CC BY
9310
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
УДК 656.252
Фрагменты рукописи
«Развитие устройств сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах России»
Из наследия Николая Васильевича Лупала
Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»
Аннотация. Приводятся фрагменты неизданной рукописи Н. В. Лупала 50-х годов XX века. Дано оглавление работы. Полностью опубликована третья глава «Сигнализация для регулирования движением поездов».
Ключевые слова: железная дорога; сигнализация; сигналы; колокольчики; сигнальная веревка; сигнальные диски.
Оглавление рукописи
Раздел 1. Дореформенный период (до 1861 г.)
Глава 1. Возникновение железных дорог в России
Первые заводские железные дороги. Труды Фролова, Черепановых и др. Состояние транспорта в России в начале XIX века. Борьба за введение железных дорог. Выступления Мордвинова, Щеглова, Мельникова и др. Вирскосельская и Варшаво-Венская железные дороги. Первая магистральная железная дорога Петербург - Москва.
Глава 2. Оптические и электрические телеграфы
Оптические телеграфы Кулибина, По-нюхиева и др. Первые линии оптического телеграфа в России. Применение оптического телеграфа на наших железных дорогах. Создание в России электромагнитного телеграфа. Работы П. Л. Шиллинга и Б. С. Якоби. Электромагнитный телеграф на первых русских железных дорогах. Связь поезда на перегоне со станцией.
Глава 3. Сигнализация для регулирования движения поездов
Колокольчики на паровозах. Сигнальная веревка. Красный ручной диск. Первое «Положение о сигналах» (1858 г.). Появление постоянных красных и зеленых дисков. Ручные сигналы и петарды. Сочетание дисков и шаров. Заложение основ сигнализации.
Раздел 2. Промышленный капитализм (1861-1900 гг.)
Глава 4. Развитие железных дорог
Первый и второй подъемы строительства русских железных дорог. Затруднения с металлом. Рост железных дорог и грузонапряженности. Создание производственной базы.
Глава 5. Развитие русской науки и техники в области железных дорог и электротехники
Русские железнодорожные строители. Работы Журавского, Белелюбского, Бородина, Петрова и др.
Русские электротехники: Яблочков, Чиколев, Столетов, Попов, Голубицкий, Гвоздев и др.
Русское техническое общество. Технические съезды представителей службы железных дорог. Технические журналы.
Глава 6. Путевая сигнализация
Положение о сигналах 1837 г. Переход от дисков к семафорам. Виды семафоров. Сигнализация на разветвлениях. Проекты новых, более совершенных систем сигнализации.
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
11
Глава 7. Перегонная блокировка
Средства регулирования движения поездов «Правила движения на железных дорогах» 1874-1883 гг. Независимая блокировка на Балтийской ж. д. Работы Верховского. Блокировка постоянного тока на Петербурго-Московской ж. д. Предложение Н. Дихтом точечной блокировки. Развитие перегонной блокировки.
Глава 8. Централизация стрелок и сигналов
Первая централизация на Петербурго-Московской ж. д. Ее недостатки. Разработка отечественных систем централизации Я. Н. Г ордеенко и Л. Д. Вурцеля. Разработка теории передачи профессора Я. Н. Гордеенко. Замыкатель Л. Д. Вурцеля. Приборы системы Гордеенко. Диссертация профессора Карейшы. Работы других русских деятелей в области приборов для замыкания стрелок. Приоритет по маршрутной централизации Э. Э. Крули-кевича. Применение табло на станциях.
Глава 9. Устройства для связи поезда в пути со станцией и другие контрольные устройства
Применение поездного телеграфа и телефона. Предложения Полеха и Кротко-ва. Приоритет П. М. Голубицкого. Электроколокольная сигнализация. Гальваническая сигнальная веревка Петрова. Поездографы Кайля и Бернера. Скоростемеры Прауса и Графтио. Магнитная система Лиходзиевского. Автостоп Тимоховича. Итоги развития устройств СЦБ в период 1861-1900 гг.
Раздел 3. Период империализма (19011917 гг.)
Глава 10. Состояние и развитие железнодорожного транспорта
Строительство Сибирской ж. д. Новый подъем строительства. Попытки США к контролю над русскими дорогами. Состояние русских железных дорог в начале Первой мировой войны. Развал на железных дорогах.
Глава 11. Положение службы телеграфа и ее работников на русских железных дорогах
Неопределенность положения службы телеграфа. Борьба за самостоятельность. Положение низовых работников.
Глава 12. Общие правила сигнализации и сигнальные устройства
Разнобой в сигнализации. Проекты новых правил сигнализации. Правила 1909 г. и их недостатки. Особое совещание по вопросам безопасности. Предложения по улучшению сигнализации.
Глава 13. Регулирование движения поездов. Электрожезловая система и блокировка
Регулировка движения на одноколейных дорогах. Первые виды жезловой системы. Блокировочно-жезловый аппарат В. А. Зееста и В. А. Ремцова. Электрожезловые аппараты Зауербрея, Дикушина, Вершинина. Монополии заграничных фирм. Развитие блокировки на двухколейных дорогах. Вклад русских специалистов. Первые предложения по автоблокировке. Вопрос об автоблокировке в связи с предполагаемой электрификацией пригородных участков.
Глава 14. Устройства для обеспечения безопасности движения на станциях с ручными стрелками
Фоноиндикатор Ф. Ф. Фидлера. Контрольные замки и ключевые зависимости. Система А. П. Руднева, В. С. Мелентьева, П. П. Дмитренко и других. Замыкатели различных видов. Приборы для замыкания стрелок и поезда.
Глава 15. Централизация стрелок и сигналов
Система Запольского-Довнара. Системы механической централизации с гибкими тягами Л. Д. Вурцеля и Я. Н. Гордеен-ко. Станционная блокировка Л. Д. Вурцеля. Конструкции приборов Я. Н. Гордеенко. Электрогидравлическая централизация. Электропневматическая и электриче-
12
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
ская централизация. Распространение
централизации по железным дорогам. Маршрутная электрическая централизация с автозаводными приводами В. П. Су-харникова. Устройства для борьбы с приемом поезда на занятый путь. Предложение Г. Цебоевым станционных рельсовых цепей.
Глава 16. Устройства для борьбы с проездами закрытых семафоров
Прибор И. М. Маевского, регистрирующий проезд закрытого семафора. Стреляющие приборы. Механические автостопы. Автостоп Ф. Качинского. Автостоп Русско-Балтийского Вагонного завода. Опыты с автостопами на СевероЗападной железной дороге.
Глава 17. Вопросы борьбы с авариями и попытки правильной организации этой борьбы
Глава 18. Заключение
Глава 3. Сигнализация для регулирования движения поездов
При постройке Царскосельской железной дороги владельцам ее было вменено в обязанность иметь на паровых экипажах «колокольчики» [1].
Меры для обучения безопасности движения были достаточно примитивными. Так, по воспоминаниям некого К. о прошлом Царскосельской железной дороги, говорится: «Курьезны меры предосторожности, которые в то время принимались для охранения безопасности движения. Так как паровозные свистки «наводили ужас» на публику, то начальство приказало их заменить музыкою. Для этого впереди дымовой трубы паровоза ставились особо для этого выписанные органы, исполнявшие разные музыкальные пьесы с аккомпанементом сильных труб и барабанов. Ручку органа во время хода поезда вертел особый агент службы движения. Настолько же своеобразной была мера, придуманная заботливым начальством для отклонения несчастий с людьми при столкновении поездов. Между тендером и вагонами ставились одна или две
открытые платформы, наполненные соломой. Предполагалось, что при несчастии с поездом пассажиры, вследствие сотрясения вагонов, будут из них выбрасываться и при этом попадать на мягкую подстилку» [2].
Главною мерою предосторожности при движении поездов служило время. Этому способствовали прямолинейность пути и только дневное движение поездов. Кондукторы снабжались верными часами, которые шли одинаково с часами в конторах. Часы в конторах заводились еженедельно, и ключи от них хранились под замком. Кроме того, на станциях были поставлены башенные часы.
11 августа 1841 г. на дороге произошло столкновение двух пассажирских поездов, ведомых локомотивами «Богатырь» и «Лев». Жертвами катастрофы были шесть человек убитых и 80 изувеченных и раненых.
Характерны выводы, сделанные из этого крушения Правлением общества железной дороги Санкт-Петербург - Павловск.
Работавшие на дороге машинисты-англичане были заменены машинистами немцами, а отопление паровоза коксом был заменено отоплением дровами.
Столь странные выводы указывают, насколько еще далеки были от железных дорог идеи применения сигнализации для регулирования движения поездов.
Сделанные выводы характеризуют также социально-экономические условия, в которых развивалась железнодорожная техника того времени: дело было в том, что немцы-машинисты довольствовались половинной зарплатой по сравнению с машинистами-англичанами, а отопление паровозов дровами было вдвое дешевле, чем отопление коксом.
После этого крушения было запрещено отправлять поезд из Петербурга, пока не прибудет поезд из Царского Села и наоборот.
Таким образом, фактически осуществлялось регулирование движения посредством как бы единственного паровоза.
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
13
В 1838 г. на Царскосельской дороге появляется «сигнальная веревка».
После случая пожара багажа от искр из трубы паровоза было решено «провести от каждой повозки шнурок к колокольчику, привешенному к паровозу, чтобы в случае нужды кондуктор мог мгновенно остановить машину». Изданная позже инструкция указывала машинисту: «Машинист не имеет права без особого на то приказания отправиться со станции с поездом, на котором по какому-либо случаю не будет находиться сигнальной веревки» (§ 23). В § 40 говорилось: «Смазчик, находящийся в вагоне, в случае разрыва поезда, пожара и др. причин, могущих служить препятствием для движения, тотчас же дает сигнал посредством сигнальной веревки или маханием днем красным флагом, а ночью - фонарем с красным стеклом» [3].
Первые годы движение поездов на только что сооруженных Санкт-Петербур-го-Московской и Санкт-Петербурго-Вар-шавской железных дорогах было весьма редкое и регулировалось расписанием и часами, которыми снабжались агенты, на основе разграничения поездов промежутками времени [4]-[6].
Так, из «Положения о движении поездов по Санкт-Петербурго-Московской дороге» следует, что в 1851 г. предвиделось 2 пары пассажирских и 4 пары товарных поездов. Но в 1853 г. на дороге обращалось уже 2 пары пассажирских, 1 пара товаропассажирских и 6 пар товарных поездов.
§ 9 «Положения о движении поездов по Санкт-Петербурго-Московской железной дороге» (1853 г.) гласил: «По прибытии каждого поезда на станцию местное начальство дает немедленно о том знать по телеграфу на заднюю станцию, и по этому извещению на последней станции тотчас выставляется сигнал; снимается сигнал тотчас по отходе со станции находящегося на оной поезда».
«Сигнал», о котором упоминается в приведенной выдержке, выставлялся и
убирался «телеграфическим унтер-офицером». Сигнал выставлялся над рельсовым путем у станционного здания и представлял собою красный круг с белою серединой, ночью заменяемый красным фонарем.
Как видим, значение сигнала было противоположно принятому в настоящее время.
Ручные сигналы также подавались красным флагом днем и красным фонарем ночью. Сигнал «тише» подавался c боку пути, а сигнал «стоп» - в середине пути.
То же «Положение о движении поездов» предвидело (§ 5), что: «пассажирский поезд, обгоняющий другой, отправляется после того, как обгоняемый прибыл на следующую станцию и стал на боковой путь. Что касается товарнопассажирских и товарных, то те отправляются после того, как предшествующие им отправились со следующей станции согласно расписанию».
Положение предусматривало точность соблюдения расписания и времени стоянок на станциях всех поездов.
В 1852 г. было издано «Положение о сигналах по Санкт-Петербурго-Москов-ской железной дороге». В § 1 этого положения говорилось, что никакие другие сигналы, кроме предусмотренных положением, не допускаются и строго запрещаются.
Вся дальнейшая практика сигнализации на железных дорогах в дореволюционное время показывает, что это основное правило не применялось и что различные дороги употребляли сигналы, не предусмотренные положением.
Согласно указанному положению сигналы делились:
- на сигналы машиниста,
- сигналы обер-кондуктора,
- сигналы кондукторов,
- сигналы дорожной стражи.
Наиболее интересными являлись сигналы третьей группы (кондукторов). Эти сигналы подавались машинисту с правой стороны поезда: днем - красным развер-
14
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
нутым флагом, а ночью - зажженным фонарем с красными стеклами. «Флаг или фонарь», вставленные в боковую часть вагона, означают требование, чтобы машинист остановил локомотиву (§ 13). «Флаг или фонарь», которым машут из вагона, означает требование, чтобы машинист постепенно уменьшил скорость локомотивы и остановил оную (§ 14). Наконец, тот же флаг или фонарь выставлялись наверх, на крышу вагона, для уведомления машиниста, что его требование о приведении в действие ручных тормозов, поданное тройным свистком паровоза, выполнено и «тормоза завернуты».
Последний вагон снабжался сзади на буфере красным огнем, «чтобы идущий сзади поезд держался на надлежащем расстоянии».
Сигналы дорожной стражи подавались днем также развернутым красным флагом, а ночью фонарем с зелеными стеклами. Для остановки поезда сигнал выставлялся неподвижно по середине колеи, если же на середине колеи махали флагом или фонарем, то это требовало уменьшения скорости.
Вводились также стрелочные сигналы. Указание, что стрелка поставлена по прямому пути, подавалось щитом у стрелочного перевода, поставленным ребром по направлению к поезду, а ночью - фонарем с белым светом. Указание, что стрелка переведена с прямого пути на косой, подавалось площадью щита, а ночью - фонарем с синим светом.
Как видим, сигнализация была весьма примитивной и недостаточно ясной, допуская применение разных цветов для подачи одинаковых показаний. Интересно, что все расходы на сигнальные приборы при строительстве дороги выразились 17 000 руб., то есть менее 30 руб. на 1 км.
Пока число обращающихся поездов было незначительным, регулирование их движения производилось исключительно посредством телеграфных сношений, и потребности в путевых сигнальных приборах не ощущалось.
С увеличением числа поездов возникает необходимость в сигнализации, появляются и первые правила сигнализации. Вместе с тем, в этот период существует принцип нормально открытых перегонов. Первые путевые сигнальные приборы появляются на Санкт-Петербурго-Витебской дороге, где создается положение о сигналах, просуществовавшее около 50-ти лет.
В «Общем приказе по дороге № 3» от 22 июля 1857 г. читаем:
«Ст. 1. Отсутствие всякого на дороге сигнала означает, что путь свободен.
Во всякое время и на всех пунктах дороги должны быть сделаны такие распоряжения, какие употребляются в ожидании прохода поезда.
Ст. 2. Сигналы подаются: днем зеленым или красным развернутым флагом и ночью зажженным фонарем с белыми, зелеными или красными стеклами. Днем, в туманное время, употребляются ночные сигналы».
Свернутый флаг или ночью белый огонь означали, что путь свободен, зеленый развернутый флаг или зеленый огонь ночью - уменьшение скорости поезда, красный развернутый флаг или ночью -красный огонь требовали «остановки тотчас поезда».
Сигнал уменьшения скорости подавался поезду, следующему за другим через 15 мин, а сигнал остановки поезду, следующему за другим, - через 10 мин. Из этого следует, что нормально путь считался свободным и что существовало разграничение поездов временем. Этим же приказом предусматривались поездные сигналы: на локомотиве - три фонаря с белыми стеклами впереди, и на последнем вагоне - два фонаря с красными стеклами.
В 1859-1860 гг. на дороге появляются первые красные и зеленые щиты [7].
Из приказа № 37 от 3 марта 1860 г. следовало, что на двухпутных линиях применялся принцип нормально открытых сигналов (красные щиты должны показывать остановку, когда пути заняты), а на однопутных линиях - принцип нор-
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
15
мально закрытых сигналов (красные щиты должны всегда показывать остановку).
Одновременно с входными сигнальными приборами в виде красных щитов вводились и предупредительные, неподвижные сигналы - зеленые щиты.
Еще ранее приказом № 33 от 29 июня 1859 г. был введен красный щит на Санкт-Петербургской станции [8].
При приеме поезда красный щит ставился в разрешающее положение. При отправлении для передачи распоряжения о закрытии щита применялся своеобразный оптический телеграф. Прежде всего, поднимался красный шар на шест у конторы начальника станции, что требовало поднятия такого же шара стрелочником, находящимся между конторой и входным щитом. Затем сторож закрывал щит и для уведомления о выполнении распоряжения также поднимал красный шар. После этого стрелочник поднимал на свой шест второй красный шар, что служило указанием начальнику станции, что щит закрыт.
Как видим, красные шары (а ночью фонари), поднимаемые на шесты, служили для передачи приказаний и получения извещений и представляли собою своеобразное устройство телеуправления и телеконтроля, соответствующее технике того времени.
Вместе с тем, красный щит не являлся абсолютным сигналом остановки, т. е. он мог «с большой осторожностью» быть проезжаем машинистом до первых стрелок, и, таким образом, поезд прикрывался щитом до следующего за ним поезда.
В том же 1859 г. были введены и «сигналы, разрывающиеся с треском», т. е. петарды.
Петарды применялись для ограждения остановившегося в пути поезда. Петарды укладывались за 250 сажен (530 м) в количестве двух штук на разных рельсах на расстоянии от 10 до 20 сажен (21-24 м) друг от друга. В сырую погоду число петард увеличивалось до трех. Кроме того, петарды применялись и в дополнение к постоянным оптическим сигналам во вре-
мя туманов. Взрыв петарды требовал от машиниста уменьшить скорость до скорости человека, с тем чтобы при необходимости можно было немедленно остановить поезд.
В это время были введены как на Санкт-Петербурго-Московской, так и на Санкт-Петербурго-Варшавской дороге так называемые распорядительные сигналы, как-то: сигнал о приведении в действие ручных тормозов - три коротких свистка, сигнал «отпустить тормоза» - два протяжных свистка, сигнал об отправлении поезда, подаваемый главным кондуктором карманным свистком, и ответный сигнал машиниста паровозными свистками.
Из приведенного краткого обзора развития железнодорожного дела и устройств связи и сигнализации в России в период до 1861 г., можно сделать следующие главные выводы.
Железные дороги в России возникли, прежде всего, как заводские дороги на основе трудов русских техников Н. И. Пол-зунова, К. Д. Фролова, отца и сына Черепановых и др. деятелей.
Русская общественная мысль настойчиво выдвигала необходимость строительства железных дорог, чему препятствовала косность и реакционность правящих кругов.
Крепостнические отношения, недостаточность денежных капиталов и самодержавно-бюрократический строй препятствовали строительству железных дорог в России. Однако развитие товарно-капиталистических отношений вызвало необходимость в механическом транспорте и, прежде всего, в железных дорогах.
Строительство первой крупной железнодорожной магистрали Петербург -Москва производилось силами русских инженеров путей сообщения Н. П. Мельниковым, Д. И. Журавским, Н. Д. Крафтом и др.
В области связи и сигнализации трудами русских ученых и изобретателей И. П. Кулибина, П. Л. Шиллинга, Б. С. Якоби и др. были заложены основы науки и техники в данной области.
16
Из истории развития железнодорожной автоматики и телемеханики
Широкому применению русских изобретений и предложений препятствовало преклонение перед иностранным и недоверие отечественным изобретателям.
В отношении развития устройств для обеспечения безопасности движения поездов и регулировки их движения можно отметить, что сравнительно незначительные размеры движения поездов позволяли применить систему разграничения поездов временем, а не пространством, а небольшие скорости допускали употребление таких несовершенных сигнальных приборов, как сигнальные щиты и шары.
Вместе с тем, можно считать, что к шестидесятым годам прошлого столетия1 на железных дорогах были заложены многие основные принципы сигнализации, сохранившиеся частично до настоящего времени.
1 Имеется в виду XIX век (прим. редактора).
Библиографический список
1. ЦГИАЛ, фонд 277, опись 1, ед. хр. 23, 1836 г.
2. Журнал «Еженедельник Новое Время». - 1880. - № 83.
3. ЦГИАЛ, фонд 377, д. 19.
4. Положение о движении поездов по Санкт-Петербурго-Московской железной дороге, 1851.
5. Положение о движении поездов по Санкт-Петербурго-Варшавской железной дороге, 1853.
6. Положение о поездах по Санкт-Петербурго-Московской железной дороге, 1852.
7. Общий приказ № 37 от 31 марта 1866 г. по Санкт-Петербурго-Варшавской железной дороге.
8. Приказ № 33 от 31 марта 1866 г. по Санкт-Петербурго-Варшавской железной дороге.
а
'X Защита первой кандидатской диссертации на кафедре «Сигнализация, централизация и блокировка», как тогда называлась кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах», состоялась в 1937 году.
•W.
