Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Наверняка вы задавались вопросом - есть ли отрицательное воздействие бокового ветра на проходящий поезд? Может ли ветер, буквально, сдуть поезд с рельсов? Ну и, соответственно, какой силы должен быть ветер, чтобы подобного рода катастрофа имела место быть? В этой статье я постараюсь дать ответ на все эти вопросы.
Страшен ли поездам боковой ветер?
Чтобы ответить на этот вопрос, логично, нужно немного обратиться к физике. Для того, чтобы опрокинуть поезд, необходимо приложить силу, которая, в свою очередь, создаст опрокидывающий момент в одну из сторон.
Разумеется, воздействие бокового ветра в аэродинамике подвижного состава — аспект не менее важный, чем сопротивление движению, так как боковой ветер может опрокинуть поезд, создавая опрокидывающий момент: разгружая колеса поезда с одной стороны и нагружая с другой.
Наиболее опасен ветер, дующий под острым углом навстречу поезду. В этом случае векторы скорости ветра и поезда складываются и опрокидывающий момент возрастает. Однако, ветру всё равно очень сложно опрокинуть поезд, и вот почему.
Во-первых, нужно чётко понимать, что ураганный ветер - явление весьма редкое (а уж смерч - тем более). Чаще всего, скорость ветра не превышает 10 метров в секунду. Однако, то, о чём будет написано далее, относится и к более сильному штормовому ветру, скоростью до 30 метров в секунду.
Во-вторых, центр тяжести как у локомотивов, так и у вагонов смещен ближе к нижней части. Это обусловлено тем, что самые тяжелые детали - элементы ходовой части, а также, в случае с локомотивами - тяговые электродвигатели, располагаются именно в нижней части подвижного состава. Смещенный к низу центр тяжести обеспечивает большую устойчивость поездов как при проезде кривых, так и при воздействии бокового ветра.
Также, помимо смещённого центра тяжести, подвижной состав, сам по себе, обладает огромной массой: локомотивы по 150 - 180 тонн, груженные вагоны по 60 - 70 тонн, да даже порожние вагоны всё равно весят прилично - 20 - 25 тонн.
В-третьих, сила ветра воздействует не в одну конкретную точку борта, а распределяется по всей площади. Ну а как известно, чтобы получить максимальный эффект той или иной силы - её нужно сконцентрировать в одной точке. В реальной же ситуации, ветер такой возможности не имеет.
Ну и, в-четвертых, если мы говорим про российские реалии, то средняя скорость движения наших пассажирских поездов редко превышает 100 километров в час (если, конечно, смотреть по всей стране, а не только Петербург и Москву). Не говоря уже про грузовые поезда, которые, в среднем, едут 50-70 километров в час.
Воздействие ветра на высокоскоростные поезда
Опрокидывающий момент, который был упомянут в начале статьи, зависит как от скорости ветра, так и от скорости движения самого поезда. А также, разумеется, от того, куда этот самый ветер дует, то есть от взаимного расположения вектора скорости поезда и скорости ветра.
Если мы говорим про скорости движения порядка 300-т километров в час (которые, правда, в России не встречаются, поэтому придётся взять европейский опыт), то тут уже воздействие ветра куда более существенно, поэтому, например, во Франции, на линиях, где носятся поезда TGV, на особо опасных, с точки зрения ветра, участках - стоят защитные экраны.
Помимо этого, на линии, на наиболее ветреных участках, устанавливаются анемометры (приборы, измеряющие скорость ветра), которые передают данные в центр управления движением. По результатам этих измерений, принимается максимальная скорость движения на данном участке.
Так вот, для всё тех же поездов TGV, установлены предельные значения порывов ветра и скоростей. Для крейсерской скорости 300 км/ч - максимальная скорость ветра составляет 32 метра в секунду. При этом, даже при ураганном ветра (40 метров в секунду), поезда TGV могут двигаться со скоростью 120 километров в час.
Для удобства подписчиков в Телеграме создан канал, объединяющий несколько Дзен-каналов (в том числе и мой) по теме транспорта. С его помощью вы можете не только быстрее увидеть новые статьи, но и найти канал в случае автоматической отписки, что иногда бывает. Рекомендую подписаться!