или Какова цена
научного заблуждения?
В нашей газете была опубликована статья инженера путей сообщения Николая Давыдова «В плену амбиций», в которой поднималась очень важная тема: уже более десяти лет на сети железных дорог идет спор – был ли ошибкой переход на унифицированную ширину колеи 1520 мм? И отраслевая наука не отвечает ни «да», ни «нет». Эту тему продолжает один из читателей нашей газеты.
Подвижной состав на российских железных дорогах уже длительное время обращается одновременно по колее нормативной ширины 1524 мм, выбранной в середине ХIX века замечательным русским инженером Павлом Мельниковым в качестве основной для железных дорог России, и унифицированной колее с нормативной шириной 1520 мм, внедрение которой началось с вводом в действие «Правил технической эксплуатации железных дорог», утвержденных МПС в 1970 году. Сужение колеи велось под флагом борьбы с лишним зазором между гребнем колеса и головкой рельса, поэтому переход на новый типоразмер не сопровождался изменением параметров ходовых частей подвижного состава, сконструированного под колею 1524 мм, в том числе это никак не отра-зилось на главнейшем элементе – колесной паре.
Но по мере расширения полигона новой колеи возникла проблема интенсивного износа гребней колес и взаимодействующих с ними боковых внутренних граней головок рельсов, при этом колеса и рельсы практически перестали изнашиваться по поверхностям катания, что свидетельствует о нарушении оптимального взаимодействия колеса и рельса. В результате в конце 80–х годов сеть дорог находилась даже на грани остановки из–за нехватки локомотивов по причине интенсивного износа гребней. И это отмечалось на научно–практической конференции, проходившей во ВНИИЖТе в 2004 году. Более того, если в 1980 году протяженность участков пути с допускаемой скоростью движения грузовых поездов 90 км/ч составляла, по данным ОАО «РЖД», более 40 тыс. км, то к 2005 году она свелась к… нулю. В начале 1990–х годов повреждаемость рельсов у нас была почти в 20(!) раз выше, чем в западноевропейских странах, а межремонтный пробег грузовых вагонов – в 10 раз меньше. Парадоксальность ситуации состоит в том, что к тому времени наш железнодорожный путь стал одним из самых мощных в мире. Казалось бы, следовало ожидать и повышения скорости движения поездов, однако скорости уменьшились.
Почему же, имея самую мощную в мире конструкцию железнодорожного пути, мы оказались в числе отстающих по основным показателям, определяющим эффективность работы железнодорожного транспорта, – скоростям движения поездов, осевым нагрузкам грузовых вагонов, параметрам вписывания ходовых частей подвижного состава в рельсовую колею? Потому что уже более двух десятков лет железнодорожный транспорт лихорадит от «колесно–рельсового вируса». На борьбу с ним потрачено много времени, сил и средств, однако принятые меры позволили лишь снять остроту вопроса, а проблему в целом не решили, так как борьба идет с последствиями, а не причинами негативного явления.
Я был подключен руководством ВНИИЖТа к решению проблемы «колесо–рельс» в 1995 году как специалист, имеющий большой практический опыт в исследовании механических систем. После ознакомления с положением дел в этой области и мнением многих специалистов, в том числе д. т. н. Н. Панькина (МИИТ), главного инженера Дальневосточной железной дороги В. Крапивного, академика Б.Никифорова и других, мною был сделан вывод об истинной причине возникновения сверхизноса колес и рельсов. Но как только была названа главная причина возникновения «вируса» – унифицированная колея 1520 мм, то отношение ко мне во ВНИИЖТе сразу же изменилось. Десять лет прошли в безуспешных попытках осуществить соответствующий эксперимент, но дело удалось сдвинуть с места только после обращения в самые высокие инстанции.
На совещании в ОАО «РЖД», состоявшемся 19 октября 2006 года с участием двух групп специалистов, имеющих диаметрально противоположные взгляды на оценку последствий внедрения унифицированной колеи 1520 мм, президент компании В.И. Якунин поставил задачу – предоставить обоснованные предложения по ширине колеи. На Экспериментальном кольце в Щербинке были проведены испытания, и в ходе эксперимента нашла полное подтверждение уточненная формула взаимоувязки параметров колесной пары и рельсовой колеи, предложенная мною и трижды отвергнутая ученым советом ВНИИЖТа. Результаты испытаний, которые неоднократно докладывались на совещаниях рабочей группы с демонстрацией фото– и видеоматериалов, изложены в отчете, утвержденном ВНИИЖТом 19 декабря 2007 года. Тогда же было предложено перейти к широкомасштабному эксперименту по укладке колеи по нормам 1524 мм на одном из направлений сети железных дорог. В январе 2008 года аналогичное обращение кроме меня подписали члены рабочей группы В. Плоткин, Е. Корольков, а также заведующий кафедрой «Организация и безопасность движения» МИИТа д. т. н. А. Хохлов, заместитель заведующего комплексным отделением «Путь и путевое хозяйство» ВНИИЖТа А. Иванов. И что же? Как пишет в своей статье Николай Давыдов, результат нулевой. Более того, меня лишили возможности завершить эксперимент и уволили из института по… сокращению штатов.
Между тем железнодорожный транспорт продолжает нести потери, и они видны невооруженным глазом. Достаточно сказать, что при ошибке в ширине рельсовой колеи в сторону сужения всего на 1 мм, когда вместо зазора возникает натяг, на бесполезное истирание металла головок рельсов и гребней колес нужно затратить, по самым скромным подсчетам, не менее 3 миллиардов кВт–часов электроэнергии в масштабе сети. Этот громадный поток энергии одновременно ведет разрушительную работу по расстройству верхнего строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений. При стоимости 1 кВт–часа электроэнергии 1,2 рубля компания несет прямые ежегодные убытки более 800 млн рублей по сравнению с доунификационным периодом. И это еще не все потери. Так, например, объем сменяемых из–за бокового износа рельсов вырос за 30 лет не менее, чем в 10 раз. Между тем для замены и переукладки рельсов требуется в масштабах сети дополнительно 1808 «окон» в графике движения поездов продолжительностью 5 часов каждое. Только в путевом хозяйстве, без учета потерь в поездной работе из–за необходимости выделения дополнительных «окон», на это тратится более 228 млн рублей (в ценах 2004 года). Немалые расходы несут вагонное и локомотивное хозяйства из–за интенсивного износа гребней колес. Установлено, что срок службы колесных пар грузовых вагонов в период с 1973 года по 1997 год снизился в 4,7 раза. А это значит, что помимо увеличения закупок новых колес необходимо содержать больший парк локомотивов и вагонов. Дополнительные расходы тяжелым бременем ложатся на плечи ОАО «РЖД» и, конечно, отражаются на себестоимости перевозок грузов и пассажиров, а в итоге снижают конкурентоспособность компании.
Что сегодня происходит на сети дорог? При капитальном ремонте пути укладывается рельсошпальная решетка по нормам 1520 мм, затем под воздействием поездов эта зауженная колея расширяется, приближаясь к нормам колеи 1524 мм, после чего ее положение стабилизируется. Убедительным подтверждением этому является Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа в Щербинке, где, по данным ежемесячного прохода путеизмерительного вагона, ширина колеи составляет 1523–1526 мм, в том числе в кривых радиусом 800–400 м – 1530–1535 мм, что более соответствует нормам колеи 1524 мм. На Западно–Сибирской железной дороге, например, до сих пор 25% протяженности главного пути содержится по нормам колеи 1524 мм. Два года назад руководители путевого хозяйства дороги обращались в Департамент пути и сооружений с просьбой разрешить содержать рельсовую колею по стандартам ширины 1524 мм на участках пути с деревянными шпалами. Тем не менее в масштабах сети ничего не меняется.
На традиционный вопрос «кто виноват?» ответ ясен: ответственность за возникновение «вируса» и низкие показатели работы железнодорожного транспорта должна нести отраслевая наука, точнее, апологеты унифицированной колеи.
А на вопрос «что же делать?» предлагается несколько ответов. Прежде всего следует определить причины схода с рельсов исправных (!) грузовых вагонов на исправной (!) колее. (По данным ОАО «РЖД» в период 1998–2007 годов ежегодно в среднем происходило 58 сходов.) В противном случае нет никаких гарантий безопасной эксплуатации скоростных пассажирских поездов.
Результаты испытаний в Щербинке, о которых сказано выше, не должны быть положены на полку. Они дают достаточные основания для пересмотра нормативных документов, в том числе ПТЭ железных дорог и других документов.
Необходимо, наконец, осуществить эксперимент по укладке колеи по нормам 1524 мм на одном из направлений сети железных дорог. Затраты для этого необходимы копеечные по сравнению с теми потерями, которые несет компания на колее 1520 мм.
Аркадий МИТРОХИН,
кандидат технических наук
