// // Паровоз третьего тысячелетия

Паровоз третьего тысячелетия

1499
В разделе

Петербургский учёный уверен, что энергетический кризис даст вторую жизнь давно забытым паровым локомотивам

Что может быть несовременнее паровоза? Кажется, что тихоходные, пыхтящие и чадящие чудовища навсегда остались в кадрах старых фильмах про русскую Гражданскую войну или освоение американского Дикого Запада. Между тем, в Санкт-Петербурге живёт человек, настаивающий, что нам уже в нынешнем веке придётся возобновить строительство локомотивов на паровой тяге.

Столь странная идея может показаться противоречащей элементарному здравому смыслу. Ведь коэффициент полезного действия паровозов не превышает 9,2 процента. Тогда как у тепловозов КПД достигает 25%, а у электровозов, даже с учетом потерь при получении электроэнергии, приближается к 30%. Если же учесть вредный дым из трубы и тяжёлые условия работы то можно подумать, что призывы к возрождению паровозов – удел безнадёжно оторванных от реальности мечтателей.

Когда закончится нефть

Однако, доцент Петербургского государственного университета путей сообщения (бывший Ленинградский институт железнодорожного транспорта), кандидат технических наук Алексей Тимофеев – человек чрезвычайно практического склада и поистине энциклопедических знаний. Знаток и ценитель не только паровозов, но и другой старинной техники, он закончил с красными дипломами ЛИИЖТ и Ленинградский институт целлюлозно-бумажной промышленности. Сейчас Алексей ведёт в обоих вузах добрый десяток курсов, от начертательной геометрии до нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, а в свободное время неустанно пропагандирует свои идеи, подкрепляя их точным расчётом.

Тимофеев задаётся вопросом: что произойдет, когда месторождения сперва нефти, а потом и газа будут исчерпаны? Человечеству придётся всё шире использовать альтернативные источники энергии, в том числе и на транспорте. Вот тут-то паровозы себя и покажут. Ведь запасы угля на планете существенно превосходят нефтяные и газовые, а паровые локомотивы могут с успехом сжигать в своих топках не только низкосортный уголь, дрова и сланцы, но и мусор, который сейчас гниёт на свалках или закапывается в землю.

Кроме того, нельзя забывать, что нефть – не только топливо. Она ещё и ценное сырьё для производства смазочных материалов и растительных полимеров, включая пластмассы и синтетический каучук. Сейчас в этих целях используется около 10% мировой добычи нефти, а в перспективе эта доля может существенно вырасти. Недаром великий русский учёный Дмитрий Менделеев, подчёркивая ценность «чёрного золота» именно как сырья для химической промышленности, говорил, что использовать его в качестве топлива – так же расточительно, как кидать в топку бумажные деньги.

В начале прошлого века российское паровозостроение развивалось очень быстро. Выпускалось столько разных типов локомотивов, что для их обозначения не хватало букв старого русского алфавита с его ятями, ижицами и фитами. (На Варшавском вокзале стоит паровоз серии с нечитаемым названием «Ь»). После революции и Гражданской войны количество серий значительно сократилось, а некоторые перспективные разработки, типа паровых машин многократного расширения, были свёрнуты.

По теме

Ревизионист Хрущёв против Сталина и паровозов

Смертельный удар по российскому паровозостроению нанёс ХХ съезд КПСС 1956 года. Осудив своего предшественника Иосифа Сталина, его преемник Никита Хрущёв одновременно принял решение о полном прекращении строительства паровозов, которые были объявлены символом отсталости. Заодно досталось и другим альтернативным видам железнодорожного транспорта. Например, оригинальный газотурбовоз, разработанный известным конструктором Львом Лебедянским, после его спора с Никитой Сергеевичем был отправлен ржаветь на запасной путь, а все работы приказали прекратить.

До середины 1970-х годов паровозы ещё эксплуатировались, а сейчас даже в туристско-развлекательных целях используются считанные единицы. Один из них находится в Санкт-Петербурге, где действует последнее в России депо, ремонтирующее паровозы, но и он выходит на маршрут всё реже и реже. Краткие поездки по заказу любящих экзотику бизнесменов да ежегодный выезд участников военно-патриотической акции «Лужский рубеж» в ночь с 21 на 22 июня – вот и всё. Машинистов же сейчас готовит только один ветеран в маленьком училище города Ржева. В результате, с сокрушением отмечает Тимофеев, теряются опыт и традиции поколений, которые в случае возрождения паровозов восполнить окажется нечем.

Между тем, в европейских странах многочисленные энтузиасты поддерживают в рабочем состоянии сотни старых локомотивов. Так, в Германии Дрезденский фестиваль паровозов привлекает зрителей со всего мира, а в Швейцарии для поддержки ветеранов железных дорог создан специальный фонд. Паровозы не только катают туристов, но и позволяют сохранить преемственность навыков и традиций, которые пригодятся в случае возвращения паровых локомотивов в хозяйство. Из которого они, кстати, так окончательно и не ушли. Например, в той же Германии в конце прошлого столетия было выпущено 200 так называемых паровозов-аккумуляторов. Это машины без топки, заправляемые горячим паром высокого давления, которого хватает на несколько часов работы. Они до сих пор успешно используется для перевозки грузов на короткое расстояние, как правило, по территории крупных предприятий.

Удвоить КПД? Легко!

Разбирая недостатки паровозов, Алексей Тимофеев убедительно доказывает, что некоторые из них – мнимые, а другие могут быть исправлены. Например, памятный по многим фильмам чёрный дым из труб в реальности возникает в результате неполноты сгорания топлива, вследствие плохой работы локомотивной бригады. Хорошо работающий локомотив выпускает струю белого пара, которая загрязняет окружающую среду меньше, чем тепловозы, составляющие сейчас подавляющее большинство мирового локомотивного парка. Электровозы экологически чище, но ТЭЦ, снабжающие их энергией, дымят многократно сильнее.

Мифом является и низкая скорость паровозов. Ещё в 1930-е годы скорость серийных машин в СССР достигала 150 километров в час, а британский локомотив «Дикая утка» 3 июня 1938 года дал 201,1 километр в час. Что касается трудоёмкости ремонта и тяжёлых условий работы, то какими же им быть ещё, если паровозы уже полвека с лишним не выпускаются? За это время технологии шагнули далеко вперёд, появилась даже специальная наука об условиях производства – эргономика. Но как можно использовать принципы эргономики и новые технологии в том, что не производится со времён товарища Хрущёва?

Вопрос низкого коэффициента полезного действия паровозов тоже не столь однозначен. Алексей Александрович предлагает разобраться, в чём его причина, выделяет несколько основных факторов и предлагает решение проблемы. Большие потери тепла снижаются, если применить современную теплоизоляцию, системы подогрева воды и воздуха, а также конденсацию пара. Коэффициент повышает и система многократного расширения пара и установка второй трубы (при стандартной системе выпуска пара из двух машин в одну трубу создаётся противодавление, понижающее КПД). Наконец, коэффициент полезного действия повышает и автоматический сифон, патент на который принадлежит Тимофееву. В обычных условиях сифон – то есть устройство для создания искусственной тяги – при движении паровоза с закрытым регулятором и на стоянках, когда паровая машина не работает, переключается вручную с неизбежными потерями энергии. Автоматизация процесса повышает КПД на 1,5-2%, а все отмеченные выше меры позволяют довести его, по крайней мере, до 17,5%.

Не стоит забывать, что на рентабельность серьёзно влияют и внешние факторы, в частности, условия работы локомотива. Например, в Кузбассе, где уголь буквально лежит под ногами, использовать паровоз однозначно дешевле, чем тепловоз, которому надо привозить топливо. Есть и другие факторы, среди которых дешевизна и простота изготовления, низкие нагрузки от оси на рельсы и соответствующее снижение их износа, лучшие тяговые характеристики, и главное, как уже говорилось, возможность работать на всём, что горит, включая органические отходы.

«Для настоящего учёного, – подчёркивает Алексей Тимофеев, – нет понятий: новое и старое, современное и несовременное, модное и немодное. Есть только понятия – правильное и неправильное. Таблица умножения не может быть модной!». Услышат ли эти слова там, где принимают решения?

Андрей Пекарев

Полный вариант текста напечатан в газете "Наша Версия на Неве" № 164, 14 - 20 февраля 2011

Логотип versia.ru
Опубликовано:
Отредактировано: 17.03.2013 19:49
Копировать текст статьи
Комментарии 0
Еще на сайте
Наверх