В 1913 году курьерский поезд № 2, как следует из расписания, преодолевал расстояние от Москвы до Рязани за 3 часа 21 минуту с одной 10–минутной остановкой в Голутвине. Нынче же фирменный поезд № 99 «Атаман Платов» из Рязани в Москву идет без остановок, как правило, три с половиной часа. А ведь за это время во Франции или Германии скоростные поезда покрывают втрое, а кое–где и вчетверо большее расстояние. Почему?
Вспоминаю слова машиниста Альберта Васильева, с которым довелось беседовать семь лет назад – в январе 2003 года.
«Более ста лет ездили по колее 1524 мм, – говорил он, – и вдруг в конце 50–х годов прошлого века кому–то пришла мысль сузить ее до 1520 мм. Выгоды от этого не было никакой, зато начался интенсивный износ рельсов, особенно в кривых, и подрез колесных гребней. Упираясь в рельсы основаниями гребней, колесная пара давит на них силой до 25 т, втискиваясь в колею. Слышится визг и скрежет металла, несмотря на применение смазки. Создается прямая угроза безопасности движения, не говоря уже об убытках из–за постоянной смазки и увеличения обточки колес…»
Казалось бы, что страшного в так называемой унификации ширины колеи на 4 мм? Однако до сих пор многие ученые и специалисты железнодорожного транспорта считают ошибочным подписанный 31 августа 1957 года приказ о внесении соответствующих изменений в Правила технической эксплуатации (ПТЭ), положивших начало сужению колеи.
Статистические данные показывают, что, несмотря на возросшую мощность пути, за последние 25 лет боковой износ рельсов в абсолютном выражении увеличился в 3,1 раза, а с учетом приведения к одинаковой грузонапряженности – в 4,5 раза! За этот же период срок службы вагонных колес сократился в 3–4 раза, главным образом из–за износа гребней. Не менее показательна и статистика сходов подвижного состава с рельсов, особенно порожних грузовых вагонов. В чем же дело?
Ветераны помнят, что переход на суженную колею был вызван стремлением уменьшить зазор между рельсами и колесами подвижного состава для снижения виляния, а значит уменьшения боковых сил давления колес на рельсы. Цель преследовалась благая: создание более устойчивого пути в плане и обеспечение спокойного хода подвижного состава. Считалось, что это позволит повысить скорости движения. Постепенно при капитальных ремонтах колею заужали, причем все как будто «забыли», что размеры колесных пар рассчитывались исходя из расстояния между рельсами. А они–то остались прежними.
Первыми забили тревогу практики. Они стали замечать, что не только возрастает интенсивность износа колесных пар, но и меняется характер износа гребней. В прежние годы, при колее 1524 мм, сначала росло истирание металла по кругу катания и лишь затем более медленно начинал изнашиваться гребень.
К концу 70–х годов быстрее стал расти именно износ гребня колес. А истирание поверхностей катания свелось к минимуму. Причем износ гребней преобладал как бы по касательной плоскости к внутренней (рабочей) поверхности гребня, поэтому при обточках приходилось снимать больший слой металла, из–за чего ресурс колесных пар резко сократился. Остроконечный накат вынуждены были узаконить в качестве браковочного признака. И ревизоры этим часто пользовались, расследуя «причины» сходов с рельсов локомотивов или вагонов, когда истинную причину не находили или не хотели искать.
Проблема только усугубилась, когда путейцы вместо «сырых» рельсов стали применять объемнозакаленные, а локомотивщики и вагонники – износостойкие бандажи и твердые цельнокатаные колеса. Пришлось обтачивать бандажи, чтобы уменьшить толщину гребня и заняться лубрикацией (смазкой), ее массовое применение было положено указанием МПС № 151Ц от 25 ноября 1994 года.
Борьба с негативными последствиями сужения колеи вылилась в миллиардные затраты, точной величины которых не знает никто. И сколько будут стоить продолжающиеся научные, технические и организационные мероприятия, тоже никому не ведомо. В то же время основная причина этих колоссальных затрат – сужение колеи – оставалась вне критики, существовало даже негласное табу по этому поводу.
Тем не менее в железнодорожной прессе – журналах «Локомотив», «Путь и путевое хозяйство», газете «Гудок» и других изданиях – еще в конце 90–х годов стали появляться публикации, в которых видные ученые и специалисты транспорта высказывали мысль о несовершенстве общепринятой теории взаимодействия пути и подвижного состава. Так, профессор Н.А. Панькин, академики Б.Д. Никифоров и А.Н. Перцев, доктор технических наук А.В. Горский и многие другие справедливо подчеркивают, что на борьбу с колесно–рельсовым вирусом уже потрачено много времени и средств, однако лубрикация и упрочнение колес позволили лишь частично снять остроту проблемы. И все потому, что борьба идет с последствиями, а не с причинами негативного явления. Более того, с внедрением смазки усилился рост браковки колесных пар по выщерблинам на поверхности катания.
Показательно, что обточка по прокату поверхности катания колес при текущем отцепочном ремонте грузовых вагонов снизилась в 2000 году по сравнению с 1976–м в 7,8 раза. Зато обточка по дефектам гребня возросла почти в 20 раз! И в целом за этот период при падении грузонапряженности в 1,7 раза, количество обточек выросло без малого вдвое!
В октябре 2006 года проблему, наконец–то, обсуждали на специальном совещании руководителей и специалистов железнодорожного транспорта. Перед учеными и практиками поставили задачу к концу 2007 года представить обоснованные предложения по ширине рельсовой колеи. Была создана рабочая группа из 25 человек во главе с вице–президентом ОАО «РЖД»
В.А. Гапановичем. Ей поручалось определить основные направления исследований в области взаимодействия колеса и рельса.
Опытные поездки на Экспериментальном кольце ВНИИЖТа в Щербинке (с проведением фото– и видеосъемки) показали, что сопротивление движению зависит от геометрических параметров тележек, кинематики колесной пары во время ее «качения» по рельсам, а также от ширины колеи и осевой нагрузки. При этом кинематический фактор особенно значим, поэтому его надо учитывать при определении минимальной ширины колеи, что раньше не делалось. А главное, подтвердилась незыблемость «золотого» правила механики о том, что должен быть обеспечен гарантированный зазор между гребнем колеса и боковой внутренней гранью головки рельса.
Результаты эксперимента убедительно доказывают, что зазор из–за влияния кинематического фактора между гребнем колеса и боковой внутренней гранью головки рельса с одной стороны тележки может отсутствовать, а с другой – может быть увеличен. А ведь зазор – обязательное условие при качении колесной пары, независимо от того, какое колесо рассматривать – левое или правое. Если зазора нет, сопротивление движению существенно растет, что и зафиксировано измерительной аппаратурой. А вся нынешняя техническая политика по предотвращению сверхизносов рельсов и колес базируется на ущербном принципе – смазке контактирующих поверхностей.
Главный вывод напрашивается сам собой. Перевод колеи на ширину 1520 мм был технической ошибкой, произошедшей из–за неразвитости теории взаимодействия пути и подвижного состава.
В наше время ничего нельзя делать с кондачка, без серьезных технико–экономических расчетов. Должна быть абсолютная ясность, что эффективнее – вкладывать огромные средства в борьбу с последствиями унификации или отбросить, наконец, амбиции и вернуться к прежней ширине колеи? Но и «тянуть кота за хвост», как это делают уже на протяжении последних трех лет – непозволительно. Ведь, по данным ВНИИЖТа, доля отказов рельсов по боковому износу головки и контактно–усталостным повреждениям выросла с 10% в 1950 году до 87% (!) в 1995–м, что однозначно говорит о необоснованности сужения колеи.
Кстати, кампания по переходу на новые нормы ширины колеи не завершена до сих пор. В действующих ПТЭ, утвержденных в мае 2000 года, сохранена возможность содержания колеи по старым нормам для участков пути, где комплексная замена рельсошпальной решетки не проводилась. А для Восточно–Сибирской и Забайкальской магистралей даже сделано исключение: им разрешили в кривых радиусом 650 и менее метров использовать колею шириной 1524 мм, якобы в целях продления срока службы деревянных шпал. В общем–то, это нонсенс: получается, для одного и того же подвижного состава существует два типоразмера колеи?!
И еще один весьма любопытный факт. Следуя в русле технической политики МПС, в 1976 году Московский метрополитен тоже перешел на зауженную до 1520 мм колею. Однако в 1992–м его руководитель Е. Дубченко подписал указание «Об изменении ширины колеи в кривых участках пути». В диапазоне радиусов от 150 до 600 метров колею расширили на 5–15 мм, что закреплено в ПТЭ метрополитенов России, утвержденных в 1995 году. Минуло 15 лет, и вот что показала практика.
Уже к началу 2000 года при практически не изменившейся грузонапряженности и скоростях движения замена рельсов из–за бокового износа снизилась в 9 раз, по сравнению с 1992–м годом, существенно уменьшился одиночный выход из строя рельсов в кривых, на 5,5% сократился удельный расход электроэнергии на тягу поездов, на четверть уменьшилось количество обточек колесных пар. И это при том, что требования, предъявляемые в ОАО «РЖД» (тогдашнем МПС) и метрополитене к большинству параметров колесных пар, одинаковые.
А вот на сети дорог страны картина прямо противоположная. Не прекращаются сходы исправных порожних грузовых вагонов на исправной колее. В ноябре того же 2000 года Департамент пути и сооружений МПС направил во ВНИИЖТ письмо, в котором сообщалось о шести случаях схода, произошедших только за один месяц, с просьбой разобраться в их причинах, поскольку расследование не обнаружило отступлений от норм содержания колеи.
В итоге в 2001 году в МПС была разработана и утверждена «Комплексная программа по сокращению случаев схода подвижного состава». В том же году во ВНИИЖТе создали «Временный аналитический центр по анализу сходов порожних грузовых вагонов и разработке мероприятий по их предотвращению». На следующий год вышло указание МПС «О создании и внедрении многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов». Пришлось даже вносить изменения и дополнения в Инструкцию по расшифровке лент и оценке состояния колеи с целью ужесточения действующих норм.
Но все бесполезно. Колесно–рельсовый СПИД лечению приказами и лубрикацией не поддается. Сходы, несмотря на все принимаемые меры, продолжаются.
А что же, спросит читатель, сумела сделать уже упомянутая рабочая группа по обсуждению данного вопроса, созданная более трех лет назад?
Как говорят в таких случаях, работа проделана большая, но результат… нулевой. Хотя эксперименты в Щербинке однозначно подтвердили, что необходим возврат к нормам колеи 1524 мм. Однако никаких решений это за собой не повлекло.
Ясно одно. Преодолеть ведомственные амбиции части чиновников и ученых ОАО «РЖД» по силам только контрольному органу – Федеральной службе по надзору в сфере транспорта. Пора, наконец, прекращать бесконечные дебаты и принимать ответственные решения. В противном случае обеспечить безопасность при организации скоростного движения поездов будет сложно.

Николай ДАВЫДОВ,
инженер путей сообщения