Выйдем к железнодорожной линии и посмотрим вдоль нее – перед нами расстилается полотно железной дороги. Не случайно оно так называется, – мы видим широкую, ровную полосу земли, по которой уложены рельсы, далеко убегающие в обе стороны. Железнодорожный путь должен быть ровным, пологим, иначе локомотив не сможет вести за собой тяжелый поезд. Поэтому главные железные дороги – магистрали – на обширных равнинах нашей страны строят так, чтобы крутизна подъемов и спусков на протяжении всего пути была небольшой. На многих наших магистралях она не превышает 9 м на каждые 1000л пути,- или, как говорят железнодорожники, не больше 9 тысячных. Но немало железных дорог построено с еще меньшими подъемами и спусками- 6, а то и 4 тысячных. Какое это имеет значение, мы поймем, если узнаем, что на подъем 4 тысячных локомотив может вести поезд почти вдвое более тяжелый, чем на подъем в 9 тысячных.

Как же строят железную дорогу? Когда принято решение о постройке железной дороги, надо сперва наметить на карте, где пройдет ее линия, ее трасса. Поверхность земли неровная, пересечена оврагами, холмами, реками. Трассу железной дороги намечают на карте так, чтоб она проходила между соединяемыми ею городами по возможности по прямой. Известно, что железная дорога Москва-Ленинград построена почти строго по прямой. Но в большинстве случаев даже в равнинной местности приходится обходить высокие холмы или глубокие овраги, озера или болота. Кроме того, нужно, чтобы железная дорога заходила в города и поселки. Вследствие этого приходится отклоняться от прямой линии. Когда трасса железной дороги намечена на карте, проектировщики выезжают на место и проходят с землемерными инструментами по всей намеченной линии, чтобы уточнить трассу железной дороги и окончательно ее установить.

Рис. 1. Так устроен железнодорожный путь.

Теперь можно начинать строительные работы. Для того чтобы полотно железной дороги построить ровным, пологим, надо возвести в низинах насыпи, прорезать возвышенности выемками, построить мосты через реки и виадуки через овраги. Чем более пологим должен быть железнодорожный путь и чем неровнее поверхность земли, тем больше нужно земляных и строительных работ, тем выше насыпи, глубже выемки, больше мосты, тем дороже и постройка. Но даже в равнинной местности для строительства железной дороги нужно вырыть и перевезти с места на место очень много земли, камня, привезти материал для мостов. Поэтому при постройке железной дороги широко применяют землеройные машины – экскаваторы, скреперы, а также самосвалы и другие средства транспорта. Насыпи нужно строить так, чтобы они не осели. Надо их уплотнить и укрепить откосы камнем и дерном, а для отвода воды у подошвы насыпи прорыть канавы. Там, где железнодорожный путь проходит в выемке, надо также укреплять откосы и устраивать канавы – кюветы для отвода воды (рис. 1).

Рис. 2. Железнодорожный мост из металлических пролетных строений, установленных на опорах – быках.

Трудно и сложно строить мосты, особенно большие. Мосты строят из металла, железобетона, камня, дерева. В настоящее время чаще всего возводят металлические и железобетонные мосты. Если речка узкая, то строят береговые опоры н устанавливают на них пролетное строение – стальные или железобетонные балки. Если же река широкая, то, кроме береговых, приходится возводить промежуточные опоры (быки), фундамент которых уходит в русло реки, и устанавливать несколько пролетных строений. На современных больших мостах пролетные строения часто делают в виде металлических или железобетонных арок, на которые опирается проезжая часть моста. Ведь под тяжестью проходящего поезда сильнее всего прогибается средняя часть пролетного строения между опорами. Арка позволяет лучше противостоять прогибу средней части пролетного строения (рис. 2, 3). Металлические пролетные строения легче железобетонных, но на них идет много стали, их нужно делать на металлургическом заводе и привозить издалека. Кроме того, приходится их часто красить, чтоб защитить от ржавчины. Железобетонный мост тяжелее, но его можно делать на месте и красить не надо. Поэтому в последнее время строят все больше железобетонных мостов. Там, где железная дорога должна пересечь высокую гору, строят тоннели. Для сооружения тоннеля в мягких породах применяются специальные проходческие щиты, медленно передвигающиеся по трассе будущего тоннеля по мере того, как они выбирают грунт впереди (рис.4). С помощью щита стены тоннеля облицовываются каменными, чугунными или железобетонными плитами, и в нем прокладывается рельсовый путь. Когда тоннель сооружается в каменных породах, приходится применять взрывные работы, с помощью которых пробиваются скалы, а затем удаляется каменная порода до полного профиля тоннеля.

Проходческие щиты применяются и при сооружении в крупных городах подземной железной дороги – метрополитена. Трамваи, троллейбусы, автобусы, пешеходы переполняют улицы. В тоннелях метро поезда могут идти без всяких помех и очень часто – каждые 1-2 мин.; и это позволяет перевозить такое огромное количество пассажиров, с которым не справился бы никакой иной городской транспорт.

Земляное полотно и мосты называются нижним строением пути. Оно служит основой верхнего строения пути – рельсов, шпал и балласта.

Рельсы прокатываются из стали на металлургических заводах. Посмотрим на рельс с его торца (конца). Поперечный профиль рельса состоит из головки, по которой катятся колеса локомотивов и вагонов, высокой шейки и широкой подошвы, которые не дают рельсу изгибаться вниз и в стороны при прохождении тяжелого поезда. Почему подвижной состав – локомотивы и вагоны – не сходит с рельсов при движении?

Колеса подвижного состава наглухо насажены на оси и вращаются вместе с ними (их называют колесные пары). По ободу (бандажу) каждого колеса с внутренней стороны по всей его окружности есть выступ – гребень. Он не дает колесу сойти с рельса наружу. Сойти с рельсов внутрь рельсового пути колесу мешает гребень другого колеса той же колесной пары.

Рис. 3. Железобетонный мост.

Вес локомотива или вагона создает нагрузку на колесо, а через него – на рельс. Поэтому при движении подвижного состава между колесом и рельсом возникает сила трения (сцепления), и колесо не скользит по рельсу, а опирается на него, катится по нему. От силы, прижимающей колесо к рельсу, зависит и сила тяги локомотива, способность его вести за собой поезд большего или меньшего веса. Чем тяжелее локомотив и чем сильнее его колеса прижимаются к рельсу, тем более тяжелый поезд может он вести. Конечно, и двигатели локомотива должны быть достаточно мощными, чтобы находиться в соответствии с собственным весом локомотива и весом поезда и вести его с необходимой скоростью. Но если локомотив будет слишком легким, то он не сможет вести за собой тяжелый поезд, какими бы мощными ни были его двигатели. Колеса такого локомотива не будут достаточно сильно прижиматься к рельсам и начнут скользить.

Рис. 4. Так выглядит проходческий щит. Слева – фрезы, которыми щит разрыхляет грунт.

Рельсовый путь, ровный и твердый, очень облегчает движение подвижного состава на стальных колесах. Еще до появления железных дорог выяснилось, что лошадь по рельсовому пути может везти груз в несколько раз более тяжелый, чем по обычной дороге. Именно поэтому рельсовые пути стали широко применять на шахтах и заводах для перевозки таких тяжеловесных массовых грузов, как уголь и руда.

Современные исследования показали, что сопротивление движению на рельсовом пути в несколько раз меньше, чем на лучшей асфальтовой дороге.

Рельсы, уложенные в путь, скреплены друг с другом болтами и накладками в сплошную рельсовую нить. При укладке рельсов между ними оставляют небольшие зазоры в стыках, рассчитанные на удлинение рельсов в летнее время, когда они сильно нагреваются солнцем. Если бы рельсы укладывали плотно, то их при нагревании могло бы выгнуть в разные стороны, а это грозит крушением.

Рис. 5. На поворотах путь укладывают так, чтобы наружный рельс был выше внутреннего.

Каждому хорошо знаком равномерный стук от перекатывания колес вагона через стыки рельсов. По стуку колес пассажир, глядя на часы с секундной стрелкой, может высчитать скорость движения поезда. Длина каждого рельса у нас- 12,5 ж. Это значит, что 80 повторяющихся равномерно стуков отсчитают нам километр. Проследив, за сколько секунд мы проехали километр, мы узнаем скорость поезда.

На участках пути, где железнодорожная линия закругляется, наружный рельс укладывают немного выше внутреннего, чтобы облегчить прохождение локомотивов и вагонов по кривой. Поэтому при прохождении по кривой локомотивы и вагоны немного наклоняются в ту сторону, куда ведет кривая пути (рис. 5).

Рельсы прикреплены к шпалам костылями с широкой головкой, забиваемыми в шпалу так, что головка костыля прихватывает край подошвы рельса. Между подошвой рельса и шпалой помещают широкую металлическую подкладку, применяемую для того, чтобы давление рельса на шпалу распределялось бы на большую площадь.

Шпалы у нас сосновые. Чтобы они дольше лежали в пути, их пропитывают масляным раствором, предохраняющим от гниения. Поэтому новые укладываемые в путь шпалы черного цвета. На шпалы расходуется очень много леса, и в настоящее время их начинают делать из железобетона. Такие шпалы дороже, чем деревянные, но зато могут служить гораздо дольше.

Шпалы нельзя укладывать прямо на земляное полотно, так как под тяжестью проходящих поездов они были бы вдавлены в грунт. Поэтому между шпалой и земляным полотном кладут слой балласта – щебень, гравий, песок. Пространство между шпалами также заполняют балластом, чтобы сделать путь устойчивее. Лучший вид балласта – щебень. Он не теряет устойчивости под дождем, легко пропускает воду, долговечен.

Верхнее строение пути – рельсы, шпалы и балласт – должно выдерживать большой вес быстро идущих поездов. Чем тяжелее локомотивы и больше нагрузка вагонов, тем прочнее должно быть верхнее строение, тем тяжелее рельсы, тем чаще уложены шпалы. На железных дорогах с очень большим движением путь должен быть особо прочным. Например, в метро шпалы уложены на сплошное бетонное основание. Такой путь – на сплошном бетонном основании-будет укладываться в будущем на всех главнейших магистралях железных дорог.

Локомотив и вагоны переходят с одного пути на другой с помощью стрелочных переводов. Обыкновенный стрелочный перевод состоит из стрелки и крестовины. Важнейшие части стрелки-два остряка. Острый конец каждого остряка с помощью переводного механизма можно прижать к тому или другому рельсу и направить подвижной состав прямо или на боковой путь. Пройдя стрелку, подвижной состав вступает на место пересечения двух рельсов, называемое крестовиной. Чтобы колеса не сошли с пути на крестовине, против нее укладывают контррельсы.

Для укладки верхнего строения пути на советских железных дорогах широко применяют механизмы.

Интересен путеукладчик системы Платова. Он укладывает путь готовыми звеньями – рельсами с прикрепленными к ним шпалами. Звенья заготовляются заранее на базах и нагружаются целыми пакетами на платформы, впереди которых прицеплен путеукладчик. Локомотив ставится сзади и толкает весь этот поезд. Подъемный кран путеукладчика поднимает звено, выносит его вперед и опускает на подготовленное земляное полотно. Звено сцепляется с уже уложенным путем, и путеукладчик продвигается по этому звену дальше. С помощью путеукладчика работа по укладке пути выполняется очень быстро. Укладка одного звена занимает всего полторы минуты. После укладки пути производится балластировка. Балласт подвозится в саморазгружающихся вагонах или на обычных платформах и выгружается на путь. После этого специальная машина – электробалластер – разравнивает балласт и, идя по уложенному пути, поднимает его под собой на ходу мощными магнитами. Балласт, лежащий на пути, при этом проваливается между шпалами и заправляется под них специальными струнками. Электробалластер идет при подъемке пути со скоростью 5 – 10 км в час и заменяет более 200 рабочих. Затем балласт уплотняется под шпалами и между ними с помощью шпалоподбоек и трамбовок.

Рис. 6. Путеукладчик.

На наших железных дорогах все шире применяется новая передовая техника. Крупнейшее значение имеет широкое внедрение электрической и тепловозной тяги. По решению XXI съезда Коммунистической партии в семилетии 1959-1965 гг. были электрифицированы железнодорожные магистрали, связывающие Москву с Уралом, Сибирью и Дальним Востоком, Москву с Харьковом, Ростовом и Минеральными Водами и др. Общее протяжение электрифицированных железных дорог составили 30 тыс. км – почти четверть всей нашей железнодорожной сети.

Рис. 7. Рельсоукладчик.

Электрифицированная железная дорога получает электроэнергию с крупных электростанций – тепловых и гидравлических. Трехфазный ток высокого напряжения с этих электростанций поступает на тяговые подстанции железных дорог, построенные через каждые 20-30 км железнодорожной линии. На этих подстанциях переменный ток высокого напряжения преобразуется в постоянный ток напряжением 3 тыс. в, нужный для тяги. С тяговых подстанций постоянный ток направляется в контактный провод, подвешенный горизонтально над рельсовым путем (рис. 8). На крыше электровоза прикреплены токоприемники – пантографы, по которым электрический ток направляется к тяговым двигателям электровоза. Электровозы серий ВЛ-19, ВЛ-22, ВЛ-23 имеют по 6 колесных пар. Колесные пары расположены по три в двух тележках, на которые опирается кузов электровоза. Наиболее мощные наши электровозы серии Н-8 имеют по 8 осей. Эти электровозы получились настолько длинными, что пришлось разделить их на две секции, опирающиеся каждая на две тележки с двумя колесными парами. На каждой оси электровоза находится по тяговому двигателю постоянного тока, которые через систему зубчатых передач вращают колесные пары и приводят электровозы в движение. Электрический ток, пройдя через пантограф к тяговым двигателям и совершив в них работу, идет затем в рельсы, служащие вторым проводом. Из рельсов ток через отсасывающие линии возвращается на тяговую подстанцию (рис. 9). Приборы управления электровоза расположены в удобных кабинах, находящихся в обоих его концах. Это дает возможность электровозу двигаться в любом нужном направлении – машинист должен лишь перейти из одной кабины в другую. Электровозы Н-8 развивают мощность 5700 л. с. и могут вести грузовой поезд весом около 6 тыс. Т на подъеме 6 тысячных со скоростью 40 км/час. Пассажирский электровоз может развить очень большую скорость. На испытаниях во Франции в 1956 г. была достигнута максимальная скорость поезда с электровозом 331 км/час.

Рис. 8. Электрический ток от электростанции подается на тяговую выпрямительную подстанцию. Отсюда он идет к двигателям электропоезда.

На пригородных электрифицированных линиях пассажиры перевозятся в электросекциях. Каждая из них состоит из трех пассажирских вагонов. Под кузовом среднего вагона на его осях находятся тяговые двигатели. На концах крайних вагонов расположены кабины машиниста. Пригородный электропоезд составляется из 2 или 3 секций. Наши новейшие электросекции, построенные в Риге, могут развивать скорость до 130 км/час.

В последнее время стали применять на электрифицируемых железных дорогах не постоянный, а переменный однофазный ток повышенного напряжения. Это дает возможность строить тяговые подстанции не через 20 – 30, а через 60-70 км, т. е. уменьшить вдвое – втрое их число, а подстанции сделать более простыми и дешевыми. Облегчается и удешевляется и контактная сеть. Преобразование же переменного тока в постоянный производится на самом электровозе. На переменном токе электрифицируется часть Сибирской магистрали, а затем и многие другие железнодорожные линии.

Рис. 9. Магистральный электровоз Н-60.

Наряду с электрической все большее распространение на наших железных дорогах получает тепловозная тяга. Первые тепловозы появились на советских железных дорогах 40 лет тому назад по инициативе В. И. Ленина. Тепловоз – «близкий родственник» электровоза. Электровоз получает энергию по проводам, а тепловоз вырабатывает ее на собственной электростанции, расположенной тут же. Сердце тепловоза – двигатель внутреннего сгорания, дизель. Тепловоз серии ТЭ-1 имеет 1 дизель в 1000 л.с, на двухсекционном тепловозе ТЭ-2 имеется 2 дизеля по 2000 л.с, а на новом тепловозе Коломенского завода – дизель в 3000 л.с. в каждой секции. На одном валу с дизелем находится динамомашина – генератор электрического тока. Вырабатываемый ток поступает в тяговые электродвигатели, находящиеся на осях тепловоза.

Тепловоз сложнее электровоза и стоит дороже, зато он не требует контактной сети и тяговых подстанций. Тепловоз можно использовать везде, где только уложены железнодорожные пути. Дизель – экономичный двигатель, поэтому запаса нефтетоплива на тепловозе хватает на долгий путь. Очень удобен тепловоз на маневрах.

Тепловоз можно было бы сильно удешевить, если бы удалось создать дешевый механический привод от дизеля непосредственно на ведущие колеса, как, например, у автомобиля. Тогда стала бы не нужной очень дорогая электрическая часть тепловоза – генератор и электродвигатели. Эта задача вполне разрешима, но имеющиеся опытные устройства пока еще не показали себя достаточно надежными в работе. Другая интересная задача – заменить дизель газовой турбиной. Газовая турбина требует гораздо меньше места, чем дизель, и локомотив с газовой турбиной – газотурбовоз – можно сделать гораздо более мощным, чем тепловоз таких же размеров. Кроме того, для газовой турбины можно использовать дешевые и грубые виды нефтетоплива – мазуты. Первый советский газотурбовоз уже построен и проходит испытания.

Электровозы и тепловозы – новые локомотивы. С каждым годом они оттесняют старые локомотивы – паровозы. Первые паровозы появились 150 лет тому назад, сейчас они стали невыгодны. Из того количества тепловой энергии, которое заключено, например, в угле, паровоз превращает в механическую энергию только 5%, а остальное теряется, выпускается в воздух с паром, дымом, излучением. Паровая машина паровоза с поршнями и золотниками очень устарела. В промышленности поршневую паровую машину уже давно заменили турбины. А создать хороший локомотив с паровой турбиной не удалось – такие локомотивы получались дорогие, неудобные и малонадежные. Оказалось, что выгоднее всего вовсе отказаться от паровой тяги и заменить ее более прогрессивными видами тяги – электрической и тепловозной.

Рис. 10. Так выглядит современный цельнометаллический пассажирский вагон.

Локомотивы ведут за собой поезда. Пассажирские поезда составляются у нас из 15-16 цельнометаллических вагонов, грузовые поезда – из 40 – 50 и более четырехосных вагонов. Немало у нас еще и двухосных грузовых вагонов. По весу каждый нагруженный четырехосный вагон равен 2,5 – 3 двухосным. Есть у нас и вагоны с 6 и более осями.

Пассажирские вагоны раньше строились с деревянным кузовом. Такой кузов непрочен и, бывало, во время крушения поезда разбивался в щепы. Теперь пассажирские вагоны строятся только с цельнометаллическим кузовом.

Такому вагону не страшно никакое крушение, и ехать в нем безопасно. Основа кузова – прочная стальная рама с укрепленной на ней обрешеткой, состоящей из стоек, продольных балок и потолочных дуг. Обрешетка обшита снаружи стальными листами, а внутри – многослойной фанерой. Наши вагоны очень удобны для пассажиров. Все вагоны дальнего следования имеют спальные места, водяное центральное отопление, электрическое освещение от собственной динамомашины, приводимой в движение от оси вагона (на стоянках – от аккумулятора), вентиляцию (рис. 10). Кузов пассажирского вагона опирается на две двухосные тележки с гибкими рессорами и пружинами для плавности хода. Тележки (рис. 11) могут поворачиваться вокруг вертикального штыря, который входит в отверстие рамы вагона. Это дает возможность вагону проходить по кривым частям пути. Если надо сменить тележки, например, при ремонте вагона или когда вагон переходит на более узкую заграничную колею,- кузов вагона приподнимают на домкратах, выкатывают тележки и заменяют их другими.

Рис.11. На двух таких тележках установлен пассажирский, вагон.

Вагоны сцепляются друг с другом массивной автоматической сцепкой, прикрепленной к раме вагонов и локомотивов. Головка автосцепки имеет два так называемых зуба и зев с замком. При нажатии вагонов друг на друга малый зуб каждой автосцепки входит в зев другой, замки сжимаются и запирают автосцепки. Расцепка производится путем поворота ручки, расположенной на кузове вагона (рис. 12).

Тормозятся вагоны автоматическими тормозами, сжатым воздухом. Под всеми вагонами поезда проходит труба – воздушная магистраль. Между вагонами она соединена гибкими шлангами. В магистраль накачан сжатый воздух из главного резервуара на локомотиве. С воздушной магистралью соединены запасные резервуары сжатого воздуха и тормозные цилиндры, находящиеся под каждым вагоном. Когда машинист на локомотиве поворачивает ручку тормоза (подобные же ручки имеются и в вагонах), сжатый воздух выходит из магистрали наружу. Тогда запасные резервуары под вагонами соединяются с тормозными цилиндрами, сжатый воздух из резервуаров поступает в эти цилиндры и через рычажную передачу прижимает колодки тормозов к колесам. Происходит торможение. В случае разрыва поезда воздух также выйдет из магистрали, и произойдет торможение.

Рис. 12. Автосцепка быстро и надежно скрепляет вагоны.

Грузовые вагоны бывают различных типов в зависимости от рода перевозимых грузов. Для перевозки всяких промышленных изделий, зерна и других грузов, которые надо прикрыть от снега и дождя, используются крытые вагоны. Уголь, руду, лесоматериалы, машины перевозят в открытых вагонах – в полувагонах и на платформах. Для нефти, бензина, керосина требуются цистерны. Мясо, рыба, фрукты перевозятся в вагонах-холодильниках. Есть и специальные вагоны с опрокидывающимся кузовом для разгрузки строительных грузов, вагоны для перевозки длинномерных грузов, цистерны для перевозки молока и другие вагоны (рис. 14).

Теперь грузовые вагоны строят почти исключительно четырехосные. Такой вагон может поднять 60 Т груза – столько, сколько перевезет 15-20 больших грузовых автомобилей. За последние годы стали строить еще более крупные вагоны – шестиосные, поднимающие 95Т груза.

Рис. 13. Так действуют тормоза в вагоне, если поезд надо быстро остановить.

Четырехосные грузовые вагоны, как и пассажирские, установлены на двух двухосных тележках, но более упрощенной конструкции и с менее гибкими рессорами. Автоматическая сцепка и автоматические тормоза также в общем сходны с теми, которые применяются и на пассажирских вагонах.

На железнодорожной линии через каждые 7 – 10 км расположены станции. На крупных узловых станциях имеется много всякого рода сооружений и устройств. Здесь расположено большое количество путей для вагонов. Группы таких путей для приема и отправления грузовых поездов, для сортировки вагонов называются парками. На крупных станциях имеются локомотивные и вагонные депо, мастерские, электростанция, склады топлива, грузовые склады, пассажирские вокзалы. Обычно к крупной станции примыкает много подъездных путей, ведущих к фабрикам и заводам, шахтам и рудникам, элеваторам и складам. Большая часть погрузки и выгрузки грузов происходит не на самих станциях, а непосредственно на подъездных путях.

Рис. 14. Грузовые вагоны: 1 – крытый вагон; 2-вагон для свежей рыбы; 3 – цистерна для молока; 4-вагон для цемента; 5 – большегрузный полувагон; 6 – цистерна для нефтепродуктов; 1 – поезд с холодильной установкой для скоропортящихся грузов.

С этих путей вагоны подаются на станцию, и из них в сортировочном парке составляют поезда. Многие прибывающие на станцию грузовые составы после короткой стоянки отправляются дальше. Но есть немало поездов, которые состоят из вагонов разного назначения. Эти вагоны надо включить в другие составы или направить на выгрузку. Такие поезда после прибытия на станцию подаются на сортировочную горку и распускаются. Пути сортировочной горки проходят через возвышение – «горб», с которого вагоны скатываются под влиянием собственного веса на разветвляющиеся пути сортировочного парка. Локомотив надвигает – толкает сзади – заранее расцепленный состав вагонов на горку. Стрелки переводятся на тот или другой путь в зависимости от того, куда дальше пойдет вагон. Так вагоны, скатывающиеся с горки, группируются на сортировочных путях. Чтобы они не разбились при скатывании, их тормозят вагонными замедлителями, расположенными на горках, а также подкладыванием под колеса вагонов стальных башмаков (рис. 17).

Рис. 15. Маневровый тепловоз на станции.

Помимо крупных станций, обычно расположенных в железнодорожных узлах, где скрещиваются железнодорожные линии разных направлений, имеется много мелких станций, называемых промежуточными, с малым количеством путей.

На однопутных линиях устраиваются разъезды, на которых поезда одного направления ожидают прибытия встречных поездов.

Станции отделяются друг от друга перегонами. На перегоне однопутной линии может одновременно находиться только один поезд, а на перегоне двухпутной линии – два. Поезд можно выпустить со станции на перегон только тогда, когда предыдущий поезд придет на следующую станцию. После этого красный свет на выходном светофоре заменяется зеленым, а там, где нет светофоров, поднимается крыло семафора – путь свободен, поезд можно отправлять. Чтобы пропустить больше поездов по железнодорожной линии и обеспечить безопасность движения, применяют автоматическую блокировку (рис. 19).

Рис. 16. Площадка для контейнеров на станции. В квадрате-контейнер.

При автоматической блокировке перегон между станциями разделяется светофорами на несколько блок участков. Рельсы соседних блок участков изолированы друг от друга прокладками. По рельсам каждого участка пропускается слабый ток. Поезд, вступив на участок, замыкает цепь, в результате чего на светофоре зеленый цвет переключается на красный. После освобождения поездом участка рельсовая цепь размыкается, первый светофор переключается с красного цвета на желтый, а второй – с зеленого на красный. После освобождения поездом второго блок участка желтый цвет на первом светофоре заменяется на зеленый, а красный цвет на втором заменяется на желтый.

Рис. 17. Сортировочная горка. Дежурный по горке (наверху в кружке) переводит стрелки, чтобы направить вагоны на нужный путь. Скатывающиеся с горки вагоны останавливают замедлителем.

Еще более совершенное устройство – автоматическая локомотивная сигнализация, при которой в будке машиниста устанавливается светофорчик, повторяющий показания путевых сигналов. Обычно при этом локомотив оборудуется и автостопом, автоматически останавливающим поезд перед закрытым светофором, если машинист почему-либо не смог сам этого сделать (рис. 20).

На железнодорожном транспорте есть и много других автоматических устройств, помогающих железнодорожникам в их работе.

Все шире применяется диспетчерская централизация, помогающая диспетчеру руководить движением поездов на целом участке длиной 200-250 км. Перед диспетчером – световое табло, на которое нанесены схемы всех перегонов и станций участка. Диспетчер видит на этом табло, где находятся поезда, следующие по участку, как лучше использовать свободные пути на станциях, свободные перегоны, чтобы быстрее пропустить поезда по участку. Передвигая рукоятку на табло и нажимая кнопку, диспетчер переводит стрелки на станциях, открывает сигналы отправления поезда, принимает и отправляет поезда. Подобные же табло с нанесением путей применяются и для управления стрелками и сигналами на станциях. Для того чтобы пропустить поезд через станцию, достаточно нажать две кнопки в начале и конце маршрута – и все стрелки, входящие в маршрут, автоматически переводятся.

На станциях начинают применять телевидение, счетно-решающие устройства для управления движением поездов (автомашинисты) и замедлителями на сортировочных горках. Новая, совершенная техника открывает широкие перспективы дальнейшего развития наших железных дорог.

Рис. 18. Радио дает возможность диспетчеру связываться со всеми станциями и машинистами локомотивов.

Железная дорога работает непрерывно, круглые сутки. Днем и ночью идут поезда, отправляются и прибывают пассажиры, нагружаются и выгружаются вагоны. Эта непрерывная и разнообразная деятельность требует слаженности труда многих и многих работников железных дорог – машинистов электровозов и тепловозов, кондукторов грузовых и пассажирских поездов, составителей поездов п диспетчеров, стрелочников и сигналистов, путевых обходчиков и ремонтных рабочих. Чтобы работа всех их была слаженной, нужна точность и дисциплина, своевременное выполнение всех обязанностей каждым работником, твердое соблюдение правил и приказов.

Движение поездов на железных дорогах совершается по графику и расписанию. График движения поездов определяет порядок работы всех отраслей железнодорожного хозяйства. С графиком движения поездов согласован график оборота локомотивов. От графика движения поездов зависит и работа станций по погрузке, выгрузке, формированию и расформированию поездов. В «окна» графика движения между двумя поездами рабочие ремонтируют путь, меняют рельсы и шпалы. С графиком движения поездов связана и работа вагонников и всех других железнодорожников.

Рис. 19. Схема автоблокировки.

График движения поездов по одной дороге не может составляться оторванно от графика движения поездов по другой дороге, – они должны быть согласованы, так как поезда переходят с дороги на дорогу, обращаются по всей железнодорожной сети.

Если мы посмотрим на график движения поездов по какому-нибудь участку железной дороги, то увидим, что это большой лист бумаги, на котором нанесена сетка горизонтальных и вертикальных линий. Горизонтальные линии обозначают станции, а вертикальные – часы суток (жирные) и десятиминутки (тонкие). Движение поездов обозначается в виде наклонных линий. Линии, проведенные наискось сверху вниз и вправо, показывают движение поездов от станций, указанных вверху графика, до станций, указанных внизу. Линии, проведенные наискось снизу вверх и вправо, показывают движение поездов в обратном направлении. Чем круче наклон линий, тем выше скорость движения.

Рис. 20. Огонь светофора, расположенного на, пути, повторяется на светофирчике в кабине машиниста. И если машинист при красном свете почему-либо не затормозит, в действие вступит автостоп.

Когда график движения составлен, выписывается время отправления и прибытия составов ко всем станциям, на которых поезд имеет стоянки, и составляется расписание движения.

За выполнением графика движения поездов следят диспетчеры. Они имеют телефонную связь со всеми станциями своего участка по селектору, с помощью которого диспетчер может непосредственно связаться с любой станцией и депо своего участка. Диспетчеру сообщают о времени прохождения поездов через станции. На основе этих сведений ведут график исполненного движения, нанося на сетку графика линии, изображающие движение фактически проследовавших поездов.

Диспетчер – не просто регистратор, он командир движения. Видя по графику исполненного движения, где находятся и как продвигаются поезда по его участку, диспетчер дает по телефону станциям приказ пропустить поезд быстрее, чтобы нагнать его опоздание, если оно произошло; какому поезду, быть может, уступить место следующему за ним; как лучше использовать пути на станциях. И все это для того, чтобы выполнялось расписание, чтобы все отклонения от него были бы наименьшими, чтобы график движения в целом выполнялся бы как можно точнее.

Сведения о продвижении поездов передаются из диспетчерской в управление дороги, а оттуда – в Министерство путей сообщения. Таким образом, всегда можно следить за движением поездов на каждом участке, каждой дороге и на всей сети в целом.

Железнодорожный транспорт должен работать точно, как хорошие часы. Нужно, чтобы пассажир мог точно рассчитать время своего отъезда и приезда, чтобы на любом заводе, фабрике, шахте, элеваторе могли знать заранее, когда будут отправлены их грузы и когда они прибудут на место.

А это требует величайшей слаженности в работе всех служб железнодорожного транспорта, всех отраслей его большого и сложного хозяйства. На сети железных дорог трудится больше Двух миллионов человек, а если считать вместе с железнодорожниками промышленных предприятий – больше трех миллионов работников. От всей этой армии железнодорожников требуется величайшая организованность и дисциплина в работе. Для того чтобы поезда ходили точно по графику и расписанию, нужно заботливо содержать в исправности локомотивы и вагоны, путь и связь, нужно вовремя и тщательно их ремонтировать, нужно соблюдать правила технической эксплуатации, приказы и инструкции. Вот почему так важно, чтобы железнодорожники были дисциплинированны и пунктуальны, хорошо знали порученное им дело, любили его и постоянно стремились улучшать свою работу.

Добиваться наибольшей точности и четкости работы железных дорог – долг каждого железнодорожника перед страной, перед всеми советскими людьми.

По материалам книги "Детская энциклопедия"