Заметки о железнодорожном транспорте: Эволюция электропоездов в СССР и России
Ещё только начиная разбираться-вникать в железнодорожный транспорт, я заметил что все электрички что называется на одно лицо. Вернее на лицо-то они как раз отличались (кабины встречались весьма разнообразные), а вот во всё остальном (если на кабину не смотреть) были ну как-то неприлично одинаковыми. Даже была в своё время мысль не делать разбиение на разные там модели (ЭР, ЭД и т.п.) а сделать всё в одном материале. Однако при всей это похожести всё-таки были же какие-то различия. И собственно в этом и хочется немного поразбираться.
Собственно первые проекты электрификации железных дорог планировались именно там, где преимущества электрической тяги были наиболее очевидными в горной местности (пилотным проектом стал Сурамский перевал) и на пригородных участках с большим пассажиропотоком, где небольшие перегоны и большое число остановок (вопрос электрификации я уже обсуждал в другом посте). Впервые электрическая тяга в пригородном пассажирском движении на железных дорогах Советского Союза была введена в 1926 г. в Баку. К этому времени на железнодорожном участке местного значения длиной 18,6 км, соединяющим Баку с нефтяными промыслами Сабунчи и Сураханы, построенном в 1880 г., обращалось 12 пар пассажирских поездов с паровозами. Интервал движения поездов составлял 1,5-2 ч, маршрутная скорость движения - около 16 км/ч. Учитывая чрезвычайные затруднения, испытываемые рабочими при поездках на работу, и наличие избыточных мощностей на модернизированной Биби-Эйбатской ТЭС, работающей на мазуте, Бакинский городской Совет предложил электрифицировать дорогу. Электрификация началась в 1924 г. после передачи участка Баку - Сабунчи от Закавказской дороги в ведение Бакинского Совета. Была применена система постоянного тока с напряжением 1200 В с использованием имеющихся дореволюционных разработок для участка Петербург - Ораниенбаум и изготовленных для него на заводе "Динамо" мотор-генераторов и одноякорных преобразователей. Моторные вагоны для Баку-Сабунчинской дороги построили на Мытищинском вагоностроительном заводе, на вагонах было установлено электрооборудование завода Динамо и австрийской фирмы Элин, а тормозное оборудование - германской фирмы Кнорр.
Первая электрифицированная железная дорога в СССР была открыта 6 июля 1926 года на участке Баку - Сабунчи - Сураханы
Электрическая тяга в РСФСР в соответствии с Планом ГОЭЛРО была впервые введена на пригородном участке Москва - Мытищи Северных дорог в 1929 году. Этот участок был одним из первых пусковых объектов первой пятилетки. При выборе рода тока и напряжения для пригородного движения рассматривались различные варианты систем постоянного тока напряжением 600-800, 1200-1500 и 3000 В, а также однофазного переменного тока. С одной стороны требовалось максимально уменьшить расход меди для контактной сети, что достигается при повышении напряжения. С другой стороны должна обеспечиваться достаточная надежность электрооборудования моторных вагонов. В 20-е годы, учитывая уровень развития производства и технологий, обеспечить надежность работы оборудования при напряжении 3000 В не представлялось возможным. Поэтому для электрификации была принята система постоянного тока с номинальным напряжением 1500 В, которая впоследствии стала базовой при электрификации других участков с моторвагонной тягой. Система электрификации 1500 В не была уникальной и применялась и в других странах, как например во Франции и Голландии. Движение обслуживалось трехвагонными секциями серии Св, состоящими из моторного вагона и двух прицепных, один из которых имел багажное отделение:
Прицепной вагон электропоезда СМ3, переоборудованный из СВ, с пневматическими дверями
Собственно электропоезда серии С, которые начали строиться с 1929-го года на различных дорогах СССР стали первой серией отечественных электропоездов. Буква "С" говорит о том, что электропоезда создавались для работы на Северных железных дорогах (Москва-Мытищи как раз относились в тот момент к Северной железной дороги). Первоначально электропоезда состояли из одной-двух моторвагонных секций (плюс к каждой по два прицепных вагона), однако с ростом пассажиропотока число секций возросло до трёх (9 вагонов). Часть вагонов могла отцепляться на промежуточных станциях с целью повышения экономичности перевозок.
С 1933 г. ряд пригородных участков начали постепенно переводить с паровой на моторвагонную тягу. В 1933 г. было открыто движение моторвагонных поездов на участке Москва - Обираловка (ныне Железнодорожная) Московско-Курской дороги. Электрификация Октябрьской дороги началась с пригородного участка Ленинград - Лигово, движение электропоездов на котором открылось 5 марта 1933 года. В 1933 году были также электрифицированы участки Ленинград - Новый Петергоф Октябрьской, Москва - Люберцы Московско-Рязанской дороги. В последующие годы на этих линиях электрифицированы постоянным током 1500 В участки Реутово - Балашиха, Новый Петергоф - Ораниенбаум, Лигово - Гатчина и Люберцы - Раменское. В 1936-1937 годах электрифицирован участок Минеральные Воды - Кисловодск Орджоникидзевской, в 1938-1939 годах - участок Москва-Каланчевская - Подольск Московско-Курской дороги. Все пригородные направления, обслуживаемые электросекциями Св, прежде всего в Московском и Ленинградском узлах, оборудовались высокими пассажирскими платформами. Все довоенные поезда строились под 1500 В. Решение о прекращении дальнейшей электрификации на напряжении 1500 В было принято в 1947 году, однако ввод в эксплуатацию вновь электрифицированных участков продолжался до 1949 года:
Электропоезд Св
После войны вновь наблюдался рост пассажирооборота в Московском узле. Было принято решение о постепенном переводе всего узла на прогрессивную систему тяги напряжением 3000 В. Первым в Московском узле электрифицированный напряжением 3000 В участок Одинцово - Голицыно длиной 20 км был запущен в 1949 году.
Кроме того, Министерство путей сообщения приняло решение вводить, начиная с 1949 года, моторвагонную тягу в крупных железнодорожных узлах, уже имеющих электрифицированные участки напряжением 3000 В (Челябинск, Пермь, Мурманск, Свердловск, Тбилиси, Запорожье) для грузового движения, а также на вновь электрифицированном участке Рига - Кемери Латвийской дороги. К производству поездов помимо заводов Динамо и ММЗ (Мытищинский машиностроительный завод) подключился ещё и РВЗ (Рижский вагоностроительный завод). Хотя в тот момент завод Динамо являлся флагманом производства электропоездов, рижский завод также начал активно развиваться и вести собственные разработки. Производство поездов серии С продолжалось до 1958-го года, эксплуатация же в отдельных местах велась практически до конца 90-х годоу:
Электропоезд СРЗН - буква Р в индексе означает "Рижский", индекс 3 - модификация под 3000 Вольт
В 1955-м году на РВЗ была выпущена опытная электросекция СН. Отличается от предыдущих электропоездов Ср производства РВЗ новым кузовом с более просторной кабиной управления в одном из вагонов на каждую секцию и более мощными электродвигателями, которые к тому же имеют опорно-рамную подвеску. Является своего рода переходным звеном от электросекций С к электропоездам ЭР:
Электросекции СН (Северная Новая) разработки РВЗ
Следующий этап развития электропоездов в СССР наступил в 1957-м году с выпуском на рижском заводе электропоезда ЭР1 (электропоезд рижский, тип 1). Который дал начало следующему семейству электропоездов СССР.
Сравнительно невысокое ускорение во время разгона поезда (0,45 м/с²), невысокая конструкционная скорость (85 км/ч) поездов серии С уже к середине 50-х годов начали сдерживать рост среднетехнических скоростей пригородного сообщения. Секции серии СН хоть и имели более высокую конструкционную скорость (130 км/ч) и тяговые электродвигатели мощностью 200 кВт, но из-за относительно низкого отношения сцепного веса к полному весу поезда (соотношение моторных вагонов к прицепным составляло 1:2) не могли значительно увеличить скорости движения, особенно на коротких перегонах. В 1957 году Рижский вагоностроительный завод (РВЗ) при участии Рижского электромашиностроительного завода (РЭЗ) и Московского завода «Динамо» приступил к созданию электропоезда ЭР1.
В ЭР1 в первую очередь заложился принцип компановки вагонов, которые стали трёх типов:
Пг (прицепной головной), Мп (мотороный промежуточный) и Пп (прицепной промежуточный). Причем необходимым требованием было, чтоб моторных вагонов было ни меньше половины. Именно поэтому минимальная длина состава становилась 4 вагона (два Мп и два Пг)
Электропоезд ЭР1
Электропоезд ЭР1 (производившийся с 1957-го по 1962-й годы) не только стал первенцем в семействе ЭР, но и послужил основой для создания следующих его представителей. Сразу начали на его базе появляться различные модификации. Так например у ЭР6 появилось рекупертивно-реостатная система торможения (до этого применялась электропневматическая), а например модель ЭР10 (также не пошедшая в серию) имела три тамбура вместо двух - для ускорения посадки-высадки пассажиров:
Электропоезд ЭР10
Ну а в 1962-м году появился электропоезд ЭР2, отличавшийся от предшественника ЭР1 более совершенным электрооборудованием и комбинированными выходами. По сути выпуск этих поездов (разных модификаций) продолжался до 1984-го года, примерно ещё три десятилетия после этого на свет продолжали появляться различные составы этой серии (также выпускавшиеся на РВЗ). Надо ли говорить, что со второй половины 1960-х годов на протяжении более 4 десятилетий они выполняли основной объём пригородных пассажирских перевозок на железных дорогах Советского Союза и постсоветского пространства:
Электропоезд ЭР2
По сути дела всё представления об электричках - их внутреннем устройстве (тамбуры, окна, скамейки и т.п.) сформировались как раз на основе ЭР2:
Салон электропоезда ЭР2
Ещё одним новшеством ЭР2 стала возможность выхода как на высокие, так и на необорудованные низкие платформы (ЭР1 предназначался только для высоких платформ):
Сравнение выходов электропоездов ЭР2 и ЭР10
Характерные округлые кабины, наличествовашие у семейства ЭР-ок:
Кабина электропоезда ЭР2,
Развитие идей, реализованных в ЭР10 (с учётом наработок ЭР2) продолжались например в ЭР22 (вообще было выпущено довольно много поездов серии ЭР), однако столь массовой реализации, как с ЭР2 не получилось:
Электропоезд ЭР22
Зато куда как более успешно пошли эксперименты с питанием от переменного тока (25 кВ, 50 Гц), которые также начинал внедряться в СССР уже в конце 50-х. В 1961-м году на базе ЭР1 была выпущена версия под переменный ток - ЭР7:
электропоезд ЭР7
А в 1962-м году одновременно с ЭР2 был выпущен аналогичный поезд по переменный ток - ЭР9, ставший столь же массовым поездом. По сути дела ЭР2 и ЭР9 стали основными поездами на пригородных и ближних междугородных направлениях того времени. Внешне они в общем практически не отличались и были унифицированы между собой:
Электропоезд ЭР9
В 70-е и 80-е производилось множество модификаций поездов ЭР, но по сути дела они несмотря на небольшие различия во внешнем виде (в первую очередь в кабине) оставались теми же самими поездами образца начала 60-х годов:
Электропоезд ЭМ2
Электропоезд ЭР2К
В силу своих особенностей электропоезда использовались для пригородных перевозок, однако уже в середине 60-х на железных дорогах СССР был завершён комплекс работ по определению основных параметров подвижного состава с конструкционной скоростью 200-250 км/ч (что позволило бы использовать такой вид транспорта для междугородного сообщения). Так появился электропоезд ЭР200 всё того же РВЗ - в 1973-м году был выпущен первый состав, а в 1984-м году началась регулярная эксплуатация этих поездов между Москвой и Ленинградом. Время в пути составляло 4 часа 50 минут. В последующие годы, по мере реконструкции участков дороги, время в пути сокращалось (их эксплуатация продолжалась по сути до 2006-го года) - но к сожалению в связи с распадом СССР продолжение данный проект не получил (а жаль):
Электропоезд ЭР200
После распада СССР Рижский вагоностроительный завод стал для России заграничным. В связи с этим возникла потребность в освоении производства электропоездов для МПС РФ на российских предприятиях. Ещё в начале 80-х годов было решено начать на Демиховском машиностроительном заводе (ДМЗ) производство электропоездов, аналогичных поездам РВЗ. Ранее специализацией ДМЗ были узкоколейные вагоны для торфоразработок и думпкары, однако впоследствии было решено перепрофилировать этот завод на производство дополнительных прицепных вагонов для электропоездов РВЗ. Длина кузова вагона должна была быть 21,5 м в соответствии с длиной кузова проектного электропоезда постоянного тока ЭР24. После получения Латвией независимости было принято решение о наладке производства на ДМЗ уже полноценных электропоездов. Примерно в то же время РАО «ВСМ» начинает работы по освоению производства электропоездов на мощностях ТорВЗ (Торжок). В результате между ДМЗ и ТорВЗ возникает борьба за создание самого первого российского постсоветского электропоезда.
В основу своего поезда на ДМЗ положили вышеупомянутый перспективный ЭР24, обозначив своего первенца ЭД2Т. Что касается ТорВЗ, то здесь было решено создать изделие по документации электропоезда ЭР2Т, серийное производство которого уже было освоенного на РВЗ несколько раньше (в 1988 году). В результате созданный в Торжке поезд, обозначенный ЭТ2, отличался от ЭР2Т главным образом антивандальным исполнением сидений и незначительно элементами кузовов вагонов. ЭТ2 появился чуть раньше, чем ЭД2Т - поэтому он считается первым российским электропоездом. Внешне же они практически неотличимы (также кстати как и практически неотличимы от ЭР2Т):
Электропоезд ЭТ2
Электропоезд ЭД2Т
Аналогично с постоянным током, на Демиховском заводе освоили выпуск и поездов переменного тока. Сначала ЭД9Т (аналог ЭР9Т), а чуть позже уже осовремененный (и более удобный - с широкими тамбурами например) ЭД9М:
Электропоезда ЭД9Т и ЭД9М
Аналогом ЭД9М кстати в линейке поездов постоянного тока стал уже ЭД4М:
Электропоезд ЭД4М
Если с пригородным поездами всё было относительно гладко, то вот со скоростными как-то не задалось. Опыт разработки ЭР200 в России использовать не удалось, поэтому решили попытаться разработать всё с чистого листа. В результате получился крайне неудачный проект ЭС-250 (его печальная история уже много где описывалась и в общем заслуживает отдельного рассказа), но в общем на данный момент от пока от проектирования своих высокоскоростных поездов отказались:
Электропоезд ЭС-250 "Сокол"
Вместо этого пока что идёт получения опыта эксплуатации импортных скоростных и высокоскоростных поездов, с перспективами быть может когда-нибудь начать проектировать что-то подобное у себя:
Электропоезд ЭВС-1 "Сапсан"
Электропоезд Sm6 «Allegro
Электропоезд ЭШ2 "Евразия"
К слову сказать скоростные поезда ЭС2Г "Ласточка" (являющиеся чисто немецкой разработкой Сименс) уже начали производить по лицензии в России (первые "Ласточки" ЭС1 поставляли из Германии):
Электропоезда ЭС1 "Ласточка"
В общем если со скоростными и высокоскоростными всё пока крайне туманно, то в данный момент с обычными пригородными электропоездами довольно интересные процессы происходят. Если первые Российские ЭТ/ЭД были по сути дела копиями тех же самых ЭР-ок и наследовали как многочисленные достоинства, так и многие недостатки (в конце концов это всё те же поезда разработанные в середине 50-х), то сейчас начинают появляться электропоезда нового поколения.
ДМЗ выпустил новые поезда ЭП2Д (постоянный ток) и ЭП3Д (переменный). Хотя по сути дела они являются дальнейшей модификацией серий ЭД4М/ЭД9М - появились некоторые новшества (так скажем теперь один из головных вагонов моторизованный (Мг), что позволяет сокращать длину состава до двух вагонов - актуально для малозагруженных участков.
Электропоезд ЭП2Д
Попутно разработкой и выпуском электропоездов начинает заниматься например Тверской вагоностроительный завод (который до этого занимался только выпуском вагонов). По плану составы там будут использовать уже асинхронные тяговые двигатели (до этого всё было только на коллекторных - как подавляющее большинство железнодорожной техники). Одним словом если какое-то время назад казалось, что в этой весьма консервативной отрасли полный застой, то последнее время какая-то пусть неторопливая, но движуха наметилась:
Электропоезд ЭП2Тв на выставке
Электропоезд ЭП2Тв на выставке
P.S. Небольшое уточнение. В посте помимо моих собственных фотографий (цветные) также использовались материалы из Википедии!
Споттинг - сводный пост