Конструкция метровагонов

Вагоны 81-765/766/767 являются дальнейшим усовершенствованием вагонов 81-760/761/763 «Ока» модификаций А и Б со сквозным проходом. Их основные отличия от предшественников — новая маска кабины машиниста с крэш-системой, увеличенная ширина входных дверей и уменьшенная ширина окон, несколько уменьшенное число сидячих мест в салоне в пользу увеличения вместимости, усовершенствованная интерактивная система информирования пассажиров, более современное и компактное электрооборудование. Тяговое и вспомогательное оборудование поезда размещено более равномерно, за счёт чего восьмивагонный состав стал на 22 тонны легче и создаёт меньшую нагрузку на пути.

Электропоезд использует около 90 % отечественных комплектующих. Все крупные узлы за исключением дверей (IFE), межвагонных переходов (Hübner), компрессора (Knorr-Bremse) и беззазорных сцепных устройств между вагонами (Dellner), также являются отечественными. Производство дверей и межвагонных переходов планируется локализовать. В совокупности это даёт существенное снижение стоимости вагонов относительно иностранных аналогов сопоставимого уровня.

Кузов

Кузова вагонов «Москва» цельнометаллические сварной конструкции, с несущей наружной обшивкой. Элементы кузова создавались с учётом возможности применения современных технологий автоматизированной сварки, включая лазерную. Рама кузова изготовлена из низколегированной стали повышенной прочности, обработанной антикоррозионными покрытиями. Стенки кузова и крыша изготовлены из нержавеющей стали. Жёсткость конструкции сохраняет геометрию внутреннего пространства пассажирского салона при воздействии силы сжатия до 80 тонн, что в большинстве случаев позволяет избежать травм у пассажиров в случае аварии и соответствует европейским нормам. Размеры вагонов по сравнению с вагонами «Ока» не претерпели изменений, однако был обновлён дизайн и форма лобовой части головных вагонов, увеличена ширина дверей и уменьшена ширина окон, для чего была переработана конструкция боковых стен.

Вагоны с завода получают новую брендовую окраску Московского транспорта: боковые стены окрашиваются в белый цвет с синими круговыми узорами и узкими горизонтальными полосами сверху и снизу за пределами уровня дверей; двери — в синий; крыша вагонов со скатами, а также угловые боковины и низ лобовой части — в красный, центр лобовой части — в чёрный.

По лобовым торцам головных вагонов на уровне рамы установлены автосцепки Шарфенберга, конструкции, принятой в российских метрополитенах, с разъёмами полуавтоматического соединения тормозной и напорной пневмомагистрали. Новшеством стало появление ударопоглощающих элементов крэш-системы в лобовой части рамы, которые принимают на себя основную энергию удара в случае столкновения поезда с препятствием и таким образом снижают степень травмирования машиниста, пассажиров и повреждения вагона. Между вагонами вместо стандартных автосцепок Шарфенберга установлены беззазорные сцепные устройства, которые увеличивают плавность хода и предотвращают наползание вагонов друг на друга.

Лобовая часть

Лобовые маски в целом сохранили наклонную форму лобовой стены с плавным изгибом, но получили боковые обтекатели, плавно переходящие в боковые стены и крышу. По бокам маски кабина машиниста имеет два узких окна треугольной формы. Как и у вагонов «Ока», с правой стороны лобовой части расположена торцевая эвакуационная дверь, объединённая с лобовым стеклом. В чрезвычайных ситуациях она откидывается наружу и при помощи встроенной складной лестницы обеспечивает безопасный выход пассажиров через кабину машиниста на уровень путей. В верхней части лобового стекла расположено подсвечиваемое электронное маршрутное табло. На головной части вагона расположены антенны для связи, беспроводного интернета и передачи видеосигнала с камер наблюдения.

Буферные фонари получили принципиально новую конструкцию и дизайн: они вынесены по краям кабины и расположены в виде вертикальных изогнутых световых линий во всю высоту лобовой части по аналогии с вагонами «Юбилейный» базовой модели. Каждая световая линия состоит из пяти фонарей, из которых три средних фонаря небольшого размера имеют только белые светодиоды для освещения и объединены в общую группу (включаются одновременно), в то время как самые большие по высоте верхние и треугольные нижние фонари оборудованы белыми осветительными и красными хвостовыми светодиодами и выполняют роль как осветительных, так и хвостовых огней в зависимости от направления движения состава. Также в нижнюю часть кабины вагонов «Москва» встроены дополнительные подсвечиваемые цифровые табло: квадратное табло с логотипом метрополитена в середине и прямоугольное трёхзначное табло для отображения номера маршрута состава. Все три цифровых табло имеют подсветку нескольких цветов, включая зелёный, красный и жёлтый.

Боковые стены и двери

Боковые стены вагонов прямые и гладкие для удобства автоматической мойки и обеспечения хороших динамических характеристик. Борта вагонов имеют по четыре двустворчатые автоматические двери прислонно-сдвижного типа для входа и выхода пассажиров. Дверные проёмы увеличены в ширину с 1250 (у «Оки») до 1400 мм и получили новые широкие створки. Одновременно с этим окна салона, расположенные между дверями, существенно заужены, но сохранили основную конструкцию и откидные форточки в верхней их части. Окна на первых двух составах имеют прямые углы, однако впоследствии начнут выпускаться поезда, окна которых будут иметь скруглённые углы.

Дверные створки производства компании IFE оборудованы окнами увеличенной высоты с антивандальными стеклопакетами повышенной прочности и снаружи оснащены световыми индикаторами. Они загораются зелёным цветом при открытии дверей и посадке пассажиров, мигают красным при закрытии, а во время движения горят белым светом. Также возможно мигание жёлтым светом. Двери оборудованы электроприводом и датчиками контроля закрытия, которые не позволяют поезду двигаться в режиме тяги при открытых дверях. Автоматическая система противозажатия замедляет дверные створки перед окончательным закрытием, а в случае препятствия движению (в том числе зажатия людей) приоткрывает створки обратно и повторяет попытку закрытия.

У головных вагонов боковые стены напротив кабины управления имеют одностворчатые двери с окнами, снабжённые запорными устройствами и сигнализацией открытия и открываемые поворотом вовнутрь. Для возможности входа и выхода машиниста с уровня путей сбоку от дверей имеются поручни, а под ними предусмотрены вертикальные подножки. Позади дверей кабины по бокам установлены камеры видеоконтроля закрытия дверей, транслирующие изображение вдоль борта состава на пульт машиниста.

Межвагонные переходы

Герметичные межвагонные переходы типа «гармошка» производства компании Hubner обеспечивают сквозной проход пассажиров по составу и увеличивают его вместимость за счёт возможности проезда в межвагонном переходе. Межвагонный переход имеет две гармошки — внешнюю и внутреннюю. По наружной ширине и высоте переходы близки к ширине вагонов, что по сравнению с вагонами без сквозного прохода предотвращает возможность проезда снаружи между вагонами на переходных площадках, перенося их внутрь салона поезда. Внешняя гармошка имеет прямоугольную форму со скруглениями углов, внутренняя — дугообразную форму. Переходы имеют высокую степень звуковой и теплоизоляции и способствуют равномерному распределению воздуха по составу, устраняя «мёртвые» климатические зоны.

Крыша

Крыша вагонов плоской формы с небольшими боковыми наклонными скатами и двумя углублениями вблизи торцов, в которых устанавливаются кондиционеры. У промежуточных торцов вагона устанавливаются широкие кондиционеры с двумя вентиляторами для пассажирского салона, а у лобовой части головного вагона в углублении увеличенной длины располагаются небольшой кондиционер кабины машиниста с одним вентилятором и сзади него — стандартный салонный широкий кондиционер с двумя вентиляторами.

Тележки

Каждый вагон имеет две двухосные тележки с двухступенчатым пружинно-пневматическим адаптивным подвешиванием и тяговой передачей 3 класса. В кузовной ступени подвешивания применяется центральное подвешивание на пневморессорах. По сравнению с вагонами «Ока» конструкция тележек была несколько переработана. Для поезда были разработаны новые колёса низконапряженной конструкции с шумопоглотителями, снижающими уровень шума при движении.

На вагонах 81-765 и 81-766 всех модификаций устанавливаются моторные тележки, на вагонах 81-767 — безмоторные тележки с электропневматическим торможением. Моторные тележки имеют два индивидуальных для каждой оси тяговых привода. Колёсные пары тележек состоят из оси, двух колёс, двух букс и редукторного узла на моторных тележках.

Электрооборудование

Основная часть тягового и вспомогательного электрооборудования размещена в подвагонном пространстве между тележками, значительная часть находится внутри специальных контейнеров. Основное подвагонное оборудование включает в себя токоприёмники, блоки предохранителей, контейнер тягового инвертора, тяговые электродвигатели, тормозные резисторы, электродвигатели компрессора и вентиляторов и аккумуляторную батарею. Вагоны оснащены новым асинхронным тяговым приводом КАТП-3 разработки Метровагонмаш.

Рельсовые токоприёмники, расположенные по бокам тележек, снимают постоянный ток с нижней стороны нижнего бокового контактного рельса. От токоприёмников напряжение поступает в контейнер тягового инвертора через соединительные муфты, соединительный блок, главный предохранитель и главный разъединитель.

Основное силовое и тяговое оборудование вагона размещено в контейнере тягового инвертора. В режиме тяги оборудование преобразует постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, который подаётся на двигатели, а в режиме торможения — управляет тяговыми двигателями. Используется следящее рекуперативно-реостатное электрическое торможение. Контейнер тягового инвертора существенно меньше и легче по сравнению с вагонами «Ока», что было достигнуто оптимизацией компоновки оборудования и использованием современной элементной базы.

Моторные вагоны имеют по четыре асинхронных тяговых электродвигателя, размещённых по два на тележке с индивидуальным приводом на каждую ось через редуктор. Тяговые двигатели асинхронные, трёхфазные, четырёхполюсные с короткозамкнутым ротором, самовентилируемые. Мощность каждого электродвигателя, как и у вагонов «Ока», составляет до 170 кВт.

Внутривагонное электрооборудование включает в себя системы управления поездом, наружного и внутреннего освещения, отопления и вентиляции салона и кабины, видеонаблюдения, информационные сети и оборудование радиосвязи. В вагонах установлена новая система автоматизированного управления «Скиф» разработки НИИ им. Тихомирова, автоматическая система обнаружения и тушения пожара и интерактивный информационный комплекс разработки Метроспецтехника. Двери оснащены электроприводом и системой противозажатия с повышенной чувствительностью.

Новая пневматическая система вагонов контролирует целостность и готовность электрических цепей управления тормозами. Все тормозные и противоюзные системы способны питаться от аккумуляторной батареи.

Интерьер:пассажирский салон

Планировка и сиденья

Пассажирский салон вагонов «Москва», как и у вагонов «Ока», оборудован автоматическими двустворчатыми прислонно-сдвижными дверями по четыре с каждой стороны. По бокам от дверей вдоль центрального прохода установлены пассажирские диваны, ориентированные лицом к проходу. У головных вагонов в передней части салон отделён от кабины стеной с дверью. Из-за увеличения ширины дверных проёмов карманы между дверью и сиденьями практически исчезли, однако длина диванов осталась прежней.

Диваны расположены между дверными проёмами с каждой стороны вагона и состоят из шести раздельных сидячих мест каждый. Исключение составляет первый диван с правой стороны в головном вагоне: он состоит из трёх мест ближе к середине вагона, а оставшееся пространство занимает накопительная площадка. Она увеличивает вместимость вагона, а также позволяет разместить крупногабаритный багаж, инвалидные и детские коляски. Для удобства пассажиров-инвалидов площадка оборудована вертикальной синей спинкой и ремнями для фиксации инвалидных кресел. Подобные площадки ранее применялись в салонах головных вагонов.

Конструкция сидячих мест изменилась по сравнению с вагонами «Ока». У диванов сидушка и спинка стали полностью закрывать вандалоустойчивое пластиковое основание и сходиться друг с другом, зазоры остались только между сиденьями. В торцевых зонах вместо откидных сидений, планировавшихся изначально, установлены два полусидячих места в виде наклонных выступов оригинальной конструкции, которые позволяют взрослым пассажирам опереться на них и снизить нагрузку на ноги. Материалы и цвета сидений остались прежними: корпуса диванов и полусидячих выступов изготовлены из молочно-белого пластика, сами сиденья — из синего кожзаменителя.

В общей сложности головные вагоны имеют по 33 сидячих и 4 полусидячих места, а промежуточные — по 36 сидячих и 8 полусидячих.

Отделка

Материалы облицовки стен, потолка и пола салона подобраны из соображений санитарно-гигиенических норм и требований пожарной безопасности. Стены вагонов облицованы легкомоющимися стеклопластиковыми формованными панелями молочно-белого цвета. Большая часть пола бледно-синего цвета с голубыми точками, а по центру между входными дверями вокруг вертикальных поручней он окрашен в серый цвет в форме круга. Потолок вагонов над проходом состоит из плоских светло-серых панелей, над сиденьями между потолком и стенами устанавливаются выступающие панели молочно-белого цвета. По бокам вагонов в оконных проёмах установлены стеклопакеты, обеспечивающие теплоизоляцию салона.

Салонные поручни изготовлены из нержавеющей стали, однако в отличие от вагонов предыдущих модификаций они частично покрыты специальным пластиком синего цвета для защиты рук пассажиров от неприятного холода в случае прикосновения к металлу. По расположению и конструкции поручни возле сидений унаследовали особенности вагонов «Ока» модификации А, а в проходе — модификации Б. По краям и в середине диванов установлены вертикальные, изгибающиеся книзу поручни. В нижней части они крепятся к основанию дивана, а в верхней — к потолку и к горизонтальному поручню. Каждый боковой поручень также соединён двумя перекладинами с выступами стены, которые отделяют крайние сиденья от зоны входа. В то же время напротив входных дверей по центру прохода появились поручни-триподы, имеющие единую опору и состоящие из трёх дуг, повёрнутых под углом 120° друг к другу.

Но в ноябре-декабре 2017 со всех составов были демонтированы поручни-триподы. Это было объяснено неудобством для входящих-выходящих пассажиров, создавало задержки при посадке и высадке, а также вызвало нарекания со стороны МЧС по причине затруднений при эвакуации пассажиров в случае ЧП.

Конструкция межвагонных переходов в салоне также претерпела изменения: вместо вертикальных стен с диагональным сужением внизу стены межвагонных переходов стали дугообразными. По бокам и сверху межвагонные переходы снабжены герметичной резиновой гармошкой, обеспечивающей шумо- и теплоизоляцию от окружающей среды. Пол в зоне гармошки межвагонных переходов состоит из нескольких сцепленных металлических секций двух вагонов.

Вентиляция

Заданную температуру в салоне поддерживают системы кондиционирования, отопления и принудительной вентиляции. Вентиляционные решётки расположены по краям потолка над проходом с двух сторон и проходят продольно по всей длине салона. По утверждению производителя, была серьёзно доработана система воздухораспределения, установки кондиционирования воздуха были дополнены вытяжными вентиляторами (в вагонах «Ока» отмечалась плохая циркуляция воздуха). Также применена система обеззараживания воздуха при помощи ультрафиолетовых ламп, расположенных в специальных защитных коробах в потолке салона.

Освещение

Разработчиком и производителем всего внутреннего осветительного оборудования вагонов, включая подсветку дверей, светильники межвагонных переходов и основную световую систему, является ЗАО «Электро-Петербург»

По центру потолка вагона проходит непрерывная линия светодиодных светильников. Она заменила две более узкие линии по бокам центральной части потолка, которые использовались в вагонах «Ока». Светильники имеют небольшие разделители, совпадающие с границами потолочных панелей. В зоне входа напротив дверей ширина светильников увеличена. В отличие от предыдущих моделей, цветовая температура ламп настраивается от холодного белого до тёплого желтоватого цвета. В Московском метрополитене планируется утром включать холодное освещение, а ближе к вечеру плавно переводить на тёплое жёлтое.

По бокам дверных проёмов появились новые светодиодные светильники в виде световых линий, выполняющие также роль индикаторов открытия и закрытия дверей. В обычном режиме они горят белым светом, но при открытии дверей загоряются зелёным, а в момент готовности к закрытию и непосредственно при закрытии мигают красным. Аналогичные белые светодиодные светильники также установлены у промежуточных вагонов в потолочной части перед межвагонными переходами.

Системы информирования, видеонаблюдения и связи

Система электронного информирования пассажиров была серьёзно усовершенствована по сравнению со всеми предыдущими моделями вагонов.

На боковых стенах вагона появились сенсорные дисплеи, с помощью которых пассажиры могут изучить схему метрополитена, найти нужную станцию, проложить маршрут, рассчитать время проезда и получить иную полезную информацию. Дисплеи установлены в торцевых зонах за спинками полусидений, а также в зоне накопительной площадки с правой стороны у головного вагона. Под сенсорными экранами впервые появились по 4 USB-розетки для подзарядки мобильных устройств. Изначально они имели подсветку в форме круга, который в неактивном режиме светился голубым цветом, а при подключении устройства — красным. Впоследствии были установлены панели с подсветкой в форме квадрата, светящейся белым цветом в неактивном режиме.

Были переработаны маршрутные панели над дверями вагонов, которые отображают схему линии и положение поезда на маршруте. Вместо цветных дисплеев, которые в вагонах «Ока» показывают текущую или следующую станцию, установлено электронное табло типа «бегущая строка». Аналогичные табло, расположенные в вагонах «Ока» посередине потолка, были ликвидированы. Общее число таких панелей, таким образом, увеличилось от двух до восьми на каждый вагон. По бокам от бегущей строки установлены громкоговорители. В нижней части панели размещается цифровая схема-маршрутоуказатель нового типа: вместо красной световой линии с прямоугольными лампами, которые загорались напротив наклеек с названиями станций, табло в вагонах «Москва» изготавливаются под конкретную линию и состоят из небольших круглых светодиодов, расположенных прямо поверх обозначений станций на линейной схеме[. Такая схема с одной стороны стала более наглядной, но в то же время её применение требует замены или переделки всех таких табло в случае появления на линии новых станций или передачи поезда на другую линию (в старой версии достаточно было сменить наклейки и перепрограммировать табло).

На наклонных боковых потолочных панелях над сиденьями были сохранены жидкокристаллические цветные мониторы, на которых могут демонстрироваться различные видео или изображения. Возле каждой двери и в зоне для инвалидных колясок размещены переговорные устройства для связи с машинистом.

Система салонного видеонаблюдения также была усовершенствована — вместо двух широких камер по краям салона на потолке крепятся четыре более компактные полусферические камеры высокого разрешения. Небольшие камеры также установлены над переговорными устройствами связи «пассажир-машинист». Система видеонаблюдения снабжена функцией автоматического определения лиц пассажиров и отображения обстановки. Также напротив камер на потолке крепятся датчики пожарной сигнализации.

Интерьер:кабина машиниста

Просторная кабина машиниста в головном вагоне предназначена для управления поездом в одно лицо. Кабина соответствует современным требованиям по эргономике и надёжности: взаимное расположение пультов, кресла, панелей защиты и управления создают машинисту комфортные условия работы. Система климат-контроля кабины обеспечивает вентиляцию, кондиционирование и отопление. В её состав входят крышевой кондиционер с интегрированным преобразователем, тепловентилятор, блок управления и коммутации, датчики температуры. Также в кабине была улучшена шумоизоляция.

Пульт управления и кресло расположены в левой части кабины машиниста. По сравнению с вагонами «Ока» пульт был серьёзно переработан: вместо дугообразного пульт стал прямым с изгибом приборной панели в левой части, цвет пульта изменился с синего на светло-серый с чёрными лицевыми панелями. Пульт состоит из двух частей горизонтальной зоны приборов управления, расположенной перед машинистом, и наклонной зоны приборов контроля состояния, расположенной под углом и разделённой на три части. По центру зоны приборов расположены кнопки и переключатели управления системами вагона и рукоятка контроллера машиниста, а слева — радиостанция, за счёт переноса которой на приборную панель кнопки стали расположены более компактно. С правой стороны пульта на боковой стенке имеется рукоятка тормозного крана, выступающая вверх над приборной панелью.

В верхней зоне мониторинга слева расположены монитор системы видеонаблюдения (камеры установлены в салонах вагонов, в кабине машиниста и на боковинах кузова для контроля положения дверей машинистом), по центру — монитор контроля состояния поезда и расположенные под ним световые индикаторы состояния систем поезда, справа — многофункциональный дисплей микропроцессорной системы управления, диагностики и безопасности движения поезда и два стрелочных манометра пневматической системы. Центральный информационный монитор стал существенно шире, на нём наряду с основными параметрами движения отображается визуальная схема всех вагонов состава с автоматической подсветкой неисправностей или незакрывшихся дверей. В бортовом компьютере также имеется электронное руководство машиниста по эксплуатации. Слева под монитором установлен микрофон и громкоговоритель поездной радиосвязи с пассажирами.

Бортовой компьютер поезда оборудован системой автоведения, которая позволяет управлять поездом в ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режиме. При движении в полуавтоматическом режиме компьютер выбирает оптимальную скорость движения с учётом ограничений для экономии энергии и автоматически тормозит поезд на станциях. В автоматическом режиме поезд может следовать по маршруту без вмешательства машиниста, однако такая эксплуатация возможна только на линиях, оборудованных сигнализацией.

Кресло машиниста закрепляется на полу кабины за пультом управления и имеет вибропоглощение и пневморегулирование высоты. Оно снабжено регулировкой по вертикали и горизонтали с фиксацией в заданном положении, дополнительной регулировкой в поясничной области и откидными подлокотниками.

Кабина оборудована одностворчатыми боковыми дверями, дверью из кабины в салон и аварийной передней дверью со складной лестницей. Дверь аварийного выхода с трапом расположена справа от пульта управления в передней части кабины, дверь между кабиной и салоном расположена посередине задней перегородки. В задней части кабины за креслом машиниста слева имеется аппаратный отсек с вспомогательным пультом и панелями вагонной и поездной защиты. Справа от двери напротив аппаратного отсека у перегородки размещён шкаф для инструмента и вещей машиниста.