3. 2.2. Вагоностроение в ссср и мире٭

Вагоностроение – отрасль транспортного машиностроения, обеспечивающая магистральный, промышленный и городской железнодорожный транспорт разнообразным подвижным составом, тормозным и ударно-тяговым оборудованием, запасными частями для вагонов, а также крупнотоннажными контейнерами.

После спада производства, обусловленного Первой мировой войной, революциями 1917 года, Гражданской войной и послевоенной разрухой в 1924-26 годах началось возрождение и дальнейшее развитие у нас вагоностроения. В это время было принято чрезвычайно важное техническое решение об изготовлении впредь всех вагонов с металлической рамой и хребтовой балкой, обеспечивающие в дальнейшем использование автосцепки.

В начале 40-х годов ХХ века еще строились 2-осные грузовые вагоны грузоподъемностью 20-25 т, создавалось и осваивалось производство 4-осных вагонов с допускаемой нагрузкой 20 т на ось. В это время начинает широко применяться электросварка, создаются и осваиваются автоматические тормоза; на вагоны устанавливается автосцепка отечественной конструкции СА-3. В этот период получает значительное развитие производственная база современного вагоностроения:

- в 1936 году вступил в строй крупнейший завод по производству грузовых вагонов – Уральский вагоностроительный завод (УВЗ) в Нижнем Тагиле;

- для обеспечения отрасли крупными стальными отливками был построен Бежицкий сталелитейный завод (г. Брянск); организовано специализированное производство тормозного оборудования и приборов на Московском и Ярославском тормозных заводах;

- реконструированы и расширены старые вагоностроительные предприятия – Брянский, Днепродзержинский, Крюковский, Тверской, Мытищинский, Усть-Катавский и Ленинградский заводы.

К выпуску вагонов привлекались и другие предприятия транспортного машиностроения, а также такие, как Сормовский, Коломенский, Харьковский и др. заводы. Производство вагонов становится крупносерийным с устойчивой специализацией предприятий и тесными кооперационными связями.

Проектирование нового подвижного состава сосредоточено в организованном в 1930 году Центральном вагонно-конструкторским бюро (ЦВКБ). В 1933 году создано Научно-исследовательское бюро вагоностроения, впоследствии (1961) преобразованное во Всесоюзный научно-исследовательский

___________________

٭) Раздел написан по материалам: Железнодорожный транспорт. Энциклопедия / Гл. ред. Н.С. Конарев. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.- 559 с. и Чурков Н.А., Соколов М.М., Морчиладзе И.Г. Генезис вагоностроения. М.: ВИНИТИ РАН, 2013.- 280 с.

институт вагоностроения (ВНИИВ), с 1992 года – ГосНИИВ с тремя филиалами, с 2006 - ОАО «НИИ вагоностроения»), работы которых способствовали вагоностроительной промышленности. Ими обосновывались перспективные конструкции вагонов, поездов и контейнеров; разрабатывались направления развития вагоностроения; выявлялись потребности в подвижном составе рационального типав; разрабатывались технические задания на новые вагоны; составлялись технические требования к смежным отраслям промышленности на комплектующие изделия и материалы для вагоностроения; испытывались опытные образцы вагонов; исследовались и внедрялись новые материалы; разрабатывались средства повышения надёжности вагонов; обосновывалась стандартизация и унификация в вагоностроении; оказывалась техническая помощь заводам в создании и совершенствовании выпускаемых изделий. Эти организации были отраслевыми центрами патентной и лицензионной работы, технической информации по вагоностроению, головной организацией по созданию крупнотоннажных контейнеров. Координировали важнейшие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в вагоностроительных предприятиях. Они имели большую экспериментальную базу, широко использовали экспериментальные методы для исследований и проверки новых конструкций вагонов. Этим самым они заложили основы единой научно-методической и нормативной базы современного вагоностроения.

Во время Великой Отечественной войны многие вагоностроительные предприятия были эвакуированы в восточные регионы страны и перешли в основном на выпуск военной продукции.

В послевоенный период вагоностроение было восстановлено и получило дальнейшее развитие, в том числе и в направлении создания специализированных производств:

- вблизи Барнаула начал работать Алтайский вагоностроительный завод, выпускавший крытые универсальные и специализированные вагоны;

- в Абакане построен вагоностроительный комплекс, включающий мощное и хорошо оснащенное производство по выпуску крупнотоннажных контейнеров международного стандарта, собственно вагонное производство (вагоны-платформы для перевозки контейнеров и колесной техники), а также сталелитейный завод;

- в Стаханове (Кадиевка Луганской области) вступил в строй завод, специализирующийся на выпуске вагонов-хопперов, большегрузных транспортеров и других вагонов;

- в Кременчуге Полтавской области построен крупный сталелитейный завод, образовавший мощное производственное объединение с вагоностроительным заводом по выпуску универсальных полувагонов и вагонов-хопперов;

- созданы заводы по производству специализированного оборудования: в Первомайске (вблизи Арзамаса) завод тормозного оборудования и транспортных компрессоров; в Беляеве Тульской области (филиал Московского тормозного завода) завод тормозных цилиндров;

- вблизи Орехово-Зуева Московской области на Демиховском машиностроительном заводе началось производство грузовых и пассажирских вагонов узкой колеи, а также вагонов-самосвалов нормальной колеи и вагонов пригородных поездов;

- на базе полукустарного предприятия в Риге создан крупнейший завод электропоездов постоянного и переменного тока и дизель-поездов;

- вагоностроительный завод вагонов-самосвалов в Калининграде;

- Мытищинский и Ленинградский заводы по выпуске вагонов метрополитена;

- Усть-Катавский вагоностроительный завод начал выпускать вагоны трамваев;

- Уральский вагоностроительный завод стал крупнейшим изготовителем универсальный полувагонов;

- в 1945 году в Мариуполе на базе металлургического завода организовано производство вагонов-цистерн, вагонов-полувагонов с «глухим» кузовом;

- на Брянском машиностроительном заводе создано крупное производство изотермических вагонов;

- значительное развитие получил Тверской вагоностроительный завод, являющийся главным поставщиком пассажирских вагонов;

- производство материалов, полуфабрикатов, отдельных узлов и комплектующих частей для вагонов организовано на многочисленных предприятиях электротехнической, металлургической, подшипниковой, лакокрасочной, нефтехимической промышленности.

Несмотря на развитие вагоностроительной промышленности, потребности транспорта в вагонах удовлетворялись не полностью. Для компенсации производилась закупка некоторых видов подвижного состава, изготовленного по отечественной документации, в Польше, Румынии, Чехословакии, Венгрии и Финляндии. В то же время в Китай, Вьетнам, на Кубу, в Болгарию, Венгрию, Чехословакию, Югославию поставлялись отдельные виды вагонов, а также крупнотоннажные контейнеры и другая железнодорожная техника.

Проектно-конструкторские работы выполнялись в следующих организациях:

- Центральном конструкторском бюро транспортного машиностроения в Твери;

- Отдельном конструкторском бюро по железнодорожным транспортерам в Луганске;

- Уральском научно-производственном комплексе криогенного машиностроения в Нижнем Тагиле;

- в проектно-технологическом институте вагоностроения в Кременчуге.

В конце 80-х годов производство грузовых магистральных вагонов ежегодно составляло 60-65 тыс.; вагонов промышленного транспорта – около 5 тыс.; пассажирских вагонов всех типов – свыше 3 тыс.; крупнотоннажных контейнеров – около 30 тыс. В связи с растущими потребностями железнодорожного транспорта требовалось увеличение мощностей заводов по производству вагонов.

Все вагоны выпускались только цельнометаллическими, на колесных парах с роликовыми подшипниками, широко применялись низколегированные стали и другие новые материалы. Технология производства вагонов была ориентирована на поточно-механизированные методы изготовления. Важной задачей вагоностроительной промышленности являлось повышение технического уровня, надежности и ремонтопригодности вагонов.

В это время вагоностроение за рубежом развивалось в соответствии с особенностями экономики и тенденциями в машиностроительном производстве. До Второй мировой войны на долю США, Великобритании и Германии приходилось около 85% всего экспорта подвижного состава. Менее развитым производством вагонов располагали Франция, Бельгия, Япония, Швеция и Канада.

Во всех странах вагоностроение относится к отраслям с высоким уровнем концентрации производства. Во время Второй мировой войны выпуск вагонов во многих странах прекратился; значительная часть вагонного парка была выведена из строя.

В послевоенные годы основными экспортерами вагонов в Западную Европу стали Канада, США и Великобритания. В 50-е годы крупное производство вагонов было налажено во Франции, Польше, ФРГ, Чехословакии, Венгрии, позднее в Индии и Китае.

К концу 80-х – началу 90-х годов наиболее развитая вагоностроительная промышленность создана в США, ФРГ, Франции, Японии. Известные фирмы, производящие подвижной состав, имеются в Великобритании, Канаде, Италии, Швеции, Швейцарии, Испании, Польше и некоторых других странах.

В США в производстве вагонов доминирует фирма «Тринити индастрис» (Trinity Industriers), объединившая известные предприятия «Пульман стадард» (Pullman Standard), «Ортнер» (Ortner) и «Гринвилл» (Greenville), а также фирмы «Тролл кар» (Thrall Car), «Гандерсон» (Gunderson), «Бетлехем стил» (Bethlehem Steel), «Юнион танк кар» (Union Tank Car), «Бадд» (Budd) и «АЦФ индастрис» (ACF Industries). В общем в конце 80-х годов в США выпускалось 50-60 тыс. грузовых вагонов в год, в начале 90-х годов - около 40 тыс. единиц.

Характерной особенностью грузовых вагонов, выпускаемых в США, является осевая нагрузка в 300 кН и более. Выпускаются 4-осные вагоны грузоподъемностью 90-95 т. В конце 80-х годов выпуск 3-5 секционных сочлененных вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров, в том числе для двухъярусного размещения, был увеличен. Широко используются специальные вагоны для смешанного железнодорожно-автомобильного бесперегрузочного сообщения типа Рол Рейлер (Road Railer).

В США производят открытые и закрытые вагоны-хопперы, а также полувагоны с «глухим» кузовом. Кузова выполняют из алюминиевых сплавов. Все вагоны оборудуются автосцепкой и буксами с роликовыми подшипниками.

Пассажирских вагонов дальнего следования производят немного из-за непопулярности таких перевозок.

В ФРГ строят вагоны «Линке-Хофман-Буш» (Linke-Hofmann-Busch), «МАН» (MAN), «Тальбот» (Talbot), «Урдинген» (Uerdingen), «Оренштайн-Коппель» (Orenstein-Koppel) и на других фирмах для железных дорог ФРГ и на экспорт. Кроме того, подвижной состав производят также на фирмах, как «Тиссен-Хеншель» (Thyssen-Henschel), «Сименс» (Siemens), «Краусс-Маффей» (Krauss-Maffei), «АЭГ» (AEG), «Круп» (Krupp). В частности, в 80-е годы ими были разработаны высокоскоростные электропоезда типа «Интер сити экспресс» (Inter City Express) на скорость 300 км/час; проводятся исследования подвижного состава на магнитном подвесе системы «Трансрапид» (Transrapid). Фирмы «МАН» и «Крупп» создали железнодорожные транспортеры для перевозок большегрузных и крупногабаритных грузов.

Во Франции вагоны изготавливают на заводах фирмы «Альстом» (Alsthom), вошедшей в «Дженерал электрик», а также «АНФ» (ANF), «Арбель Фоне рай», «Дитрих» (De Ditrich), ЦФМФ (CFMF) и на других фирмах. Значительным достижением французских вагоностроителей является создание и крупносерийное производство высокоскоростных электропоездов типа ТЖВ (TGV),ТЖВ-А, ТЖВ-Д. 3 апреля 2007 года во Франции был установлен очередной рекорд скорости на железных дорогах. Теперь он составляет 574,8 км/ч. Ее установил укороченный состав TGV POS из пяти вагонов на новой линии LGV EST. Испытания проводили Alsthom и SNCF. Во Франции в пригородном сообщении используются двухэтажные пассажирские вагоны. Выпущены партии специальных грузовых вагонов для эксплуатации со скоростями 140-160 км/ч.

Грузовые и пассажирские вагоны, выпускаемые во Франции, ФРГ и других странах, разнообразны. Однако габариты, основные параметры и конструктивные решения отдельных узлов стандартизированы и изготовлены по техническим нормам Международного союза железных дорог (МСЖД) – UIC. Максимальная осевая нагрузка грузовых вагонов составляет 225 кН, грузоподъемность основных типов 4-осных грузовых вагонов 60 – 65 т, конструкционная скорость – до 120 км/ч. В ударно-сцепных узлах применяются винтовая стяжка и буфера.

В Японии железные дороги имеет колею 1067 мм. Поэтому очертания подвижного состава небольшие, меньшие осевые нагрузки, грузоподъемность и прочие параметры. Наряду с этим начиная с 1964 года создается и расширяется сеть специальных скоростных железных дорог нормальной колеи 1435 мм – «Синкансен» (Shinkansen), для которых выпускается специальный подвижной состав. Отличительная особенность его – уменьшенная высота, использование устройств принудительного наклона кузова при движении в кривых, конструктивная скорость – 300 км/ч.

На производстве подвижного состава и его узлов специализируются также «Мицубиси» (Mitsubishi), «Кавасаки» (Kawasaki), «Хитати» (Hitachi), «Ниппон шарё» (Nippon Sharyo), «Фудзи шарё (Fiji Sharyo), «Сумитомо» (Sumitomo) и др. Они полностью обеспечивают потребности железных дорог Японии.

В Японии фирмой Hitachi проводится разработка подвижного состава на магнитном подвесе электродинамического типа с использованием криогенной техники.

В других странах вагоны создают фримы: «Комменг» (Commeng) в Австралии, «Зиммеринг-Грац-Паукер» (Simmering-Graz-Pauker) в Австрии, «Хокер Сидли» (Hawker Siddeley) и «Бомбардье» (Bombardier) в Канаде, «БРИЛ» (BREL) и «Метро-Каммел» (Metro-Cammel) в Великобритании, «Бреда» (Breda), «Костамаснага» (Costamasnaga) и «ФИАТ» (FIAT) в Италии, «АББ» (ABB) в Швеции и Швейцарии, «Раутаруукки» (Rautaruukki) в Финляндии и другие. Их продукция современна и обладает высоким качеством.

Мировое вагоностроение имеет следующие характерные особенности:

- в области грузовых вагонов – увеличенная грузоподъемность и вместимость, повышенная допускаемая осевая и погонная нагрузки, механизированная погрузка-выгрузка грузов, повышенная прочность и надежность вагонов;

- в области пассажирских вагонов – увеличение конструкционных скоростей движения, повышение уровня комфорта проезда пассажиров, максимальное обеспечение безопасности перевозок.

Все большее значение в вагоностроении придается рациональному использованию материалов, экономии энергии, труда (снижение удельных материальных, энергетических и человеческих ресурсов), а также вопросам экологии. Широкое применение получают новые конструкционные материалы, прогрессивные системы тяги, совершенное техническое обслуживание и внимание к надежности работы вагонов.

Конкретные особенности конструктивных решений и параметров вагонов весьма разнообразны и определяются требованиями заказчиков, зависят от климатических и социальных условий, традиций, взаимодействий с другими видами транспорта и т.п. условий.