Отечество: реликвии техники
Первая железная дорога общего пользования начала строиться в России 1 мая 1836 года под руководством чешского инженера (австрийского подданного) Ф. А. Герстнера, который предложил «на первый раз построить линию от С.-Петербурга до Царского Села, Павловска и Колпина». Официальное открытии движения на первом участие Петербург—Царское Село состоялось 30 октября 1837 года. Локомотивы Герстнер закупил в Англии и Бельгии.
Понятие «паровоз» появилось лишь во время строительства Царскосельсной дороги — «для отличия от водяных пароходов». Но к нему привыкли далеко не сразу. Даже в 1840 году поэт В. Кукольник в тексте «Попутной песне» М. И. Глинии писал: «Дым столбом, кипит, дымится пароход… И быстрее, шибче волн поезд мчится в чистом поле…».
В 1839 году была предпринята попытка наладить производство отечественных паровозов на Пожевском заводе. Но она не получила поддержки, хотя построенный здесь в 1839 году локомотив «Пермяк» даже отправили на выставку в Петербург. Первые отечественные товарные и пассажирские паровозы выпустил в 1846 году для Петербургско-Московской железной дороги Александровский завод в тогдашней столице Российской империи.
1901 год. Уже курсирует множество поездов между Петербургом и Москвой. Сооружена Закаспийская магистраль от Красноводска до Самарканда. В разгаре прокладка Великого Сибирского пути. И везде нужны паровозы. Коломенский завод осваивает новую модель локомотива — Ов. О — основной, в — знак того, что паровоз снабжен кулисой — системой распределения пара — Вальсхарта. Выпускались также паровозы Oд — с кулисой Джоя, Ок — локомотивы, построенные на Коломенском заводе. Оп — простая машина с однократным расширением пара. Дело в том, что большинство локомотивов серии «0» выпускались с двойным расширением пара (система «компаунд»), а именно, пар поступал сначала в цилиндр высокого давления, затем в цилиндр низкого давления.
«Овечка» — так окрестили железнодорожники новый локомотив. Бегала «Овечка» на железных дорогах до 60-х годов. Тому способствовали простота и надежность конструкции локомотива. В гражданскую войну «Овечку» оборудовали под бронепоезда. Именно эта модель локомотива была отремонтирована на первом субботнике в депо Москва-сортировочная. В дни Сталинградской битвы «Овечка» подвозила к фронту составы со снарядами. В честь этого подвига паровоз «О» установлен на пьедестале возле депо Волгоград.
1912 год. Россия становится великой железнодорожной державой. Растут скорости, вее поездов. Требуются все более мощные и скоростные локомотивы. Начинается выпуск паровозов серии Э, которые стали основными грузовыми локомотивами и эксплуатировались до 70-х годов. Существуют многие модификации этого паровоза: Эу — усовершенствованный, Эл — луганский. Эш — выпущенный в Швеции по ленинскому заказу и другие. На паровозе серии Эу работал известный новатор-стахановец П. Кривонос. В дни ленинградской блокады паровозы серии Э вели поезда по «Дороге жизни».
В 1912 году в Сормове начал выпускаться пассажирский локомотив серии С. Этот зеленый (в отличие от черных — грузовых) локомотив с большими колесами со сверкающими латунными частями и рядами надраенных заклепок по праву считался одной из красивейших машин своего времени. Именно такой паровоз С-245 доставил поезд с советским правительством в 1918 году из Петрограда в Москву. Исторический локомотив посла долгих усилий был возрожден в депо Ховрино и будет установлен на Ленинградском вокзале в Москве.
1931 год. Разгар первой пятилетки. Железнодорожный транспорт переживает второе рождение. Обновляется подвижной состав. Развиваются станции. Строятся новые линии, в частности Турксиб, прокладываются вторые пути. Создаются новые модели локомотивов. Один из них серии ФД — «Феликс Дзержинский». Этот паровоз стал основным грузовым локомотивом первых пятилеток, эпохи индустриализации. Паровоз обладал мощностью 3000 лошадиных сил и водил поезда весом до 3 тысяч тонн со скоростью 90 километров в час. Один из семейства «ФД», окрашенный в синий цвет, был передан Герою Социалистического Труда, известному новатору машинисту Н. Лунину, который купил во время войны на свои заработанные деньги эшелон кузбасского угля и доставил его в разоренный Сталинград. Этот паровоз ФД-3000 установлен сейчас вблизи вокзала в Новосибирске.
Стремясь создать такой тип локомотива, который мог бы строиться на всех заводах, эксплуатироваться без перестройки депо, поворотных кругов и верхнего строения пути и быть более мощным, чем паровозы серии Эм, Научно-исследовательский институт реконструкции тяги НКПС в 1933 г. разработал эскизный проект паровоза типа 1-5-0 на базе паровоза серии Эм. Переход от типа 0-5-0 к типу 1-5-0 позволял при сохранении той же нагрузки от колесных пар на рельсы значительно увеличить котел, а следовательно, повысить мощность и скорость движения паровоза. Детальную разработку проекта и рабочие чертежи выполнил коллектив конструкторов Харьковского паровозостроительного завода под руководством П. М. Шаройко. К 7 ноября 1934 г. завод построил первый советский паровоз типа 1-5-0, которому была присвоена серия СО - Серго Орджоникидзе
1950 год. Завершается восстановление народного хозяйства. Ликвидируются последствия войны и на железнодорожном транспорте. Коломенский завод выпускает мощный пассажирский паровоз П-36 - паровоз 36-го типа, магистральный пассажирский с осевой формулой 2-4-2. Локомотив развивает скорость более 100 километров в час. Имеет нагрузку от осей на рельсы не более 18 тс, благодаря чему мог эксплуатироваться на подавляющем большинстве советских железных дорог, заменив паровозы серии Су и заметно повысив вес пассажирских поездов. Именно локомотивом этой серии (П36-0251) был закончен выпуск паровозов на Коломенском заводе, где с 1869 года построено 10420 локомотивов. Сегодня паровоз серии П-36 можно увидеть вблизи Белорусского вокзала у депо имени Ильича.
После войны главный конструктор Коломенского паровозостроительного завода Л. С. Лебедянский, паровоз серии Л — самый распространенный локомотив в 50-е годы. Хорошие динамические качества паровозов серии Л позволили эксплуатировать их на значительной части железнодорожной сети. Паровозы показали в эксплуатации хорошие тяговые свойства и меньше расходовали топлива на единицу выполненной работы по сравнению с паровозами серии ЕА. С конца 1952 г. все паровозы серии Л Коломенского завода (с №2001), а с начала 1953 г. и Ворошиловградского завода (с №3001) строились по пересмотренным чертежам. Паровозы серии Л выпускали в 1945—1954 гг. Коломенский паровозостроительный завод (1762 паровоза), в 1946—1950 гг. Брянский машиностроительный завод (389 паровозов) и в 1950-1955 гг. Ворошиловградский паровозостроительный завод (2048 паровозов). Всего заводы построили 4199 паровозов этой серии.
В Новочеркасске начат выпуск самого мощного о мире грузового электровоза ВЛ85. Локомотив предназначен для вождения тяжеловесных грузовых поездов (6 тысяч тонн и более) на магистральных электрифицированных линиях с переменным током. Такие линии составляют примерно половину всего электрифицированного полигона железных дорог, и их протяженность быстро увеличивается.
Дело в том, что использование переменного тока весьма прогрессивно: меньше расходуется цветных металлов, тяговые подстанции строятся через 50—60 километров в отличие от подстанций постоянного тона, сооружаемых примерно через 30 километров. Электровоз имеет две секции. Каждая секция установлена на три тележки, каждая тележка, в свою очередь, имеет две оси с четырьмя колесами. Словом, на две секции электровоза приходится 12 осей с 24 колесами. И если прежде кузов локомотива и тележки соединялись жестко (кузов, что называется, насаживался на толстый металлический стержень), то в электровозе ВЛ85 эти части соединяются с помощью наклонных тяг, которые передают тележкам тяговые и тормозные усилия и автоматически выравнивают немалые нагрузки.
Немаловажно, что тяговые двигатели электровоза при торможении начинают работать, как генераторы, и вырабатываемый ими постоянный ток преобразуется в переменный ток промышленной частоты. Тем самым часть электроэнергии, затраченной на тягу, возвращается (рекуперируется) в контактную сеть (до 9—15 процентов). Дополнительный выигрыш — тормозные колодки подвергаются меньшему износу. За режимом — рекуперацией — следит микрокомпьютер, автоматически определяющий тормозное усилие и поддерживающий заданную скорость на спуске. Еще один микрокомпьютер способен автоматически управлять движением — разгонять локомотив до необходимой скорости и потом поддерживать эту скорость.
Двигатели локомотива оборудованы различными тиристерными преобразователями, которые способствуют рациональному использованию энергии. Там, где на линии большое количество подъемов и спусков или в случае вождения сверхтяжелых составов, возможна работа двух или трех электровозов в сцепке. Можно также усилить мощность локомотива, добавив к нему секцию. Наконец, с помощью автоматизированной системы СМЕТ электровозом управляют на расстоянии посредством радиоприказов и при необходимости создают цепочки локомотивов.
Важно, что новый локомотив способен действовать при любой погоде в самых экстремальных климатических условиях — при наружной температуре от минус 60 до плюс 50 градусов. В кабине машиниста установлен кондиционер, удобный пульт управления. Немаловажно и то, что объем кабины машиниста по сравнению с предшествующими моделями увеличен примерно на 10 процентов.
Электровоз ВЛ85 предназначен прежде всего для вождения поездов на БАМе и на железных дорогах Средней Азии. Этот локомотив, обладая мощностью примерно в 15 тысяч лошадиных сил, обеспечивает высокую силу тяги (726 кН) и развивает скорость 110 километров в час.
Значительную часть электрифицированного полигона железных дорог — примерно половину — занимают линии постоянного электротока. Для таких линий предназначен новый грузовой электровоз ВЛ15. Мощность его — 13—14 тысяч лошадиных сил, обеспечивает силу тяги (675 кН). достаточную для вождения тяжеловесных поездов со скоростью 100 километров в час.
По сравнению с предшествующими моделями длина электровоза уменьшена на 4,26 метра (расход черных металлов снижен на 12 тонн), а сила тяги возросла на 11 процентов. Этот локомотив способен на спусках рекуперировать — возвращать электроэнергию о сеть. Тормоза и пантограф локомотива в любое время года, и даже зимой, действуют безотказно благодаря тому, что специальный агрегат подсушивает сжатый воздух. В электровозе по-новому сгруппированы тяговые двигатели, и это позволило снизить потери энергии при трогании с места и разгоне электровоза.
Новый тепловоз 2ТЭ121, выпускаемый Ворошиловградским тепловозостроительным объединением, тоже предназначен для тяжеловесных грузовых составов.
Две его секции по 4000 лошадиных сил обеспечивают высокую силу тяги (294 кН) и скорость до 100 километров в час при запасе топлива в 9 тони. Двигательная система тепловоза насыщена современными кремниевыми полупроводниками.
Различные автоматические устройства обеспечивают заданный режим движения. Эти устройства выполнены в виде отдельных блоков. Система охлаждения дизеля состоит из двух контуров, и в этом ее новизна: одни контур охлаждает воду, другой — масло. Охлаждают же сам дизель два мощных вентилятора диаметром 1,6 метра.
Опубликовано в журнале «Наука и жизнь» №11 1987