Британ теміржолының ғылыми зерттеу бөлімі: тарихы мен жетістіктері
British Rail Research Division
Британ теміржолы зерттеу бөлімі – 1963 жылы құрылған, сенімділікті арттыру, тиімділікті жоғарылату, шығындарды азайту мақсатындағы ғылыми орталық. Transmark технологиясы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық теміржол зерттеу бөлімшесі – мемлекеттік теміржол компаниясы British Rail (BR) құрамындағы бөлімше. Оған Ұлыбритания теміржолдарының әртүрлі аспектілерін жақсарту бойынша зерттеулер жүргізу міндеті жүктелді, әсіресе сенімділік және тиімділік салаларында, соның ішінде шығындарды азайту және қызмет деңгейін арттыру мақсатында. Оның құрылуы 1963 жылы жаңадан құрылған Британдық теміржол кеңесі (BRB) тарапынан мақұлданды және бүкіл елден келген қызметкерлер мен бар ресурстарды, соның ішінде LMS ғылыми зерттеу зертханасын біріктірді. Бөлімше негізінен Дербидегі мақсатты түрде салынған Теміржол техникалық орталығында орналасқан. Ішкі қызметінен өзге, зерттеу бөлімшесі "Transmark" тауарлық белгісі астында әртүрлі мақсаттар мен мерзімдерге сәйкес технология мен қызметкерлерді басқа елдерге ұсынды. Ол өз саласындағы өте білікті орталық ретінде танылды; теміржол инженерлігіне қатысты оның теориялық тұжырымдамалық тәсілі бұрынғыдай жай-күйелі әдістерді ескірді. Оның зерттеулері сигнализация саласындағы жетістіктер сияқты түрлі салалардағы прогреске әкелді, онда блок жүйелері, қашықтан басқару жүйелері және автоматты ескерту жүйесі (AWS) жетілдірілді. Жол бойындағы жақсартулар, мысалы, жоғары кернеулі электрлендіру жабдықтарын стандартизациялау және плазмалық кескішті жетілдіру де зерттеу бөлімшесінің қызметінің нәтижесі болды. Бөлімшенің ең танымал жұмыстарының бірі – жаңа типтегі вагондарды зерттеу болды, мысалы, жоғары жылдамдықты жүк вагоны және рельс автобустары, бұл 140-шы сынып вагондарының енгізілуіне әкелді. Оның ерекше назар аударған жобаларының бірі – BR-дің қалааралық бағдарлары үшін жоғары жылдамдықты көлбеу пойызы Advanced Passenger Train (APT) болды. Алайда, жоспардан тыс кешігулер, жағымсыз баспасөз және саяси қолдаудың жетіспеуі салдарынан 1980-ші жылдардың ортасында APT жобасы тоқтатылып, оның орнына дәстүрлі InterCity 125 және InterCity 225 пойыздары енгізілді. 1990-шы жылдарда Британдық теміржолы жекешелендіріліске дайындалған кезде зерттеу бөлімшесі қайта ұйымдастырылды, оның көп бөлігі "BR Research Limited" болып қайта аталды. Бұл бөлімше 1996 жылы AEA Technology жеке компаниясымен сатып алынды, ол кейін Resonate Group болып өзгерді. Оның жұмысының бірнеше аспектілері әртүрлі ұйымдарда жалғастырылды, мысалы, APT әзірлеу кезінде тіркелген патенттер заманауи жоғары жылдамдықты көлбеу пойызы Pendolino әзірлеуде пайдаланылды.
The British Rail Research Division was a division of the state owned railway company British Rail (BR). It was charged with conducting research into improving various aspects of Britain's railways, particularly in the areas of reliability and efficiency, including achieving cost reductions and increasing service levels. Its creation was endorsed by the newly created British Rail Board (BRB) in 1963 and incorporated personnel and existing resources from all over the country, including the LMS Scientific Research Laboratory. It was primarily based at the purpose built Railway Technical Centre in Derby. In addition to its domestic activities, the Research Division would provide technology and personnel to other countries for varying purposes and periods under the trade name "Transmark". It became recognised as a centre of excellence in its field; the theoretical rigour of its approach to railway engineering superseded the ad hoc methods that had prevailed previously. Its research led to advances in various sectors, such as in the field of signalling, where progress was made with block systems, remote operation systems, and the Automatic Warning System (AWS). Trackside improvements, such as the standardisation of overhead electrification equipment and refinements to the plasma torch, were also results of the Research Division's activities. Perhaps its most high profile work was into new forms of rolling stock, such as the High Speed Freight Vehicle and railbuses, which led to the introduction of the Class 140. One of its projects that gained particularly high profile coverage was the Advanced Passenger Train (APT), a high speed tilting train intended for BR's Intercity services. However, due to schedule overruns, negative press coverage, and a lack of political support, work on the APT was ceased in the mid 1980s in favour of the more conventional InterCity 125 and InterCity 225 trainsets. The Research Division was reorganised in the runup to the privatisation of British Rail during the 1990s; the bulk having become "BR Research Limited". This unit was acquired by the private company AEA Technology in 1996, which has since become Resonate Group. Several elements of its work have continued under various organisations, such as the patents filed during the APT's development being harnessed in the development of the Pendolino, a modern high speed tilting train.
Өмірбаян
1950 жылдардың ортасында Британдық көлік комиссиясының (БТК) жоғары лауазымды өкілдеріне сыртқы мердігерлерді пайдаланудың қорытындысы әртүрлі болғандықтан, British Rail кейбір зерттеу жобаларын өз күштерімен жүргізудің тиімділігі анық болды. Теміржол дөңгелегінің рельске жабысуы сияқты бірнеше ағымдағы зерттеулер жаңа бөлімнің құзырына қосылды; 1960 жылдың маусымында Регби локомотивтерін сынау орталығы бас электр инженерінің жауапкершілігіне беріліп, бөлімнің маңызды нысанына айналды. 1963 жылы жаңадан құрылған Британдық теміржол басқармасы (BRB) Электрлік зерттеу бөлімін Британдық теміржол зерттеу департаментіне беруге келісті, мақсаты – толыққанды жаңа бөлім құру. Зерттеу департаменті елдің түкпір-түкпірінен келген мамандар мен сарапшыларды, соның ішінде LMS ғылыми-зерттеу зертханасын біріктірді. Оның міндеті – тек қолданыстағы жабдықты жақсарту немесе қолданыстағы мәселелерді шешу ғана емес, сонымен қатар теміржол қызметінің негізгі принциптерінен бастап жүргізілетін фундаментальды зерттеулерді жүргізу болды. Оның жұмысының нәтижелері инженерлердің, өндірушілердің және әлемнің барлық аймандарындағы теміржолдардың дамуына ықпал етті. Мысалы, бастапқы APT E эксперименттік жобасы аяқталғаннан кейін, ол APT P прототипін құрастыру үшін машина жасау бөліміне жіберілді. Уақыт өте келе инженерлер "Transmark" тауарлық белгісімен әртүрлі мерзімге шетелдерге жіберілді. Бұл жаңа бөлімнің алғашқы мәселелерінің бірі – ұзақ мерзімді орналасқан жерін таңдау болды, Регбиден бас тартылып, 1960 жылдары 4 миллион фунт стерлинг сомасына салынған Теміржол техникалық орталығы орналасқан Дерби пайдасына шешім қабылданды. Жақын маңдағы Зерттеу департаменті Еггинтон қосылысы мен Дерби Фриаргейт арасындағы бұрынғы Ұлы Солтүстік теміржол желісінде алғашқы сынақ жолын жасады (кейіннен тек Миклэверге дейін пайдаланылды) және оны Пойыздарды басқару тобы пайдаланды. Кейіннен, революциялық Advanced Passenger Train (APT) әзірленген кезде, Мелтон қосылысы мен Эдволтон арасындағы желіде екінші сынақ жолы құрылды (Олдалби сынақ жолы деп аталды), ол осы пойызды сынау үшін арнайы сатып алынды. Миклэвердегі сынақ жолы 1990 жылдардың басында жабылып, демонтаждалды, бірақ Олдалби 21-ші ғасырға дейін қолданыста болды.
During the mid 1950s, it became increasingly apparent to senior figures within the British Transport Commission (BTC) that, in light of mixed results from using external contractors, there was value in British Rail performing some research projects in house instead. Several existing research efforts, such as into rail adhesion, were also folded into the new section's remit; in June 1960, the Rugby Locomotive Testing Senter was also transferred to the Chief Electrical Engineer's responsibility and became a key site for the section. During 1963, the newly created British Rail Board (BRB) agreed to transfer the Electrical Research Section to the British Rail Research Department, with the purpose of forming a completed new division. The Research Division brought together personnel and expertise from all over the country, including the LMS Scientific Research Laboratory. Its remit was not simply the improvement of existing equipment, or the solution of existing problems, but fundamental research from first principles, into railway operation. The results of its work would go on to inform development by engineers, manufacturers and railways all over the world. For instance, once the initial APT E experimental project was complete, it passed to the mechanical engineering department to build the APT P prototype. In time, engineers would be seconded to other countries for varying periods under the trade name "Transmark". One early matter for this new division was the choice for a long term location, Rugby being passed over in favour of Derby, where the purpose built Railway Technical Centre was built during the 1960s at a cost of £4 million. Nearby, the Research Division developed its first test track on the old Great Northern Railway line between Egginton Junction and Derby Friargate (later used only as far as Mickleover) and was used by the Train Control Group. Later on, when the revolutionary Advanced Passenger Train (APT) was being developed, a second test track was created on the line between Melton Junction and Edwalton (known as the Old Dalby Test Track), which was acquired specifically to test this train. The Mickleover test track was closed and lifted in the early 1990s, however Old Dalby remained in use into the twenty first century.
Жобалар
Зерттеу бөлімінің жұмысының алғашқы нәтижелері 1960 жылдардың соңында сигнализация саласында, әсіресе блок жүйелерінде байқалды. 1964 жылдан бастап тәжірибелік демонстрациялар жүргізілгенімен, осы күш-жігердің кейбіреуі, мысалы, радарға негізделген кедергілерді анықтаудың алғашқы қолданылуы, енгізуге жеткілікті деңгейде дамымады. Келешектегі теміржол операцияларына үлкен әсер еткен жобалардың бірі – желі арқылы трафик ағынының автоматтандырылған симуляциясын жасау болды. Ұлыбритания теміржолының Оңтүстік аймағы басшыларының алаңдаушылығына жауап ретінде зерттеу тобы Автоматты ескерту жүйесін (AWS) жақсартты, кейде бұл аймақта кеңінен қолданылатын Сигналды қайталайтын AWS деп аталды. Тағы бір ерте жетістік – көмір пойыздары станцияларға материал жеткізген кезде, жүк локомотивтерін төмен жылдамдықта қашықтан басқару болды. 1960 жылдардың ортасына қарай Зерттеу бөлімі сүйреуге қатысты бірнеше жобаны жүзеге асырды, бірақ аға инженер Джеймс Браунның күрт қайтысы оларға кері әсер етті. 1960 жылдардың соңында Зерттеу бөлімінің математикалық қабілетін кеңейтуге назар аударылды. 1960 жылдардың соңында бөлім рельс тіреуі саласында жетістіктерге жетті; француздық ғалымдардың ұшқын разрядтарымен жүргізген тәжірибелерінің нәтижесінде плазмалық факелді жасау 1967 жылы алынған үміттерге толы сынақ нәтижелеріне сүйене отырып жүргізілді. Келесі сынақтар одан да жақсы нәтижелер көрсетті, бірақ 1971 жылы доктор Алстонның кетісі прогреске кері әсер етті. Бөлім сондай-ақ жаңадан орнатылған жоғары кернеулі электр желісінің ақауларын жоюға көмек көрсетті. Жаңадан орнатылған электрмен жабдықтау құрылғыларының ақауларын жоюға көмек көрсетілді. Қарапайым және стандартталған жабдықтарды әзірлеу және жоғары кернеулі электр желісінің динамикалық мінез-құлқын цифрлық түрде модельдеу бойынша қосымша зерттеулер жүргізілді. Осы күш-жігердің табысы соншалық болды, бастапқыда бес жылға бекітілгеннен кейін, 1973 жылы BRB тағы 11 жылға ұзартуға келісім берді, осылайша Зерттеу бөлімінің жұмысы осы салаларда 1985 жылдың наурызына дейін жалғасты. Бір маңызды зерттеу жобасы – жаңа дөңгелектердің «аң аулау» бейілімділігін зерттеу болды, оған қарсы дөңгелектерді қасақана профильдеу немесе алдын ала тозу арқылы күресті. 1960 жылдары әуе кеңістігі инженері Алан Викенс жүргізген кең ауқымды зерттеу динамикалық тұрақсыздықты себеп ретінде анықтады. Тиісті деңгейде демпферленген серікпелі жүйе, көлденең де, тік, қосымша зерттеулер қосымша жобаларға әкелді, мысалы, Жоғары жылдамдықты жүк көлігі, ол 1960 жылдардың соңында жұмыс бастады және 1970 жылдардың ортасында ең жоғары деңгейге жетті. 1975-1979 жылдар аралығында Жоғары жылдамдықты жүк көлігінің түрлі сынақтары жүргізілді. 1970 жылдардың басында тағы да радикалды жүк көлігі – Автовагон жұмыс істеді; вагондарды тасымалдайтын жеке өздігінен жүретін контейнерлерді автоматты түрде тиеу, теміржол желісімен өту және қажет болған жағдайда түсіру тұжырымы. Бұл жоба бақылау жүйелерін көрсету мен зерттеуден асып түспеді. Осылайша, Зерттеу бөлімі British Leyland компаниясымен бірлесіп, LEV (Leyland Experimental Vehicle) деп аталатын төрт дөңгелекті көліктердің бірнеше прототиптерін жасап, бағалауға қатысты. Бұл прототиптер негізінен Leyland National автобустарының корпустарынан тұрды, олар модификацияланған Жоғары жылдамдықты жүк көлігінің шассиіне орнатылған. Сынақ 1978 жылы басталды. 1979 және 1981 жылдар аралығында екі вагонды теміржол автобусының прототипі, 140-сынып құрастырылды. Оның алғашқы сынақ ретінде қолданылуынан кейін, 140-сынып Ұлыбританияның бірнеше аймақтарында турнеге шықты, кейіннен ол 1984 жылы енгізілген 141-сынып және 1985 жылы енгізілген 142-сынып типтеріне негізделген кейінгі өндірістік бірліктер үшін демонстратор ретінде қызмет етті. Бұл кейінгі өндіріс сыныптары 140-сыныптың дизайнынан көптеген жерлерде ерекшеленеді; мысалы, икемді бекіту арқылы астыңғы және жоғарыдағы корпус арасындағы бөлу, техникалық қызмет көрсету үшін астыңғы қабаттың тереңдігін азайту және жол автобусының стандартты электр жабдықтарын, жолаушылар жиһаздарын және кабинаның жалпы орналасуын пайдалану. Кәсіподақтардың қарсылығына байланысты ол 1973 жылдың тамызына дейін негізгі желіде қайтадан жүрмеді. Ұлы Батыс магистральдық желісінде сынақ кезінде, 1975 жылдың 10 тамызында, отандық теміржол жылдамдығы бойынша жаңа рекорд орнатылды. Алайда, 1980 жылдардың басында жоба он жылдан астам уақыт бойы жұмыс істеді, ал пойыз әлі де пайдалануға берілмеді. APT жобасы 1980 жылдардың ортасында InterCity 125 және InterCity 225 пойыз топтарының пайдасына тым жасырын түрде тоқтатылды. Басқа жұмыстар балластың тығыздалуын, субтопырақтың қасиеттерін және рельстің алдын ала кернеуін зерттеуді қамтыды. Желінің үлкен бөлігі үздіксіз дәнекерленген рельске ауыстырылды, бұл ыстық жазда рельс бүгілуіне байланысты көптеген мәселелерге әкелді, бірақ ешкім зардап шекпеді, бірақ бірнеше дөңгелектер жолдан шықты. Балласты ұйықтардың соңына тығыздау әдістерінің, құнының және пайдасының бағасы жүргізілді. Металл шаршау туралы кең ауқымды зерттеулер жүргізілді, сондай-ақ ультрадыбыспен жарықтарды анықтау саласындағы пионерлік жұмыстар жасалды, бұл медициналық диагностикада да зерттелген кезде жасалды. Зерттеу бөлімі жасаған маңызды сигнализациялық жаңалықтарға қатты күйдегі араласу және Біріктірілген электрондық басқару орталығы кірді.
Early benefits of the Research Division's work were already being felt by the late 1960s in the field of signalling, specifically in block systems. While practical demonstrations were being performed as early as 1964, some of these efforts, such as an early use of radar based obstacle detection, proved to be not mature enough for deployment. One project of this nature that was highly impactful on future railway operations was the creation of automated simulations of traffic flow through a network. In response to concerns by managers of the British Rail's Southern Region, the Research Team developed improvements for the Automatic Warning System (AWS), sometimes referred to as Signal Repeating AWS, which would be deployed extensively in that region. Another early advance was the remote control of freight locomotives at low speed, such as when coal trains were delivering their materials to power stations. By the mid 1960s, the Research Division had multiple traction related projects underway, however, they were negatively impacted by the sudden death of senior engineer James Brown. During the late 1960s, attention was paid to expanding the Research Division's mathematical capabilities. By the end of the 1960s, the division has made progress in the area of rail adhesion; influenced by French experiments with spark discharges, development of what became the plasma torch proceeded based on promising test results gathered in 1967. Subsequent testing provided even better results; however, progress was badly impacted by the departure of Dr Alston in 1971. The division also provided support in troubleshooting issues encountered with the recently deployed overhead electrification apparatus; the development of simpler and standardised equipment and further research into digitally simulating the dynamic behavior of overhead equipment proceeded. The success of these efforts were such that, having been initially authorised for a five year period, the BRB approved a further 11 year extension in 1973, thus continuing the Research Division's work in these areas through to March 1985. One key research project was examining the tendency of new wheels to hunt, which was counteracted by deliberately profiling, or pre wearing, wheels. During the 1960s, an extensive study was performed by the aeronautical engineer Alan Wickens, which identified dynamic instability as the cause. Concluding that a properly damped suspension system, both horizontally as well as vertically, additional research led to additional projects, such as the High Speed Freight Vehicle, which started work during the late 1960s and reaching a high point during the mid 1970s. Various tests of the High Speed Freight Vehicle were carried out between 1975 and 1979. An even more radical freight vehicle, the Autowagon, was also worked on during the early 1970s; the concept of individual self powered container carrying wagons automatically loading, traversing the rail network, and unloading as required. This project never proceeded beyond demonstrations and studies into the control systems required. thus, the Research Division collaborated with British Leyland to jointly develop and evaluate several prototype four‐wheel vehicles, commonly referred to as LEVs (Leyland Experimental Vehicle). These prototypes were essentially Leyland National bus bodies mounted on a modified High Speed Freight Vehicle chassis. Testing commenced in 1978. A more capable two car prototype railbus, the Class 140, was built between 1979 and 1981. Following its early use as a testbed, during which the Class 140 toured several different regions across the UK, it later served as a demonstrator for the subsequent production units based on the type, the Class 141, introduced in 1984, and Class 142, introduced in 1985. These subsequent production classes diverge from the Class 140's design in numerous places; one example is the separation between the underframe and the body above by a flexible mounting, a reduction in the depth of the underframe for maintenance accessibility, and the use of road bus standard electrical equipment, passenger fittings, and general cab layout. Due to trade union opposition, it did not run again on the main line until August 1973. During testing on the Great Western Main Line, the prototype achieved a new British railway speed record on 10 August 1975, having reached However, by the early 1980s, the project had been running for over a decade and the trains were still not in service. The APT was quietly abandoned during the mid 1980s in favour of the more conventional InterCity 125 and InterCity 225 trainsets. Other work involved looking at the tamping of ballast, properties of subsoils, and rail prestressing. A large part of the network had been converted to continuous welded rail which, during a hot summer, caused many problems with rail buckling; although there were no injuries, there were a number of derailments. Evaluations were conducted into the methods, costs, and benefits of tamping the ballast over the sleeper ends. There were extended studies into metal fatigue, and pioneering work in ultrasound crack detection at a time when it was being investigated elsewhere for medical diagnostics. Major signalling breakthroughs made by the Research Division included Solid State Interlocking and the Integrated Electronic Control Centre.
Реформалар мен жекешелендіру
1986 жылы бөлімнің қаржысы басқармадан операциялық бөлімдерге ауыстырылды. Осының нәтижесінде, таза зерттеулерден емес, мәселелерді шешуге басымдық берілді. 1989 жылы BR Research British Rail және басқа клиенттермен келісімшарт негізінде жұмыс істейтін жеке бірлікке айналды, сондай-ақ жекешелендіруге мүмкіндік ашылды. 1990-шы жылдарда British Rail жеке меншікке сатылғанда, Ғылыми-зерттеу бөлімі ("BR Research Limited" болып өзгерген) 1996 жылы AEA Technology компаниясымен сатып алынды. Соның нәтижесінде құрылған "AEA Technology Rail" бизнесі 2006 жылы тәуекелдік капитал компаниясына сатылып, DeltaRail Group атанды. Консалтингтік бөлім – Transmark, Халкроу компаниясына сатылып, Halcrow Transmark болып қайта аталды. Бөлімнің жұмысына қатысты материалдардың біршама ескі көрмесі Дерби индустриялық мұражайында сақталған.
In 1986, finance for the division was moved from the board to the operating divisions. Thus emphasis shifted from pure research to problem solving. During 1989, BR Research became a self contained unit working under contract to British Rail and other customers, and the route was open for privatisation. When British Rail was sold into private ownership during the 1990s, the Research Division (which had become "BR Research Limited") was bought by AEA Technology in 1996. The resulting business, "AEA Technology Rail", was subsequently sold in 2006 to a venture capital company and became DeltaRail Group. Transmark, the consultancy arm, was sold to Halcrow to become Halcrow Transmark. A somewhat dated display of material relating to the work of the Division was maintained in the Derby Industrial Museum.
Мұра
Ғылыми-зерттеу бөлімі BR-дің басқа бөлімдерімен дұрыс қарым-қатынасқа ие болмады және Харольд Уилсонның «технологияның қызу шағы» деген сөзінен туған көптеген жобалар сияқты, 1980-ші жылдардың басында жабылды. Бұл наразылықтың себебі – Ғылыми-зерттеу бөлімі қабылдаған теориялық және ғарыш саласындағы тәсілдермен салыстырғанда, BR-дің көп бөлігінің дәстүрлі тәсілі болды. Жұмысқа түлектерді алу, қызметкерлерді іштен даярлаудың орнына, де шиеленіс тудырды. Кейде бұл жағдай беймәлімдікке, тіпті ойсыздыққа ұласуы мүмкін. APT E локомотивіне орталықта, кабина ішінде бір жүргізуші орны берілді, осы кезде кәсіподақтар «екінші адамды» (бу машиналары дәуіріндегі машинист көмекшісін) жоғалтуға қарсы тұрды. Дюфилдке жасаған алғашқы сапарынан кейін APT E бір жыл бойы кәсіподақтар тарапынан тоқтатылды (бойкотталды). Дегенмен, оның көлік құралдарының динамикасы бойынша жүргізген эмпирикалық зерттеулерінің нәтижесінде бүгінгі күні жоғары жылдамдықты жүк және жолаушылар пойыздары пайда болды, оның ішінде InterCity 125 және InterCity 225. APT-ның еңкейту жүйесінің идеясы Pendolino құрамына енді, ал сигнализация және операциялық басқару зерттеулерінің нәтижелері Ұлыбритания теміржол жүйесінің көп бөлігінде қолданылуда.
The Research Division had an uneasy relationship with other parts of BR, and like most of the products of Harold Wilson's "white heat of technology" speech, were killed off in the early 1980s. The basis of the unease was the traditional approach of most of BR compared with theoretical and aerospace approaches adopted by the Research Division. The hiring of graduates rather than training people up internally also caused tensions. It could be somewhat tactless, or perhaps naive, at times. The APT E was provided with a single driver position central in the cab, at a time when the unions were resisting the loss of the "second man" (the fireman in steam days). After its first run out to Duffield the APT E was blacked (boycotted) by the unions for a year. Nevertheless, its empirical research into vehicle dynamics has produced today's high speed trains, both freight and passenger, including the InterCity 125 and InterCity 225. The concept of a tilting system for the APT became part of the Pendolino, while the products of its signalling and operations control research are used over a significant amount of the British railway system.