ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ. ЮНЫЙ Моделист-Конструктор

	Лаборатория ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО МОДЕЛИЗМА
Книжная полка

БОГАТЫРИ СТАЛЬНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

Р. ЯРОВ,
инженер

БАМ — ДОРОГА В БУДУЩЕЕ

      «Целина не кончается казахстанскими или алтайскими степями. Целина — это тайга Сибири, тундра Севера, пустыни Средней Азии. Чтобы быть более конкретным, назову лишь один из готовящихся проектов. Это — Байкало-Амурская магистраль, железная дорога, которая пересечет всю Восточную Сибирь и Дальний Восток. Строительство этой железной дороги, которая прорежет сибирский массив с его неисчерпаемыми природными богатствами, открывает путь к созданию нового крупного промышленного района: вдоль нее вырастут поселки и города, промышленные предприятия и рудники, разумеется, будут вспаханы и пущены в сельскохозяйственный оборот новые земли».
      Так сказал Леонид Ильич Брежнев, выступая на торжественном заседании в Алма-Ате, посвященном двадцатилетию освоения целины. Призыв партии встретил немедленный отклик у молодежи. В письме XVII съезда ВЛКСМ Центральному Комитету КПСС говорилось: «Эстафета ударничества, стартовавшая на первых коммунистических субботниках, была перенесена через Магнитку и Турксиб, подхвачена первопроходцами целины, покорителями Ангары, нефтяниками Тюмени, строителями КамАЗа — на всех ударных комсомольских стройках. Эту эстафету сегодня принимают новые тысячи комсомольцев-добровольцев на трассе Байкало-Амурской магистрали...»
      На этом же съезде БАМ была объявлена Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. Прямо из Москвы первый всесоюзный ударный комсомольский строительный отряд отправился на трассу. Он обосновался в палаточном городке Звездном у слияния рек Таюры и Нии. Под руководством Героя Социалистического Труда делегата съезда Виктора Лакомова отряд прокладывает просеку в густой тайге. И в других местах будущей трассы — Шимановске, Тынде, Усть-Куте — работают посланцы комсомола Москвы, Ленинграда, многих городов страны.
      Масштабы предстоящих дел огромны. Нужно будет проложить от Усть-Кута до Комсомольска-на-Амуре 3145 км рельсового пути, построить 3200 дорожных сооружений, в том числе 142 больших моста над Леной, Верхней Ангарой, Витимом, Олекмой и прочими крупными реками. Рельеф местности, где пройдет БАМ, исключительно сложен. Долины, перевалы, горные хребты, крутые подъемы и спуски. Недаром еще в конце прошлого века инженеры, проектируя Транссибирскую магистраль, остановились на ныне действующем варианте, хотя разбирался и проект постройки дороги в более северных районах, примерно совпадающих с трассой БАМ. В те времена не было возможности преодолеть все природные трудности на этом пути. Ныне настало время извлечь из недр земли богатства Восточной Сибири — медь, железо, уголь и множество других полезных ископаемых.
      БАМ будет тем стволом, от которого вырастут позднее ветви — железные дороги в Якутию, Магаданскую область, на Камчатку. И тогда начнется подлинный расцвет всех этих огромных районов. Потому что только хорошо развитый транспорт может объединить различные отрасли промышленности и сельского хозяйства в единый экономический организм, связать природные богатства Западной и Восточной Сибири, Крайнего Севера, Дальнего Востока с развитой промышленностью европейской территории страны. А транспорт — это прежде всего железные дороги. Как бы ни возрастала роль авиации, автомобилей, речных и морских судов, все же 80% грузооборота внутри страны ложится на плечи железнодорожного транспорта.

ТЯГА, СОЗВУЧНАЯ ВЕКУ

      БАМ будет магистралью 1-й категории, с высоким уровнем автоматизации. Мощные тепловозы поведут по ней большегрузные составы. А по другим, уже действующим магистралям составы ведут огромные электровозы. Курс на развитие прогрессивных видов тяги, замену паровозов электро- и тепловозами широко показан в экспозиции павильона «Транспорт» ВДНХ СССР. Протяженность линий, эксплуатирующихся на электрическом токе, стала особенно резко возрастать после того, как в 1956 году Центральный Комитет партии и Совет Министров СССР приняли Генеральный план электрификации железных дорог. Теперь их протяженность составляет более 36 тыс. км. У нас есть сплошные электрифицированные линии, соединяющие центр страны с Уралом, Сибирью, Донбассом, Закарпатьем. Так, к крупнейшим в мире относятся электрифицированные магистрали Москва — Челябинск — Иркутск; Москва — Киров — Свердловск; Москва — Харьков — Ростов — Тбилиси — Ленинакан.
      Параллельно развивалось в нашей стране и тепловозостроение. Уже первые результаты эксплуатации этих машин показали их экономичность, надежность, способность работать в безводных районах. Первый опыт эксплуатации тепловозов был у нас осуществлен на Среднеазиатской железной дороге в 1931 году. Еще до войны был организован выпуск тепловозов на коломенском заводе; затем на харьковском транспортного машиностроения. А с прекращением в 1956 году выпуска паровозов тепловозы начали строить, помимо Харькова, на заводах Ворошиловграда, Коломны, Брянска, Людинова.
      В 1972 году на долю электрической и тепловозной тяги пришлось 98,5 % всего грузооборота железных дорог. Из них электрической тягой выполнено 50,8% всего грузооборота, а тепловозной — 47,7%. То есть приблизительно поровну. Замена паровой прогрессивными видами тяги дала огромный экономический эффект. В результате ее за последние 17 лет сэкономлено свыше 1,5 млрд. т каменного угля. К концу нынешней пятилетки 54% всех грузовых перевозок совершат электровозы; 45% — тепловозы; менее 1% — паровозы. Электрическая тяга будет постепенно вытеснять уже и тепловозную, хотя бы потому, что расход топлива уменьшается, производительность труда станет выше, а стоимость ремонта — меньше. Кроме того, поскольку тепловоз обладает автономной энергетической установкой, на нем сложнее применять самое современное оборудование для наиболее полного использования тепла. Тут вступают в действие соображения веса, габаритов и т. д. Ясно, что для стационарной электростанции эти соображения играют меньшую роль.
      И наконец, следует сказать, что из всех видов транспорта — авиационного, водного, автомобильного, железнодорожного — последний наиболее приспособлен для использования электрической тяги. Мало того, что рельсы строго фиксируют направление движения — а это само по себе облегчает решение задачи, — но они к тому же служат одним из проводников для подвода электроэнергии. Поэтому на железных дорогах достаточно одного проводника — контактная сеть однополюсная. Сравните с электрическим безрельсовым транспортом — хотя бы с троллейбусом. Двухпроводниковая сеть и дороже, и не столь надежна в эксплуатации. Таким образом, электрическая тяга на железнодорожном транспорте будет все время развиваться.

ЛОКОМОТИВЫ НАШИХ ДНЕЙ

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 годы предусмотрено электрифицировать 6—7 тыс. км. К концу пятилетки общая протяженность электрифицированных линий достигнет 40 тыс. км (28,5% общей длины железных дорог). Все это, разумеется, потребует самых современных, высокопроизводительных и мощных локомотивов, многие из которых представлены в павильоне «Транспорт».
Среди показанных здесь экспонатов — модель грузового восьмиосного электровоза переменного тока ВЛ80. (Расшифровка ВЛ — Владимир Ленин.) У ВЛ80 есть конструктивные варианты. Один из них имеет кремниевую выпрямительную установку; другой оборудован системой реостатного торможения; третий — рекуперативного. Это значит, тяговые электродвигатели превращаются при торможении в генераторы постоянного тока, и вырабатываемая электроэнергия уходит в контактную сеть. (Таким способом удается вернуть до 20% энергии, потребляемой электровозом.)

      Рассмотрим BЛ80K (рис. 1) — самый мощный грузовой локомотив, эксплуатирующийся на железных дорогах нашей страны. Наверное, небезынтересно будет узнать, что для выполнения той работы, которая под силу одному ВЛ80к, потребовалось бы 22—24 паровоза 0в, самых распространенных до революции. И длина их вместе с тендерами составила бы 370 м вместо 32,8 м у ВЛ80к.
      Около двух третей электрифицированных железных дорог в Советском Союзе работает на постоянном токе напряжением 3 тыс. В. Моторы переменного тока сильней нагреваются; из-за самоиндукции возникают вредные токи. Но и постоянный ток имеет недостатки: нужно сооружать дополнительные промежуточные тяговые подстанции на многих грузонапряженных участках. Тяговые электродвигатели ВЛ80к постоянного тока. Переменный ток сети напряжением 25 кВ преобразует в постоянный кремниевая выпрямительная установка.
      Электровоз состоит из двух секций, четырехосных, с двумя тележками. Кузова — сварные. Электродвигатели, установленные на тележках, передают крутящий момент с помощью косоэубых шестерен. Для преобразования переменного тока напряжением 25 кВ в постоянный более низкого напряжения служат трансформаторы и кремниевые выпрямительные установки.
      Конструктивная скорость электровоза — 110 км/ч. Мощность на валах тяговых электродвигателей в длительном режиме — 6520 кВт.

      Как быть, когда электровоз переходит с участка, питаемого постоянным током, на участок, питаемый переменным, или наоборот? Существуют пуниты стыкования, оборудованные переключателями. С их помощью можно не отдельные секции контактной сети подавать ток то одного, то другого вида. Допустим, приходит поезд с электровозом переменного тока. Тогда на путь приемки подается переменный ток. Электровоз привел состав, отцепился и ушел. Тогда уже подается постоянный ток, и приходит соответствующий локомотив.
      Надо сказать, что это не слишком удобный способ. И чтобы избежать его, применяют электровозы двойного питания. Они могут работать и на участках переменного тока напряжением 25 кВ, и на участках постоянного напряжением 3 кВ. Участки перемены питания они проходят без остановки. К таким машинам относится ВЛ82. Эта машина создана на основе BЛ80K.
      Для работы на постоянном токе Тбилисский электровозостроительный завод построил первый а мире электровоз постоянного тока, работающий на напряжении 6 кВ. Результаты испытаний оказались вполне благоприятными. Теперь Министерство путей сообщения совместно с Министерством электротехнической промышленности приняли решение продолжить этот опыт в других климатических условиях и изготовить для этой цели партии локомотивов, рассчитанных на напряжение 6 кВ.
      А к мощным электровозам постоянного тока, выпускаемым серийно, относится ВЛ10. Внешне он похож на ВЛ80к кузова и тележки обеих машин унифицированы. На ВЛ10 установлено 8 тяговых двигателей общей мощностью 5500 кВт. Конструктивная скорость машины — 100 км/ч. Ученые и инженеры работают сейчас над повышением надежности и долговечности этой машины. И параллельно с улучшением ее начаты проектно-конструкторские работы по созданию мощных восьми- и двенадцатиосных электровозов постоянного тока.
      Как известно, в борьбу за скорость вовлечены сейчас все виды транспорта. Поезда, несущиеся со скоростью 200 и более километров в час, не новинка. Есть разные варианты конструкции таких поездов. По одному они приводятся в движение двухсекционными электровозами с конструктивной скоростью 220 км/ч. Но локомотивы, требующиеся скоростному движению, должны быть мощными и тяжелыми. А это приведет к чрезмерно большой осевой нагрузке. Но если снабдить поезд большим количеством двигателей, сделав их легче, то осевой перегрузки можно избежать. Такой поезд и

создают на Рижском вагоностроительном заводе. Из его 14 вагонов 12 будут моторными. Называется поезд ЭР200 (рис. 3). Расшифровка означает: электропоезд рижский, рассчитанный на 200 км/ч. Поскольку у него будет много двигателей, он сможет набирать высокие скорости быстрей электровоза. Поезд работает от сети постоянного тока напряжением 3 кВ. Два его головных вагона — немоторные; 12 промежуточных — моторные. Он изготовлен из алюминиевых сплавов. Вагоны имеют повышенную плавность хода, улучшенную герметизацию и хорошую звукоизоляцию. Установки кондиционирования воздуха поддерживают в каждом вагоне температуру 22—24°.
При всех достоинствах электровозов за тепловозами сохраняется одно, неоспоримое: они не нуждаются в контактной сети; поэтому разница между ними как между автобусом и троллейбусом.
На ВДНХ СССР демонстрируются модели новых тепловозов.

Ворошиловградский завод выпускает магистральный грузовой тепловоз 2ТЭ10Л (рис. 4). Он состоит из двух секций, каждая из которых оборудована двухтактным десятицилиндровым дизельным двигателем мощностью 3 тыс. л. с. Значит, общая мощность машины — 2 х 3000 л. с. Но двухтактный двигатель плохо приспосабливается к переменным режимам движения. А стабильным этот режим быть не может: идеально ровных дорог нет. Что-бы скорость все время была постоянной, нужна машина, оборудованная четырехтактным дизелем. Этот двигатель лучше приспосабливается к переменным режимам, да и экономичность его выше.

На смену 2ТЭ10Л пришли тепловозы 2ТЭ116 (рис. 5). Это машины, оборудованные V-образным четырехтактным дизелем с турбонаддувом мощностью 3000 л. с. Следовательно, мощность двухсекционного тепловоза — 2 х 3000 л. с. Его конструкционная скорость — 100 км/ч. Напомню схему действия машины: дизель приводит в действие генератор, тот вырабатывает электрический ток, который поступает к электромоторам, а моторы уже приводят в действие колеса. Так вот, генератор постоянного тока в тех габаритах, которые позволены условиями железнодорожного транспорта, был на пределе технических возможностей. Тут гораздо лучше работает генератор переменного тока. Именно такой агрегат и поставлен на 2ТЭ116.

К пассажирским тепловозам относится ТЭП60 (рис. 6) — односекционная машина с двухтактным шестнадцатицилиндровым дизелем мощностью 3000 л. с. А для пассажирских линий со скоросью 180 км/ч и выше нужен тепловоз, оснащенный дизелем, развивающим мощность в одной секции, равную 6000 л. с. Дизель такой мощности для тепловозов не создан еще нигде. Эту работу завершает в нашей стране Коломенский тепловозостроительный завод.
Большие работы предстоят в области проектирования и постройки локомотивов, оборудованных газовыми турбинами, — газотурбовозов. Несколько опытных экземпляров таких машин (рис. 7) уже создано, и они эксплуатировались.

Опыт этот показал их преимущества перед тепловозами. Вес ниже в два раза, число деталей и трудоемкость их изготовления, объем ремонтных работ тоже меньше приблизительно в два раза, а надежность выше. Газотурбовоз почти не расходует масел, а топливо, которое он потребляет, низкого качества. Стоимость его составляет всего 35% стоимости дизельного топлива.
Причина, по которой газотурбовозы не удается широко внедрить на железнодорожном транспорте, заключается в низком к.п.д. этой машины и повышенном расходе топлива. Над избавлением газотурбовоза от этих дефектов ведется усиленная работа.
Железнодорожный транспорт нашей страны находится на крутом подъеме. За годы пятилетки на рельсы выйдет несколько тысяч новых тепловозов и электровозов. Будет построено 5—6 тысяч километров новых железнодорожных линий. Началось строительство Байкало-Амурской магистрали — линии, которая оживит огромный край, край несметных богатств.

Источники: Р. Яров. Богатыри стальных магистралей. / ж. "Моделист-конструктор" №11, 1974. -2-4 с.
Scan, Edit & OCR: MasterRU