Сверхпрочные и легкие составы поездов: новые разработки в железнодорожной индустрии
Автомобили активно продолжают указывать путь всем остальным отраслям: транспортные средства становятся все более легкими, эргономичными и экологичными, оставаясь при этом безопасными, удобными и доступными по цене. Стоит отметить, что на фоне участившихся разговоров о проблемах окружающей среды и социальной ответственности за сохранение природных ресурсов, темы электрического транспорта и высокотехнологичных материалов становятся как никогда актуальны для дальнейшего развития всей индустрии. Так, всего несколько лет назад в автомобильное производство были запущены инновационные кузовы, сделанные из полимерных композиционных материалов — углеродных волокон, или углепластика.
Отличительные особенности таких материалов — высокая прочность, жесткость и малая масса. Часто они даже прочнее стали, но при этом гораздо легче. Именно поэтому такую легковесную и гиперпрочную конструкцию наконец решили применить и в железнодорожной индустрии. Первые разработки были сделаны в немецком Машиностроительном институте города Хемниц, исследователи которого совместно с экспертами компаний Voith Engineering Services, KUKA Systems и MFPA Leipzig создали из углепастичных полимеров первую модель передней кабины для высокоскоростных поездов.
В основе этой технологии лежит принцип использования алюминиевой пены (Aluminium foam sandwich, или AFS). Сама идея не нова — пеноалюминий ограниченно используется в машиностроении еще с 2004 года, однако о других потенциальных способах его применения заговорили совсем недавно. Именно благодаря легкости и прочности алюминиевой пены разработка корпусов нового поколения стала возможна.
В результате внедрения AFS-технология общий вес кабины снизился более чем на 20%: этого удалось достичь за счет упрощения общей структуры кабины, уменьшения количества сцеплений и объединения различных сегментов корпуса в единое, монолитное целое. Более того, за счет замены вытянутых стальных листов на углепластичные материалы снизился не только вес кабины, но и издержки производства — практически на 60% от изначальной стоимости.
На данный момент, по мнению экспертов, AFS-технологии имеют огромный потенциал в сфере железных дорог. В дальнейшем пеноалюминий можно будет успешно применять также и при производстве стен и потолков в составах, а также для укрепления оконных рам.
