Локомотивы ГП1 и ТГП50 Коломенского завода
Всем известный знаменитый пассажирский тепловоз ТЭП60 имеет двух очень необычных родственников с газотурбинной установкой и гидравлической передачей.
Тепловоз ТГП50 - опытный пассажирский тепловоз с гидропередачей, производившийся в СССР на Коломенском тепловозостроительном заводе в 1962 и 1963 годах. Всего было построено 2 тепловоза этой модели.
В 1961 году Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева спроектировал шестиосный пассажирский тепловоз с гидравлической передачей, а в конце 1962 г. построил опытный образец этого локомотива, получившего обозначение ТГП50. В период январь - март 1963 г. тепловоз проходил заводские наладочные испытания, затем совершал поездки с составами весом 1500 и 3000 т на участке Ряжск - Рыбное Московской дороги. В 1963 году Коломенский тепловозостроительный завод выпустил второй тепловоз ТГП50-0002.
Оба тепловоза ТГП50 в 1964-1965 гг. для накопления эксплуатационного опыта работали с пассажирскими поездами на участке Волховстрой - Чудово Октябрьской дороги.
Тепловозы работали в депо Волховстрой до начала 70-х годов, после чего были списаны. Тепловозы продолжали стоять в депо достаточно продолжительное время. На данный момент их судьба неизвестна. Судя по всему, они были разрезаны и сданы на металлолом.
Тепловоз имеет несущий кузов, спроектированный на базе тепловоза ТЭП60, однако имеет некоторые отличия - в частности, кузов ТГП50 на 2 метра длиннее кузова ТЭП60. Кузов опирается на две трёхосные тележки через боковые опоры и листовые рессоры. Концы этих рессор подвешены к раме тележки. Последняя через систему цилиндрических пружин, продольных балансиров и подбуксовых балансиров подвешена к буксам. Часть веса кузова на рамы тележек передается через цилиндрические боковые пружины, создающие силы трения при перемещении тележки относительно кузова. Горизонтальные усилия от кузова к тележкам передаются через тяги, шарнирно соединенные с рамами кузова и тележки. Колёсные пары тепловоза имеют диаметр 1050 мм. Буксы с цилиндрическими роликовыми подшипниками.
На тепловозе установлены два дизеля типа 1Д40 мощностью по 2000 л. с., то есть такие же, как на тепловозах ТГ106. Запуск дизелей осуществляется сжатым воздухом.
Вал каждого дизеля через муфту и повышающий редуктор с передаточным числом 90:30=3 соединен с гидропередачей типа К32Р. Эта передача состоит из трех гидротрансформаторов (двух ГП1 и одного ГП3) с двумя редукторами (на 1-й скорости передаточное отношение равно 46:68=1:1,48; на 2-й скорости - 63:52=1,211) и реверсивного устройства. От гидропередачи через карданный вал вращающий момент передается на раздаточные редукторы, установленные на раме тележки, а от них короткими карданными валами к осевым редукторам с коническими шестернями, имеющими передаточное отношение 1:2,61. Зубчатые цилиндрические колеса повышающего редуктора и гидропередачи выполнены шевровыми.
На тепловозе установлен генератор постоянного тока для собственных нужд ВГТ-275/120А мощностью 12 кВт, напряжением 110 в и кислотная аккумуляторная батарея 3СТ-135 с 48-ю элементами напряжением 96 В. Для получения сжатого воздуха давлением 9 кГ/см2 применен дизель-компрессор ДУ-3/9; кроме того, имеется компрессор высокого давления (60 кГ/см2), приводимый электродвигателем.
Тепловоз имеет запас топлива 7100 л, масла для дизелей 2х550 л, масла для гидропередачи 2х440 л, воды для охлаждения дизелей 2х1100 л и песка 800 кг. Служебный вес тепловоза 129,5 т, а по проекту должен быть 126 ±3 %.
Конструктивная скорость тепловоза - 140 км/ч. При длительном режиме тепловоз может развить силу тяги 30000 кГ и скорость 21,5 км/ч. Расчетный коэффициент полезного действия тепловоза достигает значений 24-25 %.
ГП1 (Газотурбовоз Пассажирский, 1 тип) - серия опытных советских газотурбинных тепловозов с электрической передачей, выпущенных в 1964 году Коломенским тепловозостроительным заводом в количестве 2 единиц. Газотурбовоз был спроектирован на основе пассажирского тепловоза ТЭП60.
В 1959 г. на Коломенском тепловозостроительном заводе им. В. В. Куйбышева была построена опытная секция грузового газотурбовоза Г1, и вскоре на заседании Комитета Научно-технического совета МПС было решено построить ещё два пассажирских газотурбовоза для более быстрого накопления опыта эксплуатации таких локомотивов.
При создании новых локомотивов за основу было решено использовать кузов и электрооборудование тепловоза ТЭП60, а вместо дизеля установить газотурбинную силовую установку, аналогичную установке газотурбовоза Г1. В конце 1964 г. завод закончил изготовление двух пассажирских газотурбовозов, получивших обозначения ГП1-0001 и ГП1-0002.
В начале 1965 г. газотурбовоз ГП1-0002 поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа. В конце 1965 года оба локомотива были переданы для опытной эксплуатации в депо Льгов вместе с газотурбовозом Г1-01. Также для сравнения показателей трех опытных газотурбовозов с показателями дизельных локомотивов при работе в одинаковых условиях в депо Льгов были направлены тепловозы серии ТЭП60.
Газотурбовозы ГП1 первоначально водили пассажирские поезда на участке Льгов - Киев (395 км), но после завершения электрификации в 1967 г. участка Киев - Конотоп - Хутор Михайловский они стали ходить с поездами только до Конотопа (174 км). Также пассажирские газотурбовозы обслуживали участки Льгов - Брянск (208 км), Льгов - Готня (122 км), Льгов - Курск (78 км), а также водили пригородные поезда, в частности, на участке Льгов - Рыльск (64 км). Одновременно газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами в основном на участке Льгов - Брянск, а также Льгов - Готня, Льгов - Курск и Льгов - Ворожба (99 км). Однако, в то время как грузовой газотурбовоз водил поезда достаточно редко (3-4 поездки в месяц), пассажирские эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами серии ТЭП60. В результате пробег у газотурбовозов ГП1 оказался в 3-4 раза выше, чем у Г1-01.
К недостаткам газотурбовозов по сравнению с тепловозами относились, прежде всего, больший расход топлива и высокий уровень внешнего шума (в кабинах машиниста шум был в пределах нормы благодаря наличию звукоизоляции). К тому же мощность газотурбовозов в процессе эксплуатации использовалась не полностью, особенно при работе с пригородными поездами. Указанные недостатки, а также утрата у завода-изготовителя интереса к газотурбовозам и, как следствие, ухудшение снабжения депо запасными частями привели к тому, что опытные локомотивы в начале 70-х годов были отстранены от поездной работы, а через несколько лет исключены из инвентаря.
Одновременно с прекращением эксплуатации опытных газотурбовозов, приписанных к депо Льгов, МПС, выполняя поручение Совета Министров, рассмотрело вопросы, связанные с применением газотурбинных двигателей для тяги поездов. В докладе Совету Министров от 22 апреля 1971 г. за подписью министра путей сообщения Б.П.Бещева было сказано, что использование газовой турбины в качестве первичного двигателя на автономном локомотиве целесообразно при условии, если газотурбинная установка будет иметь коэффициент полезного действия на номинальном режиме около 32 % и приемлемый расход топлива на холостом ходу или частичных нагрузках. Выпускавшиеся в то время газотурбинные двигатели этим требованиям не удовлетворяли, поэтому решение проблемы зависело от создания транспортной газотурбинной установки. Так как пути создания газотурбинной установки с необходимыми для газотурбовозов параметрами найти не удалось, то дальнейшие работы по этому виду локомотивов были прекращены.
После списания газотурбовозы были разукомплектованы и длительное время находились в депо Льгов, и к началу 90-х годов они находились в достаточно плачевном состоянии. Вскоре они были разрезаны на металлолом и в настоящее время не сохранились.
Газотурбовозы ГП1 имели кузова (с незначительными конструктивными изменениями), тележки, тяговые электродвигатели ЭД-105А и редукторы пассажирских тепловозов серии ТЭП60. В результате около 43 % деталей этих локомотивов оказались одинаковыми с деталями ТЭП60.
В качестве первичного двигателя на локомотивах были установлены одновальные газотурбинные установки ГП-3,5 открытого цикла без регенерации номинальной мощностью 3500 л.с., такие же, как последние установки газотурбовоза Г1-01. Передача энергии от газотурбинного двигателя к колесным парам была выполнена электрической, для чего на каждом газотурбовозе были установлены три тяговых генератора постоянного тока МПТ-74/23Б с независимым возбуждением и самовентиляцией номинальной мощностью 667 кВт (частота вращения якоря 1800 об/мин, напряжение при длительном режиме 470 В, максимальное 700 В, ток 1420 А). Генераторы соединялись с валом газотурбинного двигателя через редукторы с передаточным числом 185:39 = 4,74. Два генератора с общим валом составляли двухмашинный агрегат, третий генератор представлял собой отдельную электрическую машину. От его вала приводился возбудитель ВТ127/120А, отличавшийся по конструкции от возбудителя ВТ275/120А газотурбовоза Г1-01, но имевший с ним одинаковые электрические параметры. К каждому тяговому генератору присоединялись два тяговых электродвигателя, включенных параллельно. Кроме полного возбуждения, можно было получить две ступени ослабленного - 45-48 % и 67-71 %.
Для маневров без пуска газотурбинной установки на локомотивах имелся четырехтактный V-образный 12-цилиндровый дизель 1Д12 Барнаульского завода. Диаметр цилиндров дизеля равнялся 150 мм, ход поршней - 180 и 186,7 мм. При частоте вращения вала 1500 об/мин дизель развивал мощность 300 л. с. Он приводил во вращение якорь маневрового генератора МПТ-49/25-ЗК мощностью 195 кВт (450 В, 434 А) и вспомогательный генератор П-82 мощностью 24,5 кВт (110 В, 222 А). Все электрические машины были изготовлены харьковским заводом "Электротяжмаш".
На газотурбовозах были установлены кислотная аккумуляторная батарея ЗСТ-135 емкостью 270 А.ч и напряжением 96 В, холодильник для охлаждения масла газотурбинного двигателя, воды и масла дизеля, а также масла вспомогательного редуктора. Холодильник обдувался воздухом, прогонявшимся двумя вентиляторами с механическим приводом. Вентиляторы для охлаждения тяговых электродвигателей также имели механический привод. На газотурбовозах был установлен компрессор ПК-35 Первомайского тормозного завода, приводившийся от дизеля. При работе газотурбинной установки частота вращения валов дизеля и компрессора составляла 1100 об/мин.
Локомотивы были оборудованы электропневматическим и пневматическим тормозами с двусторонним нажатием тормозных колодок.
При длительном режиме газотурбовозы развивали силу тяги 12500 кгс и скорость 50 км/ч. Конструкционная скорость газотурбовозов равнялась 160 км/ч, сила тяги при этой скорости - 4000 кгс. Запас тяжелого топлива на локомотивах равнялся 8500 кг, дизельного топлива - 850 кг, масла - 700 кг, воды - 170 кг и песка - 600 кг. Рабочая масса газотурбовозов составляла 129 т
Расположение оборудования на газотурбовозе серии ГП1:
1 - пульт управления;
2 - вентилятор холодильника;
3 - компрессор;
4 - газотурбинный двигатель;
5 - рама турбогенераторной установки;
6 - редуктор;
7 - тяговый генератор; 8 - высоковольтная камера
Тепловоз ТГП50 - опытный пассажирский тепловоз с гидропередачей, производившийся в СССР на Коломенском тепловозостроительном заводе в 1962 и 1963 годах. Всего было построено 2 тепловоза этой модели.
В 1961 году Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева спроектировал шестиосный пассажирский тепловоз с гидравлической передачей, а в конце 1962 г. построил опытный образец этого локомотива, получившего обозначение ТГП50. В период январь - март 1963 г. тепловоз проходил заводские наладочные испытания, затем совершал поездки с составами весом 1500 и 3000 т на участке Ряжск - Рыбное Московской дороги. В 1963 году Коломенский тепловозостроительный завод выпустил второй тепловоз ТГП50-0002.
Оба тепловоза ТГП50 в 1964-1965 гг. для накопления эксплуатационного опыта работали с пассажирскими поездами на участке Волховстрой - Чудово Октябрьской дороги.
Тепловозы работали в депо Волховстрой до начала 70-х годов, после чего были списаны. Тепловозы продолжали стоять в депо достаточно продолжительное время. На данный момент их судьба неизвестна. Судя по всему, они были разрезаны и сданы на металлолом.
Тепловоз имеет несущий кузов, спроектированный на базе тепловоза ТЭП60, однако имеет некоторые отличия - в частности, кузов ТГП50 на 2 метра длиннее кузова ТЭП60. Кузов опирается на две трёхосные тележки через боковые опоры и листовые рессоры. Концы этих рессор подвешены к раме тележки. Последняя через систему цилиндрических пружин, продольных балансиров и подбуксовых балансиров подвешена к буксам. Часть веса кузова на рамы тележек передается через цилиндрические боковые пружины, создающие силы трения при перемещении тележки относительно кузова. Горизонтальные усилия от кузова к тележкам передаются через тяги, шарнирно соединенные с рамами кузова и тележки. Колёсные пары тепловоза имеют диаметр 1050 мм. Буксы с цилиндрическими роликовыми подшипниками.
На тепловозе установлены два дизеля типа 1Д40 мощностью по 2000 л. с., то есть такие же, как на тепловозах ТГ106. Запуск дизелей осуществляется сжатым воздухом.
Вал каждого дизеля через муфту и повышающий редуктор с передаточным числом 90:30=3 соединен с гидропередачей типа К32Р. Эта передача состоит из трех гидротрансформаторов (двух ГП1 и одного ГП3) с двумя редукторами (на 1-й скорости передаточное отношение равно 46:68=1:1,48; на 2-й скорости - 63:52=1,211) и реверсивного устройства. От гидропередачи через карданный вал вращающий момент передается на раздаточные редукторы, установленные на раме тележки, а от них короткими карданными валами к осевым редукторам с коническими шестернями, имеющими передаточное отношение 1:2,61. Зубчатые цилиндрические колеса повышающего редуктора и гидропередачи выполнены шевровыми.
На тепловозе установлен генератор постоянного тока для собственных нужд ВГТ-275/120А мощностью 12 кВт, напряжением 110 в и кислотная аккумуляторная батарея 3СТ-135 с 48-ю элементами напряжением 96 В. Для получения сжатого воздуха давлением 9 кГ/см2 применен дизель-компрессор ДУ-3/9; кроме того, имеется компрессор высокого давления (60 кГ/см2), приводимый электродвигателем.
Тепловоз имеет запас топлива 7100 л, масла для дизелей 2х550 л, масла для гидропередачи 2х440 л, воды для охлаждения дизелей 2х1100 л и песка 800 кг. Служебный вес тепловоза 129,5 т, а по проекту должен быть 126 ±3 %.
Конструктивная скорость тепловоза - 140 км/ч. При длительном режиме тепловоз может развить силу тяги 30000 кГ и скорость 21,5 км/ч. Расчетный коэффициент полезного действия тепловоза достигает значений 24-25 %.
ГП1 (Газотурбовоз Пассажирский, 1 тип) - серия опытных советских газотурбинных тепловозов с электрической передачей, выпущенных в 1964 году Коломенским тепловозостроительным заводом в количестве 2 единиц. Газотурбовоз был спроектирован на основе пассажирского тепловоза ТЭП60.
В 1959 г. на Коломенском тепловозостроительном заводе им. В. В. Куйбышева была построена опытная секция грузового газотурбовоза Г1, и вскоре на заседании Комитета Научно-технического совета МПС было решено построить ещё два пассажирских газотурбовоза для более быстрого накопления опыта эксплуатации таких локомотивов.
При создании новых локомотивов за основу было решено использовать кузов и электрооборудование тепловоза ТЭП60, а вместо дизеля установить газотурбинную силовую установку, аналогичную установке газотурбовоза Г1. В конце 1964 г. завод закончил изготовление двух пассажирских газотурбовозов, получивших обозначения ГП1-0001 и ГП1-0002.
В начале 1965 г. газотурбовоз ГП1-0002 поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа. В конце 1965 года оба локомотива были переданы для опытной эксплуатации в депо Льгов вместе с газотурбовозом Г1-01. Также для сравнения показателей трех опытных газотурбовозов с показателями дизельных локомотивов при работе в одинаковых условиях в депо Льгов были направлены тепловозы серии ТЭП60.
Газотурбовозы ГП1 первоначально водили пассажирские поезда на участке Льгов - Киев (395 км), но после завершения электрификации в 1967 г. участка Киев - Конотоп - Хутор Михайловский они стали ходить с поездами только до Конотопа (174 км). Также пассажирские газотурбовозы обслуживали участки Льгов - Брянск (208 км), Льгов - Готня (122 км), Льгов - Курск (78 км), а также водили пригородные поезда, в частности, на участке Льгов - Рыльск (64 км). Одновременно газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами в основном на участке Льгов - Брянск, а также Льгов - Готня, Льгов - Курск и Льгов - Ворожба (99 км). Однако, в то время как грузовой газотурбовоз водил поезда достаточно редко (3-4 поездки в месяц), пассажирские эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами серии ТЭП60. В результате пробег у газотурбовозов ГП1 оказался в 3-4 раза выше, чем у Г1-01.
К недостаткам газотурбовозов по сравнению с тепловозами относились, прежде всего, больший расход топлива и высокий уровень внешнего шума (в кабинах машиниста шум был в пределах нормы благодаря наличию звукоизоляции). К тому же мощность газотурбовозов в процессе эксплуатации использовалась не полностью, особенно при работе с пригородными поездами. Указанные недостатки, а также утрата у завода-изготовителя интереса к газотурбовозам и, как следствие, ухудшение снабжения депо запасными частями привели к тому, что опытные локомотивы в начале 70-х годов были отстранены от поездной работы, а через несколько лет исключены из инвентаря.
Одновременно с прекращением эксплуатации опытных газотурбовозов, приписанных к депо Льгов, МПС, выполняя поручение Совета Министров, рассмотрело вопросы, связанные с применением газотурбинных двигателей для тяги поездов. В докладе Совету Министров от 22 апреля 1971 г. за подписью министра путей сообщения Б.П.Бещева было сказано, что использование газовой турбины в качестве первичного двигателя на автономном локомотиве целесообразно при условии, если газотурбинная установка будет иметь коэффициент полезного действия на номинальном режиме около 32 % и приемлемый расход топлива на холостом ходу или частичных нагрузках. Выпускавшиеся в то время газотурбинные двигатели этим требованиям не удовлетворяли, поэтому решение проблемы зависело от создания транспортной газотурбинной установки. Так как пути создания газотурбинной установки с необходимыми для газотурбовозов параметрами найти не удалось, то дальнейшие работы по этому виду локомотивов были прекращены.
После списания газотурбовозы были разукомплектованы и длительное время находились в депо Льгов, и к началу 90-х годов они находились в достаточно плачевном состоянии. Вскоре они были разрезаны на металлолом и в настоящее время не сохранились.
Газотурбовозы ГП1 имели кузова (с незначительными конструктивными изменениями), тележки, тяговые электродвигатели ЭД-105А и редукторы пассажирских тепловозов серии ТЭП60. В результате около 43 % деталей этих локомотивов оказались одинаковыми с деталями ТЭП60.
В качестве первичного двигателя на локомотивах были установлены одновальные газотурбинные установки ГП-3,5 открытого цикла без регенерации номинальной мощностью 3500 л.с., такие же, как последние установки газотурбовоза Г1-01. Передача энергии от газотурбинного двигателя к колесным парам была выполнена электрической, для чего на каждом газотурбовозе были установлены три тяговых генератора постоянного тока МПТ-74/23Б с независимым возбуждением и самовентиляцией номинальной мощностью 667 кВт (частота вращения якоря 1800 об/мин, напряжение при длительном режиме 470 В, максимальное 700 В, ток 1420 А). Генераторы соединялись с валом газотурбинного двигателя через редукторы с передаточным числом 185:39 = 4,74. Два генератора с общим валом составляли двухмашинный агрегат, третий генератор представлял собой отдельную электрическую машину. От его вала приводился возбудитель ВТ127/120А, отличавшийся по конструкции от возбудителя ВТ275/120А газотурбовоза Г1-01, но имевший с ним одинаковые электрические параметры. К каждому тяговому генератору присоединялись два тяговых электродвигателя, включенных параллельно. Кроме полного возбуждения, можно было получить две ступени ослабленного - 45-48 % и 67-71 %.
Для маневров без пуска газотурбинной установки на локомотивах имелся четырехтактный V-образный 12-цилиндровый дизель 1Д12 Барнаульского завода. Диаметр цилиндров дизеля равнялся 150 мм, ход поршней - 180 и 186,7 мм. При частоте вращения вала 1500 об/мин дизель развивал мощность 300 л. с. Он приводил во вращение якорь маневрового генератора МПТ-49/25-ЗК мощностью 195 кВт (450 В, 434 А) и вспомогательный генератор П-82 мощностью 24,5 кВт (110 В, 222 А). Все электрические машины были изготовлены харьковским заводом "Электротяжмаш".
На газотурбовозах были установлены кислотная аккумуляторная батарея ЗСТ-135 емкостью 270 А.ч и напряжением 96 В, холодильник для охлаждения масла газотурбинного двигателя, воды и масла дизеля, а также масла вспомогательного редуктора. Холодильник обдувался воздухом, прогонявшимся двумя вентиляторами с механическим приводом. Вентиляторы для охлаждения тяговых электродвигателей также имели механический привод. На газотурбовозах был установлен компрессор ПК-35 Первомайского тормозного завода, приводившийся от дизеля. При работе газотурбинной установки частота вращения валов дизеля и компрессора составляла 1100 об/мин.
Локомотивы были оборудованы электропневматическим и пневматическим тормозами с двусторонним нажатием тормозных колодок.
При длительном режиме газотурбовозы развивали силу тяги 12500 кгс и скорость 50 км/ч. Конструкционная скорость газотурбовозов равнялась 160 км/ч, сила тяги при этой скорости - 4000 кгс. Запас тяжелого топлива на локомотивах равнялся 8500 кг, дизельного топлива - 850 кг, масла - 700 кг, воды - 170 кг и песка - 600 кг. Рабочая масса газотурбовозов составляла 129 т
Расположение оборудования на газотурбовозе серии ГП1:
1 - пульт управления;
2 - вентилятор холодильника;
3 - компрессор;
4 - газотурбинный двигатель;
5 - рама турбогенераторной установки;
6 - редуктор;
7 - тяговый генератор; 8 - высоковольтная камера