Тешкотии и предизвици во работењето на возови со голема брзина
Воопшто не е лесно да се работи со брз сообраќај. Многу патници честопати не се ни свесни за напорот што треба да се направи за да се пробие пречката од 200 км на час. Во следното, се наведени проблемите предизвикани од брз железнички сообраќај и како железничките оператори се обидуваат да ги минимизираат.
Проблем на високи нивоа на бучава
Ова е предизвикано од голема брзина и е особено товар за жителите. На многу места, звучно изолираните soundидови го намалуваат загадувањето на звукот. Градењето на брани лево и десно од трасите исто така ја докажа својата вредност. Во Германија, на пример, баластот беше заменет со други материјали на тест патеки, како што се трева или бетон со звучни абсорбери. Вториот може да се најде на новата линија од Франкфурт на Мајна до Келн. Бучавата произлегува не само од интеракцијата на тркалото и шината, туку и од пантографот. Аеродинамички оптимизирани пантографи се дизајнирани и се користат за возови со голема брзина.
Во Јапонија, прописите за заштита на животната средина се толку строги што на возовите им беше дозволено да патуваат само со 270 км на час. Само со серијата 500 беа дозволени 300 километри на час во закажаната услуга. Обликот на главата на овој воз Шинкансен е направен по примерот на кингерот и го пресекува воздухот особено тивко со голема брзина. Пантографот е исто така интересен овде. Постојат проектили на клацкалката за да се намали турбуленцијата на воздухот. Технологијата е копирана од крилјата на бувот, за кој се знае дека лета практично тивко.
При влегување во тунел, се создаваат микро шок бранови (исто така наречени микро звучни бранови, микро ударни бранови или звучен бум), што доведува до силен тресок. Патката евидентно ја докажа својата вредност како облик на глава за брзи возови. Примери се шпанските AVE-S 102 и возовите Шинкансен од серијата 700, Fastech 360S и неговите деривати E5 и E6.
Проблем на висока отпорност на воздух
Проблем на голема абење
Особено погодени се тркалата, шините и пантографите. Тркалата се трошат со текот на времето и стануваат сè помали. Возејќи брзо, возот поминува долги растојанија за многу кратко време. Ова значи дека тркалата, вклучително и оските, треба да се менуваат во сè пократки интервали.
Површините за трчање на тркалата и шините се малку заоблени кога се нови. Дури и без прирабници, возот тешко би излетал од колосек на прави потези или нежни кривини. Со текот на времето, површините на тркалото и главите на шините се израмнуваат, а страничните сили се зголемуваат - возот почнува да се тркала. Специјалните амортизери за ролна се спротивставуваат на ова.
Друг проблем со велосипедот е што тој создава рамни дамки со текот на времето. Тогаш тркалото веќе не е целосно заоблено. Удирањето започнува - со поголема брзина може да се слушне чукање или потпевнувачки звук. Ова се должи на прашината, која се поставува нерамномерно на внатрешноста на тркалото и шините што веќе биле оштетени од други некружни тркала и ја враќаат оваа „шема“ на другите тркала.
Пругите се деформираат не само на површината, туку и кога страничните сили се премногу високи. Ова е случај ако возот треба да тргне премногу брзо на кривина. Како што веќе споменавме, возовите брзо ќе се лизгаат на брзи брзини, ако не се инсталираат високо квалитетни амортизери за тркалање. Најчесто тоа се пасивни амортизери, на пример дури и активни во јапонската серија JR 500. Силите од возилото тешко се пренесуваат на шините, што значително го зголемува нивниот работен век. И обратно, помалите грешки во патеката немаат никакво влијание врз удобноста на патникот.
Проблем на креветот на патеката
Креветот со баласт е најчест во целиот свет, но тој е погоден само во ограничена мера за возови што се движат брзо. Тешките, брзи возови ги прават патеките и спиењето да вибрираат кога ќе поминат покрај нив. Со текот на времето, камењата од баластот, кои се цврсто спакувани помеѓу прагови, буквално се заземјуваат. Толку важното задржување за патеките е изгубено. Резултат: патеките почнуваат да „пливаат“ и да се менуваат странично. Ваквите дефекти на патеката го зголемуваат ризикот од лизгање и ја намалуваат удобноста при возење. Значи, треба да се заврши многу работа за одржување за баластирана патека.
Од друга страна, трагите на плочите се многу попријателски одржувани. Пругите се поставуваат на бетонски пат и повеќе не се движат од самото место. Заедно со апсорбери на звук помеѓу патеките, овој метод на фиксирање на патеката резултира во максимална удобност при возење и намалување на трошоците за одржување на патеката.
Тешкотија при цртање електрична енергија
Кога возите со голема брзина, тешко е секогаш да се одржува добар контакт со контактната жица. Поради притисокот на контактот на пантографот од 100 до 120 tутнсо над надземната линија, надземната линија почнува да вибрира. Ако бранот на вибрации на контактната жица е исто брз како и оној на возот, пантографот губи контакт. Во најлош случај, пантографот ја раскинува надземната линија. Со примена на поголема затегнувачка сила на линијата, брзината на ширење на бранот се поместува. Меѓутоа, ако механичката сила на истегнување е преголема, контактната жица ќе се раскине.
Доколку возовите се во влечење (на пр. ICE 2), двата пантографи не смеат да бидат премногу блиску еден до друг за да не се зголеми претерано притисокот врз надземната линија. Ова значи дека два енергетски автомобили на ICE 2 можеби никогаш нема да бидат споени заедно и двата имаат пантограф истовремено. Или само еден краен автомобил со погон е дозволено да биде поврзан со контролен автомобил или спојка на 2 контролни автомобили.
Надземните водови секогаш поминуваат во цик-цак над пантографот. Ова избегнува формирање на жлебови во контактните ленти со јаглерод на пантографот. И покрај современата технологија, на пример, контактната жица на фреквентната линија Токаидо - Сањо треба да се обновува на секои три години. Контактната лента со пантограф има животен век од само три дена!
Намалување на тежината на возот
Се прават напори да се заштеди тежина за да не се истрошат патеките и надградбата толку брзо. Најважно тука е малото оптоварување на оските, што треба да биде помало од 18 тони ако е можно. Во случај на возови, локомотивите или електроенергетските автомобили сè уште се најтешките компоненти на возот. Затоа, Италија и сега Германија имаат изградено таканаречени повеќе единици, во кои компонентите на погонот се дистрибуираат низ целиот воз. Во Јапонија, оптоварувањето на оската може дури и да се намали на 11,5 тони. Интересна белешка на страна: иако статичното оптоварување на оската на француските возови TGV (TGV-PSE и TGV-A) е помало отколку на ICE 1, ICE има помало влијание врз патеките отколку TGV поради неговите пониски динамички сили.
Употреба на специјални прекинувачи
Покрај прекинувачот, прекинувачите на брзите линии имаат и подвижна жаба. Во случај на десен прекинувач, ова се наоѓа на пресекот на десната, директно напред железничка линија со левата шина што се врти надесно. Ова го премостува јазот што во спротивно би предизвикал тркалото да попушта и да го исфрли од шините возот. Значи, можно е да се изградат излезности тенки и да се трчаат во права линија со 280 км на час или повисоко, во линија на гранки со 200 км на час, во Франција со 230 км на час.
Високи трошоци за изградба и одржување
Новите линии во Германија се меѓу најскапите во светот поради бројните тунели и мостови. Маршрутите со голема брзина треба да сообраќаат што е можно поправилно и да имаат само мали градиенти, така што е можно мешано работење со товарни возови. Во повеќето други земји, само патничките возови имаат дозвола да сообраќаат на нови линии. Експертите во Дојче Бан го видоа тоа и подобро го прилагодија на пејзажот на НБС „Франкфурт на Мајна - Келн“. Очигледно парадоксно, оваа рута преку Вестервалд е најскапата ICE маршрута до сега. Политичарите секако придонесоа многу за ова со нивните барања луѓето да бидат надвор и околу во Монтабаур, Лимбург и Зигбург. Но, екологистите, исто така, повикаа на згради во кои немаше никакви потреби, како што е тунелот „Клусе“ долг 198 метри.
Патеките Шинкансен во Јапонија се издигнати во густо населени области и се граничат со звучно изолирани wallsидови. Во градовите, конвенционалните линии често се точно подолу. Овој вселенски проблем придонесува и за цената на трасата. Покрај тоа, во Јапонија има чести земјотреси. За да не се загрозат патниците во возовите, се поставуваат сензори долж брзите железнички линии кои регистрираат каква било тектонска активност и, во случај на опасност, ги принудуваат возовите да кочат. Работата за одржување на трасата може да се изврши само во рок од неколку часа. Дури и замена на патеката треба да се случи за ова исклучително кратко време. Поради големиот број на возови Шинкансен, не е можно да се вози на една патека во кој било момент без да се прифаќаат сериозни доцнења.
Комплексна технологија за сигнал и безбедност
Систем за заштита на возови е задолжителен за брзина поголема од 160 км/ч. Покрај технологијата за визуелно сигнализирање, мора да се искористи и опција со помош на компјутер, за да се обезбеди возачот со информации за состојбата на трасата и следниот сигнал. Во Германија, на пример, се користи контролата на линискиот воз (ЛЗБ).
Меѓународен транспорт
Секоја земја има своја филозофија за железница. На пример, ако патувате од Германија до Франција, возот мора да биде опремен за напојување од 15 kV/16,7 Hz и 25 kV/50 Hz. Возот исто така треба да се справи со системите за сигнализација и следење кои се вообичаени во Франција. Станува уште потешко ако се промени и ширината на траката. Возовите на француско-шпанската граница треба да се пренасочат од стандарден мерач во шпански широк мерач. Во Јапонија тие се обидуваат повторно да ги следат целите повеќе единици. Технологијата е многу посложена од вагоните, бидејќи оските на повеќе единици се делумно управувани. Платформи со различна должина, висина и растојание од патеката се на врвот на проблемот со меѓународна употреба.
Политички проблеми
Тука не треба да се дискутира многу за политиката; Само малку храна за размислување: Во Франција, брзите правци можат да се реализираат побрзо отколку во Германија. Ако нешто е од „јавен интерес“ во Франција, ниту еден единствен граѓанин не може да се спротивстави на тоа и да покрене тужба. На пример, ако неговата куќа е на идната рута, тој ќе ја замени вредноста на куќата или имотот и мора да замине. Во Германија, од друга страна, секој може да поведе судска постапка пред суд. Од една страна, ова ги штити индивидуалните права, но понекогаш се користи безмилосно, што чини време и пари. За да се постигне договор, честопати мора да се прифатат скапи решенија, како што се вештачки тунели.
Резиме
Како што можете да видите, брз железнички транспорт не е само побрз железнички систем, тој е луксуз што малку земји можат да си го дозволат. За да се справиме со сите споменати проблеми, треба да се вложат многу пари во погони и возила. Конвенционалните рути не смеат да се занемарат финансиски. Ако сеуште сакате да знаете која технологија е во брз воз, се препорачуваат описи на возови за Еуростар или ICE 3. Евротунелот, чија конструкција детално ја опишав, исто така се смета за техничко ремек-дело во инженерството за брз транзит. Интересно е и да се дискутира кој систем на возови е подобар.
Навалување на возови
Веќе некое време има и возови кои обезбедуваат кратко време на патување на конвенционалните, ликвидални рути и истовремено нудат високо ниво на удобност на брзите возови. Досега, брзите возови отсекогаш имаа неповолност да можат да ја користат нивната целосна брзина од 250 км на час до 300 км на час само на специјално опремени брзи линии. Брзите возови се забавуваат на конвенционалните, насоки со ликвидација. Затоа не е изненадувачки што првите тест возила со технологија на навалување се појавија во раните 1970-ти. Техниката на навалување има ефект дека вагоните на возот се навалени од хидраулика, електроника или механика и возот може да се наведнува во кривината како мотоциклист. Ова овозможува возот да се одвива побрзо низ кривините без да се намали удобноста на патниците поради центрифугалните сили.
Особено Италија и Шведска им нудат на своите патници брза брзина на многу правци. Возовите на закосување неодамна започнаа да работат во Германија и Швајцарија. Изненадувачки, темата технологија за навалување беше третирана доста доцна во Франција. Околу 1998 година, француската државна железница SNCF спроведе пробни патеки со TGV-Pendulaire, модифициран TGV-PSE. Досега, немаше никакво сериско производство.
Најпознатата технологија за навалување е онаа на италијанскиот Пендолино, произведена од Фиат (денес: Алстом). Ова може да се најде не само во понатамошно развиена форма кај сите други Пендолиноси, туку и во ICE-T. Погонот е активен хидрауличен. За тест-возот TGV Pendulaire во Франција, најпрво се користеше активната хидраулична технологија за навалување, но потоа беше претворена во електромеханичка верзија од Алстом. Шведскиот X2000 (X2) содржи развој од ABB - исто така активно хидрауличен. Сименс му даде на ICE-TD активна, електромеханичка технологија на навалување. Во секој случај, трендот кон повеќе возови Нејтек ќе се интензивира бидејќи конструкцијата на нови линии станува се поскапа.
Возови за магнетна левитација
Покрај чистокрвни возови и наклони возови, има и трет вид воз што овозможува брз патување. Зборуваме за возот маглев. На глобално ниво, само Јапонија и Германија нудат возови кои веќе работат, иако технологијата во Германија е сè уште побрза од јапонската технологија. Сепак, разликата се намалува, бидејќи германскиот Транпрапид е многу контроверзен проект и изградбата на Транрапид линија во Германија не успеа долгорочно.
Transrapid беше подготвен за употреба уште во 1995 година. Тест-постројката во Емсленд импресивно покажа дека брзините над 400 км/ч не се проблем за возовите за магнетна левитација. Пред сè, добрата способност за забрзување му помага на возот да достигне големи просечни брзини. За разлика од другите возови, моторот за влечење се наоѓа во колосекот. Транспрапидот се носи и забрзува со движечко магнетно поле на кратко растојание од трасата.
Суперспроводливоста игра одлучувачка улога во Јапонија. Магнетите се ладат на скоро -273 степени Целзиусови до скоро апсолутна нула. Електричниот отпор исчезнува и се гради силно магнетно поле. Маглев (Магнетна левитација) може да плови само со брзина од 100 километри на час. Пред тоа, тркалата треба да го носат возот. Јапонскиот воз за магнетна левитација достигна максимална брзина од 581 км на час, а Јапонците сега ја бараат „Сината лента на шината“, што францускиот ТГВ-Атлантик досега го нарекуваше свој со 515,3 км на час. Сепак, неоправдано е дека „Маглев“ треба да ја добие оваа награда, бидејќи техниките за движење на возовите врзани за шини се разликуваат суштински од оние на возилата за магнетна левитација и не се споредливи. Тркалата на Маглев се користат само до 100 км на час, по што возот лебди. Како и да е, на оваа веб-страница можете да дознаете повеќе за Transrapid или Maglev во Јапонија.
Како заклучок, може да се каже дека сообраќајот со голема брзина е скап, но оправдан. На крајот на краиштата, возовите треба да ги намамат патниците на шините, а тоа е можно само со привлечно време на патување и високо ниво на удобност. Безбедноста и сигурноста секако се врвен приоритет, а железничката несреќа во Ешеде не менува ништо. Возот е еден од најбезбедните начини на транспорт во светот. Во Јапонија немаше живот за жалење откако брзата шина започна да работи во 1964 година. Возот за магнетна левитација сигурно ќе се докаже во иднина, иако неговата употреба како аеродромски шатл не е погодна за патувања со голема брзина и технологијата би била поисплатлива за САД или Австралија.