Железнодорожный транспорт. Первые локомотивы и современные поезда - Александр Алексеевич Прасол

Также развитию двигателестроения способствовали большие запасы нефти в России, добывавшейся в Баку, а также разведанные месторождения в районе Казани. Высокая пошлина на ввоз дизелей из-за границы (совершенно сегодняшняя ситуация с экономическими санкциями!) также пробуждала более активно инженерную мысль.

Поначалу строились только лицензионные дизели, и первым право на их производство приобрел в 1899 году управляющий предприятиями семьи Нобелей в России – Э. Нобель, который таким образом хотел увеличить сбыт нефти. В том же году на заводе «Людвиг Нобель» в Петербурге был выпущен первый двигатель. Он был одноцилиндровым и имел мощность 20 л. с. при частоте вращения 200 об/мин. Дизель был достаточно громоздкий, диаметр цилиндра составлял 260 мм. В качестве топлива вместо керосина в нем была применена сырая нефть, поскольку при больших запасах нефти и удобствах ее доставки водным путем по Каспийскому морю и Волге в главные промышленные центры страны, Россия не имела достаточных мощностей для перегонки нефти. В ходе создания первого отечественного дизеля были переделаны его основные механизмы и применены новые, более качественные материалы.

Сравнительные испытания первого русского дизеля с его прототипом, построенным в Германии, показали, что дизель завода «Людвиг Нобель» расходовал топлива заметно меньше (КПД отечественного мотора составил 34 %), чем модель Аугсбургского завода и развил мощность, заметно превышающую проектную. В 1900 году завод «Людвиг Нобель» изготовил первые семь двигателей. Выпуск дизелей с каждым годом наращивался: в 1901 году было изготовлено 14 штук, в 1902 году – 20, в 1903–37 и в 1904–50. К концу 1910 года было продано 450 дизелей общей мощностью 50 000 л. с. К началу 1911 года заводом производились стационарные и судовые двигатели мощностью до 1000 л. с., в том числе и быстроходные.

Успехи дизельмоторов обратили на себя внимание и других заводов. Началось их значительное производство. Коломенский машиностроительный завод, завод Фельзера в Риге, Николаевский судостроительный и Харьковский паровозостроительный заводы включились в новое дело и не просто строили, но и совершенствовали моторы. В 1904 году инженер Густав Васильевич Тринклер, начальник отдела тепловых двигателей Сормовского судостроительного завода, создает в России менее громоздкий и еще более экономичный бескомпрессорный дизель. Его начали устанавливать на морские и речные суда, где экономичные дизели, обеспечивавшие КПД в рекордные 29 %, прекрасно себя зарекомендовали. И хотя по своим размерам эти моторы могли быть установлены на подвижной состав, внедрение тепловой тяги отодвигалось на более поздние сроки.

Первые тепловозы были построены лишь в 1924 году. Это были первые в мире тепловозы, пригодные для магистральной работы. Локомотив системы инженера Якова Модестовича Гаккеля Щэл1 был изготовлен в Ленинграде заводами «Балтиискии судостроительный» и «Красный Путиловец». Он имел конструкционную скорость 75 км/ч. Максимальная мощность дизеля составляла 1000 л. с., наибольшая сила тяги на ободе колес – 22 тс. Полная масса тепловоза была 180 т, он имел запас топлива 8 т, воды – 2 т и 1 тонну масла.

Локомотив имел электропередачу системы Варда Леонардо в модификации Гаккеля. Десять движущих колесных пар размещались в трех отдельных тележках, что позволяло тепловозу проходить по кривым радиусом 150 м.

Экипажная часть была сконструирована А. С. Раевским. Компоновка Щэл1 стала классической для большинства магистральных тепловозов в мире – тележечный экипаж, электропередача, двухкабинный кузов вагонного типа, не требующий разворотов, расположение дизеля в центре.

В 1926–1927 годах локомотив проходил испытания на Московско-Курской железной дороге, где его пробег составил около 60 тыс. км. С 1934 по 1941 год тепловоз был передан на Южную дорогу, но использовался как электростанция. Первые советские тепловозы обозначались буквой по серии паровоза схожей мощности, а верхний индекс указывал на тип передачи.

Второй тепловоз Юэл001 конструкции профессора Ю. В. Ломоносова строился в Германии на заводе Эсслинген близ Штутгарта. Проектирование велось при непосредственном участии советских инженеров Н. А. Добровольского, В. Б. Меделя и др.

Грузовой тепловоз Ээл2 имел мощность 1200 л. с., скорость 50 км/ч, силу тяги 15 тс, электрическую передачу постоянного тока. Этот локомотив послужил основой для опытной серии тепловозов и дал толчок для возникновения мирового тепловозостроения как отрасли. Он сыграл выдающуюся роль в мировом тепловозостроении, так как явился, наряду с машиной Гаккеля, первым тепловозом с электропередачей постоянного тока, благодаря чему имел гиперболическую тяговую характеристику.

В 1920‐х годах в СССР строятся еще несколько опытных тепловозов. В 1930 году по результатам эксплуатации первых образцов было принято решение о строительстве серийных тепловозов на Коломенском машиностроительном заводе.

Создается серийный маневровый тепловоз серии «О», а также в 1934 году строится первыи в Европе двухсекционный тепловоз ВМ (Вячеслав Молотов – в то время Председатель Совета народных комиссаров), мощностью 2100 л. с. Авторами этих тепловозов были инженеры Б. С. Поздняков, А. И. Козявкин и А. А. Кирнарский. За период с 1930 по 1937 годы было выпущено 34 тепловоза, которые успешно применялись и как магистральные, и как маневровые.

Тепловозы, успешной эксплуатацией доказавшие свое преимущество перед паровозами, испытали на себе капризы власть имущих. По личному распоряжению наркома путей сообщения Л. М. Кагановича, который очень любил паровозы, в 1937 году прием тепловозов в эксплуатацию был прекращен, 18 машин, выпущенных в 1937–1941 годах, были оборудованы для применения в качестве передвижных дизель-электростанции. Накануне Великой Отечественной войны работы над тепловозами были полностью прекращены.

Как бы ни были красивы и совершенны паровые локомотивы, как бы не впечатляли их громадного размера ведущие колеса, движимые блестящими крепкими шатунами, власть пара на железных дорогах подходила к концу.

Наряду со многими достоинствами, к которым относятся простота конструкции, многотопливность, хорошие тяговые характеристики на малой скорости и при движении с места, паровоз так и не избавился от целого ряда недостатков. Это, в первую очередь, низкий КПД, вредные выбросы копоти и углекислого газа, а также трудность управления. Профессия машиниста паровоза требовала не только значительных физических усилий, но и высокой квалификации. Если вы попадете в кабину машиниста паровоза, то увидите громадное число трубок, вентилей, манометров и иных устройств, которые позволяют контролировать процесс горения в топке и производство пара. Это оборудование нужно было хорошо знать, чтобы управлять локомотивом. Выходом из создавшегося положения стал переход к локомотивам с тепловым или электрическим двигателем. О тепловозах мы уже узнали, а история электрической тяги не менее увлекательная.

Работы над созданием электротранспорта начались практически с момента создания электродвигателя. Уж больно новый мотор был удобен в эксплуатации. Он вращался при подаче на обмотки электрического тока, при помощи сопротивления или управляющих обмоток статора удавалось плавно регулировать как частоту вращения, так и