Есть у паровозов большой и, к сожалению, неустранимый недостаток: они – машины слишком расточительные. Это еще хорошо, если только семь-восемь килограммов угля из ста, сгоревших в топке паровозного котла, используются полезно, для движения локомотива. Остальные, можно сказать, пропадают зря.
Рудольф Дизель
С этим мирились до тех пор, пока не появился дизель, двигатель внутреннего сгорания, изобретенный немецким инженером Рудольфом Дизелем. Двигатель этот способен работать на солярке – недорогом топливе. Воды для охлаждения цилиндров требуется ему немного, да и та циркулирует по замкнутой системе и практически не испаряется (а как это важно, если железная дорога проходит по безводной пустыне). И еще: он в четыре-пять раз экономичнее паровой машины. Как же можно было не попытаться применить дизель на железной дороге?
Тепловоз Дизеля
Первым решил это сделать еще в 1912 году сам изобретатель нового двигателя Рудольф Дизель. Он установил свой мотор в обычном товарном вагоне, связал моторный вал с колесами вагона механической передачей и… потерпел поражение. Механическая передача тут не годилась. Она не позволяла использовать дизель-мотор в полной мере.
Тепловоз Гаккеля
Путь к созданию настоящего тепловоза открыл русский инженер и ученый Яков Модестович Гаккель. Он построил тепловоз летом 1924 года. Особенность локомотива Гаккеля заключалась в том, что дизель был соединен не с движущими колесами, а с генератором, вырабатывающим электрический ток. Последний поступал в электромоторы, тяговые двигатели, а те уже вращали колеса тепловоза. Это давало возможность плавно менять скорость локомотива при работе дизеля на максимальной, самой выгодной мощности.
Отечественный тепловоз ТЭ1
С тепловоза Гаккеля и началось строительство тепловозов. Но произошло это лишь после окончания Великой Отечественной войны. Они стали выпускаться серийно. Был создан отечественный тепловоз ТЭ1. Спустя четыре года – грузовой тепловоз ТЭ2 мощностью 4000 лошадиных сил. За ним – локомотив ТЭ3, получивший широкое распространение на всех железных дорогах страны. Мощность тепловозов росла. Если первенец Гаккеля обладал мощностью в 1000 лошадиных сил, то локомотив 2ТЭ10Л, составленный из двух секций, – в шесть раз большей. Тепловоз Коломенского завода ТЭП70 развивал скорость 160 километров в час. Перестали выпускаться паровозы, и вся нагрузка легла на «плечи» тепловозов и электровозов (о них речь еще впереди). Впрочем, не совсем так. Существовал еще один тип локомотивов – с турбинами.
Яков Модестович Гаккель
Тепловоз ТЭ2
Тепловоз ТЭ3
Устройство тепловоза ТЭ3
Первый турбовоз с паровой турбиной был построен в 1920 году швейцарским инженером Генрихом Целли. Турбовоз оказался машиной более сложной, чем паровоз, и, значит, менее надежной. И только когда появились газовые турбины, в которых вместо пара используются горячие газы, удалось создать новый вид локомотивов, газотурбовозы.
Генрих Целли
Скоростной тепловоз ТЭП70
У нас создателем первого отечественного газотурбовоза Г1 был Лев Лебедянский. Но этот необычный локомотив так и остался опытным. За границей же подобных локомотивов много. Они оказались выгоднее не только паровозов, но даже и тепловозов.