Please use another Browser

It looks like you are using a browser that is not fully supported. Please note that there might be constraints on site display and usability. For the best experience we suggest that you download the newest version of a supported browser:

Internet Explorer, Chrome Browser, Firefox Browser, Safari Browser

Продолжать использовать текущий браузер

Железнодорожный транспорт

Изобретение Вернером фон Сименсом динамо-машины заложило основу дальнейшей электрификации железнодорожного транспорта – от трамваев и метро до современных высокоскоростных поездов. 

Первый электрический трамвай, 1881 год
Первый электрический трамвай, 1881 год

Первый электрический трамвай, 1881 год

Как только был изобретен электродвигатель, инженеры и конструкторы начали искать возможность приспособить его под нужды транспорта. Однако сделать это удалось только после 1879 года, когда Вернер фон Сименс представил первую первую электрическую железную дорогу, где электропитание для поезда подавалось через рельсы. 

 

Вернер фон Сименс сразу понял, каким потенциалом для развития общественного транспорта обладают железные дороги. 16 мая 1881 года в берлинском пригороде Лихтерфельде компанией «Сименс» был запущен первый в мире трамвай. Маршрут протяженностью 2,5 километра соединил станцию Лихтерфельде на Ангальтской железной дороге со зданием кадетского корпуса на Целендорферштрассе. Вагоны электрического трамвая имели такие же размеры, что и их предшественники на конной тяге. Электроэнергию, необходимую для движения трамвая, вырабатывала динамо-машина постоянного тока. Аналогичные динамо-машины использовались для генерации электричества, питающего системы освещения. Токоприемниками при этом служили колеса, поскольку ток подавался через рельсы.

 

Введение в эксплуатацию первого в истории трамвая стало настоящим прорывом в развитии транспорта, С этого момента началось бурное развитие электрического рельсового транспорта: трамваев, метрополитена и поездов.

Тоннель будапештского метро, 1896 год
Тоннель будапештского метро, 1896 год

1896 год: Будапештский метрополитен

Уже к концу XIX века улицы многих крупных городов встали в пробках. Стало очевидным, что для разгрузки дорог и обеспечения мобильности горожан необходимо внедрять новые транспортные решения. С похожей проблемой столкнулся и Будапешт. Именно поэтому в 1896 году в честь празднования тысячелетия со дня основания Венгерского королевства компания «Сименс и Гальске» (Siemens & Halske) построила в столице Венгрии первый в континентальной Европе метрополитен.

 

По первой линии метро курсировало 20 электрических вагонов. Их корпусы производились на будапештском заводе компании «Шлик» (Schlick), а все электрооборудование, включая двигатели и распределительную аппаратуру, поставлялось компанией «Сименс и Гальске» (Siemens & Halske). Часть маршрута пролегала внутри специально построенного тоннеля. Его ширина составляла 6 метров, и оба пути в нем проходили рядом. Электропитание на тоннельном участке подавалось от расположенного на потолке контактного рельса, аналогично тому, как это было сделано в шахтах; на наземном участке – поступало от воздушной контактной линии.

 

Будапештский метрополитен быстро набрал популярность среди горожан. Только за первый год эксплуатации по маршруту протяженностью 3,75 километра было перевезено более четырех миллионов пассажиров. Эта первая в континентальной Европе линия метро работает и в наши дни: она является частью современного метрополитена. В 2002 году эта линия была включена в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Представители «Общества для изучения вопроса об электрических скоростных железных дорогах» у скоростного локомотива «Сименс», 1903 год
Представители «Общества для изучения вопроса об электрических скоростных железных дорогах» у скоростного локомотива «Сименс», 1903 год

1903 год: Высокоскоростной локомотив, работающий на трехфазном токе

В 1899 году компании «Сименс», AEG и ряд банков и машиностроительных фирм создали «Общество для изучения вопроса об электрических скоростных железных дорогах» (Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen, St.E.S.). Чтобы оценить целесообразность использования электропоездов, Общество заказало по одному высокоскоростному локомотиву у двух конкурирующих производителей электрооборудования. В качестве испытательного маршрута был выбран 23-километровый участок военной железной дороги Мариенфельде – Цоссен.

 

К осени 1901 года оба локомотива были готовы, и начались опытные пробеги. Скорость поезда регулировалась посредством изменения частоты трехфазного тока, то есть частоты вращения электрогенератора, что было по сути одной из первых попыток дистанционного управления скоростью. Однако эта система не позволяла точно ее регулировать. Так, замедление поезда при прибытии на станцию и изменение скорости при прохождении поворотов контролировались из кабины машиниста. 

 

В 1903 году во время эксперимента электропоездом была развита скорость более 210 километров в час. Это стало мировым рекордом, который не удавалось побить еще около 50 лет. Однако следующему логичному шагу в развитии железнодорожного сообщения  – применению системы трехфазного электропитания на транспорте – так и не суждено было осуществиться. Использование системы, состоящей из трех линий электропередачи, уложенных вдоль путей, оказалось невозможным на участках со стрелочным переводом, а также на пересечениях железнодорожных путей. 

Электровоз модели E 44, 1933 год
Электровоз модели E 44, 1933 год

1930 год: многоцелевой электровоз модели E 44

Электровозы превосходили тепловозы с дизельными двигателями по многим характеристикам. Они потребляли меньше энергии, скорость у них была выше, они имели меньший вес и причиняли меньше вреда окружающей среде.

 

В 1930 году компанией «Сименс» был разработан многоцелевой электровоз модели E 44, названный BoBo. Его создание стало прорывом в развитии железнодорожных технологий. Благодаря конструкции со сварными швами, наложенными по периметру, которую разработал инженер компании «Сименс» Вальтер Райхель, его вес составил менее 50% от веса обычных электровозов. Два года спустя первые локомотивы серии E 44 были запущены в эксплуатацию на Германской государственной железной дороге.

 

Электровоз модели E 44 был многоцелевым и мог тянуть как пассажирские, так и грузовые поезда. Он эксплуатировался вплоть до 1980-х годов, в основном в южной и центральной частях Германии, и в конечном итоге стал первым электровозом в Германии, проданным в количестве более 100 единиц.

image
Подвесная железная дорога на испытательном полигоне Исследовательского центра, г. Эрланген, 1980 год

1980 год: Дортмундская подвесная железная дорога

Вуппертальская подвесная железная дорога, оснащенная электрооборудованием, поставляемым компанией «Электрицитетс-АГ» (Elektrizitäts-AG), ранее называвшейся «Шукерт и Ко.» (Schuckert & Co.), была запущена в эксплуатацию еще в 1901 году. Это была революционная концепция, позволившая перенести железнодорожное сообщение из узкой долины Вупперталя в воздух. 

 

В 1980 году компании «Сименс» и DÜWAG представили новый проект подвесной железной дороги в Дортмунде, являвшийся по сути современной версией вуппертальской дороги. Для линии был создан первый в мире полностью автоматизированный гондольный поезд с компьютерным управлением. Две подвесные кабины вместимостью 44 пассажира каждая могли развивать максимальную скорость 50 километров в час. Они курсировали между двумя институтами в Университете Дортмунда, при этом пассажиропоток составлял до 4000 человек в день.

 

Для соединения этой железнодорожной линии с сетью пригородных поездов в 1993 году ее протяженность была увеличена примерно на один километр.

Четыре поколения поездов семейства ICE (слева направо): от первого до четвертого, 2016 год
Четыре поколения поездов семейства ICE (слева направо): от первого до четвертого, 2016 год

1991 год: междугородный экспресс Intercity Express (ICE)

В 1985 году компания «Сименс» начала проект по разработке электрооборудования для поезда InterCityExperimental (ICE/V), который позже был назван Intercity Express (ICE). В ходе многочисленных испытаний экспериментальный поезд смог разогнаться до 406,9 километров в час. Этот мировой рекорд среди локомотивов был установлен 1 мая 1988 года. Он побил предыдущий рекорд, поставленный французским скоростным поездом TGV, на 26,5 километра в час.

 

2 июня 1991 года первые 25 высокоскоростных поездов типа ICE первого поколения начали эксплуатироваться на Германской государственной железной дороге. Создание новых высокоскоростных маршрутов между Ганновером и Вюрцбургом и между Мангеймом и Штутгартом на два часа позволило сократить время, затрачиваемое на дорогу между северными и южными регионами Германии.

 

Семейство поездов ICE, которое компания «Сименс» впоследствии назвала «Веларо» (Velaro), продолжало развиваться. Второе поколение было выпущено в 1996 году, а третье – четыре года спустя, в 2000 году. Поезда «Веларо» третьего поколения сегодня эксплуатируются по всей Европе, поскольку они могут работать на всех четырех типах напряжения, используемых на континенте. В нашей стране эта серия представлена высокоскоростными поездами «Сапсан», которые были специально адаптированы к российским условиям.

 

Семейство ICE четвертого поколения, представленное в 2017 году, позволит еще больше повысить эффективность работы железных дорог.

Многофункциональный локомотив «Вектрон», 2010 год
Многофункциональный локомотив «Вектрон», 2010 год

2010 год: многосистемный локомотив «Вектрон» (Vectron)

В 1957 году был создан первый электровоз с кремниевыми выпрямителями, разработанными компанией «Сименс». Это позволило использовать поезда на железнодорожных направлениях с разным уровнем напряжения и частоты в контактных сетях без остановки для замены тяговой системы.

 

С целью сокращения затрат в 1993 году совместными усилиями компаний «Сименс» и «Краусс-Маффей» (Krauss-Maffei) была разработана модульная система «Евроспринтер» (Eurosprinter). Транспортные средства этой серии могли собираться по индивидуальным заказам из разных корпусных и приводных модулей. В 1993 году система «Евроспринтер» установила рекорд скорости для локомотивов, работающих на трехфазном токе, – 310 километров в час.

 

В 2010 году компания «Сименс» представила новое поколение локомотивов, предназначенных для решения широкого круга задач: «Вектрон 2010». Они могут использоваться для пассажирских и грузовых перевозок на национальном и международном уровнях, а максимальная скорость достигает 200 километров в час. Различные уровни мощности и напряжения, возможность работы на переменном токе, постоянном токе или их комбинации дают возможность гибкой конфигурации локомотива под любые требования заказчика. Системы управления железнодорожным движением, используемые в той или иной стране, могут быть легко заменены или дополнены.