Меню

Газотурбовозы России - история создания, рентабельность, современный локомотив ГТ1

Строительство первого газового турбовоза было осуществлено в двадцатом столетии в 1938 году. Но эта созданная машина не была востребована ни на Американском континенте, ни в европейских странах. Несмотря на все эти сложности, в настоящее время Россия решается создавать подобные машины. На базе предприятия Открытого Акционерного Общества «ВНИКТИ»» в Коломне появляется локомотив газотурбовоз, серии ГТ1–001.

Нефть или газ?

Принятию такого решения способствовало то обстоятельство, что Российкая железная дорога является крупнейшим потребителем нефтяных продуктов в нашей стране. Дизельное топливо закупается в объёме девяти процентов от общего количества потребляемого в стране. Поскольку стоимость газа значительно дешевле, чем дизтопливо, то и железнодорожная компания согласилась с приобретением новых тепловозов, потребляющих в качестве топлива газ. Экономисты планировали через полтора десятка лет заменить тридцать процентов всего закупаемого топлива на сжиженный газ для тепловозов нового поколения. В первую очередь запланировано было обновлять парк манёвровых единиц. В ближайшее время будет создаваться новая газовая турбина, мощность которой составит один мегаватт, коэффициент полезного действия её возрастал на сорок процентов.

История создания газотурбовозов

Пальма первенства создания первого газового турбовоза принадлежит швейцарской компании «Brown, Boveri & Cie» в 1938 году. Заказ осуществлялся по линии Швейцарской железной дороги. Проект газового турбовоза получил название «Am 4/6 1101».

Необходимо заметить, что в данном случае, речь шла о совершенно новой технике, но осуществить её строительство в реальности, в масштабе серийного производства, не удалось по причине начала военных действий на территории государств европейской части. Несмотря на все происходившие в Европе военные коллизии, опытный образец газового турбовоза серии «Am 4/6 1101» продолжать водить поездные составы до конца пятидесятых годов, двадцатого столетия. В шестидесятых годах, двадцатого века на территории США было построено десятки тепловозов с наличием турбины, мощность которой варьировалась от трёх тысяч трёхсот до шести тысяч трёхсот киловатт-час.

Данная работа по созданию нового локомотивного вида продолжалась в течение девяти лет и в 1969 году её полностью свернули, Причиной стала банальная экономическая неэффективность проекта.

Если первый образец газового турбовоза появился в 1959 году на Коломенском заводе, то спустя год, построили новый опытный локомотив серии «ГТ101», производителем стал луганский завод.

Газотурбовоз ГТ101

Проблема рентабельности

Газотурбовоз обладает основным преимуществом по отношению к другим типам тепловозов – это появление возможности добиться значительного увеличения локомотивной мощности, при этом, имея небольшие размеры и массу. Первый опытный французского производства, версии «TGV» являл газотурбинным. Правда, в процессе эксплуатации, французам пришлось отказаться от своих новых идей, поскольку электроэнергия оказалась дешевле, чем газовое топливо. Территория современной Российской федерации является идеальной площадкой для эксплуатации подобных машин.

Попытки начала эксплуатации газовых турбовозов предпринимались Советским Союзом, Германией, США, Францией и Швейцарией неоднократно в середине двадцатого столетия, но все они потерпели фиаско по причине дороговизны всего дополнительного оборудования и самой турбины. Окупаемость подобного проекта стала бы возможной, если бы стоимость газового топлива по отношению к дизельному энергоресурсу составляла не выше пятидесяти процентов. Малейший рост цены и подобные локомотивные единицы не будут составлять конкуренцию своим собратьям, работающим на другом виде топлива. На первых тепловозах использовали нефтяной дистиллят, его стоимость в те времена была ниже, чем стоила дизельная продукция.

Последние проводимые испытания вершены, и они показали, что локомотив серии «ГТ1-001» отвечает всем современным требованиям. В качестве топлива тепловозу требуется сжиженный природный газ по сравнению со сжатым газом, занимает небольшие локомотивные объёмы. Как итог – это уменьшение возможных опасностей, получение высокого уровня теплотворности по сравнению с пропан-бутановыми смесями. Один такой тепловоз серии «ГТ1-001» заменяет пять аналогичных единиц, работающих на дизельном топливе. Габариты, в сравнении, с предыдущими сериями машин гораздо меньше, но силовая установка выдаёт большую мощность. Применение тормозной системы, управляемой по радиосвязи, открывает новые горизонты в создании поездных составов тяжеловесов.

Современная модель ГТ1

Испытания

Первая единица серии «ГТ1-001» начала свою работу с составом, имеющего общую массу, равную трём тысячам тонн, в 2008 году.

Принятие решения о строительстве столь новой машины пришло не сразу, а в мучительных поисках, так как опыта в создании таких машин не было ни у кого. Имеющийся мировой опыт тоже был минимальный. Конструкции совершенствовали по ходу испытательного периода. Нагрузка на новую локомотивную единицу увеличивалась постепенно, но уже через год такой газотурбовоз тащил сто пятьдесят вагонов, общая масса которых равнялась пятнадцати тысячам тонн.

Газотурбовоз ГТ01

Для обеспечения грузовых перевозок мощный локомотив требовался всегда. Тогда, как двигательный агрегат, обладающий мощностью в три тысячи пятьсот киловатт-час, имел и большую массу, что несомненно ведёт в увеличению нагрузки на каждую ось и отсутствие нужной площади для такой установки. Появившийся газотурбинный двигатель позволил создать лёгкую, компактную энергетическую установку. Такой газотурбовоз стал обладать мощностью, равная восьми тысячам трёмстам киловаттам-час. В сравнении со стандартными тепловозами, этот показатель силовой установки возрастает в три раза. Такая характеристика тепловозных параметров требует эффективного использования серии «ГТ1-001» на железных дорогах, где отсутствует возможность водить составы с помощью электровозов.

В период испытаний с полной нагрузкой подтвердились скоростные возможности такого локомотива, была достигнута проектная планка, равная ста километрам в час. Семнадцати тонный бункер, который заполняется сжиженным газом, позволяет локомотиву с полной нагрузкой пройти дистанцию, равную семистам пятидесяти километрам. Только после этого требовалось производить новую дозаправку газовым топливом. Данный тепловоз можно было эффективно эксплуатировать на трассе БАМа. Сегодня, для того, чтобы обеспечить движение поездного состава с массой в шесть тысяч тонн, потребуется три тепловозные единицы. Всё это приводит к увеличению затрат.

Необходимо отметить, что достигнутая мощность силовой установки локомотивной серии «ГТ1-001» позволяет работникам железных дорог России унифицировать массу поездных составов. В этом случае, когда заканчиваются электрифицированные участки, отпадёт необходимость производить расформирование состава, рассчитывая массу только для тепловозной тяги с дизельными силовыми установками.

Экономичность локомотива

Локомотив версии «ГТ1-001» стоит двести миллионов рублей, что превышает цену других тепловозов с аналогичными параметрами в два раза, но эксплуатация новых машин обходится казне предприятия на двадцать процентов дешевле, в сравнении с другими марками такой техники. Даже учитывая транспортные затраты по доставке топлива, расходы на сжижение газа, цена его будет почти в два раза ниже, чем дизельное топливо. Только по этому показателю удаётся повысить экономичность газового турбовоза на тридцать – сорок процентов. В основном, данная машина эксплуатируется в сибирских регионах, где нет дефицита голубого топлива. Применение газотурбинного двигателя происходит в щадящем режиме. У него меньшее количество трущихся деталей. Все эти составляющие позволяют увеличивать моторесурс газового турбовоза. Цена профилактического обслуживания и ремонта составляет меньшую сумму при сравнении с локомотивами с дизельной установкой.

Сегодняшние авиационные газотурбинные двигатели сделали возможным нарабатывать по тридцать тысяч часов, не производя двигательную разборку. Локомотивный вариант эксплуатации ГТД, доказал упомянутый показатель был значительно превышен. В довершение ко всему, все трудоёмкое обслуживание в эксплуатационный период сводится к диагностике и топливной заправке, по причине того, газовые турбины не ремонтируются в помещении депо.

Одна из весомых причин относится к политическому аспекту по перспективной разработке газового турбовоза. Это касается, в первую очередь европейских экологических норм. Аналогичных проблем не испытывают современные электровозы. Заменять старые серии тепловозов, должны локомотивы серии «ГТ1-001».

ГТ1h

В августе 2013 года Людиновский тепловозостроительный завод смог построить газовый турбовоз «ГТ1h-002», но только в виде серийного образца. Новое в нём было то, что он обдал восьмью осями, в каждой секции.

Спрашивайте!
Есть вопросы по теме моделизма или о железной дороге? Спрашивайте, а мы напишем на эту тему статью.