Публикации - Машиностроение

Непосильная нагрузка: кто тормозит вагоны будущего

Доля железной дороги в общероссийском грузообороте превышает 80%, причем для многих грузов этот вид транспорта является единственным доступным способом перевозок. Перед отечественными производителями подвижного состава сейчас стоят три основные задачи: увеличение грузоподъемности вагонов, повышение надежности при их эксплуатации, увеличение межремонтных пробегов и срока службы.

Старослужащие

С 2000 по 2004 год объем перевозок по железной дороге увеличился на 16,5%. Рост был обеспечен главным образом за счет экспортных поставок, благоприятной конъюнктуры мировых рынков нефти, угля, удобрений, металлов и леса, которые являются основными статьями российского экспорта.

Требования, предъявляемые грузоотправителями к перевозчикам, в основном заключаются в повышении скорости продвижения грузов по сети, предоставлении гарантии сохранности груза от порчи во время движения, увеличении грузоподъемности вагона. Еще одно требование – достаточное количество подвижного состава, особенно с учетом сезонных увеличений объемов перевозок. В наибольшей степени это требование касается полувагонов, одного из самых распространенных видов подвижного состава. Полувагоны активно используются для перевозки продукции горнодобывающей промышленности, а сезонный фактор особенно ярко выражен в перевозках энергетических углей.

По состоянию на конец 2005 года инвентарный парк ОАО РЖД насчитывал 628,4 тыс. вагонов, из них 255,4 тыс. полувагоны. Из общего количества инвентарного парка 18,7% вагонов эксплуатируются с истекшим сроком службы. Средний возраст грузовых вагонов составляет 20,9 года. По возрастному показателю вагонного парка наиболее неблагоприятно положение дел с полувагонами, средний возраст которых достиг 19 лет при установленном нормативе 22 года. Также эти вагоны не соответствуют запросам современного уровня грузоперевозок, поскольку они отличаются низкой степенью надежности, недостаточной производительностью, короткими гарантийными плечами (невелик пробег между плановыми видами ремонта и отцепочными ремонтами, в частности), высокой стоимостью эксплуатации (расходы на ремонт вагона существующей конструкции за весь жизненный цикл превышают рыночную стоимость вагона новой конструкции такого же типа), несоответствием технических характеристик вагона требованиям клиентов по сохранности грузов, технологическим задачам трудоемкости погрузки-выгрузки груза. Похожая ситуация сложилась и по другим видам вагонов: платформы отслужили 76% от нормативного срока службы, цистерны – 72%, а крытые вагоны – 70%.

Тенденция старения вагонного парка ОАО РЖД может привести к тому, что к 2010 году по причине истечения срока службы должно быть исключено более 67% парка полувагонов. В течение последних пяти лет численность парка грузовых вагонов ОАО РЖД постоянно сокращается. Начисление амортизации по значительной части грузовых вагонов завершается в 2009 году, что приведет к серьезной нехватке наиболее востребованных типов вагонов.

В то же время частный подвижной состав имеет лучшие показатели возрастной структуры. Средний возраст вагонов грузового парка, находящихся в собственности частных компаний, составляет 14 лет. Это уменьшает эксплуатационные расходы собственников и повышает эффективность их работы и конкурентоспособность по сравнению с ОАО РЖД. При этом парк вагонов, находящихся в собственности частных компаний, имеет такое же технологическое отставание от мирового уровня, как и вагоны ОАО РЖД. В России используются морально устаревшие вагоны, оснащенные устройствами, разработанными в 30-40-х годах XX века.

Легче, крупнее, прочнее

Современный подвижной состав, эксплуатирующийся на сети дорог России, имеет ограниченно допустимую разрешенную массу в груженом состоянии порядка 90 т, что связано с особенностями использования инфраструктуры. Для более тяжелых вагонов приходится прокладывать новые или модифицировать старые пути, что, разумеется, ведет к дополнительным затратам, а в некоторых случаях подобное усовершенствование инфраструктуры просто невозможно. Развитие грузоперевозок сдерживается не только вместимостью вагонов, но и пропускной способностью дорог – на некоторых участках добавление пар поездов в течение суток просто невозможно.

Новый грузовой подвижной состав должен быть более чем на 20% эффективнее существующего. Во всем мире к грузовым вагонам предъявляется главное требование – надежность. При этом особенно важно в условиях реформирования отрасли – уменьшение количества отцепочных ремонтов, что увеличивает рентабельность использования подвижного состава. За рубежом количество отцепок вагонов в пути следования по ремонту в 20 раз ниже, чем в России. Кроме увеличения грузоподъемности, существуют и другие технологические требования к вагонам нового поколения. Тележка должна иметь межремонтный пробег не менее 1 млн км, при котором будут полностью исключены изломы боковых рам; автосцепные устройства – отличаться повышенным уровнем надежности в механизме сцепления, исключающего разрыв поезда, с мощными поглощающими (амортизирующими удары) аппаратами. Вагоны необходимо снабдить более эффективными и технологически совершенными тормозными системами, не создающими дефекты на поверхности катания колес. Конструкция кузова должна быть легче и прочнее, а при погрузочно-разгрузочных работах груз должен меньше повреждаться.

Сегодня промышленные предприятия и проектные институты возобновили работы по применению алюминиевых сплавов в вагоностроении. Существуют проектные наработки использования сплавов, у которых показатели жесткости в несколько раз выше, чем у применяемых сейчас материалов. Сплавы с использованием алюминия позволяют увеличить грузоподъемность вагона на несколько тонн благодаря уменьшению массы самого вагона.

Еще одна перспективная разработка – применение высокопрочных сталей, что также позволит снизить массу вагона, так как новые марки стали прочнее применяемых почти в три раза. Первый успешный опыт применения высокопрочных сталей получен при модернизации платформ для перевозки лесоматериалов.

Одна из основных задач при создании грузовых вагонов нового поколения – разработка ходовой части (тележки) с нагрузкой на ось до 25 т и увеличение ее долговечности. В решении этой проблемы участвуют ведущие научно-исследовательские бюро, институты и предприятия отрасли – ФГУП "ПО 'Уралвагонзавод'", ВНИИЖТ, ВНИКТИ, НВЦ "Вагоны". Уже разработаны и испытаны в 2000-2003 годах тележки с улучшенным рессорным подвешиванием, усиленным литьем, технологическими элементами, улучшающими ходовые характеристики и параметры вписывания в кривые при движении поезда. Владельцам грузовых вагонов невыгодно иметь несколько вариантов тележек, так как это вносит трудности в ремонт и обслуживание. Основой для разработок грузовых вагонов нового поколения является принцип модульной компоновки с рациональной унификацией базовых узлов и систем. Вагоны нового поколения с нагрузкой на ось 25 т в зависимости от назначения будут отличаться только кузовами, остальные базовые узлы и системы – унифицированные. Конструкция кузовов вагонов должна предотвращать просыпку сыпучих грузов на путь.

Использование унифицированных базовых модулей позволит снизить стоимость производства вагонов, а также сократить эксплуатационные затраты на ремонт и техническое обслуживание. Наличие унифицированных деталей позволит создать в различных регионах России сервисные центры для ремонта вагонов разного вида, но построенных на общей базе. К общим деталям относятся прежде всего кассетные роликовые подшипники, автосцепки, поглощающие аппараты и т. д.

В вагонах нового поколения планируется поменять не только исходные материалы, но и саму технологическую конструкцию подвижного состава. В действующих моделях грузовых вагонов место под несущей балкой кузова занято тормозным оборудованием, которое хотя и не утяжеляет, но занимает много места, которое можно было бы использовать для увеличения объема кузова вагона и, как следствие, его грузоподъемности.

Внедрение новых инженерных решений позволит увеличить нагрузку на ось вагона до 25 т, при этом общий прирост грузоподъемности вагона составит 6 т. А при использовании алюминиевых сплавов в изготовлении кузова вагона грузоподъемность увеличится до 10-11 т.

Завод и ныне там

Несмотря на очевидную потребность рынка в новом подвижном составе, заводам невыгодно массово переходить на производство новых, технологически совершенных грузовых вагонов. Как ни парадоксально, крупные предприятия грузового вагоностроения – ФГУП "ПО 'Уралвагонзавод'", ОАО "Алтайвагон", ОАО "Рузхиммаш", ОАО "Трансмаш", ЗАО "Трансмашхолдинг", в которое входят крупные машиностроительные предприятия отрасли как в России, так и за рубежом (завод Fahrzeugtechnik Dessau AG в Германии) – не готовы к резкой смене технологии из-за отсутствия надлежащего спроса на новую продукцию. Большинству потребителей невыгодно вкладывать средства в новый, усовершенствованный вагон, ведь он дороже. Требуется произвести довольно сложные эксплуатационные расчеты исходя из жизненного цикла вагона, чтобы сделать выводы о рентабельности его внедрения и использования. На данный момент без проведения эксплуатационных испытаний, демонстрирующих преимущества технологически новых вагонов, нельзя с уверенностью сказать, насколько новый подвижной состав окажется дешевле в эксплуатации. Кроме того, у российских вагоностроительных предприятий есть конкуренты – украинские заводы "Азовмаш", "Днепрвагонмаш", Крюковский вагоностроительный завод, которые из-за более низкой себестоимости производства грузовых вагонов предлагают их на российском рынке по демпинговым ценам.

Благоприятного инвестиционного климата заводы ждут от государства. Экономическим стимулом для создания нового вагона и продвижения его на российском рынке могло бы стать изменение тарифной политики, которая предусматривала бы снижение тарифа при использовании современного подвижного состава. Ведь новые модели вагонов оказывают меньшее воздействие на путь, вследствие чего расходы на содержание инфраструктуры снижаются. Кроме того, снижается общее сопротивление движению, и, соответственно, уменьшаются расходы тяговой составляющей.

Отсутствие инвестиций в модернизацию производства – основная проблема вагоностроительных заводов. В данный момент они не могут себе позволить финансирование производства без гарантий востребованности продукции. Получается замкнутый круг: у заказчиков нет денег на современную продукцию, у заводов – собственных средств на создание этой продукции. Одним из вариантов решения этой проблемы могли бы стать преференции в использовании инфраструктуры тем операторам, которые закупают новый подвижной состав, и, с другой стороны, стимулирование НИОКР с государственных позиций.

Виктор Литвинов,

эксперт-аналитик отдела исследований железнодорожного транспорта ИПЕМ

Газета "КоммерсантЪ" - Business Guide Железнодорожный транспорт

12 сентября 2006 года