Болодов А.М.
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ПЕРВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ *
Аннотация:
в работе рассмотрены предпосылки и начальный этап становления отечественного электровозостроения. На основе историко-технического анализа изучены роль плана ГОЭЛРО и научно-технической деятельности отечественных инженеров в разработке первых электровозов. Представлены биографии и вклад ключевых фигур, таких как Фёдор Аполлонович Пироцкий и Виталий Александрович Раков, в развитие электрической тяги. Проанализированы преимущества электрической тяги по сравнению с паровой, а также экономические и технические трудности, сопровождавшие внедрение электровозов.Рассмотрены первые серийные электровозы – СС, ВЛ19 и ОР22. Полученные результаты позволяют оценить значение первых отечественных электровозов в процессе электрификации железных дорог и промышленности Советского Союза.
Ключевые слова:
электровоз, электрическая тяга, ГОЭЛРО, отечественное производство, Фёдор Пироцкий, Виталий Раков, электрификация ЖД, Сурамский электровоз
История развития электрической тяги на транспорте в России начинается задолго до массового внедрения электровозов и электрификации железных дорог. Одним из первых, кто сформулировал идею применения электричества в качестве источника энергии для движения транспорта, был русский инженер-артиллерист Фёдор Аполлонович Пироцкий.Родился он 17 февраля 1845 года в семье военных врачей в Лохвицком уезде Полтавской губернии. В 1866 году окончил Константиновский Кадетный корпус и Михайловскую Военную Артиллерийскую академию. Служба в Киеве способствовала его знакомству со знаменитым электротехником Павлом Николаевичем Яблочковым – эта встреча сыграла ключевую роль в пробуждении интереса молодого инженера к электричеству [6].Фёдор Аполлонович уже тогда предвидел перспективы использования электричества в транспорте:«Если цивилизация будет развиваться по теперешнему пути, в городах невозможно будет жить. Посмотрите, телег и карет нужно все больше и больше. За лошадьми и сейчас не успевают убирать. С мостовыми проблема – даже гранитное покрытие истирается подковами и железными ободьями... К этой мрачной картине могу ещё добавить темноту… Полагаю, спасение в электричестве, точнее, в электрической тяге…».В результате изучения возможностей электротяги Пироцкий пришёл к выводу о необходимости создания электрического трамвая. Эта идея была выдвинута им в 1879 году, когда в Российской империи уже активно функционировала так называемая «конка» – трамвай, приводимый в движение лошадьми [5].Летом 1880 года Пироцкий успешно переоборудовал двухъярусный вагон конной дороги, рассчитанный на 40 пассажиров. Кузов весом 6,5 тонны он оснастил электромотором постоянного тока и редуктором. Особое внимание заслуживает новаторское решение использовать двухступенчатую зубчатую передачу – ранее такой подход никем не применялся. Первые эксперименты проводились на участке длиной всего 85 метров. Электровагон двигался самостоятельно со скоростью 10-12 км/ч, мог ускоряться, замедляться, останавливаться и менять направление движения. Отличительной особенностью конструкции стало то, что электрический ток передавался не через воздушную контактную сеть, как это делается сегодня, а непосредственно по рельсам [6].В испытаниях приняли участие около 40 пассажиров. Тестовый запуск показал свою эффективность – в течение месяца электрический трамвай курсировал по Болотной улице в Санкт-Петербурге [6].Стоит отметить, что несмотря на успех эксперимента, широкое внедрение электротяги в Российской империи столкнулось с сопротивлением со стороны владельцев конных дорог. В частности, в Санкт-Петербурге действовали долгосрочные контракты между городскими властями, запрещавшие внедрение новых видов.Хотя электротяга и не получила широкого распространения в тот период, труды Фёдора Аполлоновича Пироцкого внесли огромный вклад в начало развития электрической тяги на транспорте в нашей стране инженерной мысли.Появления отечественных электровозов началось 1930-е годы – во время индустриализации Советского Союза. После окончания Гражданской войны страна столкнулась с необходимостью восстановления разрушенной экономики и модернизации транспортной системы всей страны, особенно железнодорожного транспорта. Российская империя оставила обширную сеть железных дорог, насчитывающую тысячи километров путей, обеспечивающих как пассажирские, так и грузовые перевозки. Однако на протяжении всего XIX века и до середины XX века основным видом локомотивов оставались паровозы, которые, несмотря на конструктивные усовершенствования, были одной из самых неэкономичных машин [1].С развитием промышленности и увеличением объёмов перевозок стало очевидно, что паровозы уже не справляются с возрастающими требованиями. В этих условиях конструкторы пришли к идее использования более эффективного способа передачи тяги, а именно электрической. Такая система позволяла перенести источник энергии с подвижного состава на стационарные электростанции, обеспечивая высокий коэффициент полезного действия и снижение эксплуатационных затрат. Таким образом, на свет появилась идея электрической тяги, при которой на локомотивах происходило лишь преобразование электрической энергии в механическую [1], [2].Электрическая энергия вырабатывалась на электростанциях и передавалась по проводам к тяговым подстанциям, расположенным вблизи железной дороги. Это потребовало строительства контактной сети и тяговых подстанций – то есть реализации процесса, получившего название электрификации [1].Важнейшим шагом на пути к масштабному внедрению электрической тяги стало принятие в 1920 году плана Государственной комиссии по электрификации России (ГОЭЛРО). Этот документ стал первым в истории крупномасштабным планом электрификации страны и был разработан по инициативе Владимира Ильича Ленина. Основные положения плана были заложены ещё в 1915-1916 годах трудами Глеба Максимилиановича Кржижановского, который обосновал необходимость строительства мощных районных электростанций на базе местных топливных и гидроэнергетических ресурсов, а также их объединения в крупные энергетические системы [3], [8].План ГОЭЛРО предусматривал развитие не только электроэнергетики, но и всей промышленности и сельского хозяйства. Он носил директивный характер и был рассчитан на 10-15 лет. В рамках плана были определены восемь крупнейших экономических районов страны:Северный,Центрально-промышленный,Южный,Приволжский,Уральский,Кавказский,Западно-Сибирский,Туркестанский.Основными задачами плана являлись:опережающий темп роста электроэнергетики по сравнению с промышленностью,строительство крупных тепловых и гидроэлектростанций,широкое использование местных топливных ресурсов или водной энергии в регионах, бедных топливом,строительство высоковольтных линий электропередачи,создание единой энергетической системы страны.План состоял из двух программ:Программа «А» была направлена на восстановление дореволюционной энергетической базы,Программа «Б» предусматривала строительство 30 новых крупных ГРЭС общей мощностью 1750 МВт, включая такие объекты, как Днепровская и Волховская ГЭС, Каширская, Шатурская, Штеровская, Лисичанская и Челябинская ГРЭС и др.К 1931 году план ГОЭЛРО был успешно выполнен, и к началу первой пятилетки уже существовала надёжная энергетическая база, позволившая начать электрификацию железных дорог [3], [8].Первые электровозы серии СС начали использоваться между станциями Хашури и Зестафони. Их производство было организовано совместными усилиями отечественных заводов и зарубежных фирм. Электрическое оборудование для этих локомотивов поставлялось Московским электромашиностроительным заводом «Динамо», механическая часть изготавливалась на Коломенском машиностроительном заводе, а также принимали участие американский концерн General Electric Company и итальянская компания Italtra-BBC [1].Подготовка к выпуску электровозов началась в 1929 году, когда заводы «Динамо» и Коломенский машиностроительный приступили к освоению производства электрического оборудования и механических компонентов соответственно, основываясь на документации, предоставленной компанией General Electric. Уже к 1 мая 1932 года завод «Динамо» выпустил первые два тяговых электродвигателя модели ДПЭ-340. В июне того же года был изготовлен первый комплект аппаратуры для электровоза, а в августе была готова его механическая часть, поставленная с Коломенского завода [1].В ноябре 1932 года первый электровоз серии СС под обозначением СС 11-01 был отправлен на испытания на электрифицированный участок Северных железных дорог, а затем направлен на Сурамский перевал, где началась его опытная эксплуатация [1].Огромную роль в становлении электровозостроения в Советском Союзе сыграл выдающийся советский инженер-железнодорожник и учёный Виталий Александрович Раков. Родившийся в 1909 году, он начал свою трудовую деятельность в 1929 году помощником машиниста паровоза. В 1931 году окончил тяговый факультет Московского института инженеров транспорта. С 1937 года работал на различных ответственных должностях в Народном комиссариате путей сообщения, а затем и в Министерстве путей сообщения СССР.Виталий Александрович принимал непосредственное участие в испытаниях первых магистральных электровозов на Сурамском перевале и стал одним из авторов методики тягово-энергетических испытаний, которая легла в основу дальнейших исследований и совершенствования технологии электрической тяги. Он также участвовал в разработке первого в стране электровоза, способного работать на двух системах напряжения, что стало важным достижением в области электроэнергетики транспорта [1].С 15 марта 1932 года на Московском электромашиностроительном заводе «Динамо» и в Центральном локомотивном проектном бюро (ЦЛПБ) по заданию технического бюро транспортного отдела началось рабочее проектирование нового товаро-пассажирского электровоза. Это стало предпосылкой создания первого полностью отечественного электровоза – ВЛ19 («Владимир Ленин»), названного в честь вождя революции [1], [7].Строительство нового электровоза началось 15 августа 1932 года и было закончено уже 5 ноября того же года, то есть за менее чем три месяца, из которых всего 14 дней ушло на монтаж электрооборудования. 6 ноября 1932 года, в 15-ю годовщину Октябрьской революции, первый электровоз конструкции советских инженеров вышел за ворота завода «Динамо». По решению коллектива рабочих новой серии было присвоено имя Владимира Ленина [7].Летом 1933 года электровоз ВЛ19 был направлен на Сурамский перевал, где проводились его эксплуатационные испытания и сравнение с электровозами серии СС. Несмотря на то, что особых преимуществ новой машины не было выявлено, руководство Центрального управления электрификации Наркомата путей сообщения приняло решение о прекращении выпуска электровозов серии СС и переходе на серийный выпуск ВЛ19 [7].Электровоз ВЛ19 стал символом начала самостоятельного пути в развитии электровозостроения в СССР. Он работал на напряжении 3 кВ постоянного тока и применялся как для грузовых, так и для пассажирских перевозок.Следующим важным шагом в развитии электрической тяги стало создание в 1938 году электровоза переменного тока ОР22-01, ставшего первым в СССР локомотивом данного типа. Принципиальная схема электровоза (трансформатор-выпрямитель-тяговый электродвигатель) оказалась настолько удачной, что её стали использовать при проектировании большинства советских электровозов переменного тока [1], [4].Проектированием электровоза ОР22-01 руководил молодой инженер Борис Николаевич Тихменёв, который в дальнейшем стал доктором технических наук. Электровоз проходил испытания на экспериментальном кольце НИИЖТ под Щербинкой, где показал хорошие тяговые характеристики благодаря параллельному включению тяговых двигателей и плавному регулированию напряжения [1], [4].Однако начавшаяся Великая Отечественная война помешала продолжить работы над электровозом, и в конце 1941 года он был разобран. Тем не менее, создание ОР22-01 позволило получить ценный опыт для дальнейших исследований и развития электрической тяги переменного тока в стране [1], [4].Подводя итоги сказовому, можно сделать вывод, что появление первых отечественных электровозов положило начало эпохе электрификации железных дорог Советского Союза. Серия СС стала шагом в направлении освоения новых технологий, а электровоз ВЛ19 стал знаковым достижением отечественного машиностроения. Первый электровоз переменного тока ОР22-01 также заложил основу для будущих разработок в области электрической тяги, которые в дальнейшем получили широкое развитие в советской практике. Участие как отечественных специалистов, так и международных партнёров, а также научные разработки таких инженеров, как В.А. Раков и Б.Н. Тихменёв, обеспечили научную и техническую базу для последующего роста в этой сфере. Рассмотренные события стали важным этапом в истории железнодорожного транспорта, промышленности и истории нашей страны.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 1
Ссылка для цитирования:
Болодов А.М. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ПЕРВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ // Вестник науки №6 (87) том 1. С. 1064 - 1072. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23710 (дата обращения: 08.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+