Локомотив с ядерной энергетической установкой

Атомовоз или атомный локомотив или локомотив с ядерной энергетической установкой — автономный локомотив, приводимый в движение за счет использования атомной энергии.

Основные сведения

Проектировался в качестве тяговой единицы для БЖРК. Применение таких локомотивов вместо обычных тепловозов давало бы комплексу практически неограниченную автономность. Доводом против служило соображение о высокой экологической опасности транспортного средства с ЯЭУ и возможных тяжёлых последствиях в случае крушения или другой аварии.

В 1983 году начались разработки подобного локомотива силами сразу нескольких предприятий (Всероссийский научно-исследовательский тепловозный институт, Коломенский тепловозостроительный завод и др.). К 1985 году был разработан конструктивный вариант атомовоза с реактором на быстрых нейтронах БОР-60 (тепловая мощность 60 МВт, электрическая мощность 10 МВт). Локомотив включал в себя три секции. Средняя — с четырёхосными тележками, несущая ядерный реактор, крайние же представляли собой модернизированные экипажные части тепловоза 2ТЭ116, в них размещались вспомогательные дизели и турбогенераторы. Масса реактора с биологической защитой составляла 140 т. Для средней секции могли бы применяться тележки тепловоза ТЭМ7, нагрузка на ось в таком случае составляла бы 225 кН. Каркас кузова состоит из 2-х продольных балок коробчатого сечения, соединённых шкворневыми балками и межрамными креплениями.

Ни один атомовоз не был построен, а разработки прекратились в 1985 году. Перспективы атомовоза пока туманны. Его целесообразно использовать на магистралях с длинными тяговыми плечами и редкими населёнными пунктами. Также имеется ряд технических трудностей, требующих решения.

История проектирования

В 1950—1960 годах прошлого века во многих странах велись секретные разработки транспорта, работающего на ядерном реакторе. Учёные старались создать атомные подводные лодки, ледоколы, которые существуют и по сей день, самолёты, автомобили и даже дирижабли. Также ученые мечтали создать гигантские поезда с атомным локомотивом.

В отличии от программы создания ядерных бомбардировщиков — а СССР и США даже испытывали в воздухе специально сконструированные ядерные реакторы, — история проектирования атомных мегапоездов не зашла так далеко. Не были построены ни экспериментальные образцы локомотивов, ни соответствующие замыслу пути. Все остановилось на уровне эскизных проектов. При этом, в отличии от глубоко засекреченных работ по созданию самолета на атомной тяге, идея тепловоза, питающегося от реактора, пропагандировалась в газетах, книгах и научно-популярных журналах. В газете «Гудок» — печатном органе Министерства путей сообщения СССР — в 1956 году писали:

В условиях Севера, Дальнего востока и пустынь Центральной Азии не всегда целесообразно электрифицировать вновь строящиеся железнодорожные линии. В этих условиях лучше применять атомные локомотивы, которые могли бы работать автономно, без подвоза больших количеств топлива или других материалов… Конечно атомный локомотив будет значительно тяжелее паровоза той же мощности. Но если такой локомотив направить на отдаленную магистраль, например в Арктику, то он будет работать там с перерывами в течение всего зимнего сезона без дополнительного снабжения. Его легко будет превратить в подвижную электростанцию. Кроме того, он сможет снабжать энергией бани, прачечные, парники для выращивания овощей.

Но это не было пределом мечтаний тех, кто верил в светлое будущее железнодорожного атома. Куда более масштабно выглядела идея мегапоездов. Они должны были состоять из могучего атомного локомотива и гигантских вагонов, поставленных на сверхширокую колею, которая в 2,5 — 3 раза превышала бы по ширине принятый в России стандарт — 1520 мм. При этом грузовместимость товарных вагонов этого класса могла быть сравнима с аналогичным показателем речного судна, а двухэтажные пассажирские вагоны предложили бы путникам небывалый простор и комфорт.

Проблема защиты

Собственно, ничто не мешает использовать энергию распада атомного ядра в транспортной индустрии, и более того, она активно используется. Примерно 75 % электроэнергии во Франции вырабатывается на АЭС, так что знаменитые высокоскоростные поезда TGV, питающиеся электричеством из контактной сети, можно назвать «атомными поездами». Но можно или нужно возить всю электростанцию с собой? Единственный довод за — это возможность долговременной эксплуатации без дозаправки там, где нет топлива и подходящей инфраструктуры. Однако от атомных локомотивов многим причинам пришлось отказаться. Одна из них — биологическая защита.

Ядерный реактор локомотива пришлось бы изолировать толстым слоем бетона или свинца, причем со всех сторон. Ограничиться стенкой между реактором и кабиной машинистов нельзя — ведь в таком случае смертоносное излучение будет поражать все, что находится по сторонам от колеи, под мостами и на проходящих над путями эстакадах. Общий вес такой защиты составил бы сотни тонн, к тому же она занимала бы значительный объем. Если же учесть, что ядерные реакторы 1950-х годов сами по себе отличались большими габаритами, то размеры и вес атомного локомотива оказались бы просто титаническими. Возможно, именно по этой причине проектировщики сразу стали задумываться о том, что стандартную колею придется заменить сверхшироким путем. Но достаточно ли для этого просто раздвинуть пути?

Зачем развинчивать рельсы

В прошлом всерьез обсуждался вопрос о замене стандартных путей сверхширокой колеёй. Авторы идеи предлагали на двухпутных железных дорогах снимать по два внутренних рельса. Оставшиеся внешние рельсы образовали бы собой колею шириной около шести метров. Изначально в нашей стране строились железные дороги с наибольшими габаритными возможностями. Если в Западной Европе максимально допустимая нагрузка на метр пути равна 6 т, в США на большей части магистралей — 8,5-9 т, то в России это значение может достигать 12 т.

Под вагоны увеличенных габаритов спроектированы и путевые сооружения (мосты, тоннели, инфраструктура контактной сети. Также существует определенный запас для негабаритных грузов. Но все это не рассчитано на гигантские вагоны и локомотивы, которые могли бы ездить по шестиметровой колее. Достаточно оценить возможный объем и вес такого вагона, и станет понятно, что при полной загрузке (даже при наличии восьми осей) нагрузка на метр пути составит десятки тонн. Очевидно, что для атомного мегапоезда пришлось бы не просто накладывать более широкую колею, а заново просчитывать и создавать всю инфраструктуру. В итоге по техническим и экономическим соображениям идея создания одной широкой колеи из двух стандартных была отклонена.

См. также