Технологии скорости: как создают российский поезд для ВСМ

В России создают первую высокоскоростную железнодорожную магистраль Москва — Санкт-Петербург. Проект реализуют по поручению Президента РФ Владимира Путина в рамках нацпроекта «Эффективная транспортная система». В нашем материале «Поезд вместо самолёта: как высокоскоростные магистрали изменят транспортную систему России» мы рассказали о деталях масштабного проекта: над ним работают более 150 государственных и частных предприятий из 30 регионов страны, создавая десятки тысяч рабочих мест и новые высокотехнологичные специальности. А в перспективе ВСМ охватит направления до Рязани, Адлера, Екатеринбурга и Минска. В новом материале разберемся, как устроен первый российский высокоскоростной поезд, где его создают, какие технические системы обеспечат безопасное движение на скорости до 400 км/ч, и как цифровой  ассистент будет помогать машинисту.

Как конструируют поезд

Первый российский высокоскоростной поезд нового поколения разрабатывает АО «Инжиниринговый центр железнодорожного транспорта». Это совместное предприятие ОАО «РЖД», Правительства Москвы и АО Группа Синара. Компоновка будущего поезда предусматривает восьмивагонную конструкцию вместимостью до 460 пассажиров, с возможностью эксплуатации сдвоенных составов в 16 вагонов. Такое решение позволит регулировать показатель вместимости в зависимости от сезонных колебаний пассажиропотока. 

Производственная база завода «Уральские локомотивы» находится в Свердловской области, в городе Верхняя Пышма, где строят современный высокотехнологичный производственный комплекс. За счет модернизации действующих участков и возведения пяти новых объектов площадью 67 тысяч м² в год можно будет выпускать 144 вагона для высокоскоростных поездов. Как сообщает АО Группа Синара, в комплекс войдут производственный корпус для формирования компонентов кузова, корпус для проведения пусконаладки электропоездов, испытательный центр тягового привода, конструкторский центр и административный корпус. Завершить строительство планируют до конца 2026 года. Впервые в мировой практике вагоностроения при создании кузова высокоскоростного поезда применяются специально разработанные сверхширокие алюминиевые панели шириной 900 мм.

«Кузов поезда выполнен из экструдированного алюминиевого профиля, который втрое легче стали. Это технологическое решение позволяет снизить общий вес состава, количество сварных швов, уровень шума, энергопотребление и динамическую нагрузку на инфраструктуру при движении со скоростью до 400 км/ч. Форма носовой части разрабатывалась под устойчивость на высоких скоростях и минимизацию аэродинамического шума. Для отработки применялись математические модели, 3D-симуляции и испытания в реальной аэродинамической трубе», — уточнили в АО Группа Синара. 

Действующий производственный комплекс завода «Уральские локомотивы» модернизируют, его производственные площадки дооснастили роботизированными и автоматизированными системами. Сварку компонентов тележек экипажной части подвижного состава осуществляют роботизированные комплексы. Сварочные швы, сделанные роботами, отличают высокая точность, стабильность и прочность. Чтобы сделать кузов устойчивым к воздействию внешней среды и эксплуатационным нагрузкам перед окрашиванием проводится многоступенчатая подготовка поверхности и наносятся от четырех до семи слоев защитных покрытий.

«Сварка алюминия и склеивание требуют идеальной подготовки поверхностей. В покрасочном производстве идут работы по монтажу дополнительной роботизированной камеры абразивоструйной очистки. Это обеспечит идеальную подготовку поверхностей поезда для окрашивания и защиту от коррозии. Контроль за качеством тоже автоматизирован: заводской департамент по управлению качеством использует сверхточную координатно-измерительную систему. Она не просто „замеряет“ крупные компоненты кузова, но и автоматически передает данные для настройки стендов сборки-сварки. А на участке колесных пар работают станки глубокого сверления и хонинговальные станки с числовым программным управлением. Они обеспечивают идеальную геометрию осей, от которой зависит отсутствие вибраций на высоких скоростях», — добавили в АО Группа Синара.

Всего над этим проектом работают более 500 инженеров-конструкторов и более 50 компаний и научно-исследовательских организаций. Проектная команда фактически с нуля создает новую производственную экосистему для серийного выпуска первого отечественного высокоскоростного поезда.

Примерка головного и носового обтекателей на заводе «Уральские локомотивы»

Что обеспечит движение состава

При проектировании поезда будущего перед учеными и инженерами появляется важная задача по его техническому оснащению. Какие системы обеспечат безопасное движение на высоких скоростях? В Челябинске на заводе «Русские электрические двигатели» был разработан асинхронный тяговый электродвигатель ТАД650, в аббревиатуре зашифрована его мощность — 650 кВт. Двигатель массой в 750 кг отличает высокая эффективность, его показатель коэффициента полезного действия равняется 95%.

Но что еще, кроме электродвигателя, нужно для того, чтобы поезд начал движение? На заводе «Уральские локомотивы» специально для поезда была изготовлена моторная тележка с подрамником, обеспечивающим независимую подвеску тягового двигателя. Такое решение уменьшает динамическое воздействие на путь и дает необходимую плавность хода на предельных скоростях. К настоящему моменту испытания успешно завершены, на специальных стендах рама моторной тележки выдержала 10 миллионов циклов нагрузки на прочность. А еще одним приоритетом при проектировании ВСМ стала разработка систем защиты для минимизации техногенного воздействия на окружающую среду.

«Для снижения шумового загрязнения и вибрационного воздействия от проходящих составов проект комплексной инфраструктуры ВСМ включает и уровни защиты. Проектировщики разработали систему виброизоляции, состоящую из упругих оснований под рельсами. Они позволяют уменьшить вибрацию и защитить грунт. На уровне подвижного состава передачу динамических ударов на кузов удастся минимизировать благодаря установке модернизированных амортизационных узлов в конструкции ходовой части поезда. То есть это инженерное решение смягчит тряску», — объяснили в Инфоцентре ВСМ.

До конца 2030 году планируют поставить 43 высокоскоростных электропоезда. Как рассказали в ОАО «РЖД», по проекту ВСМ ученые и инженеры направили в Роспатент 90 заявок на получение правоохранных документов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы и программы для ЭВМ. На данный момент для 56 из них уже предоставлены охранные документы.

Контактная сеть

Поскольку стандартные медные кабели не способны передавать электроэнергию высокоскоростным поездам, в «Инжиниринговом центре железнодорожного транспорта» разработали контактную сеть КС-400. Ее название указывает на скорость движения составов — до 400 км/ч. Провода изготовили из бронзы, а для обеспечения высокой токопроводимости вместо традиционного сечения в 100 мм применили 150-миллиметровое. Опорные конструкции проектировали с учетом высокой вибрационной нагрузки, их буронабивные фундаменты размещают под землей на глубине шести метров. Планируемый срок эксплуатации таких опор составляет около 70 лет. Выбирая оптимальную для ВСМ технологию, специалисты ориентировались на особенности российского климата, требования к надежности энергоснабжения и протяженность маршрута, которая для первой линии составит почти 700 км.

«В ходе проектирования изучался мировой опыт строительства высокоскоростных магистралей, однако ключевой задачей стало создание системы, адаптированной именно к российским условиям эксплуатации, значительным перепадам температур. Наши специалисты использовали отечественные технические решения и сформировали собственную нормативную базу для высокоскоростного движения. Генеральный подрядчик ОАО „РЖД“ начал проводить испытания в августе 2025 года. Тестировали технологию на опытном участке длиной 800 метров, смонтированном на Экспериментальном кольце Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта в Щербинке. Специалисты исследовали совместимость всех элементов КС-400, проверили их технические параметры, включая натяжение контактного провода. Поскольку от этого показателя напрямую зависит надежность токосъема на высоких скоростях», — прокомментировали эксперты.

   Внедренные системы стационарной диагностики тоже были протестированы. На опытном участке установили 32 датчика, фиксирующие ключевые параметры контактной сети: уровень натяжения, позиционирование в пространстве, температуру, а также другие значимые характеристики. В июне 2026 года ОАО «РЖД» были завершены испытания контактной сети для первой линии Москва — Санкт-Петербург. Исследование показало, что все компоненты КС-400 полностью соответствуют техническому заданию и требованиям эксплуатации при высоких скоростях, поэтому было принято решение о выпуске установочной партии деталей.

Технологии управления высокоскоростным поездом

Усиленные конструкции и повышенная прочность новых поколений поездов позволяют переосмыслить подходы к обеспечению безопасности при движении на высоких скоростях. Но какие ключевые инновации повлияют на управление этими новыми транспортными средствами? Специалисты разработали российскую систему управления движением поездов (РСУДП) с элементами искусственного интеллекта. Ее интервальное регулирование базируется на рельсопроводном и беспроводном каналах связи для расчета безопасной дистанции между высокоскоростными поездами. При этом состояние всей железнодорожной инфраструктуры непрерывно диагностируется. В марте 2026 года исследователи протестировали один из составных элементов разработки — бортовую систему безопасности СОБ-400А, которую установили на высокоскоростной электропоезд «Сапсан».

«На полигоне „Смоленск — Красный Бор“ развернут опытный образец РСУДП, предназначенный для эксплуатации на ВСМ. В ходе текущего этапа специалисты изучали взаимодействие бортовых модулей СОБ-400А с наземной инфраструктурой системы. Последняя получает данные о движении составов от инфраструктуры по двум частотам одновременно, что позволяет в режиме реального времени точно определять местоположение поезда и соблюдать безопасный интервал между составами при скоростях свыше 250 км/ч. Следующим этапом натурных испытаний станет тестирование всего комплекса уже на базе нового высокоскоростного поезда с проверкой функции автоведения — автоматизированного ведения состава по графику», — отметил Андрей Кузьмин, начальник Научно-технического комплекса развития информационно-управляющих и гибридных технологий интервального регулирования АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте».

Помогать машинистам во время движения поезда будет цифровой ассистент (ЦА), благодаря которому удастся заранее спрогнозировать возникновение экстренных ситуаций и не допустить негативного развития событий. В основе разработки ЦА — алгоритмы технического зрения с применением машинного обучения и нейронных сетей. Программное обеспечение этой системы было полностью разработано сотрудниками АО «НИИАС». В блоке сенсоров используют оптические камеры с разным фокусным расстоянием для мониторинга разных диапазонов расстояний.

«На первом этапе запуска высокоскоростного поезда система будет работать как интеллектуальный помощник машиниста с визуализацией информации на мониторе системы безопасности СОБ-400А. Переход на автономное управление будет рассматриваться на следующих стадиях проекта, так как вопрос требует комплексного подхода к мониторингу инфраструктуры. Тормозной путь высокоскоростного поезда со скорости 320 км/ч составляет более 6 километров — ни одна система на поезде не позволит обнаружить человека или другое препятствие на таком расстоянии. Поэтому комплексное взаимодействие поезда с „умной“ инфраструктурой посредством беспроводных сетей связи позволит поезду „видеть“ все, что происходит впереди», — резюмировал Павел Мыльников, заместитель генерального директора АО «НИИАС», директор Санкт-Петербургского филиала АО «НИИАС».

С помощью собранных данных о ситуации на путях цифровой ассистент в экстренных случаях сможет даже остановить движение поезда. Система будет автоматически контролировать не только движение состава, но и исправность оборудования, а также обстановку в поезде. Испытания на участке от Зеленограда до Твери (129 км) запланированы на 2027 год, к настоящему моменту там уже ведут строительно-монтажные работы.

Следующая станция

Первая линия ВСМ Москва — Санкт-Петербург будет включать всего 14 пассажирских станций, в Москве в их число войдут Москва-Пассажирская, транспортно-пересадочные узлы Рижская, Петровско-Разумовская и Зеленоград-Крюково. Далее маршрут пройдет через Московскую, Тверскую, Новгородскую и Ленинградскую области, это будут станции Высоково, Новая Тверь, Логовежь (Торжок), Выползово, Садва, Валдай, Великий Новгород и Жаровская. В Новгородской области, кроме пассажирских станций, будут функционировать и две технические — Горки и Тигода. В Санкт-Петербурге терминал первой линии расположат вблизи Московского вокзала на территориях бывших Кокоревских складов, корпуса которых адаптируют и встроят в структуру ВСМ. Первый выход из терминала будет вести на Лиговский проспект и улицу Черняховского, а второй — в направлении Кременчугской и Новой Военной улицы. Еще одну станцию в черте города откроют в границах транспортно-пересадочного узла «Южный», рядом с метро «Обухово». По проекту здесь построят автоперрон и перехватывающую парковку.

Запуск движения по маршруту первой линии Москва — Санкт-Петербург запланирован на 2028 год. Интервал движения поездов в часы пик составит около 15 минут. Для удобства пассажиров организуют в том числе и посадку по биометрии. Путешественникам предложат один из четырех классов обслуживания: первый, бизнес, комфорт или стандарт. В первом и бизнес-классе будут установлены поворотные кресельные блоки. Поезда оснастят и дополнительными локациями — купе-переговорной, игровой зоной, купе-сьют и вагоном-бистро с баром. В вагонах обеспечат высокоскоростное подключение к сети. Поэтому, едва успев воспользоваться всеми благами сервиса будущего, пассажиры, покидающие московский перрон, уже через два часа 15 минут смогут любоваться видами Северной столицы, оказавшись в городе на Неве. Как отмечают эксперты, проект потенциально востребован для 40 миллионов человек, а это около трети населения страны.

Первая линия магистрали откроет новые возможности и для грузоперевозок, прирост ВВП составит 1,1 триллион рублей. Запуск ВСМ позволит дополнительно отправлять до 30 миллионов тонн грузов в год в направлении между Москвой и Санкт-Петербургом.

К 2050 году в России запланировано построить более 4,5 тысячи километров магистралей. За развитием масштабного строительства и вводом в эксплуатацию новых объектов следите в материалах Наука.рф.

Светлана Минеева