Совсем недавно 23 октября на Забайкальской железной дороге на станции Ледяная произошли трагические события. На регулируемом необслуживаемом дежурным работником произошло столкновение грузового поезда под электровозом серии 3ЭС5К с грузовым автомобилем марки КАМАЗ, в результате чего был смертельно травмирован помощник машиниста, а машинист и находившийся в тот момент в кабине вместе с локомотивной бригадой машинист-инструктор получили увечья.
Статистика ещё прошлых лет за семь с половиной лет наблюдений (с 2006 по 2014 год), согласно службе мониторинга ОАО "РЖД", говорит о том, что подобного рода столкновения на железнодорожных переездах с автотранспортными средствами не редкость и составляют примерно 86% от общего количества случаев (75% на неохраняемых и 11% на охраняемых).
При этом в абсолютных показателях эта цифра составляет примерно в среднем 270 случаев в год, или от 2 до 4 на каждые 100 переездов. В результате ежегодно повреждаются до 90 секций локомотивов и головных вагонов МВПС (моторвагонного подвижного состава или электропоездов). А вот ещё одно фото последствий столкновения, которое произошло 31 июля 2021 года на железнодорожном переезде в Калужской области.
В автомобильной среде с целью оценки эффективности безопасности транспортные средства проходят специальные процедуры краш-тестов по определённой методике с последующим выставлением звёзд для рейтинга безопасности. А вот как обстоят дела в этом вопросе с железнодорожным транспортом, учитывая удручающую статистику такого рода, связанную с высокой вероятностью производственного травматизма?
Есть ли, к примеру, на локомотивах хотя бы ремни безопасности?
Нет, никаких ремней безопасности как на автомобилях на локомотивах не предусмотрено и более того быть не должно. Почему, объясню далее.
При столкновении с препятствием на железнодорожном переезде часть ударной нагрузки приходится непосредственно на лобовую часть кабины машиниста. В результате происходит её смятие и разрушение, что представляет серьёзную угрозу травмирования работников локомотивных бригад, что, собственно, и произошло 23 октября на Забайкальской железной дороге, когда локомотивная бригада оказалась зажатой в кабине управления электровоза 3ЭС5К.
На основе законов пластического удара при аварийном столкновении, в процессе которого локомотив массой m, движущейся на скорости V поезда, сбивает на своем пути препятствие массой m0 известно, что общая работа динамических (ударных) сил на деформациях лобовой части локомотива находится в прямой зависимости от массы препятствия. Иными словами, если произошло столкновение с легковым автомобилем, масса которого в сотни раз меньше массы локомотива, то на деформацию уходит примерно 1% ударной энергии, а сила инерции продолжающего всё ещё двигаться после столкновения поезда невелика. Бояться локомотивной бригаде в этом случае нечего: "Отлетит как консервная банка", — говорят локомотивщики про тех автолюбителей, которые куда-то вечно спешат и тем самым грубо нарушают требования ПДД на переездах.
А вот при столкновении с каким-либо более крупным препятствием, как например: гружёным самосвалом, бетономешалкой, лесовозом, автокраном и др., когда масса транспортного средства в несколько десятков раз превышает массу легкового автомобиля, то на деформацию конструкций уходит от 40 до 50% кинетической энергии, которой обладает локомотив до момента столкновения.
Для исключения или, по меньшей мере, снижения тяжести последствий применяются многие действенные методы. В первую очередь — это обучение локомотивных бригад навыкам срочной эвакуации из кабины машиниста в наиболее безопасное место при угрозе столкновения. Инструкция по охране труда предписывает в таком случае подать оповестительный сигнал и применить экстренное торможение, после чего локомотивная бригада обязана немедленно покинуть кабину управления и укрыться на полу в машинном (дизельном) помещении. Большего ничего локомотивная бригада уже и не сможет там сделать для предотвращения столкновения, нет смысла оставаться и чего-то ещё ждать в кабине управления. Причём первым кабину управления покидает помощник машиниста, оставляя за собой открытыми все двери, а затем следом за ним уже машинист.
Стоит отметить, что подобного рода события могут развиваться очень быстро, буквально за считанные секунды, особенно это касается пассажирских поездов, где скорости движения гораздо выше, чем в грузовых.
Многие в социальных сетях, в частности ВКонтакте, в комментариях под записями о трагедии на Забайкальской указывали и то, что кабина электровоза 3ЭС5К имеет недостаточную жесткость кузова, намекая на недостатки в конструкции. Да, если, например, конструкцию локомотива выполнить более жесткой, то в таком случае глубина пластических деформаций уменьшится, но при этом в обязательном порядке произойдёт увеличение продольной силы удара, в результате чего общая работа динамических (ударных) сил на производимых ими деформациях останется прежней.
Как показывает мировая практика, наиболее эффективным способом повышения безопасности эксплуатации подвижного состава является оснащение локомотивов и головных вагонов МВПС системами пассивной безопасности (СПБ). Учитывая высокую стоимость натурных образцов подвижного состава, проведение краш-тестов с участием локомотивов не является обязательной процедурой. Соответствие подвижного состава требованиям пассивной безопасности может подтверждаться путём численного компьютерного моделирования процессов аварийного столкновения. Основными компонентами систем пассивной безопасности для локомотивов являются:
- энергопоглощающие устройства (аварийные крэш-системы в виде сминаемых буферов, просчитанные зоны деформации кузова, поглощающие аппараты и др., в результате чего сохраняются "пространства выживания" для локомотивной бригады;
- заградительные устройства (панели для защиты "пространства выживания" от проникновения в него посторонних предметов, усилители контуров дверных и оконных проёмов, предназначенные для обеспечения свободного входа/выхода после аварии.
Несмотря на ведущуюся работу, связанную с выпуском локомотивов нового поколения, пассивная безопасность последних как мы видим остаётся не удовлетворительной. Находясь в кабине управления, локомотивная бригада оказывается на самом острие всего перевозочного процесса и практически не застрахована от последствий столкновения с крупным препятствием. В этой среде остаётся вспоминать машины прошлого — паровозы. Будучи однонаправленными локомотивами, они достаточно хорошо при этом защищают локомотивную бригаду от последствий фронтального столкновения и убегать из будки в случае неизбежности столкновения никуда не нужно было. Причём как при езде "трубой вперёд", так и "тендером вперёд". Эдакий "бронепоезд".
Подобная компоновка на отечественных локомотивах сегодня сохранилась лишь на маневровых тепловозах капотного типа, да и то, защищая локомотивную бригаду от возможных последствий столкновения только при езде капотом вперёд.
Публикация была подготовлена с использованием материалов статьи заведующего лабораторией прочностных расчетов Н.Ф. Красюкова "Как повысить пассивную безопасность подвижного состава", опубликованную в журнале "Локомотив" №8 за 2014 год.
Ставьте лайк👍, если вам понравилось и подписывайтесь при желании на мой канал "Заповедная магистраль", чтобы не пропускать новые публикации. Спасибо за просмотр!
Ещё больше интересных фото на личной странице автора в Instagram
