В XIX веке, зарождения железнодорожного движения в России, локомотивы поставлялись из-за рубежа. Ко времени постройки железной дороги из Санкт-Петербурга в Москву большинстве стран Европы и Америки уже широко использовался этот вид транспорта, как для пассажирских, так и грузовых перевозок. Отсутствие собственных паровозостроительных заводов заставило правительство закупать импортные локомотивы в Англии, Франции, Бельгии и Германии.
Второй массовый ввоз зарубежной техники пришелся на период Великой Отечественной войны, когда в страну поставлялись на условиях ленд-лиза американские паровозы фирмы Baldwin, также в послевоенный период. В СССР, испытывавшем большие трудности из-за разрушенной войной экономики, стали эксплуатироваться трофейные паровозы, которые переделывали для работы на широкой колее. Немецкие, австрийские и финские паровозы исправно работали на железных дорогах, и некоторые из них служили до 70 лет!
В годы перехода железнодорожного транспорта на тепловую и электрическую тягу зарубежные заказы были вызваны несколькими причинами. Первая — создание экономической промышленной кооперации со странами Восточной Европы, которые после Второй мировой войны начали строить социализм. Чехословакия, Венгрия, ГДР стали основными государствами, из которых в Советский Союз поступали локомотивы и вагоны.
Второй причиной было отсутствие отечественного опыта электровозостроения на переменном токе. И здесь было важно использовать импортную технику, чтобы накопить опыт конструирования и эксплуатации ее.
Чертеж электровоза серии Ф
В 1957 году Советский Союз заказал во Франции заводу компании Alstom серию электровозов из 50 единиц, работавших на переменном токе напряжением 25 кВт. В качестве выпрямителей у этих локомотивов использовались ртутные одноанодные игнитроны с управляемым катодом. Они могли работать на большой силе тока, а сама ртуть, как чрезвычайно токсичный металл, не принималась в расчет.
Выбор французской локомотивостроительной компании не был случайным. Уже к 1950 году Alstom имел значительный опыт конструирования и эксплуатации скоростных электровозов, работавших на переменном токе. Для Советского Союза, имевшего значительную длину электрифицированных линий и продолжавшего увеличивать их, использование постоянного тока было сопряжено со многими техническими проблемами. И французские электровозы оказались в нужное время и в нужном месте.
Справочно об игнитроне
Игнитрон (от лат. ignis — огонь) — ртутный выпрямитель, одноанодный ионный прибор с ртутным катодом и управляемым дуговым разрядом. Применяется в качестве электрического вентиля в мощных выпрямительных устройствах на транспорте, электросварочных устройствах. К достоинствам игнитрона следует отнести способность работать со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВт. При этом КПД прибора достигает значений 98-99%!
Игнитрон. На схеме: 1 — анод, 2 — катод, 3 — поджигающий электрод, 4 — ртуть, 5 — изоляторы, 6 — охлаждающая жидкость.
Одним из недостатков является использование ртути, высокотоксичного металла. Игнитроны критичны к температурной среде. Так, например, на электровозах ВЛ60 с игнитроновыми выпрямителями не разрешалось пускать выпрямители в действие при температуре охлаждающей жидкости ниже +25 °С и выше +38 °С. К тому же резкие толчки (а куда без них на железной дороге?!) могли привести к расплескиванию ртути в полости игнитрона и возникновению обратного зажигания. Не случайно ртутные выпрямители впоследствии были заменены новыми выпрямительными устройствами на основе кремния.
Из всего числа заказанной серии 40 машин были грузовыми, из них 10 единиц были оборудованы системой рекуперации (Фр), остальные 10 — пассажирскими (им присваивался индекс Фп). Колесная формула всех машин была 3о-3о, а мощность равнялась 790 кВт. Грузовые электровозы могли развивать скорость в 100 км/час, пассажирские — 160 км/час.
Электровозы для Советского Союза не были спроектированы «с нуля». С целью ускорения выполнения межгосударственного заказа Alstom использовала уже имеющиеся детали и узлы электровозов, которые строились для Франции. Единственное существенное отличие было в соблюдении необходимых габаритов с учетом колеи советских железных дорог в 1520 мм. Это привело к сужению проходов в подкузовном пространстве и увеличило длину кузова. Различались пассажирские и грузовые электровозы еще и креплением тяговых электродвигателей. Использовав идентичные ТАО-649В1 и ТАО-649А1 (в ФП), французские конструкторы для грузовых машин применили опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей, а для пассажирских — опорно-рамное.
Электровоз серии Ф с пассажирским поездом, советские годы
В апреле 1959 года первый из построенных локомотивов с индексом Ф-01 прошел ходовые испытания на участке Валансьен-Тионвиль железных дорог Франции. Электровоз водил поезда массой 1 100, 2 250 и 2 500 тонн. Испытали и возможность работы локомотива по системе многих единиц. Тесты прошли успешно и в период 1959-1960 годов вся серия была перевезена в СССР морским путем. Для организации качественной работы французских электровозов, их сосредоточили на Красноярской железной дороге, приписав к локомотивному депо Красноярск.
Локомотивные бригады по достоинству оценили «чужаков». Кабины имели двойное остекление, мощные калориферы, которые создавали в зимнее время комфортные условия работы бригады. Удобным были мягкие кресла, пульт управления, приятная зеленоватая подсветка приборов. Для сибирской дороги это было немаловажным, так как имевшиеся в то время советские электровозы подобным комфортом не обладали.
И все же эксплуатация нового подвижного состава показала, что французские электровозы имели множество конструкторских недоработок. По электрической части замечания были к автотрансформаторным обмоткам, тяговым электродвигателям, электродвигателям вентиляторов, резисторам. Вызывали нарекания и механические части — опоры кузовов и муфты мотор-компрессоров. Несмотря на профиль пути, на электровозах с рекуперацией так и не удалось в полной мере реализовать технологию энергосбережения. Более года длились работы по совершенствованию рекуперативного торможения, однако все усилия специалистов не дали должного результата.
Электровоз серии Ф в музее железных дорог России, Санкт-Петербург. Источник: artfile.ru
Десятилетняя работа французских электровозов не прошла даром. Опыт их эксплуатации, ремонта, замены определенных узлов позволила Новочеркасскому электровозостроительному заводу наладить в 1960-е годы выпуск нового семейства локомотивов серии ВЛ60. Ими и начали постепенно заменять французские электровозы.
В 1973 году электровозы серии Ф из-за изношенности оборудования, особенно выпрямительной установки, стали постепенно отстраняться от работы. К августу того года десять машин было списано. Сорок оставшихся прошли заводской ремонт, часть из них была дооборудована кремниевыми выпрямителями, что повысило надежность и позволило изъять опасные ртутные выпрямители. Эти локомотивы стали использовать на вспомогательных работах. А электровозы с игнитронами ожидало постепенное списание. К 1987 году все французские электровозы серии Ф были исключены из инвентарного списка МПС СССР.
Список литературы:
1. Локомотивы отечественных железных дорог (1956 – 1975), Раков В. А., 1999
2. Французская серия электровозов Ф: Ф01, Ф07, Ф23, dvizhenie24.ru, 02.09.2019
3. Французский образчик, Рэков А., Гудок, 30.12.2009
