Транспортные средства для дорог и железных дорог.

Введение

Транспортное средство, способное передвигаться по дорогам и железнодорожным путям

Дорожно-железнодорожное или железнодорожно-дорожное транспортное средство – это транспортное средство с двумя режимами работы, которое может эксплуатироваться как на железнодорожных путях, так и на дорогах. Они также известны как двухрежимные транспортные средства ([[:de:Zweiwegefahrzeug), hi rail (от highway and railway, или вариации, такие как high rail, HiRail), и транспортные средства для дорог и железных дорог. Чаще всего это переоборудованные дорожные транспортные средства, сохраняющие обычные колеса с резиновыми шинами, но оснащенные дополнительными стальными колесами с гребнями для движения по рельсам. Обычно движение осуществляется через обычные шины, при этом колеса с гребнями свободно вращаются и служат для удержания транспортного средства на рельсах; рельсовые колеса поднимаются и опускаются по мере необходимости. Существуют также специально построенные дорожно-рельсовые транспортные средства. В случае "джип-поездов" дорожные колеса напрямую заменяются железнодорожными. Для смены режима работы транспортному средству с шинами требуются специальные участки, такие как переезды. Китайские инженеры предложили и смоделировали транспортное средство на гусеничном ходу вместо дорожных колес, которое позволяет менять режим в любом месте без необходимости использования переезда. Идея заключалась в том, что рельсы обеспечивают меньшее сопротивление качению, а дороги – большую тяговую силу, и эта комбинация позволит перевозить более тяжелые грузы или грузы на более крутых уклонах, тем самым снижая основные затраты на строительство железной дороги. В 1922 году Стронах запатентовал дорожно-рельсовый трактор, который можно было вести по дороге или опускать передний комплект рельсовых колес для буксировки груза по рельсам, ориентируясь по рельсам, но приводимый в движение задними дорожными колесами. Дорожно-рельсовый трактор этого типа, напоминающий обычный дорожный грузовик, был представлен на Британской Имперской выставке 1924 года в Уэмбли, где он перевозил вагоны по выставочной территории. Одной из проблем дорожно-рельсового трактора был задний ход на рельсах, но возможность подъема тележки и переключения в дорожный режим позволяла ему обходить поезд. На ежегодном общем собрании 1923 года они заявили, что их новый метод переключения с дороги на рельсы теперь занимает всего 2 минуты. Они "завершали проектирование гусеничного типа" и другого типа для трамвайного сообщения. К сожалению, Roadrails Ltd позже сосредоточилась на локомотивах, предназначенных только для рельсов, но использовавших дорожные колеса для тяги с обеих сторон пути, и отошла от типа транспортного средства, представленного на выставке, с его полезностью на заводских дворах, доках и т. д., где оно могло функционировать как на дороге, так и на рельсах. В Южной Африке была построена "дорожно-рельсовая" ветка, на которой использовались два дорожно-рельсовых локомотива, оба переоборудованных из паровых тягачей. Один можно было использовать на дороге или на рельсах, а другой использовал патент Даттона (см. южноафриканские дорожно-рельсовые тракторы Даттона), при котором рельсовое транспортное средство использовало тягу дорожных колес, то есть для функционирования ему требовались и дорога, и рельсы. В конечном итоге эксперимент провалился, и к 1927 году ветка вернулась к обычным паровым двигателям, а Roadrails Ltd была закрыта примерно в то же время.

A road–rail vehicle or a rail–road vehicle is a dual mode vehicle which can operate both on rail tracks and roads. They are also known as two way vehicles ([[:de:Zweiwegefahrzeug), hi rail (from highway and railway, or variations such as high rail, HiRail, ), and rail and road vehicles. They are often converted road vehicles, keeping their normal wheels with rubber tires, but fitted with additional flanged steel wheels for running on rails. Propulsion is typically through the conventional tires, the flanged wheels being free rolling, used to keep the vehicle on the rails; the rail wheels are raised and lowered as needed. There are also purpose built road–rail vehicles. In case of jeep trains, road wheels are directly replaced with railway wheels. Vehicles with tires need special areas like level crossings to change modes. A vehicle on caterpillar tracks rather than road wheels, which allows mode change anywhere without the need to use a level crossing, has been proposed and modelled by Chinese engineers. The idea was that rails offered less rolling resistance while roads offered greater tractive effort, and the combination would allow either greater loads to be hauled, or loads to be hauled on steeper gradients thereby reducing a major cost of building a railway. In 1922 Stronach patented a road rail tractor which could be driven on the road, or have a front set of rail wheels jacked down to allow it to haul a load on rails guided by the rails but driven by the rear road wheels. A road rail tractor of this type resembling a normal road truck was part of the 1924 British Empire Exhibition at Wembley where it hauled coaches around the exhibition area. One problem with the road rail tractor was reversing while on the rails, but the ability to raise the bogie and swap to road mode allowed it to run round the train. At their 1923 annual general meeting they said their new method for converting from road to rail now only took 2 minutes. They were "completing designs for a caterpillar type" and of another type for tram service. Unfortunately Roadrails Ltd later focussed on locomotives that were rail only but used road wheel for traction either side of the track, and moved away from the style of vehicle shown at the Exhibition with its usefulness in factory yards, dockyards, etc where it could function on road or rail. A 'Road rail' branch was built in South Africa, and this used two road rail locomotives, both converted from steam traction engines. One could be used on road or rail but the other used a Dutton patent (see South African Dutton road rail tractors), whereby a rail vehicle used road wheel traction. i. e. it required both road and rail to function. In the end the experiment was unsuccessful and the branch reverted to normal steam engines by about 1927, and Roadrails Ltd was closed down around the same time.

Военное применение

BAD 2 — советский экспериментальный бронеавтомобиль-амфибия, впервые произведенный в 1932 году, который также мог передвигаться по железнодорожным путям. Переключение в железнодорожный режим занимало 30 минут. Начиная с 1933 года, производились небольшие партии FAI ZhD. FAI ZhD являлась модификацией FAI для дополнительного использования на железной дороге. Скорость по рельсам составляла 85 км/ч вперед и 24 км/ч назад. Скорость по дороге составляла 40 км/ч. Переключение между режимами занимало у экипажа 30 минут. Начиная с 1933 года, Японская империя начала производство Sumida M.2593. Это был 7,7-тонный бронеавтомобиль с 10-мм броней и 6 колесами. Дорожные колеса могли заменяться колесами с гребнями для движения по железной дороге. Его скорость составляла 40 км/ч по дороге и 60 км/ч по рельсам. Type 95 So Ki — танкетка, производившаяся в Японской империи с 1935 по 1943 год. Она была оснащена гусеницами для передвижения по земле и убирающимися колесами с гребнями для железной дороги. Переход с железнодорожного режима на наземный занимал одну минуту, а с наземного на железнодорожный — три минуты. Кроме того, колеса с гребнями можно было регулировать для узкой, стандартной и широкой колеи. БТР-40 ЖД — бронетранспортер БТР-40, оснащенный дополнительными рельсовыми колесами. В 1969 году была разработана железнодорожная версия БТР-40А. Переоборудование для движения по рельсам занимало 3–5 минут. Его скорость по дороге составляла 78 км/ч, а скорость по рельсам — 65 км/ч.

Автобусы-рельсовые автобусы

На протяжении многих лет предпринимались попытки разработать автобусы и автопоезда, способные передвигаться как по дорогам, так и по железнодорожным путям. Siemens & Halske представили электрический уличный автобус (Elektrischer Straßenbahn Omnibus) в 1898 году в Берлине. Этот транспорт работал на аккумуляторах и имел запас хода 6 км. В 1930-х годах в Великобритании были предприняты некоторые попытки на линии Nickey Line компанией LMS с использованием Ro Railer. В 1930-х годах компания Evans Products Company в США вывела на рынок Evans Auto Railer – автобус, предназначенный для движения по железнодорожным путям. Evans Auto Railer также мог перевозить грузы весом 2,5–3 т и передвигаться по мокрым, обледенелым и заснеженным рельсам. Зимой 1934/35 экспериментальный образец проехал 4023 км. В начале 1940-х годов инженер Талон разработал систему, в которой обычный городской автобус ехал по рельсам и мог тянуть лёгкий прицеп-вагон Decauville. Автобус заезжал по специальному пандусу на два рельсовых вагона, после чего передние колёса переставали касаться рельсов, а внутренняя часть задних сдвоенных колёс оставалась в контакте с путями. По крайней мере, один из этих автобусов, работавший на древесном газе, использовался летом 1943 года на протяжённой железнодорожной линии от Каркассона до Квиллана. Deutsche Bundesbahn эксплуатировала автобусы под названием Schi Stra Bus [de], которые могли оснащаться отдельными тележками в различных регионах с 1950-х по 1970-е годы. В 1967–68 годах два дизельных автобуса Red Arrow Lines были переоборудованы для движения по рельсам. Этот эксперимент не удался, поскольку требования к железнодорожному и автомобильному транспорту были слишком разными. В 1983 году Совет Большого Лондона рассматривал возможность инвестирования 230 000 фунтов стерлингов в рельсовый автобус Lucas, способный передвигаться по дорогам и железнодорожным путям. Исходная концепция была разработана сотрудниками Lucas Aerospace в 1970-х годах. В 1980–1981 годах трудовой коллектив построил прототип на базе подержанного автобуса Bristol. Модель DMV920 не использовала внешние тележки; две оси, которые он несёт, опускаются только на один рельс. Испытания на опытном образце (DMV901) начались в январе 2004 года, а на DMV911/912 – в сентябре 2005 года. Дальнейшие испытания начались 4 апреля 2007 года на линии Сэнмо между Мокото и Хама-Кошимидзу. Один участок пути – от Хама-Кошимидзу до Мокото (около 11 км) – проходил по железной дороге, а от Мокото до Хама-Кошимидзу (около 25 км) – как пассажирский автобусный маршрут. DMV920 был завершён в июне 2008 года и вмещал 28 пассажиров. Asa Kaigan Railway начала эксплуатацию двухрежимных автобусов 25 декабря 2021 года. На железной дороге Abilene and Smoky Valley Railroad для экскурсий используется гирель-автобус Silver Flyer Rail Bus, который может передвигаться как по дорогам, так и по рельсам. В 2022 году SNCF представила концепцию FLEXY – полностью электрического автономного авторельсового шаттла для районов с низкой плотностью населения. Первые эксперименты запланированы на 2024 год.

Attempts have been made over the years to design buses and coaches that could operate on both roads and railway tracks. Siemens & Halske presented an electric street car bus ([[:de:Elektrischer Straßenbahn Omnibus) in 1898 in Berlin. This vehicle ran on batteries and had a range of 6 km. Some attempts were carried out in Britain during the 1930s, on the Nickey Line by LMS, using a Ro Railer. In the 1930s, the Evans Products Company in the USA marketed the Evans Auto Railer, a bus designed to also travel on railway tracks. The Evans Auto Railer could also transport freight of 2.5–3 t and go on wet, icy and snow covered railtracks. In the winter 1934 35, an experimental unit made 2500 mile (4023 km). In the early 1940s, engineer Talon developed a system in which a normal street bus ran on rails and was able to pull a light Decauville railcar sidecar. The bus drove over a special ramp to two track wagons, after which the front wheels no longer touched the rails, but the inside of the rear double wheels remained in contact with the track. At least one of these vehicles powered by wood gas was used in Summer 1943 on the long railway line from Carcassonne to Quillan. The Deutsche Bundesbahn operated buses, called the Schi Stra Bus [de], that could be fitted with separate bogies in different areas from the 1950s to 1970s. In 1967–68, two Red Arrow Lines diesel buses were converted so that they could also run on rails. This experiment did not succeed, because the requirements for railcars and road vehicles were too different. In 1983, Greater London Council considered investing £230,000 into the Lucas rail bus, which could run on roads and rail tracks. The original concept was developed by Lucas Aerospace workers in the 1970s. In 1980–1981, the workers' combine built a prototype out of a second hand Bristol bus. The DMV920 model no longer used external bogies; the two axles that are carried along are only lowered on the single rail. A test vehicle (DMV901) began trials in January 2004 and DMV911/912 began in September 2005. Further testing began on 4 April 2007, on the Senmo Line between Mokoto and Hama koshimizu. One leg is from Hama koshimizu to Mokoto (about 11 km) as a rail trip and Mokoto to Hama koshimizu as a passenger bus (about 25 km). DMV920 was completed in June 2008 with a capacity of 28 passengers. Asa Kaigan Railway started dual mode buses on 25 December 2021. On Abilene and Smoky Valley Railroad, the hyrail bus Silver Flyer Rail Bus is used for excursion, which can travel on both road and rail. In 2022, SNCF has presented the concept of FLEXY, a road rail fully electric autonomous shuttle for areas of low population density. The first experiments are planned for 2024.

Производители

Evans Auto Railer был пионером в США в 1930-х и 1940-х годах. Похоже, что Evans производил все виды дорожно-рельсовых адаптаций для американских военных во время Второй мировой войны, но сразу после войны был быстро обогнан компанией Fairmont. Автомобили под маркой Aries Hyrail производятся в Австралии уже несколько десятилетий. Компания Aries Rail продолжает производство автомобилей Aries Hyrail. Компания Permaquip, базирующаяся в Великобритании, производит дорожно-рельсовые транспортные средства, прицепы и навесное оборудование с простой и безопасной конструкцией, повышающей безопасность и производительность. Continental Railworks – производитель комплектов для дорожно-рельсовой переоборудования, базирующийся в Монреале, Канада, выпускающий высокорельсовые модули с 1997 года. Их продукция известна автоматической системой блокировки/разблокировки и резиновыми пружинами, создающими прижимное усилие на рельсы. Китайскими инженерами был предложен и смоделирован транспорт, использующий гусеницы вместо дорожных колес, что позволяет переключать режимы движения в любом месте без необходимости использования железнодорожного переезда. Компания Vollert Anlagenbau GmbH разработала беспилотный дистанционно управляемый дорожно-рельсовый транспорт VLEX для маневрирования грузами до 300 тонн.

Inbiuro – британская инженерная компания, которая проектирует и изготавливает дорожно-рельсовые транспортные средства по индивидуальному заказу. Их машины можно встретить в Польше и Великобритании. Примером является транспортное средство PT9 RRV, спроектированное и изготовленное для работы на очень крутых поворотах пути для обслуживания трамвайных линий города Быдгощ. Транспортное средство движется по путям с шириной колеи 1000 мм. Компания Goldschmidt Sweden, базирующаяся в Швеции, является одним из ведущих производителей дорожно-рельсовых транспортных средств с почти пятидесятилетним опытом работы в отрасли. Их ассортимент включает транспортные средства для обслуживания контактной сети, транспортные средства для осмотра тоннелей и мостов, измерительные транспортные средства, транспортные средства для шлифовки и сварки, а также другие специализированные дорожно-рельсовые решения.

Локомотив, перевозимый на дороге

RTL – это грузовик с железнодорожными колесами, которые опускаются при работе на железнодорожных путях. Он был впервые разработан в начале 1990-х годов компанией Australian National и впоследствии усовершенствован в штате Виктория. Идея заключалась в создании локомотива, способного переходить с одной подъездной ветки, в основном перевозящей пшеницу, на другую параллельную ветку, где железнодорожное сообщение обходное и сложное. RTL имел ряд недостатков. Грузоподъемность была значительно ограничена на участках с крутым уклоном. Резиновые тяговые колеса проскальзывали на стальных рельсах во влажную погоду. Срок службы резиновых шин был относительно коротким. Канадская компания Brandt также переоборудовала большие тягачи в локомотивы, способные перемещаться по дорогам к месту назначения. В основном они по-прежнему используются для обслуживания железнодорожного полотна, но также могут применяться в качестве спасательных локомотивов ("Thunderbird") или даже в регулярной эксплуатации, где они подходят для небольших операторов. В Восточной Германии некоторые тракторы Fortschritt ZT 300 использовались в дорожно-рельсовом режиме.

Штангирование

Автомобильные и железнодорожные транспортные средства также используются в качестве тягового средства для маневров (перестановки) – процесса сортировки вагонов в состав поезда или разборки состава на отдельные вагоны. В Бельгии компания UCA производит UCA TRAC, дорожно-рельсовые транспортные средства, созданные на базе шасси JCB Load All (UCA TRAC B) и JCB Fastrac (UCA TRAC F). UCA TRAC обеспечивает тягу посредством резиновых колес и предназначен для перемещения железнодорожных вагонов. В Австралии аналогичные машины строит компания Aries Rail, используя погрузчики Volvo и телескопические погрузчики AUSA. Эти транспортные средства могут использоваться и для других задач, таких как погрузка или копание, когда они не работают на железной дороге. Такие машины часто оснащены органами управления пневматической тормозной системой поезда, установленными в кабине, чтобы машинист мог включать и отпускать тормоза поезда во время маневрирования. Для зарядки пневматического шланга тормозной системы на дорожно-рельсовом транспортном средстве необходимо установить воздушный компрессор.

Юнимог-рельсовый

Дорожный рельсовый ход Unimog используется для обслуживания и маневровых работ. Он способен тянуть до 1000 тонн и приводить в действие снегоочистительное оборудование. Unimog может двигаться как по стандартной, так и по различным международным широким колеям на собственных колесах. Механическая мощность двигателя Unimog составляет 160 кВт, и он развивает скорость 90 км/ч на дорогах и 50 км/ч по рельсам. Для переключения с дороги на рельсы и обратно требуется ровная площадка длиной 5 метров.

Содержание подвижного состава

Самоходные технические машины для обслуживания пути и маневрирования вагонами гораздо удобнее в использовании, если они могут переходить на дорогу для перебазирования или освобождения прохода. Поскольку речь идет об относительно небольших нагрузках, удается избежать проблем, свойственных дорожно-рельсовым локомотивам. Примером может служить вилочный погрузчик, оснащенный железнодорожными колесами и сцепным устройством для перемещения одного-двух вагонов. В Бельгии компания UCA bvba производит дорожно-рельсовые машины с 1981 года. UCA начала с переоборудования WF trac и MB trac для использования на железной дороге. Они производили машины для перемещения вагонов, маневровые локотракторы и другие дорожно-рельсовые транспортные средства. Наиболее известна модель UCA TRAC, созданная на базе шасси JCB Load All (UCA TRAC B) и Fastrac (UCA TRAC F). UCA TRAC обеспечивает тягу посредством своих резиновых колес.

Вопросы безопасности

Автомобильные и железнодорожные транспортные средства, особенно используемые для инспекций, были причастны к ряду серьезных происшествий, включая случаи со смертельным исходом. Ведутся постоянные обсуждения стандартов технического обслуживания и инспекций, включая нагрузку и распределение нагрузки, с целью минимизации риска отказов. Факторами, приводящими к сходу с рельсов, являются неисправность запорных устройств, поломка колес, повреждение систем поддержки железнодорожных колес, использование неподходящих шин, а также неравномерная загрузка или перегруз. В Великобритании технические требования к дорожно-рельсовым транспортным средствам регулируются железнодорожным отраслевым стандартом (RIS 1530 PLT). В Австралии Совет по безопасности и стандартам железнодорожной отрасли (RISSB) сотрудничает с производителями и операторами для разработки австралийского стандарта, которому должны соответствовать дорожно-рельсовые транспортные средства. При движении по дороге водители должны учитывать, что динамика транспортного средства изменится из-за увеличения веса в передней и задней частях шасси. Некоторые производители разработали системы, позволяющие почти полностью размещать железнодорожные колеса внутри оригинального кузова, тем самым приближая центр тяжести к дорожным осям. Это значительно улучшает ходовые качества транспортного средства на дороге.