суббота, 7 апреля 2018 г.

Электропоезд ЭМ2И


Это самый провальный по грандиозности и разгильдяйству финансовый проект за всю историю Российских железных дорог. Это один из показательных примеров, как нельзя создавать электропоезда. Электропоезд концептуальной серии нового четвертого поколения - ЭМ2И.

Этот необычный электропоезд был создан в начале 2000-х годов по заказу Московской железной дороги и при личной поддержке тогдашнего Министра путей сообщения Г.М. Фадеева финансово-производственным объединением "Новые транспортные технологии", которое разработало и изготовило электропоезд постоянного тока, как сообщалось "нового четвертого поколения" - ЭМ2И. Этот электропоезд должен был стать основой для дальнейших разработок в российском вагоностроении. Была проведена шумная рекламная кампания, в которой было обещано 1 августа 2002 года запустить в эксплуатацию электропоезд так называемого четвертого поколения - ЭМ2И. Электропоезд являлся частью проекта создания новой транспортной системы Москва-Аэропорт Домодедово для обеспечения ускоренной доставки пассажиров, по сути прообразом нынешних аэроэкспрессов.

К сожалению фактическая надежность и экономичность этих концептуальных электропоездов оказалась очень низкой. Пути в парках отстоя моторвагонных депо заполнялись неисправными вагонами ЭМ2, ЭМ2И из-за нехватки и недопоставок оригинальных запасных частей.

С 2006 года поставки электропоездов ЭМ2И полностью прекратились. Изготовитель электропоездов ЗАО Спецремонт стал разваливаться, специалисты переходили работать на другие предприятия. К началу 2007 года продолжая изготовление только отдельных запасных частей. предприятие полностью свернуло производство запчастей ЭМ2И. Так лопнул мыльный пузырь отечественного скоростного вагоносообщения четвертого поколения экспериментальной серии ЭМ2И. Создание новых электропоездов для перевозок город-аэропорт продолжилось уже на ОАО ДМЗ, где в 2006 году был изготовлен электропоезд ЭД4МКМ - АЭРО, действующий и по сей день.

До наших дней сохранились несколько первых концептуальных аэроэкспрессов самой провальной серии за всю историю Российских железных дорог ЭМ2И. Они сейчас находятся на кладбищах-остойниках вагоноремонтных депо в ожидании своего распила.

В июле 2002 года первый опытный шестивагонный электропоезд ЭМ2И серии 001 прибыл для испытаний на экспериментальное кольцо в Щербинку. На самом деле ЭМ2И-001 представляет собой сорокалетней давности старый модернизированный электропоезд ЭР2 первого поколения, которому при капитальном ремонте на Перовском заводе был продлен срок службы.




В этом и состояла главная беда проекта - вместо создания нового высокоскоростного поезда было принято решение использовать старые вагоны. На переоборудованном электропоезде была установлена новая кабина и пульт управления, тяговый и вспомогательные преобразователи, сцепные устройства, токоприемники и оборудование салонов, и самое главное - вагоны хоть и остались по сути прежними, но стали тяжелее.


Скоропостижно проведенные испытания показали несоответствие заявленным характеристикам по огромному числу показателей. Несмотря на отрицательное заключение приемочной комиссии, электропоезд в нарушение установленного порядка все-таки был запущен в эксплуатацию. Разработчики не предусмотрели режим ослабления поля тяговых двигателей при увеличенной массе модернизированных вагонов. Электропоезд ЭМ2И вместо заявленных 160 - 200 км/ч, разгонялся только до 85 км/ч. Также на аэроэкспрессах ЭМ2И была заменена конструкция лобовой части головных вагонов, которая в последствии стала устанавливаться на все электропоезда серии ЭМ2.


Первые 2 года эксплуатации, электропоезд ЭМ2И-001 практически не работал на линии, а в основном ремонтировался и дорабатывался в мастерских. Всю работу этого аэроэкспресса приняли на себя три старых электропоезда ЭД4МК, специально изготовленные Демиховским заводом для страховки этого громкого провального проекта.


В качестве средств освещения кабины машиниста и служебного тамбура применены светильники с люминесцентными лампами, однако доказательств их работоспособности при низких температурах так и не было представлено. На электропоездах ЭМ2 с новым модулем кабины машиниста устанавливались сигнальные огни, буферные фонари и прожектор, разработанные ВНИИЖТ. Для управления прожектором вместо блока сопротивлений был применен электронный блок с установками выбора - тускло, ярко.

На первых электропоездах ЭМ2И не предусмотрели возможность замены лампы прожектора на ходу поезда, как требовали российские нормативы. Необходимость этого мероприятия долго обсуждалась, предлагались варианты оснащения электропоездов стремянками для оперативной замены лампы с пути, но опытным путем было установлено, что эта процедура потребует остановки поезда более чем на 10 минут, что совершенно недопустимо при существующих условиях движения электропоездов. На электропоезде третьей серии ЭМ2И - 003 доступ к прожектору со стороны кабины был все-таки обеспечен.

Аналогичные проблемы возникали и с обеспечением возможности протирки лобового стекла. В результате были предусмотрены в конструкции кабины специальные поручни.

Лобовое и боковые неподвижные окна имели систему электрообогрева, обеспечивающую охранение требуемых оптических характеристик стекол в зависимости от погодных условий. Лобовое и боковые стекла были вклеены при помощи мастики-герметика, согласно используемой подобной технологии в мировой практике. Значительно увеличена площадь остекления, что обеспечило хороший обзор рельсового пути, напольных сигналов, текущей ситуации на пассажирских платформах. Применены современные технологии тонирования стекол, установлены многоскоростные стеклоочистители с подачей омывающей жидкости непосредственно под щетки.


К причинам неудачи можно в первую очередь отнести слишком короткие сроки, отпущенные заказчиком на разработку электропоезда. Это привело к тому, что разработчики пренебрегли рядом необходимых этапов при опытно-конструкторских работах - не были проведены все необходимые расчеты и предварительные испытания, сделаны серьезные конструкторские ошибки. Они могли были быть сняты еще на этапе согласования технической документации, однако сборка электропоезда велась чаще всего по месту и в спешке без необходимой документации, да и по сути велась обычная доработка старого сорокалетней давности вагона первого поколения.


Стоит уже признать, что это один из показательных примеров, как нельзя строить и проектировать электропоезда.


После повторных испытаний в декабре 2002 года электропоезд так и не был принят приемочной комиссией. В очередной раз был выявлен ряд существенных проблем для эксплуатации и безопасности движения составов серии ЭМ2И.


Не смотря на существенные проблемы с радиопомехами, электропоезд ЭМ2И - 001 между тем был вновь запущен в эксплуатацию. Радиопомехи сильно мешали работе не только железнодорожных радиостанций, но и всем спецслужбам, работающим между Москвой и Домодедово от милиции до скорой помощи. Московская железная дорога была завалена их претензиями. По статистическим данным в 2003 году пробег электропоезда ЭМ2И - 001 был в три-четыре раза меньше, чем у пресловутого старого ЭД4МК.


Дальнейшие исследования, а также доработка узлов и систем производились на втором электропоезде ЭМ2И - 002. Была проведена серия испытаний уже с привлечением настоящих профессионалов прежде всего из ВНИИЖТ, что позволило опытным путем решить практически все основные проблемы. На очередные приемочные испытания в 2003 году был представлен третий доработанный электропоезд серии ЭМ2И - 003. После нескольких этапов испытаний электропоезд наконец в 2004 году был принят приемочной комиссией, хотя и с некоторыми замечаниями, электропоезд получил сертификат.


Концептуальный поезд был оборудован беззазорными сцепными устройствами БСУ-4, обеспечивающими жесткую сцепляемость вагонов между собой, снижение ударных нагрузок на раму вагона и сцепку при движении поезда. БСУ-4 является продолжением разработок автоцепок ВНИИЖТ - БСУ-2, БСУ-3, на ней применен контур зацепления в соответствии с разработанным для беззазорных автосцепок стандартом, использован шаровой шарнир с высокими антиизносными свойствами. Специальный переходник, входящий в комплект оборудования электропоезда, обеспечивает сцепляемость вагонов с обычной сцепкой СА-3 при маневровых работах или при перегоне поезда на другое место дислокации.


Поезд нового четвертого поколения имел существенные недоработки. В новых составах четвертого поколения ЭМ2И была применена проверенная экипажная часть ЭР2 в варианте для КРП - колесная пара С201 с цельнокатаными колесами и S-образным диском, изменена конструкция редукторного узла. Косозубая тяговая передача выполнена с углом наклона зубьев 11°40' и модулем 10, конструкция узла малой шестерни - модульная, обеспечивающая использование конических опорных подшипников с регулировкой осевых зазоров в заводских условиях. Контактные уплотнения позволили сделать эти подшипники практически необслуживаемыми.


Электропоезд позиционировался в рекламной кампании как электропоезд нового поколения. Действительно в его конструкции применено множество новых для российских железных дорог технических решений. Но в связи с отсутствием у ЗАО "Спецремонт" и на Московском локомотиворемонтном заводе технологического оборудования для изготовления специальных сверхлегких и оптекаемых новых кузовов, конструктивно электропоезд ЭМ2И основан на раме старого кузова ЭР2, а изготовление электропоездов производилось в рамках капитального ремонта древних и медленных электропоездов серии ЭР2, со сроком эксплуатации более 25 лет.


АО "Спецремонт" была разработана концепция поэтапной модернизации подвижного состава, предусматривающая последовательное внедрение новых систем оборудования, узлов и агрегатов по мере их создания при капитальных ремонтах испытываемых электропоездов новой серии 003 и 004. То есть изначально предполагалось изменять конструкцию электропоездов от номера к номеру, создавая тем самым множество различных по конструкции объектов, объединенных единой серией. Поэтому электропоезд ЭМ2 во всех его модификациях назвали - концептуальным или просто - концепт.


При этом не были приняты в расчет те сложности, которые позже возникли в связи с необходимостью проведения работ по сертификации и допуску электропоезда к эксплуатации, которые существенно затянули процедуры подтверждения соответствия. От неудачной концепции пришлось отказаться, но уже без шумной рекламной кампании. Многим было очевидно, что проект высокоскоростного поезда был провален, к тому же нехватка финансирования тормозило создание новых узлов и агрегатов, нового мощного двигателя, современных сверхлегких вагонов и нового мягкого шасси.


Кабина машиниста также была изготовлена, что называется с нуля. Конфигурация столешницы пульта, размещение органов управления и средств отображения информации обеспечивала одновременный обзор пути и наблюдение за приборами, а также возможность работы машиниста как стоя, так и сидя в кресле. Кроме основных средств и органов управления поездом в пульте были установлены специальные блоки управления радиостанцией, системой КЛУБ-У, мониторы систем диагностики, видеонаблюдения и микрофонной аппаратуры оповещения пассажиров. Столешницы выполнены в виде стеклопластиковых формованных панелей. В качестве коммутационной и светосигнальной аппаратуры, а так же аппаратов защиты применены изделия ведущих зарубежных фирм - WAGO, EAO, ABB, аттестованные для применения на железнодорожном транспорте.

На электропоезде ЭМ2И последних серий было применено импульсное регулирование напряжения на тяговых двигателях. Специалистами Спецремонта был разработан и изготовлен тяговый преобразователь на IGCT-тиристорах с жидкостным охлаждением. Преобразователь был установлен взамен пусковых резисторов электропоезда ЭР2 и обеспечивал регулирование только при разгоне, после чего ослабление поля осуществляется обычными рестатными ступенями, как это предусмотрено на было на старых ЭР2 - эта ошибка была устранена в 2003 году.

Кабина машиниста ЭМ2И последней доработки - 004. заслуживает внимания концепция работы системы диагностики, которая была окончательно доработана только на третьем опытном образце электропоезда ЭМ2И - 003 с участием специалистов ВНИИЖТ.


Новым элементом электропоезда являлись асимметричные токоприемники ТАС-1, изготовленные по разработкам ВНИИЖТ. Это первый отечественный асимметричный токоприемник, удовлетворяющий всем требованиям РЖД. Его характеристики позволяют обеспечить эксплуатацию электропоездов постоянного тока со скоростями выше 160 км/ч. Конечно же, для отечественных предприятий это был грандиозный прорыв, но по сравнению с мировыми конкурентами - это был ничтожно малый показатель, учитывая существующие в Европе скорости в 200 - 220 км/ч.

В верхней части лобового стекла были установлены специально разработанное информационное табло на базе блинкерных элементов со светодиодной подсветкой, отображающее маршрут движения поезда.


Установка поддержания климата в кабине имела три режима работы - обогрев, осушка и охлаждение. Разработана и установлена сложная и разветвленная система воздуховодов, обеспечивающая подачу теплого воздуха в зону расположения экипажа, подачу воздуха на лобовые и боковые окна для предотвращения запотевания стекол, а так же подачу и рециркуляцию воздуха в режиме охлаждения.


Комплексная система бортовой диагностики обеспечивала контроль работоспособности оборудования электропоезда. Данная разработка также является оригинальной по составу средств сопряжения с датчико-преобразующими устройствами и используемому программно-математическому обеспечению. Система осуществляет прием, преобразование, обработку, хранение и представление информации, поступающей от датчико-преобразующих устройств контроля параметров работы электропоезда - систем отопления, освещения в салоне; готовности привода (моторный вагон); ходовой части (моторный вагон); функционирования вспомогательного преобразователя (прицепной вагон); ненормированного состояния контролируемых электрических цепей; состояния цепей аккумуляторной батареи (прицепной вагон); работы мотор-компрессора (прицепной вагон).


240 км/ч - заявленный предел ЭМ2И, до которого так и не удалось дотянутся этому проекту. Максимальная скорость ЭМ2И составляла 95 км/ч.


Предполагалась также и существенная экономия электроэнергии за счет уменьшения потерь электроэнергии в резисторах и введения режима рекуперации, как об этом до сих пор (20.01.2005 году) написано на страницах интернет-сайта АО Спецремонт. Однако на самом деле, режим рекуперации предусматривался на электропоездах в будущем и проблема с электроэнергией на опытных образцах так и не была решена. А заявленная экономия электроэнергии также не получилась, в связи с тем, что разгон электропоезд ЭМ2И на участке Москва - Домодедово осуществляет только один раз в начале пути, а не каждые 3 км, как у других электропоездов первых поколений.

Модульный статический преобразователь напряжения устанавливался взамен вращающемуся преобразователю, обеспечивая зарядку аккумуляторных батарей 50 В и питание всех потребителей собственных нужд 220 В 50 Гц. Модульная конструкция позволяла подбирать необходимую комплектацию преобразователя для обеспечения потребностей оборудования по мощности. Однако широкого распространения преобразователь не получил, так как на последующих электропоездах АО Спецремонт была применена конструкция преобразователей немецкой фирмы SIEMENS, доработанная и изготовленная Спецремонтом.


Применена новая аппаратура оповещения и связи пассажира с машинистом, имеющая современный дизайн, уменьшенные габариты и более высокое качество звука.


В базовой конфигурации электропоезд для аэроэкспрессов состоит из 6 вагонов - 3 моторных, 1 прицепной, 2 головных, один из которых предназначен для перевозки багажа - почты России. Возможны и другие модификации поезда. Почта России имела до 1 вагона в составе. 006.


Специально для линии Москва - Домодедово разработан новый интерьер салона вагона. Стены были облицованы стеклопластиковыми панелями, своды потолка покрыты алюминиевым листом, окрашенным порошковыми эмалями. Центральная часть потолка представляет собой вентиляционный канал, сквозь перфорации которого в салон подается зимой подогретый, а летом - холодный воздух от вентиляционной установки. Потолок в тамбуре выполнен на едином шасси, включает в себя неподвижные, со встроенными светильниками, и откидные, обеспечивающие доступ к агрегатам, панели. Откидные панели запираются замками Southco.


Освещение салона осуществлялось линейными светильниками с матовыми плафонами. Внутри светильников - пожарные извещатели. Система калориферного отопления с датчиками терморегуляции поддерживает в салоне заданную температуру воздуха. Багажные полки повышенной грузоподъемности были изготовлены из бронестекла светло-зеленого цвета. Кресла пассажиров были сделаны эргономичными, обтянутыми негорючей антивандальной тканью, как в отечественных самолетах.



В салоне были установлены новые раздвижные двери без порога. Торцевые двери тамбура выполнены в виде стеклопакетов из бронестекла с улучшенной теплоизоляцией и хорошим обзором переходных межвагонных площадок.


Аэроэкспресс Павелецкий вокзал - аэропорт Домодедово. Заявленное время в пути - 35 минут. Предполагаемое - в двое меньше. Не смотря на некоторые недочеты в проектировании, в 2004 году было открыто движение с Киевского вокзала до аэропорта Внуково. Перевозки осуществлялись электропоездами ЭМ2. В 2005 году открылось движение на направлении Москва - Шереметьево.


ЗАО Спецремонт не скупилось на обещания качества, надежности, долговечности, экономичности. Однако, большое число новых технических решений существенно усложнило процесс наладки электропоезда и сильно затянуло сроки окончательной приемки всей серии ЭМ2И. Только с 2005 года началось серийное производство электропоездов ЭМ2И. Предполагалось их использование не только в сообщении город-аэропорт, но и на пригородных маршрутах.


В вагонах был даже бар.


Кузов электропоезда был сделан гладким в соответствии с современными тенденциями тогдашнего вагоностроения.


Технологию создания достаточно гладких кузовов пришлось отлаживать достаточно долго, поэтому технологические недостатки обеспечения гладкой световой линии на первых электропоездах ЭМ2И и ЭМ4 было компенсировано применением толстого слоя специальной штукатурки и дорогой краски, обеспечивающей длительный срок эксплуатации.


Несомненно, вагоны четвертого поколения получились достаточно тяжеловесными. По сути это была одной из главных факторов, загубивших проект скоростного железнодорожного транспорта. К тому же, фактическая надежность и экономичность электропоездов оказалась очень низкой. Пути в парках отстоя моторвагонных депо заполнялись неисправными вагонами ЭМ2, ЭМ2И из-за нехватки и недопоставок оригинальных запасных частей. С 2006 года поставки электропоездов ЭМ2И полностью прекратились. Изготовитель электропоездов ЗАО Спецремонт стал разваливаться, специалисты переходили работать на другие предприятия. К началу 2007 года продолжая изготовление только отдельных запасных частей. предприятие полностью свернуло производство запчастей ЭМ2И.

Так лопнул мыльный пузырь отечественного скоростного вагоносообщения четвертого поколения экспериментальной серии ЭМ2И. Осталось только новое в перевозках пассажиров - аэроэкспрессы. Создание новых электропоездов для перевозок город-аэропорт продолжилось на ОАО ДМЗ, где в 2006 году был изготовлен электропоезд ЭД4МКМ - АЭРО, действующий и по сей день.


Сейчас современные и загубленные проекты четвертого поколения ЭМ2И, признанного непригодным и неперспективным - дожидаются своей очереди на распил на вагоноремонтном депо ТЧ-20 Апрелевка вместе с их уже шестидесятилетними предшественниками - вагонами первого поколения.