Вагон. — Для передвижения пассажиров и грузов по железным дорогам служат В. Нижняя, ходовая часть В., или тележка, состоит из рамы и колес, а верхняя — кузов, из платформы, которая может быть открытой или снабжается боками и полным прикрытием (стенами и крышей). По назначению В. разделяются на пассажирские и товарные, различающиеся размерами и устройством кузова.
Пассажирские В. разделяются на три класса, различающиеся большей или меньшей роскошью отделки, степенью совершенства устройства ходовой части (тележки) и зависящим от этого спокойствием движения, а также и числом мест для пассажиров. Наименьшая длина кузова пассажирского В. составляет 25 футов (7,6 м), а наибольшая достигает до 60 футов (18,3 м). Наружная ширина кузова, на наших дорогах 11,2 фута (3,4 м), а внутренняя немногим более 10 футов (3 м). Число пассажиров на единицу площади В. для I, II и III классов точно не определяется, но оно почти пропорционально цифрам 3, 4, 5 на 1 кв. сажень (4,55 кв. м). В вагонах III класса приходится обыкновенно 8 человек, а потому во II классе будет около 6,4, а в I классе около 4,8. В пассажирских В. длиной в 30 футов, вычитая по одной квадратной сажени на помещение для печки, уборной и ретирада, получится в III, II и I классах 40, 32 и 24 места. В особенно удобных В. первого класса, каковы так называемые пульмановские вагоны, длиной до 56 футов, имеющие всего шесть отделений (купе) по четыре места в каждом, приходится на 1 кв. сажень всего 2 пассажира с небольшим. Прежде пассажирские вагоны разделялись поперечными перегородками на отдельные купе с выходами прямо наружу; при этом поездная прислуга, обходя вагоны для проверки билетов во время движения поезда, должна была держаться снаружи вагона за особый поручень. Это, однако, небезопасно и поэтому ныне вагоны устраиваются почти везде проходными или же проверка билетов производится исключительно на станциях.
На дорогах очень длинных и при большом пассажирском движении имеются пульмановские вагоны, так называемые салонные, в которых имеются общие гостиные, столовые, читальни, буфет, кухня, ванные комнаты и прочие удобства, что дает возможность пользоваться быстрым движением без остановок на станциях. В таких вагонах каждый пассажир имеет свою постель. Вообще, ныне при устройстве новых вагонов I и II классов стремятся к тому, чтобы ночью было по возможности больше мест для спанья. Забота об этом простирается и на вагоны III класса, по крайней мере, на малых дорогах.
Особых механических вентиляционных приборов для возобновления воздуха в вагонах не устраивают, а пользуются движением самого поезда. В летнее и теплое время вентиляция достигается открытием окон с подветренной стороны или же устраивают над окнами отдушины, снабженные с наружной стороны щитком, который может быть установлен так, чтобы наружный воздух направлялся вовнутрь вагона во время движения поезда или действовал как эжектор (см. это слово), вытягивая из вагона испорченный воздух. В этом последнем случае приток свежего воздуха происходит через щели окон и дверей. Для этой же цели помещаются на потолке В. отдушины, закрываемые изнутри винтовым щитком и продолжающиеся над крышей вагона невысокой трубой с подвижным верхним коленом, которое устанавливается всегда так, чтобы наружный воздух, при движении поезда, мог действовать как эжектор, вытягивая изнутри вагона испорченный воздух.
Освещение вагонов производится свечами, масляными лампами, газом и наконец электричеством.
Свечи весьма удобны, но дороги; растительные масла легко дают запах и копоть и дороже минеральных масел. Керосин часто употребляется, но требуется, для безопасности от огня, чтобы температура вспышки была около 100° Ц., не ниже.
Газовое освещение железнодорожных вагонов устраивается двояко: или в каждом вагоне отдельно, или общее во всем поезде.
Первое употребляется так, что в каждом из вагонов, обыкновенно под сиденьем, в кондукторском отделении помещается склепанный из стальных листов резервуар, в котором содержится сгущенный под давлением до 3—4-х атмосфер светильный газ. От этого резервуара идут железные трубы по всем фонарям вагона, в которых помещаются горелки.
При выходе газа из резервуара в трубы помещается самодействующий регулятор, при помощи которого давление газа в трубах никогда не превышает того, которое требуется для газовых горелок вообще (около 4 миллиметров). Независимо от этого самые горелки также устроены с регуляторами.
Газовое освещение, общее для всего поезда, основано на том же принципе, но резервуар значительно больших размеров помещается отдельно и прикрепляется сзади тендера. От него идут трубы ко всем вагонам поезда, которые снаружи соединяются резиновыми, со спиральными пружинами внутри, трубками. Газовое освещение по дороговизне может быть применяемо лишь на таких дорогах, на которых станции больших остановок имеют газовые заводы, где резервуары могут быть наполняемы газом. Это последнее производится или особым насосом, или особым передвижным резервуаром, содержащим светильный газ под значительно большим давлением (8—9 атмосфер). Соединив его с резервуарами отдельных вагонов, можно наполнить их достаточным для перегона до следующей станции количеством газа.
При общем освещении всего поезда, устраивается постоянный резервуар на станциях рядом с водоемным зданием или в самом здании, и одновременно с питанием тендера водой наполняют и резервуар газом. Резервуар при водоемном здании по объему равен резервуару при тендере, и газ находящийся в первом должен быть всего под двойным давлением, против газа в тендерном резервуаре. Станционные газовые резервуары наполняются насосом при газовом заводе.
Электрическое освещение, несомненно, самое приятное и удобное, пока еще обходится значительно дороже газового и поэтому применяется исключительно в отдельных салонных вагонах (Пульмана), в инспекторских и в поездах особой важности, как, например, в царских. Здесь, как и при газовом освещении, устраивается или частное, в каждом вагоне отдельно, или общее для всего поезда. В первом случае в вагонах помещаются аккумуляторы (см. это слово), действие которых рассчитано на определенный пробег поезда. При этом для необходимой замены аккумуляторов вновь заряженными необходимо на станциях остановок иметь постоянную динамо-машину, заряжающую аккумуляторы.
При общем освещении всего поезда, прицепляют к нему особый вагон, в котором помещается динамо-машина и паровой двигатель с котлом, подобно тому, как это делают при центральном отоплении поезда паром. Вагон помещают обыкновенно непосредственно за тендером.
Были сделаны попытки пользоваться движением поезда для приведения в действие динамо-машины или пользоваться паром котла паровоза, но они оказались безуспешными: ибо в первом случае увеличивается значительно сопротивление движению и освещение прекращается во время остановок поезда на станциях, а во втором пришлось бы увеличить паропроизводительность котла паровоза, увеличив его размеры.
Для поддержания в вагонах в холодное время температуры от 10 до 16° Р. устанавливают в каждом вагоне отдельно чугунные печи или водогрейные котлы с распределением горячей воды по трубам в вагоне или же отапливают паром. Нагревание по первым двум, наиболее простым способам происходит чрезвычайно неравномерно и требует большой бдительности истопника и вагонной прислуги. Нагревание вагонов паром производится при помощи особого парового котла, помещающегося в отдельном вагоне в середине поезда, от которого идут трубы по всем В. Способ этот, наиболее совершенный, обходится, однако, очень дорого. В Западной Европе, в особенности во Франции, употребляются часто свинцовые грелки, наполненные горячей водой, которые кладутся под сидения и под ноги пассажирам. На местах остановок поезда происходит перемена остывших грелок на новые, горячие, причем двери вагона, конечно, открыты, что беспокоит пассажиров. При всех системах почти одинаково не устранена неравномерность распределения тепла в вагоне.
В. со сквозным ходом снабжаются всегда по обоим концам закрытыми или открытыми площадками, от которых спускаются по обеим сторонам ступени. Ходовая часть, или тележка В., на которой утверждается кузов, состоит из железной рамы, под которой помещаются колеса. Колеса связываются попарно осью, с которой они соединены наглухо; концы оси выступают за плоскости колес и, обделанные спицами (шипами), утверждаются в буксах. Над буксами помещаются рессоры, в которые и укрепляется рама В. Число пар колес в пассажирском В. бывает обыкновенно от двух до четырех и расстояние между ними зависит от длины В. и от наименьшего радиуса поворота пути. Вообще же это расстояние не должно быть менее 2,5 м и по возможности не более 4 м. Зависимость числа пар колес от длины вагона такова: при двух парах колес и нормальной длине между осями (4 метра) длина вагона должна быть 7 м или 22 фута. Лучше при увеличении длины вагона увеличивать число пар колес, а не расстояние между осями. При трех парах колес и 7 м расстояния между осями длина В. будет 11,9 м (39 футов); при нормальном расстоянии в 4 м между осями, длина вагона будет 11 м (36 футов), а наибольшая предельная длина вагона при трех парах колес будет 18,3 м (60 футов). При трех парах колес, на расстоянии 4-х м ось от оси, необходимо, для плавного прохода по кривым радиусом в 180 м, чтобы средняя пара имела некоторую игру по направлению длины оси.
При расположении 8 колес (4 пар) под В. связывают по две оси на одной общей тележке, которые и помещаются под концами вагона. Тележки эти утверждаются к раме при помощи вертикальных шкворней, которые дают им возможность несколько поворачиваться в горизонтальной плоскости. Расстояние между осями в каждой тележке 2 метра, а расстояние между шкворнями, центрами тележек, берется смотря по длине В., так чтобы свесы по концам В., над шкворнями, не превышали 3 м. Такое устройство тележек даст возможность длинным вагонам проходить по закруглениям весьма малого радиуса совершенно плавно, так как тележки будут всегда сами устанавливаться осями нормально пути. Однако, может случиться, что тележка, повернутая относительно оси вагона, при сходе с кривой части пути на прямую сохранит иногда это кривое положение и может причинить сход В. с рельсов.
Вес пассажирского В. рассчитывается так, чтобы на каждую ось приходилось давление не более 300 пудов; собственный вес вагона (III класса) или так называемая тара составляет для В. с двумя, тремя и четырьмя осями последовательно 480, 720 и 1000 пудов. Вагоны I и II класса о 3-х осях весят 800 пудов. В. пульмановские о 4 осях — 1200 пудов. Большим весом этих вагонов достигается более спокойное их движение. Диаметры колес обыкновенно равны 1 метру, что при большой скорости движения (50 верст в 1 час) дает около 17500 оборотов колеса в 1 час, почти 5 оборотов в секунду. Ежегодный пробег пассажирских В. на наших дорогах составляет около 35000 до 40000 верст. Продолжительность службы таких вагонов, при исправном постоянном ремонте, составляет в среднем 15 лет.
Кроме упомянутых здесь пассажирских В., имеются на дорогах В. почтовые, для передвижения почты и помещения почтовых чиновников в почтальонов, В. для лиц, инспектирующих дорогу, и служебные и кондукторские, в которых помещается служебный персонал, находящийся при поезде. Для кондукторов имеются, кроме того, особые отделения при пассажирских вагонах.
В., входящие в состав поезда, стягиваются плотно друг с другом при помощи стяжных крюков (см. это слово), помещаемых по обоим концам В., против оси его, и прикрепляются к раме пружинной связью. По обеим сторонам стяжных крюков располагаются буфера. На всех пассажирских В. помещаются на колесах тормоза, нажимаемые на шины колес для более скорой остановки поезда.
Товарные вагоны устраиваются в общем так же, как и пассажирские В., но всегда на двух парах колес, на расстоянии 12—15 футов (3,6—4,6 м). Общая длина кузова товарного В. от 20 до 22 футов (6—6,7 м) и длина между буферами делается в 25 футов (7,6 м). Кузов — деревянный или ограничивающийся открытой платформой, к которой приделывают съемные бока, или же состоит из платформы с крышей на сплошных деревянных стенах, причем посередине длинных сторон стен помещаются раздвижные входные двери.
Вес товарного В. бывает обыкновенно около 300 пудов, а груз, поднимаемый им, — от 600 до 750 пудов, так что на каждую ось вагона приходится давление от 450 до 525 пудов. При таком же диаметре колес, как и у пассажирских В., и при средней скорости движения в 15 верст в час, колесо в это же время делает 5250 оборотов, т. е. 1,5 оборота в секунду, и при среднем его годовом пробеге в 16000 верст, и при постоянном ремонте служба их продолжается от 12 до 20 лет.
Товарные В. не все снабжаются тормозами, но при составлении поездов число тормозов рассчитывается в зависимости от уклонов пути и от скорости движения. Вообще при скоростях в 15—20 верст для товарных поездов, в 30 для обыкновенных пассажирских поездов и в 35—40 для скорых, почтовых и курьерских поездов; на 100 осей число тормозов определяется:
| При уклоне в | 1/500 | в | 6, | 9, | 14 | и | 19 |
| 1/200 | 8, | 12, | 16 | 21 | |||
| 1/100 | 12, | 16, | 20 | 25 | |||
| 1/50 | 20, | 24, | 28 | 40 |
Для перевозки по железным дорогам специальных товаров, как-то: мяса, молочных продуктов, зерна россыпью, каменного угля, керосина и нефтяных продуктов, пороха и проч. устраиваются отдельные вагоны, в которых только эти товары перевозятся. Сюда относятся вагоны-ледники, наливные вагоны, вагоны каменноугольные, вагоны хлебные и другие. Так как перевозка товаров в таких В. производится только по одному направлению дороги, то они должны идти обратно порожними, что отзывается неблагоприятно на стоимости перевозки, а потому ныне приспособляют обыкновенные товарные В. для этих товаров, в особенности на случай перевозки зерна, каменного угля и взрывчатых составов. Для последних требуется, между прочим, ясное наружное различие вагона от других вагонов поезда, во избежание несчастья от могущих быть взрывов. Для перевозки войска и рабочих, отправляющихся на заработки, приспособляются крытые товарные В. устройством в них деревянных скамеек. Таким образом приспособленные вагоны для перевозки рабочих носят на некоторых дорогах название В. IV класса, в которых проездная плата значительно понижена. Равным образом устраиваются в крытых товарных вагонах стойла для лошадей и рогатого скота и кладется подстилка. Обыкновенные крытые товарные вагоны вмещают в себе 40 человек или 6 лошадей, или 8 до 10 голов рогатого скота.
На конно-железных дорогах употребляются вагоны особого устройства, приспособленные для конной тяги, более легкой конструкции (см. Конно-железные дороги).