Влакът[1], или остарялата думатрен[2], подреден и скачен състав от вагони с един или повече локомотиви в работно състояние, снабден със сигнали и влакови документи. Локомотиви, мотрисни влакове, мотриси, моторни дрезини и други моторни возила, несваляеми от пътя, отправени на междугарие, се смятат за влакове.
Обикновено влаковете са теглени или тласкани отлокомотиви, но могат да бъдат и самозадвижващи се катомотрисите, докато пътниците и товара се превозват въввагони. Най-често влаковете се движат по стоманени релси със стоманени колела, като нискототриене между тях ги прави по-ефективни от други начини за транспорт.
Думатавлак произлиза от глагола „влача, влека“ и най-напред се използва при речния транспорт. Дълго преди изобретяването на железницата, влак се нарича конвой накораби, които си помагат взаимно, за да споделят екипажите и вятърната енергия. Най-голямата лодка, с най-високото платно, начело на редицата, служи като локомотив.
Влак се наричат и дългитесалове, образувани отдънери или трупи, вързани заедно, за да са достатъчно здрави и да могат да се пренесат по реката от горите и планините до градовете чрез флотация. Когато железницата е измислена, по естествен начин думата е приета, също така с редица други заемки от морския и речния речник. Например първите гари са били наричани пристанища.
Парнилокомотиви – през 19 век първите локомотиви са задвижвани отпара, обикновено генерирани от изгарянето навъглища. Тъй като те включват една или повече парни машини, понякога се наричат „парни машини“. Парният локомотив остава най-често срещаният тип на локомотива, през и следВтората световна война.
Дизелови локомотиви – те се подразделят на маневрени, магистрални и комбинирани. Маневрените и комбинираните локомотиви по принцип имат малка вписанамощност и се използват предимно за извършване на маневри и отвозване на леки пътнически влакове. Магистралните локомотиви се използват за отвозване на тежки товарни влакове и пътнически състави на големи разстояния. Също така дизеловите локомотиви се използват и при неелектрифицирани участъци.
Електрическителокомотиви (електровози) също се подразделят на магистрални и маневрени. Използват сравнително по-евтината електрическа енергия за отвозване на тежки товарни влакове, както и всички експресни, бързи и пътнически влакове в електрифицирани участъци.
Пътническите и товарни влакове спират нагари, където слизат и се качват пътници или се товарят и разтоварват различни товари.
Първите доказателства за съществуването на предшествениците на железниците датират от 6 век пр.н.е. в Гърция. Те са дълги от 6 до 8,5 km и са превозвали лодки поКоринтския провлак.[3][4][5][6][7] Превозни средства на колела да били теглени от хора или животни в „релси“, направени отваровик, които предотвратяват вагоните да се отклоняват от предначертания маршрут. Този път в Гърция е използван в продължение на 650 години, поне до първи век.[7] Първите вагони по релсови пътища, теглени от коне, изглежда също се появяват най-напред в Гърция. Такива са намерени и вМалта иРимската империя. Трасетата са от камък.
Релсови пътища започват да се появяват отново в Европа след тъмните векове наСредновековието. Най-ранният известен запис на такъв път в Европа се намира настъклопис на прозореца нацърква въвФрайбург. Той датира от около 1350 година.[8]
През1515 г., кардинал Матхаус Ланг описва релсов път вАвстрия. Релсите са дървени, използвано е въже, теглено от човек или животно. Този релсов път все още съществува и може би е най-старият действащ такъв.[9][10]
Счита се, че първите трамвайни линии са разработени вГермания около1550 година, за да улеснят транспорта към и отмините, и представляват примитивни дървени релси. Това е описано през 1556 г. отГеорг Агрикола.[11][12] Тези използвани каруци с колела, движещи се по дървени дъски, имат вертикален пин в отверстието между дъските, за да ги насочва по правилния път.[13] Такава система е използвана от германските миньори през 1560-те.[12]
Счита се, че първата истинска железница се е появила малко преди 1605 година и е пренасяла въглища до пристанището, където са товарени на шлепове.[14] До 18 век съществуват такива железопътни и трамвайни линии в редица области. Този вид транспорт се разпространява много бързо. Функцията му в повечето случаи е да улесни транспортирането на въглищата до брега на реката, откъдето могат да бъдат изпратени на други места. По нанадолнищата вагоните се управляват само от машинист, което дава възможност на конете да починат.
Железопътните линии са много подходящи за придвижване на твърди, насипни товари като въглища и други полезни изкопаеми. Това е стимул да се съсредоточи голяма доза изобретателност за изработване на конфигурации и форми на колела и релси. В края на 1760 г., започват да се слагат чугунени отливки върху горната повърхност на дървените релси. Колелото с фланец доказва своето превъзходство поради ефективност при завои и съставният желязо-дърво железен път е заменен от изцяло метални релси около 1790 година, със значително превъзхождаща трайност и безопасност.
Първата парна машина с търговски успех се появява около 1712 г., изработена е от Томас Нюкомен. Тя е доста неефективна и се ползва най-често за изпомпване на вода. Принципът ѝ на работа е създаване на частиченвакуум (понижено налягане) чрез кондензиране на парата в специален цилиндър.
Окончателни усъвършенствания в парната машина са направени през 1769 г. отДжеймс Уат, който добавякондензатор и пропускане напарата вцилиндъра последователно от двете страни набуталото. Тези подобрения се оказват важни и се появяват точно навреме, за да може парната машина да стане двигател напромишлената революция. Първият работещ модел на железопътен парен локомотив е проектиран и конструиран от Джон Фич в Съединените щати през 1794 г. Първият парен локомотив в Обединеното кралство е построен през 1804 г. отРичард Тревитик, английски инженер. Локомотивът е наречен„Invicta“ или„Pen-Y-Darren Locomotive“ (тъй като началната точка на първото му пътуване билаПенъдарен). Първото му официално пътуване е на21 февруари1804 пожелезницата „Мърдър Тидфил“ между Пенъдарен иАберкънон (около 16 км), като той се представя много по-добре от очакваното. Към него са прикрепени 2 вагона с 10тона желязо. Освен това във вагоните има още 70 души, което прави обща маса ≈ 24,5 тона. 16-километровото разстояние е изминато за 4 часа и 5 минути. Но изобретателят смятал, че представянето можело и да бъде по-добро, ако по железницата не били израснали дървета, за отсичането на които машината трябвало да спира.[15][16][17]
Парните локомотиви получават първична енергия най-вече от изгарянето на превозваното от тяхгориво (използван честоторф илидърво, след коетовъглища, както и прахообразни въглища илимазут. Те са по-нататъшното развитие на парните превозни средства заради горивата в товарните помещения (въглищни кутии). Парният локомотив дълго време е господстващ дизайн на локомотив. В локомотивния парк наБДЖ се поддържат 4 броя парни локомотива от различни серии за атракционни туристически пътувания, заснемане на игрални филми и други. Те са по-нататъшното развитие на парните превозни средства.
Първите примитивни влакове са построени вГермания около1550 година. Те се движат по дървени релси и вагоните са теглени отконе. По този начин придвижването става по-бързо отколкото по черните прашни пътища. През1776 година дървените релси и колела са заменени сжелезни. Постепенно влаковете завладяват цялаЕвропа, особено след изобретяването на парния двигател. АнгличанинътДжордж Стивънсън е считан за бащата на първия локомотив с парен двигател, наречен Локомоушън и построен през1814 година.
Бащата на американските железопътни пътища и влакове е полковникДжон Стивънс. В началото основната им употреба е вмините. Първите пътнически влакове вАмерика започват да се движат около1830.
През 60-те и 70-те години на ХХ век технологиите се усъвършенстват значително, железните релси са заменени съсстоманени и усилията са насочени към увеличаване наскоростта. Съвременните локомотиви са предимно дизелови илиелектрически. Едни от най-бързите съвременни влакове саМаглев (съкратено отмагнитна левитация). Те могат да развият скорост до 600 км/ч (ако са в изолиран път над 3000 км/ч).
Пътнически влак е влак предназначен да превозва пътници от едно място на друго. Съдържа поне един локомотив и един вагон. Тези влакове пътуват между железопътните гари, където е единственото място, разрешено на пътниците да слизат или се качват. Те имат определенграфик, по който се движат, и обикновено имат предимство пред товарните влакове. Кондукторът е този, който следи за реда, помага на пътниците и проверявабилетите. Пътническите влакове, които пътуват на дълги разстояния, са снабдени и със спални вагони. С течение на годините са направени редица подобрения и нововъведения, които осигуряват бързото и безопасно превозване на пътниците. В България има четири категории пътнически влакове:
Пътнически влак – спират на всяка една гара по направлението,
Монорелс е вид влак, движещ се по железопътна транспортна система, базирана на единична греда или релса. Влакове от такъв вид са често срещано средство за транспорт в градски агломерации като Москва, Пекин, Токио и др. Монорелсовият влак има сходство с Вуперталската окачена железница, за пръв път пусната в експлоатация на 1 март 1901 г.
За разлика от трамваите и т.нар. „леко метро“, модерният монорелсов влак не се движи в близост до пешеходци и други участници в движението. В контраст на други направлявани системи, като например направлявания автобус, опора на монорелсовия влак оказва само и единствено гредата, върху която се движи, а посоката, в която се движи, също се ръководи от нея. Пантографи не намират приложение при тези влакове.
Товарен влак е влак, който се състои от няколко товарни вагона, теглени от един или няколко локомотива на релсов път, който пренася големи количества товари от едно място на друго. Товарните вагони може да са открити или закрити. В много отношения железопътният превоз на товари е по-ефективен от другите видове транспорт.
Вагони, теглени от мулета, коне или биволи са използвани в по-ранни епохи, а дори и днес в някои от неразвитите страни. Основният недостатък на железопътния транспорт е липсата на гъвкавост и подвижност. По тази причина железопътният транспорт постепенно губи позиции. Много правителства по света обаче се опитват да съживят, подобрят и насърчат пренасянето на товари с влакове, преди всичко заради предимствата по отношениеопазване на околната среда и пестене наенергия.
В Европа, по-специално Англия, много от градовете са построени и се развиват дълго преди строежа на железопътни линии. По тази причина многофабрики нямат директен достъп до железопътна гара. Всички товари, пренасяни с влак, след това трябва да се разтоварват и качват на друг видтранспорт. След като конете са заменени скамиони, става по-икономично и по-лесно товарите да се пренасят по автомобилните пътища.
За разлика от Европа, вСАЩ, особено на Запад, градовете започват да възникват и се развиват покрай железопътните пътища и фабриките често имат директен достъп до тези пътища. Въпреки затварянето на някои малки линии, транспортирането на товари от една компания до друга посредством товарни влакове продължава да е обичайна практика.
Много железници иматкомпютъризирани графици което улеснява трафика. Когато даден бизнес трябва да превози големи количества товари на голямо разстояние, най-ефективният метод е с влак, най-вече защото е много по-евтин. Въпреки това съществува конкуренция сводния иавтомобилен транспорт. През 1960-те започват да се използватконтейнери, които могат лесно да се товарят и разтоварват скран и превозват с различни видове транспорт, като съдържанието вътре в контейнера остава недокоснато. Понякога тези контейнери имат прикачени колела, което ги прави лесни за превозване по автомобилни пътища.
Съществуват най-различни видове товарни вагони. Откритите полувагони пренасят обикновеночакъл,въглища,варовик и други строителни материали. Съществуват вагони-хладилници, които пренасятхрана итанкери за пренасяне нагаз итечности.
Има случаи, когато на товарните влакове се качват нелегално или незаконно пътници. Това са обикновено хора, които или няматпари или искат да се придвижат незабелязано. По време на комунизмадисидентите понякога ползват товарните влакове, за да преминатграницата. Много често те се качват на влака, докато е вдвижение.[18]
Съвременните високоскоростни влакове в редовна експлоатация развиват скорости до 350 – 400 km/h, а при изпитания могат да се ускоряват до 560 – 580 km/h. Благодарение на тази висока скорост те са сериозна конкуренция за другите видове транспорт, запазвайки характерните предимства на влаковете – ниска себестойност на превозите при голям обем на превозените пътници.
За първи път редовното движение на високоскоростни влакове започва през1964 г. в Япония по проектаШинкансен. През1981 такива влакове влизат в експлоатация и във Франция, а скоро след това голяма част отЗападна Европа, включителноВеликобритания, е обхваната от единна високоскоростна железопътна мрежа. В началото на XXI век световен лидер при високоскоростните влакове ставаКитай, като шанхайскиятМаглев превозва хората от центъра до летището (на 30 km) само за 7 минути и 20 секунди, постигайки максимална скорост от 431 km/h и средна 250 км/ч.
TGV е високоскоростен влак, или влак-стрела, способен да развива средна скорост над 320 км/ч. Пуснат е в движение от френските железници. Използва се главно за превоз на пътници. Той е конкурент навъздушния транспорт на къси разстояния и свързва по-големите градове наФранция помежду си, както и с големи градове в съседните страни.
TGV държи рекорда за най-бърз релсов влак – максималната скорост, достигната от TGV, е 574,8 km/h[20], измерена на3 април2007 г.[21][22] на специален участък от линиятаПариж –Страсбург.
Вътрешността на свръхскоростен влак на въздушна възглавница (маглев) вШанхай
Маглев (съкратено отмагнитна левитация) е влак, който се придвижва и управлява под въздействието намагнитни сили. За разлика от традиционните влакове той няма колела и не се докосва до релси. Между него и основата има въздушна възглавница. Поради тази причина единственототриене е съпротивлението навъздуха. Това изисква добра аеродинамична форма на влака.Мощността искоростта на Маглев са сравними с тези насамолет.
Този вид влакове навлизат в употреба през1989 година и могат да развият скорост до 581 км/ч. В някои страни като напримерГермания,Япония иКитай[23][24] има подобни свръхскоростни влакове на въздушна възглавница.
Електрическите мотрисни влакове (ЕМВ) са железопътни возила (електрически), съставени от няколко секции, представляващи едно цяло. ЕМВ съдържат неизменнопантограф (налатински:Pantografos – в буквален преводчертая) – средство за вземане на ел. ток от контактната мрежа, тягови двигатели, много често реостатни спирачки и др. ЕМВ се използват от железопътните превозвачи, главно по двустепенните електрифицирани жп линии за крайградски маршрути. Съществуват обаче и други по-мощни ЕМВ, например:Eurostar,TGV,ACELA, които се използват за далечни високоскоростни пътувания. Скоростта, развивана от обикновен ЕМВ /серия 32/ е 130 км/ч, но в България е ограничена предвид възрастта на мотрисите до 80 км/ч за по-голяма безопасност, а от серия 30 и 31 скоростта е 140 км/ч, но е ограничена до 120 км/ч. За високоскоростните мотриси е от 350 до най-високо постиганата по земя – 574,91 км/ч.
Машинист в кабината на италианския високоскоростен влакETR 500
Всеки влак се обслужва от локомотивна бригада, състояща се отмашинист, който директно и непосредствено управлява влака и следи за безопасността на пътя и помощник-машиниста, който също следи за безопасността и проверява периодично изправността на различните уреди. В пасажерната част се намира икондуктор. Понякога тази длъжност може да се изпълнява от помощник-машиниста. В пътническите влакове също така имавагон-ресторант и пощенски вагон със съответния обслужващ персонал. Напоследък с ускоряването на техническия прогрес в много влакове има само машинист.
За контролиране на движението, железният път се дели на различни отрязъци, начени участъци (около 100 – 150 километра). За изправността на този участък следидиспечер. В неговите задължения влиза обезпечаване на изпълнение на графика и разписанието на влаковете. Машинистът и другите работници трябва да се подчиняват на нарежданията на дежурните по станция. Понякога няколко участъка могат да са под контрола на диспечера.
Основната организация на движението на влаковете по магистралните железни пътища се прави с графика на движението, с други думи чрез спазване на разписанието. Негово нарушение не бива да се допуска. Благодарение на него се осигурява безопасност на движението и рационално използване на подвижния състав. В съответствие с графика всеки влак има определен номер. В едното направление всички номера са четни, а в обратното нечетни. Освен номера имат и индекси.
Видове железопътни линии според размера между релсите
В света се използват железопътни линии с различномеждурелсие. Най-разпространеното е 1435 мм (вкл. в България), затова то се нарича стандартно. По-широко междурелсие се ползва в много страни. В страните от бившия СССР и Монголия междурелсието е 1520 мм. Най-широко е в Индия – 1676 мм. Железопътна линия с размер между релсите по-малки от 1435 мм се наричатеснолинейка. Най-малкото междурелсие, което се експлоатира редовно, е 600 мм, като в детските дизелови железници в Пловдив и в Кърджали и в демонтираната бивша парна дековилка Кочериново-Рилски манастир.
По данни на WATA за1982 –1984 г. най-бавният влак в света е бил този отСвищов доБелене, който изминавал разстоянието от 25 километра за 2,5 часа.
През 2003 година японският „Маглев“ установява рекорд от 581 км/ч. Рекордът за висока скорост на движение за дълъг период от време принадлежи на френскияTGV:3 април2007 година – 574,8 км/ч.
TGV,Френският свръхскоростен влак държи и рекорд за най-дълго разстояние, изминато от пътнически влак без спиране. През 2006 линиятаЕвростар, свързващаФранция сЛондон, изминава разстоянието от 1421 км отЛондон доКан за 7 часа и 25 минути, превозвайки снимачния екип на филма „Шифърът на Леонардо“.
Темата за влаковете е силно застъпена влитературата, визуалните изкуства (плакати,рисунки,щампи,фотографии),филми,видеоигри и други. Влакът е благоприятна почва за затворени интриги (полиция, разузнаване, срещи и романтична драма) и пътуването е наситено с приключения и напрежение (преминаване на границата например). Особено силно въображение е свързано с някои видове влакове (например международен луксозен влак „Ориент експрес“,Транссибирската магистрала или нощни влакове).
Гарите и влаковете са особено популярни в литературата. Така напримерВиктор Юго през 1837 г. ги споменава още при първите превози на пътници.[25]Оноре дьо Балзак в1838 г. описва железопътната линия от Париж до Версай и я споменава в[26]Братовчедката Бет,Братовчедът Понс иКомиците несъзнателно. Има и множество проучвания по конкретни теми: метафора натунела, пътуване с влак през деветнадесети век и т.н.
ВХари Потър Роулинг въвежда „Хогуортс Експрес“, който води до училището на магьосниците.Агата Кристи пише един от най-известните си криминални романи „Убийство в Ориент Експрес“, където действието се извършва изцяло във влака. Главната героиня на „Ана Каренина“ завършва живота си като се хвърля под влака.
Темата за влаковете до голяма степен вдъхновява художниците от самото начало, техните произведения, включителногравюри и фотографии са използвани, за да се илюстрираткниги. Това ни позволява да визуализираме машини и жп пътища, които днес са изчезнали.
Картини на велики художници, вдъхновени от темата, са:
Уилям Търнър: „Дъжд, пара и скорост: Голямата железопътна линия на Запада“, 1844 г
↑Verdelis, Nikolaos: „Le diolkos de L'Isthme“,Bulletin de Correspondance Hellénique, Vol. 81 (1957), pp. 526 – 529 (526)
↑Cook, R. M.: „Archaic Greek Trade: Three Conjectures 1. The Diolkos“,The Journal of Hellenic Studies, Vol. 99 (1979), pp. 152 – 155 (152)
↑Drijvers, J.W.: „Strabo VIII 2,1 (C335): Porthmeia and the Diolkos“,Mnemosyne, Vol. 45 (1992), pp. 75 – 76 (75)
↑Raepsaet, G. & Tolley, M.: „Le Diolkos de l’Isthme à Corinthe: son tracé, son fonctionnement“,Bulletin de Correspondance Hellénique, Vol. 117 (1993), pp. 233 – 261 (256)
↑Georgius Agricola (trans Hoover),De re metallica (1913)
↑абWarren Allison, Samuel Murphy, and Richard Smith, 'An Early Railway in the German Mines of Caldbeck' in G. Boyes (ed.),Early Railways 4: Papers from the 4th International Early Railways Conference 2008 (Six Martlets, Sudbury, 2010), 52 – 69
↑The miners called the wagonsHund – „dog“ – from the noise they made on the tracks.Lee, Charles E. The Evolution of Railways. 2. London, Railway Gazette, 1943. OCLC1591369. с. 16.
↑Peter King, ‘The First Shropshire Railways’ in G. Boyes (ed.),Early Railways 4: Papers from the 4th International Early Railways Conference 2008 (Six Martlets, Sudbury, 2010), 70 – 84.
↑Rattenbury, Gordon и др. Merthyr Tydfil Tramroads and their Locomotives. Oxford, Railway & Canal Historical Society, 2004. ISBN 0-901461-52-0.
.png)
