Зачем советским электричкам делали ребристые борта и почему новые поезда делают без них

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Зелёная электричка до сих пор узнаётся с первого взгляда. В период с 1962 по 1984 год Рижский вагоностроительный завод выпустил 850 электропоездов серии ЭР2. Именно поэтому её прозвали «Рижской». Отличительной деталью состава стала рельефная гофрированная обшивка под окнами, которую в народе окрестили «стиральной доской».

При этом любопытно, что аналогичный волнообразный рисунок присутствовал не только на видных местах. Он повторялся и на крыше, и в конструкции пола, в местах, полностью скрытых от взгляда пассажиров. Многие считают, будто это элемент декора или попытка улучшить обтекаемость. Однако основное назначение рёбер было совсем другим. Так в чём же смысл этих рёбер на корпусе электрички? И почему современные поезда отказались от такой поверхности?

Автор: Artem Svetlov (trolleway) Источник: commons.wikimedia.org

До начала 1950-х годов цельнометаллические пассажирские вагоны, в том числе и вагоны электропоездов, имели гладкие боковые стены. Жёсткость обшивки обеспечивали внутренние продольные элементы (стрингеры Z-образного профиля). Такая конструкция была достаточно прочной, однако требовала большего количества деталей и сварных соединений.

Примерно с 1950 года на боковых стенах начали применять гофрированные (ребристые) листы и гофрированные подоконные пояса. Гофры работали как дополнительные продольные рёбра жёсткости. Благодаря им существенно выросли прочность и жёсткость наружной обшивки. Это позволяло уменьшить количество внутренних стрингеров, сократить число сварных соединений и упростить технологию сборки кузова.

Автор: Self-photographed Источник: commons.wikimedia.org

Кроме того, такая конструкция позволяла рациональнее использовать металл и в некоторых случаях уменьшать толщину обшивки без потери требуемой жёсткости. Аналогичный принцип применяли и в вагонах метрополитена, где рельефная обшивка также использовалась для повышения жёсткости кузова.

Чтобы представить масштаб конструкции, достаточно вспомнить размеры вагона ЭР2. Длина кузова составляет почти 20 метров, а его наружная обшивка представляет собой огромные листы стали небольшой толщины (2, 5 мм), закреплённые на силовом каркасе. При такой длине даже тонкий лист должен сохранять форму и противостоять вибрациям, нагрузкам и собственному весу.

Автор: Андрей1967 Источник: commons.wikimedia.org

Сложность заключается в том, что крупный ровный лист металла такой толщины слабо сохраняет геометрию. Он ведёт себя нестабильно. Он местами деформируется, выгибается наружу либо втягивается внутрь, дрожит от вибраций, а при резком воздействии способен резко сменить положение. И о должной жёсткости тут говорить не приходится. Поэтому на листах и стали делать ребра. Ребристая поверхность решала вполне практическую задачу, а именно получить достаточную жёсткость при разумном расходе металла и относительно простой технологии массового производства. В условиях послевоенного периода это решение оказалось очень удачным.

Если же взглянуть на современные поезда, то их боковые панели выполнены в гладком исполнении. Получается, конструкторы отказались от прежних решений? Вовсе нет. Цель осталась прежней, просто арсенал инженерных приёмов заметно расширился.

Автор: Maximus091182 Источник: commons.wikimedia.org

Более прочные низколегированные и нержавеющие стали, алюминиевые сплавы, усовершенствованные несущие рамы и каркасы позволяют обеспечить необходимую жёсткость без наружного гофрирования. К тому же ровная поверхность гораздо практичнее. Её легче предохранять от ржавчины, очищать, наносить лакокрасочное покрытие или оклеивать плёнкой. На этом фоне горизонтальные углубления кажутся неоправданным усложнением.

При этом гладкие наружные панели удобнее с точки зрения аэродинамической формы кузова, особенно у поездов, рассчитанных на высокие скорости. Однако для пригородных составов это не всегда является определяющим фактором.

Автор: Пресс-служба Правительства Москвы Источник: commons.wikimedia.org

Но всё же базовый принцип никуда не исчез. Рельефные и профилированные элементы по-прежнему используются там, где необходимо увеличить жёсткость тонкой панели. Просто на современных поездах они чаще скрыты внутри конструкции и не определяют внешний вид кузова.

Изображение в превью:
Автор: Artem Svetlov (trolleway)
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему барсук делит свою нору с лисицей, даже когда у обоих есть детёныши

Представьте старую барсучью нору с несколькими выходами. Из одного появляется барсук, а немного позже из соседнего выходит лисица. Причём оба животных здесь не случайные гости. Под землёй у каждого...

От The Beatles до Майкла Джексона: как киномагнитофон Nagra создавал историю музыки

Nagra знают в основном по кино и репортажам. Швейцарские портативные катушечные магнитофоны разработал польский инженер Стефан Кудельский, а само название по-польски означает «запишет». С конца...

Optonica SA-2121H: ресивер, где проще заменить транзисторы, чем один конденсатор

В 1975 году японская Sharp выделила звуковое направление в отдельное подразделение Optonica. Задумывали его как конкурента признанным производителям hi-fi аппаратуры, и линейка получилась широкая:...

Аккумуляторы из вторсырья превзошли новые заводские батареи: как модернизация катода и графита увеличила их ресурс в два раза

Литий-ионные аккумуляторы окружают нас повсюду: они питают смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, системы хранения энергии и электромобили. У всех этих батарей есть общая проблема — со...

7300 лет назад супервулкан засыпал Японию пеплом. Почему одни племена вымерли, а другие пережили демографический скачок

Около 7300 лет назад в Восточно-Китайском море, всего в тридцати километрах к югу от японского острова Кюсю, проснулся подводный вулкан Кикай. Это извержение получило в науке двойное имя...