Научно-технические результаты разработки высокоскоростного электропоезда для железнодорожной магистрали Москва – Санкт-Петербург

Введение. Рассмотрены основные научно-технические проблемы при создании высокоскоростного электропоезда ЭВС360 для российских высокоскоростных железнодорожных магистралей и пути их решения. Приведены особенности технических решений, примененных в тяговом электрооборудовании и конструкции электропоезда. Обоснованы его ключевые технические и эксплуатационные характеристики.

Материалы и методы. При разработке высокоскоростного электропоезда и определении его параметров и характеристик были использованы методы математического моделирования. Движение по участку в режимах тяги и торможения было смоделировано с применением теории тяговых расчетов, расчет производится методом прямого интегрирования уравнений движения по времени. Аэродинамические расчеты проводились с использованием моделей турбулентности с вихревой вязкостью. Подтверждение соответствия параметров элементов электрооборудования нормативным требованиям выполнялось посредством механических, ресурсных электрических, тепловых и других видов испытаний.

Результаты. Основными результатами реализации ОАО «РЖД» и АО «ИЦ ЖТ» научно-технического проекта по созданию высокоскоростного электропоезда являются: математические модели, оптимизированные технические решения, конструкторская документация на электропоезд и его составные части, опытные образцы изделий, а также нормативная, технологическая и эксплуатационная документация.

Обсуждение и заключение. К настоящему времени выполнен значительный объем проектных, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию высокоскоростного электропоезда для российских высокоскоростных магистралей. Изготовлены опытные образцы основных элементов тягового электрооборудования, выполняются необходимые испытания. Для подтверждения соответствия требованиям и верификации расчетных эксплуатационных показателей высокоскоростного электропоезда запланированы испытания на опытном полигоне Алабушево – Новая Тверь строящейся высокоскоростной магистрали ВСМ-1 Москва – Санкт-Петербург.

1. Кобзев С. А. О реализации проекта строительства ВСЖМ‑1 Москва – Санкт-Петербург // Железнодорожный транспорт. 2021. № 2. С. 5–9. EDN: https://elibrary.ru/vmfydx.

2. Косарев А. Б., Назаров О. Н. Научная поддержка развития высокоскоростного движения // Железнодорожный транспорт. 2008. № 4. С. 23–26. EDN: https://elibrary.ru/ilhkpx.

3. Киселев И. П., Назаров О. Н. Развитие высокоскоростного подвижного состава // Железнодорожный транспорт. 2019. № 7. С. 65–77. EDN: https://elibrary.ru/xblncr.

4. Kiselev I. P., Bushuev N. S., Shulman D. O. High-Speed Railways in the BRICS Countries. BRICS Transport. 2023;2(4):1–13. https://doi.org/10.46684/2023.4.6. EDN: https://elibrary.ru/wcpcng.

5. Назаров О. Н. Оптимальные решения для ВСМ‑2 Москва – Екатеринбург: выбор основных параметров высокоскоростного электропоезда // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2015. № 6. С. 16–22. EDN: https://elibrary.ru/uygzpj.

6. Andreev V. E. Engineering of an electric train for the f irst phase of the high-speed railway network in Russia. BRICS Transport. 2025;4(3):1–7. https://doi.org/10.46684/2025.3.02. EDN: https://elibrary.ru/buyfaz.

7. Mezher S. B., Connolly D. P., Woodward P. K., Laghrouche O., Pombo J., Costa P. A. Railway critical velocity — Analytical prediction and analysis. Transportation Geotechnics. 2016;6:84–96. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2015.09.002.

8. Choi Y.-S., Shin B.-S. Critical speed of high-speed trains considering wheel-rail contact. Journal of Mechanical Science and Technology. 2015;29:4593–4600. https://doi.org/10.1007/s12206-015-1004-2.

9. Sun J., Chi M., Jiao W., Jiang Y., Li G., Shi J. Z. Modal parametersbased hunting stability analysis of high-speed railway vehicles considering full range of equivalent conicity. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. 2022;236(3):422–439. https://doi.org/10.1177/14644193221103211.

10. Watson I., Ali A., Bayyati A. Energy ef f iciency of high-speed railways. Advances in Environmental and Engineering Research. 2022;3(4):055. https://doi.org/10.21926/aeer.2204055.

11. Смирнов В. Н., Дьяченко Л. К. Учет резонансных явлений при проектировании мостов на ВСМ // Путь и путевое хозяйство. 2021. № 6. С. 30–33. EDN: https://elibrary.ru/rahnwh.

12. Zhai W., Wang S., Zhang N., Gao M., Xia H., Cai C., Zhao C. High-speed train–track–bridge dynamic interactions — Part II: experimental validation and engineering application. International Journal of Rail Transportation. 2013;1(1–2):25–41. https://doi.org/10.1080/23248378.2013.791497.

13. Чурков Н. А. Аэродинамика железнодорожного поезда: принципы конструирования подвижного состава, минимизирующие воздействия воздушной среды на железнодорожный поезд. М.: Желдориздат, 2006. 331 с. EDN: https://elibrary.ru/qnunqv.

14. Кравец В. В., Кравец Е. В. Аэродинамика частично перекрытого межвагонного пространства скоростного поезда // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна. 2005. № 8. С.61–69. EDN: https://elibrary.ru/vvifdb.

15. Raghunathan R. S., Kim H.-D., Setoguchi T. Aerodynamics of high-speed railway train. Progress in Aerospace Sciences. 2002;38(6–7): 469–514. http://doi.org/10.1016/S0376-0421(02)00029-5.

16. Kim S.-W., Kwon H.-B., Kim Y.-G., Park T.-W. Calculation of resistance to motion of a high-speed train using acceleration measurements in irregular coasting conditions. Proceedings of The Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. 2006;220(4):449–459. http://doi.org/10.1243/0954409JRRT74.