Крупнейший китайский производитель железнодорожного подвижного состава государственная корпорация CRRC Corporation Limited, занимающая около половины мирового рынка, объявила о создании экспериментального образца скоростного поезда с раздвижными колесными парами (т. н. free gauge train). Конкретным разработчиком проекта является головное подразделение CRRC — CRRC Changchun Railway Vehicles Co., Ltd.
Его длина составляет 212 метров. За основу взят скоростной поезд CHR-400-BF, который уже поставляется указанной корпорацией китайским железным дорогам. В ходовой части этого экспресса заново смонтированы механизмы, позволяющие изменять ширину колесной базы.
Еще в мае 2017 года на совещании по амбициозному китайскому проекту «один пояс — один путь» Китай объявил, что приступил к разработке проекта и строительству поезда типа free gauge, имея в виду его использование на транс-евразийском маршруте, связывающем Китай с Европой. Отправляясь из Китая, поезд должен следовать через Монголию, Казахстан и Россию, и далее — в Европу. Максимальная скорость поезда — 400 км/час. Китайское правительство выделило на реализацию проекта финансирование в размере 549,6 миллиардов иен (около 5,28 миллиардов долларов).
Поезд должен выдерживать экстремальные температуры вплоть до минус 50 градусов
Китайские железные дороги имеют протяженность около 80 000 километров, и используют ширину железнодорожной колеи 1435 миллиметров. Китай — это великая железнодорожная держава.
Соседние страны — Монголия, Казахстан и Россия — используют колею шириной 1520 мм. В этой связи при транснациональных перевозках на границах между государствами колесные тележки подлежат смене, что приводит к существенным потерям времени и снижению эффективности и качества транспортных услуг.
Понятно, что если бы удалось устранить эти временные потери, а также существенные затраты на перестановку тележек, то трансграничное железнодорожное сообщение в Евразии и в Европе стало бы гораздо легче. Если эксперимент с евразийским регионом удался бы, то в недалеком будущем составы с раздвижными колесными парами можно было бы использовать в огромной Индии, Пакистане и Бангладеш, где ширина колеи самая большая и составляет 1676 мм.
По данным из корпорации CRRC, данный проект предусматривает максимальную скорость 400 км/час, использование переменного тока и механизмов изменения ширины колесной базы в широких климатических диапазонах — от минус 50С до + 50С. В спецификациях компании указывается, что эти поезда будут нормально работать зимой в северных районах Китая и районах с максимально низкой температурой в России.
Проект трансграничного поезда free gauge разрабатывается быстрыми темпами, чтобы запустить его к открытию Пекинской Олимпиады 2022 года. В настоящее время уже начинается прием заказов, которые в основном ориентируются на технические данные прототипа, но могут включать в себя и индивидуальные требования клиентов. В мировой практике это необычно: открывать прием заказов несмотря на то, что экспериментальный образец только что сошел со стапелей.
Поскольку механизм изменения ширины колесной базы у поезда монтируется с задействование самих колес и осей состава, особые требования предъявляются к его надежности и износоустойчивости. Для повышения прочности элементов их можно было бы просто сделать более массивными, однако такой путь не годится в связи с тем, что тогда серьезно пострадают весовые характеристики изделия. Это существенно увеличит осевую нагрузку и будет препятствовать скоростным качествам состава.
В Японии уже имелся печальный опыт экспериментирования с поездами типа free gauge на линии «Санъё Синкансен» в Нагасаки. Тогда на осях поездов были замечены тончайшие трещины, связанные со слишком высокой нагрузкой на ось. Эксплуатация поездов была поставлена под вопрос, и от нее пришлось отказаться.
Испания — родина идеи об автоматическом изменении ширины колесной базы поездов
Система независимого изменения ширины колесной базы поездов очень актуальна для тех стран с протяженной железнодорожной сетью, где одновременно используется несколько стандартов, или для групп пограничных стран с разными ширинами колеи.
В мире первыми эксперименты с раздвижными колесными парами начали специалисты из испанской компании Talgo. В 1992 году в Испании практически повсюду за исключением скоростной железной дороги AVE использовалась колея шириной 1668 мм. Компания Talgo разработала и произвела уникальный состав c раздвижными колесными парами. Он получил наименование «TalgoIIIRD». Это был большой шаг вперед, но система не могла применяться на локомотивах (поздние модификации поезда были закуплены Россией и используются под наименованием «Стриж» на маршруте Москва — Берлин с остановками в Смоленске, Минске, Бресте и Варшаве — прим. ред.).
Помимо компании Talgo в Испании с технологиями free gauge работала и компания CAF, разработавшая систему Brava с изменяемой шириной колесной базы. Эта система, как и японская FGT может применяться на локомотивах.
Получается, что технологию FGT, над которой в Японии мучились так долго, испанцы применили в компании Talgo почти на 50 лет раньше, чем японцы. Однако поезда этой компании имели максимальную скорость лишь 160 км/час (впоследствии она была повышена до 200 км/час). По этому показателю они не шли ни в какое сравнение с поездами FGT.
Устроенные по принципу соосных колес испанские поезда S120 компании CAF тоже имели ограничения по скорости — 250 км/час. У них была очень высокая нагрузка на ось — 15,6 тонны. А у японских поездов FGT эта нагрузка была значительно меньше — всего 11,5 тонны. Поэтому и скорость у них была значительно выше и начиналась от 270 км/час.
В Европе есть большой спрос на поезда с изменяемой шириной колесной базы
Поскольку, как указывалось выше, в Европе существует большое многообразие применяемой ширины колеи, в ней существует и высокий спрос на поезда с раздвижными колесными парами. Испанские технологии CAF и BRAVA построены на следующем принципе: при переходе стыкового участка поезд снижает скорость и вагонные тележки начинают скользить по особым направляющим. При этом оси вагонов автоматически раздвигаются или сдвигаются, устанавливая колеса на требуемую ширину колеи. Так же работает и японская система FGT. Несколько иной принцип имеет польская система SUW 2000. Здесь главным элементом становится тележка вагона, колеса которой имеют способность перемещаться по оси. На границе путей разной колеи укладывается переходная вставка. На польскую систему похожа немецкая DBAG/Rafil Type 5. Однако они предназначены только для вагонов, и не могут применяться на локомотивах.
Компания-изготовитель нового китайского скоростного поезда его технических характеристик полностью не раскрывает. Но из того факта, что скорость его близка к скорости японской FGT (400 км/час), можно предположить, что они похожи на японские.
Судя по всему, первоочередной задачей компании CRRC является наладить работу поезда на линиях сообщения с окружающими странами, и прежде всего, с Россией. По мере развития проекта он может выйти и на европейские просторы, где стандартная ширина колеи составляет 1435 мм.
В Японии даже трудно себе представить, какую огромную роль в вопросах эксплуатации железнодорожного транспорта в Европе имеют экологические организации и движения. Поэтому китайцам пробиться на европейский рынок, да еще в условиях жестокой конкуренции железнодорожных сетей и компаний, будет нелегко. Если корпорации удастся хорошо «подать» свой новый поезд в Китае, России и Казахстане, это существенно расширит возможности его проникновения на европейский рынок.
Сегодня не подлежит сомнению, что пусть с заимствованием иностранных технологий, Китай буквально в течение 25-30 лет сумел создать мощную сеть современных высокоскоростных железнодорожных магистралей. Правда, некоторым не очень нравится та бравада, с которой китайцы хвастаются тем, что стали «первой в мире железнодорожной державой». Но их гигантских успехов отрицать нельзя.
В то же время нельзя отрицать и того, что Китай во всем стремится добиться очень быстрых успехов, и поэтому часто работает «без страховочной» сетки. И здесь на первое место выходят вопросы безопасности
Безопасность — превыше всего
В Китае темпы НИОКР и их реализации очень высокие. Как представляется, они вполне серьезно подходят к задаче уже в 2022 году запустить новый скоростной поезд с раздвижными парами колес на железнодорожных трассах, связывающих Китай с окружающими странами. Хотя техническая скорость поезда составляет 400 км/час, с высокой степенью вероятности можно предположить, что у себя китайцы установят эксплуатационную скорость порядка 350-360 км/час.
Однако, как говорилось выше, поезда с раздвижными колесными парами требуют повышенной надежности и износоустойчивости по сравнению с простыми поездами. Поскольку, по замыслу, работать им придется в экстремальных климатических условиях, на каждый элемент системы будет ложиться большая нагрузка.
Автор много раз встречался с китайскими правительственными чиновниками, инженерами и техниками, и часто слышал, как они горделиво говорили: «Через несколько лет откроем массовое производство такого-то продукта!», «Через несколько лет закончим строительство такого-то огромного объекта!» и т. д. А потом в 2011 году случилась грандиозная железнодорожная авария в городе Вэньчжоу провинции Чжэцзян. Затем обрушился тоннель в метро, разрушился высотный мост и т. д. Все это заставляет думать о том, что торопливость, ставшая привычной в Китае, часто приводит к ошибкам и просчетам в проектах.
Именно поэтому хочется посоветовать китайским инженерам и производственникам излишне не торопиться с этим новым, безусловно интересным и перспективным проектом. Нельзя приносить надежность и безопасность в угоду амбициям. Особенно в области общественного транспорта, связанного с жизнью и безопасностью людей.