Доброго времени суток! Уважаемые читатели, что Вам известно о железной дороге? Все ли подробности Вы знаете? Возможно, многие нюансы были упущены в Вашем «бюро находок»? Предлагаю всем вместе погрузиться в дальнее плавание по изучению, дополнению и развитию Ваших знаний, дабы наверстать упущенное, узнать много нового, захватывающего и интересного о железнодорожном мире. Так сказать от А до Я.
Каждый из нас был на перроне поезда, попадал в одно купе с шумной компанией, которая всю ночь пела песни, смеялась и не давала уснуть до рассвета. Был во влиянии этих самых чувств поездки – легкость, свобода и неразгаданность. Заводил друзей, которым, как и тебе по пути. Задавался вопросом, куда и откуда едут эти железнодорожные машины, как себя чувствует машинист, когда приходит на станцию, либо наоборот, только тронулся с места…
Колея железной дороги в России является неотъемлемой частью всего железнодорожного мира, от этого зависит не только своевременность и безопасность поездки, также правильная работа самого поезда. Колея представляет собой две, параллельно размещены, рельсовые нити, которые находятся друг от друга на определенном расстоянии. Это и есть ширина пути – расстояние между двумя параллельными нитями. Простыми словами это то, самое расстояние между колеями.
Размеры железнодорожных линий
Железнодорожная линия в России и Европе совершенно разная (Европейская железнодорожная линия шириной в 1435 миллиметров, в то время как в России 1520 миллиметров), этому сопутствует масса различных причин – стратегических и исторических. На сегодняшний день лишь 60% дорог Европы имеют европейскую колею. Как таковых преимуществ ширины в 1520 единиц перед шириной в 1435 единиц нет, ведь разница не так уж и велика, каких-то 85 миллиметров, либо 8 половинной сантиметров, единственным отличием есть устойчивость, так как в ширине в 1520 миллиметров, устойчивость более надежна. Допуски разрешены +6 -4 мм.
Размер колесных пар связан с шириной пути, ведь они должны соответствовать и подходить друг другу. Интересно, почему так важна ширина колеи в работе железнодорожной машины? Чем шире колея, тем больше массу может перевезти грузовой либо пассажирский поезд. Как бы странно не звучало, но даже минимальная разница в изменении ширины линии может сказываться на пассажирских и грузовых перевозках, ведь чем меньше ширина, тем меньше массу с собой увезет поезд.
На данный момент ширина железнодорожной линии в России является 1520 миллиметров, и является второй суммарной длинной по проложенным путям в мире, кстати, она практически не меняется на протяжении нескольких веков. Не только в России ширина колеи имеет такую длину, также в странах бывшего СССР, Финляндии и Монголии.
Ширина в 1524 мм VS ширина в 1520 мм
Ширина в 1524 единицы либо в 1520, как по мне, то конечно разница в каких-то 4 мм, практически не заметна, и не несет в себе ужасающие последствия. Не требуется переоборудование состава, и изменение мелких нюансов. Но, во время переходного этапа, были вызваны серьезные проблемы с износом колесных пар. Колесные пары – одна из основ ходовой части железнодорожного транспорта. Ширина в 1524 единицы, стала актуальной, во время построения Николаевской железной дороги, в период 19 века, но была изменена на ширину в 1520 мм, в 70-х годах, 20 века.
Известно, что ширина колеи применяется не только на территории железной дороги, также в метрополитенах и в большинстве трамвайных систем. Все это, на секундочку, составляет 11% железных дорог. Насколько известно, данная величина ширины пути является не только стандартной, но и наиболее оптимальной: увеличение стабильности путей при использовании поездов и локомотивов, также уменьшение износа рельсов и колесных пар, повышение скорости железнодорожного зверя. По-моему, довольно неплохие факторы.
Существует интересный факт, что ширина пути в 1524 единиц была создана, по причине того, что ее было легко запомнить, и выражалась круглым числом, 1524 мм – 5 футов. По историческим данным, эти самые 5 футов сыграли довольно важную роль в период Второй мировой войны, ведь стандарты линий России отличались от стандартов и внутренних различий европейских железнодорожных колей. То есть противнику было бы затруднительно переправить свои войска и военный груз, так как пришлось бы менять собственную ширину путей.
Есть еще один тип железнодорожных путей. Узкоколейная железная дорога, либо узкая железная дорога. Она примечательна тем, что имеет ширину, всего лишь 600 – 1200 мм. Встречаются колеи с еще меньшей шириной, к примеру, Декалиевская колея, которая шириной 500 миллиметров!
Огромным плюсом узкоколейных железных дорог является то, что они не такие затратные в создании, и не так сложны в использовании как железные дороги со стандартной шириной колеи. Если стандартные колеи подходят лишь для грузовых и пассажирских перевозок, то узкоколейные направлены для работы и обслуживания шахт, лесосека, торфоразработок, рудников.
И конечно как же не задеть тему детских железных дорог. Это не только весело и увлекательно, это очень занимательно и познавательно не только для Вашей крохи, но и для родителей. Только представьте, какой труд исполняют работники детской железной дороги, ради удовлетворения наших желаний и прихоть, что бы при выходе из этого места мы смотрели в след тем воспоминаниям и обещали себе вернуться сюда снова! Ширина колеи детской дороги составляет 750 миллиметров, и да, она относиться к категории узкоколейных.
Не многие знают, что самой первой дорогой в России была Царскосельская, которая имела самую большую ширину линии – 1829 единиц.
На сегодняшний день, железная дорога есть неотъемлемой частью в случае путешествия, командировки либо простого переезда с одного места на другое.
К примеру, подадим элементарное сравнение, представим машину без одного, четвертого колеса, разве она тронется с места? Буду капитаном Очевидность, она даже не устоит на месте и просто-напросто рухнет на землю, не простояв и секунды. Также и железная дорога, без чего-то одного, будь это колесные пары, либо какие-то внутренние механизмы, в конце — концов, она не сможет существовать, а просто будет занимать определенную территорию, припадать пылью, и ловить взгляды жалости и призрения у прохожих мимо людей.
Надеюсь, что моя статья была не только интересной, но и в какой-то степени познавательной и увлекательной, возможно, Вы узнали много нового для себя, возможно, сделали какие-то определенные выводы, открытия, черпнули новые знания в сфере железнодорожной жизни изнутри. Думаю, что бытием железной дороги интересуются и Ваши друзья, либо коллеги, а может кто-то из родных?! Поэтому было бы неплохо, если бы Вы поделились статьей в социальных сетях, пусть все узнают и поучатся.
Конечно же, подписывайтесь и подписывайте друзей на обновление блога.
« Когда так много позади, всего в особенности горя, поддержки чьей-нибудь не жди, сядь в поезд, высадись у моря…» — Иосиф Бродский
Ширина железнодорожной колеи в различных странах мира отличается. В первую очередь, это связано с тем, что на заре строительства железных дорог стандарта ширины колеи не было - инженеры каждой новой дороги руководствовались своими представлениями об оптимальных размерах. В местностях со сложным рельефом или с плотной городской застройкой предпочтение отдавалось узкоколейкам. Там, где такие проблемы не стояли, возводили более широкие железные дороги - они считались более надёжными. В Европе, когда железнодорожные лини разных компаний стали соединяться в единую сеть, обнаружилось, что транспортировать товары с дороги одной колеи на дороги другой колеи проблематично. Приходилось перекладывать груз из одних вагонов в другие - а это было достаточно затратно. Тогда и решили выбрать единый стандарт колеи.
Что за стандарт?
Самой протяжённой в Европе и во всём мире считается железная дорога с колеёй 4 фута 8,5 дюймов (1, 435 мм). Эта дорога и была выбрана в качестве стандарта в Европе - сегодня она используется почти во всех европейских странах (за исключением стран СНГ, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии), а также в Северной Америке, Китае, Австралии и других государствах. Впервые такая колея была применена на первой железной дороге, на которой использовались исключительно паровые машины, - Ливерпуль - Манчестер, построенной инженером Джорджем Стефенсоном в 1830 году. Точных свидетельств, почему Стефенсон остановился именно на такой ширине колеи, не осталось. По легенде, выбор был сделан из-за ширины оси между колёсами экипажей, которые в то время ездили по дорогам Англии. Якобы инженеры на первых порах использовали детали гужевых повозок для строительства паровозов.
А что в России?
В России стандарт колеи свой - 1520 или 1524 мм. Это вторая железная дорога по суммарной длине проложенных путей в мире - её называют Русской колеёй.
Ширина колеи 1524 мм была установлена в качестве стандарта сначала в Российской империи, а затем и в СССР с середины XIX века. Впервые она была применена в ходе постройки Николаевской железной дороги, соединившей Москву и Санкт-Петербург. При этом самая первая железная дорога России - Царскосельская - имела более широкую колею 1829 мм.
Считается, что ширина колеи Николаевской дороги была выбрана потому, что на строительстве работали консультанты из США - они предложили ширину колеи, популярную тогда в южных штатах США. По другой версии, эта ширина была выбрана из удобства - она выражается круглым числом - 5 футов или 60 дюймов. Также распространена версия, что инженеры Николаевской железной дороги остановились на колее, которая, по их мнению, обеспечивала более устойчивый и быстрый ход состава, чем колея Стефенсона.
Сейчас колея 1524 мм используется в Финляндии и частично в Эстонии. А вот страны СНГ и Россия перешли, начиная с 1970-х годов, на железные дороги с колеёй 1520 мм. Изменение стандарта было сделано для того, чтобы повысить скорость грузовых поездов, не модернизируя их. При этом разница ширины колеи в четыре миллиметра не потребовала смены колёс состава. Сейчас такая колея применяется на дорогах России, других бывших стран СССР, Монголии и частично Финляндии.
Как поезда преодолевают переход на другую колею?
Переход с Русской колеи на Стефенсоновскую и обратно осуществляется путём смены колёс. Также есть дороги, в которых действует инструмент для изменения ширины колеи - он может как сузить дорогу, так и расширить. На некоторых приграничных территориях, где используется различная колея, проложены пути с совмещённой колеёй.
Ширина железнодорожной колеи в различных странах мира отличается. В первую очередь это связано с тем, что на заре строительства железных дорог стандарта ширины колеи не было — инженеры каждой новой дороги руководствовались своими представлениями об оптимальных размерах. В местностях со сложным рельефом или с плотной городской застройкой предпочтение отдавалось узкоколейкам. Там, где такие проблемы не стояли, возводили более широкие железные дороги — они считались более надёжными. В Европе, когда железнодорожные линии разных компаний стали соединяться в единую сеть, обнаружилось, что транспортировать товары с дороги одной колеи на дороги другой колеи проблематично. Приходилось перекладывать груз из одних вагонов в другие — а это было достаточно затратно. Тогда и решили выбрать единый стандарт колеи.
Что за стандарт?
Самой протяжённой в Европе и во всём мире считается железная дорога с колеёй 4 фута 8,5 дюймов (1, 435 мм). Эта дорога и была выбрана в качестве стандарта в Европе — сегодня она используется почти во всех европейских странах (за исключением стран СНГ, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии), а также в Северной Америке, Китае, Австралии и других государствах. Впервые такая колея была применена на первой железной дороге, на которой использовались исключительно паровые машины, — Ливерпуль — Манчестер, построенной инженером Джорджем Стефенсоном в 1830 году. Точных свидетельств, почему Стефенсон остановился именно на такой ширине колеи, не осталось. По легенде, выбор был сделан из-за ширины оси между колёсами экипажей, которые в то время ездили по дорогам Англии. Якобы инженеры на первых порах использовали детали гужевых повозок для строительства паровозов.
А что в России?
В России стандарт колеи свой — 1520 или 1524 мм. Это вторая железная дорога по суммарной длине проложенных путей в мире — её называют Русской колеёй.
Ширина колеи 1524 мм была установлена в качестве стандарта сначала в Российской империи, а затем и в СССР с середины XIX века. Впервые она была применена в ходе постройки Николаевской железной дороги, соединившей Москву и Санкт-Петербург. При этом самая первая железная дорога России — Царскосельская — имела более широкую колею 1829 мм.
Считается, что ширина колеи Николаевской дороги была выбрана потому, что на строительстве работали консультанты из США — они предложили ширину колеи, популярную тогда в южных штатах США. По другой версии, эта ширина была выбрана из удобства — она выражается круглым числом — 5 футов или 60 дюймов. Также распространена версия, что инженеры Николаевской железной дороги остановились на колее, которая, по их мнению, обеспечивала более устойчивый и быстрый ход состава, чем колея Стефенсона.
Сейчас колея 1524 мм используется в Финляндии и частично в Эстонии. А вот страны СНГ и Россия перешли, начиная с 1970-х годов, на железные дороги с колеёй 1520 мм. Изменение стандарта было сделано для того, чтобы повысить скорость грузовых поездов, не модернизируя их. При этом разница ширины колеи в четыре миллиметра не потребовала смены колёс состава. Сейчас такая колея применяется на дорогах России, других бывших стран СССР, Монголии и частично Финляндии.
Как поезда преодолевают переход на другую колею?
Переход с Русской колеи на Стефенсоновскую и обратно осуществляется путём смены колёс. Также есть дороги, в которых действует инструмент для изменения ширины колеи — он может как сузить дорогу, так и расширить. На некоторых приграничных территориях, где используется различная колея, проложены пути с совмещённой колеёй.
Железнодорожная колея, состоит из двух параллельных рельсовых нитей, уложенных на основание, в состав которого входят блоки, брусья и шпалы. Последние изделия изготавливаются из различной древесины, но предпочтение отдаётся сосне. В последнее время всё чаще для этих целей применяется железобетон. Все перечисленные составляющие крепятся с учётом определённого расстояния друг от друга. Рельсовая колея непосредственно направляет колёса подвижного состава, следующего во время движения по криволинейным и прямым участкам дороги. Рельсовая подуклонка и ширина самой колеи считаются основными параметрами всей колеи в целом. Наклон внутренней части колеи в соотношении с верхней плоскостью, состоящей из шпал, в терминологии носит название подуклонка рельсов. Как и во всех инженерных сооружениях, рельсовые пути имеют специальные допуски превышать которые нельзя, для этих целей совершаются периодические осмотры железной дороги. Установленный регламент проведения осмотровых работ предназначен регулирования периодичности их исполнения.
Ширина колеи в России
Стандартная
Ширина колеи железной дороги в России имела в разные времена и на разных путях различные параметры данного показателя. Так первая российская железная дорога, соединяющая Царскосельский вокзал города Санкт-Петербурга, Царское Село и Павловское, была запущена в эксплуатацию в 1837 году. Носила название Царскосельского пути. Ширина рельсовой колеи той поры равнялась значению - 1829 мм. Но уже в 1851 году Россия торжественно открывает Перетербурго-Московскую железную дорогу. После смерти императора Николая Первого в 1855 году, ветка пути становится Николаевской. Как правило, после свершения революции в России начинают переименовывать всё и вся. Не избежала данной участи и Николаевская дорога, начиная с 1923 года, во всех документах она проходит уже, как Октябрьская. Сообщение по ней осуществлялось между Москвой и Санкт-Петербургом, параметр ширины рельсовой колеи равен 1524 мм, отличаясь от значительной части европейских стран, порядка 60 % от общего числа государств в большую сторону на 89 мм. Но, несмотря на все эти описанные различия, данный размер ширины колеи железной дороги на долгие годы в Российской империи и в СССР становится тем самым пресловутым стандартом.
Протяжённость Николаевской дороги составляла шестьсот четыре версты или 645 километров. В качестве сравнения, астрономический расчёт данного пути между Москвой и Санкт-Петербургом равен показателю 598 версты, тогда, как длина шоссейной дороги между назваными городами равнялась 674 вёрстам. Всё это ярко свидетельствует в защиту чисти легенд, связанных со строительством дороги.
Одной из популярных баек заключалась в том, что Николай Первый отдавал все распоряжения, касающиеся строительства будущей Николаевской железной дороги, лично сам. Свидетели подтверждают, что император очертил линию путей сообщения по линейке. Правда, не обошлось без казуса, якобы самодержец, проводя линию дороги, очертил на карте, в районе Бологого один из пальцев своей руки. Государевы указания не обсуждаются, а выполняются. Хотя, на самом деле данный изгиб имеет своё объяснение. В районе Мстинского моста должен был прокладываться путь по прямой, но мощности тогдашних паровозов явно бы не хватило, поскольку перепад природного профиля не позволил бы это сделать, дополнительно пришлось бы цеплять ещё один паровик. Потому пришлось строить путь с изгибом, так называемый, Веребьинский обход, при этом, создавая и новую станцию Оксочи. Сегодня другие времена и другие мощности локомотивов, а кривая железной дороги с большим радиусом позволяет обеспечивать на указанном участке скоростное движение поездных составов. Даже кривые с меньшим радиусом сегодня будут реконструированы. Давно уже нет серпантина Веребьинского обхода, а в станции Оксмочи больше нет надобности, Октябрьская железная дорога стала действительно прямой, как и хотел того российский самодержец. Дорога изначально создавалась с двумя линиями путей.
Что касается ширины рельсовой колеи, то к этому стандарту инженеры обратились из-за экономии, учитывая опыт строительства Царскосельской дороги, а также строительный опыт американских инженеров по созданию железнодорожных путей. Чем шире колея, тем больше потребуется денежных ассигнований. В действительности споров о ширине рельсовой колеи вначале проектирования было очень много. На этом настаивал в своё время американский инженер Уистлер. Европейская колея с размером - 1435 мм российскими спецами была отвергнута по причине отсутствия необходимого уровня устойчивости, а главное, невозможности развивать высокую скорость, а какой же русский человек не любит прокатится с ветерком. Имелись по этому поводу и соображения оборонительного характера. Тогда считалось, что наступающий неприятель не сможет воспользоваться русской железной дорогой из-за разницы в её ширине. Что в большей степени и подтвердилось при ведении военных действий вражескими войсками на территории нашего государства в период первых двух мировых войн. Любители легенд свидетельствуют, что спорам о ширине рельсовой колеи положил конец Николай Первый, ответив на вопрос инженеров о возможности выбора ширины дороги относительно европейского или американского параметра. Решение императора было быстрым, кратким и лаконичным: «Шире американской не надо - дорого, меньше европейского стандарта не следует, рассчитывайте на размер русской телеги.» Что и было создано, в обличии русского стандарта, равного - 1524 мм. Несмотря на то, что это всего лишь легенда, но она родилась на реальных событиях. Ширину колеи российского стандарта применяют В Монголии и по сегодняшний день в Финляндии. Начиная с мая 1970 года, на железной дороге России применяется рельсовая колея с шириной, равная - 1520 мм. Поскольку разница с предыдущим стандартом является незначительной, всего четыре миллиметра, то подвижной состав не подвергался переоборудованию. Однако уже в то время начавшийся переходный период показал, что наши железные дороги сталкивались с серьёзными проблемами, поскольку на подвижном составе, у колёсных пар начался резкий рост износа. До сегодняшнего учёные так и не определили точной взаимосвязи колёсного гребня колёсной пары и рельсовой шириной железной дороги.
Узкая колея
Железная дорога с узкой колеёй может обладать следующими параметрами, например, декавилевскую колею создали во Франции, её ширина равна значению - 500 мм, строилась она первоначально в сельских районах. Проект создавался французским инженером Полем Декавилем. Поскольку он был выходцем из сельской местности, то и приложил свои руки для облегчения крестьянского труда. Основу такой дороги составляли рельсошпальные решётки с металлическими элементами. В вагонетках по таким путям перевозили вручную урожай свёклы. В последующем система модернизировалась и имела широкое применение на полях сражений, во внутренних помещениях оборонительных сооружений доставлялись снаряды непосредственно к орудиям. Горная промышленность Европы тоже использовала подобную колею, перевозя добытую руду. Тяговая сила таких дорог начинала свою модернизацию с гужевой тяги. В Российской империи возможности применения декавилевской колеи было опробовано инженером путей сообщения М. С. Волковым.
Возможности узкоколейных дорог с шириной - 600 мм или 1200 мм нашли своё применение на гражданских или военных объектах. Российские узкоколейные железные дороги имели ширину путей, равную - 750 мм. Все республики Прибалтики тоже применяли подобную ширину колеи на своих предприятиях и сооружениях. Эстония стала использовать такую колею с 1896 года, первый путь соединил города Валга и Пярну. В начале двадцатого столетия ветка с узкой колеёй появилась и в таллиннском порту. В последующем были налажены сообщения с районами Украины и СССР. В Эстонии и по сей день функционирует депо, которое обслуживало составы, работающие на дорогах с узкой колеёй. Сегодня это предприятие обслуживает дизельные составы и обычные локомотивы.
Трамвайная
Трамвайные пути в различных российских городах имеют и разную ширину. Так, в Ростове-на-Дону ширина трамвайных путей равна размеру стандарта европейских железнодорожных путей - 1435 мм. Такие города, как Пятигорск или Калининград применяют трамвайные пути с шириной – 1067 мм. Такая же ширина путей в эстонском Таллине. В германском городе Лейпциге ширина трамвайной колеи равна – 1458 мм, а в Дрездене – 1458 мм. Сегодня на российской территории сохранена пятигорская и калининградская система.
Метро
В российском метрополитене используется такая же ширина путевой колеи, как и на железной дороге в нашем государстве.
Ширина колеи в разных странах
В 1830 году открывается железная дорога по маршруту Манчестер – Ливерпуль, одним из авторов проекта являлся английский инженер Джордж Стефенсон. Размер ширины рельсовой колеи был равен - 1435 мм, что составляло в английских мерах: четыре фута и восемь с половиной дюймов. По истечению шестнадцати лет, указанная ширина колеи становится европейским стандартом. Эта же колея была установлена на железных дорогах в США, в 60 % части европейских стран и в Китае.
Сверхширокая колея
В тридцатых годах девятнадцатого столетия была завершена стройка Большой западной дороги. Ширина её рельсовой колеи была равна значению – 2135 мм. Английским инженером Изамбартом Брунелем, жившему в то бурное время, были сделаны предложения о строительстве сверх широкой колеи. Но его прожектам не суждено было сбыться. В 1945 году разногласиям относительно размеров ширины рельсовой колеи был положен конец английским законодательным органом.
Согласно решению английского парламента, обоснованного по результатам работы специальной парламентской комиссии, эталоном размера ширины рельсовых путей на территории Великобритании становится показатель, равный значению - 1435 мм, и с той поры должен устанавливаться на всех строящихся железнодорожных путях. Дороги, которые не соответствовали принятому стандарту подлежали реконструкции. Интересен и тот факт, что нарушители того принятого закона, полежали штрафу в размере десяти фунтов стерлингов за каждый день существования, каждой обнаруженной сухопутной мили нестандартной дороги.
На этом история создания сверх широкой рельсовой колеи не заканчивается. В 30-х годах. 20 столетия, специалистами третьего рейха была предпринята попытка по разработке сверх ширококолейной скоростной железной дороги, носящей название «Breitspurbahn», ширина её колеи равнялась - 3000 мм. Строительство данной сети дорог планировалось на европейском и в последующем на азиатском континенте. Замысел авторов проекта заключался в связывании территорий Индии и Японии со всей Европой. Для наглядной демонстрации был построен небольшой участок дороги. Инженеры трудились над созданием принципиально нового типа вагонов, тепловозов и паровозов. Осуществить проект не удалось.
В 2001 году в виде горной фуникулёрной дороги для осуществления подъёма горных лыжников была создана «Cairngorm Mountain Railway», её ширина равна – 2000 мм. В Нидерландах такая дорога имела колею, равную - 1945 мм. В Англии максимальное значение ширины достигло - 1880 мм. Максимальная ширина колеи первой российской Царскосельской железной дороги составила - 1829 мм, на территории Франции данный показатель достиг значения – 1750 мм.
История рельсовой колеи
Рельсы и паровозы
В нашем обществе сложилось несколько утилитарное представление о том, что рельсовый транспорт как таковой появился в середине XVIII века с изобретением паровых колёсных машин. При этом в истории остались такие имена гениальных конструкторов как Иван Иванович Ползунов, Джеймс Уатт и Ричард Тревитик. Однако перемещение больших грузов по рельсам имеет более древнюю историю и традиции. Не менее древнюю, чем такое понятие как колея железной дороги.
Немного теории
Для того, чтобы немного более правильно воспринимать необходимость возникновения рельсового транспорта и такого параметра как колея железной дороги стоит немного вспомнить курс физики из той же начальной школы. Из него мы где-то можем вспомнить, что давление на ту или иную поверхность распределяется прямо пропорционально площади, на которую мы воздействуем. В данном случае вполне приемлем пример, когда усилием нашей руки мы не можем отверстие в той же ткани или древесине, но вооружившись иголкой, при той же силе воздействия мы это делаем без особого труда. В несколько ином примере ступая по снегу, мы запросто проваливаемся под свежевыпавший наст. Но если мы наденем на ноги лыжи или иные приспособления, то данная проблема будет решена.
Рельс – слово произошло от многочисленного числа английского слова «rails» - от латинского «regula», что означает прямая палка. Такое техническое решение было изобретено древними римлянами, и начальная ширина между рельсами составляла 143,5 см., что несколько меньше современного значения такого параметра как колея железной дороги для большегрузного рельсового железнодорожного транспорта.
Аналогичная проблема возникала и у наших предков, при транспортировке больших тяжёлых грузов. Грузы просто застревали в том же грунте или песке. С учётом именно этой особенности и обстоятельств наши предки начали располагать сам груз, на какой либо подложке, которая и распределяла общую нагрузку на более большую площадь, чем площадь самого груза, и делала возможность перемещения груза более приемлемой.
Именно таким образом поступили древние греки, когда у них появилась необходимость транспортировать свои морские корабли через Коринфский перешеек. Выложив весь маршрут из каменных плит, смазанных жиром, греки с наименьшими затратами перемещали свои суда в нужном направлении. И здесь возможно впервые стоит упомянуть такое понятие как колея железной дороги, хотя более корректно это необходимо было бы назвать как колея каменной дороги, но сущность понятия и параметра от этого не меняется. В данном случае это был желоб, выдолбленный в каменных плитах по которым и перемещали сами корабли. Правда, в отличие от современных аналогов в качестве движущей силы применяли не паровые локомотивы или упряжки лошадей тяжеловозов, корабли тащили рабы, и если верить древнегреческим историкам это им удавалось довольно не плохо.
Колея железной дороги это строго установленное расстояние между внутренними сторонами уложенного рельса, и являющееся неизменным на всём протяжении данного пути.
Рельсовый транспорт в Европе
Многовековой опыт древних греков и римлян по перемещению больших грузов при помощи рельсов не канул в лету и успешно был реализован в горнорудной промышленности Германии и Англии XVI – XVIII веков. Так в частности на шахтах германской Тюрингии для транспортировки добытой руды, предприниматели начали применять деревянные рельсы, по которым перемещались вагонетки. Особенностью этого проекта являлось то обстоятельство, что отличие от иных аналогичных разработок конструкция колёс вагонеток имели так называемые реборды.
Реборда - от французского слова «reborde» - «гребень», несколько выступающая часть конструкции колеса или шкива, предназначенная для удержания движения колеса или троса в заданном направлении. Расстояние между наружными кромками реборды у железнодорожных колёсных пар соответствует такому параметру как колея железной дороги.
В то же время предприниматели предприятий расположенных на поверхности не стали отставать от своих коллег занимавшихся шахтным бизнесом. И уже в 1603 году для транспортировки добытого угля к потребителям вблизи Ноттигема появляется первая наземная «Уоллатонская вагонная дорога». На ней тоже применялись деревянные рельсы, у которых колея железной дороги была аналогичной той, которая применялась в шахтах, а её протяженность по тем временам была просто колоссальной, целых три с половиной километра. Просуществовала «Уоллатонская вагонная дорога» так же довольно продолжительное время вплоть до закрытия в 1620 году самой шахты.
Отечественный рельсовый транспорт
Не отставали от своих европейских коллег и отечественные изобретатели и бизнесмены. Так в 1755 году на Алтайском горнодобывающем предприятии была построена одна из первых в России узкоколейных рельсовых дорог. Колея железной дороги составляла значительно меньшие размеры, чем это было принято в Европе, и имела всего 650 миллиметров между внутренним расстоянием деревянных рельс. В данном случае такая колея железной дороги была обусловлена шириной, как самой шахтной выработки, так и применением несколько иного метода транспортировки груза.
Так в частности, если на европейских шахтных выработках для транспортировки вагонеток использовались или сами шахтёры или лошади, то на алтайских шахтах вагонетки перемещались при помощи троса протянутого вдоль всего маршрута. При этом сам трос был выполнен в виде замкнутого кольца закреплённого на двух шкивах, вращение которых приводило к перемещению всего троса вдоль всего маршрута. Сами же вагонетки можно было зацепить специальными крючками за кольца, расположенные на тросе с определённым шагом. Шкивы, как и сам трос, приводились в движение парой или тройкой лошадей. Такое решение однозначно давало возможность применения не только меньшей величины такого параметра как колея железной дороги, но и возможность осуществлять торможение вагонетки и изменение направления её движения при непрерывном движении троса.
С отечественный историей железнодорожного транспорта можно ознакомится в .
Чугунный колесопровод
Не менее примечательным моментом в истории отечественных железных дорог является строительство в 1788 году в Пертрозаводстке, на Олонецких горных заводах Чарльза Гаскойна первой в царской России железной дороги. В отличие от многих существовавших в то время в России рельсовых дорог, эта рельсовая дорога была полностью выполнена из чугуна, из-за этого в народе, она была прозвана «Чугунным колесопроводом». Колея железной дороги, по примеру европейских производителей подвижного состава, была установлена в пределах 800 миллиметров. В данном случае этого было вполне достаточно для устойчивой транспортировки руды и отливок из сталеплавильного цеха в сверлильный, где дополнительно обрабатывались отливки стволов пушек. При этом на всём протяжении этой дороги в качестве тягловой силы использовались рабочие.
Эта узкоколейная железная дорога в том или ином виде просуществовала до 1956 года, когда Онежский сталелитейный завод был перепрофилирован в тракторный. А отдельные фрагменты данной дороги были демонтированы и выставлены в Карельском краеведческом музее.
Первые паровозы
Хотя, по мнению многих историков, пальма первенства в изобретении и постройке первого парового локомотива принадлежит англичанину Ричарду Тревитику, однако его проект 1804 года к сожалению не получил должного распространения. И основная проблема была не в самой конструкции парового локомотива, а в конструкции и материале из которого изготавливались рельсы. И если такой параметр железнодорожного полотна как колея железной дороги удалось определить более или менее объективно в 1435 миллиметров, что обеспечивало вполне надёжную устойчивость движения состава, однако проблема возникла с качеством рельс. Так как, на то время основным материалом для их изготовления использовали чугун, то такие чугунные рельсы не всегда выдерживали те нагрузки, которые развивали, как сам паровой локомотив, так и перемещаемые им нагруженные вагоны.
С учётом этого наиболее удачная модель парового локомотива появилась только в 1812 году с лёгкой руки англичанина Джорджа Стеферсона. Его паровой локомотив «Ракета» была настолько удачной конструкции, что выиграл специальные соревнования на участке Манчестер – Ливерпуль, что послужило толчком для многих шахтовладельцев выделить средства на строительство железной дороги Дарлингтон – Стоктоун. При этом рельсы начали изготавливать из стали, а колея железной дороги стала практически стандартом и составила 1435 миллиметров.
Не менее интересным моментом является и то обстоятельство, что именно с этого периода деревянные шпалы под рельсы, начали укладывать не вдоль расположения рельс, а в поперечном, более привычном для нас положении. При этом такая конструкция крепления рельс давала более жёсткое их расположение одной рельсы относительно другой, тем самым колея железной дороги на всём протяжении пути имела меньший разброс этого параметра.
Типы рельс
Рельсы деревянные
Если первые рельсы, изготовленные из дерева, имели один и существенный недостаток это износостойкость, то для его устранения или минимизации, некоторые конструкторы начали покрывать поверхность деревянной рельсы полосами металла. Но более перспективным предложением стало применение вместо металлических полос, уголков изготовленных из железа. В данном случае вертикальная направляющая железного уголка являются направляющими при движении, как парового локомотива, так и самих вагонеток. При этом впервые в практике рельсового транспорта колёса катились по внешней стороне вертикальной полки уголка, а расстояние между этими элементами рельса есть не что иное, как колея железной дороги.
Рельсы чугунные
Приблизительно в 1790 году английский изобретатель Джордж Утрам предложил изготавливать рельсы в виде чугунных пластин с двойными направляющими. Где колея железной дороги уже по самой конструкции рельса, была неизменной и составляла уже знакомую нам величину в 1435 миллиметров, что в свою очередь определяло неизменность такого параметра как колея железной дороги на всём протяжении уложенной колеи. Такие рельсы довольно легко монтировались в цельный путепровод и при необходимости могли с минимальными трудозатратами быть демонтированы и перенесены в иное место по необходимости. Не менее примечательным моментом такой конструкции было и то обстоятельство, что возможность изготовления таких плит методом литья решала и такую проблему как их взаимозаменяемость и стандартизация данной конструкции. В связи с этим данный тип рельс получил довольно большое распространение как на угольных шахтах и открытых рудниках, так и на промышленных предприятиях в качестве транспортного средства перемещения сырья и материалов внутри производственных помещений.
Головчатые рельсы Джессона
Однако более революционным изобретением этого периода стала работа английского инженера-механика Стивена Джессона, работавшего на угольных рудниках Лоуберроу. Немного разбираясь в теоретической механике и такой научно-технической дисциплине как сопротивлении материалов, Джессон предложил практически современную конструкцию рельса, головчатого типа, где колея железной дороги определялась так же по расстоянию между внутренними сторонами головки рельса.
При этом такая конструкция обеспечивала не только приемлемую технологичность изготовления и монтажа этого типа рельс, но и давала довольно существенную экономию самого металла. Так в частности в конструкции Джессона, направляющая реборда, располагалась не по всей длине рельса, а только на колёсной паре парового локомотива или грузопассажирского вагона. При этом сама форма рельса вместо чисто прямоугольной формы, имеет форму «двутавра», что существенно снижает не только вес самого рельса, но и снижает расход металла на его изготовление. Но не зависимо от этого колея железной дороги осталась не изменой величиной в 1435 миллиметров, так как при помощи специальных зажимов, так называемых «глухарей», обе рельсы довольно жёстко крепились к набору уложенных шпал.
Металлургия
По мнению многих историков, именно разработка и широкое применение рельса конструкции Джессона дало существенный толчок развитию металлургии. Ведь перед её специалистами были поставлены задачи не только по увеличению объёмов производства стали, но и получения соответствующего профиля. С учётом этого уже к середине XVIII века сталь начали производить наиболее прогрессивными методами, такими как бессемеровский, мартеновский и конверторный. А само производство стальных рельс, освоили на прокатных станах. Что в свою очередь давало более стабильные значения как самой геометрии рельса, так и такого параметра, как колея железной дороги. При этом первый прокатный стан, для масштабного промышленного производства рельс был сконструирован ещё в 1828 году английским инженером Нилом Беркиншау. На первой конструкции этого прокатного стана, было возможно получение стальных рельс, длинной в 4.5 метра. Однако после соответствующей его модернизации этот показатель на прокатном стане был доведен до 7.25 метра, что давало существенное сокращение трудозатрат при монтаже рельсового пути или при проведении ремонтных работ. И здесь не следует забывать, что при более длинной базе единицы рельсового полотна, такой показатель, как колея железной дороги так же имеет более стабильные показатели допустимого предела отклонений.
Ещё одной проблемой, которую необходимо было решить металлургам в вопросах производства рельсовой продукции это её прочность и износостойкость. Первые рельсы, изготовленные из углеродистой стали, имели довольно низкие показатели этих параметров, которые помимо всего прочего существенно влияли и на такой показатель как колея железной дороги.
Так, что со временем для устранения этих недостатков металлурги разработали специальные легированные сплавы для производства как самих рельс, так и основных элементов подвижного состава. К последним в первую очередь следует отнести колёсные пары подвижного состава, которые в значительной степени влияют на такой параметр как колея железной дороги.
С учётом этого, металл из которого изготавливают эти изделия, содержат в определённом процентном содержании такие легирующие металлы как марганец, ванадий, титан и цирконий. При этом с технологической точки зрения для получения требуемых параметров металла немаловажную роль играет и термическая обработка готовых изделий. Так в частности по разработанным технологиям глубина термической обработки должна составлять не менее 8 – 10 миллиметров от поверхности изделия, а в самой макроструктуре металла не допускаются микротрещины, пустоты и посторонние включения. Хотя данные показатели химического состава и физических свойств металла существенно не влияют на такой показатель как колея железной дороги, но они в значительной степени определяют качество и надёжность основных элементов подвижного состава.
Как выбрали стандарт колеи?
По мнению многих специалистов железнодорожников остаётся определённой загадкой, по какой именно причине в качестве стандарта такого параметра как колея железной дороги был выбран размер именно 4"81/2" или 1435 миллиметров. Существует немало версий появления этого размера, но практически все они не имеют строго научного и документального подтверждения.
При этом многие из этих специалистов считают, что увеличение такого параметра как колея железной дороги до величины 51/2" или даже до 6", имело бы хоть какое-то экономически целесообразное обоснование. Ведь более широкая колея железной дороги дала бы возможность более рациональное размещение механизмов парового локомотива, в частности при той же его длине можно было существенно увеличить объём парового котла. Не говоря уже о большей устойчивости подвижного состава и реальной возможности увеличения скорости движения, в тех же грузовых или пассажирских вагонах, возможно, было бы большего количества грузов. Здесь достаточно вспомнить довольно амбициозный проект начала 30 - х годов разрабатывавшийся в Германии «Breitspurbahn», где колея железной дороги составляла не много не мало, а 3000 миллиметров. И это были не только фантазии немецких конструкторов по созданию трансконтинентальной железной дороги начинавшейся в столице Третьего рейха и пересекавшей всю Европу и Азию с целью соединить Берлин с Японией и Индией.
Так, что данный вопрос не является абсолютно праздными и носит под собой существенные как технические, так и экономические проблемы.
Где-то с аналогичными проблемами, по определению такого параметра как колея железной дороги столкнулись конструкторы скоростных пассажирских поездов. Ведь при тех же габаритах подвижного состава необходимо было решить многие технические проблемы для возможности движения таких поездов со скоростью гораздо более 320 км/час.
Вопросы стыковки
Не менее интересной проблемой в развитии отечественной железной дороги является вопрос стыковки европейской железнодорожной колеи с колеёй расположенной на территории России. Ведь европейская колея имеет стандартный размер в 1435 миллиметров, при, том, как российская колея железной дороги имеет размер 1520 миллиметров.
С целью обеспечения беспрепятственного перемещения грузопассажирских потоков в такие страны как Польша, Словакия, Венгрия и Румыния на приграничной территории были оборудованы так называемые «стыковочные» узлы, где производится перестановка вагонных тележек одного стандарта на иной. В среднем данная операция занимает до двух – двух с половиной часов. При этом на «стыковочных» узлах задействуются мощные домкраты, поднимающие пассажирские и грузовые вагоны на требуемую высоту. При этом на подвижный состав устанавливаются колёсные пары, на которых колея железной дороги соответствует требуемому размеру.
Колея Стефенсона в 1435 мм до наших дней наиболее распространённая в мире (60 % всех железных дорог планеты). Её называют «европейской», хотя она преобладает и в странах Северной Америки, в Китае и Корее, Венесуэле, Перу, Уругвае и Парагвае, в Турции, Иране и в большинстве стран Ближнего Востока, в Либерии и Габоне, а вот в Европе как раз проложена не по всем странам (исключения - не только Россия и страны бывшего СССР, но и Финляндия, Ирландия, Испания и Португалия). При этом стоит отметить, что и в самой Англии стандарт Стефенсона прижился не сразу и одна из первых британских железнодорожных компаний использовала сверхширокую колею аж в 2140 мм (в 1866 году протяжённость дорог с такой колеёй подбиралась к 1000 км!).
Русская колея
Вокруг отличия ширины железнодорожной колеи в бывшей Российской империи, доставшейся по наследству и СССР с Финляндией и странам, возникшим на обломках бывшего СССР, а также соседним Афганистану с Монголией существует много мифов и даже исторических анекдотов. Мол, когда американские инженеры предложили Николаю I проект железнодорожного полотна, они спросили: - Строим как в Европе или шире? - На *** шире, - ответил царь. Американцы поняли его буквально и проложили железнодорожную колею шире на скромные 89 миллиметров.
Существует и более распространённая версия - мол, это для того было сделано, чтобы вторгшийся в Россию враг не мог перебрасывать войска по нашим железным дорогам. На самом деле всё куда прозаичнее: в работах по строительству дороги Санкт-Петербург - Москва действительно принимали участие американцы и они применили свой стандарт колеи - ровно 5 футов. Такие дороги в середине XIX века активно прокладывали в США, и лишь позже их «перешили» на европейский стандарт. Что же касается переброски вражеских войск, то во-первых железнодорожные войска могут перешивать ширину колеи со скоростью 20-50 км в сутки, а во-вторых уже не одно десятилетие существуют системы перевода состава с одной колеи на другую даже во время движения поезда. Наконец, ширина колеи в России могла бы быть и ещё большей - 6 футов или 1829 мм, именно такой она была на самой первой железнодорожной линии между Санкт-Петербургом и Царским Селом, но дальше решили всё-таки так широко не размахиваться - ведь чем шире колея, тем шире, а значит - дороже пришлось бы строить те же мосты.
Ширина железнодорожной колеи в разных странах мира, selfmade , 2006 год
Индийская и Иберийская колея
В Индии, Пакистане, Бангладеш и Шри-Ланке, а также в далёких от них Аргентине и Чили тоже своя особая железнодорожная колея, ещё более широкая, чем в России - 1676 мм или 5½ футов. Понятно, что раз такие круглые показатели в футах - значит, дорогу прокладывали британцы, чьей колонией была Индия и отделившиеся от неё страны. Впервые железную дорогу с такой колеей проложили в Шотландии, а потом она была популярна и в США. Сегодня там всё уже, конечно же, перешито на 1435 мм, а вот в Южной Азии и на юге Латинской Америки так и осталось. Индийская колея очень близка иберийской колее шириной 1668 мм, по которой катаются поезда Испании и Португалии. Разница в 8 мм невелика и делает испанские поезда и вагоны пригодными и для Чили с Аргентиной. Наконец, во многих странах основные железнодорожные системы по нашим меркам - самые настоящие «узкоколейки». Это так называемая «Капская колея» шириной в 1067 мм (Южная и Центральная Африка, Индонезия, Япония, Тайвань, Филиппины, Новая Зеландия, частично Австралия, доставшаяся России по наследству от Японии Сахалинская железная дорога) и «Метровая колея» (всего 1000 мм, страны Юго-Восточной Азии, некоторые железные дороги Индии, Бразилия, Боливия, Кения, Уганда. В Ирландии распространена собственная уникальная колея шириной 1600 мм.
в сообществе : Смена железнодорожной колеи на ходу
Стандартов ширины железнодорожной колеи довольно много. Обычно при переезде в другую зону поезд останавливают на несколько часов, поднимают вагоны и меняют вагонные тележки. Но оказывается, станции по автоматическому изменению колеи существуют уже лет сорок. Трансформация происходит на ходу, на скорости до 15 км/час.
Систем смены колеи на ходу несколько, один из пионеров тут - компания Talgo, которая уже в 60-х решила вопрос с изменением колеи вагонов на границе Франции и Испании. По мере прохождения поездом переводного устройства на каждую колёсную пару приходится пять фаз коррекции колеи:
1. Боковые части тележки вступают в контакт с внешними направляющими, колеса разгружаются от веса вагонов.
2. Опоры замков, расположенные внизу тележки, соединяются со специальными направляющими и отжимаются вниз, при этом разблокируют крепления осей.
3. Специальные рельсы, установленные под углом, сдвигают колёса ближе друг к другу или разводят их в стороны.
4. Замки смещаются обратно вверх и фиксируют оси в новом положении.
5. Колёса вступают в контакт с рельсами и на них снова переносится вес вагона.
Несколько лет назад проскакивала новость, что такие вагоны собирается закупить Россия с прицелом на поезд Москва-Берлин, но дошло ли до реализации - мне неизвестно.
Самая широкая и самая узкая
Но даже европейская, русская, капская, иберийская, индийская колея - это ещё не всё. В Эритрее, к примеру, ширина колеи - 950 мм (раньше такие дороги были в Италии, чьей колонией была Эритрея), а уж мир узкоколеек, существующих в самых разных странах, и вовсе не поддаётся краткому описанию. Упомянем лишь рекорды. Железные дороги с самой широкой колеёй в 3 метра (!) планировали строить в нацистской Германии и на оккупированных ей территориях. Гитлер мечтал дотянуть их от Берлина до Индии и Японии, но проект так и не был осуществлён. Ну а самая узкая колея на детской железной дороге Rudyard Lake Steam Railway в Англии - всего 260 мм.
