Ширина колеи

С середины XIX века стандартом на железных дорогах Российской империи, позже — СССР и Финляндии, а впоследствии и Монголии, была выбрана ширина колеи 1524 мм (5 английских футов). С мая 1970 года до начала 1990-х годов железные дороги СССР были переведены на колею 1520 мм. Это было сделано с целью увеличения стабильности пути при эксплуатации грузовых поездов, повышения их скорости движения без модернизации самого подвижного состава. После распада СССР это — стандарт ширины колеи на железных дорогах всех стран, образовавшихся на его месте. Железные дороги Финляндии и метрополитен Хельсинки до настоящего времени продолжают использовать прежний стандарт — 1524 мм.

Разница в 4 мм не требует переоборудования подвижного состава, но на переходном этапе вызвала серьёзные проблемы с резко увеличившимся износом колёсных пар подвижного состава.

Впрочем, до конца взаимосвязь ширины колеи или, более корректно, зазора между внутренней гранью головки рельса и гребнем колеса (ребордой) колёсной пары с интенсивностью их износа установить не удалось.

Эта же ширина колеи (1520 мм) используется во всех метрополитенах постсоветских стран. На большинстве их трамвайных линий применяется колея 1520 мм (хотя есть и узкоколейные трамвайные системы с шириной колеи в 1 метр, например в Калининграде, Пятигорске, Львове, Виннице, Житомире, Евпатории, в селе Молочное и в Лиепае). Трамвай в Хельсинки также имеет метровую колею.

Трамвай в Евпатории

В Таллине ширина трамвайной колеи составляет 1067 мм. В Ростове-на-Дону для трамвая используется европейская колея 1435 мм.

Остров Сахалин до 2019 года так же использовал колею 1067 мм как в южной Африке, Японии или Индонезии, но к концу лета 2019 года все линии перешиты на стандартные для России 1520 мм.

Интересно отметить, что самая первая железная дорога России — Царскосельская — имела ещё более широкую колею: 1829 мм.

Ширина колеи в 1524 мм впервые стала использоваться в России в ходе постройки Николаевской железной дороги (середина XIX века). Существует мнение, что это было связано с работой на строительстве дорог консультантов из США, и прежде всего Дж. В. Уистлера (в то время эта колея была популярна в южных штатах США). Возможно также, что использовать эту ширину колеи предложили русские инженеры П. П. Мельников и Н. О. Крафт, посетившие Америку перед началом строительства Николаевской железной дороги. Кроме того, эта ширина колеи была удобна тем, что выражалась круглым числом — 5 футов.

Существует миф, что при выборе ширины колеи сыграл роль военный аспект — отличная от европейской ширина колеи затруднила бы гипотетическому противнику снабжение войск в случае вторжения в Россию. В действительности, Николай I и его приближённые не предполагали, что войска будут двигаться со скоростью паровоза, и смена колеи замедлит передвижение неприятеля (к началу строительства Николаевской железной дороги уже было известно, что лошадь проигрывает паровозу в скорости на дальние расстояния). Выбор связан с тем, что во второй трети XIX века США были лидерами в строительстве железных дорог. В народе в пользу мифа сыграли факты о том, что во времена Великой Отечественной войны наступающим войскам действительно приходилось менять ширину колеи для своего подвижного состава. По различным оценкам, скорость перешивки колеи железнодорожными войсками составляет до 20—50 км в сутки[1][2].

Кроме того, на момент установления в России стандарта на единую ширину колеи общеевропейский стандарт отсутствовал. Сама по себе колея 1520 мм не имеет больших преимуществ перед 1435 мм, кроме чуть большей устойчивости поездов, разница между ними невелика — 85 мм (≈6 %). Габарит подвижного состава колеи 1520 мм существенно шире и выше, чем в Европе, но это обусловлено не шириной колеи, а историческими причинами. В Китае, США, Корее и Австралии — где используется европейская колея — габариты подвижного состава сопоставимы с принятыми для колеи 1520 мм.

До начала 1980-х годов второй по распространённости в СССР шириной колеи была 750 мм, использовавшаяся для промышленных, торфо- и лесовозных узкоколеек, а также на детских железных дорогах. Строительство и обслуживание железных дорог с узкой колеёй значительно дешевле. Кроме того, узкоколейная железная дорога позволяет делать более крутые повороты, однако скорости прохождения поездов на ней существенно ниже. Поэтому за последние десятилетия протяжённость железных дорог этой колеи резко уменьшилась. Некоторые, наиболее оживлённые, узкоколейки были перешиты на стандартную колею, но большая часть узкоколеек просто была закрыта, часто из-за банкротства обслуживающих предприятий или замены технологических железных дорог автотранспортом и промышленными конвейерами.

Совмещённый трёхрельсовый путь со стандартной и широкой колеёй в Англии

Самой распространённой в мире шириной колеи является 1435 мм (4 английских фута и 8,5 дюймов). Такую колею имеют железные дороги Северной Америки, Ближнего Востока, Северной Африки, Австралии, Китая, Кореи и Европы (за исключением стран СНГ, Украины, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии). Именно эта ширина колеи была принята для постройки первой пассажирской железнодорожной линии Ливерпуль — Манчестер инженером Джорджем Стефенсоном. Фактически эта колея была самой узкой из всех многочисленных вариантов широкой колеи, выбранная для того, чтобы перешивка железных дорог не потребовала вложений для перестраивания мостов, насыпей и выемок . Спустя 20 лет (в 1846 году) эта колея была признана стандартом английским парламентом и должна была использоваться при постройке новых железных дорог.

Следует отметить, что одна из первых британских железнодорожных компаний Great Western Railway использовала широкую колею 2140 мм. В 1866 году протяжённость дорог на широкой колее этой компании составляла 959 км[3]. Борьба между разными стандартами колеи в 1844—1846 годах в Англии вылилась в так называемые «колейные войны» (Gauge Wars), однако в дальнейшем линии с широкой колеёй в 2140 мм были перешиты на стандартную колею.

На приграничных территориях, где используется различная колея, иногда используют пути с совмещённой колеёй, в частности, от Калининграда (Россия) до станции Бранево (Польша). Далее продолжается европейская колея.

Первая железнодорожная линия на территории Польши в составе Российской империи была построена с европейской колеёй. Это была Варшавско-Венская железная дорога, открытая в 1848 году. Железные дороги с колеёй 1524 мм стали возникать в последующие годы: Петербурго-Варшавская ж/д (1862), Варшавско-Тереспольская ж/д (1867), Привислинская ж/д (1877) и Варшавско-Калишская ж/д (1902). Несмотря на это, в то же время были построены железнодорожные линии с использованием европейской ширины, как это было в Варшавско-Бромбергской железной дороге (1862). После обретения Польшей независимости начался процесс модернизации железнодорожной сети, и в конечном итоге к 1929 году все железнодорожные линии с русской широкой колеёй в Польше были переделаны на ширину 1435 мм.

Поскольку наиболее распространёнными типами ширины колеи в современном мире являются европейская колея и русская колея, при стыковке железных дорог с этими типами колеи возникают наибольшие проблемы. В настоящее время наибольшее число стыковочных узлов сосредоточено на границе Украины (русская колея — 1520 мм) с Польшей, Словакией, Венгрией и Румынией (европейская колея 1435 мм) — около 15 стыковочных узлов. В этих местах на многие десятки километров в обе стороны от границ сопредельных государств имеются железнодорожные пути, как русской, так и европейской колеи. В части из этих стыковочных узлов осуществляется перегрузка груза и (или) пересадка пассажиров, а в некоторой части — перестановка вагонов (замена вагонных тележек).

Перестановка вагонов пассажирского поезда занимает около двух часов. Замена грузовых вагонных тележек может занимать несколько дней и даже недель с учётом очереди. Многие пункты перестановки способны обрабатывать лишь несколько десятков вагонов в день. Это существенно увеличивает время нахождения в пути в международном сообщении. Так, к примеру, современный поезд Санкт-Петербург — Хельсинки «Аллегро» не останавливается на границе России и Финляндии благодаря тому, что в этих странах используется очень близкая ширина колеи (1520 и 1524 мм соответственно — разница в ширине менее 0,3 %), а поезд рассчитан на среднюю величину. В то же время пассажирские поезда, следующие из России, Белоруссии, Украины в другие европейские страны теряют по времени не менее двух часов на перестановку вагонов.

Кроме замены колёсных пар переход между путями с различной шириной колеи возможен с помощью систем раздвижных колёсных пар. Используется несколько систем автоматической смены ширины колеи. Например испанская Talgo-RD (активно эксплуатируется с 1960-х годов; используется на маршруте Москва — Берлин, пункт смены ширины колеи — Брест) и польская SUW 2000 (используется на маршруте Краков — Львов, ранее на маршруте Варшава — Вильнюс и др.). Для работы систем необходимо использование оригинальных тележек или всего подвижного состава.

• Возможности преодоления пунктов смены ширины колеи
• 
  На границе Швеции и Финляндии. Слева направо:
  первый и третий рельсы: колея 1524 мм (Финляндия);
  второй и четвёртый рельсы: колея 1435 мм (Швеция).
• 
  Смена тележек на российско-китайской границе.
  Станция Гродеково (пос. Пограничный).
• 
  Участок пути с системой изменения ширины колеи Talgo-RD. Льейда, Испания.

• К городу Эри в Пенсильвании подходили дороги разной колеи, что вызывало долгие пересадки. Но когда железные дороги попытались решить эту проблему, то в 1853 году жители Эри активно выступили против этого, так как задержки положительно влияли на торговлю в городе.
• Хотя в Словакии используется стандартная европейская колея 1435 мм, для ускорения поставок железной руды из СССР на металлургические заводы в Кошице, в 1963 году была построена ширококолейная дорога 1520 мм из Ужгорода до станции Ганиска-при-Кошицах длиной 88 км. Дорога интенсивно используется до сих пор. Вторая подобная дорога — польская ширококолейная металлургическая линия — существует в Польше на PKP с 1979 года и ведёт от Хрубешува до силезского города Славкув. По ней перевозилась железная руда из СССР на катовицкие металлургические заводы и каменный уголь в обратном направлении.
• Часто бывает, что из-за территориальных особенностей и пассажирских и грузовых потоков железнодорожные ветки «чужой» колеи не только заходят на приграничную станцию, но и проходят довольно значительное расстояние. Так, европейская колея, проходящая из Словакии в украинский город Чоп, идёт дальше через Батьево, Королёво и Дьяково в Румынию, для того чтобы европейские составы могли проследовать Украину транзитом без смены колёсных пар. Железная дорога от Тересвы через Сигет до Рахова идёт по территории Румынии, но использует колею 1520 мм, а от Сигета параллельно идёт и европейская колея. Построить прямую дорогу от Солотвино до Рахова было затруднительно из-за гористой местности Карпат. С 2007 года колея 1520 мм на этой линии не используется.
• Также практикуется железнодорожное сообщение с возможностью пересадки на приграничных станциях. Пример тому — поезда Чоп — Будапешт, Чоп — Черна-над-Тисой и другие.
• Железнодорожные пути шириной колеи 1435 мм проложены в России от границы с Польшей до Калининграда. Из Калининграда в европейские страны отправляются пассажирские и грузовые поезда по европейской колее. Например, поезд Калининград — Гдыня (курсировал до октября 2012 ежедневно, затем — через день, в настоящее время отменён) и прицепные вагоны до Берлина к нему. В настоящее время на станции Калининград-пассажирский (Южный вокзал) имеется единственный путь с шириной колеи 1435 мм.

Трёхниточная рельсошпальная решётка.

• В международном пассажирском сообщении между городами Наньнин (КНР) и Ханой (Вьетнам) проблема стыковки была решена очень просто. Вьетнам использует узкую колею 1000 мм, Китай — европейскую (1435 мм), к вьетнамской узкоколейке добавлен третий рельс, чтобы могли ходить как вьетнамские узкоколейные поезда, так и китайские ширококолейные.
• Во время Великой Отечественной войны в гитлеровской Германии под кураторством Гитлера проектировалась сверхширококолейная железная дорога с шириной колеи 3 м. (три метра)[5] (Виктор Суворов в своей книге «Самоубийство» указывают ширину колеи 4 м. (четыре метра)). Несколько линий такой железной дороги, сходящихся в Германии, планировалось проложить более-менее равномерно расходящимися до конечных городов на временно оккупированных вермахтом территориях Восточно-европейской равнины (СССР). «И всё это для того, чтоб возить в [Германию продукты земледелия и животноводства, производимые на захваченных территориях]» — цитата из книги (из эссе). Для такой ж. д. проектировались товарные вагоны грузоподъёмностью в девять раз больше обычных, двух-трёхэтажные пассажирские вагоны, в том числе элитные с роскошью, недоступной на обычной ж. д. (Гитлер по образованию был архитектором и прикладывал к этому свои художественные и архитектурные навыки). Предполагалось и, что по такой ж. д. можно будет перевозить довольно крупные речные и морские суда (значительно более крупные, чем удавалось по обычной ж. д.). Проектирование сверхширококолейной ж. д. продолжалось в Германии и в 1944 - 1945 годах, когда оно уже потеряло всякий практический смысл.

• Судоподъёмник Красноярской ГЭС
• British narrow gauge railways
• Ridable miniature railway
• Узкоколейная железная дорога Антоновка — Заречное
• Ширина колеи в Словакии
• Железнодорожный пограничный перевалочный переход

• Колея железных дорог (неопр.). Архивировано 10 декабря 2012 года.
• О разных колеях мира
• Совмещенная колея (неопр.). Архивировано 8 января 2013 года.
• История Рязано-Уральской железной дороги