本文來自微信公眾號(hào):地球知識(shí)局 (ID:diqiuzhishiju),文字:冷夜寒星,校稿:辜漢膺 / 編輯:果栗乘
今年 5 月 30 日,俄羅斯衛(wèi)星通訊社在中國(guó)各大社交媒體上發(fā)布了一篇題為《俄鐵將建高鐵,第一輛高鐵列車將于 2027 年問世》的文章。該文直面慘淡的現(xiàn)實(shí),指出俄羅斯還沒有“運(yùn)行時(shí)速 200 至 400 公里的列車”。
眼下雖事實(shí)慘淡
但俄鐵已經(jīng)躍躍欲試要建設(shè)高鐵了
(圖:sputniknews)▼
不少去過俄羅斯的朋友,興許都曾乘坐過莫斯科至圣彼得堡的游隼號(hào)(Sapsan)動(dòng)車組。然而事實(shí)上,這款源自德國(guó)西門子技術(shù)的動(dòng)車組在俄羅斯老舊的鐵路線上,很難跑出理想的最高設(shè)計(jì)時(shí)速 250 公里,莫斯科至圣彼得堡約 650 公里的路程都至少需要 3 個(gè)半小時(shí)。
好比是優(yōu)秀的跑步運(yùn)動(dòng)員穿上了破舊的運(yùn)動(dòng)鞋...
(圖:img-fotki.yandex.ru)▼
俄羅斯繼承了蘇聯(lián)的絕大部分遺產(chǎn),擁有著全世界里程第三的龐大鐵路網(wǎng),在各國(guó)高鐵技術(shù)不斷突飛猛進(jìn)的今天,卻在高速鐵路建設(shè)方面卻鮮有進(jìn)展呢?是先天不足?還是當(dāng)下拉胯?
今天的文章將帶你了解俄羅斯高鐵的前世今生。
另辟蹊徑的嘗試
對(duì)于領(lǐng)土廣袤的俄羅斯來說,鐵路在國(guó)家建設(shè)、戰(zhàn)爭(zhēng)運(yùn)輸、商品流通等方面一直發(fā)揮著重要的作用。
從沙俄時(shí)期不惜巨資修建西伯利亞鐵路,到蘇聯(lián)斯大林時(shí)期鐵路網(wǎng)的覆蓋和延伸,俄羅斯人民一直在鐵路建設(shè)的規(guī)模和技術(shù)上不斷追趕。早在 1913 年,俄國(guó)的鐵路總里程就已躍居世界第二位和歐洲第一位。
橫屏-西伯利亞鐵路
通往俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的重要通道 ▼
二戰(zhàn)后的 50 年代末,蘇聯(lián)展開了對(duì)國(guó)內(nèi)主要鐵路干線的提速改造工程。在 1958 至 1963 年期間,蘇聯(lián)通過線路改造,將莫斯科至列寧格勒(今圣彼得堡)的鐵路時(shí)速提升至了 160 公里,并于 1963 年 3 月在兩大城市間開通了“阿芙樂爾號(hào)”特快旅客列車。
“阿芙樂爾”號(hào)特快旅客列車
取名自十月革命時(shí)炮擊冬宮的阿芙樂爾號(hào)巡洋艦
(圖:YouTube)▼
然而 1964 年,世界上第一個(gè)高速鐵路系統(tǒng) —— 日本新干線的成功運(yùn)營(yíng),讓世界上最早使用和普及鐵路運(yùn)輸?shù)臍W洲國(guó)家感到了深深的危機(jī)感。而作為當(dāng)時(shí)世界的兩大超級(jí)大國(guó),美蘇兩國(guó)自然都不甘心在高速鐵路技術(shù)上落伍。
沉浸在爭(zhēng)霸中的美蘇兩國(guó)
著實(shí)沒算到海的那一邊“子彈頭”會(huì)橫空出世
在技術(shù)路徑的探索上,美蘇兩國(guó)都打算另辟蹊徑,來一場(chǎng)火車的動(dòng)力革命。鑒于當(dāng)時(shí)的民用航空亞音速噴氣式客機(jī)的成功,兩國(guó)都打算把噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)裝在列車上,研制噴氣式高速列車。
噴氣式飛機(jī)不錯(cuò),不知道噴氣式火車如何?
(1971 年《TM》雜志封面對(duì)噴氣載具的暢想)▼
日本新干線開通的第二年,美國(guó)國(guó)會(huì)便通過了《高速地面交通法案》著手研制噴氣式高速鐵路車輛。
他們以一列 RDC-3 柴油機(jī)車為原型,改造成了有著傾斜式流線車頭,并配有兩臺(tái) B-36H 重型轟炸機(jī)上的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的新高速列車,將其命名為 M-497,綽號(hào)“黑甲蟲”。
在 1966 年夏天,“黑甲蟲”在沖高試驗(yàn)中跑出了時(shí)速 295.54 公里的美國(guó)鐵路試驗(yàn)最高速度記錄,這一記錄美國(guó)至今尚未打破。
黑色的機(jī)身配上頂端的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
無論是外形配色還是動(dòng)力設(shè)計(jì)都腦洞大開
(圖:twitter)▼
M-497 的設(shè)計(jì)圖紙
(圖:General Electric)▼
美國(guó)沖高試驗(yàn)成果使得蘇聯(lián)大為緊張,不甘于落后的蘇聯(lián)也于 1969 年上馬了噴氣式高速列車項(xiàng)目,由位于俄羅斯聯(lián)邦特維爾州的加里寧車輛廠負(fù)責(zé)主體研制,全蘇車輛制造科學(xué)研究院、雅科夫列夫航空設(shè)計(jì)局等單位都被調(diào)來研發(fā)。
最終這款使用雅克-40 飛機(jī)的 AI-25 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),呈獨(dú)特流線型車頭設(shè)計(jì)的 SVL 噴氣式高速列(又稱“俄羅斯三件套”)車在 1970 年問世。在 1972 年的沖高試驗(yàn)中,SVL 機(jī)車通過分步加速的方法,實(shí)現(xiàn)了時(shí)速 249 公里的蘇聯(lián)鐵路最高速度記錄。
SVL 高速試驗(yàn)列車,可以看到頭上的 2 臺(tái)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)
(圖:twitter)▼
但是,在接下來的研發(fā)中,蘇聯(lián)工程師發(fā)現(xiàn)噴氣式高速列車的不少問題根本難以解決。
首先噴氣式推進(jìn)這種粗暴的加速方式能耗高,經(jīng)濟(jì)效益極低。其次,這種頭頂加噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)很不安全,一旦進(jìn)入隧道,會(huì)造成進(jìn)氣量下降,向后噴出的廢氣甚至?xí)钩丝腿毖酢?/p>
而且,無論是蘇聯(lián)還是美國(guó),其沖高試驗(yàn)都是在很平直的鐵路線進(jìn)行的,一旦彎道行駛時(shí),車輛的輪軌反而會(huì)對(duì)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的前進(jìn)帶來阻力,其行駛的穩(wěn)定性和安全性難以保障。
現(xiàn)實(shí)運(yùn)行可比理論測(cè)試要復(fù)雜得多
噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)還是還給飛機(jī)去用吧
(實(shí)驗(yàn)中的“黑甲蟲” 圖:YouTube)▼
因此美國(guó)在 1966 年沖高試驗(yàn)后不久,便悄咪咪地放棄了“黑甲蟲”的后續(xù)研發(fā),而后知后覺的蘇聯(lián)卻在這個(gè)“天坑”上卻繼續(xù)投入了不少的人力和財(cái)力。
追趕潮流的突破
其實(shí)在追趕世界高速鐵路潮流中,蘇聯(lián)一直未曾放棄過傳統(tǒng)電力牽引列車的研發(fā)。
早在 1967 年,蘇聯(lián)交通部便通過了動(dòng)力分散型電動(dòng)列車設(shè)計(jì)方案的技術(shù)評(píng)審,即后來的 ER200。該車流線型車頭下部的圓弧形包裹設(shè)計(jì)極具辨識(shí)度。列車采用直流牽引電動(dòng)機(jī),由 12 輛動(dòng)車和 2 輛拖車的編組構(gòu)成,設(shè)計(jì)最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá) 200 公里。
蘇聯(lián)硬核式流線型車頭
(圖:pikabu.ru)▼
1973 年,拉脫維亞的里加車輛廠成功研制出首列 ER200 動(dòng)力分散型電動(dòng)車組。之后里加車輛廠根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該車的制動(dòng)、傳動(dòng)等系統(tǒng)作出了改進(jìn)。
ER200 的設(shè)計(jì)圖紙
(圖:pikabu.ru)▼
1975 年,在漢斯卡亞至別洛列琴斯的沖高試驗(yàn)中,該車的最高時(shí)速達(dá)到 210 公里。此后通過技術(shù)驗(yàn)收的 ER200 型動(dòng)車組于第二年開始在莫斯科至列寧格勒間投入運(yùn)營(yíng)考核。
1979 年該車開始載客試運(yùn)行,但是由于車輛調(diào)試和技術(shù)改進(jìn)等多種因素,直到 1984 年,ER200 型動(dòng)車組才投入商業(yè)運(yùn)行。
1980 年,運(yùn)行的載客 ER200 列車內(nèi)
和我們今天坐的動(dòng)車還挺像
(圖:pikabu.ru)▼
ER200 型動(dòng)車組雖然最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速能達(dá)到 200 公里,但受既有線路條件限制,該車莫斯科至列寧格勒間運(yùn)行時(shí)間達(dá) 4 小時(shí) 59 分,平均時(shí)速約 140 公里左右。
行駛中的 ER200 動(dòng)車
在當(dāng)時(shí)的條件下這速度已經(jīng)很不錯(cuò)了
(圖:YouTube)▼
雖然,ER200 型動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)速不及同期的法國(guó)、日本所研制的高速列車,但是作為蘇聯(lián)唯一成功運(yùn)營(yíng)的高速列車,放眼當(dāng)時(shí)的世界,ER200 型動(dòng)車組也是出色的佼佼者。因此自投入運(yùn)營(yíng)的,ER200 型動(dòng)車組時(shí)常會(huì)出現(xiàn)在蘇聯(lián)發(fā)行郵票和宣傳海報(bào)中。
作為蘇聯(lián)的第一列也是最后一列高速火車
ER200 不止一次成為蘇聯(lián)郵票的主角
從 1973 年第一列 ER200 型動(dòng)車組問世,到拉脫維亞獨(dú)立后的 1995 年,里加車輛廠共制造了 3 列 ER200 型動(dòng)車組。
雖然蘇聯(lián)解體后,里加車輛制造廠許多工程師和技術(shù)人員遷移至俄羅斯的杰米霍沃機(jī)器制造廠,但是這也使得里加車輛廠的生產(chǎn)能力和技術(shù)大幅度下降,加之俄羅斯與波羅的海三國(guó)的關(guān)系逐漸惡化,里加車輛廠基本無法再為俄羅斯運(yùn)營(yíng)中的 ER200 型動(dòng)車組提供維修等技術(shù)支持。
檢修庫(kù)中的 ER200,有一種等不來檢修的孤獨(dú)
(圖:wiki)▼
2006 年,由于 ER200 型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的裂紋問題沒有徹底解決方案,出于安全的考慮,俄羅斯開始逐步退役 3 列 ER200 型動(dòng)車組。2009 年,在 ER200 型動(dòng)車組投入運(yùn)營(yíng)的第 25 周年,俄羅斯宣布 ER200 型動(dòng)車組正式退出運(yùn)營(yíng)。
如今若還想一睹 ER200 型動(dòng)車組的真容
只能去俄羅斯的博物館里找了
困難重重的當(dāng)下
蘇聯(lián)解體后,經(jīng)濟(jì)遭受空前震蕩的俄羅斯,其鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)也遭遇嚴(yán)重的滑坡。盡管如此,1991 年時(shí)任總統(tǒng)葉利欽仍簽署命令,決定修建俄羅斯第一條高速鐵路,并成立了“高速干線聯(lián)合股份公司”,其任務(wù)便是規(guī)劃及修建莫斯科至圣彼得堡高速鐵路。
俄羅斯聯(lián)邦總統(tǒng)葉利欽第 120 號(hào)令
“關(guān)于建立圣彼得堡-莫斯科高速客運(yùn)鐵路線”
(圖:yeltsin.ru)▼
從 1992 年起,高速干線聯(lián)合股份公司通過與俄羅斯交通部及其下屬科研機(jī)構(gòu),為制定高速列車的技術(shù)任務(wù)書做了大量工作,新列車定型為 ES250 型電力動(dòng)車組,并被命名為“雄鷹號(hào)”?!靶埴椞?hào)”電力動(dòng)車組是動(dòng)力分散式列車,采用 4 動(dòng) 8 拖的 12 輛編組。
“雄鷹號(hào)”車廂設(shè)計(jì)圖
(圖:railtrain.pro)▼
(ES250 一等座 圖:railtrain.pro)▼
2000 年,ES250 型電力動(dòng)車組開始了一系列初步試驗(yàn)。第二年,俄羅斯交通部批準(zhǔn)了該車的正式驗(yàn)收試驗(yàn)大綱和日程安排。這一年“雄鷹號(hào)”動(dòng)車組在多羅希哈站至利庫(kù)斯拉夫爾站之間的最高試驗(yàn)速度達(dá)到時(shí)速 237 公里。
雖然該車大部分性能指標(biāo)均已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,但仍然存在一些較明顯的設(shè)計(jì)缺陷,部分設(shè)備的安全性、可靠性和可維護(hù)性亦未如理想,需進(jìn)一步改進(jìn)。
ES250 在倉(cāng)庫(kù)維修期間
(圖:wiki)▼
經(jīng)過一年多的改進(jìn)調(diào)整,俄羅斯交通部評(píng)估認(rèn)為該車的性能和技術(shù)要求相比仍然存在著差距。到 2002 年,俄羅斯決定放棄 ES250 型動(dòng)車組的研發(fā)。
“雄鷹號(hào)”最終也沒等來運(yùn)營(yíng)的那一天
塵封多年后,它于 2012 年被移交到了博物館
(封存于機(jī)務(wù)段內(nèi)的“雄鷹號(hào)”列車 圖:wiki)▼
2003 年,隨著俄羅斯鐵路改革的進(jìn)行,俄羅斯交通部作出了在高速列車的研制方面,從西方公司引進(jìn)技術(shù)及合作生產(chǎn)的決定。
2006 年 5 月,俄羅斯鐵路與德國(guó)西門子公司簽訂了采購(gòu) 8 列“Velaro RUS”高速列車的協(xié)議,Velaro 是德國(guó)西門子成熟的高速鐵路技術(shù)平臺(tái)。2009 年底,新一代的“游隼號(hào)”高速列車在莫斯科和圣彼得堡之間正式接力 ER200 動(dòng)車組,投入商業(yè)營(yíng)運(yùn)。
自 2009 年 12 月投入運(yùn)營(yíng)以來
它一直是俄羅斯聯(lián)邦鐵路唯一盈利的客運(yùn)服務(wù)
(在莫斯科-圣彼得堡線路上的“游隼號(hào)” 圖:wiki)▼
俄羅斯的游隼號(hào)動(dòng)車組外形上與德國(guó)的極為相似,采用 4 動(dòng) 6 拖的 10 輛編組,最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速 250 公里,不過該車根據(jù)俄羅斯鐵路的標(biāo)準(zhǔn),采用 1520 毫米寬軌距,并且可以承受-40℃的低溫環(huán)境。
西門子是基于 ICE3 開發(fā)的 Velaro 系列
所以 "游隼號(hào)" 與德國(guó) ICE3 簡(jiǎn)直像一個(gè)模子里刻出來的
(圖:wiki)▼
2010 年,游隼號(hào)動(dòng)車組又在莫斯科至下諾夫哥羅德間投入運(yùn)營(yíng),不過受限于線路條件,列車最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速僅為 160 公里。
均速慢、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、行駛顛簸,是游隼號(hào)動(dòng)車組在既有的低標(biāo)準(zhǔn)線路上行駛造成的結(jié)果,這也使得最高設(shè)計(jì)時(shí)速 300 公里的 Velaro 技術(shù)平臺(tái)難以發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
來感受一下 "游隼號(hào)" 駕駛室的視角
(圖:wiki)▼
因此,俄羅斯想要擁有真正意義上的高速鐵路,就必須得新建高標(biāo)準(zhǔn)的客運(yùn)專線。
而在當(dāng)前,俄羅斯高鐵“有車無路”的現(xiàn)狀,明顯與諸多高鐵大國(guó)有著較大的差距。
今年 5 月俄羅斯衛(wèi)星通訊社表示,俄將“建設(shè)莫斯科-圣彼得堡鐵路”,未來“火車將在 2 小時(shí) 15 分鐘內(nèi)行駛完兩座城市之間的距離”。此前俄羅斯就曾計(jì)劃在 2023 年之前建成莫斯科至喀山的高鐵,但該計(jì)劃早已經(jīng)暫停。
前面的坑還沒填完又開新坑……
(莫斯科-喀山高鐵線路效果圖)
(圖:FAA Glavgosexpertiza)▼
對(duì)于俄羅斯來說,特別是其歐洲部分人口密度較大的地區(qū),要想實(shí)現(xiàn)高速的旅客運(yùn)輸,就必須得興建標(biāo)準(zhǔn)更高的高速鐵路。
但是以俄羅斯目前有限的中央財(cái)政,在大規(guī)模的軍費(fèi)開支面前,難以向高鐵研發(fā)和建設(shè)投入足夠的資金。而部分國(guó)家的制裁,亦將為其引進(jìn)高速鐵路技術(shù)的設(shè)置重重障礙。
一面是蘇聯(lián)解體后難以再次協(xié)調(diào)統(tǒng)一的破碎的工業(yè)體系,另一面是地緣政治角力下處處受限的技術(shù)引進(jìn)道路,對(duì)于經(jīng)濟(jì)體量和財(cái)政支出較為有限的俄羅斯來說,想在高速鐵路方面向前邁進(jìn),仍然道阻且長(zhǎng)。
參考資料:
1.高鐵見聞:《高鐵風(fēng)云錄》,湖南文藝出版社,2015 年
2.羅春曉:《世界高速列車圖鑒》,中國(guó)鐵道出版社,2020 年
3.維基百科:ES250 型“雄鷹”電力動(dòng)車組
4.雙魚何笙:《【火車科普貼】S14E40:《蘇聯(lián)高鐵》—— 蘇聯(lián)鐵道部 ER200(ЭР200)》,嗶哩嗶哩
廣告聲明:文內(nèi)含有的對(duì)外跳轉(zhuǎn)鏈接(包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式),用于傳遞更多信息,節(jié)省甄選時(shí)間,結(jié)果僅供參考,IT之家所有文章均包含本聲明。