Shch-EL-1 với động cơ tàu ngầm - đầu máy diesel tuyến chính đầu tiên ở Liên Xô và thế giới

Nếu nói về việc sử dụng năng lượng nhiệt trên đường sắt thì chức vô địch sẽ thuộc về Đức. Năm 1892, tại Dresden, họ đã thử nghiệm một cỗ xe chạy bằng khí đốt. Động cơ được lắp đặt trên đó phát triển 10 con ngựa. Và cùng năm đó, Rudolf Diesel đã nhận được bằng sáng chế cho phát minh của mình - động cơ đốt trong, trong đó nhiên liệu bốc cháy do bị nén.


Ngay cả sau đó, mọi chuyện đã trở nên rõ ràng: một động cơ như vậy rất phù hợp cho những động cơ mạnh mẽ. vận tải. Mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp là điều bắt buộc đối với các máy hạng nặng.

Những nỗ lực đầu tiên để tạo ra đầu máy diesel với động cơ đốt trong

Alfred Diesel và kỹ sư Klose đã làm việc theo hướng này. Họ lắp ráp một đầu máy diesel ở Thụy Sĩ, lắp đặt một động cơ chạy bằng nhiên liệu nặng và phát triển công suất 960 mã lực. Với. Nỗ lực sử dụng xe trên tuyến đường thực tế ở Đức (Berlin - Mansfeld) đã thất bại. Trong thiết kế, việc truyền động tới các bánh xe được thực hiện thông qua các cardan và đầu máy diesel bị trượt khi leo dốc. Điều đó trở nên hiển nhiên: các trục cần phải được chuyển động một cách gián tiếp. Điều này có thể được thực hiện thông qua thủy lực hoặc động cơ điện. Lựa chọn thứ hai hóa ra gần với thực tế hơn.


Năm 1905, các kỹ sư người Nga Odintsov và Kuznetsov đề xuất dự án đầu máy xe lửa diesel-điện. Tuy nhiên, nguyên mẫu chưa bao giờ được lắp ráp. Năm 1913, kỹ sư V. Grinevetsky đã tạo ra một “động cơ dầu” và đưa ra ý tưởng về đầu máy diesel với động cơ đốt trong và truyền động khí (vào những năm 50, ý tưởng này đã được thực hiện ở Thụy Sĩ). Sau đó, những nỗ lực theo hướng này vẫn tiếp tục, nhưng Chiến tranh thế giới thứ nhất đã can thiệp. Ngay từ đầu, người Pháp (công ty Krosh) đã lắp đặt động cơ diesel và động cơ điện trên một phương tiện khổ hẹp, nhưng các hoạt động quân sự đã không cho phép ý tưởng này được hiện thực hóa đầy đủ.

Xây dựng đầu máy diesel ở nước Nga Xô viết

Chủ đề này được đề cập sau khi Nội chiến kết thúc. Đất nước bị tàn phá đang rất cần phương tiện giao thông, trong đó có đường sắt. Đầu máy hơi nước là một cỗ máy khổng lồ với các bộ phận và bộ phận lớn tiêu thụ than đắt tiền và yêu cầu bảo trì và cơ sở hạ tầng phù hợp (sự hiện diện của kho nhiên liệu, máy bơm nước tại các nhà ga, v.v.).


Việc sử dụng động cơ đốt trong, nhỏ gọn và tiết kiệm dường như là giải pháp lý tưởng lúc bấy giờ. V.I. Lênin hiểu rất rõ điều này. Do đó, kinh phí ngay lập tức được phân bổ cho việc chế tạo máy. Nhưng sẽ không chính xác khi nói rằng đầu máy diesel đầu tiên của Liên Xô hoạt động là Shch-EL-1. Chỉ có hai người trong số họ.

Ykov Gakkel và chiếc xe của anh ấy

Một nhà khoa học, kỹ sư và nhà phát minh nổi tiếng trong thời đại của ông. Ngoài ra, ông còn học ngành kỹ thuật điện và tham gia chế tạo máy bay: 15 phi cơ, bao gồm cả loài lưỡng cư đầu tiên ở Nga “Gakkel V”. Tuy nhiên, Chính phủ Liên Xô ít quan tâm đến thành tích hàng không của Ykov Modestovich. Nhưng kiến ​​thức về kỹ thuật điện của anh ấy là cần thiết. Dự án đầu máy diesel với động cơ đốt trong và động cơ điện, do ông đề xuất vào năm 1921, đã nhận được sự ủng hộ và mọi việc đã được tiến hành.

Xây dựng Shch-EL-1

“Tôi đã tạo ra nó từ những gì ở đó” - đây chính xác là về đầu máy diesel đầu tiên. Một số doanh nghiệp đã tham gia vào quá trình tạo ra nó, việc lắp ráp được thực hiện tại Nhà máy đóng tàu Baltic.


Khung với xe đẩy có bánh được thiết kế tại Krasny Putilovets, động cơ điện do nhà máy Elektrik sản xuất.


Vào thời điểm đó, chưa thể chế tạo động cơ riêng nên động cơ diesel được lấy từ tàu ngầm Swan chưa hoàn thiện, do New London sản xuất tại Anh.


Ngoài động cơ nhập khẩu còn có vòng bi của Thụy Điển, mọi thứ còn lại đều là của Nga. Máy phát điện được mượn từ tàu ngầm (cũng chưa hoàn thiện) "Ide": sức mạnh của chúng là cả ngàn "ngựa".

Điểm nổi bật về kỹ thuật

Hệ thống đã hoạt động như thế nào? Động cơ diesel được kết nối với một cặp máy phát điện thông qua cardan. Một trong số chúng đóng vai trò khởi động: nó được khởi động bằng pin có dung lượng 600 Ah, tạo ra điện áp 110 volt. Sơ đồ khởi động động cơ đốt trong này đã trở thành kinh điển và được sử dụng từ lâu trên toàn thế giới.


Mỗi máy phát điện tạo ra 30-380 V và cung cấp dòng điện 1500 A. Nhưng nếu các thiết bị được mắc song song, điện áp sẽ tăng lên 760 V ở 3000 A. Đây là cách lực kéo được điều khiển bằng cách nối các máy phát nối tiếp hoặc song song. Một số thông số kỹ thuật của Shch-EL-1:

✅ tổng trọng lượng lề đường – 172 tấn
✅ chiều dài, chiều rộng, chiều cao - 22,76, 3,2 và 4,98 m
✅ tốc độ - 75 km / h
✅ bán kính đường cong (quay) – lên tới 150 m
✅ ICE – Động cơ diesel Vickers 10 xi-lanh

Năng lượng được truyền đến động cơ điện kéo PT-100 có công suất 100 kW thông qua hộp số. Đầu máy diesel có ba bánh xe có trục dẫn động và tổng cộng 24 bánh, trong đó có hai bánh đỡ và một cặp bánh chạy. Đầu máy rời Nhà máy đóng tàu Baltic vào ngày 5.08.1924 tháng XNUMX năm XNUMX.

Đầu máy diesel của Yury Lomonosov

Cùng lúc đó (1923) với chiếc máy của Gakkel, một chiếc khác đang được lắp ráp tại Đức, dưới sự lãnh đạo và thiết kế của Yuri Lomonosov. Lệnh được đưa ra bởi Ủy ban Đường sắt Nhân dân ở Esslingen. Đầu máy diesel rời doanh nghiệp Đức trước Shch-EL-1 - 5.06.1924/XNUMX/XNUMX.


Khi đến Liên Xô, đầu máy đã nhận được chỉ số Yu-001 và xe của Gakkel - Yu-002. Tuy nhiên, vào năm 1927, Lomonosov xin tị nạn chính trị ở Anh và nghiễm nhiên trở thành “kẻ thù của nhân dân”.


Đầu máy được lắp ráp theo thiết kế của ông có tên là E-EL-1, và là sản phẩm trí tuệ của Ykov Modestovich - G-1. Có một sự nhầm lẫn với tên.

Vận hành đầu máy Gakkel

Các cuộc thử nghiệm đã hoàn thành vào tháng 1925, nhưng lũ lụt bùng phát ở Petrograd đã làm gián đoạn kế hoạch vận hành: tất cả các “hệ thống điện” phải được sửa chữa. Vì vậy, chiếc xe đã khởi hành chuyến hành trình đầu tiên vào tháng XNUMX và tuyến đường sắt tháng XNUMX trở thành nơi thử nghiệm. Đầu máy diesel đến Moscow vào tháng XNUMX năm XNUMX.


Cho đến năm 1, đầu máy G-1927 được sử dụng để lái các đoàn tàu trên tuyến đường sắt Moscow-Kursk. Sau đó, đầu máy diesel hoạt động ở vùng Kavkaz. Tuy nhiên, do nhiều lần hỏng hóc (chủ yếu là ở khung gầm), chiếc xe đã ngừng hoạt động và từ năm 1934 đến năm 1941 được sử dụng làm nhà máy điện. Dần dần, đầu máy diesel rơi vào tình trạng hư hỏng, nhưng những người đam mê đã kịp thời phát hiện: họ đã khôi phục đầu máy và đặt nó lên bệ ở Khovrino vào năm 1972. Từ năm 2017, chiếc xe đã được trưng bày tại Bảo tàng Đường sắt St. Petersburg.

Tất cả đã kết thúc như thế nào

Điều gì đã xảy ra với những người tham gia khác trong cuộc “sử thi” đầu máy? Đầu máy xe lửa, được lắp ráp ở Đức và được coi là “thô”, kỳ lạ thay, lại hoạt động được lâu hơn 20 năm. Nó đã bị loại bỏ khỏi dịch vụ vào năm 1954. Giám đốc dự án Yuri Lomonosov đã gặp cha của nhà vật lý nổi tiếng Pyotr Kapitsa, người cùng họ phát triển hệ thống phanh cơ điện cho vận tải đường sắt. Ykov Gakkel cho đến cuối đời đã tham gia giảng dạy tại Học viện Đường sắt Leningrad: một trong những con phố của khu vực ngày nay là St. Petersburg thuộc quận Primorsky mang tên ông.


Đúng, Shch-EL-1 được tạo ra trên lãnh thổ nước Nga Xô viết và chiếc do Lomonosov phát triển được tạo ra ở Đức. Nhưng cả hai chiếc xe đều được tạo ra bởi các kỹ sư Nga và do đó trong lịch sử người ta thường nói về “cặp đầu máy” đầu máy diesel chính trên thế giới.