ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН
RAILWAY CAR

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к высокоскоростным пассажирским и грузовым поездам.
Известен железнодорожный вагон, содержащий двухосные/трехосные тележки с колесными парами, раму с элементами сцепки, цельнометаллический кузов с закрепленной на нем площадкой [1].
Задачей изобретения является уменьшение давления железнодорожного вагона, движущегося с высокой скоростью, на железнодорожный (рельсовый) путь.
Технический результат достигается тем, что в железнодорожном вагоне, содержащем тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленной на нем площадкой в виде крыла, обладающего подъемной силой при перемещении в воздушной среде, крыло имеет посадочное гнездо для посадки на центральную стойку, имеющую в поперечном сечении форму эллипса с отверстием по центру, причем крыло жестко соединено с вертикальным валом, пропущенным в отверстие стойки, и выполнено с возможностью поворота на 180°. По бокам крыла выполнены аэродинамические ребра.
На фиг.1 изображен железнодорожный вагон с крылом, закрепленным над кузовом, вид с торца, на фиг.2 - вид на фиг.1 по А, на фиг.3 показано крыло с аэродинамическими ребрами; на фиг 4 изображен боковой вид на фрагмент верхней части кузова с крылом, имеющим возможность поворота на 180°; на фиг.5 показано сечение по В-В стойки, изображенной на фиг.4.
Железнодорожный вагон, например, пассажирского поезда с локомотивом, обеспечивающим высокие скорости (более 100 км/ч) движения по железнодорожному (рельсовому) пути, содержит двухосные тележки 1 с колесными парами 2, раму 3 с элементами 4 сцепки, цельнометаллический кузов 5 с покатой крышей 6, окнами, дверями для входа/выхода пассажиров. Над крышей кузова установлено, по меньшей мере, одно крыло 7, обладающее подъемной силой при перемещении в воздушной среде. По бокам крыла могут быть выполнены аэродинамические ребра 8. Крыло установлено над крышей кузова на центральной стойке 9 с возможностью поворота на 180°. Центральная стойка имеет в поперечном сечении форму эллипса с отверстием 10 по ее центру, а крыло имеет ответное  форме эллипса посадочное гнездо 11 с жестко прикрепленным к крылу вертикально расположенным валом 12.
В полости 13 кузова (под крышей) расположены механизмы (не показаны) подъема/опускания и поворота вала. Для подъема/опускания вала крыла могут быть использованы, например, мембранный пневмодвигатель, кулачковый, рычажный механизмы. Для поворота вала может быть применен пластинчатый, фигурно-шиберный поворотный пневмодвигатель, а также червячный, реечный поршневой механизмы. Механизмы подъема/опускания и поворота вала крыла могут сообщаться с системой (не показана) распределения сжатого воздуха. Возможен подъем крыла над центральной стойкой, его поворот на 180°, опускание (посадка гнездом на центральную стойку) с последующей фиксацией вала, вручную.
Железнодорожный вагон изготавливают следующим образом.
Изготавливают раму 3 с элементами 4 сцепки, двухосные тележки 1 с колесными парами 2. На раму устанавливают цельнометаллический кузов 5 с окнами и дверями для входа/выхода пассажиров. Изготавливают крылья 7 с аэродинамическими ребрами 8. Крылья, предназначенные для установки над крышей 6 кузова на центральных стойках 9, изготавливают с посадочным гнездом 11 и валом 12. Жестко соединенный с крылом вал пропускают в отверстие 10, при этом посадочное гнездо крыла надевается на верхнюю часть центральной стойки. Конец вала, выходящий в полость 13 кузова, соединяют с закрепленными под крышей кузова механизмами подъема/опускания и поворота крылана 180°. Подъем/опускание и поворот вала может быть осуществлен вручную или посредством подачи к исполнительным механизмам сжатого воздуха. Затем вал фиксируют так, чтобы при движении вагона крыло посадочным гнездом было прижато к центральной стойке.
Железнодорожный вагон, оснащенный крыльями, установленными на центральных стойках, допускает возможность сцепки его с локомотивом и другими вагонами с любого его торца. Для этого достаточно произвести необходимую перестановку крыла из одного положения в другое на угол 180°.
При движении железнодорожного вагона поток встречного воздуха, воздействуя на прикрепленные к кузову крылья, создает подъемную силу, вследствие чего уменьшается давление колес на железнодорожный (рельсовый) путь. Это повышает ресурс (продолжительность эксплуатации, сохранность полотна) железнодорожного пути, снижает износ колесных пар, уменьшает затраты топлива/электроэнергии локомотивом.
Источник информации
1. US 2002109375 A1, 2002.