Судьба ЭП20

[Слесарь]

Это древняя как мир проблема - эффективность использования техники. Либо мы, например, проектируем электровоз так, чтобы он полную мощность отдавал на максимальной скорости, чтобы развивать максимальную скорость с поездом, но тогда миримся с недоиспользованием мощности и недостаточной экономичностью машины на всех скоростях, кроме максимальной, либо выбираем точку максимальной эффективности где-то в промежутке диапазона от нуля до максимальной скорости, в обе стороны от которой какой-то параметр локомотива будет недоиспользоваться с соответствующим падением эффективности.

Поскольку локомотив нужен для тяги поезда, основным его параметром является сила тяги, которая ограничена сцеплением колёс с рельсами. Сила сцепления и её использование - вот ключевой параметр эффективности локомотива. Но ведь для реализации её (даже при том, что сцепление колёс с рельсами ухудшается с ростом скорости) нужны определённые механизмы - двигатели того или иного рода, и определённая мощность, которую они должны развивать. И тут вступают в действие ограничения как физические и конструкционные, так и экономические.

Паровоз с машиной прямого действия вроде бы неплох: обладает неплохой тягой на низких скоростях за счёт огромной перегрузочной способности паровой машины и значительной тягой на высоких скоростях, т. к. с ростом скорости (до определённого предела) расход пара и мощность машины растут, компенсируя возрастания силы сопротивления движению состава. И паровозы вполне себе ходили на скоростях 150-160 км/ч, будучи способными долго поддерживать такую скорость, а рекорды вообще составили в пределах 200 км/ч - вполне себе цифра и для нашего времени, а ведь это было 100 лет назад... Но паровозы расплачивались за простоту и универсальность паровой машины её же низким КПД (топливо в трубу) и отсутствием возможности не то что автоматизации - даже и механизации многих операций по управлению.

Дальше я нарушу историческую последовательность появления локомотивов и скажу про другой автономный локомотив - тепловоз (или любой другой локомотив со специальной передачей между первичным тепловым двигателем и колёсами). Говорить будем сразу про тепловоз с дизелем, ибо историческая правда (остальные тепловые двигатели не прижились по ряду причин).
Итак, тепловоз.
Дизель обладает достаточно хитрой зависимостью момента от частоты вращения, плюс дизель не развивает момента с нулевой и вплоть до определённой частоты вращения, что не даёт возможности применить дизель напрямую для привода колёсных пар без специальных устройств - передач. Опуская историю передач и причины, почему именно электропередача повсеместно поселилась на тепловозах, перейдём сразу к делу.
Тепловоз оказывается одной из машин, достаточно эффективно использующей собственные механизмы. Большинство тепловозов могут полностью использовать мощность дизеля в диапазоне скоростей примерно от 20 до 100% конструкционной скорости, показывая при этом достаточно стабильный КПД.
Чем же платят тепловозы за это? Например, тем, что примерно в том же диапазоне (от 20 до 100% конструкционной скорости) они совершенно зря таскают лишний сцепной вес, который и даёт им возможность сдвинуть эффективность поближе к нулевой скорости. Огромный американский шестиосный тепловоз с асинхронным приводом, мощностью на тягу 6000 л. с. и конструкционной скоростью под 120 км/ч полностью использует свои почти 200 т сцепного веса только до скорости 20-25 км/ч, дальше вся эта тяжесть - балласт, жрущий топливо и разбивающий пути. А меньше не получится, ибо эффективность использования дизеля - самого экономичного на данный момент теплового двигателя, да плюс оборудование, необходимое для его работы: электропередача на нашем тепловозе весит порядка 25 т (тяжелее самого дизеля) и забивает кучу пространства в кузове (или капоте) локомотива. И именно это ограничение по весу и объёму оборудования не даёт нам возможности выполнить высокоростное движение с дизельной тягой - диапазон эффективности примерно тот же, что и для паровозов: 160 км/ч, максимум 200.

Теперь переходим к электровозам, которые появились даже раньше тепловозов. Тут недостаток виден невооружённым глазом - система питания. Проводочки, будочки, искорки, ай-ай током бьётся и дорого шо жуть. Однако именно неавтономный локомотив позволяет нам построить его в рамках ограничений системы колесо-рельс, ориентируясь на разные критерии эффективности, используя малую (сравнительно с другими двигателями) зависимость КПД электрооборудования и электродвигателей от скорости.
Мы можем построить электровоз, реализующий максимум мощности ближе к конструкционной скорости - это будет локомотив для высокоскоростного движения, но без ограничения по оборотам колёс, как для паровоза.
Мы можем создать и электровоз с большим сцепным весом и средней мощностью, набив его, к примеру балластом или аккумуляторами - и это будет маневровый или промышленный электровоз, по параметрам превосходящий любой тепловоз сравнимой массы.
Мы можем создать электровоз, реализующий полную мощность примерно на половине конструкционной скорости - и это будет практически идеальный грузовой локомотив с достаточно высокой расчётной скоростью и не таскающий кучу балласта, как тепловоз.

Собственно, все эти типы электровозов все знают и могут назвать примеры.
А вот дальше идёт эффективность использования техники в эксплуатации - это уже экономика транспорта с её скучными среднесуточными пробегами, средними массами поездов и участковыми и техническими скоростями. И эти показатели нам чётко говорят, что нам не нужны электровозы вроде ЭП20.

Участковые и технические скорости поездов в последние годы падают, пассажирооборот и количество перевезённых пассажиров растут только в пригородном сообщении, среднесуточный пробег локомотива колеблется, не достигая отметки 50-летней давности, использование локомотивов и вагоном ниже плинтуса: локомотив в среднем за сутки находится в движении под поездом всего около 9 ч, оборот грузового вагона сейчас немыслимые в советское время 17 суток (тогда рекорд был, если не ошибаюсь, 6,5). Единственный показатель, который растёт - вес грузового поезда, который уже достиг отметки в 4 тыс. т. Но для этого опять же не нужны ЭП20...

Короче, ЭП20, Граниты и прочие Ласточки - не по Сеньке шапка, увы. И их недоиспользование бросается в глаза гораздо чётче, чем для какого-нибудь ТЭ10 или ВЛ10.

Систему надо менять, а не кровати двигать.

Добавлено через 13 минут
Нашим управленцам хоть что дай - всё обосрут. Как говорится, глаза боятся, а руки крюки. И всегда ЭП20 будут ездить с 8-ю вагонами со скоростью 120 км/ч, ТЭП70 будут возить по одному вагону со скоростью 60 по деревянному пути, а ВЛ85 будет тащить порожняк весом 2000 т. Да, а Сапсаны будут ездить под ТЭМ2 под обледеневшей КС.