Рухомий склад нового покоління для залізниць України

В Україні налічується понад 118 тисяч вантажних вагонів. З них близько  чверті — в неробочому стані і фактично виведені з експлуатації, бо перебувають у запасі або на ремонті. При цьому понад 80% існуючого рухомого складу має наднормативне зношення. За підрахунками фахівців, вітчизняним залізницям потрібно близько 145 тисяч нових вагонів, щоб у середньому відправляти близько мільйона тонн вантажів. Тож обійтися без суттєвого оновлення вагонного парку не вдасться. 

Певні кроки у цьому напрямі вже зроблені. Причому не шляхом виробництва вагонів застарілих конструкцій (частина елементів яких вимагає серйозного ремонту вже на другий-третій рік), а за рахунок розробки рухомого складу нового покоління групою фахівців науково-дослідних і виробничих підприємств України. Підсумком їхньої спільної праці є виконання комплексу відповідних наукових досліджень, конструювання, розробки нових матеріалів, машинобудівних технологій для створення сучасних вагонів, конкурентоспроможних на світовому ринку.

Обсяг виконаної роботи досить великий. Зокрема вивчено значну кількість зразків вітчизняних і зарубіжних вагонів для підвищення довговічності, вантажопідйомності та вдосконалення конструкцій нового рухомого складу. Паралельно сформовані вимоги до конструкційних матеріалів, необхідних для забезпечення суттєвого збільшення терміну  служби вагонів.  Досліджено механічні властивості, мікро- і макроструктури нових високоміцних сталей з карбонітридним зміцненням, а також показники міцності та холодостійкості зварних з’єднань із цих сталей.

Крім того, інститутами Національної академії наук України виконано величезний обсяг теоретичних досліджень для визначення шляхів удосконалення ходових частин рухомого складу та створення довговічних елементів візків нового покоління. А шляхом комп’ютерного моделювання та цілеспрямованих теоретичних досліджень запропоновано значні зміни до конструкції вагона, що забезпечують істотне поліпшення його динамічних якостей, підвищення швидкості руху та ресурсу найпроблемніших елементів ходових частин у порівнянні з вагонами існуючих конструкцій.

Ефективність запропонованих удосконалень підтверджена результатами ходових, динамічних та експлуатаційних порівняльних випробувань, проведених на різних залізницях фахівцями Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та Українського науково-дослідного інституту вагонобудування за активної участі вчених Інституту технічної механіки НАН України.

На сьогодні, за результатами досліджень, опубліковано понад 300 наукових робіт, у тому числі 7 монографій, отримано понад 120 патентів на винаходи та корисні моделі: майже половину з них — за кордоном. Тільки за останні кілька років матеріали про вагони нового покоління експонувалися на більш як 60 виставках в Україні, Росії, Білорусі, Казахстані, Узбекистані, Туреччині, Ірані, Азербайджані, а також неодноразово відзначалися дипломами європейських та вітчизняних асоціацій. 

За рахунок комплексного застосування новітніх конструктивних рішень, матеріалів з поліпшеними показниками міцності, зносостійкості і надійності, а також сучасних технологій зварювання й зміцнення вдалося істотно підвищити продуктивність вагонів і зменшити витрати матеріальних, трудових та енергетичних ресурсів на їх будівництво, експлуатацію і технічне утримання. 

Основні складові ефективності — зменшення маси прокату чорних металів та лиття для виробництва вагонів за рахунок зниження коефіцієнта їх матеріалоємності з 0,336 до 0,322—0,318, збільшення в 1,4 раза тривалості життєвого циклу вагонів, підвищення надійності систем та вузлів вагонів, суттєвого зниження зносу елементів ходових частин (у 6 разів), в тому числі колісних пар (у 3 рази), зменшення витрат електроенергії і палива на тягу поїздів і технічне утримання залізничної колії та вагонного парку. Загалом згадані переваги забезпечили отримання загального економічного ефекту від експлуатації вагонів нового покоління на суму понад 1 мільярд гривень. Крім того, в процесі виробництва та експлуатації такого рухомого складу на підприємствах машинобудівного комплексу та залізничної галузі транспорту робочими місцями забезпечено понад 10 тисяч осіб.

Таким чином, створення сучасного вантажного рухомого складу нового покоління вирішує важливе народногосподарське завдання: прискорену заміну зношеного парку вантажних вагонів, істотне підвищення його продуктивності, зниження витрат на ремонт і технічне обслуговування, а також підтримку та розвиток промисловості й транспортної системи України.

На нашу думку, комплекс дослідницьких, проектних, технологічних, конструкторських робіт зі створення, освоєння виробництва та впровадження в експлуатацію сучасного вантажного рухомого складу нового покоління має значне наукове і технічне значення для держави, а сама робота та її авторський колектив заслуговують на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки 2014 року.