Как производятся «Ласточки» — поезда с распределённой архитектурой. Часть 1.

https://habr.com/ru/company/tuturu/blog/565460/

Как вы, возможно, знаете, наши крутейшие «Сапсаны» или Siemens Velaro мы покупали у немцев. Потому что никто в стране такое произвести целиком достаточно качественно просто не мог (ну, в смысле, сопоставимо с экономикой покупки). А вот «Сапсан-3» будет делаться уже на «Уральских локомотивах». Там же сейчас делают «Ласточки» с похожей архитектурой.

Первое принципиальное отличие «Ласточек» от других поездов в применении алюминия, а не привычной стали. А это требует отдельного производства, потому что та же качественная сварка алюминия требует вообще другого уровня точности в сравнении со сталью.

Второе принципиальное отличие «Ласточек» от большинства других используемых на момент их появления в стране поездов — в том, что квантуются они не повагонно, а целиком как один объект.

Сейчас я немного упрощу для понятности аналогии. Дело в том, что в архитектуре электропоездов довольно долго царил некий аналог монолитного подхода, а потом пришёл аналог микросервисов. То есть каждый вагон несёт на себе разные элементы, нужные для поезда, и включает их в общую сеть. Причём в случае «Ласточек» — эти самые сервисы ещё масштабируются горизонтально в зависимости от количества вагонов.

В общем, пойдёмте, покажу поезд, в котором локомотив распределён по всему поезду.

Начнём с алюминия

На завод приезжают листы и профилированные панели из алюминия, которые попадают вот в эту линию:

Цель — сделать вот такие вот штуки, конструктор для вагона:

При этом надо правильно резать и правильно сваривать алюминий, потому что детали довольно сложные:

«Уральские локомотивы» единственные в России делают подвижный состав из алюминиевого профиля. Кроме облегчения массы, алюминий отличается ещё большей гибкостью, то есть кузова имеют другие демпфирующие свойства (что тоже может быть как минусом при простой замене конструкции, так и плюсом при правильно подобранной архитектуре под материал). Изгибная частота вот этой пластины 8 Гц.

Алюминий для поезда — это очень сильное облегчение конструкции, потому что можно делать вот так:

Профиль едет из Китая, потому что отечественный производитель пока не попадает в допуски. Коротко производство профиля выглядит так: металлическая болванка бросается в то, что рабочие поэтично называют «мясорубкой», которая дальше плавит и выдавливает алюминиевую «лапшу». В общем, да, сегодня пост полон грубейших упрощений и жаргона.

На фото вы видите шину с креплениями, причём рёбра жесткости учитывают нагрузки на эти крепления.

Подвох со сварным швом в том, что его делал не человек:

Хотя человек, конечно, участвует в некоторых операциях:

Детали обрабатываются абразивной резкой, плазмой и механически:

Исходный профиль максимум 0,5 метра на 25 метров. Дальше его стыкуют и сваривают на стенде, либо из него режут детали. Получаются 4 самые большие части (стенки, пол и крыша) и много маленьких. В стенках уже есть контуры дверей и окон.

Допуски на производстве измеряются миллиметрами и долями миллиметров. До того, как тут развернули производство «Ласточек» и локомотивов 2ЭС6 «Синара», тут был завод сварных металлоконструкций. Есть байка, что когда модернизировали корпуса и вешали контакторы сети, нужно было делать отверстия на расстоянии 2 метра с отклонением не более 2 миллиметров по вертикальной оси. Так вот местные инженеры сначала думали, что это опечатка, и на деле надо 2 сантиметра.

В итоге получается корпус вагона. Это такое состояние профилей, когда они уже сварены, проверены, отшлифованы, ещё раз проверены и готовы к дальнейшему циклу.

К нему не хватает тележек с колёсными парами и вообще всего оборудования.