Глава 4 Дизельный двигатель внутреннего сгорания на электрической тяге.
Война помешала продолжению опытов, но впоследствии Гриневецкий со своими учениками разработал несколько проектов тепловоза с локомотивным дизелем. В то же время на Коломенском заводе и на Ташкентской дороге проектировались тепловозы с электрической передачей.
Идея такого тепловоза родилась под влиянием успешного развития электротяги на железных дорогах. Имело значение и то обстоятельство, что не удались попытки непосредственно соединить дизель-мотор с движущими осями локомотива.
Тепловоз с электрической передачей по сути дела не что иное, как электровоз с собственной электрической станцией. Здесь двигатель Дизеля соединяется с генератором электрического тока, а ток подаётся в электромоторы, связанные с движущими осями. Такой электровоз не нуждается в проводах. Один тяговый мотор может вращать все движущие оси, но можно установить и для каждой оси по мотору.
Конечно, тепловоз с электрической передачей — не полное и не лучшее разрешение задачи. Но попытки перестроить дизель-мотор для тяги многим казались безнадёжными, и конструкторы занялись поисками всякого рода передач. Так, в 1915 году появилась идея поставить на дизель-локомотиве механическую передачу, вроде автомобильной коробки скоростей. Некоторые предлагали ещё воздушную передачу: дизель сжимает воздух, а сжатый воздух работает в обыкновенных цилиндрах с поршнями. Предлагались также гидравлические передачи.
Вместе с тем появилось и несколько оригинальных проектов тепловоза. Ещё в 1912 году ученик Гриневецкого, Алексей Нестерович Шелест, представил в качестве студенческой дипломной работы проект своеобразного теплового локомотива. По его замыслу в паровозных цилиндрах должна была работать смесь продуктов сгорания и пара.
Смелую идею Шелеста специалисты оценили очень высоко, но проект остался в царское время неосуществлённым.
Неутомимо разрабатываемая русскими инженерами идея тепловозной тяги была оценена Владимиром Ильичом Лениным. Несмотря на тяжёлое хозяйственное и финансовое положение молодой Советской республики, Совет Труда и Обороны уже в январе 1922 года вынес постановление об особо важном значении тепловозов для нашей страны.
Тепловоз с электрической передачей В. И. Ленин лично оказал поддержку А. Н. Шелесту — уже профессору — в осуществлении идеи его студенческого проекта. Многолетняя работа профессора Шелеста над созданием механического генератора газов ещё не привела к практическим результатам, но и до сих пор самая мысль о таком типе тепловоза вызывает большой интерес среди теплотехников.
В. И. Ленин силой своего гения четверть века назад предвидел замечательную будущность нового локомотива. «Крайне желательно, — писал Владимир Ильич в директиве Наркомату путей сообщения и Госплану 27 января 1922 года, — не упустить время для использования сумм, могущих оказаться свободными по ходу исполнения заказов на паровозы, для получения гораздо более целесообразных для нас тепловозов».
В. И. Гриневецкий в своей книге «Проблема тепловоза и ее значение для России», вышедшей в 1917 году, писал:
«Вопрос введения тепловозной тяги на наших рельсовых путях приобретает всё большее значение, и будущие перспективы этого грандиозного русского технического вопроса теперь, в 1917 году, уже иные... От замены паровозов тепловозами можно ожидать повышения использования тепла по крайней мере вчетверо. Такое повышение экономичности при громадном расходе топлива паровозами имело бы огромное экономическое значение везде, и особенно в России.
B этом вопросе русская техника, не глядя особенно на Запад, должна проявить свою инициативу и должна сама справиться со всеми трудностями».
Под руководством профессора Гриневецкого А. Н. Шелестом была разработана теоретически и конструктивно идея тепловоза непосредственного действия. Одновременно были разработаны эскизы тепловозов с различными передачами, легшие в основу дальнейших работ над этой проблемой.
Трудно было в условиях царской России "пробить стену" недоверия и сомнений. Только при советской власти эта идея воплотилась в жизнь. Гениальный ум Владимира Ильича Ленина увидел в первых проектах тепловозов новый тип локомотива и предугадал его блестящую будущность.
Советская Россия показала всему миру возможность создания мощных поездных тепловозов, вполне удобных по своему габариту и весу и надёжных в эксплуатации.
По указанию Владимира Ильича Ленина к этому делу была привлечена группа выдающихся отечественных специалистов. На заводах «Красный Путиловец», «Балтийском судостроительном» и «Электрик» началась постройка тепловоза конструкции профессора Якова Модестовича Гаккеля.
Бывший народоволец и политический ссыльный, а позднее профессор Электротехнического института Яков Модестович Гаккель был выдающимся инженером. Едва сойдя со школьной скамьи, Гаккель увлёкся лётным делом и построил первый поднявшийся в воздух самолёт русской конструкции.
В последующие годы Я. М. Гаккель сконструировал ряд самолётов оригинальной конструкции. Некоторые из этих машин получили в своё время известность благодаря поставленным на них рекордам. На первой международной воздухоплавательной выставке поплавковый гидросамолёт Гаккеля получил Большую серебряную медаль.
Перед первой мировой войной Гаккель отошёл от авиации, так как занимался постройкой электростанций в Петербурге и Киеве.
После Великой Октябрьской революции Яков Модестович взял на себя инициативу создания первого русского тепловоза. Он решил применить электрическую передачу. К этой идее конструкторская мысль возвращалась не без колебаний и сомнений. Дело в том, что первые теплоходы на Волге имели как раз электрическую передачу, но их очень скоро заменили суда, где дизель работал непосредственно на винт. Разница между движением судна в воде и движением локомотива по рельсам понятна. Трогание с места и ход судна осуществляются прямой скоростью вращения гребного винта или колеса, опирающегося на воду. Законы движения локомотива по гладким рельсам своеобразны и требуют наибольшей силы тяги при наименьшей скорости.
Следуя опыту судового дизеля, конструкторы тепловоза вначале не думали об электрической передаче. Но так как непосредственного связывания дизеля с движущими осями для тяговой машины оказалось недостаточно, вновь возникла мысль испробовать электропередачу.
Чувствуя постоянное внимание Владимира Ильича к своему детищу, Гаккель взялся за дело с огромной энергией. Проект он составил очень быстро, но построить тепловоз удалось не так скоро.
Это были годы, когда рабочие возвращались с фронтов гражданской войны на фабрики и заводы. Они заново учились держать инструмент в руках, знавших столько лет лишь пулемёт и винтовку. Ещё едва мерцало электричество, но и при керосиновых коптилках упорно сидели за чертёжными досками техники и конструкторы.
Тепловоз Гаккеля — удивительное создание советских рабочих и инженеров. Тепловоз собрали из частей валявшихся без дела машин. Основной агрегат — дизель-мотор — сняли с подводной лодки. Электрические части подобрали также из заброшенных агрегатов. И, тем не менее, этот тепловоз не только успешно прошёл опытный период, но и выдержал эксплуатацию в течение трёх лет. 5 августа 1924 года Щэл—первый в мире мощный магистральный тепловоз с электрической передачей появился на рельсовых путях Балтийского завода. 6 ноября тепловоз был передан для дальнейшего испытания железнодорожниками Ленинградского узла. Газета «Гудок» сообщала тогда своим читателям:
«Первые испытания, произведённые с тепловозом инженера Гаккеля на 30-вёрстной дистанции между Ленинградом и Колпиным, Дали хорошие результаты. Теперь тепловоз будет испытан на большом расстоянии.
Много впечатлений осталось в памяти советских железнодорожников от первых рейсов на тепловозе.
«Помню, — рассказывает инженер В. Овсянников, — иду на одной из узловых станций к дежурному докладываться, чтобы зря не держал поезд, а дежурный как раз с диспетчером разговаривает.
— Пришёл состав, — докладывает дежурный, — а паровоза ни в голове, ни в хвосте...
Пришлось объяснить, что локомотив в голове, что он в полной исправности и что уже можно давать отправление.
У тепловоза на каждой станции, где останавливаемся, толпа: путевые рабочие, машинисты, пассажиры... Только успевай отвечать на вопросы, которыми забрасывают бригаду! Да, этому локомотиву ни воды, ни угля не требуется: может пробежать без остановки хоть тысячу вёрст. Есть ли ещё где-нибудь в мире подобные машины? Нет, это первая. Она создана по заданию Владимира Ильича Ленина. Конструировали тепловоз советские инженеры, построили ленинградские рабочие.
Первые рейсы были проделаны на Октябрьской, на коротких плечах, с составами весом в 1 000 тонн. Затем начались регулярные рейсы по маршрутам Москва — Курск, Москва—Харьков. Были и более дальние поездки, и не одного только исследовательского характера: из Баку и из Грозного доставляли мы в Москву на седьмые-восьмые сутки нефтеналивные составы. 12 тысяч вёрст проходили со средней коммерческой скоростью 28 вёрст в час, при этом вели состав с грузом нефти брутто 79 тысяч пудов, а расход топлива — почти в четыре раза меньший, чем у паровоза.
Потребовалось в кратчайший срок подвезти для ленинградских предприятий топливо из Москвы, и эта задача была поручена нам, тепловозникам. Из Коканда в Москву на девятые сутки доставляли груз хлопка. На тепловозах были проделаны и рейсы, из Москвы в Челябинск с особо срочными важными грузами: туда мы вели составы через Куйбышев, а возвращались через Свердловск — Казань. Помню, как удивило тогда многих эксплуатационников, что тепловоз прошёл 4 500 километров и не заходил ни в одно депо! Удачно провели рейс из Москвы на Сурамский перевал и обратно.
... В те годы Владимира Ильича уже не было с нами. Но ленинское задание было выполнено. Детище Ильича — советский тепловоз — уверенно повёл поезда по магистралям Родины».
В дни, когда на магистральные пути Ленинградского узла вышел в первый рейс тепловоз проф. Гаккеля, были успешно завершены испытания другого советского тепловоза—Ээл. Он был построен по проекту русских инженеров и заказу нашего правительства. 6 ноября 1924 года был торжественно подписан протокол испытаний этого тепловоза, который гласил:
«... Создание этого тепловоза и опыты с ним вывели идею тепловоза из стадии академического изучения и воплотили её в формы, пригодные для несения регулярной товарной службы.
Последний факт заслуживает быть отмеченным на страницах истории железнодорожной техники».
Вместе с советскими инженерами этот протокол испытаний тепловоза советской конструкции подписали представители германской науки тех лет, представитель дорог Голландии, представитель английской технической прессы и многие другие представители иностранной науки и техники.
Но только спустя немало лет, когда был уже накоплен опыт успешной работы советских тепловозов, зарубежная техника, и, в частности, американская, решилась приступить к постройке мощных поездных тепловозов и вступила на путь, смело проложенный русской технической мыслью. Сыграв роль в развитии страны, в тяжелые годы гражданской и Великой Отечественной войн, выполнив большую перевозочную работу, паровоз уступил свое место более совершенным тяговым средствам — электровозам, тепловозам, электрическим и дизельным моторным вагонам, оставив неизгладимый след в истории железнодорожного транспорта нашего Отечества.