Газотурбовоз - автономный локомотив, на котором в качестве основного (первичного) двигателя использован тепловой -газотурбинный - двигатель.

"Пассажирские газотурбовозы ГП1"

Еще в феврале 1959 г. на заседании Комитета Научно-технического совета МПС, проходившем на Коломенском тепловозостроительном заводе, работники завода, МВТУ и ВНИИЖТа предложили для более быстрого накопления опыта эксплуатации газотурбовозов построить еще два пассажирских газотурбинных локомотива. Проектирование и изготовление таких локомотивов начались лишь в 1963 г. Причин такой паузы было несколько: разный взгляд на экономическую эффективность газотурбовозов по сравнению с тепловозами у специалистов, от которых в той или иной степени зависело решение вопроса о начале работ по новым газотурбовозам, весьма ограниченный опыт эксплуатации газотурбовоза Г1-01, прекращение заказов газотурбовозов железными дорогами США, сокращение участков железнодорожной сети СССР, обслуживаемых паровозами и более подходящих для введения газотурбовозов, чем участки с тепловозной и тем более электрической тягой.

В конце 1964 г. Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева закончил изготовление двух пассажирских газотурбовозов, получивших обозначения ГП1-0001 и ГП1-0002. Для этих локомотивов были использованы кузова (с незначительными конструктивными изменениями), тележки, тяговые электродвигатели ЭД-105А и редукторы пассажирских тепловозов серии ТЭП60. В результате у газотурбовозов серии ГП1 около 43 % деталей оказались одинаковыми с деталями тепловозов серии ТЭП60.

В качестве первичного двигателя на локомотивах были смонтированы одновальные газотурбинные установки ГП-3,5 открытого цикла без регенерации номинальной мощностью 3500 л. с, т. е. такие же, как последние установки газотурбовоза Г1-01. Передача энергии от газотурбинного двигателя к колесным парам была выполнена электрической (электрическая схема по чертежу ГП1.70.00.000.СХИ), 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 газотурбовозах 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.

Запас тяжелого топлива на локомотивах равнялся 8500 кг, дизельного топлива — 850 кг, масла — 700 кг, воды — 170 кг и песка — 600 кг. Служебная масса газотурбовозов была 129 т.

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.

Газотурбовоз ГП1-0002 в начале 1965 г. поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа. В конце 1965 г. оба газотурбовоза были переданы для опытной эксплуатации в депо Льгов.

Для сравнения показателей трех опытных газотурбовозов с показателями дизельных локомотивов при работе в одинаковых условиях в депо Льгов были направлены тепловозы серии ТЭП60.

Газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами в основном на участке Льгов — Брянск (208 км), а также на участках Льгов — Готня (122 км), Льгов — Ворожба (99 км), Льгов — Курск (78 км). Газотурбовозы ГП 1-0001 и ГП 1-0002 первоначально водили пассажирские поезда на участке Льгов — Киев (395 км). После завершения электрификации в 1967 г. участка Киев — Конотоп — Хутор Михайловский газотурбовозы стали ходить с поездами только до Конотопа. Кроме участка Льгов — Конотоп (174 км), пассажирские газотурбовозы обслуживали участки Льгов — Брянск, Льгов — Готня, Льгов — Курск, а также водили пригородные поезда, в частности, на участке Льгов — Рыльск (64 км). Если грузовой газотурбовоз работал эпизодически (3—4 поездки в месяц), то пассажирские газотурбовозы эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами серии ТЭП60. В результате пробег у газотурбовозов ГП1-0001 и ГП1-0002 оказался в 3—4 раза выше, чем у Г1-01.

К недостаткам газотурбовозов относились, прежде всего, больший, по сравнению с тепловозами, расход топлива, а также высокий уровень шума для окружающих (в кабинах машиниста благодаря хорошей звукоизоляции шум был в пределах нормы). 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. Долгое время разукомплектованные газотурбовозы стояли в депо Льгов и только в начале 90-х годов были разрезаны на металлолом.

Необходимо заметить, что работы по созданию газотурбовозов начались в период освоения производства тепловозов серии ТЭЗ, когда еще не было тепловозов с дизелями мощностью 3000 л. с. в одной секции. В то время предполагалось, что удастся спроектировать и построить газотурбовозы с техническими характеристиками, позволяющими эксплуатировать их с большим экономическим эффектом, нежели тепловозы. Однако созданные к 1965 г. газотурбовозы в этом отношении уступали уже имевшимся тепловозам серий ТЭ10 и ТЭП60 с дизелями мощностью по 3000 л. с.

В начале 60-х годов главный конструктор Коломенского завода Лев Сергеевич Лебедянский в разговоре на данную тему с автором настоящей книги абсолютно правильно заметил: "Мы опоздали с газотурбовозами примерно на двадцать лет". Почему же он тем не менее продолжал интенсивную работу по созданию первого отечественного газотурбовоза? Скорее всего это можно объяснить двумя причинами. Во-первых, его верой, что можно еще успеть построить газотурбовозы, которые будут экономичными для железных дорог, и, во-вторых, его желанием работать над созданием локомотива, для которого, как и для паровоза, конструктор проектирует не только кузов и экипажную часть, но и силовую установку. При создании же тепловозов, главный конструктор локомотива, как правило, уступает другим конструкторам проектирование дизеля, а заодно электрических машин для передачи энергии от дизеля к колесным парам.

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.

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

"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1956-1966 гг" Раков В.А.