British Rail Research Division — подразделение государственной железнодорожной компании British Rail (BR). Ему было поручено проводить исследования по улучшению различных аспектов железных дорог Великобритании, особенно в области надежности и эффективности, включая снижение затрат и повышение уровня обслуживания.
Его создание было одобрено недавно созданным Британским железнодорожным советом (BRB) в 1963 году и включило персонал и существующие ресурсы со всей страны, включая Научно-исследовательскую лабораторию LMS . Он был в основном основан в специально построенном Железнодорожном техническом центре в Дерби . В дополнение к своей внутренней деятельности Исследовательский отдел предоставлял технологии и персонал другим странам для различных целей и периодов под торговым названием «Transmark». Он стал признанным центром передового опыта в своей области; теоретическая строгость его подхода к железнодорожному проектированию вытеснила ad hoc методы, которые преобладали ранее.
Его исследования привели к достижениям в различных секторах, таких как в области сигнализации , где был достигнут прогресс с блокировочными системами , системами дистанционного управления и автоматической системой оповещения (AWS). Улучшения на путях, такие как стандартизация оборудования для контактной электрификации и усовершенствования плазменной горелки , также были результатом деятельности Исследовательского отдела. Возможно, его самая значимая работа была в области новых форм подвижного состава , таких как высокоскоростной грузовой автомобиль и рельсовые автобусы , что привело к появлению класса 140. Одним из его проектов, который получил особенно широкое освещение, был усовершенствованный пассажирский поезд (APT), высокоскоростной наклонный поезд, предназначенный для междугородних услуг BR. Однако из-за перерасхода времени, негативного освещения в прессе и отсутствия политической поддержки работа над APT была прекращена в середине 1980-х годов в пользу более традиционных поездов InterCity 125 и InterCity 225 .
Исследовательский отдел был реорганизован в преддверии приватизации British Rail в 1990-х годах; большая часть стала "BR Research Limited". Это подразделение было приобретено частной компанией AEA Technology в 1996 году, которая с тех пор стала Resonate Group . Некоторые элементы его работы были продолжены в различных организациях, например, патенты, поданные во время разработки APT, были использованы при разработке Pendolino , современного высокоскоростного наклонного поезда.
В середине 1950-х годов для высокопоставленных лиц Британской транспортной комиссии (BTC) становилось все более очевидным, что в свете неоднозначных результатов от использования внешних подрядчиков, было бы целесообразно, если бы British Rail выполнила некоторые исследовательские проекты собственными силами. [1] В августе 1958 года BTC назначила доктора Ф. Т. Барнвелла для подготовки и представления конкретных предложений по электрическим исследованиям; создание первоначально небольшого Сектора электрических исследований со штатом в 31 сотрудником было также разрешено BTC в июле 1960 года. Многие из этих ранних предложений были связаны с тяговым и силовым оборудованием, таким как управление двигателем, сигнализация, цифровые компьютеры и электрификация железных дорог переменного тока 25 кВ . [1] Несколько существующих исследовательских работ, таких как сцепление рельсов, также были включены в сферу компетенции нового отдела; в июне 1960 года Центр испытаний локомотивов Rugby также был передан в ведение главного инженера-электрика и стал ключевым объектом для отдела. [2]
В 1963 году недавно созданный British Rail Board (BRB) согласился передать Отдел электрических исследований в British Rail Research Department с целью формирования нового полноценного подразделения. [3] Исследовательский отдел объединил персонал и экспертов со всей страны, включая Научно-исследовательскую лабораторию LMS . Его задачей было не просто усовершенствование существующего оборудования или решение существующих проблем, но и фундаментальные исследования от первых принципов в эксплуатацию железных дорог. Результаты его работы будут направлены на развитие инженеров, производителей и железных дорог по всему миру. Например, как только первоначальный экспериментальный проект APT-E был завершен, он был передан в отдел машиностроения для создания прототипа APT-P. Со временем инженеры будут командироваться в другие страны на различные периоды под торговой маркой «Transmark». [4] [5]
Одним из первых вопросов для этого нового подразделения был выбор долгосрочного местоположения, поскольку Рагби был отвергнут в пользу Дерби , где в 1960-х годах был построен специально построенный Железнодорожный технический центр стоимостью 4 миллиона фунтов стерлингов. [6] Неподалеку Исследовательский отдел разработал свой первый испытательный путь на старой линии Great Northern Railway между Эггинтон-Джанкшен и Дерби-Фрайаргейт (позже использовавшийся только до Микловера ) и использовавшийся Группой управления поездами. [7] Позже, когда разрабатывался революционный усовершенствованный пассажирский поезд (APT), был создан второй испытательный путь на линии между Мелтон-Джанкшен и Эдвалтоном (известный как испытательный путь Old Dalby ), который был приобретен специально для испытания этого поезда. [8] Испытательный путь в Микловере был закрыт и поднят в начале 1990-х годов, однако Old Dalby продолжал использоваться в двадцать первом веке.
Первые результаты работы Исследовательского отдела уже ощущались к концу 1960-х годов в области сигнализации , особенно в системах блокировки . [9] Хотя практические демонстрации проводились еще в 1964 году, некоторые из этих усилий, такие как раннее использование обнаружения препятствий на основе радара , оказались недостаточно зрелыми для развертывания. [10] Одним из проектов такого рода, который оказал большое влияние на будущие железнодорожные операции, было создание автоматизированных симуляций транспортного потока через сеть. [11] В ответ на опасения менеджеров Южного региона British Rail , Исследовательская группа разработала усовершенствования для Автоматической системы оповещения (AWS), иногда называемой Сигнальной системой повторения AWS, которая будет широко развернута в этом регионе. Другим ранним достижением стало дистанционное управление грузовыми локомотивами на низкой скорости, например, когда угольные поезда доставляли свои материалы на электростанции. [12]
К середине 1960-х годов в Исследовательском отделе было несколько проектов, связанных с тягой, однако на них негативно повлияла внезапная смерть старшего инженера Джеймса Брауна. [11] Работа по использованию индукционных приводов , как для роторных, так и для линейных двигателей , была одним из таких проектов; рельсовая тележка была разработана и испытана в рамках этого исследования. Был сделан вывод, что, в основном из-за стоимости необходимого алюминиевого реактивного рельса, линейные двигатели в то время были экономически нецелесообразны. [11] Отдел также сотрудничал с English Electric для создания сильно модифицированного демонстратора, преобразованного из ненужного раннего дизель-электрического локомотива, для оценки роторного индукционного двигателя. Другие достижения исследователей в области воздушной электрификации, такие как гидравлические демпферы и гибкие опоры контактного провода, значительно помогли модернизации главной линии Западного побережья . [13]
В конце 1960-х годов внимание было уделено расширению математических возможностей Исследовательского отдела. [14] Это внесло большой вклад в разработку Junction Optimisation Technique (JOT), подхода к оптимизации транспортных потоков через сложные перекрестки (например, за пределами Центрального железнодорожного вокзала Глазго ). Появление более мощных компьютеров в это время позволило также программировать моделирование движения на основе времени, а не событий, что привело к созданию General Area Time-based Train Simulator (GATTS). [14]
К концу 1960-х годов подразделение добилось прогресса в области сцепления рельсов; под влиянием французских экспериментов с искровыми разрядами разработка того, что стало плазменной горелкой, продолжалась на основе многообещающих результатов испытаний, собранных в 1967 году. [15] Последующие испытания дали еще лучшие результаты; однако на прогресс сильно повлиял уход доктора Алстона в 1971 году. [16] Подразделение также оказывало поддержку в устранении неполадок, возникших с недавно развернутым аппаратом электрификации подвесных путей; продолжалась разработка более простого и стандартизированного оборудования и дальнейшие исследования в области цифрового моделирования динамического поведения оборудования подвесных путей. [17] Успех этих усилий был таков, что, получив первоначальное разрешение на пятилетний период, BRB одобрил дополнительное 11-летнее продление в 1973 году, таким образом продолжив работу Исследовательского подразделения в этих областях до марта 1985 года. [18]
Одним из ключевых исследовательских проектов было изучение тенденции новых колес к рысканию , что было нейтрализовано преднамеренным профилированием или предварительным износом колес. В 1960-х годах авиационный инженер Алан Уикенс провел обширное исследование, которое определило динамическую нестабильность как причину. [19] Придя к выводу, что правильно демпфированная система подвески, как горизонтально, так и вертикально, дополнительные исследования привели к дополнительным проектам, таким как высокоскоростное грузовое транспортное средство , работа над которым началась в конце 1960-х годов и достигла пика в середине 1970-х годов. [20] [21] Различные испытания высокоскоростного грузового транспортного средства были проведены между 1975 и 1979 годами. [22] [23] Еще более радикальное грузовое транспортное средство, Autowagon , также разрабатывалось в начале 1970-х годов; концепция отдельных самоходных контейнеровозных вагонов, автоматически загружающихся, пересекающих железнодорожную сеть и разгружающихся по мере необходимости. Этот проект так и не продвинулся дальше демонстраций и исследований необходимых систем управления. [16]
В середине 1970-х годов British Rail заинтересовалась внедрением нового поколения рельсовых автобусов ; [24] [25] таким образом, Исследовательский отдел сотрудничал с British Leyland для совместной разработки и оценки нескольких прототипов четырехколесных транспортных средств, обычно называемых LEV (Leyland Experimental Vehicle). Эти прототипы по сути представляли собой кузова автобусов Leyland National , установленные на модифицированном шасси высокоскоростного грузового транспортного средства. Испытания начались в 1978 году. [26] Более производительный прототип рельсового автобуса с двумя вагонами, Class 140 , был построен между 1979 и 1981 годами. [27] После его раннего использования в качестве испытательного стенда, в ходе которого Class 140 гастролировал по нескольким различным регионам Великобритании, позже он служил демонстратором для последующих производственных единиц на основе типа, Class 141 , представленного в 1984 году, и Class 142 , представленного в 1985 году. Эти последующие производственные классы отличаются от конструкции Class 140 во многих местах; одним из примеров является разделение между подрамником и кузовом сверху с помощью гибкого крепления, уменьшение глубины подрамника для удобства обслуживания и использование стандартного для дорожных автобусов электрооборудования, пассажирских фитингов и общей компоновки кабины. [24] [27]
Вероятно, самым выдающимся проектом, реализованным Исследовательским отделом, был Advanced Passenger Train (APT), высокоскоростной наклонный поезд, предназначенный для ускорения междугородних перевозок в Великобритании. Эта работа, начатая в середине 1960-х годов, была частично мотивирована и находилась под влиянием недавнего успеха японской линии Shinkansen между Токио и Осакой . [20] Использование наклона позволило выровнять боковые силы с полом, что позволило достичь более высоких максимальных скоростей до того, как это отрицательно скажется на комфорте пассажиров. Активная система наклона, использующая гидравлический привод, должна была позволить APT проходить повороты на 40% быстрее, чем обычные аналоги. [28] [20] Прототип APT-E , работающий на газовых турбинах , совершил свой первый запуск 25 июля 1972 года. [29] Из-за сопротивления профсоюзов он не работал на главной линии до августа 1973 года. Во время испытаний на главной линии Great Western 10 августа 1975 года прототип установил новый рекорд скорости на британских железных дорогах, достигнув 152,3 миль в час (245,1 км/ч). [30] [31] Однако к началу 1980-х годов проект работал уже более десятилетия, а поезда все еще не эксплуатировались. [32] [33] APT был тихо заброшен в середине 1980-х годов в пользу более традиционных поездов InterCity 125 и InterCity 225. [34] [35]
Другие работы включали изучение трамбовки балласта, свойств подпочвенных слоев и предварительного напряжения рельсов. Большая часть сети была переведена на бесстыковые рельсы , что в жаркое лето вызвало много проблем с выпучиванием рельсов; хотя не было никаких травм, было несколько сходов с рельсов. [ необходима цитата ] Были проведены оценки методов, затрат и преимуществ трамбовки балласта на концах шпал. [ необходима цитата ] Были проведены расширенные исследования усталости металла и новаторские работы по ультразвуковому обнаружению трещин в то время, когда это исследовалось в других местах для медицинской диагностики. Основные прорывы в области сигнализации, сделанные Исследовательским отделом, включали твердотельную блокировку и Интегрированный электронный центр управления .
В 1986 году финансирование подразделения было передано из совета директоров в операционные подразделения. Таким образом, акцент сместился с чистого исследования на решение проблем. В 1989 году BR Research стал самостоятельным подразделением, работающим по контракту с British Rail и другими клиентами, и маршрут был открыт для приватизации.
Когда British Rail была продана в частную собственность в 1990-х годах, Исследовательское подразделение (которое стало «BR Research Limited») было куплено AEA Technology в 1996 году. Полученный в результате бизнес, «AEA Technology Rail», был впоследствии продан в 2006 году компании венчурного капитала и стал DeltaRail Group . [36] [37] Transmark, консалтинговое подразделение, было продано Halcrow и стало Halcrow Transmark. [38]
Несколько устаревшая экспозиция материалов, относящихся к работе Отдела, сохранилась в Промышленном музее Дерби . [ необходима ссылка ]
У Исследовательского отдела были непростые отношения с другими частями BR, и, как и большинство продуктов речи Гарольда Уилсона о « белом калении технологий », они были уничтожены в начале 1980-х годов. Основой беспокойства был традиционный подход большинства BR по сравнению с теоретическими и аэрокосмическими подходами, принятыми Исследовательским отделом. Найм выпускников вместо обучения людей внутри компании также вызывал напряженность. [ необходима цитата ]
Иногда это могло быть несколько бестактно или, возможно, наивно. APT-E был снабжен одним местом водителя в центре кабины, в то время как профсоюзы сопротивлялись потере «второго человека» (пожарного в дни паровых двигателей). После своего первого пробега в Даффилд APT-E был зачернен (бойкотирован) профсоюзами на год. [ необходима цитата ]
Тем не менее, его эмпирические исследования динамики транспортных средств привели к созданию современных высокоскоростных поездов, как грузовых, так и пассажирских, включая InterCity 125 и InterCity 225. Концепция системы наклона для APT стала частью Pendolino [ требуется цитата ] , в то время как продукты его исследований в области сигнализации и управления операциями используются на значительной части британской железнодорожной системы. [ требуется цитата ]
Transmark, консалтинговое подразделение исследовательского подразделения BR, было продано Halcrow, когда железные дороги были приватизированы в 1990-х годах.