22 сентября 2021 05:27

22 сентября 2021 05:27

Специальный проект 'Под знаком качества'
фото: архив «ДВМ»

Научный подход к локомотиву

Кафедра «Транспорт железных дорог» Дальневосточного государственного университета путей сообщения выступила с предложением включить в план первоочередных исследований одну из важнейших корпоративных задач: «Формирование и развитие комплексной научно-теоретической концепции прогнозирования тяговых возможностей перспективных локомотивов на стадии их проектирования». Инициатива была адресована научно-техническому совету ОАО «РЖД» накануне заседания, запланированного на 23 апреля.

Более 15 лет над созданием такой концепции работает профессор кафедры «Транспорт железных дорог» Ярослав Новачук. К исследованиям активно подключаются и студенты. Итоги этой работы становятся частью дипломных проектов.

– На данный момент специалисты Центральной дирекции тяги вынуждены констатировать отсутствие в компании методики, позволяющей на стадии проектирования локомотивов объективно прогнозировать их технико-экономические и тяговые свойства, а также оценивать и подтверждать заявленные заводами-производителями показатели по проверенным результатам в условиях эксплуатации без привлечения специализированных организаций, – говорит Ярослав Новачук. – Именно поэтому главная цель исследований, которые мы предлагаем включить в список первоочередных, – это разработка объективной имитационной математической модели, а также ориентированных программ интегрального алгоритма, расчёта ключевых показателей тяговых возможностей тепловозов.

Нельзя не согласиться с утверждением профессора Новачука о том, что драйвером экономики железных дорог по-прежнему остаётся локомотив, и если не уделять должного внимания этому направлению, отрасль будет терпеть убытки.

– Например, определение силы тяги по «Правилам тяговых расчётов» до сих пор выполняют приближённо «…по прилагаемым к Правилам тяговым характеристикам» в виде рисунков и графиков. А ведь речь идёт о цифровых локомотивах, о будущих цифровых бизнес-моделях и управлении ими, – продолжает Ярослав Новачук. – Мы предлагаем методику, которая позволит проводить необходимые расчёты для каждого типа локомотивов.

Ещё в 2009 году Ярослав Антонович и его ученики впервые выполнили математическое описание процесса движения точки железнодорожного колеса на основе фундаментальной теории свойств циклоидальных кривых.

– Систематизированные фундаментальные исследования в области геометрии, математики и механики движения колеса свидетельствуют, что у железнодорожного транспорта существует фундаментальный закон, до сих пор невостребованный, который находится в одном ряду с теорией баллистики, остойчивости кораблей, с законами термодинамики, аэродинамики и законами механики, – уточняет он. – Метод, о котором мы говорим, можно считать научной новизной в имитационном математическом моделировании силы тяги каждого колёсно-моторного блока и каждой локомотивной секции, в зависимости от колёсной формулы. Он позволяет решать первую и вторую задачи динамики взаимодействия колёс с рельсами (в контактах их соприкосновения) не приближённо, а с минимальным расхождением расчётных и опытных результатов.


На фото: Методика позволит прогнозировать тяговые возможности локомотивов ещё на стадии их проектирования
Татьяна Щербаченко