bricstransportТранспорт БРИКСBRIСS Transport2949-0812ФГБУ ДПО «УМЦ ЖДТ»10.46684/2025.1.3WNPGWSbricstransport-114Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА И ПОДВИЖНОЙ СОСТАВVEHICLES AND ROLLING STOCKОценка устойчивости высокоскоростного подвижного состава при движении по эстакаде с учетом повышенной пиковой ветровой нагрузкиEvaluation of stability of high-speed rolling stock on viaducts under increased peak wind loadhttps://orcid.org/0000-0002-0534-5687ВоробьевА. А.VorobyevA. A.

Александр Алфеевич Воробьев — доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Наземные транспортно-технологические комплексы»

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9

РИНЦ ID: 290846

Alexander A. Vorobyev — Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of “Ground Transport and Technological Complexes”

9 Moskovsky pr., St. Petersburg, 190031

ID RSCI: 290846

79219751198@yandex.ruВатулинЯ. С.VatulinY. S.

Ян Семенович Ватулин — кандидат технических наук, доцент

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9

Yan S. Vatulin — Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

9 Moskovsky pr., St. Petersburg, 190031

yan-roos@yandex.ruЧистяковЭ. Ю.ChistyakovE. Yu.

Эдуард Юрьевич Чистяков — начальник Управления качеством, лицензирования и аккредитации, старший преподаватель кафедры «Строительные материалы и технологии»

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9

Eduard Yu. Chistyakov — head of Quality, Licensing and Accreditation Department, Senior Lecturer of the Department of Construction Materials and Technologies

9 Moskovsky pr., St. Petersburg, 190031

chistyakov@pgups.ruПетербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС)РоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (PGUPS)Russian Federation2025140520254133Copyright © Воробьев А.А., Ватулин Я.С., Чистяков Э.Ю., 20252025Воробьев А.А., Ватулин Я.С., Чистяков Э.Ю.Vorobyev A.A., Vatulin Y.S., Chistyakov E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bricstransport.ru/jour/article/view/114

Выполнено численное моделирование аэродинамической нагрузки на высокоскоростной состав при его движении на эстакадах. Оценена устойчивость подвижного состава по критерию мини- мального давления весовой нагрузки на колесо при воздействии явления «сноса»: одновременного действия бокового ветра и инерционного наддува воздушных масс. Построена карта распределения воздушного давления на поверхности корпусных элементов состава в зонах избыточного давления и зонах разряжения. Определены сочетания составляющих аэродинамического воздействия, при которых формируются условия недопустимого снижения уровня весовой нагрузки на ходовые колеса тележек. Установлены предельные значения скоростного режима движения поезда в зависимости от аэродинамической нагрузки, образующейся при штормовых условиях на прибрежных участках пути.

The authors have performed the numerical modelling of aerodynamic loads on a high-speed train running on a viaduct and evaluated the stability of a train based on the minimum load pressure on the wheel under the combined effects of crosswind and inertial air pressure (known as drift). The distribution of air pressure on the surface of train body elements in areas of overpressure and rarefaction was mapped out. The study has identifi ed the combinations of aerodynamic impacts under which the loads on bogie wheels may decrease to unacceptable levels and established the maximum speed limits for varying aerodynamic loads that arise on coastal railway lines under stormy weather

аэродинамический сносинерционный наддув воздушных массвысокоскоростной подвижной составаэродинамикаустойчивостьэстакадаaerodynamic driftinertial air pressurehigh-speed trainaerodynamicsstabilityviaductReferencesАлександрова Н.Б., Писарева И.Н., Потапов П.Р. Обеспечение безопасности движения поездов: учебное пособие. М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2016. 148 с. EDN YSDJNH. 2. Мамонтов Д. Аэродинамика скоростных поездов: почему ветер не мешает TGV // TechInsider. 2021. URL: https://www.techinsider.ru/technologies/10632-protiv-vetraaerodinamika/Aleksandrova N.B., Pisareva I.N., Potapov P.R. Ensuring train traffi c safety: a tutorial. Moscow, Educational and Methodological Center for Railway Education, 2016;148. EDN YSDJNH. (In Russ.).Полякова Е.Я. Особенности аэродинамики подвагонного пространства высокоскоростного подвижного состава: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2021. 150 с. EDN BTVRLE.Mamontov D. Aerodynamics of high-speed trains: why the wind does not hinder TGV. TechInsider. 2021. URL: https://www.techinsider.ru/technologies/10632-protiv-vetra-aerodinamika/ (In Russ.).Каримов Д.Д. Управление аэроупругим взаимодействием подвижного состава с элементами искусственных сооружений тоннельного типа: автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2023. 17 с.Polyakova E.Ya. Features of the aerodynamics of the undercar space of high-speed rolling stock: dis. ... cand. tech. sciences. St. Petersburg, 2021;150. EDN BTVRLE. (In Russ.).Сидорова Е.А., Певзнер В.О., Чечельницкий А.И. Показатели силового взаимодействия пути и подвижного состава при движении грузового вагона по длинным неровностям с учетом действия продольных сил // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2021. Т. 80. № 6. С. 359–365. DOI: 10.21780/2223-9731-2021-80-6-359-365. EDN RNWVWC.Karimov D.D. Control of aeroelastic interaction of rolling stock with elements of artifi cial structures of tunnel type: abstract dis. ... candidate of technical sciences. St. Petersburg, 2023;17. (In Russ.).Воробьев А.А., Каримов Д.Д., Сотников К.А., Богданов Н.В. Управление аэродинамическим взаимодействием высокоскоростного поезда с элементами искусственных сооружений тоннельного типа // Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, практике, экономике. 2024. № 1 (110). С. 62–68. EDN ZYNJHE.Sidorova E.A., Pevzner V.O., Chechel’nitskiy A.I. Indicators of the force interaction of the track and rolling stock when a freight car runs on long irregularities, taking into account the action of longitudinal forces. Russian Railway Science Journal. 2021;80(6):359-365. DOI: 10.21780/2223-9731-2021-80-6-359-365. EDN RNWVWC. (In Russ.).Котуранов В.А. Обоснование показателей, характеризующих новационность конструкций поглощающих аппаратов автосцепки в условиях маневровых соударений: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2014. 24 с. EDN ZPICUT.Vorobyev A.A., Karimov D.D., Sotnikov K.A., Bogdanov N.V. Management of aerodynamic interaction of high-speed train with elements of tunnel-type artifi cial structures. Transport of the Russian Federation. 2024;1(110):62-68. EDN ZYNJHE. (In Russ.).Сладкова Л.А., Неклюдов А.Н. Динамика подвижного состава и выбор параметров гасителей колебаний // Мир транспорта. 2021. Т. 19. № 4 (95). С. 13-20. DOI: 10.30932/1992-3252-2021-19-4-2. EDN JYOTRB.Koturanov V.A. Justifi cation of the indicators characterizing the innovativeness of the designs of the absorbing devices of the automatic coupling under conditions of shunting collisions: author’s abstract. diss. ... candidate of technical sciences. Moscow, 2014;24. EDN ZPICUT. (In Russ.).Ватаев А.С., Ватулин Ян.С., Воробьев А.А., Сотников К.А. Цифровое моделирование аэроупругого взаимодействия подвижного состава с портальными сооружениями перевальных тоннелей // Бюллетень результатов научных исследований. 2022. № 2. С. 104–123. DOI: 10.20295/2223-9987-2022-2-104-123. EDN KKZYHU.Sladkova L.A., Neklyudov A.N. Dynamics of the rolling stock and the choice of parameters of vibration dampers. World of Transport and Transportation. 2021;19(4):(95):13- 20. DOI: 10.30932/1992-3252-2021-19-4-2. EDN JYOTRB. (In Russ.).Yu M., Jiang R., Zhang Q., Zhang J. Crosswind Stability Evaluation of High-Speed Train Using Different Wind Models // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019. Vol. 32. Issue 1. DOI: 10.1186/s10033-019-0353-7Vataev A., Vatulin Ya., Vorob’ev A., Sotnikov K. Digital modeling of aeroelastic interaction of a rolling stock with portal buildings of passover tunnels. Bulletin of Scientifi c Research Results. 2022;2:104-123. DOI: 10.20295/2223-9987-2022-2-104-123. EDN KKZYHU. (In Russ.).Yu M., Jiang R., Zhang Q., Zhang J. Crosswind Stability Evaluation of High-Speed Train Using Different Wind Models. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019;32(1). DOI: 10.1186/s10033-019-0353-7Yu M., Jiang R., Zhang Q., Zhang J. Crosswind Stability Evaluation of High-Speed Train Using Different Wind Models. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2019;32(1). DOI: 10.1186/s10033-019-0353-7

The authors declare that there are no conflicts of interest present.