Пассажирские монорельсовые дороги 1969 - Характеристики и компоновочные схемы вагонов монорельсовых дорог

ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ДОРОГ
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КОМПОНОВОЧНЫЕ СХЕМЫ ВАГОНОВ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ДОРОГ

На всех построенных и запроектированных пассажирских монорельсовых дорогах используется моторвагонный подвижной состав. Локомотивная тяга предусматривается только в некоторых проектах грузо-пассажирских монорельсовых дорог.
Поезда монорельсовых дорог в большинстве случаев формируются из моторных вагонов и соединяемых с ними прицепных или только из одних моторных вагонов. Поезда из одних моторных вагонов характерны для новейших монорельсовых дорог, служащих для перевозки пассажиров в напряженных условиях крупных городов. В этом случае имеется возможность увеличить пусковые ускорения во время трогания с места и разгона поезда и обеспечить высокие маршрутные скорости в городских условиях эксплуатации, где остановки расположены на небольших расстояниях.
Подвижной состав монорельсовых дорог может иметь следующие ходовые части: колеса с пневматическими шинами, колеса со стальным ободом и воздушную подушку или смазку. Вагоны с колесами, имеющими пневматические шины, применяются тогда, когда существуют ограничения по шуму, и для дорог с короткими перегонами между станциями, где для увеличения средней скорости движения стремятся получить высокие ускорения и замедления поезда, что легче сделать при резиновых шинах ввиду большего их коэффициента сцепления. Конструктивная скорость для монорельсовых дорог данного типа составляет 120—160 км/ч.
Подвижной состав, имеющий колеса со стальным ободом, требует меньше энергии для движения и допускает более высокие скорости (до 250—350 км/ч). Однако по условиям обеспечения определенного минимального уровня шума и достижения предельных значений ускорений он уступает подвижному составу с колесами на пневматических шинах.
Эстакадные монорельсовые дороги на воздушной подушке или смазке проектируются со скоростью движения 400 км/ч и выше.

Для движения подвижного состава монорельсовых дорог ис пользуются тяговые электродвигатели (постоянного или переменного тока) и двигатели внутреннего сгорания. На грузовых монорельсовых дорогах иногда применяется электрическая тяга с питанием от аккумуляторных батарей, а в проектах некоторых грузо-пассажирских дорог предусматривается использование инерционных двигателей.
Наибольшее распространение имеет система тяги от несущих колес, на которые приходится весь вес подвижного состава или его часть. На грузовом подвижном составе успешно применяется движитель в виде тягового колеса с резиновым ободом (шиной), прижатым к рельсу внутренними силами, что позволяет осуществлять тягу, не зависимую от сцепного веса локомотива или моторного вагона.
Для городских и пригородных пассажирских дорог современного типа скорость движения назначается в пределах 80—150 км/ч, а для пассажирских дорог дальнего следования она значительно выше.
По габаритам и грузоподъемности подвижной состав пассажирских монорельсовых дорог следует разделить на два класса: нормального габарита с шириной кузова вагона 2,5—3 м, рассчитанной на расположение поперек вагона четырех кресел, и малого габарита с шириной кузова вагона 1,4—2,0 м при размещении поперек вагона двух кресел.
Основными элементами вагонов монорельсовых дорог являются кузов, механическая (ходовая) часть, электрическое оборудование (в том числе размещаемые обычно на тележках тяговые электродвигатели и система привода), а также тормозные и вспомогательные устройства. Большое значение для качества хода вагонов имеют принципы подвешивания и стабилизации, которые различны у вагонов подвесных и навесных систем. Следует обращать внимание на общую компоновочную схему (расположение мест в вагоне) и характер внутренней отделки вагонов, а также материалы, используемые при изготовлении кузовов.
Ниже анализируются основные конструктивные и технико-эксплуатационные характеристики наиболее типичных вагонов ряда построенных и спроектированных монорельсовых дорог.
На Вуппертальской монорельсовой дороге за 67 лет ее эксплуатации полностью обновлен подвижной состав. Введенные в 1901 г. в эксплуатацию вагоны имели длину 12 м, ширину 2,2 м и высоту 2,6 м. При весе 11 т вагон имел 30 мест для сидения, а всего вмещал 70 пассажиров. Каждый вагон был снабжен двумя тяговыми электродвигателями мощностью по 45 кВт при напряжении тока 600 в. Построенные в 1950 г. вагоны имеют длину 11,8 ж, ширину 3,0 м и высоту 4,0 м. При весе 11,0 т вагон вмещает 80 пассажиров.
В 1966 г. изготовлены вагоны нового сочлененного типа (рис. 31). Число вагонов в поезде сохранено равным двум, что обусловлено несущей способностью эстакады, но между вагонами сделана трехметровая вставка 1, размеры которой определены из условия вписывания в кривые малых радиусов. Вставка 1 соединена с обоими вагонами через верхний 2 и нижний 3 шарниры. Нижний шарнир допускает поворот вокруг вертикальной и горизонтальной осей, но жестко соединен с кузовами в продольном направлении и предназначен для восприятия тяговых усилий. Верхний шарнир также допускает поворот в горизонтальной и вертикальной плоскостях, но подвижен в продольном направлении. Промежутки между стенками вагонов и вставкой перекрыты гармониками 4, обеспечивающими безопасный переход из одного вагона в другой.

Рис. 31. Схема нового сочлененного подвижного состава Вуппертальской монорельсовой дороги

В связи с малыми радиусами кривых применена особая конструкция гармоник, обусловливающая их четкое складывание и исключающая возможность защемления и повреждения их при движении поезда по кривым. В нижней части гармоник имеется специальное направляющее рычажно-шарнирное устройство, допускающее движение поезда по кривым с радиусом 8,5 м.
Все вагоны имеют тележки с металлическими двухребордными колесами и перемещаются по уложенному на балке металлическому рельсу. Подвеска вагонов несимметричная.
Расположение сидений в пассажирском помещении сочлененных вагонов поперечное. В вагоне имеется две рукоятки экстренного торможения. Система путевой блокировки также воздействует на тормоз, приводя его в действие при проезде закрытого сигнала. Тормоз автоматически включается также при превышении поездом скорости 60 км/ч. Во всех этих случаях одновременно отключается питание тяговых электродвигателей. Электрическое торможение не применяется. Для питания вспомогательных цепей используется батарея напряжением 24 в, заряжаемая от генератора, включенного в сеть.

Для подвесной монорельсовой дороги в Хаустоне (США) был построен вагон длиной 16,8 м, шириной 2,8 м и высотой 2,4 м. Собственный вес вагона равнялся 12 т и в нем размещалось 70 мест для сидения. Максимальная вместимость вагона составляла 110 пассажиров. Характерной особенностью вагона явились несущая обшивка кузова, изготовленная из пластмасс, и использование всей площади моторного вагона только для размещения пассажиров. Кабина водителя располагается над передней тележкой. При наличии четырех боковых дверей посадка и высадка пассажиров на станциях осуществляются за 30 сек.
Вагон монорельсовой дороги в Далласе имел аналогичную конструкцию. При общей длине 16,5 м, ширине 2,4 м и высоте внутри салона 2,1 м вагон весил около 12 т и имел 55 мест для сидения и максимальную вместимость ПО человек.
Вагоны первой навесной монорельсовой дороги типа Алвег в Фюлингене (ФРГ) имели длину 11,0 м, ширину 3,0 м и высоту 4,0 м. При весе тары 10 т они имели 38 мест для сидения и максимальную вместимость 100 пассажиров. Максимальная полезная нагрузка принималась равной 8,0 т, а коэффициент сцепления с ходовой балкой 0,6 (при сухой погоде). В настоящее время на линии Кельн—Фюлинген эксплуатируются поезда из двух моторных вагонов с кузовами, изготовленными из легких алюминиевых сплавов.
Вагоны подвесной дороги в зоопарке в Токио, имеющие длину 9,283 м, высоту 2,256 м и ширину 1,685 м, изготовлены из алюминия с изоляцией стекловолокном. Собственный вес вагона равен 6,0 т, вместимость его 31 человек. В головной части вагонов расположена кабина водителя, а посередине вагонов с одной стороны имеется раздвижная дверь для входа и выхода пассажиров. Вагоны оснащены специальным устройством, автоматически останавливающим поезд при любой неисправности. Пассажиры в этом случае могут спуститься из подвешенного вагона по выдвижной лестнице.
На монорельсовой дороге в Токио Зоопарк—Центр эксплуатируются двухвагонные поезда с вагонами длиной 9,3 м, шириной 1,7 м и высотой 2,3 м. Вместимость вагона 40 человек, а поезда —  80 человек. Каждый вагон оборудован двумя тяговыми двигателями мощностью по 30 кВт.
На монорельсовой дороге в Диснейленде эксплуатируются вагоны сочлененного типа. Четырехвагонные поезда новой конструкции, вмещающие по 106 пассажиров, заменили поезда прежней конструкции, имевшие только 86 мест. На дороге эксплуатируются также трехвагонные поезда с двумя моторными (концевыми) и одним прицепным (средним) вагонами. В каждом вагоне размещено по три восьмиместных купе, а в головной и концевой частях вагона имеются еще две пластмассовые кабины для обозрения местности. Вагоны изготовлены из алюминиевых сплавов, нержавеющей стали и пластмасс.
Для опытного участка подвесной монорельсовой дороги в Шатонефе (Франция) автомобилестроительной фирмой Рено построен экспериментальный вагон, который находится во временной эксплуатации с 1960 г. За это время вагон (рассчитанный на 125 пассажиров) прошел более 25 тыс км с максимальной скоростью до 100 км/ч и не имел ни одной поломки. Обычно скорость движения не превышает 75—80 км/ч. Разработано несколько типов вагонов для нормальной эксплуатации.
Кузов вагона одного типа, например, имеет длину 16,9 м, ширину 3,76 м и высоту 2,96 м (рис. 32). Длина вагона по осям автосцепок равна 17,3 м. Каркас кузова состоит из усиленных продольных элементов (крыши и пола), связанных боковыми (оконными и дверными) стойками, которые с поперечными элементами крыши и пола образуют замкнутые шпангоуты. Каркас крыши вагона образован двумя продольными балками-лонжеронами из стали швеллерного профиля, соединенными набором поперечных балок-шпангоутов и усиленными вертикальными угольниками. Верхней обшивкой каркаса являются листы крыши, а нижней —  потолок вагона. В местах крепления подвешивания (соединяющего вагон с тележками) поперечные элементы крыши усилены, а в концевых частях каркаса крыши установлены кронштейны крепления автосцепок. Внутреннее пространство (между обшивками потолка и крыши) использовано для размещения вспомогательного электрического и пневматического оборудования, а также для прокладки кабельных коммуникаций.
Пол вагона подвесной монорельсовой дороги подвержен воздействию в основном местных нагрузок (собственной силы тяжести и силы тяжести пассажиров); принимается, что на 1 м² приходится 9—10 пассажиров. При весе пассажира 70 кг расчетная нагрузка для опытного вагона принималась равной 675 кГ/м², а для строящихся серийных вагонов установлена равной 700 кГ/м². Поэтому пол вагона имеет облегченную по сравнению с крышей конструкцию. В пространстве между настилом пола и наружной обшивкой низа вагона размещается вся электрическая аппаратура, включая электропусковые устройства, а также сети электроосвещения и обогрева. Радиаторы электрического отопления установлены в пассажирском салоне под сиденьями. Для передачи нагрузки от пола крыше, которая является несущей, служат не только боковые и торцовые стенки, но и два ряда стоек, проходящих через пассажирский салон и используемых стоящими пассажирами.
Кузов изготовлен полностью из легкого алюминиевого анодированного сплава А446, имеющего предел прочности σв = 42 кГ/мм² и соответствующего дюралюминию Д16. Исключение составляют только упомянутые выше продольные лонжероны крыш и некоторые поперечные шпангоуты, а также кронштейны и башмаки, изготовленные из стали ХС18 (имеющей предел прочности σв = 40 кГ/мм²). Для заклепок использован материал AH3G типа дюралюминия Д18П. Вес кузова вагона 3,6 т.

Рис. 32. Вагон подвесной монорельсовой дороги в Шатонефе

Вагон полностью симметричен относительно продольной и поперечной (проходящей через середину средней двери) осей. Исключение составляют только электропусковые устройства, расположенные в полу вагона в одном его конце. Капот этих устройств для лучшего охлаждения воздухом несколько выступает под полом. Вес кузова с механическим и электрическим оборудованием равен 8,5 т. Из общей площади пола 40,8 м² салон для пассажиров занимает 34,4 м², а две кабины управления располагаются на 6,4 м². В салоне размещено 56 мест для сидения, из которых 24 откидных. Максимальная вместимость вагона 125 человек.
С каждой стороны вагона имеется три двухстворчатые раздвижные двери с пневматическим приводом и контрольным устройством, исключающим возможность отправления поезда с незакрытыми дверями. Окна с одинарными стеклами не открываются; стекла вставлены на резиновых прокладках в оконные проемы наглухо. Система электрического отопления поддерживает в вагоне температуру в пределах 20—24° С, а вентиляционная установка обеспечивает интенсивный обмен воздуха (зимой 8 раз в час, а летом 16). Нагрев воздуха регулируется автоматически при помощи установленных внутри вагона термостатов.
Питание системы отопления осуществляется от основной электроцепи, а для системы вентиляции используется вспомогательная цепь с напряжением 72 в. На поездах испытывается система автомашиниста, которая предназначается в качестве средства дополнительной гарантии безопасности движения поезда, но не исключает присутствие водителя.
Вагон оборудован аварийной лестницей, изготовленной из алюминиевого сплава типа дюралюминия, которая в сложенном виде в плане имеет габаритные размеры 6250 X 650 мм. При опускании на землю лестница удлиняется приблизительно на 1 м. При убирании лестницу тросами подтягивают к днищу вагона лебедкой с ручным приводом, ступени и перила лестницы складываются, вследствие чего высота ее в сложенном виде уменьшается.
Производство вагона типа II для строящейся в Париже линии Клиши—Субуа—Ливри—Гарган начато в январе 1965 г. фирмой Юрель Дюбуа. В качестве материала для вагонов использован алюминиевый сплав повышенной пластичности марки ASG, обладающий пределом прочности σ„ = 33 кГ/мм² и сходный с авиалем.
При разработке вагонов этого типа повышена жесткость верхней части конструкции (потолка—крыши) путем увеличения ее высоты с 300 до 600 мм. Это позволило также разместить в верхнем пространстве все оборудование и большую часть системы подвешивания вагона. При этом внутренняя высота помещения (расстояние между полом и потолком) сохранена равной 2,17 м. Это достигнуто за счет уменьшения высоты конструкции нижней (половой) части вагона с 500 до 250 мм и незначительного увеличения высоты кузова вагона (с 2,9 до 3,0 м).
Установлено, что для обычных эксплуатационных скоростей в трехвагонном поезде один вагон может быть прицепным; поэтому вагоны имеют унифицированные кузова и оборудуются съемными кабинами машиниста, что упрощает производство вагонов. Для линий, требующих повышенных скоростей и пусковых ускорений, все три вагона поезда будут моторными.
Интересные данные получены в результате исследования степени шумности движущегося вагона. Замеры показали, что внутри звукоизолированного вагона при скорости движения его 75 км/ч уровень шума не превышает 65 дцб, а вне вагона на расстоянии 7 м от плоскости движения и на высоте 1,6 м от поверхности земли (уровень головы стоящего человека) уровень шума от проходящего с указанной скоростью вагона не превышает 75 дцб.
Для освещения вагона использованы люминесцентные трубки, расположенные в два ряда по потолку вагона и перекрытые плафонами-абажурами из прозрачного пластика. Освещенность на уровне глаз сидящего пассажира равна 140 лк. Аварийное освещение, автоматически включающееся при любой неисправности основного освещения, состоит из ламп накаливания, попарно расположенных в люках для люминесцентного освещения и питаемых от аккумуляторной батареи.
Основные параметры монорельсовых дорог в Шатонефе и Париже приведены в табл. 2.
Для подвесных монорельсовых дорог Англии разработана усовершенствованная конструкция вагона и его компоновка.
Кузов вагона (рис. 33) имеет стальную раму с обшивкой из легких сплавов. Верхняя рама оборудована автосцепками Шарфенберга и может воспринимать буферную нагрузку 50 т. Единичный кузов вагона с кабинами машиниста в обоих концах имеет общую длину 17,983 м, ширину 2,438—2,515 м и высоту 3,048 м (снаружи) ц 2,134 м (внутри). Вагон с кабиной машиниста в одном конце имеет длину 16,763 м, а прицепной вагон 15,696 м. С каждой стороны вагона расположены три раздвижные двери с пневматическим приводом. В вагоне имеется 48 мест для сидения, максимальная вместимость его 150 человек. Вес тары вагона, включая тележки, равен 23 т. У вагона другой конструкции имеется четыре двери и 64 места для сидения.
Разработан проект вагона для высокоскоростной связи с аэропортом. В центральной секции вагона длиной 2,895 м размещено отделение для багажа, а в двух крайних расположены сиденья для 50 пассажиров. Время поездки на расстояние 64 км равно 33 мин.
Постоянство уровня пола обеспечивается принятой системой пневматического подвешивания. Освещение люминесцентное. Окна не имеют открывающихся элементов, поэтому установлена мощная система вентиляции. Наружный воздух засасывается через люки в крыше и подводится по каналам ко всем частям внутреннего помещения вагона. Для подогрева воздуха в холодное время года предусмотрен электрический отопитель мощностью 20 кВт, работающий с термостатическим управлением.  

Таблица 2
Основные технико-экономические параметры вагонов монорельсовых дорог в Шатонефе и Париже

* В том числе вес электрического и механического оборудования 2860 кг и внутренней отделки 2000 кг.
** В числителе указана часовая мощность, в знаменателе — максимальная мощность при шунтированном силовом поле. К. п. д. трансмиссии принят равным 0,92.

Двери вагонов имеют пневматический привод, сблокированный с системой управления поездом таким образом, что исключается возможность трогания поезда с места, пока открыта хотя бы одна дверь.
Каждый вагон оборудован аварийной лестницей, располагаемой в нише под полом и закрытой снаружи обтекателем. Для электрического и пневматического оборудования вагонов, спроектированных для монорельсовых дорог Англии, используются наиболее отработанные системы, применяемые на моторвагонном подвижном составе Британских железных дорог.
Такой же вагон запроектирован для монорельсовой дороги, которая должна связать центр Манчестера с аэропортом. Вагон предназначен для движения со скоростями до 120 км/ч. Движение с более высокими скоростями технически осуществимо, однако считается неэкономичным вследствие чрезмерного нагрева и быстрого износа шин.
Трехвагонный сочлененный поезд монорельсовой дороги системы Алвег в Турине имеет длину 29,4 м и вес 38,1 т (рис. 34).

Рис. 33. Устройство и оборудование кузова вагона для подвесных монорельсовых дорог в Англии:
1 — верхняя рама; 2 — разъединитель вспомогательных контуров; 3 — плавкие предохранители; 4 — отопительное и вентиляционное оборудование; 5 — электрические реле; 6 — резервуары сжатого воздуха систем подвешивания, торможения и др.; 7 — батареи; 8 — блок питания; 9 — электрооборудование системы управления; 10 — пусковые и тормозные сопротивления; 11 —компрессор; 12 — дополнительный резервуар сжатого воздуха; 13 — рычажная передача подвешивания; 14 — автосцепка

Он составлен из вагонов шириной 3,02 м и высотой 4,15 м. Каждый вагон имеет три купе на 8 пассажиров каждое. Поезд имеет 74 места для сидения; общая вместимость его 264 пассажира.
Все механическое оборудование вагонов располагается ниже уровня пола в боковых отсеках, что способствует увеличению устойчивости вагонов при движении (вследствие более низкого положения центра тяжести). Кроме того, в этом случае облегчается осмотр и ремонт оборудования в эксплуатации (рис. 35), что приводит к снижению эксплуатационных расходов.  

Рис. 34. Трехвагонный поезд монорельсовой дороги системы Алвег в Турине

Почти равномерное распределение по длине поезда опорных и приводных осей способствует уменьшению воздействия подвижного состава на ходовую балку.

Рис. 35. Расположение электрического и пневматического оборудования вагонов системы Алвег (боковые обтекатели открыты)

Особенности положения вагона системы Алвег (как бы седлающего ходовую балку) требуют тщательных расчетов по вписыванию в кривые участки пути. Для облегчения прохождения кривых малого радиуса длина отдельных вагонов не должна быть слишком большой и обычно принимается равной 10—11 м. Требуемая вместимость поезда и необходимая провозная способность дороги достигаются путем включения в состав поезда соответствующего числа вагонов. При обеспечении достаточно эластичного соединения сочлененных вагонов число вагонов в поезде может быть весьма большим, и ограничивается оно только отрицательным влиянием увеличенной массы при трогании поезда с места и его торможении; в этом случае необходимо усиление конструкции эстакады.
На навесной дороге в Наре (Япония) эксплуатируются трехвагонные поезда общей длиной 31 м. Вагоны имеют ширину 2,33 м и высоту 3,0 м. В поезде размещено 88 мест для сидения, из которых 56 мест приходится на концевые вагоны и 32 места — на средний. Вагоны установлены на колеса с пневматическими шинами, при повреждении которых вагон опирается на монолитные резиновые шины. Энерговооруженность поезда равна 80 кВт (четыре тяговых двигателя мощностью по 20 кВт работают при напряжении в контактной сети 220 в). Поезда эксплуатируются со скоростью 16 км/ч при максимальной расчетной скорости 40 км/ч.
Трехвагонный поезд навесной монорельсовой дороги в Инуяме (Япония) имеет длину 30,8 м, вес 39,3 т и оборудован четырьмя тяговыми электродвигателями мощностью по 70 кВт, обеспечивающими максимальную скорость движения поезда 75 км/ч и среднюю скорость 45 км/ч. Ширина вагонов 2,95 м и высота 4,3 м (с нижними боковыми декоративными щитами). Вагоны сочлененные, на каждый устанавливается по две тележки. Из шести тележек поезда четыре средние являются моторными.
Для подвесной монорельсовой дороги в Лос-Анджелесе построены вагоны, в которых широко использованы легкие сплавы, пластмассы и стекло. Это позволило снизить вес вагона длиной 9,4 м, имеющего 24 места для сидения, до 2 т. Снижению веса тары вагона способствовала также значительная остекленная поверхность его, которая обеспечивает очень хорошую обзорность местности. Монорельсовые дороги с подобным подвижным составом могут быть рекомендованы для районов с большим количеством туристических и экскурсионных поездок. Вагоны оснащены фрикционным колесным приводом. Опорные и фрикционные колеса малого диаметра снабжены пневматическими шинами. Опорные колеса катятся по верхней поверхности нижней полки двутавровой путевой балки, а снабженные электроприводом фрикционные колеса прижимаются к ее нижней поверхности.
На монорельсовой дороге в Лозанне (Швейцария) эксплуатируются 24 поезда, каждый из которых состоит из 16 открытых четырехместных вагонов. Скорость движения поездов колеблется в пределах 5,4—12,8 км/ч. Вагоны, отличающиеся простотой конструкции и применением прокатных профилей из алюминия, состоят из основания, двух боковых и двух лобовых стенок. При длине 1,7 м, ширине 1,242 м и высоте 0,65 м вагон весит 48 кг. Первоначально вагон был запроектирован из стали; в этом случае он весил 97 кг.
Для монорельсовой дороги центр Токио — аэропорт Ханеда в 1962 г. было построено два опытных вагона, разработанных американской авиатранспортной фирмой Никсон—Локхид (рис. 36) и проходивших испытания на опытном участке. Каждый вагон был снабжен двумя тележками, колеса которых имели металлические бандажи. При длине вагона 13,2 м, ширине 3,05 м и высоте без тележек 2,86 м каждый вагон имеет 48 мест для сидения и общую вместимость 120 пассажиров. Вес тары вагона 11,8 т, а вес вагона с пассажирами 18,5 т. Высота вагона внутри в месте прохода равна 2,01 м, ширина прохода 0,864 м. Двухместные сиденья имеют ширину 96,5 см, глубину 35,6 см, высоту 33,0 см и высоту спинки 76,2 см.
Все тяговое электрическое и пневматическое оборудование, расположенное в вагонах ниже уровня пола, имеет хорошую доступность и обеспечивает низкое положение центра тяжести вагона. Тормозная система вагона состоит из четырех тормозов, работающих от тяговых электродвигателей.

Рис. 36. Опытные вагоны монорельсовой дороги для связи центра Токио с аэропортом Ханеда

На монорельсовой дороге эксплуатируются трех-, шести- и девятивагонные поезда типа Тошиба (фирмы Токио—Шибаура) с колесами на пневматических шинах, состоящие только из моторных вагонов. Расположение сидений в вагоне поперечное по схеме 3+2. Вагоны длиной около 10 м, шириной 3,02 м и высотой 4,31 м имеют тяговые электродвигатели постоянного тока напряжением 750 в и мощностью 130 кВт. На трехвагонном поезде установлено четыре электродвигателя, а на шестивагонном — восемь. Трехвагонный поезд имеет длину 29,6 м, вес тары 41,0 т и вмещает 240 пассажиров (104 сидячих места и 136 стоячих), а шестивагонный — длину 59,4 м, вес 82,0 т и вмещает 498 пассажиров (214 сидячих мест и 284 стоячих). Максимальное число вагонов в поезде девять; длина такого поезда равна 88,8 м, а вместимость 738 пассажиров.
Для навесной монорельсовой дороги с автоматическим режимом движения в Питтсбурге (США) из соображений экономии и удобства обслуживания пассажиров в течение 24 ч были созданы легкие вагоны относительно малых размеров. Каждый вагон имеет 28 мест для сидения и 42 стоячих места (площадь, приходящаяся на одного стоящего пассажира, равна 0,23 м²). При изготовлении вагона широко применялись алюминиевые профили и листы и при длине 9,3 м, ширине 2,59 м и высоте 2,9 м весит 8165 кг. Энерговооруженность вагона — два электродвигателя постоянного тока мощностью по 60 л. с. Вагон устанавливается на двух ведущих осях со спаренными пневматическими шинами.  

Рис. 37. Расположение вагона на ходовой балке скоростной дороги в Питтсбурге:
1 — ходовая балка; 2 — токосъемная система; 3 — направляющая балка; 4 — цепи управления

Управление движением осуществляется путем изменения напряжения тока, подаваемого к электродвигателям кремниевыми управляемыми выпрямителями. Тормоза рекуперативные и пневматические.
Тип вагона, системы его подвешивания, кондиционирования воздуха и освещения, а также сиденья выбраны так, чтобы было обеспечено очень высокое качество хода, сравнимое с качеством хода лучших автомобилей на новой автостраде.
У каждого направляющего колеса смонтирован стальной диск (рис. 37), который препятствует выходу направляющей шины из балки двутаврового сечения и запирает вагон на пути в случае возникновения опрокидывающих сил. Для уменьшения пробуксовывания колес при наиболее неблагоприятном состоянии поверхностей качения служат дополнительные тяговые оси. Для обнаружения и измерения пробуксовывания колес имеется комплект дифференциальных тахометров, которые автоматически снижают крутящий момент.
Система привода состоит из двух электродвигателей постоянного тока мощностью по 60 л. с., каждый из которых приводит в движение одну ось через ведущий вал с типовым карданным соединением и дифференциалом. Бесступенчатое изменение количества подводимой к электродвигателям энергии достигается использованием управляемых кремниевых выпрямителей в виде трехфазного моста.
Рекуперативное торможение осуществляется реверсированием поля электродвигателей путем использования второго комплекта управляемых кремниевых выпрямителей. Рекуперативный тормоз служит для снижения скорости, а пневматический — для полной остановки экипажа. Для нормального служебного торможения замедление ограничено величиной 1,1 м/сек2.
Вагоны с обоих концов имеют одиночные оси (одноосные тележки). При движении по кривой каждая одноосная тележка должна поворачиваться относительно кузова вагона. В случае минимального радиуса кривой 45,7 м угол поворота тележки составляет почти 3° 30'. Для обеспечения этого угла была разработана новая оригинальная система подвешивания. За основу принята ось автомобильного типа с направляющим устройством, включающим витые и пневматические пружины, направляющие колеса, антенну, токосниматели и амортизаторы.
Ось имеет две пары направляющих колес с пневматическими шинами малого диаметра. Одна пара монтируется впереди, а другая — за ней. Соединение с кузовом вагона осуществлено с помощью шарнирного устройства, допускающего поворот тележки и вертикальные поперечные перемещения кузова относительно нее.
Кузов опирается на систему механических и пневматических рессор автомобильного типа. Частота собственных вертикальных колебаний находится в пределах 60—90 гц. Особенностью рессорной системы является то, что она позволяет одноосной тележке поворачиваться относительно кузова вагона с помощью пружин. Основание каждой пружины опирается на направляющее устройство таким образом, что может иметь поперечное или горизонтальное перемещение относительно верха пружины, на который опирается кузов. При повороте оси в направляющих колесах не возникает заметных реактивных сил.
Конструкция обеспечивает также поперечное перемещение кузова относительно осей. Поперечная жесткость подвешивания относительно низкая, что сделано для уменьшения влияния на ось отклонений направляющей балки. Для смягчения ударов в поперечной и вертикальной плоскостях служат амортизаторы автомобильного типа.
Опытные вагоны имеют съемные секции пола над осями, чтобы можно было осматривать подвешивания.

Для этой же дороги разработана еще более облегченная конструкция вагона на 20 пассажиров, который при длине 7 м, ширине 2,44 м и высоте 2,75 м весит 3,9 т.
Для французской монорельсовой дороги на воздушной подушке, опытный участок которой описан в предыдущем разделе, разработано несколько вариантов подвижного состава —  аэропоездов.
Опытный вагон с двухместной кабиной и четырьмя местами для пассажиров имеет пневматическую систему, состоящую из четырех воздушных подушек для подъема и четырех воздушных подушек для направления движения. Давление воздуха в системе составляет 0,025—0,035 кГ/см²; максимальный расход воздуха 10 м³/сек. Толщина создаваемой воздушной подушки равна 10—·20 мм. Удельная мощность вентилятора 20—40 л. с. 1т.
Два центробежных вентилятора приводятся во вращение через коробки передач с двумя двигателями мощностью 70 л. с., которые развивают мощность 50—55 л. с. каждый. Вентиляторы и двигатели сидят на одном валу, поэтому при неисправности одного из двигателей другой приводит во вращение оба вентилятора. Для тяги использован авиационный шестицилиндровый двигатель мощностью 250 л. с., который вращает трехлопастный пропеллер диаметром 1855 мм. Торможение обеспечивается изменением направления вращения пропеллера и тормозными колодками, прижимаемыми к обеим боковым стенкам вертикального ребра ходовой балки.
Вагон имеет длину 10 м, ширину 2 м и высоту кузова 1,6 м. Полная высота вагона, включая пропеллер, равна 3,7 м от опорной плоскости эстакады. Вес вагона равен 2,5 т. На создание его израсходовано 180 тыс. руб. Кузов вагона клепаной конструкции полумонокок с алюминиевой обшивкой и элементами жесткости, доходящими до основания вагона, представляет собой гладкую и открытую раму, в которой размещается все оборудование для создания воздушной подушки и имеется прорезь для прохода вертикального направляющего ребра ходовой балки.
Кузов вагона был испытан в аэродинамической трубе и имеет форму, исключающую отрыв вагона от опорной поверхности ходовой балки при высокой скорости. Кабина машиниста оборудована органами управления и контрольно-измерительной аппаратурой.
Для междугородных сообщений на расстоянии 48—480 км имеется проект вагона-аэропоезда, вмещающего 100 пассажиров и развивающего скорость 300—400 км/ч. Такой вагон имеет длину 24,5 м, ширину 4,4 м, высоту 5 м и весит 30 т. Он оборудуется тяговым двигателем мощностью 4000 л. с. и двигателем для создания воздушной подушки мощностью 160 л. с. На трассах предполагается иметь минимальное расстояние между остановочными пунктами 9,6 км.   

Путь от Парижа до Лиона (450 км) такой поезд будет проходить за 70—80 мин, в то время как поезд-экспресс сейчас проходит это расстояние за 4 ч, а самолет — за 2 ч 45 мин (включая время поездок к аэропортам).
Для пригородных сообщений и для связи городов с аэропортами, располагаемыми на расстояниях 10—100 км от центра города, спроектирован аэропоезд, рассчитанный на 150 пассажиров. Этот поезд будет иметь длину 19,8 м, ширину 4 м и высоту 5 м и развивать скорость 160—240 км/ч. Для создания тяги вагон оборудуется двигателем мощностью 1500 л. с., а для образования воздушной подушки — двигателем мощностью 120 л. с. Этот вариант аэропоезда предполагается использовать для связи Лиона с Греноблем, расстояние между которыми, равное 86,5 км, будет покрываться за 20—26 мин.
Для внутригородского сообщения создается вагон-аэропоезд вместимостью 80 пассажиров, оснащаемый двумя небольшими колесными тележками с обеих сторон центрального направляющего ребра. Этот вагон оборудуется электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания мощностью 200 л. с., будет иметь вес 20 т и развивать скорость 80 км/ч. Вагон запроектирован со следующими размерами: длина 15 м, ширина 3 м и высота 3,2 м.
Длина каждого вагона аэропоезда устанавливается в зависимости от минимального радиуса кривых на трассе. При наличии на трассе кривых радиусом 1000 м возможна эксплуатация вагонов вместимостью 70—100 пассажиров.
Все вагоны оснащаются несколькими системами торможения. Реверсированием вращения пропеллера достигается торможение при замедлении 1,5—4 м/сек2; это торможение обычно используется для остановки аэропоездов у станций. Кроме того, предусмотрены так называемые линейные дисковые тормоза, которыми вагоны сжимают (как кронциркулем) боковые стенки направляющего ребра. В качестве аварийного тормоза использованы специальные колодки в основании вагона, которыми он опускается на ходовой рельс; при этом производится торможение с замедлением до 5 м/сек2. При использовании всех тормозных средств вагон может получить замедление более 10 м/сек2.
Для испытания со скоростью 200 км/ч, а затем 260—320 км/ч разработан вагон-аэропоезд на 78 пассажиров. Вагон имеет вес тары 12 т и полезную нагрузку 8 т. Пассажирский салон длиной 12,2 м имеет четыре двери — по две с каждой стороны. Кресла для сидения расположены по шесть в каждом из 13 рядов (по схеме 3+3) с шагом 0,95 м. Ширина сиденья между подлокотниками 47 см. Ширина прохода между креслами 59 см.
Кабина водителя с двумя креслами изолирована от пассажирского салона перегородкой и имеет приподнятый на 46 см пол (для лучшего обзора). Головной части аэропоезда придана обтекаемая форма по типу современных самолетов.
В хвостовой части вагона с обеих сторон установлено два турбовальных двигателя. Движение от них передается через коробку передач на пропеллер диаметром 1,47 м (для движения вперед) и на центробежный компрессор (для создания воздушной подушки). В случае выхода одного двигателя из строя работа обеспечивается другим двигателем. Окончательно тип двигателя еще не выбран; возможно, будут использованы турбореактивные или турбовентиляторные двигатели для тяги и создания воздушной подушки. Предполагается, что для создания тяги потребуется мощность 3400—4000 л. с., а для образования воздушной подушки 80— 270 л. с.
Аэропоезд для города оборудуется группой поршневых или электрических двигателей мощностью 100 л. с. каждый, что позволит избежать большого шума, создаваемого реактивными двигателями и воздушным винтом. При 80 пассажирах такой аэропоезд, перемещаясь на колесных тележках, сможет развивать скорость до 145 км/ч. Колеса делаются управляемыми, что позволит аэропоезду маневрировать на конечных участках и на разветвлениях ходовой балки, где снимается центральное вертикальное направляющее ребро балки.
Приподнимаемая на 5,5 м ходовая балка состоит из элементов длиной 20 м, образующих секцию длиной 120 м. Опорные колонны имеют регулирующее устройство, допускающее перемещение в некоторых пределах элементов ходовой балки в вертикальном и горизонтальном направлениях, что облегчает поддержание ровности ходовых и направляющих поверхностей балки в процессе эксплуатации.
Разрабатываются также проекты монорельсовой дороги с поездами на воздушной подушке с тяговыми линейными асинхронными двигателями. При этом возможно применение электропривода и для вентиляторов, создающих воздушную подушку.
В разработанных в Советском Союзе проектах вагонов для монорельсовых дорог использованы все достижения отечественного вагоностроения, автомобильной промышленности и электротехники.
При создании подвижного состава для построенной под Москвой дороги С. С. Вальднер исходил из необходимости придания ему высоких аэродинамических качеств при движении над поверхностью земли. По расчетам автора при скорости движения 250 км/ч воздушное сопротивление рельсового наземного транспорта составляет 92—95% общего сопротивления движению, а при подъеме подвижного состава хотя бы на двойную его высоту сопротивление воздуха падает почти вдвое. Поэтому эстакадная дорога обеспечивает не только независимость движения поездов, но еще и большую экономию энергии.
Было разработано два варианта вагонов (аэропоездов) на 80 и 300 пассажиров. Вагон на 80 пассажирских мест (рис. 38) состоял из двух параллельно соединенных вагонных секций сигарообразной формы длиной 30,75 м. Вес вагона с пассажирами равен 30 т.
Соединительные фермы были перекрыты обтекателями. Толкающие пропеллеры размещались на заднем конце вагонных секций и приводились в движение двумя авиационными двигателями мощностью по 500 л. с., что обеспечивало максимальную скорость движения 250—280 км/ч. Кабина машиниста помещена в голове вагона, за ней следует пассажирское и багажное помещения, уборные, отделение для механика и машин.
Вагон опирается соединительными фермами на две двухосные тележки, движущиеся по ходовому рельсу с помощью двухребордных колес. Нижние горизонтальные боковые бегунковые тележки (подвес каждой стороны) заключены в обтекатели. Корпус каждой вагонной секции состоит из продольных стрингеров (по два вверху и внизу), соединенных между собой вертикальными стойками и шпангоутами. Обшивка вагона сделана из легкого металла. Между внутренней и наружной обшивками проложена тепло- и звукоизоляция.
Сочлененный трехвагонный поезд на 300 мест (рис. 39) имел длину 63 м и состоял из переднего вагона с кабиной машиниста длиной 20,5 м, среднего вагона длиной 17,0 м и концевого вагона длиной 25,5 м с машинным отделением и двигателями мощностью 1500 л. с.
Наиболее подробно был разработан проект вагона на 42 пассажира длиной 18,75 м. Обе верхние тележки в нем были перекрыты общим сплошным обтекателем. В передаточный механизм от двигателя к пропеллеру было введено реверсивное приспособление для торможения. Для трогания с места и маневровой работы на малых скоростях в задней тележке был установлен электродвигатель, работающий от аккумуляторных батарей, расположенных под полом вагона.
Для монорельсовой дороги на Камчатке разрабатывался подвижной состав с локомотивной тягой. Грузовые вагоны шириной 2,4 м и грузоподъемностью 10 т имели дизель-электрический локомотив (тепловоз) с силой тяги до 8000 кГ. Тепловоз (рис. 40), имеющий первичный двигатель 9 (дизель ЯАЗ-206) мощностью 165 л. с., обеспечивает конструктивную скорость 35 км/ч и максимальную силу тяги 4500 кГ. При оптимальной скорости движения 20—25 км/ч тепловоз имеет силу тяги 1500 кГ и расход дизельного топлива 250 г/(л. с. ч). Каждая из четырех ходовых тележек 2 снабжена тяговым электродвигателем с редуктором и тяговым колесом диаметром 1000 мм, прижимаемым резиновым ободом к нижней поверхности рельса. Расположенные на расстоянии 1100 мм друг от друга (база тележки) две пары опорных и грузо- несущих стальных колес диаметром 300 мм катятся по наклонным поверхностям ходового рельса. Генератор 10 мощностью 30 кВт приводится в движение двигателем через эластичную муфту.

Рис. 38. Вагон дороги Вальднера на 80 пассажиров


Рис. 39. Трехвагонный поезд дороги Вальднера на 300 пассажиров

Рис. 40. Тепловоз, запроектированный для подвесной монорельсовой дороги на западном побережье Камчатки

Кузов 8 тепловоза, имеющий ширину 1900 мм и высоту 1850 мм, подвешивается к тележкам с помощью двух рессорных шарнирных подвесок 11. В обеих концевых частях кузова расположены кабины 3 машиниста, оборудованные щитами 4 управления с приборами и реверсом, педалью 5 управления дроссельной заслонкой и рычагом 6 управления пневматическим тормозом, а также сиденьем 7 для машиниста. Автосцепки 1 расположены на расстоянии 505 мм от нижней поверхности рельса по оси тяговых колес. Сухой вес тепловоза равен 4,2 т.

Рис. 41. Саморазгружающийся вагон грузоподъемностью 10 т:
1 — пневматический тормоз; 2 — хребтовая балка; 3 — рессора тележки; 4 — шарнир на хребтовой балке; 5 — кузов вагона; 6 — мост тележки; 7 — ходовое колесо; 8 — направляющий ролик; 9 — рельс; 10 — автосцепка

Для этой дороги были спроектированы саморазгружающиеся вагоны двух типов: вагон среднего типа грузоподъемностью 10 ти весом 2,5 т имел общую длину 8,0 м, ширину 2,10 м и высоту 1,25 м; вагон тяжелого типа грузоподъемностью 25 т и весом 5 т имел длину 11,8 м, ширину 2,25 м и высоту 1,6 м. Вагон грузоподъемностью 10 т показан на рис. 41. Хребтовая балка 2, которая несет автосцепки 10, расположена над кузовом 5. Вагон шарнирно подвешен к двум тележкам.
Для монорельсовой дороги в Темир-Тау в 1957 г. были спроектированы обтекаемые моторные вагоны. При длине 18,0 м и ширине 2,3 м вагон имеет 60 мест для сидения, обладает максимальной вместимостью 150—160 человек и очень малым удельным весом на одно место — всего 200 кг. Кузов вагона трубчатой конструкции имеет каркас из тонколистовой профилированной стали с обшивкой из дюралюминия.
Для монорельсовой дороги в Магнитогорске были спроектированы вагоны на пневматических шинах с давлением в них 8— 10 кГ/см². Вагоны имели следующие основные параметры: длина  

18,0 м, ширина 3,0 м, высота 3,0 м, вес тары полностью оборудованного вагона 8,5 т. В вагоне размещалось 60 мест для сидения; максимальная вместимость вагона равна 110 пассажирам при общей площади пола 40 м².
Каждый вагон оборудовался двумя моторными тележками с общей мощностью тяговых электродвигателей 160—250 кВт. Кузов вагона запроектирован обтекаемой формы из легких сплавов весом 3,5 т.
Пассажирские вагоны для монорельсовой дороги в Миасе проектировались на основе анализа конструкции вагонов типа Алвег и технического задания на проектирование вагонов для монорельсовой дороги в Москве, разработанного Управлением московского метрополитена.  

Рис. 42. Трехвагонный поезд монорельсовой дороги для Москвы (проект Мытищинского машиностроительного завода)
1
Вагон длиной 16,0 м и вместимостью 50 пассажиров (нагрузка 10,5 Т) весил 19 т. Мощность двигателей одного вагона 240 кВт. Вагон имел две ходовые тележки с двумя осями и четырьмя ведущими и восемью направляющими колесами.
Наиболее подробно разработаны проекты вагонов для московских монорельсовых дорог.
Мытищинским машиностроительным заводом для монорельсовой дороги от станции метрополитена Юго-Западная до аэропорта Внуково разработан трехвагонный поезд (рис. 42), состоящий из моторных вагонов. Головные вагоны длиной по 17,5 м имеют кабины машиниста, а средний вагон длиной 17,0 м весь занят салоном для пассажиров. Такой поезд рассчитан на движение со скоростями до 150 км/ч. Допускается сочленение двух головных вагонов, однако в этом случае вследствие увеличения удельного аэродинамического сопротивления максимальная скорость движения ограничивается 135 км/ч.
Размеры поперечного сечения всех вагонов одинаковы: ширина 2,7 м и высота 2,9 м (рис. 43). Такая ширина вагона допускает расположение сидений поперек вагона по схеме 2+2 (рис. 44), при котором в головных вагонах размещается по 72 места для сидения, а в среднем — 80. Всего в поезде расположено 224 места для сидения (в том числе 48 откидных), а общая вместимость равна 315 пассажирам. Откидные сиденья расположены в проходах дверей и позволяют в период максимальных пассажиропотоков увеличивать площадь, отводимую стоящим пассажирам.

При выборе материала для изготовления кузова вагона были проанализированы физико-механические и технологические свойства выпускаемых отечественной промышленностью алюминиевых сплавов (табл. 3). Для несущих элементов кузова наиболее приемлемым был признан алюминиево-магниевый сплав АМг6-1, отличающийся наибольшей прочностью. Для обшивки вагона предполагалось использовать сплав АМг6, а для средне-  и малонагруженных деталей — сплав АМг5В.

Кузов вагона (рис. 45) имеет такую форму, что возникающие усилия воспринимают все элементы каркаса кузова и обшивочные листы. Этому способствуют также наклонные боковые стены и определенная кривизна обшивочных листов верхней и нижней частей кузова. Максимальная ширина кузова вагона, равная 2610 мм, получена из условия расположения с каждой стороны центрального прохода (шириной 600 мм) двух сидений шириной по 450 мм с зазором у боковых стен по 35 мм и толщины стен по 70 мм.  

Рис. 44. Планировка вагонов: а — среднего; б — головного

Все параметры соответствуют требованиям ГОСТа 10022—62 на планировочные размеры пассажирских помещений в автобусах и троллейбусах. Высота дверного проема 1900 мм и пассажирского помещения в проходе 2100 мм. При наличии наружных накладных дверей габаритная ширина вагона равна 2700 мм.

Таблица 3
Основные механические и технологические свойства некоторых алюминиевых сплавов

* Свойства сплава АК6-1 аналогичны свойствам сплава АК6, но первый не имеет столбчатой структуры.

Рис. 45. Основные размеры поперечного сечения кузова вагона

Кузов вагона состоит из каркаса и обшивки. Каркас собран из штампованных алюминиевых листов, редко расставленных шпангоутов, предназначенных для сохранения геометрических размеров поперечного сечения, и продольного силового набора. Продольный набор состоит из двух Ζ-образных балок крыши, надоконного и подоконного поясов и двух балок, связывающих под полом шпангоуты. Соединение деталей каркаса вагона осуществляется аргоно-дуговой сваркой. Листы алюминиевой обшивки толщиной 3 мм приклепываются к каркасу; вследствие этого исключаются деформации листов наружной обшивки и легко достигается более красивый внешний вид вагона без окраски.

Кабины машиниста изготовлены формовкой из стеклопластика и соединяются с основным кузовом болтами. Тепло- и звукоизоляция вагонов достигается нанесением на внутреннюю поверхность листов наружной обшивки полиуретановой пены. Толщина слоя пеноизоляции в подоконном поясе равна 30 мм, так как пространство между листами внутренней обшивки и изоляцией предназначено для прохода подогретого воздуха системы отопления и вентиляции, который нагнетается вентиляторами из-под пола вагона к дефлекторами в подоконной балке. После подогрева листов внутренней обшивки воздух направляется к стеклам окон. Наносимая на внутреннюю поверхность листов обшивки полиуретановая пена защищает металл от коррозии, увеличивает жесткость тонколистовых элементов кузова вагона и уменьшает их вибрацию.
Внутри пассажирский салон отделан декоративным слоистым пластиком толщиной 0,5—2,0 мм различных расцветок. Стыки листов перекрываются алюминиевыми анодированными раскладками (штабиками). Раздвижные двери с гидравлическим приводом, расположенные по две с каждой стороны вагона, имеют накладную конструкцию. Герметизация дверных проемов осуществляется с помощью наполняемых воздухом резиновых уплотнителей трубчатого сечения. Уплотнители расположены по контуру дверного проема. Управление системой герметизации совмещено с управлением открывания и закрывания дверей. Кабина машиниста соединена с пассажирским салоном створчатой дверью.

Таблица 4
Основные элементы кузова вагона монорельсовой дороги по проекту Мытищинского машиностроительного завода и их весовые характеристики

Пассажирам предоставляется возможность свободного перехода из одного вагона в другой, для чего вагоны оборудованы широкими переходными площадками с гибкими ограждениями. Вагоны оборудованы системой принудительной вентиляции с полуавтоматическим регулированием количества подаваемого воздуха. Освещение — лампы дневного света.  

Рис. 46. Опытный поезд монорельсовой дороги Москвы: а — общий вид поезда; б — внешний вид вагона
Отопление вагона —  электрокалориферное с автоматическим термостатическим регулированием температуры внутри пассажирского салона и кабины машиниста. Подогретым воздухом обдуваются и стекла салона, что предохраняет их от обмерзания в зимнее время. Весовые характеристики основных элементов кузова вагона приведены в табл. 4.
В 1964—1965 гг. КБ был разработан проект поезда для монорельсовой дороги от станции метрополитена Автозаводская до станции Коломенское Московской железной дороги.
Опытный поезд состоит из трех моторных вагонов (рис. 46, а). Кузова всех вагонов одинаковы, но к переднему и заднему вагонам крепится приставная кабина машиниста. Размеры вагонов (рис. 46, б): длина 12,3 м, ширина 2,5 м, высота 2,8 м, высота салона 2,1 м, длина кабины 2,3 м. Во всех вагонах принято продольное расположение мест для сидения. При этом в каждом вагоне расположено по 44 места. Максимальная вместимость вагона 115 человек. Вес вагона 14,0 т, вес вагона с пассажирами 22,0 т. В перегрузочном варианте, рассчитанном на обеспечение перевозок пассажиров в дни массовых мероприятий, вес вагона принят равным 25,0 т. В каждом вагоне с обеих сторон имеются двухстворчатые двери.
Цельносварной кузов вагона изготовляется из шести узлов: четырех продольных панелей (крыша, боковые стены и пол) и двух торцовых шпангоутов. Панель крыши вагона состоит из двух сплошных по всей длине продольных балок швеллерного сечения, дуг и обшивки. На концах панели крыши по оси вагона установлены кронштейны крепления автосцепок. Обшивка крыши сделана из гофрированных листов алюминиевого сплава и имеет два продольных стыка. Соединение листов обшивки с каркасом и между собой осуществляется с помощью электрической точечной сварки.
Каждая боковая панель имеет три части, разделяемые дверными проемами: две крайние и одну среднюю.
Панель пола вагона состоит из сплошных по длине вагона продольных балок, поперечных диафрагм и обшивки.
Торцовые шпангоуты являются торцовыми стенами вагона и выполнены в виде отштампованной по форме поперечного сечения вагона армировки, каркаса из вертикальных и горизонтальных профилей и двух обшивок. Пространство между обшивками заполнено пенопластом.
В каждой боковой стене вагона имеется по шесть окон размером 800 X 1200 мм. Стекла толщиной 5 мм смонтированы в резиновых уплотнителях. С каждой стороны вагона расположено по две двери. Дверные проемы размером 1200 х 1870 мм перекрываются двумя створками дверей, расположенных снаружи вагона. Зазор между створками дверей и наружной обшивкой вагона равен 3—5 мм и в закрытом положении дверей перекрывается резиновыми уплотнителями. Управление открыванием и закрыванием дверей осуществляется с помощью одного гидроцилиндра и системы тросов, обеспечивающей синхронность открывания и закрывания обеих створок каждой двери.
Кабина машиниста, в которой размещено все оборудование управления поездом, изготовлена из высокопрочных алюминиево- магниевых сплавов типа АМгб с помощью аргоно-дуговой и точечной электросварки. Кабина крепится болтами к концевым шпангоутам головных вагонов. В верхней части кабины расположены убирающаяся аварийная автосцепка и фары, а в нижней — пульт управления, сиденье машиниста и приборы отопления и вентиляции. Внутренняя облицовка кабины сделана из алюминиевых листов марки Д16Т толщиной 0,5—0,8 мм, прикрепляемых к каркасу винтами и заклепками. В кабине машиниста предусмотрена установка комплекса приборов локомотивной сигнализации и регулирования скорости, а также аппаратуры автоматического ведения поездов.
Вагоны комфортабельны и имеют современный внешний и внутренний вид. Вдоль стен вагона установлены продольные мягкие диваны. Для перехода из одного вагона в другой в торцах вагона имеются широкие двери с переходной площадкой.
Вагоны оборудованы электро-гидропневматической системой, выполняющей операции стабилизации положения вагона при подходе к платформам, поддержания постоянства уровня пола вагона при различных нагрузках, управления дверями, линейными контакторами и тормозами. Для уменьшения длины трубопроводов и обеспечения быстрого действия тормозов использовано электрическое дистанционное управление. Для повышения надежности и безопасности движения тормоза колес и система стабилизации вагона по крену дублированы второй независимой системой, автоматически включающейся при неполадках в основной рабочей системе.
Полезная нагрузка (вес 115 пассажиров и машиниста) принята равной 8000 кГ, вес вагона с полной загрузкой 22 000 кг. Ниже приведены весовые характеристики основных элементов вагона монорельсовой дороги (в кг на вагон):
Кузов с внутренним оборудованием  2730
Автосцепка .....................................  150
Переходная площадка             .     .               60
Лестница с редуктором           .     .               80
Подвешивание ...............................  800
Две тележки без электродвигателей ..  5100
Четыре электродвигателя                              2400
Оборудование ...................................  2200
Гидрооборудование          ....                             300
Система вентиляции и обогрева ......  180
Вес пустого вагона              ....                      14 000

Установленная на вагонах автосцепка производит автоматическое сцепление вагонов при относительной скорости движения их 0,5—1,5 км/ч и смещении головок на 30 мм в любом направлении. Сцепленные вагоны могут проходить кривые радиусом до 50 м.
Для изготовления вагонов использованы обычные материалы, серийно выпускаемые отечественной промышленностью. Для кузова вагонов использованы алюминиевые сплавы АМг6, Д16Т, В95, АК6 и АК8. Обшивка вагонов и некоторые элементы конструкции запроектированы из листов сплава АМг6, обладающего достаточной прочностью, хорошей свариваемостью и антикоррозионной стойкостью (табл. 5).
Для внутренней обшивки и деталей внутреннего оборудования вагонов применены листы, профили и трубы из сплава Д16, имеющего высокие прочностные характеристики. Для деталей и узлов подвески, лонжеронов и др. использованы высокопрочные деформируемые сплавы АК6 и АК8, из которых получаются высококачественные поковки и штамповки.
Детали высоконагруженных узлов поезда изготовляются из легированных и углеродистых сталей марок 30ХГСА, 30ХГСМА, 35ХГСЛ, 40. Для деталей механизма передач выбраны цементуемые легированные стали 20ХНЗА и 18ХНВА, обладающие высокой поверхностной твердостью и высокой вязкостью сердцевины.

Физико-механические свойства алюминиевых сплавов, использованных в конструкции вагона

Таблица 6
Материалы, использованные для тепло- и звукоизоляции вагонов

Для внутренней отделки вагонов широко используются современные синтетические материалы (поролон, стеклопластик, заменители кожи). Пол вагона покрывается армированным пеноматериалом марки ПХВ-1 с поверхностным слоем линолеума.

Рис. 47. Тепло- и звукоизоляция вагона монорельсовой дороги:
1 — алюминиевый лист внутренней обшивки; 2 — войлочная прокладка; 3 — декоративный павинол на поролоне; 4 — стекловолокно; 5 — пенопласт; 6 — пенопласт (вибродемпфирующий материал); 7 — шпангоут; 8 — декоративный пластик релин; 9 — армированный пенопласт; 10 — резина; 11 — капроновый винт; 12 — алюминиевый лист наружной обшивки

Основные технико-экономические параметры

1. Для поезда из четырех вагонов.
2. В том числе 24 откидных
3. Для поезда из трех вагонов.
4. Для поезда из шести вагонов.
5. Для поезда из шести вагонов; из общего числа мест 48 откидных.
6. В числителе — высота кузова, в знаменателе — полная высота с пропеллером.

Таблица 7
вагонов пассажирских монорельсовых дорог

Звуко- и теплоизоляция (рис. 47) осуществляется с помощью современных синтетических материалов (табл. 6). Для герметизации применяется погодоустойчивый и долговечный герметик 430 МЭС5.
Для защиты от коррозии элементы конструкции анодируют или покрывают грунтом АЛГ-14 с последующим нанесением лакокрасочного слоя на детали из алюминиевых сплавов и цинкованием и кадмированием деталей из углеродистых сталей. Нижняя часть наружной обшивки вагона полируется по заданному образцу чистоты поверхности или покрывается эпоксидными или хлорвиниловыми эмалями заданного колера. Верхняя часть наружной обшивки окрашивается эмалями, обеспечивающими отражение солнечных лучей, влагостойкость и долговечность обшивки. Детали и узлы тележек и других механизмов покрываются влагостойкими эмалями принятого колера и т. п.
Основные технико-экономические параметры вагонов пассажирских монорельсовых дорог приведены в табл. 7.