Новости в Твиттере
6. О выдающейся железнодорожной инновации и ее авторах
Далеко не всегда люди получают заслуженные почет и материальное поощрение за выполненные научно–исследовательские результативные разработки. Об одной такой работе, имеющей громадное научное и практическое значение, и пойдёт речь. Статья опубликована в журнале Локомотив, 2008, №8.
Электрификация железных дорог вообще и проблема выбора и разработки системы электрической тяги переменного тока в частности не получила должной оценки от современников, когда ещё все были живы. Нынче – 100 лет со дня рождения основных исполнителей этой работы – Бориса Николаевича Тихменева и СергеяМихайловича Сердинова.
Сохранились пожелтевшие от времени документы, связанные с представлением материалов на соискание Ленинской премии 1964 года. Вот выписка из протокола заседания Коллегии МПС от 31 октября 1963 года за подписью Министра Б.П. Бещева о представлении двух групп специалистов на награждение: одна – за решение проблемы, вторая, совместно с Комитетом по транспортному строительству -за успешное внедрение новой системы электрической тяги. Тут много расчётов, опытных данных, высказываний авторитетных специалистов. Премию не дали, несмотря на исчерпывающие документы. Видимо, кто-то нажал на уважаемую комиссию Комитета по Ленинским премиям. Ожесточённая борьба сопровождала эту проблему, ав этой «схватке» почти всегда побеждаетболее наглый и беспринципный.
Вообще, выбор системы электрической тяги – проблема дорогостоящая и очень не простая. На первом этапе специалисты всех стран довольно дружно отдали предпочтение постоянному току напряжением 1500 и 3000 В. Но тогда и выбирать было не из чего. Развитие электротехники до войны и поставляемые ей технические средства довольно однозначно диктовали железнодорожникам свои условия. Где-то в 30-х годах прошлого века появилось чувство, что можно сделать шаги вперёд. В Германии соорудили опытный электровоз 25 кВ 50 Гц и для него небольшой участок железной дороги. Всё это добросовестно испытали и сказали:«нет». Свой выбор остановили на системе 15 кВ 16 2/3 Гц, с электровозом прямого питания, однофазными коллекторными тяговыми двигателями и специальными железнодорожными электростанциями. Как показало последующее развитие техники, это было, «говоря мягко», ошибочное решение.
Во Франции, уже после войны, выпустили четыре партии опытных электровозов переменного тока 25 кВ 50 Гц разных типов:
- с тяговыми двигателями постоянного тока и электромашинными преобразователями;
- с тяговыми двигателями постоянного тока и статическими ртутными выпрямителями;
- с однофазными коллекторными тяговыми двигателями и прямым питанием (как у немцев);
- с трёхфазными бесколлекторными тяговыми двигателями переменного тока и электромашинными преобразователями.
Проведя обстоятельные сравнительные испытания, они остановили свой выбор на электровозе со статическим ртутным преобразователем. И это, как показало время, былправильный выбор.
Примерно в одно время с немецкими специалистами под руководством и по идеям молодого 30-летнего инженера Б.Н.Тихменева на Московском заводе «Динамо» был создан первый в мире электровоз переменного тока со статическим ртутным преобразователем ОР 22-01(О-однофазный, Р-ртутный, 22 -нагрузка колёсной пары на рельсы в тоннах). Это было «попадание в яблочко» с первой попытки. Конечно, новый электровоз отражал уровень техники в нашей стране тех лет, а первые обороты колёс он произвёл на Бутовском полигоне (ныне Экспериментальное кольцо ОАО «ВНИИЖТ») под новый 1939 год. Многоанодный стационарный ртутный преобразователь, одна фаза масляного выключателя в качестве главного выключателя, серийные трёхфазные асинхронные двигатели с синхронным расщепителем в качестве вспомогательных машин, трансформатор своздушно-масляным охлаждением – вот полный набор комплектующих тогдашней электротехники. Но это же структура современных электровозов и электропоездов во всём мире ! Несомненно, Борис Николаевич имел удивительный дар заглянуть в будущее развитие техники. И это не единственное, но безусловно главное его провидческоерешение.
В отличие от всех стран, сразу выйдя на прямую развития железнодорожной техники и сэкономив массу средств и времени, наши специалисты продолжали совершенствовать новую систему электрической тяги, обогнав в этой области своих заграничных соперников.
Министр Б.П. Бещев в представлении далее пишет: «В процессе разработки проблемы было установлено, что система электрической тяги на однофазном переменном токе промышленной частоты при напряжении в контактной сети 25 кВ по капиталовложениям, расходу цветных металлов, эксплуатационным расходам и коэффициенту полезного действия является наиболее экономичной и её внедрение дает возможность ускорения темпов электрификации железных дорог.
Теоретические исследования и опытные работы в эксплуатационных условиях на участках Ожерелье-Павелец и Мариинск-Зима позволили рекомендовать новую систему электрической тяги для широкого внедрения на железных дорогах СССР и решить целый комплекс технических вопросов, включающих в себя создание большого числа новых видов аппаратуры энергоснабжения, автоматики и связи. В настоящее время, кроме указанных двух участков, электрифицированы на переменном токе участки: (перечисляет ряд участков в Центре страны, в Сибири и Юге). Протяженность дорог, электрифицированных на переменном токе, достигла, в настоящее время 3400 км. К концу 1963 года их протяженность составит около 4500 км. Проделана значительная работа по дальнейшему усовершенствованию системы электрической тяги на переменном токе и в том числе по совершенствованию конструкции, повышению технических и эксплуатационных показателей электровозов. Внедрено: (перечисляет ряд разработок). Кроме того, в 1962¬1963 г.г. начат серийный выпуск электропоездов переменного тока для пригородного сообщения мощностью 4000 кВт и с конструкционной скоростью 130 км/ч. Электропоездов переменного тока такой мощности нет за рубежом. Учитывая большой экономический эффект, принято решение в дальнейшем электрификациюжелезных дорог вести, как правило, на переменном токе».
Все эти доводы Министра не произвели на высокую комиссию Комитета по Ленинским премиям должного впечатления -у них была другая, противоположная задача. Сегодня, когда прошло с тех пор почти полвека, страсти улеглись. Все действующие лица ушли в «лучший мир» и никто не заинтересован ни в положительной, ни в отрицательной оценке разработки. Обратимся к книге профессора А.В.Котельникова «Электрификация железных дорог, мировые тенденции и перспективы», вышедшей в 2002 году. Полигон переменного тока в нашей стране составлял 21500 км, и на нём производилось свыше 40 % перевозочной работы. А мировой опыт применения различных систем тяги однозначно свидетельствует о преимущественном применении системы переменного тока промышленной частоты 50 (60) Гц напряжением 25 кВ. Подтверждает это и многолетний опыт эксплуатации электрифицированных железных дорог России. Капитальные затраты на электрификацию даже с учётом реконструкции линий связи, при переменном токе на 15 – 18 % ниже, чем при постоянном. Число тяговых подстанций меньше в 2 - 3 раза, они существенно проще, в результате чего значительно ниже расходы на их техническое обслуживание. Существенно легче контактная подвеска -экономия меди составляет более 2 т на км. Полностью снимается проблема износа контактных проводов и их периодической замены, исключается электрокоррозия опор контактной сети и подземных сооружений.
Опыт показывает, что электрифицированные участки переменного тока имеют более высокую энергетическую эффективность -меньшие на 5-6 % суммарные потери энергии на тягу; на них практически не ограничивается весовая норма поездов. При равных объемах работы на участках переменного тока требуется на 15-20 % меньше локомотивов и локомотивных бригад. Повреждаемость устройств электроснабжения и ЭПС также заметно ниже. В результате себестоимость перевозок на участках переменного тока почти на 20 % меньше, чем при электрической тяге постоянного тока. Исходя из явных преимуществ нового вида тяги, в ряде стран начали переводить отдельные участки с постоянного тона на переменный (Франция, Индия и др.). Пример показала Россия - лидер в разработке нового более совершенного вида электрической тяги. Впервые в мире в 1996 году осуществлен перевод с постоянного тока на переменный магистрального участка Зима - Слюдянка длиной 386 км Транссибирской магистрали. Затем в 2001 году состоялся перевод с постоянного тока на переменный участка Мурманск - Лоухи Октябрьской, приполярной железной дороги. В 2008 году закончен перевод с постоянного тока на переменный участка Минеральные воды – Кисловодск Северокавказской железной дороги.
Что противопоставила в 1964 году комиссия Комитета по Ленинским премиям. А она даже не утруждала себя такой работой. Их задача была "зарубить" хорошую, теперь можно утверждать, выдающуюся работу и они это сделали очень ловко. Сохранилась старая от 29.02.1964 года газета "Известия" с их статьей. Писали – «бесспорно электрификация железных дорог па переменном токе промышленной частоты - важнейшая веха в развитии нашего транспорта. Внедрение этой, прогрессивной системы электрификации осуществлялось в соответствии с решением Правительства СССР от 8 октября 1958 года. Наши учёные, работники электротехнической промышленности и железнодорожного транспорта, проектанты и строители успешно решают сложную техническую задачу. По протяженности железных дорог, электрифицированных на переменном токе промышленной частоты, наша, страна сейчас занимает Первое место в мире. Это безусловно дало огромный народнохозяйственный эффект...!». Пока все правильно, на этом бы кончить, но надо же работу "завернуть" и за этим положительным выводом следует перечень якобы "пока не решённых проблем". В свете сегодняшних знаний все они либо надуманы или просто неверны. Статья называется "Изъяны электрических магистралей". Вот и вся история. Мы бы к этому добавили, что своевременное и успешное решение проблемы электрической тяги переменного тока до сих пор составляет заслуженную славу отечественной науки и техники, выведя её на один уровень с развитием ракетной техники в стране и с достижениями физиков-атомщиков. С основным отличием в том, что это была сугубо мирная разработка.
Нет возможности характеризовать вклад каждого специалиста в решение проблемы, да и таких людей было значительно больше, чем перечислено в представлении Министра. Но сделаем исключение, прежде всего для Бориса Николаевича Тихменева, идущим первым в списке разработчиков. Сказано: «Автор первого в СССР (мы исправим - в мире) экспериментального электровоза переменного тока с ртутным выпрямителем постройки завода "Динамо" в 1938 году. Автор основных узлов схемы опытных электровозов серии НО. Участник разработки электровозов Н60. Лично участвовал в исследованиях и эксплуатационных испытаниях упомянутых электровозов». К этому необходимо добавить, что громадна его роль, как учителя и наставника всех специалистов страны в области электрической тяги. Руководители, ремонтники, буквально все инженеры, преподаватели вузов и училищ, многие машинисты по всей стране воспитались на его уникальном учебнике для ВУЗов по схемам, электромагнитным и электротяговым процессам, устройству аппаратов и их работе. Учебник был создан в 1939 году, выдержал пять массовых изданий, каждое из которых было коренным образом переработано и дополнено новым материалом.
Первым в списке внедренцев значился «Сергей Михайлович Сердинов -начальник Главного управления электрификации и энергетического хозяйства МПС. В пусковой период участка Чернореченская - Клюквенная бывшей Красноярской железной дороги непосредственно руководил наладочными работами и вводом участка в действие. Предложил ряд новых усовершенствований схем и конструкций тяговых подстанций и контактной сети, позволивших обеспечить устойчивую и надёжную работу устройств энергоснабжения электрифицированного участка в тяжелых зимних условиях Сибири. Организовал разработку и внедрение ряда новых технических решений при электрификации на переменном токе участков Северо-Кавказской, Горьковской и других железных дорог».
Процитировав материалы представления по двум первым лицам из двух списков соискателей (17 и 18 специалистов) остановимся ещё только на вкладе женщин. Их в списках две. Новицкая Т.В. -Главный инженер проекта института "Ленгипротранс" Государственного производственного комитета по транспортному строительству СССР. "Автор проекта реконструкции устройств связи при электрификации на переменном токе железнодорожной линии Мариинск - Тайшет. Под её руководством, как главного инженера проекта, впервые разработан проект новой системы организации электросвязи, которая обеспечивает высокие эксплуатационные показатели, а также надёжную защиту всех средств связи от опасных и мешающих влияний электротяги переменного тока. Основные решения разработанной системы связи положены в основу для дальнейшего применения их на всех участках сети железных дорог электрифицируемых на переменном токе».
Суренян Э.С. -Начальник службы электрификации и энергетического хозяйства Московской железной дороги. «Работая главным инженером службы электрификации и энергетического хозяйства бывшей Московско-Курской железной дороги руководила и непосредственно участвовала в строительно-монтажных и пуско-наладочных работах и организации эксплуатации электрической тяги переменного тока промышленной частоты на участке Ожерелье - Павелец. Разработала инструкцию по содержанию, использованию устройств и оборудования энергоснабжения тяги переменного тока и парка стыкования».
Основной исполнитель и идеолог проблемы Борис Николаевич Тихменев был равнодушен к внешним атрибутам успеха: наградам (своих орденов никогда не надевал), и учёным званиям (степень доктора технических наук ему присудили, когда он защищал монографию «Электровозы переменного тока со статическими преобразователями» в качестве кандидатской диссертации»). Выше всего Борис Николаевич ставил реальные достижения в технике. До выхода на пенсию он работал над совершенствованием системы тяги переменного тока. Так, он возглавлял разработку рекуперации на электровозах переменного тока, которую наши учёные и инженеры успешно завершили первыми в мире. Всячески способствовал освоению регулирования скорости двигателей вентиляторов и повышению коэффициента мощности системы тяги. Никогда не опускался до очернения своих оппонентов, среди которых были как сторонники постоянного тока, так и элементарные, но могущественные завистники.
Лучшей памятью к 100-летию со дня рождения Бориса Николаевича Тихменева и Сергея Михайловича Сердинова, их соратникам является система электрической тяги переменного тока промышленной частоты, которая «завоевала» весь мир.
август 2008 г.