Локомотивы с реактивной тягой

Локомотивы с реактивной тягой представляли собой редкую и экзотическую ветвь железнодорожного транспорта, где вместо традиционных двигателей внутреннего сгорания или электрической тяги использовалась реактивная сила. Такие эксперименты проводились в основном в середине XX века, когда реактивные технологии активно развивались, и инженеры искали им применение везде, где толко можно.  

Одним из самых известных примеров является американский реактивный вагон M-497 Black Beetle, созданный в 1966 году инженерами компании New York Central Railroad.

За основу взяли обычный дизельный вагон RDC-3, на крыше которого установили два реактивных двигателя J47-19 от бомбардировщика B-36. Целью проекта было исследование возможности использования реактивной тяги для высокоскоростного движения.

31 июля 1966 года этот вагон разогнался до рекордных 295,54 км/ч, что оставалось абсолютным рекордом скорости для рельсового транспорта в США вплоть до появления современных высокоскоростных поездов.  

В СССР также экспериментировали с реактивной тягой. В 1970 году на скоростном вагоне СВЛ (Скоростной Вагон-лаборатория) были установлены два турбореактивных двигателя АИ-25 от пассажирского самолёта Як-40.

Изначально предлагалось построить опытную машину на базе моторного вагона электропоезда ЭР2, внеся в его конструкцию серьезные изменения. В качестве силовой установки предлагалось использовать списанные военно-воздушными силами турбореактивные двигатели РД-45, снятые с истребителей МиГ-15. Такие двигатели считались устаревшими для использования в ВВС, а их ресурс подходил к концу. Несмотря на это выбранные двигатели были пригодны для использования в экспериментальном проекте. Тем не менее, первоначальный вариант аэровагона СВЛ оказался слишком сложным и дорогим в изготовлении, а кроме того имел недостаточные внутренние объемы для размещения всего необходимого оборудования. По этой причине был разработан другой вариант проекта.

Этот проект разрабатывался для изучения аэродинамики и динамики движения на высоких скоростях.

Однако, в отличие от американского M-497, СВЛ не ставил рекордов скорости, а использовался для исследований.  

Несмотря на впечатляющие скоростные показатели, реактивные локомотивы так и не нашли практического применения. Основными причинами стали: 
Опасность для инфраструктуры – горячий выхлоп мог повредить сигнальное оборудование и даже воспламенить окружающие объекты.  

Чрезмерный расход топлива – реактивные двигатели крайне неэкономичны по сравнению с традиционными железнодорожными силовыми установками. 

Ощутимый и сильный шум и разрушительное воздействие на пути – реактивная струя поднимала с путей щебень и создавала сильные вибрации.  

Современные технологии высокоскоростного железнодорожного транспорта сделали реактивную тягу абсолютно неактуальной, и сегодня есть куда более эффективные решения. Если в середине XX века реактивные двигатели казались прорывным способом достижения высоких скоростей, то сейчас инженеры используют совершенно иные подходы, которые не только экономичнее, но и безопаснее, экологичнее и практичнее. 

Одним из главных направлений стала электрическая тяга, которая сегодня доминирует в высокоскоростных перевозках. Современные поезда, такие как французский TGV или японский Shinkansen, используют мощные асинхронные или синхронные двигатели, питающиеся от контактной сети. Основне преимущество – высокая энергоэффективность: если реактивный двигатель тратит огромное количество топлива просто на создание тяги, то электрический двигатель передаёт энергию почти без потерь. Кроме того, системы рекуперативного торможения позволяют возвращать часть энергии обратно в сеть, что ещё больше повышает КПД.  

Ещё более перспективной технологией считается магнитный подвес (маглев) который вообще исключает трение колёс о рельсы. Вместо этого поезд "парит" над дорогой за счёт магнитного поля, а линейный двигатель разгоняет его до неплхих скоростей. Например, шанхайский маглев (Transrapid) достигает 430 км/ч в коммерческой эксплуатации, а экспериментальные японские составы на маглеве разгонялись до 603 км/ч. При этом у маглева нет ни вибраций, ни износа путей, ни шума трения – проблемы, которые делали реактивные локомотивы непригодными для регулярного использования.  

Также стоит упомянуть газотурбинные поезда, которые в какой-то мере стали компромиссом между реактивной и классической тягой. В 1970-х французы экспериментировали с TGV-001, который использовал газотурбинный двигатель вместо электрификации. Хотя проект не стал серийным, он показал, что даже турбины намного практичнее реактивных двигателей – они экономичнее, тише и не разрушают инфраструктуру

Российские газотурбовозы

Наконец, развитие аэродинамики и материаловедения позволило снизить сопротивление воздуха и достигать высекоих скоростей без применения реактивной тяги. Современные высокоскоростные поезда имеют обтекаемые формы, лёгкие композитные кузова и системы активного управления потоком воздуха – всё это позволяет достигать скоростей за 300–400 км/ч без экстремальных решений вроде реактивных двигателей.