Распоряжение ОАО РЖД от 14.04.2010 N 820р

ОАО "РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ"

РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 14 апреля 2010 г. N 820р

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМЕ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ КОЛЕИ 1520 ММ

Разработанные ТТ СПБ являются самостоятельным документом, регламентирующим способы защиты пассажиров и персонала с помощью разрушаемых устройств поглощения энергии удара, которые являются основным элементом системы пассивной безопасности при аварийном столкновении поезда с препятствием. Установление требований к конструкции вагонов и узлов крепления оборудования салонов (сидения, багажные полки) при столкновении. До настоящего времени такие устройства на отечественном подвижном составе не применялись. Требования к ним в действующих на железнодорожном транспорте Российской Федерации нормах безопасности  не установлены. В связи с этим разработка этих требований является первым шагом  в создании  нормативного документа федерального значения, обязательного для исполнения всеми собственниками подвижного состав и перевозчиками.
Положения Европейских норм (EN15227) являются более близкими в части гармонизации с действующими в России нормами безопасности. В связи с этим они приняты за основу при разработке ТТ СПБ. При этом в процессе разработки ТТ СПБ учтены особенности отечественного подвижного состава (конструкция, условия проектирования, изготовления, испытаний, эксплуатации), а также отличающаяся от Европейской Российская статистика аварийных столкновений подвижного состава с препятствиями. Для этого использованы данные мониторинга ОАО "РЖД".
Нормативные требования разработаны на основе всестороннего математического моделирования процессов столкновения подвижного состава с препятствиями, основные результаты которых приведены в пояснительной записке к ТТ СПБ.
Положения ТТ СПБ дополняют требования базовых нормативных документов Норм Безопасности на железнодорожном транспорте Российских железных дорог.
В целях повышения безопасности пассажирских перевозок, проведения в ОАО "РЖД" единой технической политики при создании перспективных, соответствующих мировому уровню локомотивов и моторвагонного подвижного состава:
1. Утвердить и ввести в действие с 16 апреля 2010 г. прилагаемые технические требования к системе пассивной безопасности локомотивов и пассажирского подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм.
2. Вице-президенту - генеральному директору Федеральной пассажирской компании Акулову М.П. (по согласованию), начальнику Департамента технической политики Назарову А.С., начальнику Департамента пассажирских сообщений Верховых Г.В., начальнику Управления пригородных пассажирских перевозок Сизову С.В., начальнику Дирекции тяги Машталеру Ю.А. при разработке технических требований на новые локомотивы, пассажирские вагоны и моторвагонный подвижной состав для нужд ОАО "РЖД" и при согласовании технических требований, разрабатываемых сторонними заказчиками подвижного состава для эксплуатации по инфраструктуре ОАО "РЖД" руководствоваться техническими требованиями, утвержденными настоящим Распоряжением.
3. Начальнику Департамента технической политики Назарову А.С. направить технические требования, утвержденные настоящим Распоряжением, установленным порядком в Министерство транспорта РФ для утверждения и последующего внесения изменений в нормы безопасности и нормы проектирования подвижного состава.

 

Старший вице-президент ОАО "РЖД"
В.А. Гапанович

 

 

Приложение
к распоряжению ОАО "РЖД"
от 14 апреля 2010г. N 820р

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К СИСТЕМЕ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ КОЛЕИ 1520 ММ

Дата введения 16.04.2010

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") и открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОАО "ВНИИЖТ")
2 ВНЕСЕНЫ Департаментом технической политики ОАО "РЖД"
3 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящие Технические требования (далее Требования) дополняют базовые требования [1...7] по обеспечению прочности, динамических качеств и безопасности конструкций подвижного состава в части способов и средств повышения пассивной (конструкционной) защиты в экстремальных (аварийных) ситуациях пассажиров и обслуживающего персонала поезда от возможных травм, а подвижной состав от значительных повреждений.
Требования устанавливают минимальные стандарты пассивной безопасности пассажирского подвижного состава, обязательные для всех производителей пассажирского подвижного состава, предназначенного для обращения по железным дорогам ОАО "РЖД". При этом не ограничивается право производителей устанавливать и вводить дополнительные, либо более строгие требования, не вступающие в противоречие с положениями настоящего документа.
Требования гармонизированы с Европейским стандартом EN 15227 "Подвижной состав железных дорог. Требования по ударопрочности вагонных кузовов" (2008 г.), который дополняет Европейский стандарт EN 12663 "Подвижной состав железных дорог. Требования к прочности кузовов вагонов" (2000 г.).
Введение в действие Требований направлено на повышение безопасности пассажирских перевозок, снижение рисков травмирования и гибели людей, причинения ущерба подвижному составу в экстремальных ситуациях на железнодорожном транспорте, возникающих в результате аварийных столкновений подвижного состава с препятствием.

1 Область применения

1.1 Действие Требований распространяется на следующий подвижной состав для пассажирских перевозок по железным дорогам колеи 1520 мм:
- локомотивы пассажирские;
- пассажирский моторвагонный подвижной состав - электропоезда, дизель-поезда, дизель-электропоезда, автомотрисы, рельсовые автобусы;
- поезда пассажирские постоянного формирования;
- пассажирские вагоны локомотивной тяги.
1.2 Действие Требований не распространяется на все виды локомотивов грузовых и маневровых, а также все виды локомотов и вагонов для грузовых перевозок.
1.3 Требования являются обязательными для предъявления разработчикам вновь проектируемого подвижного состава.
1.4 Система пассивной безопасности, параметры которой регламентируются настоящими Требованиями, не предназначена для защиты физических лиц и объектов, находящихся вне состава поезда.

2 Нормативные ссылки

В Требованиях использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 31187 - 2003 Тепловозы магистральные. Общие технические требования.
ГОСТ Р 53076 - 2008 (ЕН 12663:2000) Рельсовый транспорт. Требования к прочности кузовов железнодорожного подвижного состава.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения
В Требованиях применены следующие термины с соответствующими определениями.
3.1.1 аварийное столкновение: Столкновение подвижного состава с препятствием, возникшее в результате нарушения установленных правил движения или вследствие явлений непреодолимой силы (в том числе внезапных отказов).
3.1.2 препятствие: Материальный объект на пути следования, наезд на который, въезд в который или соприкосновение с которым могут вызвать какие-либо повреждения подвижного состава и повлечь нежелательные последствия, представляющие угрозу жизни и здоровью пассажиров и обслуживающего персонала.
3.1.3 пассивная безопасность подвижного состава: Качество подвижного состава, характеризующее его способность снижать тяжесть последствий аварийного столкновения без активного вмешательства оператора (машиниста).
3.1.4 система пассивной безопасности; СПБ: Совокупность специальных устройств и технических решений в конструкции подвижного состава, предназначенных для обеспечения пассивной безопасности.
3.1.5 сценарий столкновения: Совокупность условий, характеризующих подвижной состав и препятствие (масса, скорость, взаимное положение и др.) на момент аварийного столкновения.
3.1.6 тестовый сценарий столкновения; ТСС: Типичный сценарий столкновения, принятый для натурной (экспериментальной) или виртуальной (компьютерной) проверки системы пассивной безопасности.
3.1.7 устройство поглощения энергии; УПЭ: Устройство, преобразующее или аккумулирующее механическую энергию удара за счет деформации материала или иным способом.
3.1.8 диаграмма деформирования: Зависимость механической нагрузки от величины (глубины) деформации (перемещения), вызванной этой нагрузкой.
3.1.9 остаточная деформация: Деформация, сохраняющаяся после снятия нагрузки.
3.1.10 жертвенная зона: Деформируемая часть конструкции, предназначенная для поглощения механической энергии удара с образованием остаточной деформации.
3.1.11 жертвенный элемент: Сменное (одноразовое) устройство системы пассивной безопасности, предназначенное для поглощения механической энергии удара, обладающее экспериментально подтвержденной диаграммой деформирования.
3.1.12 пространство выживания: Объем кабины машиниста, салона пассажирского вагона, сохранившийся после аварийного столкновения и достаточный для выживания пассажиров и обслуживающего персонала.
3.1.13 уровень защиты: Показатель безопасности подвижного состава, обеспечиваемый средствами СПБ и устанавливаемый на основе критериев безопасности по показателям поведения подвижного состава (т.е. по величинам ударной нагрузки, перегрузки и глубины деформации) в условиях ТСС;
3.1.14 критерии безопасности: Условия, устанавливающие допустимые значения показателей поведения подвижного состава в условиях ТСС;
3.1.15 железнодорожный переезд: Пересечение рельсовой колеи железной дороги в одном уровне с дорогой для движения мобильных транспортных средств.
3.1.16 мобильное транспортное средство; МТС: Колесная или гусеничная машина (легковой или грузовой автомобиль, автоцистерна, трактор, экскаватор, мотоцикл и т.п.) для передвижения по асфальтовым, грунтовым дорогам или по бездорожью.
3.1.17 пассажирские вагоны; ПВ: Вагоны локомотивной тяги и моторвагонного подвижного состава, предназначенные для перевозки пассажиров.
Примечание - К пассажирским вагонам относятся также почтовые, багажные, почтово-багажные, вагоны-рестораны, специальные вагоны пассажирского типа.
К специальным вагонам пассажирского типа (специальным вагонам) относятся служебно-технические вагоны, предназначенные для осуществления перевозок, связанных с обеспечением технологического процесса железных дорог, и содержащие места их отдыха и бытовые помещения (служебные, вагоны-салоны, клубы, санитарные, испытательные и измерительные лаборатории, весоповерочные, пожарныех и восстановительных поездов, тормозоизмерительные, турные, путеизмерительные и другие специальные вагоны пассажирского типа).

3.2 Обозначения
3.2.1 конструкционная скорость; V .
k
3.2.2 скорость аварийного столкновения с препятствием; V .
A
3.2.3 масса препятствия; m .
П
3.2.4 выделяемая при столкновении механическая энергия; Е   .
SUM

3.3 Сокращения
3.3.1 подвижной состав; ПС.
3.3.2 моторвагонный подвижной состав; МВПС (ЭП, ДП, АМ, РА).
3.3.3 система пассивной безопасности; СПБ.
3.3.4 тестовый сценарий столкновения; ТСС.
3.3.5 устройство поглощения энергии; УПЭ.
3.3.6 мобильное транспортное средство; МТС.
3.3.7 грузовой вагон; ГВ
3.3.8 пассажирский вагон; ПВ

4 Характеристики системы пассивной безопасности

4.1 Задачи системы пассивной безопасности и методы их решения

4.1.1 Система пассивной безопасности предназначена для повышения уровня защиты пассажиров, обслуживающего персонала и конструкций подвижного состава при аварийных столкновениях, которые не удается избежать или предотвратить известными способами (торможением поезда, подачей звуковых и световых сигналов, своевременным удалением препятствия и т.п.).
4.1.2 Для минимизации последствий аварийного столкновения система пассивной безопасности должна решать следующие задачи:
- ограничивать ударные нагрузки и перегрузки (ускорения, замедления), уменьшая масштабы последствий (травмирование пассажиров и обслуживающего персонала, разрушение базовых несущих конструкции ПС и их связей);
- сохранять пространство выживания, т.е. препятствовать чрезмерному сокращению внутреннего объема ПС, занятого пассажирами и персоналом поезда, противостоять образованию в нем и проникновению в него травмирующих предметов;
- обеспечивать доступ к пространству выживания, т.е. поддерживать свободный выход из него пассажиров и обслуживающего персонала после аварии и свободный вход в него спасателей;
- поддерживать горизонтальную и вертикальную устойчивость вагонов, не допуская схода с рельсов единиц ПС и наползания (наезда) их друг на друга.
4.1.3 Задачи системы пассивной безопасности решаются следующими методами:
- установкой на подвижном составе дополнительных устройств, предназначенных для прогнозируемого (контролируемого) поглощения (рассеяния, преобразования) механической энергии удара, которые не являются составной частью несущих конструкций ПС (например, различные по конструкции буферные устройства с известными диаграммами деформирования), а также сменные устройства, встраиваемые в виде связей между отдельными узлами несущих конструкций (например, жертвенные элементы в виде коробов, дополнительные механизмы поглощения энергии в сцепных устройствах и т.п.);
- применением специальных технических решений, предусматривающих в конструкции кузова (главной рамы), кабины машиниста и других узлах подвижного состава прогнозируемое деформирование отдельных зон (жертвенных зон), предназначенных для поглощения энергии удара;
- введением в конструкцию защитных стенок (антипенетрационных панелей), предохраняющих пространство выживания от проникновения в него колющих и режущих предметов;
-  внутренней отделкой населенных зон ПС, уменьшающей травмирование пассажиров и обслуживающего персонала при резких (ударных) замедлениях движения, а также другими мероприятиями в соответствии с требованиями [7];
- повышением прочности креплений травмоопасного оборудования установленного в пассажирском салоне (пассажирских кресел, сидений, устройств для размещения и закрепления багажа, интерьера);
- введением дополнительных силовых контуров вокруг пространств выживания и дверных проемов, сдерживающих развитие деформаций окружающих элементов внутрь таких контуров;
- использованием устройств и технических решений системы пассивной безопасности, функционирование которых при аварийном столкновении не сопровождается воздействием на единицы ПС значительных поперечных и вертикальных нагрузок, способных вызывать сход с рельсов или наползание единиц ПС друг на друга.

4.2 Уровни защиты системы пассивной безопасности
4.2.1  По степени обеспечиваемой защиты СПБ подразделяются по уровням:
уровень 0 - защита (пассивная безопасность) подвижного состава обеспечивается в пределах скоростей столкновения до 10 км/ч. Этот уровень защиты помимо штатных поглощающих аппаратов сцепных устройств и штатных буферов, суммарная энергоемкость которых составляет до 0,3 МДж, не предусматривает установку дополнительных УПЭ, обустройство жертвенных зон;
уровень I, уровень II  - защита обеспечивается в пределах скоростей аварийных столкновений, указанных в табл. 1. При этом на подвижном составе устанавливаются специальные защитные энергопоглощающие устройства системы пассивной безопасности для поглощения энергии удара.
4.2.2 Уровень защиты устанавливается по результатам оценки показателей поведения подвижного состава на соответствие принятым критериям безопасности.
4.2.3 Оценка уровня защиты (тестирование) выполняется на основе натурных и численных (расчетных) экспериментов, производимых в условиях ТСС.
4.2.4 Требуемый уровень защиты, обеспечиваемый СПБ, для нового подвижного состава должен оговариваться в техническом задании на проектирование.

4.3 Тестовые сценарии столкновений
4.3.1 При типичных аварийных ситуациях, происходящих по наиболее вероятным сценариям, используемая на подвижном составе СПБ должна обеспечивать установленный в техническом задании на проектирование уровень защиты, т.е. показатели поведения подвижного состава в условиях ТСС должны отвечать принятым критериям безопасности.
4.3.2 При формировании ТСС на основании представительного объема статистических данных в качестве типичных (базовых) приняты следующие аварийные ситуации и виды препятствий:
а) столкновение подвижного состава с мобильным транспортным средством на железнодорожном переезде;
б) столкновение поезда с загруженным грузовым вагоном на железнодорожном пути.
Примечание - Принятые ТСС отражают 99,2% зарегистрированных случаев аварийных столкновений на железных дорогах ОАО "РЖД".

4.3.3 Тестовые сценарии дифференцированы в зависимости от группы подвижного состава и величины конструкционной скорости движения.
Подвижной состав, на который распространяется действие настоящих Требований, разделен на две группы:
- группа А - МВПС, поезда постоянного формирования для пассажирских перевозок;
- группа Б - локомотивы пассажирские, поезда пассажирские локомотивной тяги.
4.3.4 В тестовых сценариях в зависимости от местоположения подвижной единицы в составе поезда (головная или промежуточная), оценка уровня защиты ее СПБ выполняется с использованием следующих тестовых составов поезда:
- для головного вагона ПС группы А - головной вагон в сцепе с одним "жестким" вагоном массой, равной массе одного промежуточного вагона;
Примечание - Под "жестким" вагоном понимается оборудованный сцепным устройством недеформируемый вагон (твердое тело), обладающий одной степенью свободы вдоль направления движения состава поезда.

- для локомотива ПС группы Б - локомотив как отдельная самостоятельная единица и в сцепе с одним "жестким" вагоном массой 80 т;
- для промежуточного вагона МВПС (при возможности изменения состава поезда) - поезд принимается в минимальной составности его эксплуатации;
- для промежуточного ПВ поезда постоянного формирования - поезд принимается в полном составе;
- для ПВ локомотивной тяги - поезд принимается в составе головного локомотива и четырех несамоходных вагонов.
Примечание - При оценке уровня защиты промежуточных ПВ головная единица тестового поезда должна быть оборудована СПБ, обеспечивающей такой же уровень защиты (п. 4.2), как у тестируемых вагонов.

4.3.5 Перечень тестовых сценариев, принятых для оценки уровня защиты подвижного состава, с указанием группы подвижного состава, конструкционной скорости движения, вида препятствия, скорости аварийного столкновения и выделяемой механической энергии удара в соответствии с обеспечиваемым уровнем защиты представлен в табл. 1.
4.3.6 В условиях тестовых сценариев столкновения (табл. 1) движение тестового поезда принимается горизонтальным и прямолинейным. Поглощающие аппараты сцепных устройств поезда находятся в нейтральном положении.
4.3.7 Препятствие (МТС массой 10 т, загруженный ГВ массой 80 т) следует считать недеформируемым, допускающим свободное (без трения) перемещение вдоль направления движения поезда.
4.3.8 Препятствие в виде МТС массой 10 т представляет собой плоскую вертикальную стенку с фронтальными размерами 4,0х4,0 м, расположенную перпендикулярно направлению движения поезда, (первый обязательный тестовый вариант), а также цилиндр диаметром 3,0 м и длиной 4,0 м, продольная ось которого расположена горизонтально поперек направлению движения поезда (второй обязательный тестовый вариант). Центр масс препятствия расположен на равном удалении от правой и левой нитей рельсовой колеи на высоте 2,0 м от уровня головки рельсов.


Таблица 1. Тестовые сценарии столкновения ПС с препятствием

┌─────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                             │                         Группа подвижного состава                          │
│                             ├──────────────────────────────────────────────┬─────────────────────────────┤
│                             │                                              │                             │
│ Параметр тестового сценария │                   Группа А                   │          Группа Б           │
│                             │                                              │                             │
│                             │  (МВПС, поезда постоянного формирования для  │  (локомотивы пассажирские,  │
│                             │           пассажирских перевозок)            │     поезда пассажирские     │
│                             │                                              │     локомотивной тяги)      │
├─────────────────────────────┼────────────────┬──────────────┬──────────────┼──────────────┬──────────────┤
│Конструкционная скорость ПС  │    Не более    │   Не более   │    Более     │   Не более   │    Более     │
│V  , км/ч                    │      130       │     160      │     160      │     160      │     160      │
│ k                           │                │              │              │              │              │
├─────────────────────────────┼────────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┤
│Обозначение тестового        │  А-1   │  А-2  │ А-3  │  А-4  │ А-5  │  А-6  │ Б-1  │  Б-2  │ Б-3  │  Б-4  │
│сценария                     │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
├─────────────────────────────┼────────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┤
│Вид препятствия и его масса  │  МТС   │  ГВ   │ МТС  │  ГВ   │ МТС  │  ГВ   │ МТС  │  ГВ   │ МТС  │  ГВ   │
│m  , т                       │  10,0  │ 80,0  │ 10,0 │ 80,0  │ 10,0 │ 80,0  │ 10,0 │ 80,0  │ 10,0 │ 80,0  │
│ П                           │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
├───────┬───┬─────────────────┼────────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┼──────┼───────┤
│       │   │Скорость         │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │столкновения V  ,│        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │               A │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │км/ч             │   36   │  18   │  36  │  18   │  72  │  36   │  36  │  18   │  72  │  36   │
│       │I  │м/с)             │ (10,0) │ (5,0) │(10,0)│ (5,0) │(20,0)│(10,0) │(10,0)│ (5,0) │(20,0)│(10,0) │
│       │   ├─────────────────┼────────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┤
│       │   │Выделяемая       │                │              │              │              │              │
│       │   │энергия E    ,   │      0,5       │     0,5      │     2,0      │     0,5      │     2,0      │
│       │   │        (SUM)    │                │              │              │              │              │
│Уровень│   │МДж              │                │              │              │              │              │
│защиты ├───┼─────────────────┼────────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┼──────┬───────┤
│       │   │Скорость         │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │столкновения V , │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │              A  │        │       │      │       │      │       │      │       │      │       │
│       │   │км/ч             │   72   │  36   │ 110  │  36   │ 110  │  36   │  72  │  36   │ 110  │  36   │
│       │II │м/с)             │ (20,0) │(10,0) │(30,6)│(10,0) │(30,6)│(10,0) │(20,0)│(10,0) │(30,6)│(10,0) │
│       │   ├─────────────────┼────────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┼──────┴───────┤
│       │   │Выделяемая       │                │              │              │              │              │
│       │   │энергия E    ,   │      2,0       │     4,0      │     4,0      │     2,0      │     4,0      │
│       │   │        (SUM)    │                │              │              │              │              │
│       │   │МДж              │                │              │              │              │              │
└───────┴───┴─────────────────┴────────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┘


4.4. Критерии пассивной безопасности
4.4.1 В процессе аварийного столкновения с препятствием поведение подвижного состава с точки зрения обеспечения пассивной безопасности характеризуется рядом количественных показателей, основными из которых являются:
- максимальная сила удара (суммарная), действующая на несущую конструкцию кузова (главную раму);
- максимальное продольное ускорение (замедление, перегрузка) несущих элементов конструкции кузова (главной рамы) в зонах размещения пассажиров и обслуживающего персонала, а также в местах крепления тяжелого оборудования (массой более 20 кг);
- максимальная глубина деформации внутреннего пространства подвижного состава (сокращение его размеров) в зонах размещения пассажиров и обслуживающего персонала.
К дополнительным относятся показатели поведения устройств поглощения энергии, жертвенных элементов и жертвенных зон (если они предусмотрены), буферов, поглощающих аппаратов сцепных устройств и т.п., которые могут использоваться в качестве исходных данных при численном (расчетном) тестировании системы пассивной безопасности:
- диаграмма деформирования (функциональная зависимость величины силы от величины перемещения точки ее приложения по направлению действия силы);
- энергоемкость (работа силы на перемещении точки ее приложения).
4.4.2 Для основных показателей (п. 4.4.1) поведения подвижного состава при аварийном столкновении с препятствием приняты следующие критерии безопасности (допускаемые значения показателей поведения ПС):
- максимальная сила удара при срабатывании устройств поглощения энергии не должна приводить к возникновению остаточных деформаций и потере устойчивости несущих конструкций кузова (главной рамы) за исключением специально предусмотренных жертвенных элементов и жертвенных зон;
- за время удара среднее значение продольного ускорения (замедления) не должно превышать при столкновении с МТС 7,5g  и с ГВ 5g  на длительности 0,2 с (где g = 9,80665 м/кв.с - стандартное значение ускорения свободного падения), при этом не должны разрушаться элементы крепления тяжелого оборудования и элементы связей тележек экипажа с кузовом;
- максимальная глубина деформации для вагонов должна ограничиваться пределами их жертвенных зон и не распространяться на внутреннее пространство, занятое пассажирами и обслуживающим персоналом, а для кабины машиниста должно сохраняться пространство выживания.

5 Основные требования

5.1 Требования к устройствам поглощения энергии
5.1.1 Устройства поглощения энергии СПБ должны быть устройствами постоянной готовности, т.е. при внезапном возникновении аварийной ситуации они должны находиться в рабочем состоянии.
5.1.2 Технические характеристики УПЭ не должны существенно изменяться (ухудшаться) в течение назначенного срока службы подвижного состава.
5.1.3 УПЭ должны обеспечивать надежное срабатывание при аварийном столкновении и не допускать срабатывания при штатных соударениях в процессе выполнения маневровых работ.
5.1.4 УПЭ должны обеспечивать возможность замены их после срабатывания (деформирования, смятия) в результате аварийного столкновения.

5.2 Требования к размещению устройств поглощения энергии
5.2.1 Энергопоглощающие устройства СПБ должны размещаться на подвижном составе так, чтобы при столкновении с препятствием не менее 50% энергии удара поглощалось устройствами, расположенными в передней части головной единицы, т.е. в зоне непосредственного контакта с препятствием.
5.2.2 Суммарная энергоемкость устройств СПБ головной единицы подвижного состава (включая жертвенные зоны кабины машиниста) должна составлять не менее приведенного в табл. 1 значения выделяемой энергии.
5.2.3 На моторвагонном подвижном составе энергопоглощающими устройствами СПБ должны оборудоваться оба головных вагона, расположенные по концам состава.
5.2.4 Дополнительные УПЭ (специальные буфера, жертвенные элементы, жертвенные зоны и т.п.) допускается размещать между вагонами.
Буфера несамоходных вагонов должны при этом отвечать требованиям безопасности [6].
5.2.5 Для УПЭ головной единицы подвижного состава в конструкции кузова должен предусматриваться силовой упор в продольном направлении, обеспечивающий срабатывание УПЭ при положениях центра приложения силы удара на высоте 1,0...2,2 м от уровня головки рельсов.
Примечание - УПЭ головной единицы ПС должны размещаться на такой высоте, чтобы при столкновении с ГВ массой 80 т обеспечивался их упор в концевую часть рамы вагона.

5.2.6 При аварийном столкновении с препятствием энергопоглощающие устройства СПБ головной единицы ПС должны срабатывать в следующей рекомендуемой последовательности:
- поглощающий аппарат переднего сцепного устройства (неразрушаемый штатный);
- дополнительный механизм поглощения энергии переднего сцепного устройства (разрушаемый специальный с энергопоглощением, например, за счет срезания болтов крепления);
- буферные устройства (жертвенные элементы), расположенные в передней части головной единицы;
- жертвенные зоны кабины машиниста;
- жертвенные элементы и жертвенные зоны, расположенные между несущими конструкциями кузова головной единицы.
5.2.7 Очередность срабатывания устройств СПБ должна достигаться за счет возрастания продольной силы начала срабатывания (деформирования) каждого последующего элемента в общей цепи предусмотренных УПЭ.

5.3 Требования к конструкции кузова
Конструкция кузова (главной рамы) должна быть спроектирована с учетом требований [1...7], ГОСТ 31187 - 2003, ГОСТ Р 53076 - 2008 (ЕН 12663:2000) и следующих дополнительных требований пассивной безопасности.
5.3.1 Эквивалентные напряжения в материале несущих элементов кузова (главной рамы) головной единицы подвижного состава не должны превышать условный предел текучести и приводить к потере устойчивости несущих элементов (за исключением жертвенных элементов и жертвенных зон) при воздействии следующей комбинации сил:
- максимальная продольная сила удара, действующая на кузов со стороны УПЭ в местах их крепления в передней части головной единицы, которая уравновешивается силами инерции головной единицы;
- вертикальная сила тяжести брутто, состоящая из сил тяжести конструкции (эксплуатационной массы) головной единицы и сил тяжести максимального количества пассажиров, обслуживающего персонала и багажа.
5.3.2 Эквивалентные напряжения в материале несущих элементов кузова (главной рамы) и материале элементов крепления оборудования (пассажирские сидения, кресла, диваны, спальные и багажные полки, поручни, лестницы, подножки и т.п.) при одновременном воздействии импульсов продольного, вертикального и поперечного ускорения не должны превышать предел прочности материала. Максимальные величины симметричных треугольных импульсов ускорений указаны в табл. 2, длительность импульсов составляет 0,2 с, массы пассажиров и багажа принимаются в соответствии с ГОСТ Р 53076 - 2008.

Таблица 2. - Максимальные величины ускорений при расчетах прочности креплений оборудования и интерьера

                       Направление действия ускорения                       

 

    Продольное    

 

   Вертикальное   

              Поперечное             

  На конце кузова 

В середине кузова

     +/-7,5g     

      +/-1,0g     

      +/-3,0g     

     +/-1,5g     

5.3.3 Для обеспечения при столкновении с препятствием эффективного срабатывания УПЭ, расположенных в передней части головной единицы, необходимо предусмотреть на головной единице специальное (или доработанное штатное) сцепное устройство, убирающееся внутрь кузова под воздействием продольной силы удара. Величина силы срабатывания специального сцепного устройства должна соответствовать максимальной силе сжатия, на которую в соответствии с требованиями прочности рассчитана конструкция кузова головной единицы.
5.3.4 Деформация жертвенных зон кузова вагона (элементов интерьера, оборудования пассажирского салона, оконных стекол) не должна приводить к травмированию пассажиров и перекрывать пути их аварийной эвакуации. Необходимо предусмотреть защиту от заклинивания аварийных выходов (люков) и возможность их открытия как изнутри, так и снаружи вагона.
5.3.5 В каждом пассажирском вагоне необходимо оборудовать не менее трех аварийных выходов в вагонах купейного типа и не менее двух в вагонах салонного типа. Количество и расположение аварийных выходов должно обеспечивать эвакуацию пассажиров до наступления опасных факторов пожара [5], [6].

5.4 Требования к конструкции кабины машиниста
Кабина машиниста должна быть спроектирована с учетом следующих дополнительных требований пассивной безопасности.
5.4.1 Деформация лобовой части кабины (несущего каркаса, элементов интерьера, оборудования кабины, оконных стекол и др.) не должна приводить к травмированию машиниста и перекрывать пути его аварийной эвакуации. Необходимо предусмотреть защиту от заклинивания входных дверей в кабину и возможность их открытия как изнутри, так и снаружи кабины.
5.4.2 При максимальной деформации кабины должно обеспечиваться пространство выживания для машиниста размером не менее 0,75 м в глубину кабины.
По периметру пространства выживания машиниста рекомендуется обустраивать силовой контур, препятствующий проникновению в это пространство элементов конструкции при деформации (смятии) лобовой части кабины.
5.4.3 Элементы крепления оборудования и интерьера кабины машиниста должны удовлетворять требованиям прочности в соответствии с п. 5.3.2.

5.5 Требования к конструкции внутреннего оборудования
5.5.1 В помещениях подвижного состава, предназначенных для размещения пассажиров и обслуживающего персонала, внутреннее оборудование (сидения, кресла, диваны, спальные и багажные полки, поручни, лестницы, подножки и т.п.) и элементы интерьера не должны содержать острых выступающих частей (граней, кромок, углов и т.п.), либо такие части должны быть покрыты мягкими материалами для снижения опасности нанесения травм.
5.3.2 Элементы крепления спальных и багажных полок должны удовлетворять требованиям прочности в соответствии с п. 5.3.2.
5.3.3 Полы в помещениях подвижного состав должны иметь противоскользящее покрытие.

5.6 Требования к конструкции сидений, кресел
5.6.1 Каждое сидение (кресло, диван) должно быть надежно прикреплено к несущим элементам кузова вагона. Использование открытых элементов соединения в конструкции самих сидений и открытых элементов крепления сидений к кузову вагона должно быть сведено к минимуму.
5.6.2 Элементы крепления сидений должны удовлетворять требованиям прочности в соответствии с п. 5.3.2.
5.6.3 Прочность сидений и элементов их крепления к кузову вагона (локомотива) должна подтверждаться результатами ударных испытаний.
5.6.4 Подлежащие испытаниям сидения должны быть в комплекте с отделкой, дополнительным оборудованием и фрагментом несущих элементов кузова, к которым предусмотрено крепление сидений.
5.6.5 При ударных испытаниях сидения должны оставаться закрепленными во всех предусмотренных конструкцией точках крепления. Допускается наличие остаточных деформаций элементов конструкции сидений.

5.7 Требования к конструкции путеочистителя
В соответствии с ГОСТ 31187 - 2003 путеочиститель должен устанавливаться на все головные единицы подвижного состава.
Конструкция путеочистителя (включая элементы его крепления) должна удовлетворять следующим дополнительным требованиям пассивной безопасности.
5.6.1 Обеспечивать удаление (горизонтальное отбрасывание в сторону) с пути следования поезда низкопрофильных посторонних объектов, (в том числе животных) массой до 0,25 т на скоростях столкновения, указанных в табл. 1, и при этом:
- предотвращать попадания фрагментов удаляемых объектов под колеса поезда;
- противостоять воздействию ударных нагрузок со стороны удаляемых объектов;
- не соприкасаться с рельсами и другими штатными объектами верхнего строения пути.
5.6.2 Между путеочистителем и несущими элементами кузова допускается устанавливать УПЭ. При этом рекомендуется использовать самовосстанавливающиеся (многоразовые) УПЭ, схожие по принципу работы с поглощающими аппаратами сцепных устройств.

6 Методы проектирования и расчета устройств поглощения энергии

6.1 Характеристики устройств поглощения энергии
6.1.1  Характеристиками УПЭ являются:
- максимальная энергоемкость;
- максимальная сила на узлы крепления в процессе сокращения линейных размеров УПЭ при необратимом деформировании;
- диаграмма деформирования.
6.1.2 Параметром диаграммы деформирования УПЭ является длина ее рабочего участка, влияющая на способность устройства обеспечивать меньшие скорости взаимного сближения ПС и препятствия при их столкновении, меньшие значения ускорений единиц ПС и сил удара на конструкцию кузова головной единицы ПС в местах крепления УПЭ.
6.1.3 На рабочем участке диаграммы деформирования УПЭ величина силы не должна существенно отклоняться от среднего на этом участке значения. Допускаются отдельные кратковременные превышения значений силы на диаграмме деформирования УПЭ над средним.
6.1.4 Для снижения максимальных сил удара на кузова единиц подвижного состава целесообразно при выборе конструкции УПЭ, компоновки единицы ПС с УПЭ, исполнении мест крепления УПЭ на кузове единицы ПС обеспечить максимально возможную по конструктивным условиям длину рабочего участка диаграммы деформирования УПЭ.
6.1.5 Энергоемкость УПЭ определяется по диаграмме деформирования, как энергия, затраченная на полное необратимое деформирование УПЭ, и вычисляется как произведение среднего значения силы в УПЭ в пределах рабочего участка диаграммы деформирования на длину рабочего участка.
6.1.6 УПЭ на рабочем участке диаграммы деформирования (до достижения заданного энергопоглощения) должно обеспечивать близкий к равномерному прирост поглощенной энергии.
6.1.7 На этапе проектирования характеристики отдельных УПЭ в составе СПБ ПС выбираются так, чтобы совокупное действие УПЭ в сочетании с другими элементами СПБ при аварийном столкновении ПС с препятствием обеспечило выполнение критериев безопасности (п. 4.4).

6.2 Оценка параметров устройств поглощения энергии
6.2.1 Для предварительной оценки требуемых характеристик УПЭ на этапе проектирования с учетом ограничений по максимальным ускорениям и силам удара на конструкцию вагонов со стороны УПЭ при аварийных столкновениях в соответствии с установленными сценариями столкновений (п. 4.3) применяют упрощенную методику. Методика использует следующие основные допущения:
- единицы состава поезда и препятствие являются недеформируемыми, энергию удара поглощается за счет необратимых деформаций УПЭ, размещенного в передней части головной единицы состава;
- рассматривается прямолинейное движение объектов столкновения;
- силы сопротивления со стороны опорной поверхности отсутствуют;
-  в  начальный  момент  столкновения  поезд с массой головной
единицы  состава  М  имеет скорость V , препятствие массой М имеет
1                 1                      2
нулевую начальную скорость;
- удар абсолютно неупругий, после соударения поезд и препятствие движутся вместе, приобретают общую скорость;
- УПЭ в передней части состава обеспечивает равномерный прирост поглощенной энергии при своем продольном сжатии (уменьшении длины) на максимальную величину L с постоянным значением силы F со стороны УПЭ на несущую конструкцию головной единицы состава.
6.2.2 В соответствии с критериями пассивной безопасности (п. 4.4) требуемые характеристики УПЭ необходимо определять с учетом ограничений по максимальным значениям: ускорения (замедления) единиц состава (не более 5g), суммарной силы F со стороны УПЭ на несущую конструкцию кузова головной единицы состава.
6.2.3 При предварительном анализе требуемых параметров УПЭ оценивается минимально необходимое значение сжатия L (длины рабочего участка диаграммы деформирования) УПЭ при ограничении ускорения (не более 5g) по формуле:
2
1      M       V
2       1
L= ---- --------- ----;                                   (1)
5g  (M  + M )   2
1    2
при ограничении по суммарной силе F на кузов головной единицы состава со стороны УПЭ по формуле:
2
M  M      V
1  2      1
L= --------- ----;                                        (2)
(M  + M )  2F
1    2
Из двух полученных по формулам (1), (2) значений L выбирается наибольшее, которое на этапе проектирования принимается как предварительное значение минимально необходимого сжатия (длины рабочего участка диаграммы деформирования) УПЭ в процессе его срабатывания при аварийном столкновении состава с препятствием.
6.2.4 Минимально необходимая суммарная энергоемкость УПЭ на головной единице состава определяется по формуле:
2
M  M    V
1  2    1
U= --------- ----; (3)
(M + M )   2
1   2

Примечание - Расчеты по формулам (1) - (3) рекомендуется выполнять, используя систему единиц СИ для всех входящих в них физических величин.

    Для расчета L, U по формулам (1) - (3) необходимо использовать
значения  массы  препятствия  M  и скорости ПС V в соответствии со
1                1
сценариями  столкновений (п. 4.3). Среди расчетных значений L,  U,
соответствующих     различным    сценариям    столкновений,    для
проектирования   выбираются  наибольшие  из  них.  Если  расчетное
значение  энергопоглощения  U,  полученное  по формуле (3), меньше
указанного  в  табл.  1  для  соответствующего  сценария,  то  для
проектирования рекомендуется принимать значение U из табл. 1.

6.2.5 При разработке конкретных конструкций и схемы размещения нескольких УПЭ на головной единице ПС, а также при планировании распределения энергопоглощения между отдельными УПЭ, значения L, U, полученные по формулам (1) - (3), должны обеспечиваться совместным действием нескольких УПЭ, участвующих в поглощении энергии при аварийном столкновении по каждому из сценариев.

6.3 Схема размещения устройств поглощения энергии
6.3.1  Размещение устройств поглощения энергии на головной единице ПС, не предусматривающей наличие жертвенных зон, должно быть выполнено в соответствии со схемой на рис. 1.
УПЭ устанавливаются на головной единице ПС в двух уровнях.
УПЭ нижнего уровня обеспечивают поглощение энергии при столкновении ПС с ГВ при условии упора УПЭ в раму ГВ, а также при столкновении ПС с низкопрофильным МТС.
УПЭ верхнего и нижнего уровней совместно обеспечивают поглощение энергии при столкновении ПС с высокопрофильным МТС.
6.3.2 При определении минимальной суммарной энергоемкости одновременно срабатывающих УПЭ для сценария столкновений с высокопрофильным МТС следует суммировать энергоемкость всех УПЭ верхнего и нижнего уровней размещения; для сценария столкновений с ГВ или низкопрофильным МТС следует суммировать энергоемкость всех УПЭ только нижнего уровня размещения.
6.3.3 Следует распределять суммарную энергоемкость УПЭ на головной единице ПС между УПЭ верхнего уровня и УПЭ нижнего уровня в соотношении 1/2.
6.3.4  Для эффективной работы УПЭ нижнего уровня при столкновении с ГВ без буферов, на головной единице ПС необходимо предусмотреть убирающееся сцепное устройство с силой срабатывания 1 - 1,5 МН. При силе на сцепном устройстве, превышающей указанное значение, сцепное устройство головной единицы должно смещаться в осевом направлении на длину L деформирования УПЭ, увеличенную не менее чем на 1 м (рис. 2), обеспечивая постоянный упор УПЭ нижнего уровня в раму ГВ.

6.4 Расчет устройств поглощения энергии
6.4.1 Для УПЭ, конструктивно выполненных из металлов и использующих механизм поглощения энергии за счет пластического деформирования частей конструкции, на этапе проектирования необходимо выполнить расчеты, подтверждающие заданные свойства устройства. Целью расчетов является получение уточненных оценок требуемых характеристик УПЭ для выполнения критериев пассивной безопасности ПС, оснащаемого УПЭ. Достаточность принятых на основе предварительной оценки по упрощенной методике (п.п. 6.2, 6.3) характеристик УПЭ проверяют с помощью компьютерного моделирования процесса аварийного столкновения ПС с препятствием.
Для обоснования выбранной конструкции УПЭ выполняют компьютерное моделирование процессов деформирования УПЭ. При расчетах необходимо учесть упругопластические свойства применяемых конструкционных материалов и возможность УПЭ значительно изменять под нагрузкой свою конфигурацию с возникновением больших перемещений и деформаций в системе.
6.4.2 Уточненные значения параметров УПЭ, требуемых для выполнения критериев безопасности, получают с помощью численного моделирования динамических процессов в ПС при его аварийном столкновении с препятствием. Уточненными эти значения являются по отношению к значениям параметров УПЭ, определенным в результате их предварительной оценки по упрощенной методике (п.п. 6.2, 6.3), рассматривающей состав и препятствие как твердые тела.
6.4.3 Методика уточненного расчета аварийного столкновения поезда с препятствием должна включать следующие основные положения и допущения:
- препятствие является недеформируемым (твердое тело), определенным в соответствии с п.п.4.3.8, 4.3.9;
- рассматривается движение состава и препятствия на прямолинейном горизонтальном участке пути;
- силы сопротивления со стороны опорной поверхности отсутствуют;
- поглощающие аппараты межвагонных сцепных устройств единиц ПС в начальный момент столкновения находятся в нейтральном положении;
- масса препятствия и начальная скорость ПС при аварийном столкновении принимается согласно сценариям столкновений;
- в начальный момент аварийного столкновения все единицы ПС имеют одинаковую скорость;
- в начальный момент аварийного столкновения препятствие имеет скорость, равную 0;
6.4.4. Для проведения уточненных расчетов расчетные схемы и модели ПС, оснащенного УПЭ, должны учитывать:
- жесткостные и массовые характеристики единиц ПС;
- нелинейные характеристики сцепных устройств, их поглощающих аппаратов и конструктивных элементов сцепных устройств с механизмом необратимого энергопоглощения;
- нелинейные характеристики УПЭ;
- размещение УПЭ на единицах ПС (включая конкретное расположение УПЭ на единицах ПС) и распределение энергопоглощения между отдельными УПЭ.
6.4.5 Составность ПС при уточненной расчетной оценке характеристик УПЭ определена в п.п. 4.3.4.
6.4.6 При моделировании процессов столкновения ПС с препятствием используются трехмерные динамические расчетные модели несущих конструкций единиц ПС и устройств СПБ, учитывающие существенные нелинейные факторы (нелинейные свойства материала, большие перемещения и деформации в системе, контактное взаимодействие элементов конструкций) и основные несущие элементы кузовов единиц ПС (балки, стойки, обшивки боковых стен, крыши, торцевых стен и кабины, другие элементы несущей конструкции при необходимости).
6.4.7 Допускается единицы ПС, следующие за головной единицей, в расчетах при уточненной оценке характеристик УПЭ моделировать упрощенно, как одномерные составляющие динамической модели ПС, учитывающие продольные жесткости кузовов единиц ПС, жесткости сцепных устройств (с учетом нелинейных свойств поглощающих аппаратов и других конструктивных элементов сцепных устройств с механизмом необратимого энергопоглощения), жесткостные характеристики УПЭ. При одномерном моделировании единиц ПС, следующих за головной единицей, значения продольной жесткости их кузовов допускается определять квазистатическим расчетом на основе трехмерного моделирования кузовов с учетом основных несущих элементов или экспериментально.
6.4.8 Модуль кабины головной единицы ПС, УПЭ в передней части головной единицы ПС и узлы крепления УПЭ на кузове при уточненных расчетах характеристик УПЭ в расчетной динамической модели ПС должны быть отражены достаточно подробно (с трехмерным моделированием основных несущих элементов конструкции). Допускается в расчетной динамической модели ПС несущие элементы головной единицы ПС за модулем кабины отразить по упрощенной схеме, принятой для единиц ПС, следующих за головной.
6.4.9 Если в конструкции единиц ПС предусмотрены жертвенные зоны, при численном моделировании процессов аварийного столкновения ПС с препятствием эти зоны в расчетных схемах должны быть отражены с достаточной детализацией и с учетом нелинейных эффектов деформирования, предусмотренных их конструкцией.
6.4.10 Динамические процессы в ПС при его аварийном столкновении с препятствием должны быть исследованы с выбором размера шага по времени, достаточного для обеспечения приемлемого уровня погрешностей используемых численных схем интегрирования уравнений динамического равновесия. Рекомендуется обосновывать выбранный шаг интегрирования проведением дополнительных расчетов с уменьшенным шагом на более коротких отрезках времени. Результаты дополнительных расчетов не должны существенно отличаться от результатов основного исследования.
6.4.11  Расчетом должны быть получены:
- максимальные абсолютные значения ускорений единиц ПС при аварийном столкновении с препятствием;
- максимальные значения мгновенных суммарных сил, действующих на несущую конструкцию кузова головной единицы ПС в местах установки УПЭ;
- значения поглощенной энергии с помощью УПЭ;
В результате расчета осуществляют проверку достаточности выбранных характеристик УПЭ для выполнения критериев безопасности.

6.5 Контроль диаграммы деформирования
6.5.1 Диаграмма деформирования УПЭ является важной характеристикой УПЭ и используется при расчетном подтверждении соответствия системы пассивной безопасности ПС настоящим Требованиям. Она требуется при проведении компьютерного моделирования процесса столкновения ПС с препятствием для расчетной проверки выполнения критериев пассивной безопасности у ПС, оснащенного УПЭ рассматриваемого типа.
6.5.2 На этапе проектирования параметры диаграммы деформирования УПЭ допускается получать расчетным путем.
После изготовления образцов УПЭ их энергетические и деформационные характеристики должны быть подтверждены экспериментально (п. 7.3).
6.5.3 При испытаниях необходимо произвести деформирование УПЭ полностью, измерив в промежуточных состояниях деформирования на всей длине рабочего участка диаграммы деформирования УПЭ мгновенные значения приложенной к устройству нагрузки и соответствующие значения изменений линейных размеров УПЭ. По результатам испытаний необходимо построить диаграмму деформирования и определить энергоемкость УПЭ.
6.5.4 Отклонения на диаграмме деформирования УПЭ максимумов силы от ее средних значений в пределах рабочего участка диаграммы не должны превышать 30%. Зоны рабочего участка диаграммы, где сила превышает свои средние значения на 20%, не должны в сумме превышать 20% от общей длины рабочего участка диаграммы.
6.5.5 Если форма деформированного состояния УПЭ, характеристики его диаграммы деформирования или общая энергоемкость устройства, полученные при испытаниях, существенно отличаются (более 15%) от соответствующих параметров, оцененных расчетами на этапе проектирования УПЭ, необходимо откорректировать расчетные модели УПЭ так, чтобы обеспечить приемлемое согласование расчетных характеристик УПЭ с характеристиками, полученными экспериментально.

6.6 Требования к местам крепления на кузове
Прочность мест крепления УПЭ на кузове единицы ПС должна быть обеспечена при совместном действии на кузов:
- продольных сил со стороны УПЭ в местах их крепления, которые уравновешиваются силами инерции единицы ПС;
- вертикальных сил тяжести (брутто), сложенных из сил тяжести единицы ПС (эксплуатационной массы) и пассажиров при максимальной населенности.
При оценке прочности кузова в данном режиме нагружения расчетные напряжения в деталях конструкции кузова не должны превышать предел текучести материала, из которого они изготовлены.

7 Проверка системы пассивной безопасности на соответствие настоящим Требованиям

7.1 Проверка системы пассивной безопасности на соответствие настоящим Требованиям (тестирование и оценка уровня защиты) производится на основании результатов натурных и численных (расчетных) экспериментов, полученных в условиях тестовых сценариев столкновения.
7.2  Проведение натурных испытаний с участием в них реальных объектов подвижного состава и препятствия не является обязательной процедурой. Необходимость таких испытаний устанавливается Заказчиком.
7.3 Технические характеристики устройств поглощения энергии, используемых в системе пассивной безопасности, в обязательном порядке должны подтверждаться экспериментально (ударным или квазистатическим нагружением). В результате проведения экспериментов необходимо получить диаграмму деформирования и оценить энергоемкость устройства.
7.4 На этапе проектирования объектов подвижного состава, а также при отсутствии результатов натурных испытаний, проверка систем пассивной безопасности на соответствие настоящим Требованиям должна подтверждаться результатами численных экспериментов (расчетов).
7.5 Численные эксперименты (расчеты) выполняются на основе компьютерного моделирования процессов аварийных столкновений, происходящих согласно принятым тестовым сценариям (табл. 1).
Для компьютерного моделирования рекомендуется использовать трехмерные динамические расчетные модели объектов подвижного состава и устройств системы пассивной безопасности, учитывающие существенные нелинейные факторы в задаче: физические (влияние пластичности и упрочнения материала при высоких механических напряжениях) и геометрические (изменение размеров и топологии конструкции вследствие значительных деформаций).
7.6 С помощью компьютерного моделирования проверяются следующие показатели поведения исследуемой подвижной единицы (п. 4.4.1) в принятых тестовых составах поезда и тестовых сценариях аварийных столкновений:
- максимальная сила удара на несущие конструкции кузова со стороны устройств поглощения энергии, напряженно-деформированное состояние (отсутствие остаточных деформаций) и устойчивость несущих конструкций кузова;
- максимальное продольное ускорение несущих конструкций в зонах размещения пассажиров, обслуживающего персонала и крепления тяжелого оборудования;
- максимальная глубина деформации жертвенных элементов и жертвенных зон объекта подвижного состава, размеры пространств выживания пассажиров и обслуживающего персонала;
- поглощаемая механическая энергия.
Проверку несущих конструкций кузова на наличие остаточных деформаций и устойчивость допускается проводить расчетом при квазистатическом приложении максимальной силы удара.
7.7 Для проверки выполнения настоящих Требований Заказчик проекта может назначать экспертизу полученных от Разработчика проекта результатов компьютерного моделирования, включая экспертизу средств и методов моделирования. При этом Разработчик проекта обязан предоставить Заказчику необходимую информацию для проведения такой экспертизы.

8 Заключительные положения

8.1 Для вновь проектируемого подвижного состава, на который распространяется действие настоящих Требований, уровень защиты "0" имеет ограниченный срок применения (переходный период) - не более пяти лет с момента вступления в силу настоящих Требований.
8.2 Переходный период предназначен для подготовки и адаптации разработчиков и изготовителей нового подвижного состава к возросшим требованиям к пассивной безопасности, от которой зависит общая безопасность железнодорожных перевозок.
8.3 По истечении переходного периода выпуск подвижного состав с уровнем защиты "0" должен быть в установленном порядке прекращен.

Библиография

1. Нормы для расчета и оценки прочности несущих элементов, динамических качеств и воздействия на путь экипажной части локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. Утверждены МПС России 12.01.98
2. Нормы для расчета и оценки прочности несущих элементов и динамических качеств экипажной части моторвагонного подвижного состава железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. Утверждены МПС России 10.02.97
3. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм. Утверждены МПС России 22.01.96
4. НБ ЖТ ЦТ 094-2003. ССФЖТ. Кузова локомотивов и моторвагонного подвижного состава
5. НБ ЖТ ЦТ 03-98. ССФЖТ. Электропоезда. Нормы безопасности
6. НБ ЖТ ЦЛ 01-98. ССФЖТ. Вагоны пассажирские железнодорожные. Нормы безопасности
7. СН и ЭТ N ЦУВСС 6/35-96. Санитарные нормы и эргономические требования к проектированию кабин и оборудования тягового и моторвагонного подвижного состава железнодорожного транспорта