Быть ли скоростным железным дорогам в России русскими?

Такой заголовок предложил Сергей Поплавной, инженер отдела главного энергетика Новокузнецкого металлургического комбината, когда я расспрашивала о его изобретении.

Глобальный подход, конечно, но, учитывая недавнюю дату - День России, - в самый раз. Не вечно же нам сидеть на трубе, поглядывая на европы и америки, пора и самим что-то делать. В данном случае программа-максимум - поставить страну на новые скоростные рельсы, а для начала разработать технологию, провести испытания и начать производство рельсов новой конструкции (хорошо бы на НКМК, не отдавая дело в чужие руки).

Основа для прорыва уже есть - с полгода назад Роспатент (ФГУ ФИПС) принял решение о выдаче Сергею Поплавному патента на изобретение "Скоростной рельс" в двух вариантах - для ниток скоростных магистралей в Северном и Южном полушариях.

Самая суть - в "укосине" и особом винтовом профиле в торцах рельсов. То есть если обычно, начиная с времен зарождения железнодорожного транспорта, рельсы в стыке укладываются прямо, то владелец патента предложил косое соединение. Да не просто косое, уже патентовавшееся и мало чем отличающееся от традиционного, а винтовое, рассчитанное по сложной математической формуле.

-Вы знаете, что такое геликоид? - спрашивает изобретатель.

- Нет, конечно.

А предлагаются как раз прямые геликоиды левого и правого вращения вокруг оси симметрии рельса в зависимости от полушарий Земли, где будут укладываться "косые" рельсы. На месте стыка образуется как бы замок, винтообразный зацеп.

В этом случае не нужно сварки. Обычно, чтобы уменьшить количество стыков, сращивают короткие 25-метровые рельсы, превращая их в длинномерные, по 400-800 метров. Путь становится глаже. Меньше ударов колеса о встречные рельсы на местах соединений, меньше трение, но ударная нагрузка при этом остается прежней. Новая же конструкция, создавая однородную поверхность катания, обеспечивает скорость движения поездов до 450 километров в час и дает большую экономию как при строительстве, так и при эксплуатации, включая меньшие затраты на ремонты и расход электроэнергии. И температурные зазоры минимальны - пятикратное уменьшение по сравнению с обычными рельсовыми соединениями.

- Только представьте,- говорит Сергей Александрович, - чего стоит обслуживание дороги. Везде идет упор через шпалы, рельса туго притянута. Создается огромное напряжение, чтобы удержать прямую "нитку". А если скорость поезда 300-400 километров в час? Ходовая часть разбивается моментально, как и железнодорожное полотно. Недаром, когда немцы продали нам восемь локомотивов для дороги Москва - Санкт-Петербург, они гарантировали исправность подвижного состава при скорости не более 200 километров в час: "При ваших дорогах больше нельзя". В Испании у тех же локомотивов ограничение 350 километров в час.

Если взять менее продвинутые российские дороги, Транссиб, например, то в среднем скорость там составляет 80-90, максимум 120 километров в час. Маловато будет для наших просторов.

На Западе и при сварных рельсах ставят скоростные рекорды. Не так давно французы на трассе Париж - Марсель дали 570 километров в час. Расчетная скорость на этом направлении 350, но на коротком отрезке они "утерли нос" японцам с их рекордом 552 километра в час.

А если применить на их трассах наше изобретение? По рельсам они тогда будут просто летать. Поэтому, как только в специальном Бюллетене появилась информация о патенте новокузнецкого изобретателя, он получил предложение из Германии запатентовать "Скоростной рельс" на берегах Рейна. Это допустимо международными правилами, включая Всемирную организацию по правам интеллектуальной собственности (WIPO/OMPI) в Женеве. Свое право на изобретение можно подтвердить, получив патент хоть во всех странах мира. Сергей Поплавной пока думает.

Но мы тоже хотим "летать". И для этого есть все предпосылки: и металлургические предприятия, катающие рельсы, и светлые головы, предлагающие то, чего не придумали пока нигде в мире. Есть, наконец, президент, совсем недавно вызывавший на ковер представителей МПС: нужна модернизация железных дорог и, пожалуйста, без перекладывания затрат на плечи пассажиров. А рельсы с новыми соединениями быстро окупят расходы на исследования и укладку, при этом прослужат дольше и потребуют меньше затрат на обслуживание, чем традиционные сварные или накладные.

Первый опытный образец - макет из цинка - Сергей Поплавной изготовил чуть ли не на собственной кухне.

- Просто делаешь геликоидную пилу и пилишь. Не такая уж сложная работа, - поясняет изобретатель.

По сути, если говорить о технологии, одна "гильотина" по нарезке рельсов заменяется другой. Подобных станков пока нет, исследования плавного хода составов по железнодорожным ниткам с новой конструкцией не велись. Это все впереди, если заинтересуются представители Российских железных дорог, металлургических предприятий. Новый вид продукции откроет новые рынки и перспективы: международный и российский спрос для ж/д; метро, только в Москве с более тысячи километров подземных дорог, где не будут стучать колеса; "экологически чистые" трамваи, сегодня подскакивающие на стыках, обвиняемые в разрушении зданий и по этой причине убираемые с городских улиц.

А началось изобретение с ошибки, которую Сергей обнаружил, знакомясь с уже существующими патентами на свою тему в библиотеке НКМК. Еще в 30-х годах прошлого века немец Геллерман, предлагая прямое соединение стыков, чуть-чуть ошибся при выведении уравнения. Исправление ошибки и привело к особому "косому" стыку.

Рельсы - это только начало. Недавно Поплавной обнаружил многообещающую неточность в работе первого лауреата Нобелевской премии (США, 1906 г.) Майкельсона. По теории относительности, между прочим. Первая "работа над ошибками" привела к патенту. К чему приведет вторая?

Перед глазами изобретателя всегда пример: Огюстен Жан Френель, в энциклопедии упомянутый как "французский инженер, впоследствии ставший знаменитым физиком". "Российский инженер, ставший известным физиком" будет звучать не хуже. И необязательно иметь официальную ученую степень. Правда, это личный взгляд изобретателя. В его "остепененном" семействе физиков так не думают ни дядя, известный физик в Кемерове, ни тетя, дочь одного из соратников Курчатова. Сам Сергей Александрович может думать и говорить исключительно о рельсах - экономичных, бесшумных, высокоскоростных. О русских рельсах для русских дорог.

Что покажут испытания?

На Новокузнецком металлургическом комбинате называют предложенную концепцию скоростных рельсов интересной и имеющей шансы на внедрение.

- Но прежде, - говорит заместитель начальника производственного отдела комбината, главный прокатчик Евгений Пятайкин, - необходимо провести испытания, связать наши желания и возможности как производителя с потребностями эксплуатационника - Российских железных дорог.

Во ВНИИЖТе (Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта) имеются испытательные кольцевые дороги, институт является как бы "законодателем мод" в железнодорожной сфере. Прокатчики (был бы заказ) могут изготовить любую продукцию, но последнее слово - за ВНИИЖТом.

Комбинат уже отправлял Сергея Поплавного в командировку в этот институт, изобретатель получил неофициальное предварительное одобрение ученых. НКМК будет оказывать поддержку и дальше.

Маргарита Стахович.

"Кузнецкий рабочий"