[02-1999] Каким быть тепловозу: Стратегия развития

[poster444]

Каким быть тепловозу: Стратегия развития

На страницах журналов ".Локомотив” № 2, 3 за 1997 г. и № 1, 1998 г. были опубликованы материалы под общим заголовком “Каким быть тепловозу?". Сегодня мы предлагаем вниманию читалей подборку из двух статей, которые продолжают острую дискуссию.

В первом номере журнала “Локомотив” за 1998 г. продолжилось обсуждение перспективной программы тепловозостроения. Заведующий тепловозным отделением ВНИИЖТа, д-р техн. наук, проф. Е.Е. Коссов высказался по поводу статьи, не согласившись с принципиальными оценками отрасли и основными подходами к перспективной программе тепловозостроения.

Главное, что заставляет возразить Е.Е. Коссову и снова вернуться к обсуждаемой теме, — это отрицание конкурентоспособности тепловозной тяги и электрической как главного критерия в обосновании технико-экономических требований к созданию новых тепловозов.

Чтобы достигнуть понимания у оппонента и читателей, считаю необходимым разъяснить и обсудить, что же является конкурентоспособностью и в чем заключается значение этого понятия. Конкурентоспособность — это возможность удержать или приобрести рынок сбыта, сферу влияния созданием товарного изделия, вида услуги с более высокими потребительскими качествами, чем существующие товары и услуги такого же назначения.

Конкуренция электрической и тепловозной тяги хорошо просматривается на удельном весе этих видов тяги в различных странах. Есть государства с большим удельным весом электрической тяги (страны СНГ, Западной Европы, Япония, ЮАР), и наоборот — значительной долей использования тепловозной тяги. Это — страны Америки, Азии, Африки и Австралия. На соотношение удельных весов этих видов тяги в разных странах оказывают влияние достижения технического прогресса, различная конъюнктура, которая в одних случаях облегчает конкуренцию того или иного вида тяги, а в других — ухудшает.

В нашей стране конкурентоспособность конкретного локомотива или вида тяги определяется минимальной суммой единовременных эксплуатационных и капитальных затрат, необходимых для выполнения этим локомотивом или видами тяги единицы объема перевозочной работы. Эта минимальная сумма затрат зависит от расхода энергоресурсов на единицу мощности локомотива, единичной мощности и стоимости, надежности и ремонтопригодности сравниваемых локомотивов.

Чем меньше расход топлива тепловоза на единицу мощности и перевозочной работы, чем меньше разрыв в длительной мощности тяговых электроприводов и единичных стоимостей электровоза и тепловоза, тем конкурентнее тепловозная тяга и малоэффективней тяга электрическая как более капиталоемкая. И наоборот, торможение технического прогресса тепловозной тяги “повышает эффективность” электрической тяги.

Смысл же технической конкуренции и электрической, и тепловозной тяги заключается в создании более противозатратного, целесообразного варианта технической вооруженности железнодорожного транспорта применительно к существующим эксплуатационно-экономическим и конъюнктурным условиям. В этом и проявляется своеобразная роль конкуренции как двигателя научно-технического прогресса.

Однако вернемся к точке зрения Е.Е. Коссова, которая заключается в том, что электрическая тяга находится вне конкуренции, а тепловозная существует, поскольку невозможно электрифицировать сразу всю сеть железных дорог и в короткие сроки повсеместно заменить тепловозы электровозами. То есть тепловозная тяга существует как временный, но неизбежный технический этап, с которым связано обсуждение этой программы. Говорится и о том, что к 2003 г. будет исчерпан ресурс существующего тепловозного парка, и потому необходима та программа создания нового тепловоза, которая подробно приведена в статье “Каким быть тепловозу?” (“Локомотив” № 1, 1998 г.).

Во-первых, моторесурс тепловоза можно до бесконечности продлевать цикличностью заводских и деповских ремонтов. Однако с каждым новым ремонтом стоимость последующих будет возрастать настолько, что в конце концов расходы на содержание и эксплуатацию превысят стоимость постройки и приобретения новой машины такой же серии. Но это уже совсем другая тема разговора.

Во-вторых, к 2003 г. и вообще в ближайшем будущем невозможно выполнить программу по созданию нового тепловоза, представляемого Е.Е. Коссовым. Чтобы убедиться в этом, достаточно внимательно изучить историю отечественного тепловозостроения.

В-третьих, при точке зрения, высказываемой Е.Е. Коссовым, достаточно сохранить сложившуюся тенденцию, при которой на протяжении последних двадцати лет в результате замены тепловозной тяги электрической, а также распада полигона железнодорожных линий бывшего Советского Союза, удельный вес тепловозной тяги в выполняемом грузообороте уменьшился в два раза. Средняя грузонапряженность полигона линий на тепловозной тяге уменьшилась почти в три раза. Сохранение этой тенденции позволит еще тридцать или сорок лет выпускать М62 и ТЭ10, одновременно электрифицируя по тысяче километров в год. В результате через тридцать — сорок лет тепловозный полигон Российской Федерации сократится до 10 — 15 тыс. км малодеятельных и почти бездеятельных линий, с удельным весом выполняемой работы 3 — 5 %. Для эксплуатации М62 и ТЭ10 вполне достаточен уровень образования и практической подготовки, обеспечиваемой техникумом.

Мнение Е.Е. Коссова поддерживается очень большим количеством ученых, практиков и руководящих работников. Это связано с тем, что многие годы в нашей стране увеличение производства электроэнергии и строительство крупных электростанций являлись безальтернативными и вне- дискуссионными приоритетами, подчинившими себе всю экономику огромной страны. В результате сложилось ложное мироощущение, что электроэнергия — такой же даровой и беспредельный ресурс, как и солнечный свет, “падающий" на Землю. Цены на электроэнергию были занижены, а капитальные вложения и расширенное воспроизводство электроэнергии не всегда учитывалось при определении эффективности замены тепловозной тяги электровозной.

Думаю, что возобладавшая точка зрения и соответствующая тенденция отнюдь не способствуют оптимальному развитию железнодорожного транспорта, а скорее демонстрируют инерционность, косность и догматизм мышления.

Е.Е. Коссов упрекает меня в отрицательной оценке 60- летней истории развития отечественного тепловозостроения. Мне бы хотелось обратить внимание читателей на дальнейшую недопустимость состояния и положения этой отрасли, что и заставляет меня публично полемизировать в отношении технической идеологии дальнейшего развития тепловозной тяги.

В истории нашего тепловозостроения есть много значительных достижений. Например, всего три года потребовалось, чтобы освоить производство и выпустить 100 тепловозов серии ТЭ1, четыре года потребовалось на выпуск такого же количества секций ТЭЗ, пять лет —ТЭ10 разных модификаций. А вот выпуск ста секций ТЭ121, которые были мощнее ТЭ10 всего на 30 %, потребовал уже 13 лет, ТЭП70 — 16. Около 15 лет заняла доводка до работоспособного состояния четырехтактных дизелей Д49, рассматривавшихся как перспективная база увеличения единичной мощности магистральных тепловозов. Таковы факты отечественных возможностей нашего прогресса, такова реальность, которой надо смотреть в глаза и с которой нужно считаться, чтобы не остаться у разбитого корыта.

Тепловозы наиболее массовой и распространенной в нашей стране до настоящего времени серии ТЭ10, появившейся в конце 50-х годов, по уровню касательной мощности, реализуемой на ободе колес, уступали сериям мощных магистральных паровозов тех лет, а тепловозы ТЭЗ — всем сериям магистральных паровозов того времени.

Чтобы это обстоятельство как-то скрыть, повысив эффективность тепловозной тяги и ускорив замену паровозов на огромной сети железных дорог за короткое время, продемонстрировав успехи научно-технического прогресса, было решено выпускать тепловозы сплотками из двух машин под одним инвентарным номером и эксплуатировать как один локомотив. В итоге появилось понятие "двухсекционный тепловоз”. Такими стали ТЭ2, ТЭЗ, ТЭ7, 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, ТГ102, составившие в 60-е годы свыше 90 % инвентарного парка магистральных тепловозов.

Что такое двухсекционный тепловоз? Это, по сути дела, — две машины, а значит, удвоенная трудоемкость и материалоемкость ремонта, содержания и эксплуатации, а при трех- и четырехсекционном варианте локомотива — это еще и резко возрастающая капиталоемкость тепловозного парка и хозяйства, увеличивающие затратность и снижающие конкурентоспособность тепловозной тяги в сравнении с электрической. Хотя двухсекционность возникла и в электрической тяге, это было обусловлено стремлением создать электровозы для условий работы и проходимости на участках с горным и возвышенно-холмистым профилем. Правильней называть отечественные электровозы не двухсекционными, а сочлененными, представляющими собой специальное техническое решение.

Несмотря на то, что при двух- и многосекционном исполнении достигается значительное увеличение силы тяги, обеспечивающее провозную способность или проходимость участков со сложным профилем, тяговые свойства локомотивов зависят не только от количества секций и осей, а и от физического коэффициента сцепления колес с рельсами, достигаемого наилучшей развеской осей, уравновешенностью всех частей корпуса, симметрией масс, расположением центра тяжести и оптимальным соотношением габаритных параметров. Примером наилучшей реализации физического коэффициента сцепления являлась экипажная часть электровозов серии ВЛ60.

Рост единичной мощности силовой установки или тягового привода способствует наибольшему ускорению при разгоне поезда, достижению максимальных скоростей и аккумуляции кинетической энергии поезда, реализующихся при прохождении им наиболее протяженных и крутых подъемов, что также способствует увеличению провозной способности участков и направлений.

Еще 30 лет назад научные работники отделения тепловозов и локомотивного хозяйства ВНИИЖТа А.В. Сломянский и Н.А. Фуфрянский выступили в журнале “Электрическая и тепловозная тяга” с обоснованием дальнейшего роста единичной и секционной мощности тепловозов до 4 и 6 тыс. л. с. К сожалению, только в 80-х годах удалось осуществить серийное производство магистральных тепловозов мощностью 4 тыс. л. с. в секции. Этим пассажирским вариантом стал тепловоз ТЭП70.

В связи с распадом единого полигона тепловозной тяги на территории бывшего СССР, уменьшением объема перевозок на линиях с тепловозной тягой и, в первую очередь, за счет электрификации линий с наибольшими размерами пассажирского движения, напрашивается (вот уже седьмой год) идея создания на базе пассажирского ТЭП70 односекционного грузового тепловоза с моторно-осевым подвешиванием тяговых двигателей, увеличенным передаточным отношением и краном машиниста № 385. Эту идею поддерживаю не только я, но и авторы публикации “Пути дальнейшего развития тепловозостроения” В.А. Нефёдов, А.И. Беляев, Ю.В. Емельянов (“Железнодорожный транспорт” № 11, 1995 г.), которые обосновали техническую возможность и целесообразность реализации этой идеи.

Удивительным является то, что Е.Е. Коссов и другие представители науки не видят или не хотят видеть этого. Не хотят увеличить прорыв в область создания более мощных машин и закрепить успех в достижении эксплуатации конкурентоспособных дизельных локомотивов. То же самое касается предотвращения “бросовости” в создании ТЭП80, 2ТЭ116. Кстати, тепловоз 2ТЭ116, на доводку которого затрачены большие средства и время, сам по себе не нужен, необходима более мощная его модификация. И такая модификация 2ТЭ116УП в 1972 г. была построена, однако никакого внимания со стороны науки и МПС к ней также нет.

Е.Е. Коссов отмечает, что в создавшихся условиях, когда номинальная мощность тепловозных дизелей используется только на 40 — 60 %, нужно повысить использование достигнутого диапазона мощности. Всякое повышение диапазона регулируемости и топливной экономичности на частичных нагрузках силовой установки локомотива не может вызывать возражения. Возражение вызывает отход от достигнутых возможностей и преднамеренное сужение сферы применения тепловозной тяги.

Речь идет об отказе совершенствования 16 — 20-цилиндровых дизелей как технической базы прогресса в повышении секционной тепловозной мощности и технологического резерва совершенствования теплотяги в целом. Уменьшение цилиндро-поршневой группы до двенадцати цилиндров, безусловно, упрощает кинематическую схему дизеля и облегчает задачу повышения надежности и работоспособности. Однако для принятия таких решений не требуются наука и высшее образование. Они, прежде всего, необходимы для преодоления противоречий между улучшением одних показателей и одновременным ухудшением других.

Для утверждения очевидных истин и следования простой интуиции наука, повторяю, не нужна, как и все то, что связано с подготовкой научных кадров. При этом следует отметить, что, делая проблематичным при 12-цилиндровом варианте повышение мощности даже до 3000 кВт, Е.Е. Коссов не ожидает существенного выигрыша в топливной экономичности, так как расход топлива 200 г/кВт и соответствующий этому к.п.д. дизеля 42 % не является существенным достижением, оправдывающим такое ограничение мощности.

Удивляет и то, что Е.Е. Коссов называет харьковский тепловозный дизель Д80 “мифическим”. А вот корреспондент газеты “Гудок” А. Мудраков 20 февраля 1998 г. сообщил, что завод им. Малышева выпустил в производство два таких двигателя и намечает выпуск еще партии подобных машин, предназначенных для модернизации тепловозов. Судя по публикации “Научно-технический прогресс в дизелестроении” А.В. Чичина (“Железнодорожный транспорт” № 8, 1992 г.), харьковское тепловозное дизелестроение обладало и обладает достаточной конкурентоспособностью с коломенским дизелестроением по мощности, экономичности и другим показателям выпускаемых двигателей. Думается, что в данном случае отнюдь не мифической является «подковерная» война с Украиной в области тепловозостроения, дизелестроения и выпуска тепловозного электрооборудования. Стремление бойкотировать, дожать друг друга вместо того, чтобы взять самое лучшее, что есть у каждого, ничего хорошего ни России, ни Украине в результате не даст.

В настоящее время есть много малодеятельных тепловозных участков, обслуживаемых одним — двумя сборными поездами и таким же количеством местных, пригородных или грузопассажирских поездов. Держать на таких участках специальный тепловозный парк для пассажирской, грузовой и маневровой работы совершенно нецелесообразно. На этих линиях является очевидным применение универсальных маневрово-поездных, грузо-пассажирских тепловозов. И, кстати, такой тепловоз уже давно создан, но на магистральной сети почему-то применяется крайне мало. Это — людиновский ТЭМ7(7А).

В то же время есть еще много тепловозных линий, на которых поездная работа существенно отличается от маневровой по эксплуатируемым весам и скоростям поездов, реализуемым мощностям, кинематике движения, простоям.

С одной стороны, это связано с отказом от конкурентоспособности тепловозной тяги с электрической, непониманием экономического смысла этой конкурентоспособности, с другой — попыткой сохранить тепловозостроение как научно-техническую отрасль, хотя при точке зрения Е.Е. Коссова в этом случае можно вполне обойтись существующим и много лет стагнирующим техническим состоянием тепловозной тяги.

С.Н. ШУРАН,
инженер-экономист,
г. Москва

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin