Откуда берётся тот самый жутковатый свист перед отправлением поезда в метро Москвы

Любой, кто хотя бы раз спускался в метро старого образца — в Москве, Петербурге, Баку — навсегда запоминает одну деталь. Поезд стоит на станции.

Двери уже закрылись. Тишина. И вдруг откуда-то из-под вагона или с торца состава начинает пробиваться тонкий, нарастающий по высоте свист.

Похоже на писк, на завывание, даже на музыку из старого научно-фантастического фильма. Звук становится выше, выше — и резко обрывается в тот самый миг, когда вагон мягко дёргается и начинает движение.

Этот звук — настоящий голос старого метро. В новых поездах такого уже не услышать. Так что же там, под полом, издаёт эту знаменитую «песню»?

Голос из тиристорного прошлого

Секрет кроется не в колёсах и не в рельсах. Это не скрип и не механический стук. Источник — электрическая система управления тяговыми двигателями.

В старых вагонах серий Е, Еж, Ем, а также в легендарных 81-717 и 81-714, которые до сих пор колесят по бывшим республикам СССР, нет бесшумной современной электроники.

Их сердце — это тиристорные или реостатно-контакторные системы. Грубо говоря, вместо плавного, тихого разгона, как у современных электромобилей, здесь ток подаётся на двигатели резкими порциями, ступенями.

И на самой первой, самой слабой ступеньке, когда машинист только отпускает тормоз и чуть-чуть поворачивает ручку контроллера, происходит маленькое электрическое чудо.

Ток начинает протекать через преобразователи частоты и мощные дроссели (катушки индуктивности). Эти компоненты физически вибрируют на определённой частоте.

И если эта частота попадает в слышимый человеком диапазон — примерно от 100 до 1000 герц, — ухо улавливает чистый музыкальный тон. На самом деле вагон не «пищит». Он поёт. Поёт на частоте, на которой работает его инвертор.

Почему писк меняет высоту

Самый интересный момент — звук не остаётся одинаковым. Он начинает низко, потом поднимается всё выше и выше, словно кто-то быстро проводит пальцем по пиле. И это тоже не случайность.

Когда поезд трогается, система управления увеличивает частоту импульсов тока, подаваемых на двигатели. Чем выше частота — тем выше тон свиста.

За долю секунды частота вырастает в несколько раз, звук взлетает до визгливой ноты — и в тот момент, когда частота уходит за верхнюю границу человеческого слуха (или когда система переключается на следующий режим работы), писк исчезает.

Он не затихает — он улетает в неслышимую область.

Всё происходит так быстро, что пассажир слышит лишь короткий, нарастающий «пи-и-и-и-и-и-и-и-вжик». И вагон поехал.

Старые серии поют по-разному

У разных поколений старых поездов свой тембр. Опытный пассажир, даже закрыв глаза, отличит одну серию от другой по одному только звуку трогания.

Поезда типа Е, выпускавшиеся в шестидесятых-семидесятых, издают более низкий, густой, даже немного «грязный» свист. Он напоминает звук, с которым просыпается старый заводской станок.

А вот вагоны 81-717 и 81-714, которые стали основой парка почти всех постсоветских метрополитенов с восьмидесятых годов, пищат тоньше и чище.

Их звук выше, резче и очень похож на то, как когда-то пищал телефонный модем при подключении к интернету. Многие пассажиры старшего поколения замечали эту странную похожесть.

А что с новыми поездами

В современных составах — «Москва», «Балтиец», «Юнион», «Ока» — такого свиста нет. Или почти нет. Там стоят асинхронные тяговые двигатели с IGBT-транзисторами.

Эти системы работают на частотах, намного превышающих порог слышимости. Человек с нормальным слухом улавливает звуки до 16-20 килогерц, а современные инверторы могут петь на 25-30 килогерц и выше. Для уха это полная тишина.

Вместо характерного подземного писка новые поезда издают лишь глухое, ровное гудение при разгоне. Эффектно, тихо, технологично — но без души. Того самого атмосферного, чуть тревожного, но такого родного звука старой подземки в них больше нет.

Почему этот писк остался в памяти

Сейчас, когда старые вагоны постепенно списывают и заменяют на бесшумные новинки, тот самый писк при трогании становится всё более редким гостем. Где-то на окраинных линиях метро, в депо или на ночных рейсах он ещё жив.

Этот звук — не поломка, не брак и не скрип изношенных деталей. Это просто старая, честная электроника, которая на пару секунд поёт на частоте, доступной человеческому уху.

А потом замолкает, чтобы повторить свою короткую песню на следующей станции. Пока её не заглушит окончательно бесшумное будущее.