Поезд отправляется влюбую погоду: климат

Поезд отправляется влюбую погоду: климат
    Снежная буря В климатических аэродинамических трубах RTA моделируются не только температурные условия, вместе с тем осадки и ветер. Так проверяется работоспособность движущихся частей (от дверей до стеклоочистителей) в условиях снегопадов и метелей

В предбаннике, за которым показывается тяжелая железная дверь, стоят пара вешалок с тяжелой долгополой зимней одеждой и ящик с перчатками. «Наряжайтесь теплее!- говорит журналистам технический директор компании Rail Tec Arsenal Габриэль Халлер. — Температура в том месте экстремальная, ветер, хоть и не сильный» Подтверждая его слова, над дверью горит табло с цифрами «11 км/ч, минус 43°С». Внутри, покрытый инеем и частично снегом, стоит локомотив Alstom PrimaII, что Rail Tec Arsenal сейчас тестирует для климатических условий Казахстана.

Через ветровое стекло видны бессчётные датчики, наклеенные на разные поверхности и свисающие сверху в разных местах кабины. Габриэль начинает растолковывать их назначение, но уже через полминуты, взглянуть на окоченевших журналистов, скоро закругляется и выводит отечественную группу из климатической камеры. А локомотив остается — ему предстоит совершить пара дней при температурах от -45 до +50°С, с ветром, дождём и снегом.

ЖД арсенал

Австрийская компания Rail Tec Arsenal (RTA) — одна из наибольших в Европе организаций, каковые занимаются климатическим и аэродинамическим тестированием. Байка, которую нам поведал один из инженеров RTA, гласит, что в то время, когда в 1950-х годах французские и германские ЖД ведомства договорились выстроить совместный исследовательский центр для аэродинамического и климатического тестирования, они никак не могли сойтись во мнении, в какой стране он будет размешаться.

В итоге в первой половине 60-ых годов XX века центр открылся в Австрии, правительство которой выделило для постройки площадку по соседству с Исследовательским университетом охлаждения и систем обогрева, расположенным на месте ветхого Венского арсенала. А новый центр, выстроенный в 2003 году в предместье Вены на смену ветхим мощностям, прослужившим 41 год, перенял историческое наименование.

В арсенале RTA находятся две климатические аэродинамические трубы — громадная (Large Climatic Wind Tunnel, LWT) и малая (Small Climatic Wind Tunnel, SWT). Но, «малой» труба SWT именуется очень условно — ее протяженность образовывает практически 34 м, так что в том направлении нормально помещается, к примеру, современный локомотив. А в самую громадную в мире климатическую аэродинамическую трубу LWT длиной 100 м возможно загнать целый поезд с 4−5 вагонами!

Тестирование ЖД техники не единственная специализация RTA: тут контролируют на устойчивость к снегу и ветру авиационную технику, трамваи и метро, автобусы и грузовики, машины а также лыжные подъемники. «В прошедшем сезоне у нас тренировались члены сборной Австрии по прыжкам с трамплина, — додаёт Габриэль Халлер.- Такие тренировки значительно более действенны — полет при прыжке продолжается не более десяти секунд, а в трубе возможно отрабатывать стойку и тестировать снаряжение хоть большое количество часов подряд, так что один сутки тестов в аэродинамической трубе заменяет более 14 дней в горах. Итог налицо: австрийская сборная победила Олимпиаду в Ванкувере, да и в текущем году стала победителем очередного этапа Кубка мира».

В жару и в мороз

Но главные клиенты RTA — большие производители ЖД техники: французская компания Alstom, германская Siemens, канадская Bombardier и итальянская AnsaldoBreda (они же и главные акционеры). Тестирование поездов на предмет климатической устойчивости и аэродинамики крайне важно. «Чтобы обеспечивать безотказную эксплуатацию, скажем, при низких температурах, необходимо решить множество потенциальных неприятностей, — растолковывает Франсуа Лакот, вице-президент по технике компании Alstom Transport. — Это накопление льда и снега на подвижных частях — дверях либо пантографах, на подробностях тележек либо тормозной совокупности.

Такие тесты мы проводим в климатических туннелях RTA, каковые создают встречный воздушный поток с нужной температурой и осадки, причем это не просто продувка, в частности тестирование, с вращением колес передних осей на беговых барабанах. В некоторых случаях по итогам таких опробований приходится вносить трансформации в конструкцию: в отечественной модели Pendolino, курсирующей между Санкт-Петербургом и Хельсинки называющиеся Allegro, было нужно перенести часть и воздухозаборники электрооборудования на крышу, дабы избежать накопления и захвата снега, и позаботиться о дополнительных обогревателях, электронике и теплоизоляционных стёклах, талантливой гарантированно действующий при температурах до -50°С».

Воздушное пространство в конце туннеля

Много хлопот доставляет и конденсация жидкости на электронных компонентах при стремительной смене температур, к примеру при входе в туннели (данный эффект также тестируется в RTA — действительно, не в трубах, а в климатической камере). При перемещении по туннелю на высокой скорости поезд кроме этого порождает ударную волну, повышающую давление на входе воздухозаборников и вынуждающую их трудиться в нештатных режимах. «Эта неприятность решается переходом на замкнутую циркуляцию воздуха в совокупностях охлаждения, кондиционирования и вентиляции на время прохождения туннеля, — говорит Франсуа Лакот. — Переключение происходит или при скачке давления, или по сигналу особого маяка за пара секунд перед входом в туннель.

Действительно, эту совокупность мы в RTA не тестируем». По словам Габриэля Халлера, создать ударную волну в трубе замкнутого цикла сложно, она разрушающе действует на оборудование самой трубы (а также на ее стены).

Прокатиться с комфортом

Один из самых серьёзных показателей для пассажирских поездов — климатический комфорт пассажиров. Все требования учитываются еще на этапе компьютерного моделирования, после этого отрабатываются отдельные элементы климатических совокупностей, но непременно наступает момент, в то время, когда необходимо протестировать всю совокупность в сборе, причем в различных погодных условиях и на высоких скоростях. Именно это и делается в климатических камерах в Ла-Рошеле и в климатической аэродинамической трубе RTA в Вене.

«Дабы оценить ощущения пассажиров поезда, вовнутрь ставят огромное количество датчиков, — растолковывает специалист по климатическому комфорту компании Alstom Transport Францис Мортре. — Измеряются температура окружающей среды в главных точках, направление и скорость воздушных потоков на уровне голов сидящих пассажиров, температура стёкол и поверхности подлокотников (а что если пассажир прислонится к стеклу?), относительная влажность, учитывается влияние солнечного света через окна. Любой пассажир, кстати, также является «нагревателем» с тепловым эквивалентом около 120 Вт.

Для имитации пассажиров мы используем особые электрообогреваемые коврики, каковые укладываются на сиденья, и бойлеры, выделяющие пар. Таковой подход разрешает достаточно близко моделировать настоящую обстановку».

В следствии поезда, локомотивы, метро и трамваи Alstom эксплуатируются под палящим солнцем, ветром, песчаными бурями, при высокой влажности, под дождем, снегом и градом, при экстремально низких температурах. На просторах 66 государств на пяти континентах.

От микроклимата до ходовой

    Тестирование климатической совокупности поезда
    Большие производители машин в большинстве случаев тестируют климатико-аэродинамические нюансы собственных изделий самостоятельно. Но в RTA часто выполняют опробования ходовой части машин на беговых барабанах в условиях сильного снегопада.

В вагона на уровне голов сидящих пассажиров размещены датчики температуры, направления и скорости потоков воздуха, влажности, солнечного излучения, и контактные термометры, измеряющие температуру разных поверхностей — столов, подлокотников, стекол, стен и т. п. Пассажиров имитируют особые нагреватели, размещенные на сиденьях.

Их дело — труба

На вооружении Rail Tec Arsenal две трубы — малая (SWT) и громадная (LWT). Протяженность малой — 33,8, большой — 100 м. Ширина испытательных территорий обеих труб — около пяти метров, высота — около 6. К RTA подведены рельсы, испытательные территории оборудованы беговыми барабанами и динамометрами. Замечательные вентиляторы LWT разгоняют воздушное пространство до скоростей в 300 км/ч, у SWT скорость ограничена 120 км/ч.

Трубы кроме этого оснащены имитатором солнечного излучения (200−1000 Вт/м2) и множеством форсунок распыления воды для нужной влажности, снега либо дождя. Совокупности обогрева и охлаждения разрешают достигнуть температур от -45 до +60°С.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№104, июнь 2011).

Поезд отправляется в любую погоду )


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: