7 истоков создания тепловозов
История развития отечественного тепловозостроения сегодня достаточно хорошо исследована — во многом благодаря тому, что все основные события произошли сравнительно недавно, можно сказать, уже в наше время. В последнее десятилетие наконец-то начали появляться в открытой печати материалы, которые всегда были под негласным запретом. Так, сегодня стало больше известно о жизни и творчестве Юрия Владимировича Ломоносова — крупнейшего исследователя и конструктора тепловозов, о родоначальнике первого отечественного тепловоза Якове Модестовиче Гаккеле, о котором много рассказала его дочь Екатерина Яковлевна. Интересны воспоминания и о другом известном теоретике тепловозной тяги — Алексее Нестеровиче Шелесте, старательно сохраненные его сыном Павлом Алексеевичем.
Однако в казалось бы достаточно хорошо знакомом лабиринте истории тепловозостроения остались еше темные тупички, в которые не заглядывали следопыты и исследователи. В несколько другом ракурсе видятся сегодня и некоторые известные события.
Во времена широкого применения парового двигателя представить себе альтернативный двигатель было архисложно. Возникало устойчивое представление что рабочее тело любой природы должно обладать всеми известными тогда свойствами пара и вводиться в цилиндры машины в виде однородной массы с постоянными параметрами: температурой и давлением. Если не пар, то это могли быть только продукты внешнего сгорания топлива.
Можно заглянуть в довольно далекое прошлое, например конец XVII в., и найти исследования известных ученых X. Гюйгенса и Ж. Готфейля, предлагавших симбиоз порохового и атмосферного двигателя, уплотнение движущихся частей которого выполнялось из гипса (!?).
А вот выдержки из патента братьев
Ньепсов: «Вводить постоянно равный заряд горючего, чтобы разрежение было всегда одинаковым», затем «выбрасывать это горючее с известной предосторожностью, так как оно не должно падать всей массой и не должно также слишком рассеиваться», а уже после этого «своевременно вводить и надлежащим образом располагать пламя, на которое нужно направить горючее»; в конце цикла предлагалось «возобновлять каждый раз воздух, испорченный сгоранием». Не правда ли, четко прослеживаются такты современного двигателя внутреннего сгорания? А ведь это было на рубеже XVIII и XIX веков!
Уже в начале XIX в. были известны идеи Брауна, Барнета, Дрейка, Барзанти и Матеукки, Дагерана о применении в двигателях «волшебного светильного газа», которые, к сожалению, не могли быть реализованы в реальных устройствах. Больше повезло знаменитому бельгийцу Жану Этьену Ленуару, построившему ряд конструкций, напоминавших паровую машину, но работавших на газе. Имена же немцев Николауса Августа Отто, Юлиуса Готлиба Даймлера и Вильгельма Маибаха известны многим.
Однако в те времена для нужд тяжелого транспорта по-пре-жнему подходил только паровой двигатель. Слишком легки и капризны были газовые и бензиновые двигатели.
В 1856 г. известный механик
Редтенбахер в письме, адресованном крупнейшему авторитету в области теплотехники Г. Цейнеру, высказал мысль, что паровые машины должны в скором времени исчезнуть. Это произойдет тогда, когда расширится область человеческих знаний в вопросах теплотехники и конструкции тепловых машин. Паровая машина хуже любых других утилизирует тепловую энергию. И, прежде всего, паровые машины утратят ведущую роль тогда, когда научатся экономно сжигать дешевые тяжелые углеводородные вилы топлива.
В 1888 г. англичанин Джеймс Харгрейвс построил двигатель, работавший на тяжелом топливе, воспламенявшемся от запального шара. Эта уже сформировавшаяся конструкция имела все признаки современного мощного двигателя: форсунку с иглой, охлаждаемую водой камеру сгорания и другие устройства. Одновременно талантливый немецкий изобретатель Эмиль Капитан предложил идею впрыскивания топлива под большим давлением в виде двух противоположно направленных струй, взаимно дробящих друг друга на мельчайшие фрагменты.
Другая группа изобретателей работала над совершенствованием рабочих циклов двигателя. И главное место отводилось такту, на котором происходило сгорание топлива. Изобретатели Брайтон, Саймон, Сименс и другие предлагали способы постепенного, а не мгновенного взрывного сгорания топлива. Однако в реальных конструкциях реализовать такой процесс оказалось нелегко. Даже Рудольфу Дизелю, в патенты которого входило постепенное сгорание вводимого извне топлива, не удалось решить многие технические трудности.
Крупной проблемой являлся и выбор параметров рабочих процессов. До какого давления сжимать воздух на такте сжатия, чтобы при сгорании топлива не превысить максимального давления сгорания? Каких предельных температур придерживаться в проектах? К примеру, интересен патент № 82168 от 30 ноября 1893 г., выданный Дизелю на «Способ регулирования двигателя путем видоизменения характера протекания кривой процесса сгорания». В нем автор снизил давление конца сжатия с первоначальных 250 (!) до 35 — 40 атм., а температуру — до 500 — 600 °С. Мотор, построенный в соответствии с этими параметрами, заработал обеспечивая около 80 об/мин на холостом ходу.
В своих многочисленных патентах Дизель оговаривал различные комбинации устройств и способов работы двигателя, такие, как регулирование цикловой подачи топлива, его давления и скорости ввода в цилиндры, применение широкого спектра топлив: твердого, распыленного, жидкого и газообразного, а также их смесей, горизонтальное и вертикальное расположение цилиндров в блоке, многоступенчатое сжатие и расширение, применение легковоспламеняющихся «затравок» и другие предложения.
К России Рудольф Дизель относился весьма подозрительно, так как не верил в технические возможности нашей страны. Однако это его мнение было сильно поколеблено русскими специалистами Петербургского завода Нобеля («Русский дизель»), которые на рубеже XIX и XX веков начали успешное освоение новой для себя машины. Повлияла на смену настроения Дизеля и его встреча со своим давним знакомым — профессором Петербургского технологического института известным теплотехником Георгием Филипповичем Деппом, с которым они вместе учились в Германии.
Переговоры с Дизелем о начале выпуска двигателей вел сын известного предпринимателя Людвига Нобеля — Эммануэль. Совместный проект был крайне важен для обеих сторон, так как позволял России в лице владельцев крупнейших нефтяных промыслов на Кавказе Нобелей получить экономичный работоспособный двигатель, а изобретателю гарантировалось реальное внедрение многих из его предложений, которые, ко всему прочему, могли быть хорошо оплачены.
Переговоры столпов длились несколько месяцев и проект обошелся Нобелю в целое состояние — 50 тыс. фунтов стерлингов, или около 500 тыс. долларов Договор, кроме постройки петербургского завода, предусматривал создание русского общества «Дизель» в Нюрнберге. Это было крайне выгодно для изобретателя и для нас, так как все новые конструкции и модели двигателя могли обкатываться в Германии, прежде чем начинать долгий путь на российские просторы. При этом приоритет этих испытаний был бы у нас. В феврале 1898 г. соответствующий договор был подписан.
Испытания, проведенные профессором Г.Ф. Деппом на двадцатисильном двигателе, дали отличные результаты: плавность хода, легкий пуск, удобство регулирования и, главное, мизерный расход нефти (порядка 240 г/л.с. ч). В заключении по результатам испытания Депн отметил «Первая же попытка построить у нас двигатель, пользующийся нефтью, которой столь богата наша Родина и которая представляет наивыгоднейшее во всех отношениях топливо, увенчалась успехом. Безукоризненно выполненный нефтяной мотор пущен в ход, и я не могу не подчеркнуть, что именно у нас разрешен вопрос об экономичном тепловом двигателе, так как только с переходом на нефть окончательно и бесповоротно решается судьба дизель-мотора, обеспечивается ему широчайшее распространение».
После 1900 г. начался настоящий бум вокруг творения изобретателя и его имени. С одной стороны, увеличилось число заводов, переходивших к освоению нового двигателя, а с другой — открыто оспаривали многие патенты его автора. Моторы Дизеля стали массово изготавливать заводы Зульцер, Отто-Дейтц, Бурмейстер и Вайн, Хик. Харгрейвс и К°, многие известные и малоизвестные заводы, предприятия и мастерские. Двигатель получил «Гран-при» на парижской Всемирной выставке в 1900 г. Дизель резко усилил пропаганду своих моторов во всем мире, выступал с докладами, организовывал новые обшества, посетил США, где пользовался большим вниманием специалистов и предпринимателей.
Весной 1910 г. в Петербурге была организована Международная выставка и Съезд по двигателям внутреннего сгорания. Председатель — профессор Г.Ф. Депп — пригласил поучаствовать в работе съезда своего старого друга Рудольфа Дизеля. Изобретатель, увидев на выставке в Соляном городке один из первых двигателей Коломенского завода, был восхищен. С удовольствием он ознакомился с судовыми двигателями его же конструкции, установленными на канонерках. В Петербурге и позже в Москве Дизель прочел несколько лекций, отвечал на вопросы русских специалистов.
После окончания действия большинства патентов Дизеля (1908 — 1912 гг.) с новой силой возобновились, затихнувшие было, нападки на его авторство. Появились статьи и публикации, порочившие изобретателя и приписывавшие ему все мыслимые и немыслимые каверзы, ставившие в вину плагиат. Это брошюры «Миф Дизеля», «Заметки к истории двигателей Дизеля» и многие другие, вышедшие ограниченными тиражами в разных странах мира.
Каждую такую публикацию Дизель пытался опровергнуть, приводя убедительные контраргументы, но при этом растрачивая впустую свою энергию, теряя здоровье. В конце концов он решил вплотную заняться переработкой фундаментального материала под всеобъемлющим названием «Происхождение дизель-моторов», прибавив к нему книгу «Заметки на полях», нал которой он грудился постоянно в течение многих лет. Книга вышла в 1913 г. Один из экземпляров был выслан и Деппу в Россию.
Однако это уже были последние страницы жизни великого ученого. Там же он писал, что «проведение изобретения в жизнь связано с борьбой против глупости, зависти, косности, злобы, против тайного противодействия и открытой борьбы интересов; это ужасное время борьбы с людьми и мученичество даже в том случае, когда оно увенчается успехом».
Частые головные боли, общее подавленное настроение, безысходность и депрессии преследовали Дизеля постоянно. В один из таких периодов, произошедших в ночь с 29 на 30 сентября 1913 г на корабле, плывшем из Антверпена в Англию, Дизель исчез. Многочисленные биографы изобретателя считают, что он покончил жизнь самоубийством, прыгнув за борт. (О жизни и творчестве Рудольфа Дизеля написано огромное число книг, статей и биографических трактатов, однако самое сильное впечатление оставляют исследования известного русского писателя Льва Ивановича Гумилеве кого.)
Как же отразилось появление нового мощного двигателя на судьбе тягового железнодорожного подвижного состава? Об опытах [[(стройки дизель-локомотива на заводе братьев Зульцер и сотрудничестве Дизеля и вюртенбергского инженера
Адольфа Клозе достаточно хорошо известно. К примеру, многие технические журналы уделили внимание быстроходному локомотиву «Термо» системы Дизеля и Клозе, освещали все опытные поездки на участке Винтертур — Базель — Франкфурт — Берлин. Этот «термо-паровоз» развивал скорость до 100 км/ч.
Для многих странным было то, что лобовые стенки локомотива не имели обычной для скоростных паровозов клинообразной формы. Конструкторы объяснили это особенностями установки воздухозаборника двигателя и удобством управления.
Локомотив имел два двигателя Дизеля, один из которых (4-цилиндровый) посредством отбойного вала приводил в движение экипаж, а второй, работавший полностью автономно, служил для подачи сжатого воздуха в момент трогания с места в режиме обычного паровоза. Этот же двигатель работал при небольших перемещениях машины на маневрах. Оригинальным в конструкции локомотива являлось то, что при больших скоростях движения этот второй мотор снабжал воздухом первый дизель, обеспечивая наддув цилиндров.
Однако владельцы паровозостроительных заводов организовали отрицательное общественное мнение о новом локомотиве. Д что же в России? Как реагировала на происходящие события передовая железнодорожная интеллигенция? Вернемся немного назад, опять в XIX век.
В газете «Новое время» № 10340 приводятся сведения о Парижской выставке автомобилей и выставленных конструкциях молодого 32-летнего инженера Балаховского. Наибольший интерес вызвали идеи инженера по поводу реального применения двигателей внутреннего сгорания на железной дороге. В статье приводились его высказывания: «Нам нужны железные дороги, много, очень много дорог. Но где их взять? Строительство одной версты с мостами и водокачками обходится в 40 — 50 тыс. рублей, да прибавьте расходы на эксплуатацию. На линиях с развитым движением такие расходы, конечно, компенсируются, но что делать со второстепенными линиями, где поезда ходят редко и не регулярно? Расходы же на содержание таких дорог ненамного ниже. — Далее этот ярый сторонник двигателей внутреннего сгорания продолжал. — Представьте же себе железную дорогу, которая не требует ни водокачек, ни многочисленной поездной прислуги. Вместо громоздкого и дорогого паровоза, который отапливается углем и требует кочегара и механика, — локомотив легкий, очень солидной и простой системы, который применяет в качестве топлива масла или остатки от газового производства. Причем, расход на топливо строго соответствует выполненной полезной работе и не превышает 250 — 300 граммов на лошадиную силу в час. Чтобы управлять таким локомотивом, достаточно одного человека с таким же техническим образованием, которое имеется у кучера, управляющего автомобилем».
Вот такие выгоды керосино-электрического локомотива предвещал инженер Балаховский. Одновременно в конструкцию локомотива изобретатель ввел электрическую передачу, которая фигурировала во многих проектах и зарубежных конструкторов. Предполагалось применение такого же электрического двигателя, который действовал в автомобиле «La Silencieuse». Но в то время, как в автомобиле энергию получали от аккумуляторов, в локомотиве электрическая энергия должна была вырабатываться на месте, по мере надобности.
Статья в газете заканчивалась пышными фразами: «Благодаря двигателю Балаховского, теперь практически осуществима возможность строить ширококолейные железные дороги, стоимость которых обойдется не дороже 12 — 15 тыс. рублей с версты, а расходы по эксплуатации, считая уже погашение и проценты на затраченный капитал, не больше 2 — 2,5 тыс. рублей. Какая перспектива для деятельности наших земств и городов, если вычисления автора изобретения оправдаются на практике! А по всей видимости, г. Балаховский ничего не преувеличивает. Его локомотив, как и его автомобиль, имеет, очевидно, практическое, важное значение, если известная фирма Вестингауз-Виккерс и Максим вошла с ним в контакт, чтобы делать опыты на рельсах с построенным им керосино-электрическим локомотивом».
В середине 90-х годов XIX века в Европе многие занимались вопросами использования электрической энергии на транспорте. Рассматривались не только идеи проводной электрической железной дороги, но и различный симбиоз парового и электрического двигателя, двигателя внутреннего сгорания с электрической передачей, сложные схемы: котел — паровая машина — электрический генератор — аккумуляторы — электродвигатели на колесных парах.
В российских железнодорожных технических обществах особый интерес вызывали опыты, проводимые во Франции над новым мощным видом локомотива —
электровозом Гельмана. Локомотив этот не был электровозом в том смысле, в котором мы его сегодня себе представляем. Если быть точнее, то это был пароэлектровоз, или паровоз с электрической передачей.
В табл. 1 приведены краткие технические характеристики двух типов электровоза Гельмана — более раннего 1893 г. выпуска и усовершенствованный вариант 1895 г.
Первый электровоз имел горизонтальную компаунд-машину с цилиндрическими золотниками, давлением пара в котле 12 атм., цилиндрами диаметром в 17,65 и 25,56 дюймов, ходом поршней 11,8 дюйма. При 360 об/мин машина развивала 600 л.е., а при 600 об/мин — 1000 л.с.
Генератор (динамо) представлял собой 6-полюсную машину постоянного тока (как написано в инструкции, «доставляющую прямой ток») размером в 6,56 футов и при 360 об/мин обеспечивал напряжение в 400 В, ток 1025 А и мощность в 410 кВт. «Возбуждающее динамо» генератора, которое также применялось для освещения и управления вспомогательным электрооборудованием (своего рода двухмашинный агрегат) имело привод от вспомогательной вертикальной паровой машины.
Восемь тяговых электродвигателей (четыре на каждую тележку) располагались непосредственно на осях колесных пар и вращали колесные пары при помоши спиральных пружин. Локомотив двигался только передним ходом, т.е. котлом вперед. В кабине было установлено такое большое число приборов и рукояток, что его сравнивали с передвижной исследовательской лабораторией.
Этот по-своему уникальный электровоз успешно ходил с быстроходными курьерскими поездами на Западной железной дороге во Франции. К примеру, 9 февраля 1894 г. расстояние в 36 миль экстренный поезд весом в 183 т прошел всего за 50 мин, обеспечив скорость свыше 60 миль/ч. Недопустимые колебания, производимые паровой машиной, потребовали принятия решения об установке аналогичной, но вертикальной модификации машины. Главные преимущества, которые поняли и оценили тогда многие, были следующие:
электровоз может ходить по существующим путям без их модернизации и усиления;
при больших скоростях движения имеется определенная экономия в расходе пара, а эксплуатационный расход топлива снижается на 15 %;
при скоростях движения выше 60 миль/ч достигается такая плавность хода, которая не бывает у паровозов;
меньшее, чем у паровозов, сопротивление движению во всем диапазоне скоростей.
Корифей русского паровозостроения, талантливый тяговик профессор Николай Павлович Петров пристально следил за ходом испытаний. В газете «Новое время» № 7195 он опубликовал статью под названием «Чего можно ожидать от
электровозов», в которой дал развернутую характеристику западному опыту.
Прежде всего,
Н.П. Петров остановился на крупнейших недостатках экипажа паровозов Эти недостатки, которые Николай Павлович мягко называл «неправильность движения», устранить инженерам никогда не удастся. Он говорил «Со времен Стефенсона прошло около 50 лет. В созданное им устройство паровозов введено множество улучшений. Но несмотря на все усовершенствования, в нынешних паровозах сохранились те недостатки, которые были и в паровозах Стефенсона. Инженеры бессильны, потому что изучение свойств паровоза и математическое исследование его движения показывают, что способов для уничтожения неправильных движений не только нет, но и быть не может, пока паровозы будут сохранять главные черты теперешнего устройства». (Имелась в виду длинная жесткая база паровоза, отказаться от которой в пользу тележек не позволит традиционный принцип паровой машины.)
Применение же электричества в качестве промежуточного звена между паровой машиной и колесными парами разом устранило все эти проблемы. Н.П. Петров отметил удобство управления скоростью движения при регулировании отдельно паровой машиной и электрическим приводом. Он сравнивал действие электродвигателей с вращательной паровой машиной, если бы такая была изобретена.
«Да, — отметил ученый, —
электровозы обладают двумя в высокой степени важными достоинствами. Одно из них — большая безопасность скорой езды, другое — лучшее употребление пара, благодаря чему должен уменьшиться его расход»
Н.П. Петров, а также многие другие специалисты отметили и крупные недостатки в конструкции электровоза. Главный из них — это больший, чем у паровоза, общий вес и вес неподрессоренных частей, непосредственно действовавших на рельсы. Учитывая, что на российских железных дорогах были повсеместно уложены более слабые, чем на Западе, рельсы, такие локомотивы у нас не могли найти широкого применения.
В 1897 г. Гельман приехал в Петербург и в МПС прочитал доклад об электровозах и их будущем на железных дорогах мира. Заседание вели Н.П. Петров и инженер В.А. Титов. Стенограмма выступлений того дня зафиксировала множество интереснейших моментов. Прежде всего отмечалось, что зал был переполнен, однако весьма разношерстная публика, в числе которой были и просто любопытные, с удовольствием следила за происходящими событиями.
Это был не только очередной триумф иностранного специалиста, но и поражение от его дерзкого оппонента В А. Титова, который после жесткой словесной дуэли одержал полную победу. Гельман не успевал аргументированно возражать на все технические уколы. В конце концов, как часто бывает в академических собраниях, из технической плоскости ученые успешно перешли на личные отношения. Гельман обиделся и, сопровождаемый Н.П. Петровым, покинул высокое железнодорожное заведение
Резюме же было такое. Жесткий спор двух очень неординарных ученых подтвердил, что в техническом отношении вопрос о переходе на новые локомотивы очень серьезный и решить его быстро невозможно. Это оказалось пророчеством: в 1898 г. компания Гельмана потерпела крах. Известно, что к этому приложили руку сильные и безжалостные паровозостроительные конкуренты. Накануне своего поражения Гельман попытался продолжить опыты в России на Варшавско-Венской железной дороге, имевшей западную колею, но руководство дороги не польстилось даже на смехотворную цену, за которую изобретатель собрался продать свои локомотивы.
Опыты с электровозами обратили тогда внимание всего цивилизованного мира, но непосредственного практического значения не имели. Говорили, что Гельман явился со своими идеями слишком рано. Ему пришлось привязывать по-прежнему несовершенный паровой двигатель к новому электрическому приводу, а это делало локомотив чересчур тяжелым, хотя изобретатель уверял, что с его системой коммерческая скорость поездов может быть не меньше 100 км/ч, что с лихвой компенсировало бы все недостатки локомотива.
Однако во Франции и в Германии опыты с электричеством на железной дороге были продолжены. Но упор был сделан на неавтономные, обычные электровозы и электропоезда, получавшие электрическую энергию от воздушных проводов. На автономные же электровозы внимания не обращали, продолжая совершенствовать уже и без того «накрученные» паровые локомотивы.
Что же происходило дальше? Хотя джинн и был выпушен из бутылки, летал он еще очень плохо!
На XXIII Совещательном Съезде инженеров службы подвижного состава и тяги, проходившем в Петербурге в 1901 г., большой интерес вызвал доклад представителя Среднеазиатских железных дорог
Николая Осиповича Текштрема, названный просто. «О керосиновых двигателях». Слушатели услышали много интересного о двигателях внутреннего сгорания и в том числе о двигателе Дизеля. Докладчик, описывая результаты работы этой машины в стационарных условиях, отметил, что «результаты опытов с ними поразительны» и «двигатель Дизеля, хотя и недавно построенный, по-видимому ожидает блестящая будущность».
Совершенно противоположное мнение высказал представитель Полесских железных дорог Петр Лукич Павлович, который поделился своими впечатлениями о работе этих двигателей при посещении им Цюриха и Киева. Выступавший заявил, что работа двигателей Дизеля удовлетворяла всех, однако требовался «чудовищный» ремонт клапанов, которые постоянно засорялись (по-видимому имелись ввиду форсунки — В.Б.). По мнению П.Л. Павловича, «в железнодорожной практике моторы Дизеля не могли найти применение».
После небольшого волнения, вызванного этим категоричным заявлением, слово взял представитель Юго-Восточных дорог Владимир Васильевич Безобразов, который лично наблюдал в Воронеже за работой 30-сильного стационарного мотора Дизеля: «Двигатель непрерывно работал в течение 47 суток и днем и ночью, останавливаясь только на 10 минут для «вытерки». Работал превосходно. Отапливался дешевой сырой нефтью и легко заменил двигатель Отто-Дейтц. Что важно, в двигателе Дизеля нет никакой копоти. Представитель Нобеля делал опыты: клал лист бумаги перед выбрасывающей трубой и копоти не было!»
Если с легкими двигателями и легкими быстроходными железнодорожными мотрисами все обстояло более менее понятно (они появлялись в Европе и Америке, как грибы после дождя), то применение тяжелых двигателей Дизеля на локомотивах было весьма проблематичным. Все упиралось в большой вес установки и невозможность прямой передачи вращающего момента от вала двигателя к колесным парам.
К более решительным мерам перешли ученые в 1904 — 1905 гг. В программы проведенных подряд двух заседаний 8 Отдела Императорского русского технического общества (ИРТО) 25 октября и 8 декабря 1905 г. были включены доклады с названиями, не вызвавшими уже удивления. На первом заседании были сделаны: справочный доклад Почетного члена ИРТО, бессменного председателя локомотивной секции, тайного советника Андрея Николаевича Горчакова, основавшего в 1882 г. журнал «Железнодорожное дело», и развернутое выступление полковника Алексея Ивановича Одинцова «Электровозы с калорическими двигателями».
Второе заседание, судя по его программе и повестке, было полностью посвящено применению двухтактных и четырехтактных двигателей на локомотивах. О современных двигателях рассказал инженер Николай Григорьевич Кузнецов, близкий соратник А.И. Одинцова. Стенографический доклад Н.Г. Кузнецова, выступления и ответы на многочисленные вопросы заняли почти 12 страниц журнала «Железнодорожное дело» № 15 за 1906 г.
Больше всего времени выступавший уделил конструктивным особенностям двигателей Дизеля и рабочему процессу. Всем присутствовавшим были продемонстрированы наглядные пособия, схемы и чертежи. Подробнейшим образом были рассмотрены особенности рабочего процесса двигателя с воспламенением топлива от сжатия воздуха.
Н.Г. Кузнецов рассказал и о двухлетнем опыте применения двигателей на баржах «Вандал» и «Сармат». Три 3-цилиндровых двигателя «Вандала» мощностью по 135 — 150 л.с. и два 4-цилиндровых двигателя «Сармата» мощностью по 180 л.с. работали безукоризненно. Применялся перспективный электрический привод гребных винтов. И, главное, все управление ходом этих двух барж было сосредоточено только в руках капитанов.
Докладчик обратил внимание присутствовавших на сравнительные данные стоимости различных видов топлива для машин (эти сведения дублируем в табл. 2). Таблица ясно показала неоспоримое преимущество двигателей Дизеля. Для наглядности Н.Г. Кузнецов продемонстрировал несколько видов дрезин и моггрис американского завода «Oldsmotor», а также европейских заводов «Ганц и К°», «Wolseley», «Weitzer» и других.
После этого докладчик перешел непосредственно к проекту локомотива, созданного им и А. И. Одинцовым. Собравшиеся увидели чертеж дизельного локомотива, который уже в наше время украсил многие исторические книги, посвященные тепловозостроению (правда, везде были приведены только две проекции локомотива). Также авторы предложения дали, кроме третьей проекции, еще и общий вид тепловоза.
В основу проекта был взят
электровоз Гельмана. Два двигателя судового типа мощностью каждый по 180 л.с., аналогичные установленным на барже «Сармат», соединены с генераторами трехфазного тока, которые через аппаратуру управления питали четыре тяговых электромотора, размещенных на двух 2-осных тележках. Рама и кузов локомотива опирались через шкворневые узлы на тележки. По концам кузова предусматривались посты управления. Конструктивные особенности судовых двигателей обеспечивали свободный проход обслуживающего персонала вдоль бортов. Именно поэтому изобретатели отдавали предпочтение двигателям судовой модификации.
Для большей убедительности
Н.Г. Кузнецов привел устный расчет: локомотив предлагаемого типа мощностью в 360 л.с. с составом из шести груженых вагонов сможет пройти из Петербурга в Москву и обратно без остановок для экипировки, израсходовав всего 1,44 т нефти. Не нужны ни устройства водоснабжения на промежуточных станциях, ни склады запасов топлива. Для обычного паровоза такой же мощности этого топлива хватило бы только на 2,5 часа хода, или на 150 верст. Кроме того, паровоз сделал бы за это время как минимум 15 остановок для набора воды. Не это ли должно окончательно убедить скептиков в скорейшей разработке новых локомотивов?!
Учитывая современное положение в развитии двигателей Дизеля, не представляет труда построить и более мощный локомотив, к примеру в 1000 л.с. весом не более 120 — 130 т и давлением на ось в 15 тс. Такой
электровоз мог бы везти поезд из десяти вагонов со скоростью 80 верст/ч, из шести вагонов — со скоростью в 100 верст/ч, а два вагона перемещались бы со скоростью в 120 верст/ч!
В заключение своего длительного выступления Н.Г. Кузнецов сказал: «Несмотря на значительное число сторонников паровых машин и противников новых калорических двигателей. приписывающих им разные недостатки, как то: сложность конструкции, невозможность изменения в широких пределах числа оборотов, недопустимость перегрузки и т.п., эти двигатели с каждым днем завоевывают себе все больший и больший район деятельности. Недалеко то время, когда двигатели внутреннего сгорания совершенно вытеснят паровые машины или, по крайней мере, заставят прибегать к ним лишь в исключительных случаях». Последние слова докладчика, как зафиксировано в стенограмме, вызвали рукоплескания.
Многое в то далекое время держалось на настоящих энтузиастах, прекрасно знавших сильные и слабые стороны новых видов локомотивов. Хочется, чтобы и сегодня молодежь основательно изучала локомотивы с двигателем Дизеля, была им всемерно предана.
В.Н. БАЛАБИН, доцент МИИТа
22.06.2011, 06:51
12
Похожие темы
Справочник
Почта
