У паняцця ёсць і іншыя значэнні, гл. Цягнік (значэнні).
Цягні́к, по́езд або цуг — сфарміраваны і счэплены састаў, які складаецца з некалькіх вагонаў, з адным ці некалькімі дзейснымі лакаматывамі ці маторнымі вагонамі, што мае вызначаныя сігналы (гукавыя і светлавыя). Да цягнікоў таксама належаць лакаматывы без вагонаў, маторныя вагоны і адмысловы самаходны рухомы састаў (напрыклад, аўтаматрысы і дрызіны няздымнага тыпу), якія накіроўваюцца на перагон і маюць вызначаныя сігналы.[1] Адрозненне цягніка ад састава складаецца ў тым, што цягнік — гэта чыгуначны састаў, якому нададзены нумар, пазначаны галава і хвост, і ён рухаецца з дапамогай лакаматыва і/ці маторнага вагона.
Асноўныя артыкулы: Гісторыя чыгунак і Гістарычная чыгунка
Гісторыя цягнікоў напроста злучана з гісторыяй рэйкавых дарог і лакаматываў. Першыя цягнікі з’явіліся ў Еўропе на мяжы XVII—XVIII стст. і ўяўлялі сабою ваганетку, што прыводзілася ў рух канём. Існавалі такія дарогі і ў Расіі. Так у 1842 годзе, падчас пошукаў трасы для будучай чыгункі Санкт-Пецярбург — Масква, былі знойдзены элементы «паласавой» драўлянай чыгункі, пракладзенай па ўказе Пятра I напачатку XVIII стагоддзя.[2] У 1806 годзе пад кіраўніцтвам інжынера Пятра Фралова была распрацавана, а ў 1809 годзе здадзена ў эксплуатацыю Змяінагорская чыгунка. Цягнікі на ёй складаліся ўжо з 3-4 ваганетак, злучаных жалезнымі кольцамі [3].
У 1804 годзе англійскі вынаходнік Трэвітык стварае першы паравоз, які выкарыстоўваўся толькі як атракцыён для забаўкі публікі. Дзеля гэтага да паравоза прычапілі пасажырскі вагон, стварыўшы такім чынам першы цягнік з лакаматыўнай цягай. Першы грузавы цягнік з лакаматыўнай цягай з’явіўся ў 1820 годзе ў Англіі і выкарыстоўваўся для транспартоўкі вугалю ад шахты Хэтан да Сандэрленда. 27 верасня 1825 года на адкрыцці першай грамадскай чыгункі Стоктан-Дарлінгтан лакаматыў «Лакамоўшн» працягнуў першы магістральны грузавы цягнік масай 80 тон. 15 верасня 1830 года на адкрыцці магістралі Ліверпуль — Манчэстэр быў працягнуты першы магістральны пасажырскі цягнік, у складзе якога знаходзіўся і вагон загружаны поштай — першы ў свеце паштовы вагон[4].
У Расіі першы цягнік з лакаматыўнай цягай быў пушчаны на Ніжнетагільскім металургічным камбінаце ў 1834 годзе. Ён прыводзіўся ў рух паравозам, які пабудавалі Яхім Аляксандравіч і Мірон Яхімавіч Чарапанавы. 30 кастрычніка (11 лістапада) 1837 года была адкрыта Царскасельская чыгунка. Пасажырскія цягнікі на ёй складаліся з вагонаў 4-х класаў: карэты («дыліжансы») з аддзяленнямі I-га класа, карэты з аддзяленнямі II-га класа, адкрытыя вазы з дахам («шарабаны») і адкрытыя вазы без даху («вагоны»). Сярэдняя хуткасць цягнікоў складала 32,8 км/ч, а да канца 1860-х узрасла да 42,7 км/ч, інтэрвал паміж цягнікамі складаў 3-4 гадзіны. 1 лістапада 1851 года быў адкрыты рух на магістралі Санкт-Пецярбург — Масква. Сярэднія хуткасці пасажырскіх і грузавых цягнікоў складалі 32 і 16 км/г адпаведна, таксама курсаваў паштовы цягнік з сярэдняй хуткасцю 37 км/г. Пасажырскія вагоны падзяляліся на наступныя тыпы: I і II класаў — спальныя і звычайныя; III класа — звычайныя і службовыя. Грузавыя вагоны былі чатырохвосевымі (на двух двухвосевых калясках) і мелі грузападымальнасць не больш 10 тон. Для цягі пасажырскіх цягнікоў выкарыстоўваліся паравозы тыпу 2-2-0[5] масай зблізку 30 тон, для таварных — тыпу 0-3-0[6] масай 30 тон. Для арганізацыі перавозак на дарозе ўпершыню быў ужыты графік руху цягнікоў [7].
(Гл. таксама: «Манеўровая праца»)
Як зразумела з азначэння, цягнік фармуецца з цягавых (лакаматывы, маторныя вагоны) і нецягавых (грузавыя і пасажырскія вагоны) адзінак рухомага саставу. У наш час можна вылучыць некалькі асноўных варыянтаў кампаноўкі цягнікоў (гл. схему):
Фарміраванне цягнікоў выконваецца ў асноўным на сартавальных станцыях (а маторвагоннага рухомага саставу — у зваротных дэпо), у поўнай адпаведнасці з Правіламі тэхнічнай эксплуатацыі, графікам руху і планам фарміравання цягнікоў. Фарміраваннем цягнікоў займаюцца складальнікі цягнікоў.
Парадак фарміравання і пропуску доўгасастаўных, цяжкавагавых, злучаных, падвышаных вагі і даўжыні грузавых цягнікоў вызначаецца начальнікам чыгункі. Фарміраванне выконваецца без падборкі вагонаў па ліку восяў і вазе, але пры фарміраванні доўгасастаўных і цяжкавагавых цягнікоў парожнія вагоны павінны ставіцца ў апошнюю траціну цягніка. Маторвагонны рухомы састаў падчас руху ў рамонт ці з рамонту ставіцца ў хвост грузавога цягніка адной групай. Дзейсныя ў Расіі правілы тэхнічнай эксплуатацыі чыгунак забараняюць ставіць у састаў наступныя вагоны:
Нормы вагі і даўжыні далёкіх і мясцовых пасажырскіх цягнікоў і парадак месцавання вагонаў у іх паказваюцца ў кніжках раскладу руху цягнікоў. У пярэднім і апошнім вагонах крайнія кантавыя дзверы замыкаюцца, а пераходныя пляцоўкі замацоўваюцца ў паднятым становішчы. Парадак прычэпкі да пасажырскіх цягнікоў вагонаў звыш нормы і прытрымлівання доўгасастаўных пасажырскіх цягнікоў вызначаецца адпаведнымі інструкцыямі. На расійскіх чыгунках дапушчальна прычапляць да пасажырскіх цягнікоў (акрамя прыгарадных) несуцэльнаметалічныя вагоны службова-тэхнічнага прызначэння. Забаронена ставіць у пасажырскія і паштова-багажныя цягнікі:
У пасажырскія (акрамя хуткасных і хуткіх) і паштова-багажныя цягнікі могуць быць таксама пастаўлены некалькі грузавых вагонаў.
Хуткасць пасажырскіх і паштова-багажных цягнікоў, да якіх далучаны вагоны іншых канструкцый і тыпаў, абмежаваны хуткасцямі, вызначанымі для гэтых вагонаў.[8][9]
Асноўныя артыкулы: Графік руху цягнікоў, Чыгуначная святлафорная сігналізацыя і Лакаматыўная брыгада Асновай арганізацыі руху цягнікоў на магістральных чыгунках з’яўляецца графік руху, парушэнне якога не дапушчальна. Дзякуючы яму забяспечваецца бяспека руху і рацыянальнае выкарыстанне рухомага саставу. У адпаведнасці з графікам кожнаму цягніку прысвойваецца вызначаны нумар. Цягнікам вызначанага кірунку надаюцца цотныя нумары, а цягнікам зваротнага кірунку — няцотныя. Акрамя нумара, кожнаму грузавому цягніку на станцыі фарміравання надаецца вызначаны індэкс, які не змяняецца да станцыі расфарміравання. Калі цягнік не прадугледжаны графікам руху, то нумар яму прысвойваецца падчас яго прызначэння.[9] У адпаведнасці з правіламі тэхнічнай эксплуатацыі расійскіх чыгунак, цягнікі падзяляюцца на наступныя катэгорыі:
Кожны цягнік абслугоўвае лакаматыўная брыгада, якая складаецца з машыніста, які непасрэдна кіруе цягніком і сочыць за бяспекай шляху, і яго памочніка, які сумесна з машыністам назірае за бяспекай шляху, а таксама перыядычна, па просьбе машыніста, візуальна правярае працу некаторага абсталявання лакаматыва ці МВРС (маторвагоннага рухомага саставу). Пры кратнай цязе, а таксама пры выкарыстанні штурхача, лік лакаматыўных брыгад роўны ліку лакаматываў, пры гэтым машыністы дапаможных лакаматываў непасрэдна падпарадкоўваюцца машыністу кіруемага (першага па ходу руху) лакаматыва. Пры паравой цязе ў склад лакаматыўнай брыгады таксама ўключаўся качагар, а на пасажырскіх маторвагонных цягніках — кандуктар.[10] Пасажырскі цягнік, акрамя таго, абслугоўваецца праваднікамі вагонаў і начальнікам цягніка, а вагоны-рэстараны і паштовыя вагоны — адпаведнымі працаўнікамі. На гаспадарчыя цягнікі прызначаецца кіраўнік прац ці яго ўпаўнаважаны. Таксама на цягнікі, з якімі праводзяцца манеўры, можа прызначацца складальнік цягнікоў. У наш час шэраг пасажырскіх цягнікоў абслугоўваюцца машыністам без памочніка («праца ў адну асобу»).[9]
Для кантролю за рухам усіх цягнікоў, чыгуначны шлях дзеляць на вызначаныя адрэзкі (звычайна 100—150 км), званыя участкамі. Рухам усіх цягнікоў на кожным участку кіруе цягніковы дыспетчар. У яго абавязкі ўваходзіць забеспячэнне выканання графіка руху цягнікоў, таму загады дыспетчара падлягаюць безумоўнаму выкананню. Апроч гэтага машыністы і іншыя працаўнікі, якія абслугоўваюць цягнікі, падпарадкоўваюцца ўказанням дзяжурных па станцыях, якія ў сваю чаргу таксама падпарадкоўваюцца цягніковаму дыспетчару. Пад кантролем аднаго дыспетчара можа знаходзіцца да некалькіх участкаў.[8]
Цягнікі адрозніваюцца па характары грузу, хуткасцях руху, памерах, масе і гэтак далей. На чыгунках Расіі сустракаюцца наступныя тыпы цягнікоў[1][11][12]:
Апроч гэтага слова цягнік утрымліваецца ў наступных назвах[17]:
Асноўны артыкул: Чыгуначны тормаз
У наш час на цягніках ужываюць самыя розныя тыпы тармазоў: пнеўматычныя і электрычныя, аўтаматычныя і неаўтаматычныя, грузавыя і пасажырскія, няцвёрдыя і паўцвёрдыя і г.д.[18][19]
Самымі распаўсюджанымі з’яўляюцца пнеўматычныя тармазы, якія прыводзяцца ў дзеянне сціснутым паветрам. Першы пнеўматычны тормаз быў прапанаваны ў 1869 годзе Весцінгаўзам і з тых часоў увесь час удасканальваўся. Тормаз Весцінгаўза мае толькі два рэжымы — тармажэнне і водпуск, у наш час ён яшчэ выкарыстоўваецца ў цягніках метрапалітэна. У адрозненне ад яго, сучасныя пнеўматычныя тармазы дазваляюць яшчэ і рэгуляваць тармазную сілу, змяняючы ціск паветра ў тармазных цыліндрах. Машыніст кіруе тармазамі з дапамогай адмысловай прылады — крана машыніста. З яго дапамогай машыніст можа дадаваць паветра ў тармазныя цыліндры (службовае тармажэнне) для атрымання патрэбнай тармазной сілы, падтрымліваць там гэты ціск (перадах) і выпускаць паветра (водпуск) для вызвалення тармазоў ці некаторага змяншэння тармазной сілы. У тармазныя цыліндры паветра трапляе з запасных рэзервуараў, змешчаных на кожнай адзінцы рухомага саставу (вагон, лакаматыў, дрызіна і г.д.). У сваю чаргу ў запасныя рэзервуары паветра трапляе з тармазной магістралі, працягнутай уздоўж усяго састава, якую сілкуе кампрэсар. Ціск у тармазной магістралі залежыць ад тыпу цягніка, так для пасажырскага цягніка ён складае 4,5 — 5,2 кг/см². Кіруе паветранымі струменямі прылада пад назвай паветраразмеркавальнік, якая таксама знаходзіцца на кожнай адзінцы рухомага саставу. У выпадку пашкоджання тармазной магістралі (у тым ліку ў выніку парыву цягніка) і выйсця паветра з яе ў атмасферу, паветраразмеркавальнік напроста злучае запасны рэзервуар з тармазным цыліндрам. У гэтым выпадку адбываецца экстранае тармажэнне — паветра трапляе ў цыліндры пад максімальным ціскам, дзякуючы чаму рэалізуецца максімальная тармазная сіла. Экстранае тармажэнне можна выклікаць і прымусова — адкрыццём стоп-крана, або пастаноўкай ручкі крана машыніста ў адпаведнае становішча — у гэтым выпадку тармазная магістраль таксама напроста злучаецца з атмасферай.[18][19]
Асноўны недахоп пнеўматычнага тормазу складаецца ў тым, што хуткасць распаўсюджвання паветранай хвалі, а такім чынам і спрацоўвання тармазоў па саставу, роўная хуткасці гуку (331 м/с). Неадначасовасць спрацоўвання тармазоў можа выклікаць падоўжныя штуршкі, што ў пасажырскіх цягніках выклікае дыскамфорт пасажыраў, а ў доўгіх грузавых — парывы цягніка. Таму на пасажырскіх, а таксама грузавых доўгасастаўных цягніках выкарыстоўваюць электрапнеўматычныя тармазы. У гэтым выпадку паралельна тармазной магістралі ідзе электрычны провад, па якім і перадаюцца сігналы на паветраразмеркавальнікі (апошні пры гэтым завецца электрапаветраразмеркавальнікам, з-за наяўнасці ў канструкцыі электрычнай часткі). Перавага такога тыпу тормазу складаецца ў практычна адначасовым спрацоўванні тармазоў па ўсёй даўжыні саставу, што таксама дазваляе скараціць тармазны шлях.[18]
У выпадку ўжывання цягавых электрычных рухавікоў (ЦЭР), апроч пнеўматычных тармазоў выкарыстоўваюць і электрычныя, якія пераўтвараюць механічную энергію цягніка ў электрычную. У гэтым выпадку выкарыстоўваюць зварачальнасць электрарухавіка, гэта значыць яго магчымасць працы генератарам. Атрыманая электраэнергія або пераўтвараецца ў цеплавую ў рэастатах (рэастатнае тармажэнне), або вяртаецца ў кантактную сетку (рэкуперацыйнае тармажэнне), таксама магчыма іх спалучэнне (рэкуперацыйна-рэастатнае тармажэнне). Электрычнымі тармазамі абсталявана большасць электрарухомага саставу (трамвай, метрапалітэн, электравозы, электрацягнікі), а таксама шматлікія цеплавозы.[20][21][22]
Таксама існуе магнітарэйкавы тормаз. Ён складаецца з двух (радзей — чатырох) чаравікаў, кожны з якіх падвешаны паміж коламі і па канструкцыі ўяўляе сабой электрамагніт. Падчас тармажэння чаравікі апускаюцца на рэйкі, а на іх шпулькі падаецца электрычны ток. Узніклая магнітная сіла прыціскае чаравікі да рэек, тым самым павялічваючы тармазную сілу, тармазны шлях з-за гэтага скарачаецца на 30 — 35 %. Ужываецца дадзены тормаз на трамваях, высакахуткасных цягніках і цягавых агрэгатах. Іх асноўная перавага — кампактнасць, што дазваляе разам з імі выкарыстоўваць дыскавыя тармазы, якія займаюць адносна вялікі аб’ём ад падвагоннай прасторы.[23]
Асноўныя артыкулы: Аўтаматычная лакаматыўная сігналізацыя, САУТ і Аўтастоп (чыгунка) Для падвышэння бяспекі цягнікі абсталёўваюць рознымі прыборамі і прыладамі, большасць з якіх размешчаны ў кабіне машыніста. Для кантролю за сігналамі святлафораў цягнік абсталёўваецца АЛС — аўтаматычнай лакаматыўнай сігналізацыяй. Яна счытвае са шляху адмысловыя сігналы, якія ідуць ад змешчанага наперадзе святлафора, расшыфроўвае іх і на міні-святлафоры (лакаматыўны святлафор) у кабіне дублюе сігналы змешчанага наперадзе святлафора. Для праверкі пільнасці машыніста служыць так званая дзяржальна пільнасці (ДП, канструктыўна яна выканана ў выглядзе кнопкі, ці педалі). Пры змене паказання на лакаматыўным святлафоры, а таксама ў выпадку, калі машыніст працяглы час не змяняў пазіцыі органаў кіравання цягай і тармазамі, гучыць гукавы сігнал, які часам дублюецца светлавым (у шэрагу выпадкаў светлавы сігнал загараецца перад гукавым). Пачуўшы гукавы сігнал (або ўбачыўшы светлавы), машыніст павінен адразу ж націснуць на ДП, у адваротным выпадку, па заканчэнні некаторага часу (5-10 секунд), аўтаматычна будзе ўжыта экстранае тармажэнне. Перыядычная праверка пільнасці таксама ажыццяўляецца пры пад’ездзе цягніка да святлафора з забараняльным паказаннем. Часцяком для кантролю за пільнасцю машыніста выкарыстоўваюць датчыкі, якія вымяраюць яго фізіялагічныя дадзеныя (пульс, ціск, нахіл галавы).[9][24][25]
Для кантролю за хуткасцю ў кабіне ўсталяваны механічны хуткасцямер. АЛС і хуткасцямер увесь час узаемадзейнічаюць адзін з адным. Так у выпадку праезду святлафора з чырвоным агнём з хуткасцю вышэй 20 км/г спрацуе экстранае тармажэнне. Апроч гэтага лакаматыўны хуткасцямер выконвае функцыю чорнай скрыні[26]. У яго верхняй частцы ўсталёўваецца папяровая стужка, на якую запісваецца шэраг параметраў: час, хуткасць, пройдзеная адлегласць, ціск у напорнай і тармазной магістралях, а таксама ў тармазным цыліндры, паказанні лакаматыўнага святлафора. У наш час на расійскім рухомым саставе адбываецца замена АЛС і хуткасцямера на КЛПБ (комплексная лакаматыўная прылада бяспекі) (гл мал.). Ён выконвай функцыі хуткасцямера і АЛС, а таксама вядзе кантроль за хуткасцю.[25][27]
Дзеля кантролю за станам абсталявання прызначаны розныя датчыкі і рэле (рэле баксавання, рэле перагрузкі), сігнальныя лямпы ад якіх выведзены на пульт машыніста. Пасажырскія цягнікі абсталёўваюць пажарнай сігналізацыяй, датчыкі якой размяшчаюць у салонах і тамбурах. Для кантролю за хадавой часткай вагонаў і лакаматываў, на чыгуначным шляху размяшчаюць розныя датчыкі. Яны дазваляюць выявіць шматлікія дэфекты, сярод іх: перагрэў буксаў, пашкоджанне хадавой часткі, парушэнне габарыту. Бяспека руху, за конт памяншэння нагрузкі на машыніста, падвышае і САКЦ — сістэма аўтакіравання цягніком (аўтамашыніст). У наш час большасць цягнікоў метрапалітэна кіруецца аўтаматыкай, на прыгарадных электрацягніках яе, галоўным чынам, выкарыстоўваюць для падказак (папярэджвае пра абмежаванне хуткасці, паказанні святлафораў, а таксама аб’яўляй прыпынкі).[27][28]
Праблемы з праслухоўваннем? Дапамога.
Праблемы з праслухоўваннем? Дапамога.
Як зразумела з вызначэння, адна з уласцівасцей цягніка — наяўнасць сігналаў. Сігналы цягніка ўваходзяць у агульную сістэму сігналізацыі чыгуначнага транспарта, якая ўключае ў сябе таксама і шляхавыя сігналы — святлафоры, сігнальныя знакі, паказальнікі і г.д. Сігналы падзяляюць на гукавыя і светлавыя.
Для падачы гукавых сігналаў служаць адмысловыя прылады, якія ўсталёўваюцца на рухомым саставе — свісткі, тыфоны, званы. Яны прызначаны для падвышэння бяспекі, за конт папярэджання пра набліжэнне цягніка, а таксама для падачы каманд складальнікам цягнікоў і аглядчыкам вагонаў. Гукавыя сігналы ў сваю чаргу падзяляюцца на сігналы вялікай гучнасці і сігналы малой гучнасці. Сігнал вялікай гучнасці павінен мець надзейную чутнасць у межах тармазнога шляху і выкарыстоўваецца вельмі рэдка, асабліва ў рысе гарадоў і населеных пунктаў. Для яго падачы служыць тыфон. На чыгуначных лакаматывах узровень гучнасці сігналу тыфона на адлегласці 5 метраў складае каля 120 дб[29] пры частаце тону ў 360—380 Гц. Для падачы сігналаў малой гучнасці на ранніх лакаматывах выкарыстоўвалі званы, у наш час іх змянілі свісткі. Сігнал свістка на адлегласці 5 метраў мае ўзровень гуку 105 дб пры частаце асноўнага тону каля 1200 Гц.[30] Для прывада свістка і тыфона на паравозах выкарыстоўваецца пар з катла, на іншых лакаматывах — сціснутае паветра. На трамваях сігналы падаюцца з дапамогай электрычнага званка.
Сігнал | Значэнне | Калі падаецца |
---|---|---|
3 кароткіх | «Стой» | Пры пад’ездзе да забараняльнага сігналу. |
Адзін доўгі | «Адправіцца цягніку» | Пры адпраўленні цягніка. |
Апавяшчальны сігнал | Пры набліжэнні да пераездаў, тунэляў, пасажырскіх платформаў, крывых, месцаў правядзення шляхавых прац. Падчас руху ва ўмовах паніжанай бачнасці (завея, смуга і г.д.). Для папярэджання наезду на людзей. Пры сустрэчы цягнікоў на двухкалейных участках: першы сігнал — пры набліжэнні да сустрэчнага цягніка, другі — пры набліжэнні да яго хваставой часткі. | |
Адзін кароткі, адзін доўгі | Апавяшчальны падчас руху па няправільнаму шляху[32] | У тых жа выпадках, што і звычайны апавяшчальны. |
Сігнал пільнасці | Падчас прыёму цягніка на станцыю па няправільнаму шляху. Падчас набліжэння да святлафора з забараняльным паказаннем, пры наяўнасці дазволу на яго праход. Падчас праходу святлафора з забараняльным, або незразумелым паказаннем. | |
Бачныя сігналы цягнікоў прызначаны для пазначэння галавы і хваста састава, што падвышае бяспеку для шляхавых працаўнікоў. Да бачных сігналаў таксама належыць і пражэктар. Прыклады некаторых бачных сігналаў, выкарыстоўваных на расійскіх чыгунках[33]:
Для абмену інфармацыяй машыністаў цягнікоў з дзяжурнымі па станцыях, цягніковымі дыспетчарамі, складальнікамі цягнікоў, а таксама паміж сабой, цягнікі абсталёўваюцца прыладамі радыёсувязі. У залежнасці ад тыпу прац, на метрапалітэне і магістральных чыгунках выкарыстоўваюць два тыпы радыёсувязі — цягніковая і манеўровая. Першая выкарыстоўваецца для абмену інфармацыяй машыністаў цягнікоў з цягніковымі дыспетчарамі, а таксама паміж сабою, другая — для абмену інфармацыяй дзяжурнага па пасту цэнтралізацыі з машыністам цягніка і складальнікамі цягнікоў пры правядзенні манеўраў.[34][35]
Радыёсувязь працуе ў сімплексным рэжыме з групавым выклікам у найбольш распаўсюджаным гектаметровым (~ 2 Мгц) і мятровым (~ 151—156 Мгц) дыяпазонах. З-за таго, што ў гектаметровым дыяпазоне ўзровень перашкод даволі высокі, то для атрымання добрага сігналу ўздоўж чыгуначнага шляху працягваюць накіравальныя правады, якія могуць быць размешчаны на апорах кантактнай сеткі, альбо на апорах паветраных ліній сувязі. На магістральных чыгунках радыёсувязь машыністаў цягнікоў з цягніковымі дыспетчарамі ажыццяўляецца па дыспетчарскай цягніковай радыёсувязі на дэцымятровым дыяпазоне (330 МГЦ, за мяжой — да 450 Мгц), цягніковая ж служыць для сувязі машыністаў цягнікоў паміж сабою, з дзяжурнымі па станцыях, а таксама з начальнікам цягніка (на пасажырскіх цягніках). Лакаматыўныя радыёстанцыі ўсталёўваюцца ў кабіне кіравання, часам з дзвюма пультамі (асобна для машыніста і для яго памочніка).[34][36]
На пасажырскіх маторвагонных цягніках усталёўваецца сістэма ўнутранай сувязі, якая ажыццяўляецца па правадной лініі. Дадзеная сістэма прызначана для перадачы паведамленняў пасажырам у салоне, а таксама для абмену інфармацыяй паміж членамі лакаматыўнай брыгады (машыніста з памочнікам ці кандуктарам), якія знаходзяцца ў розных кабінах. Для экстранай сувязі пасажыраў з машыністам прызначана сістэма сувязі «пасажыр-машыніст», перагаворныя прылады якой размешчаны ў пасажырскіх салонах. Часта сістэмы сувязі «машыніст-пасажыр» і «пасажыр-машыніст» аб’ядноўваюць у адну.[37]
Асноўныя артыкулы: Лакаматыў і Маторны вагон
Для прывядзення цягніка ў рух на першых рэйкавых дарогах выкарыстоўвалі мускульную сілу жывёл, галоўным чынам канёў. У першай палове XIX стагоддзя ім на змену прыйшоў лакаматыў — цягавы транспартны сродак, які перасоўваецца па рэйках. Прынцып яго працы складаецца на ўзаемадзеянні кола і рэйкі — ад рухавіка на кола перадаецца цягавы высілак, а кола, за конт сілы трэння аб рэйку, прыводзіць лакаматыў, а з ім і ўвесь цягнік, у рух. Першым тыпам лакаматываў быў паравоз — транспартны сродак, рухавіком якога з’яўлялася паравая машына. Пар у паравую машыну паступаў з паравога катла, які знаходзіўся на лакаматыве. Нягледзячы на такую перавагу, як «усёеднасць» (палівам для паравоза маглі служыць нафта, вугаль, дровы, торф), у такіх лакаматываў быў вельмі істотны недахоп — вельмі нізкі ККД, які складаў каля 5-7 %. Таму ў наш час паравозы амаль не выкарыстоўваюцца ў цягніковай працы.[38]
У сучасных лакаматываў у якасці першаснага рухавіка выкарыстоўваюцца рухавікі ўнутранага згарання — дызель (цеплавозы) альбо газавая турбіна (газатурбавозы). З-за таго, што такія рухавікі могуць працаваць у абмежаваным дыяпазоне частот кручэння, то для перадачы кручэння на рухальныя колы патрабуецца прамежкавая перадача — электрычная, або гідраўлічная. Электрычная перадача складаецца з генератара і электрарухавікоў, гідраўлічная — з гідрамуфтаў, гідратарнсфарматараў і гідрапомпаў. Гідраўлічная перадача лягчэй і танней, але электрычная перадача больш надзейная і эканамічней. На маламагутных цеплавозах часам выкарыстоўваецца механічная перадача. З аўтаномных лакаматываў найбольшае распаўсюджанне атрымалі цеплавозы з электрычнай перадачай.[39][40]
Першасны рухавік можна і зусім прыбраць з лакаматыва, а энергію на лакаматыў перадаваць звонку — па кантактнай сетцы. Менавіта на такім прынцыпе працуе электравоз — неаўтаномны лакаматыў, што рухаецца электрарухавікамі. Электравоз праз токапрыёмнік атрымлівае з кантактнай сеткі электраэнергію, якая затым накіроўваецца на цягавыя электрарухавікі, якія праз зубчастую перадачу круцяць рухальныя восі. Асноўная перавага электравоза перад аўтаномнымі лакаматывамі складаецца ў практычнай адсутнасці шкодных выкідаў у атмасферу (калі вядома не лічыць выкідаў ад электрастанцый), што дазволіла перавесці на электрычную цягу ўвесь гарадскі рэйкавы транспарт — трамвай і метрапалітэн, а таксама манарэйкавыя цягнікі. Апроч пералічаных тыпаў лакаматываў, сустракаюцца і іх спалучэнні: электрацеплавоз, электрапаравоз, цеплапаравоз і гэтак далей.[41]
Цягнік можа рухацца і без перадачы цягі ад рухавіка на кола і далей на рэйку. Так у лінейным рухавіку электраэнергія напроста пераўтвараецца ў энергію паступальнага руху — цягнік рухаецца за конт узаемадзеяння магнітных палёў індуктара і металічнай паласы. Індуктар можа размяшчацца, як у шляхаправодзе, гэтак і на рухомым саставе. Такі рухавік ужываецца на цягніках на магнітным падвешванні (маглеў), а таксама ў манарэйкавым транспарце.[42] Апроч гэтага, у дваццатым стагоддзі вяліся доследы з ужываннем для цягі цягнікоў авіяцыйных рухавікоў (паветраная шруба, рэактыўны рухавік), але яны, галоўным чынам, прызначаліся для даследавання ўзаемадзеяння рухомага састава і рэек пры высокіх хуткасцях.[43]
У пасажырскіх цягніках ёсць мноства дапаможных сістэм, прызначаных для забеспячэння камфорту пасажыраў. Для працы большасці з іх (асвятленне, апал, вентыляцыя, падрыхтоўка ежы ў вагонах-рэстаранах) выкарыстоўваецца электрычнасць. Адной з яе крыніц з’яўляецца сістэма аўтаномнага электразабеспячэння, якая ўключае генератар і акумулятарную батарэю. Генератар сталага току круціцца ад восі колавай пары праз раменную або карданную перадачу. Напруга на генератары складае 50 В, а яго магутнасць — каля 10 кВт. У выпадку, калі вагон абсталяваны сістэмай кандыцыянавання, напруга на генератары складае 110 В, а яго магутнасць можа дасягаць 30 квт. У гэтым выпадку часцей ужываюць генератар пераменнага току і выпрамнік. Для атрымання пераменнага току (для сілкавання лямпаў дзённага святла, радыёапаратуры, разетак для падлучэння электрабрытваў і іншых маламагутных прыбораў) ужываюць машынныя, або паўправадніковыя пераўтваральнікі сталага току ў пераменны. Акумулятарная батарэя прызначана для рэзервавання генератара пры малых хуткасцях руху, а таксама ўспрымае пікі нагрузкі. Асноўны недахоп такой сістэмы — павелічэнне супраціву руху да 10 %.[44]:
На хуткасных і высакахуткасных цягніках для электразабеспячэння цягніка выкарыстоўваецца вагон-электрастанцыя. Ён абсталяваны дызель-генератарнай усталёўкай і, галоўным чынам, размяшчаецца ў пярэдняй частцы цягніка, адразу за лакаматывам (на хуткасных цягніках «Аўрора» і «Неўскі экспрэс» ён усталяваны ў хвасце цягніка). На дызель-цягніках для атрымання нізкага напружання выкарыстоўваюцца дапаможныя генератары, якія круцяцца ад дызельнай сістэмы. На электрацягніках сталага току генератар знаходзіцца на адным вале з дынаматорам, размешчаным пад вагонам, таксама нярэдка ўжываюць высакавольтныя паўправадніковыя пераўтваральнікі. На электрацягніках пераменнага току нізкую напругу атрымліваюць ад цягавага трансфарматара, дзе напруга кантактнай сеткі змяншаецца да неабходнага ўзроўню (каля 220 В). Далей аднафазны ток у машынным пераўтваральніку канвертуецца ў трохфазны. Для атрымання з пераменнага току сталага, выкарыстоўваюцца выпрамнікі. На вагонах метрапалітэна ланцугі кіравання і асвятлення атрымліваюць сілкаванне ад акумулятарнай батарэі (яна ж зараджаецца ад кантактнай рэйкі праз набор рэзістараў), або ад статычнага пераўтваральніка.[44]
Для сілкавання ланцугоў апалу патрабуецца высокая напруга (на магістральных чыгунках — каля 3000 В), якая паступае ад лакаматыва. На электравозе сталага току сілкаванне ў ланцугі апалу цягніка паступае напроста з кантактнай сеткі, на электравозе пераменнага току — напруга кантактнай сеткі (25 кВ), пры дапамозе адмысловай абмоткі на цягавым трансфарматары, зніжаецца да 3 кВ, пасля чаго паступае ў ланцугі апалу. На цеплавозе можа размяшчацца адмысловы генератар, які выпрацоўвае напругу ў 3 кВ, у адваротным выпадку — на пасажырскіх вагонах прадугледжаны апал з дапамогай паліва (вугаль, дровы, торф). У вагонах метрапалітэна, якія працуюць на адкрытых участках (напрыклад Філёўская лінія маскоўскага метрапалітэна), а таксама ў вагонах трамвая электрычныя печы падлучаюцца напроста да кантактнай сеткі (альбо да кантактнай рэйкі). Высокая напруга таксама можа трапляць не толькі ад лакаматыва, але і ад вагона-электрастанцыі. Часцяком ад лакаматыва на вагоны можа падавацца і нізкая напруга — для сілкавання ланцугоў асвятлення, вентыляцыі і г.д., што дазваляе не выкарыстоўваць сістэму аўтаномнага электразабеспячэння.[21][44]
На рэфрыжэратарных вагонах для працы халадзільных усталёвак таксама неабходна электраэнергія. Для яе атрымання выкарыстоўваюцца дызель-генератарныя ўсталёўкі, якія размяшчаюцца або на самым вагоне, або на асобным вагоне-электрастанцыі, прычым часцяком на вагон-электрастанцыю пераносяць і халадзільныя ўсталёўкі.[44]
Адной з першых карцін, дзе намаляваны цягнік, па праве можна лічыць карціну мастака Цюмлінга на якой намаляваны цягнік Царскасельскай чыгункі (гл. вышэй). У 1915 годзе Джына Севярыні напісаў карціну «Санітарны цягнік, які імчыць праз горад». Таксама ў залах шматлікіх музеяў можна сустрэць нямала іншых карцін з выявамі цягнікоў («Турксіб», «Пераможцы» і іншыя). Цягнікі на сваіх карцінах малявалі Уладзімір Гаўрылавіч Казанцаў[45], Іосіф Ільіч Левітан[46].
Цягнікі фігуруюць у вялікай колькасці літаратурных твораў, прычым у шэрагу з іх цягнікам адведзена немалаважная роля. Так у цягніках разгортвалася дзеянне некаторых раманаў Агаты Крысці пра Эркюля Пуаро: «Таямніца Блакітнага цягніка» і «Забойства ва Усходнім экспрэсе». Пад цягнік кідаецца галоўная гераіня рамана Льва Талстога «Ганна Карэніна». У адным з першых раманаў Жуля Верна «Парыж у дваццатым стагоддзі» апісваецца цягнік, які рухаецца з дапамогай цыліндру, што рухаецца ўсярэдзіне трубы і злучаецца з саставам магнітнай сувяззю — прататып лінейнага рухавіка. У рамане «Клодыус Бамбарнак» герой здзяйсняе вандраванне на цягніку па Транссібірскай магістралі, а ў «Вакол света за 80 дзён» апісваецца эпізод, як цягнік праімчаўся праз мост, які мог абрынуцца ў любы момант.
Затым раздаўся другі свісток, і цягнік панёсся наперад; ён увесь час набіраў хуткасць, пакуль яна не дасягнула крайняй мяжы; быў чутны толькі роў лакаматыва, поршні якога рабілі дваццаць хадоў у секунду, колавыя восі дыміліся, нягледзячы на шчодрую змазку. Цягнік нёсся з хуткасцю сто міль у гадзіну — ён ляцеў, ледзь дакранаючыся рэек. Хуткасць як бы знішчала цяжар цягніка. І ён пранёсся праз раку! Прамільгнуў, быццам маланка, не заўважыўшы моста. Састаў нібы пераскочыў з аднаго берага на іншы, і машыніст змог спыніць разагнаны паравоз толькі за пяць міль за станцыяй.
Але ледзь цягнік перасек раку, як канчаткова разбураны мост з грукатам паляцеў у хуткія воды Медысін-Боў.[47]
У 1943 годзе Барыс Пастарнак выдаў складанку вершаў пад назвай «На ранніх цягніках». У 1952 годзе Джані Радары выдала складанку дзіцячых вершаў пад назвай «Цягнік вершаў». У яе ўвайшлі такія вершы, як:
У серыі раманаў Дж. К. Роўлінг «Гары Потэр» цягнік «Хогвартс-Экспрэс» напачатку кожнага вучэбнага года адвозіць студэнтаў у школу Хогвартс.
Сюжэт кнігі Даніла Карэцкага «Атамны цягнік» разгортваецца вакол мабільнага комплексу для запуску ядзерных балістычных ракет, замаскіраванага пад пасажырскі цягнік.[49] Прататыпам такога цягніка з’яўляўся БЧРК «Маладзец».
Як прадстаўнікі чыгуначнага транспарта, цягнікі з’яўляюцца ў велізарнай колькасці фільмаў, досыць толькі ўспомніць адзін з першых у свеце фільмаў — «Прыбыццё цягніка на вакзал Ла-Сьёта» (яго таксама можна ўбачыць у фільме «Чалавек з бульвара Капуцынаў»). Таксама менавіта ў цягніках пазнаёміліся героі такіх фільмаў, як «У джазе толькі дзяўчыны», «Масква слязам не верыць», «Злодзей», «Сібірскі цырульнік», а ў фільме «Няўлоўныя мсціўцы» героі ратуюцца ад белых на цягніку. Так згадванне цягнікоў можна сустрэць у назвах наступных фільмаў:
Стужкі, дзе асноўныя дзеянні разгортваюцца ў цягніку ці непасрэдна злучаны з ім:
Некаторыя кіналяпы і недакладнасці, датычныя цягнікоў:
Адным з самых вядомых мультфільмаў, датычных цягнікоў, з’яўляецца англійскі мультсерыял «Томас і сябры» (з 1984 г.), а таксама яго савецкі папярэднік — «Паравозік з Рамашкава». У шматлікіх амерыканскіх мультфільмах даволі часта можна ўбачыць эпізод, калі стаячага на рэйках персанажа збівае цягнік (гэты эпізод нават абгульваецца ў фільме «Хто падставіў труса Роджэра»). Таксама цягнікі можна ўбачыць у такіх мультфільмах, як:
Адной з самых вядомых савецкіх песень пра цягнік з’яўляецца дзіцячая песня «Блакітны вагон», якая гучыць у мультфільме «Шапакляк»:
Блакітны вагон бяжыць гайдаецца Цягнік хуткі набірае ход
Нямала песень пра цягнікі гучаць у кінастужках, ці на музычных сцэнах:
Таксама да песень пра цягнікі можна аднесці любую песню, дзе згадваецца рэйкавы рухомы састаў:
і іншыя.
Асноўны артыкул: Чыгуначная філатэлія
З прычыны велізарнай колькасці камп’ютарных гульняў самых розных жанраў, цягнікі сустракаюцца ў немалым ліку гульняў. Існуе нават цэлы жанр гульняў прысвечаны цягнікам — чыгуначны сімулятар. З гульняў гэтага жанру найбольш вядомыя наступныя:
У гэтых гульнях гульцу даецца магчымасць кіраваць цягнікамі самых розных краін свету па разнастайных варыянтах трас пры розных варыянтах фарміравання саставаў.
У гульнях іншых жанраў цягнікам адведзена значна меншая роля і яны выступаюць там, галоўным чынам, толькі як сродак дастаўкі. У такіх гульнях ігрок можа проста назіраць за рухам цягніка па загадзя створанаму чыгуначнаму шляху (Бліцкрыг), але можа і стварыць інфраструктуру чыгункі, задаць маршруты для цягнікоў і нават падабраць лік вагонаў у саставе і тып грузу (Transport Giant). У некаторых гульнях нават з’яўляецца магчымасць прымітыўна кіраваць цягніком (SimCity 4: Rush hour). Апроч ужо згаданых, цягнікі (не блытаць з чыгуначнымі саставамі) можна ўбачыць у наступных гульнях:
У расійскай практыцы існуюць некаторыя тэрміны з чыгуначнага слэнгу, непасрэдна датычныя цягнікоў[53]:
Асноўны артыкул: Рэкорды хуткасці цягнікоў
Самы хуткі рэйкавы цягнік: 3 красавіка 2007 года французскі цягнік V150 разагнаўся да хуткасці 574,8 км/г.
Самая высокая сярэдняя графікавая хуткасць рэйкавых цягнікоў на электрычнай цязе: японскі цягнік «Надзомі» кожны дзень ходзіць па раскладу з сярэдняй хуткасцю 261,8 км/г (французскі TGV — 259,4 км/г).
Самая высокая сярэдняя графікавая хуткасць дызель-цягнікоў: англійскія дызель-цягнікі «Інтэрсіці 125» курсуюць на маршруце Лондан — Эдынбург з сярэднімі хуткасцямі 180 км/г.[60]
Самы хуткі цягнік на паветраным падвешванні: 5 сакавіка 1974 года французскі цягнік «L’Aerotrain 180 Haute vitesse» дасягнуў хуткасці 430,4 км/г.[61]
Самы хуткі цягнік на магнітным падвешванні: 2 снежня 2003 года ў японскім горадзе Яманасі цягнік MLX01 на лініі JR-Maglev разагнаўся да 581 км/г.[61]
Самая высокая графікавая хуткасць цягнікоў на магнітным падвешванні: у Кітаі паміж Шанхаем і аэрапортам Пудонг курсуе цягнік які разганяецца да 431 км/г.[62]
Самы хуткі цягнік на паравой цязе: 3 ліпеня 1938 года на невялікім ухіле Стоўк-Банк на поўдзень ад англійскага горада Грэтэм паравоз класа А4 № 4468 «Mallard» («Дзікая качка») з саставам з 6 пасажырскіх і аднаго дынамаметрычнага вагонаў разагнаўся да хуткасці 202,7 км/г.[61]
Самы хуткі цягнік на рэактыўнай цязе: 24 ліпеня 1966 года амерыканская доследная аўтаматрыса M-497, з усталяванымі на даху рэактыўнымі рухавікамі, дасягнула хуткасці 295,8 км/г.[61]
Самы доўгі і цяжкі пасажырскі цягнік: 27 красавіка 1991 года ў Бельгіі з Гента ў Остэндэ адным электравозам быў праведзены пасажырскі цягнік з 70 вагонаў. Яго даўжыня склала 1 732,9 м, а агульная вага была роўна 2 786 т.[63]
Самае доўгае вандраванне на адным цягніку: у ліпені — жніўні 2001 года літарны цягнік Кім Чэн Іра, які рухаўся па маршруту Пхеньян — Масква, прайшоў шлях даўжынёй 10 309 км.[64][65]
Самы працяглы па маршруту руху рэгулярны круглагодны пасажырскі цягнік: даўжыня маршруту цягніка № 53/54 Харкаў — Уладзівасток складае 9 713 км.[65]
Цягнік, які даўжэй усіх не мяняў сваёй назвы і маршруту: з 1862 года па маршруту Лондан — Эдынбург курсуе цягнік «Лятучы шатландзец».
Самы доўгі і цяжкі таварны цягнік: 21 чэрвеня 2001 года ў Аўстраліі быў праведзены састаў, загружаны жалезнай рудой. Састаў складаўся з 682 вагонаў, яго вялі 8 цеплавозаў, размеркаваных па даўжыні саставу. Маса грузу склала 82 262 т, а агульная даўжыня цягніка — 7 353 м.[63]
Самы доўгі груза-пасажырскі цягнік: у Маўрытаніі паміж гарадамі Зурат і Нуадзібу курсуе цягнік даўжынёй каля 3 тыс. м. Асноўным грузам з’яўляецца руда, таксама ў цягнік уключаны некалькі купэйных вагонаў.[63]
Самы хуткі рэйкавы цягнік: у 1993 годзе на выпрабавальным кольцы УНДІЧТа цеплавоз ТЭП80-002 з дынамаметрычным вагонам дасягнуў хуткасці 271 км/г.[61]
Самы хуткі цягнік на паравой цязе: 29 чэрвеня 1938 года на ўчастку Ліхаслаўль — Калінін паравоз тыпу 2-3-2 Каломенскага завода з цягніком у 14 восяў развіў хуткасць 170 км/г (па іншых дадзеных — 178 км/г).[66]
Самы хуткі цягнік на электрычнай цязе: у ліпені 2001 года ў даследчым рэйсе на лініі Санкт-Пецярбург — Масква электрацягнік ЭС250 «Сокал» развіў хуткасць 236 км/г.[67] Папярэдні рэкорд прыналежаў электравозу ЧС2м — 26 лютага 1971 года, падчас выпрабавання на станцыі Памеранне стрэлкавых пераводаў новай канструкцыі, цягнік, які складаўся з электравоза і трох звычайных міжабласных (з месцамі для сядзення) вагонаў, развіў хуткасць 228 км/г.[68][69][70]
Самы хуткі цягнік на рэактыўнай цязе: напачатку 1972 года на перагоне Новамаскоўск-Дняпроўскі — Днепрадзяржынск Прыдняпроўскай чыгункі турбарэактыўны вагон ХВЛ (хуткасны вагон-лабараторыя)[71] дасягнуў хуткасці 249 км/г.[72];
Самы доўгі і цяжкі пасажырскі цягнік: улетку 1988 года з Масквы з Курскага вакзала пасажырскі электравоз ЧС7-152 правёў пасажырскі цягнік з 32 вагонаў. Даўжыня цягніка склала 846 м, вага — 1920 т.[73]
Самая высокая графікавая хуткасць рэйкавых цягнікоў: хуткасныя цягнікі «Аўрора» і «Неўскі Экспрэс», а таксама электрацягнік ЭР200, курсуюць на лініі Масква — Санкт-Пецярбург з максімальнай хуткасцю 200 км/г.[74]
Самая высокая сярэдняя графікавая хуткасць рэйкавых цягнікоў: у 1988 годзе электрацягнік ЭР200 курсаваў па маршруту Масква — Ленінград з сярэдняй хуткасцю 150,0 км/г, праходзячы ўвесь шлях за 4 гадзіны 20 хвілін. З-за частых спазненняў у 1989 годзе час ходу быў павялічаны на 20 хвілін.[74]
Самая высокая сярэдняя маршрутная хуткасць рэйкавых цягнікоў: з 3 снежня 2000 года для электрацягніка ЭР200 агульны час ходу (з улікам часу ўсіх стаянак) на маршруце Масква — Санкт-Пецярбург складае 4 гадзіны 25 хвілін, што адпавядае маршрутнай хуткасці ў 145,9 км/г (у 1988 годзе маршрутная хуткасць ЭР200 складала 144,4 км/г пры агульным часе ходу 4 гадзіны 30 хвілін).[75]
Самая высокая маршрутная хуткасць рэйкавых цягнікоў: 19 снежня 2001 года ў доследнай паездцы з пасажырамі ЭР200 прайшоў шлях ад Масквы да Санкт-Пецярбурга за 3 гадзіны 55 хвілін, усталяваўшы маршрутную хуткасць у 166 км/г.[75]
Самы доўгі і цяжкі грузавы цягнік: 20 лютага 1986 года з Экібастуза на Урал быў праведзены цягнік з вугалем. Састаў складаўся з 439 вагонаў. Маса саставу складала 43,4 тыс. т, а агульная даўжыня — 6,5 тыс. м.[76]
(*Гл. таксама*: "[Класіфікацыя парушэнняў бяспекі руху на чыгуначным транспарце](/Класіфікацыя_парушэнняў_бяспекі_руху_на_чыгуначным_транспарце "Класіфікацыя парушэнняў бяспекі руху на чыгуначным транспарце")")
Сярод грузаў, якія перавозяцца ў цягніках, значацца самалёты, верталёты, караблі, падводныя лодкі і нават касмічныя ракеты.[92][93][94][95][96]
На працягу двух дзесяцігоддзяў па савецкіх, а пазней па расійскіх чыгунках курсавалі цягнікі, якія былі ўзброены міжкантынентальнымі балістычнымі ракетамі. Пры гэтым гэтыя цягнікі вонкава выглядалі для неспецыялістаў, як звычайныя грузавыя, прызначаныя для перавозкі хуткапсавальных прадуктаў.[97]