Тормоза рождают скорость. Звучит где-то по-оруэлловски, но именно с внедрением дисковых систем торможения, позволяющих намного эффективнее осаживать машину до полной остановки, по меньшей мера совпала гонка скоростей в пассажирской авиации 50-х, началась в автомобилях в 60-е и у мотоциклов в 70-е.
Железнодорожники сопротивлялись дольше всех – уж больно консервативна отрасль, а колодочные тормоза (по сути, привычные автомобилистам барабанные, но вывернутые наизнанку: колодки прижимаются снаружи к плоскости качения колес) просты и дешевы, а благодаря эффекту самоусиления требуют минимальных затрат энергии для режима торможения. Но очевидны были и недостатки: частые торможения сильно изнашивают колеса (вплоть до выкрашивания металла), поверхность обода покрыта грязью вперемежку с рельсовой смазкой, а главное – поверхности трения достаточны для тихоходных составов, а с увеличением скоростей движения недостаток их площади становился проблемой.
Потому у разработчиков высокоскоростных поездов не было иного выхода, чем внедрять дисковые системы. По принципу действия они похожие на велосипедные клещевые/ободные тормоза, только вместо механического здесь пневматический привод.
Иного выхода не было, несмотря на дороговизну таких тормозов. Особенно самих дисков: сплошными их не сделаешь – от перегрева (нагрузки-то при торможении несопоставимы даже с автобусными) может повести не только диск, но и ось колесной пары, а отливать их «одним куском», как автомобильные вентилируемые диски, сложно технологически.
Плюс крайне жесткие – и по автомобильным, и самолетным меркам — требования по балансировке и точности изготовления. Диаметр-то совсем другой. А потому внешне похожие на автомобильные железнодорожные диски отливают двумя половинками из специального чугуна, и после токарных работ крепят их болтами на стальную ступицу. А для локомотивов и моторных колесных пар используют иную технологию: почти такие же половинки (только еще большего диаметра) крепят непосредственно к ободам колесных пар. И тоже балансируют.
Технология, внедренная лидером отрасли, немецкой Knorr-Bremse, успешно апробировалась на высокоскоростных составах, став драйвером увеличения скоростей движения и на «нормальных» электричках и поездах локомотивной тяги. Сначала в Европе, а потом и по всему миру, в том числе и в России. Вот только немцы оставались монополистами в производстве систем, а когда компания объявила о поддержке европейского эмбарго и, как результат, полном уходе из России, страна, казалось бы, осталась без современных систем – и даже без запчастей к уже ездящим составам.
Но ненадолго. Российский инжиниринг все эти годы тоже не лаптем щи хлебал. В СССР отечественные дисковые тормоза использовались для всех скоростных (по тем временам) поездов, пусть и малосерийных, с начала 60-х. «Аврора», «Русская тройка», ЭР-200… А много позднее, в 2006 году, компания «Транспневматика» из Первомайска Нижегородской области, более ста лет производящая узлы для железнодорожного транспорта, начала собственные разработки дисковых тормозных систем в сотрудничестве с другими предприятиями и научными институтами отрасли. И с 2016 года начала серийное производство таких систем для ЭС-2Г «Ласточка» в рамках уже тогда начавшегося импортозамещения.
А с апреля этого года производство дисковых тормозов на заводе кардинально расширилось. Инвестиции – свыше 572 млн руб., из которых 199 млн предоставил федеральный Фонд развития промышленности (ФРП) и еще 30 млн — региональное отделение Фонда. Станки с ЧПУ — токарные, фрезерные — частично отечественные, частично китайские. Плюс готовится к вводу автоматическая линия плавки чугуна на литейном производстве, заменяющая старые добрые вагранки. (Да-да, у завода своя литейка: и стальные ступицы, и половинки дисков из специального чугуна льют по соседству с механическим цехом. Как и корпуса для тормозных блоков – того, что автомобилисты называют суппортами или же скобами).
Обновленные мощности позволят производить до 450 тормозных блоков и до 1000 дисков в месяц – и для вновь производимых поездов, и для ремонта уже выпущенных. Как для немецких «наших иномарок», «Сапсанов» и «Ласточек», так и для российской «Иволги 3» и разрабатываемой «русифицированной» версии «Ласточки», «Востока». А также для вагонов метро «Москва-2020», пассажирского электровоза ЭП20 и вагонов новых типов. В основном пассажирских, но на дисковые тормоза уже переходят и производители специальной техники (в частности, железнодорожных кранов).
Наработки конструкторов «Транспневматики» позволяют создать заново или приспособить имеющиеся системы для любого подвижного состава, обеспечив потребные тормозные свойства грузовым поездам с конструктивной скоростью до 140, а пассажирским до 250 км/ч.
Не исключено, что тормоза «Транспневматики» будут стоять и на перспективном сверхвысокоскоростном (до 400 км/ч) поезде, разрабатываемом «Синарой». По словам конструкторов завода, кардинально возросшие скорости движения потребуют принципиально иного уровня исследований при разработке всех систем. И не исключено, что новых технологий изготовления: на сертификации состав должен выдержать два торможения с максимальной скорости до нуля в течении 10 минут, причем только на тормозах, без использования реостатного и рекуперативного режимов («торможения двигателем»).
Впрочем, это лишь одна из множества проблем, которые придется решать впервые в отечественной практике при создании принципиально нового поезда. И решать, что неизбежно, затратно, но не без поддержки все того же ФРП. Благо, последний активно финансирует (под 1 и 3% сроком до 10 лет) проекты по импортозамещению в широком диапазоне стоимости — от 5 млн до 5 млрд руб., с долей ФРП до 80% всех затрат.
На данный момент ФРП профинансировал более 1300 проектов на сумму более 400 млрд руб., при этом более чем 600 уже начали производство. Одобрен новый займ и для «Транспневматики». Из 281 млн руб. новых инвестиций в производство дисковых тормозов (на этот раз – для пассажирских вагонов локомотивной тяги, в том числе двухэтажных) 218,2 млн. – кредит ФРП.
