Высокоскоростной поезд ВСМ250 «Сокол»
Проблема развития высокоскоростного экологически чистого наземного транспорта носит общенациональный характер.
Ее решение позволило бы существенно улучшить ситуацию с организацией перевозок пассажиров на основных направлениях сети железных дорог, обеспечить увеличение пассажирооборота, сократить потребность в подвижном составе и в результате поднять престиж отечественных железных дорог и государства в международном аспекте. Наиболее эффективным методом решения этой проблемы является научно-техническое планирование и управление комплексом решаемых задач на базе Федеральной целевой программы. Министерством путей сообщения Российской Федерации с участием отраслевых институтов в 2000 г. был подготовлен проект Федеральной программы развития скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов на железных дорогах Российской Федерации, однако программа так не была утверждена. Между тем Министерством уже началась реализация разработанной концепции организации скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов, предусматривающая поэтапное повышение скоростей движения до 160-250 км/ч на существующих ж.д. линиях (Москва-С.-Петербург, С.-Петербург-Бусловская, Москва-Красное, Москва-Нижний Новгород, Москва-Отрожка-Ростов) и создание соответствующего подвижного состава. Россия занимает четвертое место в мире по пассажирообороту железнодорожного транспорта и не имеет высокоскоростного сообщения.
Лидирующее положение по пассажирообороту в высокоскоростном движении занимает Япония (около 75 млрд. пасс-км в год). В странах европейского сообщества (Франции, Германии, Великобритании, Италии, Испании, Швеции) общий пассажирооборот в высокоскоростном движении составляет около 45 млрд. пасс-км в год. Из года в год пассажирооборот в высокоскоростных перевозках увеличивается, т.е. его популярность растет. Всего в эксплуатации на зарубежных железных дорогах по состоянию на начало 2000 г. находилось 13375 вагонов высокоскоростного пассажирского состава, из них около 45% в моторвагонном исполнении. Скоростное движение на железных дорогах России в настоящее время организовано между Москвой и Санкт-Петербургом с помощью двух электропоездов ЭР-200, изготовленных Рижским машиностроительным заводом, и имеющих максимальную скорость движения 200 км/ч. Первый из них был введен в эксплуатацию в 1983 г., второй - в 1995 г. В разное время эксплуатировались также поезда из вагонов локомотивной тяги и электровозов ЧС200. Учитывая актуальность вопроса по организации отечественного высокоскоростного движения руководством МПС России и Октябрьской ж.д. в конце 90-х годов было организовано проведение широкомасштабных работ по реконструкции пути между Москвой и Санкт-Петербургом для обеспечения скорости движения до 250 км/ч. Предполагалось, в частности, что высокоскоростные перевозки на этом маршруте обеспечат высокоскоростные электропоезда, использование которых предполагалось также на следующих направлениях: Санкт-Петербург - Москва, Санкт-Петербург - Хельсинки, Санкт-Петербург - Мурманск, Москва - Смоленск, Москва - Брянск, Москва - Воронеж и Москва - Нижний Новгород.
В соответствии с Государственной научно-технической программой «Высокоскоростной экологически чистый транспорт» в 1991 г. в России были начаты работы по созданию высокоскоростной специализированной магистрали Санкт-петербург — Москва. Реализацию проекта поручено осуществлять Российскому открытому акционерному обществу «Высокоскоростные магистрали» (РАО ВСМ). Общество было образовано в декабре 1991 года. Учредители РАО ВСМ - Правительство Российской Федерации, мэрии Москвы и Санкт-Петербурга, администрация Ленинградской бласти, Октябрьская железная дорога. Основными задачами компании являются: строительство и эксплуатация первой в России высокоскоростной пассажирской железнодорожной магистрали, производство электроподвижного состава - специальных высокоскоростных поездов и пригородных электропоездов нового поколения для существующих железных дорог. Создаваемая ВСМ должна была стать осью транспортного коридора Санкт-Петербург - Москва. Расстояние в 654 км между двумя столицами высокоскоростные поезда должны преодолевать без остановки за 2,5 часа. Предусматривались поезда, делающие остановки на промежуточных станциях, что обеспечило бы быстрое и удобное сообщение со старинными русскими городами - Тверь, Новгород, Валдай, Крестцы.
ВСМ должна была принять на себя часть пассажиропотока между двумя крупнейшими городами страны. В освободившемся от пассажирских поездов дальнего следования коридоре по реконструированной Октябрьской магистрали планировалось пустить дополнительные ускоренные грузовые поезда, что позволило бы повысить экономичность перевозок. На магистрали должны эксплуатироваться создаваемые РАО ВСМ высокоскоростные экологически чистые поезда нового поколения «Сокол» с конструктивной скоростью 350 км/ч, в которых обеспечивается широкий диапазон услуг в зависимости от запросов пассажиров. Поезда «Сокол» предполагается использовать также для скоростного движения (до 200 км/час) на реконструируемых участках существующих железных дорог. В ноябре 1997 года в Петербурге началось строительство транспортно-коммерческого центра на Литовском проспекте близ существующего Московского вокзала, который будет включать собственно вокзал, а также коммерческо-торговую зону - пассажи и крытые галереи с магазинами, ресторанами, кафе, помещения, предназначенные для сдачи в аренду под офисы, гостиничный комплекс, стоянки для машин, и инфраструктуру взаимодействия с городским транспортом. Из-за недостатка средств в 1999 г. строительство его было прекращено. К 1998 г. стало очевидно, что постройка специализированной магистрали — дело будущего, а в ближайших планах было решено провести коренную модернизацию действущей линии (к 2000 г.).
Финансирование проекта по созданию электропоезда на 70% взяло на себя МПС. Вместо поезда на 350 км/ч было решено вначале изготовить электропоезд с максимальной скоростью движения 250 км/ч — ВСМ250, максимально унифицированный по узлам и деталям с ВСМ350. По планам опытный шестивагонный электропоезд ВСМ250 должен быть изготовлен к середине 1999 г., а его эксплуатация на линии Санкт-Петербург — Москва должна начаться в 2001 г. Генеральным разработчиком первого отечественного высокоскоростного поезда выступило ЦКБ МТ «Рубин». РАО «ВСМ» во взаимодействии с отраслевыми научными учреждениями МПС России разработали техническое задание на российский высокоскоростной поезд, проекту присвоили коммерческое название «Сокол». Головной изготовитель поезда - ЗАО «Сокол-350» на производственных площадях ОАО «Завод Трансмаш» г. Тихвин. В разработке и изготовлении систем и оборудования поезда принимали участие более 50 организаций и предприятий железнодорожного транспорта и оборонного комплекса и 9 зарубежных фирм. Среди них - ВНИИЖТ, Судостроительная фирма «Алмаз», ВНИИТрансмаш, ПГУПС, ЦНИИ СЭТ, Soferail (Франция), Ineco (Испания), МИИТ, ВНИИЖГ, ЦНИИ Крылова и др. АО «Судостроительная фирма «Алмаз» в Санкт-Петербурге по заказу РАО ВСМ и МПС России изготовило кузова для опытного шестивагонного поезда. В 1999 года кузова переданы в Тихвин на ЗАО «Сокол-350», вместе со стапелями и прочим для проведения монтажных работ. ЗАО «Сокол-350» — специально созданное совместное предприятие РАО «ВСМ» и Тихвинского завода «Трансмаш» для проведения монтажных и наладочных работ на электропоездах «Сокол».
Опытный шестивагонный поезд был впервые публично представлен 28 июля 1999 г. в Тихвине. При изготовлении опытного шестивагонного электропоезда испытывались его отдельные узлы и агрегаты. Со второй половины 2000 г. проводилась наладка систем и оборудования электропоезда и начальный этап его предварительных испытаний при питании электропоезда от контактной сети постоянного тока на Октябрьской ж.д. и на экспериментальном кольце ВНИИЖТ. В связи со сжатыми сроками создания опытного электропоезда испытания по подтверждению выбранных конструктивных решений экспериментальных и опытных образцов составных частей и комплектующих изделий выполнялись в ходе рабочего проектирования, что не могло не сказаться на конечных результатах испытаний электропоезда. На этапе разработки электропоезда высказывались мнения о создании сначала только электропоезда постоянного тока с максимальным использованием конструктивных решений, примененных на электропоездах ЭР-200. Приводились сомнения в целесообразности применения большого числа нововведений. В соответствии с проектом электропоезд «Сокол» имеет основную составность из 12-ти вагонов и формируется из четырех секций - по три вагона каждая. Трехвагонная секция имеет полный комплект тягового, тормозного, вспомогательного оборудования и устройств управления. Комплексная оценка общей компоновки, принятых концепций в разработке и изготовлении опытного электропоезда «Сокол» показала, что в целом он соответствует мировому уровню. В конструкции поезда применено немало новых технических решений, не имеющих аналогов в отечественной практике.
Это цельносварной кузов из легких алюминиевых сплавов, моторные и прицепные тележки оригинальной конструкции, комплекс отечественного преобразовательного оборудования для асинхронного тягового привода, статические преобразователи отечественного производства для питания вспомогательных цепей, компьютерная система управления и диагностики, новый токоприемник, дисковый и магниторельсовый тормоз, экологически чистые туалеты, системы кондиционирования воздуха и проч. Подавляющая часть оборудования поезда разработана и изготовлена отечественными организациями и предприятиями. Электропоезд в целом и отдельные его агрегаты и узлы при положительных результатах испытаний могли бы явиться научно-технической базой для создания широкой номенклатуры пассажирских вагонов нового поколения различного назначения для железных дорог России. При создании электропоезда была существенно обновлена производственная и научно-техническая база целого ряда организаций, в том числе создана промышленная и испытательная база по выпуску мощных электротехнических аппаратов для использования на двух родах тока. В соответствии с графиком, утвержденным Министром путей сообщения РФ 15 января 2001 г., испытания опытного шестивагонного электропоезда «Сокол» проводились несколькими этапами с перерывами, связанными с восстановлением некоторых систем и оборудования после неисправностей.
Ввод в электропоезда в эксплуатацию с пассажирами планировался с июля 2001 г. Учитывая необходимость выполнения задачи в установленные сроки, было решено совместить проведение отдельных видов испытаний с наладочными работами и контрольным пробегом 5000 км. В мировой практике никогда не было примеров создания и испытания подвижного состава аналогичного класса в такие сжатые сроки. Как правило, зарубежные фирмы разрабатывают и изготавливают опытный электропоезд в течение 5-7 лет. При этом всегда создаются экспериментальные поезда (промежуточные варианты, макеты), на которых проводятся необходимые исследования и отрабатываются новейшие технические решения. Приемочные испытания проводятся уже на подготовленном к производству образце в течение 1-2 лет, причем отдельно во всех странах, где предполагается его эксплуатация. Иногда для проведения испытаний изготавливается несколько электропоездов. Комплексные приемочные испытания электропоезда «Сокол» были начаты в феврале и завершены в июле 2001 г. Испытания проводились только при питании от контактной сети постоянного тока.
Испытания проводили отраслевые институты: ВНИИЖТ, ВНИИАС и ВНИИЖГ, при этом испытания не ограничивались лишь ответом на вопрос о соответствии тех или иных показателей нормативным. При проведении тормозных, комплексных динамических испытаний по взаимодействию экипажа и пути, испытаний по оценке электромагнитной совместимости с устройствами сигнализации, тягово-энергетических и других испытаний проверялись многочисленные варианты исполнения новых технических решений и алгоритмов программного обеспечения. И хотя по большинству показателей и характеристик электропоезд по результатам приемочных испытаний соответствовал требованиям технического задания, он не был рекомендован для ввода в эксплуатацию с пассажирами в связи с большим числом замечаний, в том числе связанных с обеспечением безопасности движения. С августа по декабрь 2001 г. проводилась модернизация систем и оборудования поезда по устранению обнаруженных в процессе приемочных испытаний замечаний. В соответствии с решением Экономического Совета МПС России (07.12.2001 г.) в конце декабря 2001 г. были успешно проведены пять опытных поездок без пассажиров в графике движения скоростного электропоезда ЭР-200.
В марте 2002 г. по указанию Министра путей сообщения РФ Г.М. Фадеева были проведены контрольные испытания электропоезда. Контрольным испытаниям подвергались только системы и оборудование электропоезда, измененные после проведения приемочных испытаний. Некоторые замечания, в том числе принципиальные (усиление рам тележек, изменение конструкции дискового тормоза моторных вагонов и магниторельсового тормоза, применение быстродействующего выключателя отечественного производства, полное доукомплектование вагонов системами жизнеобеспечения) не были устранены, главным образом, из-за прекращения финансирования работ со стороны МПС. В ходе контрольных испытаний было установлено, что по большинству доработанных систем и оборудования показатели улучшились, в частности, по работе систем пневмоподвешивания в кривых, по электромагнитной совместимости с устройствами сигнализации и связи, по ряду санитарно-гигиенических показателей и др. Были получены данные по тепловому состоянию силового электрооборудования и расходу электроэнергии на тягу, зафиксировано, что в одном и том же графике движения удельный расход электроэнергии на тягу электропоездом «Сокол» на 14,5% меньше, чем удельный расход электроэнергии на тягу электропоездом ЭР-200, а плавность хода существенно лучше. Несмотря на это, учитывая результаты контрольных испытаний, состояние систем и оборудования опытного поезда не позволило рекомендовать его эксплуатацию с пассажирами. В целом приемочные и контрольные испытания электропоезда «Сокол» выявили несоответствие техническим требованиям ряда систем и оборудования, в том числе по:
- недостаточной усталостной прочности рам тележек;
- неудовлетворительной конструкции магниторельсового тормоза и дискового тормоза моторных вагонов;
- превышению нормативов по электромагнитной совместимости с устройствами сигнализации и радиосвязи;
- несоответствию санитарно-гигиеническим нормам;
- неудовлетворительной ремонтопригодности некоторых систем и оборудования.
В апреле 2002 г. все работы по электропоезду были окончательно остановлены, их финансирование со стороны МПС России прекращено. В настоящее время электропоезд находится на производственных площадях ОАО «Завод Трансмаш» в г. Тихвин.
