Техника - молодёжи 1969-02, страница 40

ДЛЯ АСОВ СТАЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

Н. СИДОРОВ, профессор, М. ЗЛАТКОВСКИЙ, инженер

ИНФОРМАЦИЯ-ЧЕЛОВЕК-МАШИ НА

олтора века существуют в нашей стране железные дороги. За этот короткий срок они изменились неузнаваемо. И пожалуй, единственным «элементом» транспортной системы, сохранившимся без конструктивных изменений, остался машинист — водитель локомотива, главное действующее лицо на транспорте.

На современном локомотиве многое сделано для облегчения работы машиниста: управление почти не требует физических усилий, сигналы с пути передаются прямо в кабину, автостоп останавливает поезд в случае аварийной ситуации, конструкторы позаботились о поддержании в кабине микроклимата. Однако труд машиниста остается очень напряженным и ответственным. Основная причина этого — скорость. 100—120 км в час — такие цифры уже никого не удивят. В ближайшем будущем железнодорожному транспорту предстоит осваивать 200-километровый рубеж. При такой скорости состав пролетает в секунду 55 м!

Практическое обучение и проверка машинистов проходят только в условиях поездки. А при всяком обучении возможны ошибки. Но ошибка, допущенная по отношению к 1000-тонной махине, несущейся с внушительной скоростью, может обойтись слишком дорого...

Взгляните на рисунок. Машинист со всеми удобствами расположился в кабине локомотива. Перед ним — привычные приборы управления и контроля. За лобовым стеклом знакомый пейзаж — убегающие вдаль рельсы. Однако кабина за все время скоростного рейса ни на миллиметр не сдвинется со своего фундамента. Это кинотренажер — опытная установка, построенная в Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта.

...На локомотивном светофоре вспыхивает зеленый огонь — можно- отправляться. Машинист нажимает педаль, и в кабине раздается протяжный свисток. Поворотом рукоятки контроллера посылаются электрические сигналы в релейный блок. Тот, в свою очередь, переключает цепи электронного аналогового вычислительного устройства, которое ведет непрерывный расчет скорости. Напряжение постоянного тока, пропорциональное скорости поезда, пройдя усилитель, питает мотор кинопроектора. И следовательно, кинопленка движется пропорционально Скорости учебного «поезда». Поскольку фильм заснят с идущего локомотива, может быть получено полное соответствие между движением на экране и расчетами машины.

В локомотивах используются пневматические тормоза, управляемые краном. В кинотренажере такой кран внешне не отличается от настоящего, но вместо воздушных потоков он переключает электрические цепи на входе вычислительного устройства. Поэтому замедление поезда, как и в действительности, определяется временем, в течение которого рукоятка крана находится в том или ином положении.

Установка оперирует не только зрительными впечатлениями, но и воздействует на осязание. Под сиденьем машиниста установлен виброкомплект — электродвигатель, редуктор и кулачковый механизм. Частота вибраций зависит от скорости движения. Четыре пневматических цилиндра наклоняют кресло, имитируя прохождения поездом кривых участков пути, а также воспроизводят эффект толчка, возникающего при резком торможении.

«Мозг» установки — электронная модель поезда, выполненная с помощью аналогового вычислительного устройства. В нем все физические величины изображаются

электрическими напряжениями в соответствии с масштабами. Типовые блоки устройства производят над этими напряжениями элементарные математические операции.

На движущийся поезд действует несколько сил, равнодействующая которых получается посредством их алгебраического сложения в сумматоре. Если интегрировать эту величину по времени с учетом веса поезда, получим его скорость. Но именно от нее зависит большинство сил, действующих на поезд. Поэтому сигнал скорости подается на входы соответствующих решающих блоков.

В блок тяговых характеристик заложено около 20 реальных зависимостей силы тяги локомотива от скорости. Переключение с одной характеристики на другую выполняет автоматизированное релейное устройство, управляемое машинистом. Благодаря этому воспроизводится характерная пилообразная пусковая характеристика.

Тормозная система поезда моделируется конденсатором, причем повышение давления воздуха соответствует его зарядке, а понижение — разрядке. Блок тормозных характеристик в зависимости от давления воздуха и скорости поезда вычисляет величину тормозной силы.

Дополнительные силы, действующие на поезд, возникают при движении на уклонах и по кривым участкам пути. Величина этих сил зависит от того места, где состав находится в данный момент. Отметки пути нанесены заранее на звуковой дорожке кинофильма в виде темных полос. Когда такая полоса проходит в кинопроекторе мимо фотосопротивления, образуется импульс, заставляющий сработать шаговый искатель. Таким образом, положение подвижного контакта искателя соответствует проходимому поездом участку. При этом переключаются электрические цепи, моделирующие уклоны пути.

Так же работает система локомотивной сигнализации. Когда поезд «проезжает» очередной светофор, срабатывает шаговый искатель и на указателе в кабине вспыхивает лампочка, сигнализирующая о показаниях следующего светофора.

В обычном кинопроекторе пленка движется рывками, останавливаясь 24 раза в секунду. Во время перемещения пленки изображение на экран не передается. Такой принцип неприемлем для кинотренажера, поскольку здесь требуется качественное изображение в очень широком интервале скоростей. Поэтому пришлось разработать проектор с непрерывным движением пленки. В нем изображение «останавливается» сложной оптической системой. Перерывов в передаче изображения на экран нет. Благодаря этому достигается хорошее качество проекции — от нуля до 105 кадров в секунду.

...Промелькнула станция. 200. 250... 300 км в час! Все действия обучаемого постоянно контролируются инструктором, который может изменять условия движения.

Сейчас ведутся работы по дальнейшему усовершенствованию кинотренажера. В частности, оборудуется регистрирующий комплекс для автоматической фиксации всех действий обучаемого на бумажную ленту. Применение системы датчиков позволит контролировать психическое и физиологическое состояние машиниста. Комбинированные и игровые съемки при создании учебного фильма будут имитировать самые сложные ситуации, возникающие в процессе езды.

Есть все основания надеяться, что обучение на кинотренажере со временем станет неотъемлемой частью подготовки машинистов-скоростников.

ОВЛАДЕВАЙ ВЫСОТАМИ СВОЕЙ ПРОФЕССИИ НА СОВРЕМЕННОМ ТЕХНИЧЕСКОМ УРОВНЕ!

36