Кондуктор, нажми на тормоза!

«Стальной конь» всегда нуждался в надежных «вожжах».
Это случилось в сентябре 1909 года на линии, которая связывает Актобе с Аральским Морем. На склоне Мугоджарских гор у станции Киргизская машинист начал сбрасывать скорость грузового поезда. Сжатый воздух посредством самого современного в ту пору тормоза Вестингауза придвинул к колесам тормозные колодки. Поезд пошел медленней. Но вдруг впереди появился закрытый семафор. Остановиться требовалось немедленно. Машинист снова повернул ручку тормоза, но тот был уже истощен — весь сжатый воздух был выпущен при спуске.
В таких случаях в систему пускали пар локомотива. Однако и пар не справился с силой инерции. Случилось крушение — под откос упало 15 вагонов. Машинист и помощник машиниста Флорентий Казанцев были понижены в должности. И тогда Казанцев потребовал от управления дороги испытаний тормоза Вестингауза в сходных условиях. Система, работу которой подверг сомнению помощник машиниста, считалась лучшей в мире.
На первых паровозах машинист мускульным усилием через рычажный механизм должен был прижимать к колесу тормозные колодки. Довольно быстро стало ясно, что одному человеку такое не под силу. Тогда на каждом вагоне были поставлены такие же тормоза и площадки, где находились специальные люди — тормозильщики. Более уважительное название их профессии — тормозной кондуктор. Паровоз давал три коротких гудка, и по этому сигналу все тормозные кондукторы налегали на рычаги. Примерно так полтора века назад старший капельдинер включал и гасил свет в театре: по его команде в зал устремлялись десятки подчиненных зажигать или тушить свечи.
На смену рычажному тормозу пришел винтовой. Кондукторам требовалось уже энергично поворачивать колесо, что было существенно легче. Но действовал такой тормоз медленней. Если учесть, что у людей разная реакция, становится ясно, почему составы часто разрывались или вагоны при торможении наползали друг на друга.
Новое техническое решение — воздушный тормоз — было запатентовано в России в 1859 году инженером Мартиным. Но… оно никому здесь не понадобилось. Зато спустя десять лет такой же тормоз в США изобрел Джордж Вестингауз. Он был человеком практическим и уже спустя три года создал фирму, поставившую производство этой техники на поток.
Миру явилось новейшее достижение технического прогресса — американский пневматический тормоз фирмы Вестингауза. Сжатый воздух подается компрессором локомотива от вагона к вагону через систему труб, проходящую через весь состав, и имеющую гибкие вставки между вагонами. На каждом вагоне установлен воздушный резервуар, а также специальный клапан. Когда машинисту необходимо снизить скорость, он открывает тормозной клапан, соединяющий воздушную линию поезда с атмосферой, давление в магистрали снижается, срабатывают тормозные цилиндры вагонов. Если же клапан закрыть, давление в магистрали восстанавливается компрессором локомотива, давление повышается, тормозные цилиндры вагонов открываются в атмосферу, освобождая тормоза и перезаряжая резервуары. Система Вестингауза считалась надежной — ведь любое повреждение воздушной магистрали на любом ее участке, включая такое серьезное, как разрыв состава, вызовет немедленную остановку всего поезда. Поэтому тормоз Вестингауза назывался автоматическим.
Система быстро завоевала весь мир: она была простой и высвободила огромное количество рабочих рук. Но на склоне Мугоджарских гор тормозу Вестингауза не хватило ни воздуха, ни пара. Истощенная система долго набирала воздух снова, а до наполнения не работала. Испытания, проведенные в 1909 году Ташкентской железной дорогой, показали ненадежность системы. Наказание паровозникам отменили. Но самое интересное было дальше.
Случай этот так поразил Флорентия Казанцева, что он всерьез задумался, как избежать повторения подобных ситуаций. И спустя два года явился в управление дороги со своим проектом «неистощимого тормоза». Инженеры управления не стали обременять себя долгим изучением чертежей — что может придумать недоучка, который даже к управлению паровозом не допущен. А ведь посягнул он на лучший в мире тормоз! Продержав несколько часов в приемной в ожидании ответа, Казанцева вызвали в кабинет и вручили, как ему сказали, рекомендательное письмо в организацию, которая будет продвигать проект дальше. На заклеенном конверте был адрес. Флорентий Казанцев отправился по нему — там оказалась психбольница. Правда, в дверях он успел задать какие?то вопросы — и тут же ему предложили «успокоиться» и препроводили в палату «одержимого бредовой идеей». К счастью, врачи быстро разобрались в ситуации — изобретателя продержали взаперти недолго, и он снова вернулся к своей работе.
А свой проект Казанцев вновь представил на суд инженеров лишь после революции. В пневматический тормоз он ввел добавочный воздухопровод. И заставил работать систему так, что при торможении воздух выходил из одного клапана, а через другой входил новый запас.
Испытания тормоза Казанцева прошли в 20?х годах в режиме соревнования. Его местом был выбран самый сложный в СССР по своему профилю Сурамский перевал на Северном Кавказе. По параллельным путям двинулись поезда с новыми тормозами системы Казанцева и лучшими старыми немецкой фирмы «Кунце-Кнорр». В точке, отмеченной столбиком, они должны были затормозить. В результате испытания произошел разрыв поезда с немецкими тормозами.
Уже в 1925 году тормозами Казанцева были оборудованы все нефтеналивные вагоны, которые работали на маршруте с большими перепадами высот между Баку и Батумом. И в английский справочник, посвященный столетию железных дорог, попало имя русского машиниста Казанцева — создателя лучшего тормоза, к тому времени ставшего сотрудником столичного конструкторского бюро.
В этих же годах в России был создан еще более совершенный тормоз. Его автором стал Иван Матросов, который начинал свой путь в технике слесарем, а затем стал машинистом паровозного депо Рыбинск. Матросов работал в 20?х годах в мастерских Северо-Западных железных дорог, учился заочно в институте. Прежде, чем представить чертежи на суд НКПС, Матросов воплотил их в металл. В 1928 году с изобретением познакомились специалисты Московского тормозного завода. Отдадим должно ведущим инженерам в области тормозной техники Валентину Егорочкину и Борису Яшечкину. Никому не известный Иван Матросов явно был их конкурентом — он решил задачи, которые были поставлены перед заводским конструкторским бюро, перед официальной отраслевой наукой. Но встречен он был по?доброму, без ревности, изобретателю оказали помощь в совершенствовании разработки. Тормозами Матросова был оснащен 10?вагонный пассажирский состав, и они отлично себя показали.
Матросов по?своему сконструировал воздухораспределитель и сумел добиться сокращения тормозного пути. Система впервые предусматривала два режима работы — для порожнего и груженого поездов. Сила, с которой колодки прижимались к колесам, могла быть больше или меньше. И в зависимости от этого поезд останавливался быстрее или медленнее. Да и само торможение система Матросова осуществляла более плавно, причем даже тогда, когда были утечки сжатого воздуха.

В 1930?1931 годах на Сурамском перевале состоялись испытания двух систем — Матросова и Казанцева. По важнейшим показателям — эффективности, плавности, стабильности и длине тормозного пути — соревнования выиграла система Матросова. Уже в 1931 году по распоряжению НКПС его тормоза были запущены в серийное производство, автор получил высшую награду — орден Ленина.

На заводе в Москве, где разместили заказ, потребовалось развернуть для него специальное новое производство, под которое делали нестандартное оборудование: конфигурация многих деталей была очень сложна, в особенности цветного литья для втулок корпусов. Инженеры и рабочие, по словам Матросова, стали соавторами его изобретения: они внесли 3274 рационализаторских предложения, упростили и удешевили производство.
С тех пор тормоза многократно меняли свои качества к лучшему. В 1952 году, например, началось производство воздухораспределителя для длинносоставных и тяжеловесных поездов. Затем удалось внести усовершенствования, которые резко повысили чувствительность тормозной системы — такую технику начали выпускать в конце 1950?х годов. На многих видах подвижного состава были внедрены динамические тормоза, которые используют силу электромагнитного поля.
В начале ХХ века производством тормозного оборудования для железных дорог занимались специализированные заводы в Москве и Ярославле. Но уже с 1919 года часть заказов стала передаваться на Ташинский чугуноплавильный завод, основанный Александром Карамзиным — сыном знаменитого русского историка. К середине века это предприятие, получившее тогдашнее название «Первомайский тормозной завод», стало одним из лидеров в этой сфере и производило системы Матросова. Сейчас тормоза преемника этого завода — ОАО «Транспневматика» из города Первомайска Нижегородской области — работают в локомотивах и вагонах, в электросекциях, в поездах метро, трамваях не только России и многих стран СНГ, но и Болгарии, Кубы, Германии.