Početkom 1970-ih, zaposlenici Svesaveznog istraživačkog instituta za izgradnju vagona (VNIIV) i Projektnog biroa Yakovlev dobili su zadatak stvoriti domaći električni vlak koji bi mogao postići brzinu od 200 km/h. Međutim, prije nego što se krene u realizaciju tako ambicioznog projekta u to vrijeme, bilo je potrebno temeljito proučiti sve značajke interakcije kotača vagona s tračnicama pri vožnji vlaka pri tako velikim brzinama.
Eksperimentalni raketni automobil
Za potrebe eksperimenta stvoren je mlazni vlak, odnosno laboratorijski automobil koji je na njemu montiran motor zrakoplova. Takav dizajn ne samo da je omogućio postizanje potrebne brzine, već je ujedno i smanjio rizik od izobličenja uzrokovanog pogonskim kotačima, koji se odbijaju od tračnica tijekom rotacije.
Ideja o stvaranju vlaka s mlaznim motorom nije bila originalna, budući da je 60-ih sličan eksperiment proveden u SAD-u i bio je naširoko propraćen u svjetskom tisku. Iskustvo američkih kolega iskoristio je sovjetskidizajneri koji su obavljali sve montažne radove u radnjama Kalinjinskog (sada Tver) kočionog pogona. Tamo je stvoren prvi mlazni vlak SSSR-a.
mlazni vlak
Poznato je da je za izradu potrebnog laboratorijskog vagona prvotno bilo planirano dizajnirati posebnu lokomotivu koja ispunjava sve zahtjeve za nju. No, tijekom započetih radova odlučeno je krenuti lakšim putem i u tu svrhu koristiti uobičajeni čelni vagon električnog vlaka ER 22, proizvođača Riga Carriage Works. Naravno, da bi se prigradski vlak pretvorio u mlazni vlak, bilo je potrebno napraviti određene izmjene u njegovom dizajnu, ali u svakom slučaju to je bilo puno jeftinije i brže od stvaranja novog modela.
Na temelju iskustva američkih stručnjaka, dizajneri VNIIV-a i Projektnog biroa Yakovlev smatrali su da je svrsishodno ojačati dva mlazna motora iznad vozačke kabine. I u ovom slučaju, kao iu pitanju s lokomotivom, suočeni su s dilemom - trebaju li projektirati nešto novo ili koristiti gotove motore koji se koriste u modernom zrakoplovstvu? Nakon dugih rasprava, prednost je dana drugoj opciji.
Novi život za povučene motore
Od svih uzoraka koji su stavljeni na raspolaganje kreatorima vlaka na mlazni pogon, odabrana su dva povučena motora putničkog zrakoplova Yak-40 (njegova fotografija je predstavljena u članku), namijenjena lokalnim zračnim prijevoznicima. Nakon što su iscrpili svoj letni resurs, oba motora su bila u izvrsnom stanju ijoš uvijek mogao služiti na zemlji. Njihova upotreba bila je jeftina i prilično razumna.
U slučaju uspješnog eksperimenta s njihovom ugradnjom na mlazni vlak, mogao bi se riješiti još jedan vrlo relevantan problem za nacionalnu ekonomiju, vezan uz daljnju upotrebu raspuštenih zrakoplovnih motora koji nisu prikladni za zrakoplovstvo, ali prilično pogodan za rad na zemlji. Kako je Leonid Brežnjev rekao tih godina: "Ekonomija mora biti ekonomična."
Jednostavno i pametno rješenje
U procesu rada, tvorci vlaka s mlaznim motorom morali su riješiti vrlo važan problem ─ kako glavnom vagonu električnog vlaka dati aerodinamička svojstva potrebna za provođenje testova velikih brzina s svoju pomoć. Problem je bio njegov oblik, koji nije bio dizajniran za prevladavanje snažnog nadolazećeg strujanja zraka. Međutim, i u ovom slučaju pronađeno je jednostavno i racionalno rješenje.
Bez mijenjanja standardnog dizajna automobila, kreatori projekta koristili su posebne jastučiće koji su prekrivali njegovu glavu, trčanje i rep. Njihove dimenzije i oblik izračunati su u laboratoriju Moskovskog državnog sveučilišta na temelju podataka dobivenih kao rezultat eksperimenata u kojima su posebno izrađeni modeli automobila puhani u aerotunelu.
Šiljasti nos i krov otporan na toplinu
Nakon što su inženjeri testirali 15 eksperimentalnih modela na ovaj način, uspjeli su pronaći optimalni oblik u kojem je glavni vagon mlaznog vlaka postao najproglašeniji. NAKao rezultat toga, njegov šiljasti nos nije ništa više od preklopa postavljenog u prednjem dijelu i stvara uvjete pod kojima vozači gledaju naprijed kroz dvostruko staklo obloge i kabine.
Drugi važan zadatak bile su mjere usmjerene na sprječavanje pregrijavanja krova kao posljedica izlaganja struji vrućih plinova koji izlaze iz mlaznih motora. U tu svrhu, na vrhu automobila ojačani su limovi čelika otpornog na toplinu, ispod kojih je postavljen sloj toplinske izolacije.
Konstruktivne modifikacije automobila
Osim toga, sovjetski mlazni vlak, odnosno eksperimentalni automobil, bio je punjen svim vrstama opreme koja je omogućavala ne samo mjerenja potrebna tijekom eksperimenta, već i osiguravanje sigurnosti njegovog kretanja u tako velike brzine. Teško da bi bilo pretjerano reći da niti jedna komponenta vagona nije ostala bez odgovarajuće dorade, budući da ekstremni uvjeti rada nameću posebne zahtjeve svim sustavima, uključujući, prije svega, pogon i kočnice.
Cjelokupna infrastruktura najbržeg mlaznog vlaka promijenjena je zbog niza tehničkih razloga. Dovoljno je reći da ako, u normalnim uvjetima, motor pokreće kotače, tjera ih da se rotiraju i, gurajući se s željezničke pruge, pomiču vlak, onda kada se koristi mlazna vuča, kotači i tračnice igraju ulogu samo vodećih elemenata koji drže automobil unutar zadane putanje.
Problem s kočnicama i bočnim stranama
S obzirom na to da je, prema izračunima dizajnera, njihov potomak morao doseći brzine do 360 km/h, posebnu pozornost zaslužuje kočioni sustav, koji je po potrebi mogao zaustaviti brzo trkaći automobil. Iz tog razloga razvijeni su potpuno novi modeli disk kočnica i kočnica s magnetskom tračnicom.
Što se tiče bočnih vibracija automobila, koje se neizbježno javljaju pri kretanju prugom, nadali su se da će biti ugašene zahvaljujući plinskom mlazu koji izlazi iz mlaznog motora. U praksi su ovi izračuni bili potpuno opravdani.
Dugo očekivani debi
Napokon su završeni svi pripremni radovi, a u svibnju 1971. godine, na dionici željezničke pruge Golutvin-Ozery u Moskovskoj regiji, testiran je prvi vlak u SSSR-u s mlaznim motorima. U to vrijeme imao je dužinu od 28 metara i nosivost od 59,4 tone. Tome treba dodati 4 tone ─ težinu dva mlazna motora i 7,2 tone ─ zrakoplovnog kerozina, koji im je služio kao gorivo.
Tijekom prvog putovanja zabilježena je brzina od 180 km/h ─ dosta visoka za ta vremena, ali daleko od izračunatih 360 km/h. Razlog ovako nezadovoljavajućem rezultatu nisu tehnički nedostaci, već veliki broj zakrivljenih dionica staze, na kojima je, iz očitih razloga, trebalo usporiti.
Ipak, pojava prvog domaćeg mlaznog vlaka zabilježena je u tisku kao značajan događaj. U nastavku člankapredstavljena je naslovnica popularnog časopisa "Tehnika mladosti" koji mu je posvetio entuzijastičan članak.
Daljnji testovi
Kako bi se otklonile moguće prepreke, sljedeća ispitivanja, provedena u razdoblju 1971─1975, provedena su na izravnoj glavnoj dionici Pridneprovske željeznice između stanica Novomoskovsk i Dneprodzerzhinsk. Tamo je u veljači 1972. mlazni vlak iz Sovjetskog Saveza postavio svjetski brzinski rekord na željezničkoj pruzi od 1520 mm, od 250 km/h. Danas nećete nikoga iznenaditi s tim, ali tih je godina takav rezultat bio izvanredno postignuće.
Tako visok rezultat omogućio nam je da se nadamo da će u narednim godinama zemlja započeti masovnu proizvodnju brzih željezničkih vlakova koje pokreće mlazna vuča. Inženjeri uključeni u stvaranje prvog uspješno testiranog uzorka bili su spremni započeti razvoj brzog vlaka s tri vagona. Međutim, njihovi se snovi nikad nisu ostvarili.
Rute neprikladne za brze vlakove
Postoji nekoliko razloga zašto turbomlazne lokomotive nisu ušle u masovnu proizvodnju. Među njima, inertnost i tromost sovjetskog ekonomskog sustava igrali su važnu ulogu. No, osim ovoga, postojali su i vrlo značajni objektivni čimbenici koji su spriječili ovu inovaciju.
Glavna prepreka bile su sovjetske željeznice, izgrađene u skladu s tehničkim zahtjevima,predstavljen prije mnogo godina. Polumjere zakrivljenosti na njima projektanti su planirali isključivo u skladu s topografskim uvjetima područja, a većinom su tijekom prolaska zahtijevali smanjenje brzine na 80 km/h i niže. Za puštanje u promet brzih vlakova bilo bi potrebno izgraditi nove kolosijeke za koje su potrebna značajna kapitalna ulaganja, odnosno ublažiti zaokruženja na starim, što je prepoznato kao neučinkovito. Nijedna od ovih opcija nije bila prepoznata kao obećavajuća u SSSR-u.
mlazni vlak i prateći problemi
Uspješno testirano u međuvremenu otkrilo je niz problema vezanih uz željezničku infrastrukturu. U ovom slučaju govorimo o otvorenim kolodvorima, kojima su opremljene sve stanice u zemlji bez iznimke. Vlak koji juri kraj njih brzinom od 250 km/h u stanju je stvoriti zračni val koji će u tren oka pomesti sve ljude na peronu. Sukladno tome, kako bi se osigurala odgovarajuća sigurnost, potrebna je njihova široka modernizacija, koja će također zahtijevati velika sredstva.
Među problemima bila je takva naizgled sitnica poput šljunka, koja je prekrivala sve željezničke pruge u SSSR-u. Vlak na mlazni pogon, prolazeći pored kolodvora i željezničkih prijelaza, aerodinamički tok koji se formirao oko njega neizbježno je dizao u zrak ogromnu količinu tog rasutog materijala, pretvarajući njegove male čestice u svojevrsne gelere. Zaključak je samo jedan ─ za promet takvih vlakova sve željezničke pruge bi se morale betonirati.
Kraj eksperimenta
Studije su pokazale da im je 70-ih godina većina željeznica Sovjetskog Saveza omogućila da razviju maksimalnu brzinu od 140 km/h. Samo se u nekim područjima mogla povećati na 200 km/h bez povećanja stupnja rizika. Stoga je daljnje povećanje brzine voznog parka u to vrijeme prepoznato kao nesvrsishodno, jer je neizbježno zahtijevalo velika ulaganja.
Što se tiče najbržeg laboratorijskog automobila, nakon završetka pokusa 1975. godine, poslan je u grad Kalinjin u proizvodni pogon. Na temelju rezultata dobivenih tijekom provedenih radova, napravljene su odgovarajuće projektne promjene novih tvorničkih razvoja, kao što su lokomotiva RT 200 i električni vlak ER 200.
Tužna starost
Ispunio svoju misiju i nakon toga nikome nije trebao, avion je deset godina bio u raznim tvorničkim slijepim ulicama, hrđao i pljačkan. Konačno, sredinom 80-ih, poduzetni momci iz lokalnog Komsomola došli su na ideju da od njega naprave moderan video salon tih godina, koristeći u tu svrhu karoseriju koja je izgledala vrlo neobično s ugrađenim motorima.
Rečeno nego učinjeno. Napušteni automobil izvučen je iz jame u tvornički pod i rekonstruiran u skladu s novom namjenom. Iz njega je izbačen sav stari nadjev, a na ispražnjenom prostoru postavljena je video oprema i mjesta za gledatelje. U bivšoj vozačkoj kabini iu predvorju uz njega postavljen je šank. Povrh svega, uklonili su vanjsku hrđu i ofarbali svoj jet video salon u plavo i bijelo.
Čini se da će njegov novi život započeti, ali u komercijalne planove komsomolaca uvukla se nesretna nesklada ─ nisu se uspjeli dogovoriti s lokalnim razbojnicima o prihvatljivom iznosu povrata od prihoda. I opet se patila kočija vratila u slijepu ulicu, gdje je provela još 20 godina, konačno se pretvorivši u šupu na kotačima.
Na njega su se sjetili tek 2008. godine, kada su se spremali proslaviti 110. godišnjicu pogona. Njegov aerodinamičan nos je odrezan, očišćen, oslikan i korišten za izradu spomen-zida postavljenog u blizini ulaza u tvornicu. Njezina fotografija dovršava naš članak.
