Полностью российский грузовой электровоз постоянного тока 3ЭС8 «Малахит» в августе получил сертификат соответствия требованиям ТР ТС 001/2011. Это дает возможность «Синара — Транспортные Машины» (СТМ) приступить к его серийному выпуску. Ожидается, что уже в этом году 3ЭС8 начнет водить поезда по Свердловской и Западно-Сибирской магистралям. В дальнейших планах производителя — выпустить на основе базовой модели локомотив переменного тока и двухсистемную машину.
Опубликовано в альманахе «Тренды рынка подвижного состава» к международному железнодорожному салону «PRO//Движение.Экспо» 2023 года
К созданию новой базовой платформы электровоза завод «Уральские локомотивы» (входит в «Синара — Транспортные Машины», СТМ) приступил в марте 2020 года. Отрасль нуждалась в альтернативе высокомощному «Граниту» с немецким электроприводом, чтобы снизить зависимость от импортных узлов. Для воплощения проекта был сформирован кластер из 70 поставщиков. Для электровоза с отечественным асинхронным двигателем была поставлена задача обеспечить ведение поездов массой 7,1 тыс. т на сложных горных участках Транссиба и 9 тыс. т — в европейской части России.
В ходе предварительных испытаний локомотив 3ЭС8 мощностью 12 тыс. кВт подтвердил тяговые свойства, заявленные в техзадании. Испытательный цикл на двух полигонах ВНИИЖТ — кольцевом и скоростном — завершился успешно. Приемку электровоз прошел в июне 2023 года, тогда же была определена установочная серия на производство 50 машин. Ориентировочно эта партия может быть поставлена в течение 3-4 лет — долгосрочный контракт с РЖД находится в стадии обсуждения.
Главное новшество, которое получил локомотив, — это российский тяговый привод. Трехфазный асинхронный электродвигатель мощностью 1000 кВт, созданный компаниями «Тяговые компоненты» (входит в СТМ) и «Русские электрические двигатели», разработан для применения совместно с двухсторонней зубчатой передачей. Бескорпусное исполнение облегчает обслуживание двигателя. Суммарно в трех секциях 3ЭС8 установлено 12 таких двигателей. Электровоз способен развивать скорость до 120 км/ч, сила тяги при трогании с места достигает 1100 кН.
Асинхронный тяговый двигатель АТД1000. Источник: СТМ
Комплект тягового оборудования — совместная разработка «Тяговых компонентов» и НПО «Горизонт» — реализует управление моментом на каждой оси индивидуально. Для каждого двигателя предусмотрена отдельная цепь силовых компонентов, что повышает живучесть локомотива в сравнении с аналогами на 25%.
Тележка 3ЭС8, спроектированная «Уральскими локомотивами», изготовлена из специальной стали, устойчивой к коррозии и нагрузкам при высоких скоростях, сварка ее элементов на 90% автоматизирована. Применен ряд решений, способствующих увеличению ресурса и ремонтопригодности колесных пар. В соответствии с требованием РЖД тележка снабжена автоматическим стояночным тормозом.
Функции безопасности и управления 3ЭС8 интегрированы в единую систему, он максимально адаптирован к работе «в одно лицо». Опция «Электронный помощник машиниста» позволяет проводить предрейсовую подготовку локомотива, передавая показания датчиков в диспетчерский центр. Кроме того, данные диагностики в онлайн-режиме поступают на сервер для расчета стоимости жизненного цикла машины.
За перераспределение силы тяги между осями при снижении сцепления колеса с рельсом отвечает разработанный «Уральскими локомотивами» самообучающийся комплекс «Каскад». Это помогает контролировать силу тяги и с заданной скоростью перевозить большегрузные поезда. В результате производитель добился снижения удельного расхода электроэнергии на 8-10%.
3ЭС8 — первый грузовой электровоз с несущим кузовом. Его стены представляют собой каркас из труб и гнутых профилей, обшитый крупноформатными листами. Конструкция стала более легкой и прочной, нагрузку на ось можно менять от 23 до 25 т. За счет новой конфигурации нижней части кузова упростился доступ к элементам экипажной части. Новая конструкция кузова дала возможность существенно обезопасить персонал на случай столкновения локомотива с препятствием — например, с грузовым автомобилем. Как показало моделирование лобовой аварии, деформация кабины составит 562 мм, а значит, сидящие за пультом люди не пострадают.
О комфортных условиях труда позаботились особо. В 3ЭС8 улучшен интерьер и эргономика кабины, а бытовой блок оснащен микроволновой печью, холодильником и экологичным туалетом.
Кабина машиниста локомотива 3ЭС8. Источник: СТМ
Предполагается, что в будущем на магистрали выйдут еще два представителя линейки «Малахит»: 2ЭС11 и 2ЭС12. Двухсекционный электровоз переменного тока 2ЭС11 при добавлении бустерной секции будет обладать теми же техническими характеристиками, что и базовая модель 3ЭС8, и рассчитан на вождение поездов весом от 7,1 тыс. до 9 тыс. т.
В свою очередь двухсистемный электровоз 2ЭС12 предназначен для безостановочных перевозок транзитных грузов по тем маршрутам, где меняется род тока. Ярким примером служит участок длиной около 4 тыс. км, соединяющий Кузбасс с портами Северо-Запада: если исключить замены локомотива на станциях стыкования, путь поезда займет 9,5 суток против изначальных 19. Помимо сети РЖД, электровоз 2ЭС12 также может эксплуатироваться частными операторами на линиях постоянного тока 3 кВ и переменного тока 25 кВ.
Также ведется проектирование еще одной машины — под контейнерные перевозки со скоростью 140 км/ч. В СТМ подчеркивают, что унификация оборудования в рамках единой платформы повысит качество производства и сервисного обслуживания техники.
