вариантах - надземной и подземной.


Железобетонная эстакада (Метрогипротранс)


Эстакада по проекту представляла собой балки коробчатой конструкции, с расположением дорожек качения и контактных рельсов внутри балок. Балки предполагалось делать в нескольких вариантах - железобетонные и стальные, пролет 30 м. Опоры - железобетонные Т-образные (на одной опоре одновременно два пути), на участках с повышенным расстоянием от земли - П-образные, на однопутном участке - Г-образные.


Унификация стальных и железобетонных балок в принципе позволяла первоначально строить путь с минимальными затратами, используя железобетонные балки, а затем, после того как линия окупится и по мере выхода из строя железобетонных балок заменять их более легкими и долговечными стальными (одновременно снижалась нагрузка на опоры).

Общий вид монорельсового поезда "КБ" (с синьки чертежа)

Трехсекционный электропоезд монорельса имел общую длину 41,5 м., ширину 2,5 м и высоту 2,8 м. Все секции моторные, соединялись автосцепкой и имели переходы. Средняя секция отличалась от головных отсутствием кабины. Сиденья в вагоне располагались продольно, как в вагонах метро. Число мест в каждом вагоне одинаковое, всего мест в поезде - 132 для сидения и 345 - общее, т.е. вагон был рассчитан на большой пассажиропоток. Вес пустого вагона 14 т, с пассажирами - 22 т, в часы пик допускалась перегрузка до 25 т.

Скорость монорельса "КБ" также составляла 150 км/час, что соответствовало утвержденным в 1963 году требованиям. Следует отметить, что в подписи к снимку, опубликованному в журнале "ЮТ" номер 11 за 1967 год, была указана скорость 200 км/час.

Головной вагон "КБ" (с синьки чертежа)

Если проект Мытищинского завода 1963 года был максимально близок к уже испытанным фирмой Сафеже аналогичным техническим решениям аэрометро, то монорельс КБ, наоборот, был попыткой создать свою оригинальную конструкцию при сохранении того же принципа подвешивания. Каждый вагон имел по две моторные тележки на пневматиках (по 4 опорных 1140 мм и 4 направляющих 680 мм), давление 13-14 кг/см2. База опорных колес 1350 мм, направляющих 2070 мм.


Маятниковое подвешивание вагона "КБ" весило по 400 кг на тележку и также отличалось от французского аналога. Рессорное подвешивание кузова - гидропневматическое, размещалось в центре тележки. Вагоны были оборудованы электрогидропневматической системой стабилизации во всех плоскостях, система стабилизации дублирована. На случай поломки элементов подвешивания были предусмотрены тросы безопасности, связывающие тележку с кузовом.


На каждой тележке наклонно, под углом 14 градусов к горизонтали, располагались по два двигателя мощностью по 110 кВт. и развивавшие до 3400 оборотов в минуту, момент от которых передавался на колеса через одноступенчатые конические редукторы с передаточным числом 4,65. Длина тележки - 4080 мм, вес тележки - 3,75 т, минимальный радиус проходимых кривых - 50 м., максимальная статическая нагрузка на тележку - 14 тонн. Наиболее тяжелыми элементами тележки были тяговые электродвигатели (по 600 кг каждый), корпусные детали (750 кг на тележку), тяговые колеса с тормозами (260 кг каждое), направляющие колеса с кронштейнами (свыше 100 кг каждое) и передача (около 300 кг на тележку). Токосъем - от контактных рельсов, электроаппаратура общим весом 2200 кг размещались в коробе между тележками, что, хотя и усложняло обслуживание, но зато обеспечивало высокую безопасность пассажиров в случае загорания.


Кузов выполнен несущим, из алюминиевых сплавов - лист Д16АТ, профили В95АТ, поковки АК6 и АК8, лист АМг6. Внутренняя отделка вагона была сделана по типу салонов пассажирских самолетов того времени - широко использовались поролон, стеклопластик, пенопласт, заменители кожи. Пол вагона был покрыт армированным пеноматериалом марки ПХВ-1 с поверхностным слоем релина. Для звуко- и теплоизоляции использовался пенопласт и стекловолокно толщиной примерно от 20 до 30 мм.

Отечественный вагон имел лучшие характеристики по сравнению с наиболее близким аналогом того времени -- вагоном Сафеже (Франция), вариант 2 для Парижского монорельса; в частности, удельный вес на 1 м. длины был в 1,35 раза меньше. А вес на одного пассажира у отечественного монорельса был всего 122 кг по сравнению со 149 кг у вагона фирмы Сафеже.

Реализации проекта помешала именно конкуренция со стороны метро. Дело в том, что еще в 1959 г. Совет Министров СССР решениями от 28.02.1959 №215 и от 19.11.1959 №3264-р утвердил план строительства линий Московского метрополитена на семилетку (1959-1965), предусматривающий постройку линии "Автозаводская - пос. Волхонка-Зил". От станции Автозаводская она должна была идти под железной дорогой, далее по дамбе в Нагатинской пойме, метромосту, и через Нагатино, Коломенское и Москворечье - в новый жилой район "Волхонка - ЗИЛ". В 1965 году Постановлением Совмина СССР было дано задание построить опытный участок подвесной монорельсовой дороги Нагатино - Коломенское длиной 5.2 км (по второму варианту проекта), со вводом в строй в 1967 г. Линия монорельса появилась и в выпущенных в 1965 году брошюрах. Однако после ухода с поста Н.С. Хрущева ставка была вновь сделана на развитие сети метрополитена, транспорта с уже освоенной технологией. В 1966 году в Ежегоднике БСЭ публикуется схема с будущей линией метро "Автозаводская-Коломенское". B 1967 году были выпущены схемы с нанесенной пунктиром будущей линией "Автозаводская" - "Нагатино", далее "Коломенское" и до запроектированной станции "ЗИЛ" - эта линия соответствовала планам 1964 года и полностью покрывала намеченную трассу первого монорельса. К 1969 году был построен участок "Автозаводская" - "Каховская". Из печати исчезли даже упоминания о данном этапе монорельсостроения.

Автор построенного монорельсового вагона, к сожалению, также до сего времени неизвестен, т.к. проектировщик и изготовитель монорельса в литературном источнике 1969 года везде обозначен аббревиатурой "КБ". На единственном известном снимке, опубликованном в журнале "Юный техник", виден только номер - "245". В переписке Метрополитена и Исполкома Моссовета за 1964 год (архив ЦАГМ) упоминается, что ведущей организацией по проектированию, строительству и испытанию подвижного состава для монорельсовой дороги было назначено ОКБ-115 (генеральный конструктор Яковлев) Госкомитета по авиационной технике СССР. В то же время в Постановлении СМ СССР № 490 от 06.06.1964 г. "О строительстве опытного участка подвесной монорельсовой дороги в г. Москве" указывается, что СМ СССР "Изготовление вагонов для опытного участка подвесной монорельсовой дороги в г. Москве возложил на Тушинский Машиностроительный Завод (головной завод) в кооперации с Мытищинским машиностроительным заводом".

И ещё одна загадка


В 60-е годы к созданию монорельсов подключается известный авиаконструктор Р.Л. Бартини. Как свидетельствуют литературные источники, авиаконструктор предлагал министром путей сообщения Б.П. Бещеву проект монорельса (см. снимок макета), по источнику 1 - на воздушной подушке, по источнику 2 - на магнитном подвесе, и Бещев проект одобрил. Однако проект реализован не был.


ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ