ТИПИЗАЦИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ «ПАРОВОЗОВ»

Топалиди В.А., к.т.н. / Низов М.А. АСМАП РУз, АСМАП РФ


Объемы международных автомобильных перевозок из стран Центральной Азии и Китая в страны Западной Европы, Прибалтики, России и Украины возрастают с каждым годом. По мнению специалистов, в ближайшие 10–15 лет их объем увеличится как минимум вдвое. Этому способствует строительство новых и расширение старых международных автомагистралей в странах СНГ и Китае, а также их стыковка с Европейскими автобанами.

Все это говорит о том, что реально назрела необходимость кардинально повысить эффективность международных перевозок Европа — Азия за счет участия в них большегрузных многозвенных автопоездов. С 1998 г. Швеция и Финляндия изменили требования к длине и полной массе автопоездов до 25,25 м и 60 т, сохранив при этом требования Директивы ЕС №96/53 к осевым нагрузкам. Разрешена эксплуатация двух типов автопоездов. Первый: автопоезд сформирован из трехосного тягача и 5-осного прицепа, выполненного на базе серийного 3-осного полуприцепа с 2-осной подкатной тележкой. Второй: седельно-прицепной автопоезд (СПА), где к серийному полуприцепу прицепляется 2-осный прицеп, обычно с центральной осью (см. рис.1).

Рисунок 1. Седельно-прицепной автопоезд длинной 25,25 м, объемом кузова 160 м3.


Уже седьмой год по специальным разрешениям такие автопоезда совершают международные перевозки из Швеции и Финляндии в Россию до Санкт- Петербурга и Москвы. Можно сказать, проходят опытные испытания. Появление таких автопоездов на международных перевозках ожидалось, но, к сожалению, дорожное и транспортное законодательства к этому до сих пор не готовы ни в ЕС, кроме соответственно Швеции и Финляндии, ни в странах СНГ. Эти автопоезда, как их образно назвали «паровозы», имеют полезный объем до 160 м3.

Новое — это хорошо забытое старое. Идея повышения грузоподъемности автопоездов за счет использования дополнительных прицепов уже была опробована автомобилистами Узбекистана, России, Казахстана и других стран СНГ, которые в 1960–1980 годы будучи еще в составе СССР весьма активно внедряли в эксплуатацию самые различные типы большегрузных многозвенных автопоездов общей длиной до 24 м, которая тогда была установлена нормативными документами. Многозвенные автопоезда формировались по модульному принципу из серийно выпускаемого подвижного состава — грузовых автомобилей, седельных тягачей, полуприцепов и прицепов.

Автопоезда с тремя транспортными звеньями впервые появились в 60-е годы при перевозке сельскохозяйственных легковесных грузов. Особенно много в Узбекистане эксплуатировалось седельноприцепных автопоездов — хлопковозов, до 400 единиц. С увеличением мощности тягачей в 70-е годы такие автопоезда стали формироваться практически во всех регионах страны. Сама идея повышения производительности автоперевозок за счет использования дополнительных прицепов возникла водителей. Их в шутку еще называли «алиментщиками», мол, доходы за эксплуатацию дополнительного прицепа идут на алименты. В бывших республиках СССР в 70-80 годы были сформированы и эксплуатировались более 30 различных типов бортовых и самосвальных седельно-прицепных и 2-х прицепных автопоездов, которые использовались как для дальних перевозок, так и в строительстве. Наиболее большегрузными и габаритными из них являлись СПА в составе 3-осного тягача МАЗ 6422 + полуприцеп грузоподъемностью 20 т, МАЗ 93971 + прицеп выполненный из полуприцепа МАЗ 93971 с подкатной 2-осной тележкой. Длина такого 9-осного поезда составляла 27,4 м, грузоподъемность 40 т. Данный СПА в 80-е годы ежемесячно делал рейс Ташкент–Минск–Ташкент, перевозя овощи и сухофрукты в Минск, а обратно запчасти с завода МАЗ.

Естественно, что модернизация прицепного состава (требовалась установка и крепление тяговых крюков на первом прицепе или полуприцепе, совершенствование тормозного привода) осуществлялась в условиях автохозяйств, без каких-либо научных рекомендаций. Первые исследования, проведенные учеными Ташкентского автомобильно-дорожного института (ТАДИ) в 1973 г показали, что такие трехзвенные автопоезда не отвечали нормативным требованиям безопасности в отношении управляемости и торможения.

Результаты научных исследований, проведенные ТАДИ в 1974-1984 г. убедительно доказали, что при внесении определенных изменений в конструкцию подвижного состава по параметрам, обеспечивающих активную безопасность МАП, а также при условии выбора рациональных маршрутов движения, эксплуатация таких автопоездов не только возможна, но и экономически целесообразна.

Ниже представлены многозвенные автопоезда, прошедшие госиспытания и введенные в эксплуатацию учеными ТАДИ.

В 1986–1988 ВНИИ МВД СССР по заказу ГУГАИ СССР проводило НИР по теме «Изучение возможностей использования прицепов и полуприцепов различных конструкций в составе многозвенных автопоездов». К исследованиям были привлечены ТАДИ, МАДИ, ГКБ по прицепам Минавтопрома СССР, ЦНИАП НАМИ (Центральный автополигон). В результате, к 1 января 1989 г. была подготовлена первая редакция нормативного документа «Правила допуска к эксплуатации многозвенных автопоездов». Этот прогрессивный документ позволил систематизировать опыт разработки многозвенных поездов в стране, в основном из имеющегося автомобильного транспорта. Однако этот документ не стал нормативным.

Прошло более 17 лет, а проблема осталась. По прогнозам специалистов, через 10 лет только на немецких дорогах доля грузового транспорта возрастет на 70%, а уже к 2010 г. объем внутренних перевозок возрастет на 25%, а международных — на 40%. Чтобы разгрузить дороги от транспорта и уменьшить выхлоп отработавших газов, Европа будет вынуждена переходить на перевозки длинномерными автопоездами до 25,25 м (по примеру Скандинавских стран), полной массой до 60 т. Использование таких автопоездов позволяет резко повысить эффективность автоперевозок, сократить расход топлива до 20% и токсичность выхлопных газов на единицу перевозимого груза до 30%.

1990-е годы в Европе была разработана концепция модульных систем (EMS), которая позволяет применять на маршрутах большой протяженности два типа большегрузных длинномерных автопоездов, сформированных из типового подвижного состава автотранспорта, вместо трех стандартных, при перевозке одинакого количества груза. Это 60-тонные большегрузные модульные автопоезда, которые стали, по мнению автоперевозчиков, весьма удачным решением проблемы наращивания грузопотоков. Анализ схем существующих (рис. 2) и перспективных (рис. 3) автопоездов стран ЕС и СНГ для использования в перевозках по маршрутам «Европа–Азия» полностью подтверждает данную точку зрения.


Рисунок 2. Существующий типовой ряд автопоездов для перевозок в странах ЕС и СНГ.


Рисунок 3. П ерспективные автопоезда для перевозок Европа–Азия.

Как уже отмечалось, первыми из тех, кто разрешил использовать на своей территории автопоезда длиной сначала 24, а затем и до 25,25 м, были Финляндия и Швеция. В связи с этим, широко известные фирмы «Кроне», «Шмитц» «Кёгель», «Флиегль», уже давно активно занимаются исследованием и конструированием именно такой прицепной техники, а первые две из названных небольшими сериями уже выпускают длиннобазные прицепы (рис. 3 а, б), сконструированные на базе серийного полуприцепа длинной 13,6 м и предназначенные для большегрузного прицепного автопоезда, а также для седельно-прицепного автопоезда (рис. 3 в), на котором обычно применяется двухосный прицеп с центральной осью, с разрешенной полной массой до 20 т в ЕС и 18 т в СНГ. В новом автопоезде зачастую используется седельный тягач с низкой установкой седельного устройства (950 мм вместо 1150–1200 мм от уровня земли), что позволяет увеличить объем кузовов полуприцепа и прицепа до 150–160 м3.

Производители всегда идут навстречу пожеланиям потребителей — грузоперевозчиков, которые хотят иметь право и возможность формировать такой состав автопоезда, который обеспечивает перевозку любого ассортимента груза. Причем формировать непосредственно в эксплуатации. Удовлетворить эти пожелания еще в большей мере позволяет предлагаемый новый типовой ряд модульных большегрузных автопоездов длинной до 28 м, где в качестве подкатной тележки для длиннобазного прицепа использована типовая тележка «Долли».

Наверное, предлагать в настоящий момент автопоезда длиной до 28 м чересчур смелое предложение, но на самом деле только за счет увеличения длины автопоездов можно повысить эффективность автоперевозок. Данные автопоезда рекомендуются исключительно для перевозок на дальние расстояния из Европы в Азию и наоборот.

Так, на рис. 3 г показан большегрузный автопоезд, в состав которого входит серийный тягач и полуприцеп длиной 15,62 м с подкатной тележкой «Долли». Автопоезд имеет три стандартных грузовых отсека длиной 7,82 м. На нем можно применять сменные кузова, что очень удобно при погрузочно-разгрузочных работах. А для перевозки скоропортящихся грузов (так же, как на автопоезде, показанном на рис. 3 д) можно использовать изотермический кузов или рефрижератор.

На рис. 3 е представлен автопоезд–контейнеровоз, состоящий из седельного тягача и двух стандартных полуприцепов–контейнеровозов, второй из которых установлен на тележку «Долли». Полная масса этих АТС будет ограничена 72 тоннами в ЕС и 64 тоннами в СНГ, по условиям нагрузки на задние ведущие оси тягача, соответственно, 18 и 16 тонн. Причем последние должны составлять не менее 25% общей массы автопоезда. Если учесть, что все современные седельные тягачи и грузовые автомобили снабжены пневмоподвесками, то пора и в странах СНГ устанавливать нагрузку в 18 тонн на спаренные оси тягача, имеющие межосевое расстояние 1,3–1,8 метра. В этом случае полная масса большегрузного многозвенного автопоезда будет одинаковой в странах ЕС и СНГ. Необходимо заметить, что осевые нагрузки всех показанных на рис. 3 автопоездов не превышают допустимых параметров, предусмотренных СНиП для автомобильных дорог стран СНГ.

Если проводить расчет максимальной массы рассматриваемого контейнеровоза с учётом того, что осевые нагрузки и расстояния между осями и осевыми тележками находятся в пределах норм, установленных в Российской Федерации, то она составит 84 тонны. Снаряженная масса данного автопоезда, включая массы двух порожних 40-футовых контейнеров составит 32 тонны. Сцепной вес автопоезда будет составлять 20,0% от полной массы, что вполне допустимо при осуществлении перевозок по автомагистралям на равнинных и слабохолмистых местностях (продольный уклон до 6%). Например, из Узбекистана или Казахстана в порты Прибалтики, Германии, Голландии.

Европейская фирма «Дик Денби» в рамках концепции EMS разрабатывает так называемые двойные большегрузные модульные автопоезда, аналогичные разрешенным, например, стандартами Канады (рис. 4). Их длина не превышает 25 метров, а полная масса восьмиосного автопоезда доходит до 62,5 тонн. Для формирования аналогичного автопоезда в Европе она несколько (до 25,25 м) увеличивает его общую длину, используя два типа полуприцепов (рис. 5). Причем первый из этих полуприцепов — усиленный, чтобы обеспечить надежное сцепление со вторым (серийным) полуприцепом. Но лучшим решением было бы все-таки увеличение числа осей средней тележки до трех, длины автопоезда — до 28 м и полной его массы до 72 т, используя при этом два одинаковых серийных (типовых) полуприцепа.

Рисунок 4. Автопоезд B – Train Double.


Рисунок 5. Автопоезд Denby B – Double.


Рассмотренные перспективные большегрузные модульные автопоезда — дело вполне реальное. Потому что у всех известных европейских производителей седельных тягачей и грузовых автомобилей в арсенале имеется целый ряд дизелей мощностью 420 до 500 кВт (от 570 до 680 л.с.), что обеспечивает удельную мощность АТС от 6,6 до 8 кВт/т, или от 9 до 11 л.с./т. Такие мощности двигателей позволяют оснащенным ими большегрузным автопоездам поддерживать высокую скорость движения, беспрепятственно вливаться в транспортные потоки на автомагистралях, свободно вписываться в стандартный разворотный круг радиусом не более 15 м, предусмотренный для автопоездов в СНиП «Автомобильные дороги» стран СНГ.

Внедрение в странах СНГ длинномерных автопоездов связано с тремя основными группами ограничений:

Ограничение по геометрическим и весовым параметрам автотранспортных средств.

В странах СНГ еще до сих пор нет нового Стандарта, устанавливающего нормативы на весовые параметры и габариты автомобилей и автопоездов. Старый аналогичный ГОСТ 9314-59 был отмен еще в СССР. По нему полная масса 5-осного седельного или одноприцепного автопоезда не должна была превышать 40 тонн, длина 20 метров, а с двумя прицепами — 24 метров.

На рис. 2 в представлен типовой шестиосный прицепной автопоезд и допустимые массы его звеньев. Абсолютно непонятно, чем руководствовались при установке максимально допустимой массы для данного автопоезда разработчики известного и действующего до сих пор в странах СНГ «Соглашения о массах и габаритах транспортных средств, осуществляющих межгосударственные перевозки по автомобильным дорогам стран-участников СНГ», вступившего в силу 04 июня 1999 года в Минске. Согласно данному «Соглашению», предельная масса этого автопоезда должна составлять 44 тонны. Даже в США, Канаде, где действуют самые жесткие в мире нормы в отношении осевых нагрузок и масс автопоездов (например, в США на одиночную ось с 4 колесами установлена max нагрузка 9,07т, в Канаде 9,1 т, на сдвоенную ось, соответственно, 15,42 т и 17,0 т при расстоянии между осями от 1.2 до 1.85м), допустимая предельная масса такого же 6-осного прицепного автопоезда составляет 48 т. Такое же положение с 6-осным седельным автопоездом (см.рис. 2 д), для которого предельная масса в странах СНГ составляет 38 тонн, в Узбекистане 40 тонн. В ЕС допустимая полная масса составляет 44 тонны (Директива 96/53 ЕС), а в Канаде 44,5 т, при тех же примерно межосевых расстояниях на трехосной тележке полуприцепа.

Настала пора пересмотреть упомянутое «Соглашение» и разработать научно обоснованный развернутый соответствующий нормативный документ с учетом все возможных комбинаций используемых в автотранспортных средствах (АТС) осевых тележек и расстояний между ними. Напомним, что 47 лет назад по ГОСТ 9314-59 было установлено, что «вес автопоезда в составе автомобиля и прицепа или тягача и полуприцепа (при общем количестве осей 5 и более) не должен превышать 40 т». В «Соглашении» для седельных 5-осных поездов установлен допустимый предел в 38 тонн. Несомненно, перегружать АТС, предназначенные для перевозки различных «делимых» грузов нельзя. Это записано в Правилах дорожного движения любой страны Европы и СНГ.

Но и занижать нормы по предельно допустимым массам автопоездов, если осевые нагрузки, расстояния между осями и тележками осей не превышают нормативных значений, также не следует. Грузоотправители и перевозчики несут колоссальные потери от таких ограничений. Конструирование перспективных автопоездов также напрямую связано с допустимыми соевыми нагрузками, полной массой и габаритами их звеньев. Очень хотелось бы, чтобы кто-нибудь из дорожного ведомства России (так как самые низкие весовые параметры на тележки осей и автопоездов установлены именно в РФ) объяснил всем автомобилистам, почему установлены такие нормы и чего нам ждать в ближайшем будущем. Кстати, в Казахстане введен новый СНиП по автомобильным дорогам, где установлена максимальная нагрузка на одиночную ось в 13 тонн. В Узбекистане также идет пересмотр аналогичных СНиП, где допустимая нагрузка на одиночную ось будет не менее 11,5 т.

Китай практически все свои нормативы по предельным осевым нагрузкам и полной массе автопоездов гармонизировал с упомянутой Директивой 96/53 ЕС (нормативный документ GВ 1589-2004).

Вторая группа ограничений связана с требованиями безопасности к конструкции рассматриваемых автопоездов.

Непонятно, как сертифицировать конструкции таких автопоездов по условиям совместимости транспортного средства согласно Приложению 10 Правила ЕЭК 13 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий N и О в отношении торможения». В приложении 10 нормы по совместимости установлены только для автопоездов с двумя транспортными звеньями, тягача и прицепа (полуприцепа). Необходима доработка данного приложения.

Обеспечить быстродействие и синхронность работы пневматического тормозного привода на прицепных звеньях можно путем внедрения оригинальной установки ускорительных клапанов. Это разработка ТАДИ, которая была запатентована и использована на многих 2-х прицепных и СПА. Дело в том, что автоперевозчики СНГ еще побаиваются покупать автопоезда с электропневматическим тормозным приводом с электронным управлением (EBS) из-за плохого состояния дорог СНГ. И все-таки оснащение таких автопоездов EBS должно стать обязательным.

Современные автопоезда оборудуются все более совершенными интеллектуальными системами, повышающими безопасность движения: системы помощи водителю, обнаружения пешехода, маневрирования на терминалах и др. Всем этим, несомненно, будут оснащаться «паровозы».

Несомненно, «паровозам» будет значительно сложнее укладываться в нормативы ГОСТ Р 52302-2004 по управляемости и устойчивости движения АТС. Решить эту проблему поможет внедрение в конструкцию автопоездов современных систем динамической стабилизации движения типа ESС (ESP).

Учитывая, что в составе автопоезда имеется дополнительный прицеп, двигатель и трансмиссия тягача, тягово-сцепные приборы тягача и полуприцепа будут более нагружены и, естественно, режимы их контроля должны быть ужесточены. Это требование косвенно будет сказываться на безопасности конструкции подвижного состава «паровозов». Фирмы-изготовители тягачей и прицепной техники должны будут в инструкциях указать дополнительные режимы и регламент по техническому обслуживанию в случаях, если тягач или полуприцеп будет работать в составе СПА или с длинным 40-тонным прицепом.

Третья группа ограничений по массовому внедрению в МАП «паровозов» будет связана с трудностями приема их в существующих терминалах, логистических центрах.

При массовом внедрении большегрузных автопоездов в международных перевозках потребуется расширение или реконструкция терминалов, организация проездных постов для погрузки, разгрузки «паровозов», мест ожидания и т.п., а также расширение на автомагистралях участков (карманов) для отдыха экипажей или осмотра автопоездов.

В заключении отметим, что автомобильные «паровозы» — это автопоезда для дальних перевозок самого ближайшего будущего, особенно для евроазиатских перевозок по автомагистралям Великого шелкового пути.

Несомненно, в основе основ реализации проектов по использованию большегрузных длинномерных поездов лежит обеспечение безопасности движения. В эксплуатации они должны формироваться только из подвижного состава (тягачи, прицепы и полуприцепы), имеющего соответствующий сертификат — «одобрение типа транспортного средства» с учетом возможности работы в составе большегрузных автопоездов. Более того, их массовую эксплуатацию целесообразно разрешать только на автомагистралях, имеющих четыре полосы движения, потому что обгон длинномерных автопоездов на двухполосной дороге обычного типа другими АТС с выездом на полосу встречного движения очень опасен, а при плотных транспортных потоках — просто невозможен.