Тормозной путь

Длина тормозного пути наземного транспортного средства зависит от его скорости движения, интенсивности торможения, коэффициента сцепления движителя (колёс) с дорогой, типа тормозной системы (ТС) и её эффективности, профиля автомобильной дороги или железнодорожного пути, а также от массы транспортного средства.

Скорость движения является одним из основным факторов, влияющих на длину тормозного пути транспортного средства. Тормозной путь автомобиля прямо пропорционален квадрату скорости, то есть при увеличении скорости в 2 раза его длина возрастает в 4 раза. Длина тормозного пути железнодорожного подвижного состава описывается более сложными зависимостями.

На коэффициент сцепления оказывают влияние состояние движителя (для автомобиля — износ шин и их соответствие климатическим условиям), состояние проезжей части автомобильной дороги или железнодорожного пути, погодные условия. Минимальная длина тормозного пути конкретного автомобиля достигается на сухой дороге с асфальтовым покрытием, при движении по обледенелой дороге этот показатель будет максимальным^[1].

В различных источниках приводятся сходные средние показатели тормозного пути легкового автомобиля на сухой асфальтовой дороге. Так, по данным британского Департамента транспорта, тормозной путь среднего легкового автомобиля длиной 4 м составляет 6 м при скорости 32 км/ч, 24 м при скорости 64 км/ч и 75 м при скорости 112 км/ч^[2].

Для железнодорожного подвижного состава коэффициент сцепления при качении стальных колёс по стальным рельсам существенно ниже по сравнению с качением автомобильного колеса по дорожному покрытию. Кроме того, при каждом торможении железнодорожного подвижного состава существует вероятность нарушения сцепления колёс с рельсами, причём эта вероятность увеличивается при повышении эффективности торможения. Поэтому при больших ступенях торможения машинисты иногда используют песочницу — при наличии на рельсах песка условия сцепления улучшаются^[3].

Эффективность ТС обусловливается её конструктивными особенностями: наличием вспомогательных средств сокращения тормозного пути (антиблокировочной системы АБС на автомобилях, тормоза, не использующего силу взаимодействия колеса и рельса, — на железнодорожном подвижном составе), приводом тормоза (пневматический, гидравлический, электропневматический), типом тормоза (барабанный, дисковый), материалом тормозных колодок. В частности, система АБС позволяет уменьшить его длину на 0,7 м при скорости 40 км/ч и на 3,5 м при скорости 80 км/ч^[4]. Тормозной путь магистральных тепловозов^[5] и электровозов^[6] при использовании пневматических тормозов на скоростях от 180 до 200 км/ч не должен превышать 2200 м, электропневматических тормозов — 2100 м. Нормативный тормозной путь пассажирских вагонов со скорости 200 км/ч не должен превышать 2100 м, при применении тормоза, не использующего силу взаимодействия колеса и рельса — 1500 м^[7].

Хотя в упрощённых формулах расчёта длины тормозного пути автомобилей параметр массы отсутствует, в действительности масса транспортного средства влияет на тормозной путь. В таких расчётах предполагается, что масса равномерно распределяется по всем осям, все оси оснащены тормозами и движение осуществляется по ровной дороге без уклона. Фактически у полностью загруженных грузовых автомобилей на переднюю ось приходится около 25 % массы, на задние — около 75 %. По некоторым данным, тормозной путь автомобиля с пневматическим приводом тормозов при возрастании массы на 1 т увеличивается на 0,5 м, с гидравлическим приводом — на 1 м^[8].

Технические требования к ТС грузовых железнодорожных вагонов предусматривают различные значения максимальной длины тормозного пути для гружёных и порожних вагонов при допустимых скоростях движения до 100 км/ч. Так, в диапазоне скоростей 91—100 км/ч тормозной путь не должен превышать 1040 м для гружёных вагонов и 890 — для порожних. При более высоких максимальных допустимых скоростях движения нормативный тормозной путь для порожних и гружёных вагонов одинаков и при скоростях 141—160 км/ч не должен превышать 1720 м как для гружёных, так и порожних вагонов.

Длины тормозных путей современного пассажирского подвижного состава, такого как скоростные электропоезда «Ласточка» и «Финист», оснащаемого средствами регулирования торможения в зависимости от нагрузки, практически одинаковы в порожнем и нагруженном состоянии. Однако тормозные испытания как пассажирского, так и грузового подвижного состава проводятся в порожнем состоянии и при максимальной допустимой нагрузке^[9].