Анализ использования тормозных систем на высокоскоростном подвижном составе

Рассмотрены перспективные направления развития тормозных устройств для высокоскоростных поездов с применением вихретокового торможения. Актуальность исследования обусловлена ростом скоростей железнодорожного транспорта и необходимостью повышения безопасности, энергоэффективности и надежности тормозных систем. Вихретоковое торможение, основанное на использовании электромагнитной индукции, — перспективная альтернатива традиционным фрикционным и реостатным системам, поскольку позволяет снизить износ механических компонентов и улучшить плавность торможения.

Методы исследования основаны на литературном обзоре современных экспериментальных исследований применения различных видов тормозных систем высокоскоростного транспорта. Особое внимание уделено комбинированным системам, сочетающим вихретоковое торможение с другими технологиями.

Результаты работы демонстрируют необходимость модернизации существующих тормозных систем в соответствии с современными требованиями к безопасности и энергосбережению. Определены ключевые направления развития, включая оптимизацию конструкции индукционных тормозов, интеграцию систем рекуперации энергии и применение новых материалов для повышения эффективности.

Практическая значимость исследования заключается в предложении конкретных решений для внедрения вихретоковых тормозов на высокоскоростном подвижном составе. Реализация этих разработок позволит повысить надежность подвижного состава, снизить эксплуатационные затраты и обеспечить соответствие международным стандартам безопасности. Результаты могут быть использованы при проектировании новых моделей железнодорожного транспорта.

1. Валинский О.С., Марикин А.Н., Калинин Н.П. Повышение энергоэффективности электрического торможения на скоростных линиях постоянного тока // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2024. Т. 21. №. 4. С. 767–774. DOI: 10.20295/1815-588X-2024-04-767-774. EDN QMQPZU.

2. Белан Д.Ю., Андреев К.Ю. Сравнительный анализ основных показателей эффективности дисковых и колодочных тормозов подвижного состава // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности. 2022. С. 102. EDN XUQKMN.

3. Канонин Ю.Н. Проблемы безопасности при эксплуатации высокоавтоматизированных транспортных средств // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2024. Т. 21. Вып. 1. С. 76–84. DOI: 10.20295/1815-588X-2024-01-76-84. EDN ITCNAG.

4. Осипов Д.В. Методика уточненного расчета давления в тормозных цилиндрах поезда с учетом влияния утечек сжатого воздуха, распределенных по длине тормозной магистрали // Бюллетень результатов научных исследований. 2024. Вып. 2. С. 51–63. DOI: 10.20295/2223-9987-2024-02-51-63.

5. Воробьев А.А., Жуков Д.А., Лукьяненко К.Л., Кулик В.И., Нилов А.С. Применение композиционных материалов в тормозных системах высокоэнергетичных составов железнодорожного транспорта // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16. Вып. 3. С. 391–400. DOI: 10.20295/1815-588Х-2019-3-391-400. EDN DPESVB.

6. Кривошея Ю.В. Влияние коэффициента взаимного перекрытия на интенсивность изнашивания тормозных накладок дискового тормоза // Бюллетень результатов научных исследований. 2020. Вып. 3. С. 16–25. DOI: 10.20295/2223-9987-20203-16-25. EDN OQPBVJ.

7. Linear Magnetic Brakes [Electronic resource] // H2WTechnologies. Mode of access: https://www.h2wtech.com/page/linearmagnetic-brakes.

8. Перевертов В.П., Юрков Н.К., Андрончев И.К., Новикова В.Н., Кузин Н.А. Особенности повышения безопасности движения и надежности применения газотурбинных поездов в высокоскоростных железнодорожных магистралях // Надежность и качество сложных систем. 2025. № 2. С. 136–144. DOI: 10.21685/2307-4205-2025-2-14.

9. Буйносов А.П., Наговицын В.С., Федоров Е.В. Отечественный опыт применения магниторельсового тормоза на железнодорожном подвижном составе // Научно-технический вестник Поволжья. 2024. №. 9. С. 23–25. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_72654954_93784158.pdf/. EDN CXRJIG.

10. Meier-Credner W.-D. Линей ный вихретоковый тормоз поезда ICE3. Железные дороги мира. 2003. № 1. С. 34-50.

11. Иноземцев В.Е., Евсеев Д.Г., Куликов М.Ю., Барышников А.В. Концепция альтернативной тормозной системы для подвижного состава // Транспортное машиностроение. 2022. № 10. С. 42–48. DOI: 10.30987/2782-5957-2022-10-42-48. EDN UFKWXM.

12. Gouider M. et al. Mass spectrometry during C/C composite friction: carbon oxidation associated with high friction coefficient and high wear rate // Wear. 2004. Т. 256. № 11-12. С. 1082–1087. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(03)00534-9.

13. Обухов М.Ю., Калинин Н.П. Повышение энергоэффективности электропоезда за счет установки накопителей электрической энергии // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2020. Т. 17. Вып. 4. С. 449–464. DOI: 10.20295/1815-588X-2020-4-449-464. EDN NRBBNN.

14. Колпахчьян П.Г., Андреев В.Е. Совершенствование системы защиты от юза пассажирского электровоза // Бюллетень результатов научных исследований. 2024. Вып. 2. С. 100–113. DOI: 10.20295/2223-9987-2024-02-100-113.

15. Мошков А.А., Сипягин Е.С. Разработка дискового тормоза для отечественного скоростного железнодорожного транспорта // Транспорт Российской Федерации. 2013. № 6. С. 62–65. EDN RSRSEZ. https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-diskovogo-tormoza-dlya-otechestvennogoskorostnogo-zheleznodorozhnogo-transporta/viewer.