Отечественные электровозы и тепловозы первых пятилеток.

Много текста.

Описание 12 локомотивов (электровозов и тепловозов), которые проектировались и строились в первые пятилетки молодого советского государства отечественными НИИ и заводами.

5 августа 1924 года из мастерской Балтийского судостроительного завода в Ленинграде вышел в пробную поездку первый в мире магистральный тепловоз, построенный по проекту профессора Электротехнического института Я. Гаккеля. История этого локомотива восходит к 1904 году. Уже тогда необходимость в магистральных тепловозах сознавали многие русские передовые инженеры и ученые. Потому-то Россия и стала родиной оригинальных проектов таких машин.
К разработке своего тепловоза Гаккель приступил в мае 1921 года, когда на железных дорогах Советской Республики не хватало паровозов, вагонов, угля. Первый проект локомотива с дизельным двигателем мощностью 600 л. с. он представил в Высший технический совет НКПС. Гаккель упорно совершенствовал свой тепловоз. И прежде всего ввел в него дизель мощностью 1000 л. с.
Уже 4 января 1922 года Совет труда и обороны постановил немедленно разработать условия и порядок передачи на заводы имеющихся проектов тепловозов для детальной разработки, объявил «Конкурс на выработку наилучшей конструкции тепловоза».
В комитете по изучению и проектированию тепловозов проект Гаккеля тщательно рассмотрели и одобрили, а в феврале 1922 года вместе со сметой направили в Госплан. Изготовление локомотива поручили Теплотехническому институту и НКПС.
19 декабря 1922 года на заводе «Электрик» начали изготовлять тяговые электродвигатели, 20 января 1923 года — раму и тележки на заводе «Красный путиловец», 23 июня 1923 года — механизмы и кузов на Балтийском заводе. Генераторы ранее изготовил завод «Вольта». Они предназначались для подводной лодки «Язь». Впоследствии Гаккель вспоминал: «Все агрегаты были изготовлены из русских материалов, русскими рабочими, техниками и инженерами». Иностранными на тепловозе были лишь шведские подшипники да английский дизель, снятый с русской подводной лодки «Лебедь».
Первичным двигателем на тепловозе служил дизель мощностью 1000 л. с. Его вал соединялся с двумя генераторами независимого возбуждения. Один из них использовался в качестве стартера, питаемого от аккумуляторной батареи на 110 В. У каждого генератора ток достигал 1500 А, а напряжение изменилось от 30 до 380 В. При параллельном соединении генераторов максимальный ток возрастал до 3000 А, а при последовательном — предельное значение напряжения увеличивалось до 760 В. Управление тягой велось за счет параллельного или последовательного включения генераторов и изменения возбуждающего тока При этом число оборотов вала дизеля не изменялось и поддерживалось постоянным с помощью центробежного регулятора.
Тяговые двигатели — каждый мощностью 100 кВт — подвешивались на пружинах и были связаны с движущимися осями локомотива через одноступенчатые редукторы с передаточным числом 4,625. Все три тележки поворачивались, а две крайние еще и перемещались вдоль кузова. Благодаря этому локомотив вписывался в кривые железнодорожного пути радиусом 150 м.
17 января 1925 года тепловоз торжественно встречали в столице.
30 декабря 1925 года комиссия НКПС приняла локомотив к эксплуатации. Он водил поезда из Москвы в Курск, Харьков, Баку, Челябинск, Куйбышев. Были и рекордные поездки: 4500 км без захода в депо, вождение тяжелых грузовых поездов через Сурамский перевал на Кавказе.
Случались и казусы. Иногда дежурные по станции принимали состав без паровоза и с удивлением узнавали, что «первый вагон» — это и есть магистральный локомотив.
В период проектирования, постройки и испытаний локомотив в честь Гаккеля обозначали Г91. Железнодорожники 20-х годов первенец отечественного тепловозостроения обозначали Юэ № 002, Щ-ЭЛ-1 и, наконец, Щ9Л1. Под этим подразумевалось, что он равен по мощности паровозу
серии Щ, содержит электрическую передачу, построен первым. Именно этот локомотив открыл эру магистрального тепловозостроения. Как было записано в приемном акте Государственной комиссии, он «заслуживает быть отмеченным на страницах истории железнодорожной техники».

План ГОЭРЛО предусматривал восстановление в течение 10—15 лет всех разрушенных во время гражданской войны электростанций и постройку еще 30 общей мощностью 1500 тыс. кВт. И уже к началу 1926 года вступили в строй первые тепловые станции: Каширская, «Красный Октябрь», Кизеловская и Нижегородская. Появилась возможность приступить к электрификации железнодорожного транспорта.
В то время в некоторых странах — США, Италии, Швейцарии — уже работали электрифицированные линии железных дорог Их опыт говорил о целесообразности применять электротягу в пер¬вую очередь на горных участках с тоннелями, в пригородах и для маневрового движения в черте больших городов.
В 1925—1927 годах для работы на подъездных и внутризаводских путях промышленных предприятий выпустили семь двухосных электровозов. Инициатором постройки этих первых в нашей стране локомотивов на электрической тяге стал Государственный электротехнический трест (ГЭТ). Отсюда и название машин — 0-20-0 ГЭТ. В частности, тяговые двигатели, реостаты и контроллеры (регуляторы скорости) изготовил входивший в трест московский завод «Динамо». А кузов и ходовую часть построили на Мытищинском вагоностроительном заводе, входившем в Паровозовагонодизелестроительный трест.
Работали локомотивы на постоянном токе напряжением 550 В, принятом в трамвайной сети. Привод каждой колесной пары сделали через шестеренчатый редуктор от электродвигателя ДБ-2 мощностью 75 кВт. Его применили и для моторных вагонов Баку-Сабунчинской железной дороги, электрификация которой шла параллельно. Двигатели с одной стороны подвешивались к раме тележки на подрессоренных кронштейнах, а с другой — опирались на оси колесных пар.
Конструктивный вес машин типа 0-20-0 ГЭТ составлял 17 т. Чтобы улучшить сцепление колес с рельсами, на площадку укладывали балласт (металлические чушки) весом до
8 т. В рабочем состоянии электровозы развивали тяговое усилие до 1900 кг при скорости 25 км/ч, что соответствует мощности 177 л.с.
Управление скоростью было таким же, как и у трамваев того времени — с непосредственным включением контроллера в тяговую цепь. Когда локомотив трогался с места, двигатели включались последовательно через реостаты, расположенные на крыше кабины и соединенные с токоприемником. По мере разгона секции реостатов закорачивались. При дальнейшем увеличении скорости двигатели включались параллельно, причем сначала через реостаты, а затем напрямую от контактной сети
Новые локомотивы использовались на электрифицированных путях «Динамо» и «Электрозавода», а также для грузовых перевозок по линиям бакинского трамвая. В 1926 году для электровозного движения приспособили ветку протяженностью 5,5 км. Она соединяла станцию Черкизово Московской окружной железной дороги с «Электрозаводом».
Первые электрифицированные ветки должны были соединять сортировочные станции железных дорог с линиями городского трамвая. И потому на электровозах устанавливали как трамвайную сцепку, так и винтовую железнодорожную.
Первый промышленный локомотив на электротяге оказался на редкость удачной машиной: легкой в управлении, несложной в ремонте, надежной в эксплуатации. В 1930 году ее выпуск возобновили. Механическую часть поручили изготавливать Подольскому крекинг-электровозостроительному заводу. А электрооборудование, как и прежде, делали на «Динамо».
Локомотивы этого типа выпускались в двух модификациях: с узким кузовом шириной 2230 мм и широким — 2900 мм. Первая модель предназначалась для обслуживания трамвайных предприятий, вторая — для маневров на путях трамвая и железных дорог.
Часть машин обслуживала коксовые печи и имела несколько иную конструкцию: площадку вдоль кабины машиниста и слегка приподнятый кузов. Так как в горячих цехах нельзя использовать рельсы в качестве носителя тока, два токоприемника укрепили на боковой стенке машины. Причем эти локомотивы работали без балласта и с заглушенной вентиляцией двигателей.
На смену первым двухосным промышленным электровозам пришли локомотивы серии ЭК. Выпуск раз-личных модификаций этих машин освоил сначала Харьковский завод транспортного машиностроения име¬ни В. А. Малышева, а затем Муромский паровозостроительный завод имени Ф. Э. Дзержинского.

В 1924—1925 годах из Германии в нашу страну поступили два тепловоза. Вместе с отечественной машиной ЩЭл 1 они в течение нескольких лет совершали испытательные поездки. Их эксплуатация позволила железнодорожникам накопить ценный опыт.
Несмотря на хозяйственные трудности, Советское правительство и Народный комиссариат путей сообщения (НКПС) стремились поставить дело создания новых локомотивов на солидную научную и производственную основу. С этой целью в 1927 году при Московском высшем техническом училище имени Н. Э. Баумана создается лаборатория тепловозных машин и выделяются значительные по тому времени средства для закупки необходимых приборов и оборудования. В том же году при Коломенском машиностроительном заводе имени В. В. Куйбышева было организовано проектное бюро.
Тогда же коломенские машиностроители получили от НКПС первый заказ на два локомотива с дизелем мощностью 100 л.с. и электрической передачей. Эти машины предназначались для вождения поездов на второстепенных линиях и маневровой работы. Предподагалось, что но мощности и силе тяги они будут эквивалентны прослав ленной «овечке» — паровозу серии Ов. Поэтому им заранее присвоили обозначение О9Л
В 20-е годы передовые экономисты, железнодорожники и путейцы уже понимали, что для манен ровой работы при любом виде магистральной тяги: паровозной,тепловозной, электровозной экономически наиболее выгоден тепловоз. Они же оценили и его оптимольную мощность в 400 — 600 л. с.
Но если с этим показателем и, следовательно, с, выполняемой локомотивом работой все было ясно, то в вопросе о приводе движущих осей специалисты расходились во мнениях.
Это и понятно. Ведь в 20-е годы во всем мире строили самые разнообразные тепловозы с электрической, механической, гидравлической передачами, разрабатывались конструкции непосредственного и пневматического привода. Создавались и вовсе замысловатые машины, в которых сочетались паровой котел, турбина и электрическая передача, аналогичная используемой в ЩЭЛ1. Словом, недостатка в идеях у тепловозостроителей не было.
Особенно трудно было решить, каким должен быть привод: или видуальным или групповым. В первом варианте каждая движущая ось через редуктор приводятся в движение от собственного электромотора, а иногда и от двух сразу. Во втором на локомотиве устанавливается всего один электродвигатель. Через редуктор он вращает отбойный вал, связанный с группой движущих колес тепловоза шатунным механизмом. Внешне это очень напоминало паровоз.
Поскольку еще не знали, какой вариант лучше, решили поручить коломенскому заводу провести экспериментальную проверку, Именно поэтому НКПС, заказал два тепловоза с одной и той же дизель-генераторной группой, но с индивидуальным электроприводом на первой машине и с общим электродвигателем и шатунным механизмом группового привода на второй.
Первичным двигателем был шестицилиндровый бескомпрессорный дизель немецкого производства. Все электромоторы на этом тепловозе включались параллельно. При разгоне генератор сначала развивал неполную мощность постепенно росло возбуждение тяговых двигателей.
Для более плавного и надежного замедления хода локомотива применили две тормозные системы: электрическую и пневматическую. Первая работала на больших скоростях, вторая — на малых остановка мчащегося состава велась в два этапа. Сначала машинист устававливал контроллер в положение «торможение». При этом тяговые электродвигатели включались в генераторный режим и нагружались реостатами. В результате кинетическая энергия поезда превращалась в электрическую, а та расходовалась на нагрев реостатов. После снижения скорости до 20— 25 км/ч дальнейшее замедление хода до полной остановки достигалось с помощью пневматической системы торможения.
Тепловоз с осевой формулой 1—4-0—0 изготовили в конце 1930 года и присвоили ему обозначение 09Л7. В ноябре 1931 года коломенцы завершили изготовление и второй машины с групповым приводом. Ее обозначили Оэл6. Конструкционный вес этого локомотива при осевой формуле 1—4—1 со¬ставил 100 т, сцепной — 72 т.
6 ноября 1931 года тепловоз Оэл6 прибыл в Москву. На Казанском вокзале состоялся торжественный митинг, на котором присутствовали К. Е. Ворошилов, С. К. Орджоникидзе и другие деятели партии и правительства. В своей речи нарком железнодорожного транспорта А. А.Андреев объявил о том, что тепловозы серии 09Л приняты к эксплуатации. В 1933 году построили второй локомотив с осевой формулой 1—4—0, обозначив его 09ЛЮ.
Тепловоз Оэл7 в течение 1931 года совершал пробные поездки по Октябрьской дороге, а затем вместе с остальными маневровыми локомотивами этой серии был направлен на Ашхабадскую железную дорогу. Именно там, в безводной местности, наиболее ярко проявились их преимущества. К примеру, среднесуточный служебный пробег в 1,5—2 раза превышал норму, установленную для паровозов. Причем машина с индивидуальным приводом работала более плавно, быстрее разгонялась, реже выходила из строя, легче ремонтировалась, словом, была практичнее машин с групповым приводом
Тепловозы опытной серии 09Л работали на Ашхабадской дороге до конца 40 х годов, когда их заменили более совершенные локомотивы.

В годы индустриализации первоочередной задачей в этой области стало создание магистрального грузового электровоза для вождения товарных поездов по самым трудным участкам стальных путей: на горных перевалах, затяжных подъемах и спусках, в тоннелях. На равнинных участках новый локомотив должен был водить составы большего веса и с большей скоростью, нежели паровоз. Поскольку в то время не существовало электровозов для пассажирских поездов, то предполагалось, что он окажется пригодным и для этой цели. Словом, к еще не родившемуся первенцу предъявлялись универсальные требования, на него возлагались большие надежды.
В 1930-—1931 годах в техническом бюро транспортного отдела ОГПУ разрабатывались эскизные проекты нескольких типов магистральных локомотивов: паровоза серии ФД, электровоза и тепловоза. Максимальные значения давления колесной пары на рельсы и усилие тяги приняли 20 т. Эскизный проект одобрили, и 15 марта 1932 года началось рабочее проектирование. Выполнялось это задание на московском электромашиностроительном заводе «Динамо» имени С. М. Кирова, в Центральном локомотивном проектном бюро и на Коломенском машиностроительном заводе.
Конструкторы избрали экипажную часть с осевой формулой 0—Зо—0+ +0—Зо—0. Поскольку новый электровоз предполагалось использовать в грузовом движении, то надо было получить максимальный сцепной вес при минимальной массе конструкционных материалов. Эти соображения обусловили отказ от бегунковых и поддерживающих колесных пар. Зато применение двух сочлененных трехосных тележек позволило решить несколько, казалось бы, противоречащих друг другу задач: обеспечить прохождение кривых пути с радиусом 150 м, сохранить устойчивость движения по прямой со скоростью до 100 км/ч, разгрузить кузов локомотива от воздействия тяговых усилий. Первое достигалось за счет шарнирного сочленения тележек и оптимального выбора расстояния между их крайними колесными парами. Вторую задачу решил механизм возврата тележек в исходное положение, а третью — шарнирные соединения тележек и установка на них сцепных приборов — винтовой стяжки и буферов.
Подрессоривание колесных пар на обеих тележках сделали одинаковым. В качестве балансиров применили листовые рессоры, связанные с осями по так называемой статически определимой системе. Она позволяла распределить вес локомотива поровну на каждую колесную пару.
Электровоз оборудовали колодочными тормозами с приводом от пневматической системы и штурвала. В кузове зарезервировали место для электрической системы торможения.
Изготовление локомотива началось 15 августа 1932 года на столичном заводе «Динамо», Коломенском машиностроительном и еще 14 предприятиях.
6 ноября 1932 года готовая машина вышла из ворот «Динамо». На многолюдном митинге рабочие завода предложили увековечить в ее обозначении имя вождя пролетарской революции Владимира Ленина. Поскольку при взвешивании электровоза оказалось, что на каждую колесную пару приходится вес 19 т, ему присвоили индекс ВЛ19-01.
Весной 1933 года он испытывался на равнинном участке Лосиноостровская — Загорск Северной железной дороги, а летом — на высокогорном Сурамском перевале Закавказской дороги. Результаты испытаний подтвердили все расчетные оценки. С марта 1934 года локомотивы типа ВЛ19 строились серийно, причем с улучшенной конструкцией кузова и электрической реостатной тормозной системой. Эти машины появились вскоре на Урале, в Донбассе, даже в Заполярье. 7 ноября 1935 года ВЛ 19-40 провел первый грузовой поезд от станции Кандалакша на побережье Белого моря до Хибинских гор.
В предвоенные годы электровозы серии ВЛ19 стали поистине лабораториями на колесах. На них отрабатывались многие новинки железнодорожной техники. Например, рекуперативное электрическое торможение, когда тяговые электродвигатели переключаются в генераторный режим, энергия движущегося состава преобразуется в электрическую и возвращается в контактную сеть. Машины ВЛ 19-27 и ВЛ 19-30 переоборудовали для работы на двух напряжениях: 1500 В и 3000 В. Этот удачный опыт использовали на столичном заводе «Динамо». В результате построили первые 12 локомотивов с такими параметрами. Постепенно совершенствовали электрическую схему и многие механизмы этой машины.
Магистральные электровозы ВЛ19 выпускали до 1939 года. Всего построили 145 машин этой серии. Они оставались в строю до начала 70-х годов. Принятая для них осевая формула Оказалась очень удачной и широко применялась в последующих конструкциях. Простые в управлении и удобные в ремонте, эти машины открывали движение на многих железнодорожных магистралях и служили школой профессионального мастерства для машинистов и их помощников.
В память о той огромной роли, которую сыграли электровозы этой серии в развитии отечественного транспорта, три локомотива установлены на вечную стоянку: ВЛ 19-01 — на станции Хашури, ВЛ 19-35 — на станции Пермь вторая и ВЛ 19-40 — на станции Кандалакша.

В середине 20-х годов резко возрос поток грузов на железнодорожной магистрали Баку — Тбилиси — Батуми. Поскольку бакинская нефть экспортировалась через Батумский порт, в западном направлении преобладало движение нефтеналивных составов. А на восток сухогрузные поезда везли древесину из Боржоми, руду из Чиатуры, импортную продукцию и порожние цистерны из Батуми.
Самым трудным на трассе был участок Хашури — Зестафони протяженностью 63 км. От Зестафони стальные пути серпантином взбираются в горы, на Сурамском перевале проходит через четырехкилометровый тоннель и затем спускаются к станции Хашури. Перепад высоты на этом участке достигает 500 м, дорога непрерывно петляет, так что кривые радиусом менее 200 м составляют более трети всего пути. В сутки по нему удавалось .пропустить лишь 20— 22 пары поездов. И вот почему. В нефтеналивных составах через каждые 10—15 цистерн, тогда еще не оснащенных тормозами, прицеплялись груженные камнем платформы с ручным тормозом. На этих платформах в поездку отправлялась целая бригада тормозилыциков. На перевал состав поднимали два или три паровоза Во время спуска машинист головного локомотива давал поезду разогнаться до скорости 40—45 км/ч и в наиболее опасных местах сигналил свистком. Услышав его, машинисты всех паровозов и тормозилыцики на платформах замедляли ход до 10— 12 км/ч. Это требовало высокой слаженности действий. Тормозные колодки нагревались докрасна и буквально сгорали за несколько поездок. Гарь, смешиваясь с паровозным дымом, окутывала весь состав.
Бывало, поезд так разгонялся, что сходил с рельсов. Для предотвращения аварий в конце затяжных и наиболее крутых спусков строили ловушки-тупики со встречным подъемом длиной до 1 км. В них-то и въезжали «сорвавшиеся» поезда. Но, несмотря на все меры предосторожности, движение через перевал было сопряжено с большими трудностями, а порою и с риском.
Выход из положения можно было найти, только переведя движение составов с паровозной тяги на электрическую. Такое решение и принял 7 мая 1926 года Совет Труда и Обороны. Через несколько месяцев начались подготовительные работы. Спустя два года приступили к сооружению контактной сети, тяговых подстанций и высоковольтной линии электропередачи.
Еще в 1921 году Технический комитет НКПС высказался за использование на железных дорогах постоянного тока напряжением 1500 В для пригородного движения и 3000 В для магистрального. Оборудование на 3000 В к концу 20-х годов уже было хорошо отработано. Оно особенно подходило для горных дорог, так как позволяло применить на электровозах торможение с рекуперацией энергии.
В марте 1931 года работы на Сурамском перевале включили в список ударных строек. В ночь с 1 на 2 июля 1932 года высоковольтную линию электропередачи поставили под напряжение, а через месяц дали ток в контактную сеть.
Постройка электровоза шла на столичном электромашиностроительном заводе «Динамо».
В августе 1932 года рабочие Коломенского машиностроительного завода передали на «Динамо» механическую часть локомотива, а в ноябре электровоз был уже собран. Ему присвоили обозначение Сс, что расшифровывается «Сурамский советский».
В электровозах этой серии применили экипажную часть с осевой формулой О—Зо—О+О—Зо—О. Тяговые электродвигатели незначительно отличались от используемых на ВЛ19. Передаточное отношение редуктора приняли 4,45. Локомотивы снабдили системой рекуперативного торможения, органами управления двумя сцепленными электровозами из кабины одной машины.
Первенец Сс 11-01 обкатали на Северной дороге и в начале 1933 года перегнали на Сурамский перевал. В течение года вслед за ним ушли еще три такие же машины. После электрификации участка Хашури — Зестафони скорость движения на самых крутых подъемах увеличилась в 2—2,5 раза, вес поездов — на 20%, провозная способность — на 92%, а себестоимость транспортировки снизилась на 57%. 16 электровозов заменили 42 паровоза серии Э. За один только год железнодорожники сберегли 14 тыс. т нефти, которую раньше сжигали в паровозных топках. Кроме того, высвободилось более 200 работников, обслуживающих участок.
В течение 1933—1934 годов построили 21 электровоз серии Сс. Они работали также на Пермской дороге, где уже действовал электрифицированный магистральный участок Кизел — Чусовская протяженностью 112 км, с гористым профилем, затяжными подъемами и спусками. И там результаты были отличные. С 710 т до 1050 т возрос вес поездов, а скорость их движения уличилась с 19 км/ч до 27 км/ч. Провозная способность возросла более чем вдвое.
29 марта 1935 года на Пермской железной дороге сцепленные электровозы Сс 11-16 и Сс11-18 провели особо тяжелый грузовой поезд (весом 2165 т). Причем обнаружились преимущества такой системы вождения. Дело в том, что тяговое усилие одиночного локомотива из-за буксования даже одной колесной пары снижалось почти на 30%. При двойной же тяге кратковременное буксование гораздо меньше стало сказываться на общем усилии. Вероятность снижения скорости, а тем более остановки состава заметно упала.
На горных участках локомотивы серии Сс продемонстрировали преимущества рекуперативного торможения. Например, на Пермской дороге во время спуска состава напряжение в контактной сети повышалось до 3300 В. Это облегчало дальнейшую работу другого локомотива, движущегося на подъем, экономило электроэнергию, Кроме того, уменьшился износ бандажей колес и тормозных колодок, а плавность хода и скорость на спусках повысились.
В послевоенные годы электровозы серии Сс не раз модернизировали: тяговые двигатели заменяли на более мощные, совершенствовали схему управления. Такие машины обозначали Смс. Две из них (Смс —05 и Смс —14) ныне стали памятниками. Их можно видеть на вечной стоянке у электровозного депо станции Пермь-вторая.

В 20-е годы по заказу Советского правительства в Германии строились паровозы серии Э. Наблюдала за работой Российская железнодорожная миссия. Глава миссии профессор Ю. В. Ломоносов заключил договор о постройке двух тепловозов за счет средств, оставшихся от заказов на паровозы. Первую машину изготовили в конце 1924 года, а вторую — в 1927 году. Новые тепловозы обозначили соответственно Ээл 2 и Змх 3, Это означало: по мощности они равны паровозу серии Э, имеют электрическую и механическую передачи, построены вторым и третьим (первым был Щэл1).
В обоих локомотивах стояли немецкие дизели мощностью 1200 л.с. на 450 об/мин. Скоростью одного тепловоза управляли, регулируя возбуждающий ток генератора, а другого — изменением передаточного отношения коробки скоростей. Испытывались локомотивы на линии Москва—Курск и под Москвой, на тепловозной базе станции Люблино. Именно туда в 1927 году приезжала делегация американских железнодорожников Им хотелось своими глазами увидеть советские магистральные тепловозы, ведь таких локомотивов в США тогда еще не было.
Опытная эксплуатация в самых разнообразных условиях и режимах подтвердила преимущества тепловозной тяги. Однако лучше всего показал себя тепловоз Ээл2 с осевой фор¬мулой 2-5-1 и электрической передачей. Поэтому в Германии построили еще один аналогичный тепловоз и в полусобранном виде доставили в Коломну. После завершения сборки он получил обозначение Ээл5.
Многие специалисты тогда предлагали как можно быстрее вводить в обращение тепловозы, главным образом на дорогах, удаленных от угольных бассейнов, на территориях с ограниченными запасами воды. Появился смелый проект теплофикации гористой Северо-Кавказской дороги, а Туркестано-Сибирскую предлагали проектировать сразу в расчете на тепловозную тягу.
Однако руководители НКПС не торопились принимать опрометчивые решения. Следовало, считали они, всесторонне проверить новые машины в эксплуатации, причем в наиболее трудных условиях. Первой в стране дорогой с грузовым тепловозным движением стала Среднеазиатская. Казалось, сама природа уготовила ей роль испытательной линии. Температура воздуха в жаркие солнечные дни достигает в тех местах 50°С, металлические предметы нагреваются до 75° С, источники воды встречаются крайне редко.
Пока испытывались локомотивы, построенные за рубежом, конструкторы Коломенского машиностроительного завода спроектировали тепловоз Зэл9 с той же осевой формулой 2-5-1. Его изготовили к 15-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции и после испытаний также отправили на Среднеазиатскую дорогу. В нем все узлы и детали, кроме дизеля, были отечественного производства. А как только коломенцы освоили изготовление своего дизеля 42БМК-6, начался серийный выпуск магистральных локомотивов этого типа. Первую машину (ее обозначили Ээл12) построили в конце 1932 года. В серийном производстве тепловозов участвовали еще два завода: столичный «Динамо» и Харьковский электромашиностроительный.
Двухосная передняя и задняя одноосная тележки позволяли машинам этой серии легко вписываться в кривые пути радиусом более 150 м. Шестицилиндровый бескомпрессорный дизель с механическим впрыском топлива развивал максимальную мощность 1150 л.с. Холодильник для воды и масла (у автомобилей это устройство называется радиатором) имел принудительную вытяжную вентиляцию и состоял из 11 секций, расположенных в головной части локомотива. Тяговые электродвигатели устанавливались на люлечную подрессоренную подвеску, как у трамваев. Скорость тепловоза регулировали, изменяя ток возбуждения главного генератора или частоту вращения дизеля. Все агрегаты, кроме холодильника, располагались в общем разборном кузове. Там же находились рабочие места машиниста, его помощника и дизелиста.
Локомотивы серии Ээл (а их построили 29) все время совершенствовались. Тем более что во время стендовых испытаний топливных насосов не все шло гладко — в их корпусах появлялись трещины. Оказалось, металл корпуса в различных направлениях имел неодинаковую прочность. И тогда стали ковать заготовки в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Трещины больше не появлялись.
В 1938 году в Ашхабаде ввели в строй тепловозное депо. Это сразу же улучшило техническое обслуживание новых машин. Они расходовали в 5—6 раз меньше условного топлива, затраты на их обслуживание были на 30—50% меньше, чем на паровозы серии СОк. Ежемесячный пробег тепловозов на однопутном участке достигал 14 тыс. км, а среднесуточный доходил до 650 км. Они нигде не набирали воду, а лишь периодически меняли ее по возвращении в депо. Пятитонного запаса топлива им хватало на 800 км пробега.
Серийные тепловозы Ээл оказались надежными и несложными в ремонте. Они несли службу до середины 60-х годов, когда им на смену пришли более совершенные локомотивы.
СЕРИЙНЫЙ ТЕПЛОВОЗ Ээл
Осевая формула .... 2—5о—1
Конструкционный вес, т . . 132
Сцепной вес, т 98
Нагрузка на движущую ось, т 19,6 Габариты:
Длина, мм 15 710
Ширина, мм 3150
Высота, мм 5056
Мощность дизеля при 450 об/мин, л. с .1150
Мощность главного генератора, кВт 796
Часовая мощность тяговых электродвигателей, кВт . . . 5x140
Конструкционная скорость, км/ч 55 Сила тяги при скорости до 10 км/ч, кг 21 000
На схеме цифрами обозначены: 1 — вентилятор холодильника, 2 — секции холодильника, 3 — водяной бак, 4 — главный тормозной резервуар, 5 — тяговые электродвигатели, 6 — зубчатая передача, 7 — вентилятор охлаждения тяговых двигателей, 8 — возбудитель, 9 — генератор, 10 — гибкая муфта, 11 — дизель, 12 — топливный бак, 13 — маслобаки, 14 — главный контроллер управления.

ЭП (ЭПу и ЭПш), 1931—1938

Реконструкция железных дорог стала одной из важнейших задач второй пятилетки. На это неоднократно указывал председатель Госплана СССР В. В. Куйбышев. Так, на XVII партийной конференции в январе 1933 года он говорил: «Проблема электрификации приобретает решающее значение для развития железнодорожного транспорта... Нужны электровозы — на этом нужно сделать особенное ударение...»
Тогда еше широко применялись паровозы серий Л, М, С и Су, испытывалась машина серии ИС. Но инженеры тяги и конструкторы понимали: следует, не теряя времени, создавать опытный образец пассажирского электровоза, более мощного и быстроходного, чем лучшие отечественные паровозы. Тем более что еще в 1930 году были проведены техникоэкономические расчеты основных параметров всех видов локомотивов, необходимых железным дорогам СССР. Так что тип пассажирского электровоза к тому времени уже определился. И вот группа инженеров столичного завода «Динамо», откликнувшись на обращение В. В. Куйбышева, обратилась в Госплан с предложением начать рабочее проектирование и постройку этой машины. Вскоре пришел положительный ответ, и в марте 1933 года конструкторы Центрального локомотивно-проектного бюро (ЦЛПБ) и завода «Динамо» приступили к работе.
Как предполагали, новый локомотив сможет вести поезда весом 680 т со скоростью 75 км/ч на подъеме крутизной до 0,9%, а его конструкционная скорость достигнет 130 км/ч. Для вождения составов такого веса локомотиву требовалось не менее трех движущих колесных пар. Для плавного хода по прямой, лучшего преодоления кривых пути и уменьшения воздействия на рельсы по канонам того времени полагалось установить также две бегунковые двухосные тележки, снабдив их устройством возврата в исходное положение. Именно эти условия определили выбор осевой формулы 2—3—2.
Расчеты показали: на каждую движущую ось следует передавать вращение от тягового электродвигателя мощностью 730 кВт. Таких моторов наша промышленность тогда еще не выпускала. Поэтому по предложению инженера В. В. Коробова решили не разрабатывать новый двигатель, а использовать для привода каждой движущей колесной пары по два мотора от электровоза серии Сс.
Электрическая схема локомотива вобрала в себя лучшие достижения динамовцев. Так, по аналогии с ВЛ19-01 все ее агрегаты разделили на группы, чтобы монтаж каждой йз них вести независимо от других непосредственно в цехе, а затем завершить его на самом электровозе.
На новой машине решили установить две тормозные системы: реостатную и пневматическую. Причем первую сначала опробовали на ВЛ 19-02, так как его постройка закончилась раньше. Реостатная система действовала в широком диапазоне скоростей от 2 до 130 км/ч. При замедлении хода с помощью реостатного торможения автоматически отключалась пневматическая система, ею пользовались по мере необходимости и при экстренной остановке. Запасы воздуха пополняли три компрессора. Один был с электрическим, а два других — с механическим приводом от крайних движущих осей. Помимо торможения, пневматику использовали для управления пантографами и контакторами.
Механическую часть электровоза спроектировали инженеры ЦЛПБ.
Машину собирали всего четыре месяца на Коломенском машиностроительном заводе. К работам над рамами и отдельными сложными деталями привлекались заводы Ижоры, Луганска, Сормова. Электрооборудование изготовили и смонтировали, как уже говорилось, динамовцы. Пассажирский электровоз обозначили ПБ21-01, что означало: имени Политбюро ЦК ВКП(б), нагрузка на движущую ось 21 т, порядковый номер первый.
22 октября 1934 года локомотив начали обкатывать на участке Москва — Загорск, а после тысячекилометрового пробега отправили для испытаний на Закавказскую дорогу. Там на участке Гори — Хашури некоторое время он водил пассажирский поезд весом 713 т и развил скорость 98 км/ч на подъеме крутизной 1%. Паровоз серии СУ на том же участке и с таким же пассажирским составом шел со скоростью только 30 км/ч. После завершения испытаний ПБ21-01 водил поезда весом 600т из классных вагонов на участке Хашури — Тбилиси
В 1940 году электровоз перевели на Северную дорогу и переделали на два напряжения: 1500 В и 3000 В. С февраля 1941 года ПБ21-01 обслуживал пассажирские поезда на участке Москва—Александров. Железнодорожники заказали еще две такие машины, но их изготовлению помешала война. В конце 1941 года машину отправили на Свердловскую железную дорогу, где
ее эксплуатировали еще много лет. Магистральный пассажирский электровоз ПБ21-01 обладал многими первенствами. Именно на нем впервые при создании отечественных локомотивов буксы осей движущих и бегунковых колесных пар снабдили роликовыми подшипниками, а тяговые двигатели расположили на раме. В результате уменьшилось сопротивление движению машины и оказываемое ею воздействие на путь. Все это в сочетании с другими превосходными показателями электровоза позволило установить ему самую высокую для того времени конструкционную
скорость — 140 км/ч. Электровоз ПБ21-01 был самым мощным пассажирским электровозом в Европе среди локомотивов с такой же осевой формулой. Его сохранили и установили на вечную стоянку у депо на станции Пермь-вторая.

ПАССАЖИРСКИЙ ЭЛЕКТРОВОЗ ПБ21-01
Осевая формула: .... 2—3—2
Конструкционный вес, т . . . 131
Сцепной вес, т 67
Нагрузка на движущую ось, т 22,3 Нагрузка на бегунковую ось, т 16
Г а б а р и т ы:
Длина, мм 16 578
Ширина, мм 3106
Высота при опущенных пантографах, мм 4996
Мощность тяговых электродвигателей в часовом режиме, кВт . . 3x2x340
Конструкционная скорость, км/ч 140

Во второй пятилетке широким фронтом шла реконструкция железнодорожного транспорта. В проектных бюро разрабатывались рабочие чертежи, на заводах строились новые машины, которые после испытаний передавались НКПС. Планировалась постепенная замена паровозов тепловозами и электровозами. А это требовало создания локомотивов примерно равной мощности. Для вождения грузовых поездов тогда использовали мощные паровозы серии ФД. На электрифицированных участках им соответствовали машины серий ВЛ19 и Сс, а тепловозов такой мощности еще не было.
Тип рельсового полотна и конструкция винтовой сцепки определяли максимальные значения нагрузки на ось и силы тяги такого локомотива. Они не должны были превышать 20 т. Предполагалось, что новый тепловоз на подъеме поведет состав того же веса, что и паровоз серии ФД. Значит, нужен был дизель мощностью не менее 2000 л. с. Таких двигателей наша промышленность тогда не выпускала. Поэтому конструкторы Центрального локомотивно-проектного бюро (ЦЛПБ) сделали ставку не на одну, а на две одинаковые дизель-генераторные группы, разработанные ранее для локомотивов серии 3м . В них использовался дизель 42БМК-6 — его выпускал серийно Коломенский машиностроительный завод имени В. В. Куйбышева.
Случаи применения на одной машине двух дизель-генераторов в ту пору были хорошо известны. Еще в 1905 году инженер Н. Г.Кузнецов и полковник А. И. Одинцов впервые в мире разработали проект тепловоза на такой основе. Той же конструктивной особенностью отличался и локомотив Ээл8. Это позволяло в широких пределах регулировать скорость его движения и силу тяги, при поломке одного дизеля гарантировало доставку поезда на ближайшую станцию, а тепловоза в депо. Два дизеля Коломенского завода могли расположиться на машине
только друг за другом. Но поскольку тяговые электродвигатели тогда размещали, как правило, на раме тепловоза, то для него понадобилось бы сделать очень длинный кузов, опирающийся на 12—14 колесных пар. Это явно противоречило здравому смыслу. Вот почему конструкторы решили спроектировать двухсекционный локомотив с осевой формулой 2—4о—1+1—4о—2. Управление секциями должно было происходить из одной кабины. Расчеты показали, что для новой машины нужны тяговые электродвигатели мощностью 175 кВт. Таких моторов также еще не выпускал ни один завод в стране. И тут снова помог опыт постройки тепловоза серии Ээл — взяли его колесо-моторную группу.
Две секции соединили' между собой серийной автосцепкой СА-3. Обращенные друг к другу торцевые стенки секций можно было снимать и объединять, ставя их продольно, обе половины тепловоза в одно общее машинное отделение. Конструкторы рассчитывали изменением передаточного отношения редуктора колесо-моторной группы получить сразу пять модификаций
локомотива: две — при одиночной секции с усилением тяги 10 и 16 т — для вождения легких грузовых и пассажирских поездов и еще три — при сдвоенных секциях с усилием тяги 20, 25 и 32 т — для более тяжелых составов. Четыре тяговых электродвигателя каждой секции соединили параллельно, причем они получали питание от своего дизель-генератора. На случай отказа одного из них предусмотрели работу в аварийном режиме, когда обе группы электродвигателей оказывались включенными последовательно и подсоединялись к одному генератору.
В головной части каждой секции располагался пост машиниста, управлять тепловозом можно было с любого поста.
К середине 1933 года все чертежи были готовы. Основную часть деталей и узлов изготовили на Коломенском машиностроительном заводе. Однако свою лепту внесли и другие
предприятия. Картер дизеля сделали на Луганском паровозостроительном, тяговые двигатели и электроаппаратуру — на столичном «Динамо», генераторы и возбудители — на Харьковском электромашиностроительном заводе. Постройка тепловоза продолжалась всего 6 месяцев. 20 января 1934 года он совершил пробную поездку на участке Голутвин — Москва. Локомотиву присвоили серию ВМ20, а секции обозначали соответственно ВМ20-01 и ВМ20-02.
В марте — апреле 1934 года тепловоз совершил пробные рейсы с грузовыми поездами на участках Люблино — Тула и Москва — Ленинград. Эти поездки показали возможность двукратного увеличения провозной способности железных дорог при замене паровозов серии Э новым локомотивом. В сдвоенном состоянии он мог даже на подъемах вести составы, утяжеленные на 30%, со скоростью на 60% большей, чем паровоз. Летом 1934 года ВМ20 испытывали на опытном кольце под Москвой. Обнаружилась неодинаковая нагрузка на каждый из дизелей, причем разница достигала 18%. Регулировкой генераторов и тяговых электродвигателей ее снизили до 2%. Выяснилось также, что на кривых участках путь оказывал локомотиву меньшее удельное сопро-
тивление, чем тепловозу серии Ээл.
По окончании испытаний ВМ20 направили на Среднеазиатскую железную дорогу. Там в двухсекционном варианте он водил грузовые поезда, а по отдельности каждую секцию применяли для пассажирского движения. Экипаж сдвоенного локомотива состоял всего из трех человек. Машинист и его помощник, выполнявший также обязанности электрика, располагались в кабине, а дизелист размещался в машинном отделении.
Тепловоз серии ВМ20 находился в эксплуатации 14 лет. В 1949 году вместе с несколькими машинами серии Ээл его переоборудовали в передвижную электростанцию. К тому времени он убедительно продемонстрировал широкие возможности секционных машин. По такому принципу в послевоенный период проектировались и другие магистральные тепловозы: ТЭ2, ТЭЗ.

Во второй пятилетке планировалось заменить паровозы на электровозы в хозяйствах наиболее крупных металлургических комбинатов — Магнитогорского, Криворожского, Березниковского. На вновь строящихся больших горно-металлургических комбинатах, таких, как Прибалхашский медеплавильный, сразу вводить в обращение промышленные электровозы.
Прибалхашский комбинат строили в казахской Голодной степи на берегу залива Бертыс. Зимой в тех краях бывают морозы до — 40 °С, а летом температура поднимается до +40 °С. Скорость ветра достигает 100 км/ч, что соответствует 12-балльному шторму. Рудник представлял собой круглый котлован диаметром 1 км, куда по спирали спускались три железнодорожные колеи. Порожние гондолы и думпкары (саморазгружающиеся вагоны с пневматическим приводом опрокидывающего механизма) планировали подавать вниз по одной колее с уклоном до 4%. Это спуск, которому соответствует перепад высоты в 40 м на длине пути в 1 км. Составы предполагалось наполнять рудой на забойных или тупиковых участках и поднимать на обогатительную фабрику по двум колеям с крутизной подъема 3%. Кривые пути на участках подъема и спуска получались с радиусом поворота не менее 100 м, а в тупиках, на маневровых станциях и территории обогатительной фабрики — не менее 40 м.
Режим работы, как рассчитали, должен быть очень напряженным. Через каждые полчаса по той и другой восходящим колеям два сцепленных электровоза должны были вывозить из рудника на обогатительную фабрику состав, нагруженный 1500 труды. Мощность энергосети комбината допускала одновременное движение до 16 локомотивов Проектные условия их эксплуатации определили требования к новым машинам: сцепной вес не менее 90 т, электрическое торможение, питание от верхнего и бокового контактного проводов, а в забойных участках — через кабель, высокая надежность, защищенность от пыли, хорошие условия труда.
Создать такой электровоз для промышленного транспорта поручили двум предприятиям, накопившим к тому времени немалый производственный опыт в этом деле: столичному
«Динамо» и Подольскому крекинг-электровозостроительному заводу имени Серго Орджоникидзе. На составление рабочих чертежей локомотива, проектирование электрических, кинематических, пневматических и других схем ушел лишь один квартал 1935 года. Вновь созданному электровозу присвоили серию СО в честь Серго Орджоникидзе.
Так как в рудниках и карьерах часто приходится менять направление движения, конструкторы расположили кабину машиниста в середине локомотива и установили в ней два поста управления. Размещение оборудования в скошенных отсеках кузова позволило обеспечить хороший обзор из кабины. А проход из нее в машинное отделение впервые сделали через двери в смежных стенках, за счет чего профилактику и проверку готовности локомотива к работе можно было проводить, не выходя на железнодорожное полотно.
Раму установили на двух двухосных тележках с помощью шаровых опор, а сами тележки соединили между собой шкворневой сцепкой Эти конструктивные решения сделали устойчивым движение электровоза по неровному рельсовому пути карьера даже на кривых пути радиусом 40 м.
Тяговые электродвигатели расположили на такого же типа подвесках, как и в локомотиве серии ВЛ-19. Поскольку нагрузка на крайние колесные пары оказалась меньше, чем на средние, для ее выравнивания внутри пустотелого буферного бруса разместили балласт — металлические чушки весом до 4 т. В результате локомотив смог развивать силу тяги большую, чем при неравномерной нагрузке.
На пути воздушной струи, гонимой лопастями вентилятора в отсеки кузова, поставили фильтр из пластин, разнесенных на 4—5 мм и обильно покрытых несохнущей смазкой. К ней-то и прилипала рудничная пыль, а очищенный воздух охлаждал реостаты и тяговые электродвигатели. Причем в кузове и кабине машиниста возникало небольшое избыточное давление, что дополнительно улучшало защищенность локомотива от пыли и условия работы на нем.
На маршрутных участках электропитание подводили через верхний токопровод, а при загрузке думпкар экскаватором на забойных ветках — через боковой, отнесенный от пути на 2—3 м. В тупиках, где подвеска контактного провода нерентабельна, использовали кабель длиной до 300 м, намотанный на барабан и размещенный под кабиной машиниста.
Электровоз серии СО имел сразу три системы торможения. Рекуперативная действовала в диапазоне скоростей от 22 до 38 км/ч, а реостатная — от 6 до 43 км/ч. Рекуперация электроэнергии повышала напряжение контактной сети до 1000 В. Если же при этом по соседнему пути составы с рудой не поднимались, то в спускающейся машине торможение автоматически переключалось с рекуперативного на реостатное. Наконец, пневматическую систему, тормозившую локомотив и состав, можно было включать на любой скорости. Кроме того, для экстренных случаев на электровозе предусмотрели отдельный пневмотормоз.
Первый образец построили в начале 1936 года и обозначили СО-01. Кузов и тележки для него изготовили в Подольске, а электрооборудование — на заводе «Динамо». После пробных поездок в августе того же года машину перегнали на Магнитогорский горно-металлургический комбинат, где начались ее ходовые испытания.
Хотя испытательный пробег составил 2000 км, на электровозе ни разу не отказали ни электрооборудование, ни тормоза, ни вентиляция, даже ни разу не перегорели предохранительные плавкие вставки — настолько надежной была электрическая схема локомотива.
По всесоюзной классификации электровоз серии СО обозначался УКП-1, что означало: У — сцепной вес более 80 т, КП — контактный, промышленный, 1 — первое исполнение. До 1939 года динамовцы выпускали эти машины совместно с Подольским крекинг-электровозостроительным заводом, а после их модернизации — совместно с Коломенским машиностроительным заводом имени В. В. Куйбышева. Они были самыми мощными в Европе среди электровозов, предназначенных для работы на промышленных предприятиях и открытых карьерах.

Нередко бывает так: определенный период развития техники завершается появлением конструкции, в которой нет ничего сверхнового и экстравагантного. И тем не менее она становится значительной, этапной, поскольку вбирает в себя все, что скопилось у проектировщиков за годы труда.
Именно такая судьба выпала на долю замечательного советского электровоза, носящего имя В. И. Ленина. Его созданию предшествовал выпуск машин серий ВЛ19 и Сс. Обе они, хотя и обладали одинаковой мощностью тяговых двигателей (2040 кВт), все же предназначались для работы в различных условиях.
ВЛ19 обслуживал в основном такие железные дороги с равнинным профилем, на которых путь допускал нагрузку на рельсы не более 20 т от каждой колесной пары. Поскольку передаточное отношение редуктора колесномоторной группы составляло 1:3,74, то двигатели этой машины использовались довольно интенсивно.
Электровоз серии Сс предназначался в основном для гористых участков и реконструированного пути, рассчитанного на нагрузку от колесной пары до 22 т. Локомотив имел систему рекуперативного торможения, что позволяло экономить электроэнергию. Некоторые его узлы, например, рамы и тележки, были прочнее и долговечнее в эксплуатации, чем у локомотивов серии ВЛ19.
В начале 1936 года динамовцы выпустили машину СК-01, названную так в честь Сергея Кирова. Она имела осевую формулу О—Зо—О+О—3о—О, нагрузку на рельсы 22 т, рекуперативное торможение, тележки от электровоза серии Сс» но с передаточным отношением редуктора 1 : 3,74 — как у ВЛ19. Получился, таким образом, промежуточный тип локомотива. Его направили водить поезда через Сурамский перевал. Три других таких же электровоза, построенные несколько позже, работали на Пермской железной дороге. Но, поскольку тяговые двигатели у этих машин остались прежними, провозная способность электрифицированных участков не увеличилась.
В том же 1936 году на заводе «Динамо» началось проектирование более совершенных электродвигателей. Первые шесть новых моторов (их обозначили ДК-ЗА) изготовили в 1938 году. Мощность каждого была 450 кВт при 650 об/мин. Их установили на электровоз серии СК, получивший обозначение СКУ-05 (СК — усиленный). В часовом режиме этот локомотив развивал усилие тяги 22,5 т при скорости 43,5 км/ч. Он действительно мог повысить провозную способность дорог, но в 1938 году ему не суждено было стать серийной машиной из-за недостаточной механической прочности моторов ДК-ЗА.Пока шла разработка более мощных тяговых электродвигателей, отдел электрификации НКПС решил прекратить выпуск локомотивов се¬рии ВЛ-19 и заменить их другими, более прочными. Взяв за основу машину серии Сс , конструкторы Коломенского машиностроительного завода имени В. В. Куйбышева подготовили чертежи механической части нового электровоза. Впервые в стране применили съемную камеру высоковольтного оборудования.
Первый экземпляр нового локомотива построили в сентябре 1938 года. Ему присвоили серию ВЛ22 и, продолжая нумерацию машин BЛ19, обозначили ВЛ22—146. Несколько слов об особенностях его устройства. В средней части кузова помещалась высоковольтная камера. Ее собрали в цехе, после чего с помощью подъемного крана установили на раму электровоза через проемы в крыше. По краям камеры — два машинных отделения. Оборудование располагалось в них двумя этажами. В первом — моторы-вентиляторы, они гнали воздух в систему принудительного охлаждения тяговых электродвигателей. Засасывание наружного воздуха шло через жалюзи на боковых стенках кузова и частично — из высоковольтной камеры, что способствовало и ее охлаждению. Во втором этаже устанавливались моторы-компрессоры, пополнявшие сжатым воздухом резервуары пневматической системы.
В каждой кабине машиниста сделали по две двери. Одна вела на наружную площадку, другая — в ближайшее машинное отделение. Для улучшения условий труда локомотивной бригады заднюю и боковые стенки, пол и потолок каждой кабины обшили многослойным шумопоглощающим уплотнителем.
Электровозы ВЛ22 выпускали в двух исполнениях, с передаточным отношением редуктора колесно-моторной группы 1 : 3,74 и 1 : 4,45. Все машины снабжали двумя тормозными системами: электрической — рекуперативной и механической с пневматическим приводом.
В 1940 году на заводе «Динамо» под руководством инженера А. В. Иоффе собрали первые шесть улучшенных тяговых двигателей типа ДПЭ-400. Они были на 1,1 т легче моторов ДК-ЗА и развивали мощность 400 кВт при 1550 об/мин. Оснащенная ими опытная машина ВЛ22-178 на 16% превышала по мощности серийные электровозы и развивала в часовом режиме силу тяги 24 т при скорости 36 км/ч. Но освоить серийное производство моторов ДПЭ-400 помешала война. Оно началось лишь в июне 1946 года. Продолжая прежнюю нумерацию, первую послевоенную машину обозначили ВЛ22м-184 (индекс «м» означал «модернизированный»). В дальнейшем и на электровозах довоенной постройки стали устанавливать двигатели ДПЭ-400 взамен устаревших. Буквенные серии переделанных локомотивов также пополнил индекс «м».
В 1947 году серийный выпуск ВЛ22 освоил Новочеркасский электровозостроительный завод имени С. М. Буденного. ВЛ22 — лучший магистральный электровоз довоенной постройки. Выпуск этой машины и ее модернизированного варианта без особых изменений продолжался в течение 20 лет — в истории локомотивостроения случай довольно редкий. Всего было построено 38 машин серии ВЛ22 и многие сотни — серии ВЛ22М .

До 40-х годов магистральный локомотив будущего представлялся инженерам тяги как тепловоз непосредственного действия. По аналогии с паровозом привод движущих колесных пар такой машины хотели осуществить через шатунный механизм. Однако этому простому решению сопутствовал недостаток : дизель начинал работать при частоте вращения коленчатого вала не менее 120 об/мин, а это достигалось лишь при скорости локомотива не менее 10 км/ч.
Большинство разработчиков проекта новой машины склонялось к мысли о разгоне тепловоза вместе с составом. Энергию для приведения состава в движение предполагали заранее аккумулировать или получать с помощью вспомогательного двигателя.
За решение проблемы взялись многие инженеры и конструкторы. Развитие их идей шло по трем основным направлениям. Первые два объединяла мысль о подаче в цилиндры дизеля сжатого воздуха, запасаемого в особом резервуаре или вырабатываемого вспомогательным дизель-компрессором. Предлагали, наконец, применить для разгона состава паровой котел и паровую машину. Представители этого третьего направления считали, что дизель и паровая машина смогут работать как порознь, так и совместно. Именно такой локомотив назвали теплопаровозом. Его опытный образец в 1935 году предложил построить студент Московского электромеханического института инженеров транспорта Л. М. Майзель. Научно-технический совет НКПС одобрил его предложение и поручил НИИ железнодорожного транспорта разработать технический проект.
В 1939 году проектирование грузового теплопаровоза продолжалось на Коломенском машиностроительном заводе имени В. В. Куйбышева. Ведущими конструкторами разработки были инженеры Л. С. Лебедянский, М. Н. Щукин, А. И. Козякин.
Локомотив изготовили всего за 5 месяцев. Его обозначили ТП1-1 (теплопаровоз, первый вариант, № 1). Первую поездку он совершил по маршруту Голутвин — Луховицы, 26 декабря 1939 года. Коломенский теплопаровоз представлял собой уникальную машину, не имевшую аналогов за рубежом. На ней провели экспериментальную проверку многих оригинальных агрегатов и технических решений. С каждой стороны локомотива разместили по два цилиндра, расположенных один над другим. В каждом перемещались во встречных направлениях два поршня, разделяя внутреннее пространство на три рабочие полости. При разгоне все цилиндры работали как паровая машина. Когда скорость теплопаровоза достигала 15— 25 км/ч, подача пара в средние полости прекращалась, а вместо него из газогенераторов начинала поступать смесь воздуха и горючего газа. Газогенераторов было пять, размещались они на тендере, их часовая производительность достигала 4800 м\С помощью паровой турбины мощностью 300 л. с. каждую минуту в них нагнеталось около 200 м3 воздуха. Твердое топливо подавалось из угольных ям винтовыми конвейерами.
Газ сначала использовали для подогрева питавшей паровой котел воды. С этой целью газ пропускали по трубам котлов-утилизаторов, где он охлаждался с 700 до 200°С, а затем, миновав фильтр грубой очистки, поступал в калорифер и фильтр тонкой очистки. В результате газ полностью освобождался от угольной пыли и остывал до 100°С. В таком состоянии он смешивался с наддуваемым в средние полости цилиндров воздухом и после сжатия воспламенялся иск¬рой свечи.
Что касается пара, то, отработав в цилиндрах, он конденсировался в воду, которая снова поступала в паровой котел. Пароконденсаторы также располагались на тендере, в его задней части. Паровой котел с пароперегревателем, дымосос, газовый водоподогреватель, механизированный углеподатчик, пароконденсаторы — все это конструкторы ТП1-1 позаимствовали у лучших паровозов. Газовый двигатель внутреннего сгорания с наддувом и движущимися встречно поршнями, угольный газогенератор были элементами, взятыми от наиболее совершенных тепловозов того времени. Усилие тяги от штоков поршней передавалось двум отбойным валам, а от них дышлами на шатунные механизмы движущих колесных пар.
В июне 1940 года ТП1-1 поступил на испытательное кольцо НИИ железнодорожного транспорта. За четыре месяца машина совершила 78 поездок и прошла около 2000 км. Во время испытаний обнаружилось, что при скорости около 40—45 км/ч горючая смесь дает преждевременные вспышки. Этот недостаток коломенцы вскоре устранили, снизив степень сжатия в средней полости цилиндров.
В 1939—1941 годах созданием опытных локомотивов того же типа занимались также конструкторы Ворошиловградского паровозостроительного завода. В июне 1J39 года ворошиловградцы выдали рабочие чертежи пассажирского теплопаровоза с осевой формулой 1-4-1, равного по мощности паровозу серии ИС. Новую машину изготовили всего за три месяца. Ей присвоили номер 8000. Наладочные поездки провели на путях завода, причем только в декабре 1939 года локомотив пробежал около 2000 км. В конце 1940 года приступили к проектированию грузового теплопаровоза с осевой формулой 1-5-1, равного по мощности паровозу серии ФД. Этот опытный образец изготовили в июне 1941 года и обозначили 8001.
В отличие от ТП1-1 на ворошиловградских локомотивах для двигателей внутреннего сгорания использовали не газ, а дизельное топливо. Оно впрыскивалось в среднюю полость цилиндров и самовозгоралось в сжатом воздухе. Машина № 8000 прошла испытания в НИИ железнодорожного транспорта и находилась в опытной эксплуатации до 1948 года, № 8001 испытывалась только на заводе-изготовителе.
В 30-е годы необходимость постройки теплопаровозов обосновывали достаточно высоким КПД — до 16% по расчетам и 11% в испытательных поездках, тогда как у паровозов он составлял всего 6— 7%. Принимали во внимание и возможность изготовления новых машин на паровозостроительных заводах. Но в послевоенное время отечественная промышленность
освоила серийный выпуск тепловозов с электрической передачей. Их КПД в наивыгоднейших режимах работы достигал 26—27. Построить наряду с ними менее экономичные локомотивы стало делом нерентабельным. Это и решило судьбу теплопаровозов, хотя с технической точки зрения то были оригинальные и интересные конструкции.

Одна из наиболее важных проблем при электрификации железных дорог — выбор системы тока. Поэтому к ней во всех странах относятся с величайшей серьезностью и ответственностью.
Впервые в нашей стране эта проблема обсуждалась на втором электротехническом съезде еще в 1901 году. Позднее, в период разработки плана ГОЭЛРО, над ее решением трудились многие выдающиеся ученые. Они подтвердили целесообразность применения постоянного тока напряжением 3000 В и однофазного переменного тока высокого напряжения (15— 20 кВ). И если первое предложение сразу стало основным на целые десятилетия, то второе требовало теоретического и экспериментального изучения. Надо было решить вопросы о выборе типа преобразователей энергии и тяговых электродвигателей, о стыковке с уже существующими участками, рекуперации энергии и т. д.
Первоначально предполагалось применить переменный ток промышленной частоты напряжением 20 кВ на участке Москва — Савелово протяженностью 129 км и испытать там 6 новых электровозов различных систем. Тщательный анализ показал, что наиболее перспективен такой электровоз переменного тока, в котором использовались бы тяговые электродвигатели постоянного тока в сочетании со статическим выпрямителем. Именно такой локомотив и решили построить в первую очередь.
Казалось вполне логичным применение в нем двигателей от электровозов постоянного тока и ртутных выпрямителей, применяемых на подстанциях городского и пригородного транспорта и выпускавшихся серийно. Это объяснялось стремлением исключить дорогую и длительную разработку принципиально нового оборудования. При таком подходе достаточно было построить лишь одну опытную машину. Для ее испытаний годился электрифицированный участок небольшой протяженности, например, экспериментальное кольцо на станции Щербинка под Москвой. Именно так и развивались дальнейшие события.
В 1934 году НКПС выдал московскому заводу "Динамо" задание на проектирование и постройку опытного электровоза с питанием от сети переменного тока промышленной частоты напряжением 20 кВ. Перед динамовским коллективом стояла далеко не простая задача. Вновь создаваемый локомотив должен был сыграть роль пробного камня. От его испытаний зависело — быть или не быть в дальнейшем на наших дорогах электровозам переменного тока.
В новой машине применили такие же тележки, как и на локомотивах серии СК, а кузов спроектировали заново, причем так, что в нем не было открытых концевых площадок. Понижающий трансформатор располагался в отдельной высоковольтной камере. К его первичной обмотке через пантограф подводилось питающее напряжение в 20 кВ, а пониженное снималось со вторичной обмотки и подавалось в соседнюю камеру. Там оно через контакторы с пневмоэлектрическим управлением поступало на ртутный выпрямитель. Хотя такие агрегаты, как уже говорилось, промышленность выпускала серийно, для опытного электровоза на ленинградском заводе "Электросила" его изготовили специально. Он отличался от серийных лишь подрессоренной опорной площадкой и системой водяного охлаждения. Вода протекала через радиатор, обдуваемый потоком воздуха от одного из вентиляторов.
В новом электровозе предусмотрены были две рабочие скорости. Первой соответствовало напряжение на тяговых электродвигателях 750 В, а второй — 1500 В. При разгоне оно включалось не скачкообразно, как на локомотивах постоянного тока, а плавно увеличивалось за счет регулирования момента зажигания ртутного выпрямителя.
В марте 1937 года чертежи электровоза передали на Коломенский машиностроительный завод имени В. В. Куйбышева, присвоив серию ОР22 (однофазно-ртутный, нагрузка от колесной пары на рельсы 22 т), и обозначили ОР22-01. В октябре 1938 года динамовцы собрали новую машину. В течение года она проходила заводскую проверку и обкатку, а затем ее направили на опытное кольцо НИИ железнодорожного транспорта, где испытаниями руководил инженер В. А. Забродин. Они начались 12 декабря 1939 года и успешно закончились полгода спустя. В опытных поездках электровоз прошел почти 4000 км. Он плавно разгонялся и быстрее, чем локомотив серии ВЛ22, выходил на рабочий режим.
В начале Великой Отечественной войны электровоз разобрали. Тележки передали в депо для подмены на серийных машинах ВЛ22, а преобразовательный агрегат (трансформатор, ртутный выпрямитель и реактор) превратили в передвижную тяговую подстанцию.
Постройка и испытания локомотива ОР22-01 подтвердили перспективность системы переменного тока, широко применяемой сегодня на железнодорожной сети Советского Союза. Проверенные еще в довоенное время конструктивные идеи в дальнейшем легли в основу многих применяемых и поныне электровозов переменного тока.

ЭЛЕКТРОВОЗ 0Р22-01
Осевая формула . .... 0—3о—0+0—3о—0
Конструкционный вес, т ... 132
Нагрузка от колесной пары, т 22
Габариты:
длина, мм 16480
ширина, мм 3100
высота при опущенном пантографе, мм .... 4900
Часовая мощность тяговых электродвигателей, кВ 6X340
Конструкционная скорость, км/ч 85
На схеме цифрами обозначены:
1 — контроллеры, 2 — тяговые электродвигатели, 3 — мотор-вентилятор, 4 — радиатор, 5 — трансформатор, 6 — ртутный выпрямитель.

спасибо