Посмотрите на географическую карту мира: она опутана сеткой железных дорог. И хотя это кружево распределено по поверхности планеты очень неравномерно, наиболее развитые страны и промышленные районы имеют большое железнодорожное сообщение. Однако протяженность электрифицированных железных дорог во всем мире достигает 200 тыс. км, что составляет примерно 20 % их длины. Наиболее грузонапряженные линии, горные участки с крутыми подъемами и многочисленными кривыми участками пути, пригородные узлы больших городов с интенсивным движением обслуживаются именно электрической тягой. И это не случайно. Ведь и в том, и в другом случае преимущества электроэнергии очевидны. Линии электропередачи не очень протяженные, что не дает большого падения напряжения из-за потерь при сопротивлении. К тому же такая тяга не ухудшает экологическую обстановку, за которую развернулась нешуточная борьба в последние годы.

Но для большинства участков железных дорог целесообразнее использовать автономные локомотивы. Они же играют существенную роль и во время боевых действий, стихийных бедствий и иных катаклизмов. Здесь заменой паровозу давно стали тепловозы, оснащенные двигателем конструкции Рудольфа Дизеля.

Мы уже познакомились с основными видами передачи энергии от дизеля к колесным парам: электрические, гидравлические и механические. Электрическая передача является наиболее эффективной. Тепловозы с такой передачей имеют лучшую тяговую характеристику, электропередача также позволяет соединять несколько секций тепловоза и управлять ими из однои кабины. Кроме того, возможно использование электродинамического торможения, при котором ТЭД используются в качестве генераторов, а вырабатываемая ими электроэнергия гасится в тормозных резисторах. По сравнению с пневматическими тормозами электродинамическое торможение более эффективно, резко уменьшается износ тормозных колодок, снижается опасность юза колесных пар. Недостатками электропередачи является большая масса и относительная дороговизна оборудования.

История возникновения тепловозов очень интересная и изобилует забавными и иногда курьезными примерами. Первый локомотив с ДВС был построен Готтлибом Даимлером. Это была двухосная узкоколейная мотриса, впервые продемонстрированная 27 сентября 1887 года на фольклорном фестивале в Штутгарте. На ней был установлен двухцилиндровый газовый двигатель внутреннего сгорания мощностью 10 л. с.

Однако для применения на железных дорогах нужен был мощный двигатель на жидком или твердом топливе. Самый экономичный, получивший широчайшее распространение двигатель создал немецкий инженер Рудольф Дизель. Он реализовал основную идею дизельмотора – постепенное сгорание топлива, которая была высказана еще С. Карно. Дизель предложил сжимать в цилиндре чистый воздух, а после его нагрева в результате сжатия впрыскивать туда топливо. В 1892–1897 годы он разрабатывает компрессорный двигатель с воспламенением от предварительно сильно сжатого в цилиндре воздуха. Первоначально в качестве топлива предполагалось использовать угольный порошок, так как своей нефти Германия не имела. Однако решить проблему очистки цилиндра от продуктов сгорания Дизелю не удалось. Да и угольная пыль была абразивом, и трущиеся поверхности очень быстро изнашивались. Зато новый двигатель прекрасно работал на отходах перегонки нефти, которые стали называть дизельным топливом и даже на сырой нефти.

Первый двигатель, построенный Дизелем в 1897 году на заводе в Аугсбурге, имел один цилиндр диаметром 250 мм, ход поршня составлял 400 мм. Высота двигателя была 3 м. Двигатель развивал мощность около 20 л. с. при 172 об/мин. Он работал на сырой нефти, расходуя 258 г топлива на 1 л. с. в час. В 1898 году этот мотор был представлен на выставке в Мюнхене. Через год в Мюнхене были представлены уже пять дизельных двигателей, произведенных на Аугсбургском машиностроительном заводе, а также заводах Отто и Круппа. Еще больший успех имел двигатель Дизеля на Парижской выставке 1900 года. В 1904 году в России Г. В. Тринклер создает менее громоздкии и еще более экономичный бескомпрессорный дизель.

Двигатель Дизеля

Первоначально дизели, приводившие в движение станки, мельницы и генераторы, устанавливались с ременнои передачеи, что создавало определенные неудобства, особенно для электростанции, но вскоре стали применять зубчатые передачи. Целыи ряд машиностроительных заводов Европы приступил к выпуску дизелеи. За период 1912–1932 годы только три ведущих дизельных завода: «Братья Зульцер» (Швеицария), «MAN» (Германия) и «Бурмеистер и Веин» (Дания) выпустили различных дизелеи общеи мощностью 9 300 тыс. л. с. Дизель находит широкое применение не только как стационарныи двигатель для замены паровых машин, но и в речном и морском флоте, а также на локомотивах. Особенно бурно дизелестроение начало развиваться с 1930‐х годов, когда они нашли применение в морском флоте, а также в автомобиле- и тракторостроении.

Несмотря на все очевидные преимущества тепловозов перед паровозами, первый экспериментальный тепловоз для работы на магистральных линиях был разработан только в 1909 году. Проект был выполнен Адольфом Клозе под руководством Рудольфа Дизеля. К сентябрю 1912 года 100‐тонный локомотив «Термо» был построен на заводе Борзиг концерна Зульцер. На этом тепловозе были установлены два дизеля – основной мощностью 750 л. с. и вспомогательный – мощностью 250 л. с. Последний использовался для подачи сжатого воздуха в цилиндры в момент движения с места, при маневрах и для турбонаддува в режиме повышенной мощности. Однако из-за возникших проблем с механической передачей, смерти Р. Дизеля, а также начавшейся в 1914 году Первой мировой воины работы над тепловозом в Европе были прекращены.

Их разработка переместилась в США, которые из бремени войны вышли экономически более развитыми. Появлению серийных тепловозов очень поспособствовал закон, запрещавший с 1908 года использование паровозов сначала в районе Манхэттена, а затем с 1931 года и всего Нью-Йорка и его пригородов.

К этому времени у некоторых компаний уже были разработаны удачные модели тепловой тяги. Фирма General Electric (GE) в 1907–1909 годах организовала производство бензиновых мотовозов небольшой мощности. В 1913 году для линии, связывающей Нортфилд и Миннеаполис, в штате Миннесота был построен мотовоз мощностью 350 л. с. весом 57 тонн.

Он оснащался двумя газолиновыми двигателями, приводившими через электропередачу четыре электродвигателя на тележках. Его общая компоновка сохранилась на современных односекционных тепловозах. Всего GE с 1909 по 1917 год было построено более 80 бензиновых мотовозов. В 1917 году General Electric сворнуло производство бензиновых мотовозов и перешло на более дешевое дизельное топливо. Специально для тепловозов в компании был разработан и построен свой дизель. Первые опытные образцы дизельных локомотивов выпускались GE в 1917–1918 годах. Однако три первых проданных локомотива были признаны неудовлетворительными и возвращены компании. К тому же мощность этих локомотивов была невелика, что не позволяло использовать их в качестве магистральных. Вскоре General Electric прекратила работу над тепловозами, возобновив ее только в 1936 году.

Первые грузовые тепловозы появились 1928 году в результате сотрудничества нескольких американских и канадских локомотивостроительных компаний. Однако до 1930‐х годов переводить железные дороги на тепловозную тягу было нецелесообразно. У построенных мотовозов не было системы управления электропередачей, поэтому мотористу приходилось одновременно вручную регулировать обороты дизеля и напряжение генератора в условиях все время меняющихся скорости движения и нагрузки.

Производство двигателей внутреннего сгорания в России началось с дизелей почти одновременно с Западной Европой. Эти моторы очень хорошо подходили для многочисленных небольших предприятий, составлявших основу экономики страны.

Также развитию двигателестроения способствовали большие запасы нефти в России, добывавшейся в Баку, а также разведанные месторождения в районе Казани. Высокая пошлина на ввоз дизелей из-за границы (совершенно сегодняшняя ситуация с экономическими санкциями!) также пробуждала более активно инженерную мысль.

Поначалу строились только лицензионные дизели, и первым право на их производство приобрел в 1899 году управляющий предприятиями семьи Нобелей в России – Э. Нобель, который таким образом хотел увеличить сбыт нефти. В том же году на заводе «Людвиг Нобель» в Петербурге был выпущен первый двигатель. Он был одноцилиндровым и имел мощность 20 л. с. при частоте вращения 200 об/мин. Дизель был достаточно громоздкий, диаметр цилиндра составлял 260 мм. В качестве топлива вместо керосина в нем была применена сырая нефть, поскольку при больших запасах нефти и удобствах ее доставки водным путем по Каспийскому морю и Волге в главные промышленные центры страны, Россия не имела достаточных мощностей для перегонки нефти. В ходе создания первого отечественного дизеля были переделаны его основные механизмы и применены новые, более качественные материалы.

Сравнительные испытания первого русского дизеля с его прототипом, построенным в Германии, показали, что дизель завода «Людвиг Нобель» расходовал топлива заметно меньше (КПД отечественного мотора составил 34 %), чем модель Аугсбургского завода и развил мощность, заметно превышающую проектную. В 1900 году завод «Людвиг Нобель» изготовил первые семь двигателей. Выпуск дизелей с каждым годом наращивался: в 1901 году было изготовлено 14 штук, в 1902 году – 20, в 1903–37 и в 1904–50. К концу 1910 года было продано 450 дизелей общей мощностью 50 000 л. с. К началу 1911 года заводом производились стационарные и судовые двигатели мощностью до 1000 л. с., в том числе и быстроходные.

Успехи дизельмоторов обратили на себя внимание и других заводов. Началось их значительное производство. Коломенский машиностроительный завод, завод Фельзера в Риге, Николаевский судостроительный и Харьковский паровозостроительный заводы включились в новое дело и не просто строили, но и совершенствовали моторы. В 1904 году инженер Густав Васильевич Тринклер, начальник отдела тепловых двигателей Сормовского судостроительного завода, создает в России менее громоздкий и еще более экономичный бескомпрессорный дизель. Его начали устанавливать на морские и речные суда, где экономичные дизели, обеспечивавшие КПД в рекордные 29 %, прекрасно себя зарекомендовали. И хотя по своим размерам эти моторы могли быть установлены на подвижной состав, внедрение тепловой тяги отодвигалось на более поздние сроки.

Первые тепловозы были построены лишь в 1924 году. Это были первые в мире тепловозы, пригодные для магистральной работы. Локомотив системы инженера Якова Модестовича Гаккеля Щэл1 был изготовлен в Ленинграде заводами «Балтиискии судостроительный» и «Красный Путиловец». Он имел конструкционную скорость 75 км/ч. Максимальная мощность дизеля составляла 1000 л. с., наибольшая сила тяги на ободе колес – 22 тс. Полная масса тепловоза была 180 т, он имел запас топлива 8 т, воды – 2 т и 1 тонну масла.

Локомотив имел электропередачу системы Варда Леонардо в модификации Гаккеля. Десять движущих колесных пар размещались в трех отдельных тележках, что позволяло тепловозу проходить по кривым радиусом 150 м.

Экипажная часть была сконструирована А. С. Раевским. Компоновка Щэл1 стала классической для большинства магистральных тепловозов в мире – тележечный экипаж, электропередача, двухкабинный кузов вагонного типа, не требующий разворотов, расположение дизеля в центре.

В 1926–1927 годах локомотив проходил испытания на Московско-Курской железной дороге, где его пробег составил около 60 тыс. км. С 1934 по 1941 год тепловоз был передан на Южную дорогу, но использовался как электростанция. Первые советские тепловозы обозначались буквой по серии паровоза схожей мощности, а верхний индекс указывал на тип передачи.

Второй тепловоз Юэл001 конструкции профессора Ю. В. Ломоносова строился в Германии на заводе Эсслинген близ Штутгарта. Проектирование велось при непосредственном участии советских инженеров Н. А. Добровольского, В. Б. Меделя и др.

Грузовой тепловоз Ээл2 имел мощность 1200 л. с., скорость 50 км/ч, силу тяги 15 тс, электрическую передачу постоянного тока. Этот локомотив послужил основой для опытной серии тепловозов и дал толчок для возникновения мирового тепловозостроения как отрасли. Он сыграл выдающуюся роль в мировом тепловозостроении, так как явился, наряду с машиной Гаккеля, первым тепловозом с электропередачей постоянного тока, благодаря чему имел гиперболическую тяговую характеристику.

В 1920‐х годах в СССР строятся еще несколько опытных тепловозов. В 1930 году по результатам эксплуатации первых образцов было принято решение о строительстве серийных тепловозов на Коломенском машиностроительном заводе.

Создается серийный маневровый тепловоз серии «О», а также в 1934 году строится первыи в Европе двухсекционный тепловоз ВМ (Вячеслав Молотов – в то время Председатель Совета народных комиссаров), мощностью 2100 л. с. Авторами этих тепловозов были инженеры Б. С. Поздняков, А. И. Козявкин и А. А. Кирнарский. За период с 1930 по 1937 годы было выпущено 34 тепловоза, которые успешно применялись и как магистральные, и как маневровые.

Тепловозы, успешной эксплуатацией доказавшие свое преимущество перед паровозами, испытали на себе капризы власть имущих. По личному распоряжению наркома путей сообщения Л. М. Кагановича, который очень любил паровозы, в 1937 году прием тепловозов в эксплуатацию был прекращен, 18 машин, выпущенных в 1937–1941 годах, были оборудованы для применения в качестве передвижных дизель-электростанции. Накануне Великой Отечественной войны работы над тепловозами были полностью прекращены.

Как бы ни были красивы и совершенны паровые локомотивы, как бы не впечатляли их громадного размера ведущие колеса, движимые блестящими крепкими шатунами, власть пара на железных дорогах подходила к концу.

Наряду со многими достоинствами, к которым относятся простота конструкции, многотопливность, хорошие тяговые характеристики на малой скорости и при движении с места, паровоз так и не избавился от целого ряда недостатков. Это, в первую очередь, низкий КПД, вредные выбросы копоти и углекислого газа, а также трудность управления. Профессия машиниста паровоза требовала не только значительных физических усилий, но и высокой квалификации. Если вы попадете в кабину машиниста паровоза, то увидите громадное число трубок, вентилей, манометров и иных устройств, которые позволяют контролировать процесс горения в топке и производство пара. Это оборудование нужно было хорошо знать, чтобы управлять локомотивом. Выходом из создавшегося положения стал переход к локомотивам с тепловым или электрическим двигателем. О тепловозах мы уже узнали, а история электрической тяги не менее увлекательная.

Работы над созданием электротранспорта начались практически с момента создания электродвигателя. Уж больно новый мотор был удобен в эксплуатации. Он вращался при подаче на обмотки электрического тока, при помощи сопротивления или управляющих обмоток статора удавалось плавно регулировать как частоту вращения, так и мощность мотора. И он совершенно не требовал дефицитного в то время угля или нефтепродуктов.

Венгерский инженер Аньос Джедлик сконструировал в начале 1830‐х годов первый электромобиль. И хотя он был больше похожим на современный скейтборд, новинку не могли не заметить. В нескольких странах начали строить машины на электрической тяге. Правда, электроэкипажи были не совершенные, и их применение на железной дороге было отложено на несколько десятилетий.

Дело спасли… лошади, вернее, привычная во многих городах конка – трамваи, которые тянули животные. Приспособить на них электрический мотор оказалось просто. И это сделал русский инженер Федор Аполлонович Пироцкий. В 1880 году Пироцкий оснастил вагон конки электродвигателем постоянного тока, оригинально решив проблему электропитания. Один рельс был прямым проводом, второй обратным. Питание обеспечивала миниатюрная электростанция. Вагон массой в 7 тонн мог перевозить до 40 пассажиров со скоростью 12–14 км/ч. К идее русского инженера чиновники отнеслись с недоверием, средств для ее реализации не нашлось, и дальше экспериментов изобретатель не продвинулся.

Как это часто бывало в отечественной истории, нашелся предприимчивый немец, который использовал идею Пироцкого. Им стал предприниматель Вернер фон Сименс (забегая вперед скажем, что именно сименсовские поезда «Сапсан» так хорошо знакомы нашему пассажиру).

В 1881 году электротехническая фирма «Сименс и Гальске», используя идею Пироцкого о передаче электроэнергии на расстояние, построила в Берлине первый в мире электрический трамвай. В том же году Сименс строит аналогичную трамваиную линию в Париже. В 1885 году трамвай появился в англииском городе-курорте Блэкпуле.

Если не считать игрушечного электровоза Сименса, первый электровоз создал американский изобретатель Лео Дафт. В 1883 году он построил локомотив «Ампер» мощностью 25 л.с. и массой две тонны, который мог тянуть состав массой десять тонн с максимальной скоростью 17 км/ч. Вслед за «Ампером» последовали локомотивы «Вольта» и «Пачинотти». Вдохновленный успехом Дафт занялся электрификацией трехмильного участка конки в Балтиморе, однако данный опыт оказался неудачным.

В Великобритании, в Лондоне, в 1890 году электрифицировали подземную пассажирскую дорогу длиной 5,6 км, которую с 10 января 1863 года эксплуатировали на паровой тяге. Эта линия на постоянном токе напряжением 500 В с применением контактного рельса, стала первым в мире метрополитеном. Для него было поставлено 16 электровозов, на каждом из которых были установлены по два тяговых безредукторных двигателя мощностью 50 л.с. Электровозы наряду с питанием от контактной сети имели аккумуляторы.

Поначалу, кроме трамвайных линий, электрическая тяга применялась на промышленных предприятиях, рудниках и в угольных копях. Но с увеличением мощности электровозов ее стали применять на горных железных дорогах. Особенно эффективным оказалось применение электрической тяги на перевальных и тоннельных участках. В 1895 году в США были электрифицированы тоннель в Балтиморе и тоннельные подходы к Нью-Йорку.

Напряжение в 650 В на открытом рельсе, расположенном на уровне шпал, представляло большую опасность для людей, оказавшихся на путях. Поэтому, когда бельгийский инженер Ван-Депуль запустил в Торонто (Канада) трамвай, питавшийся от одного воздушного провода, а обратным проводом служили рельсы, такая система была принята и для городского трамвая, и для железных дорог. Это, в свою очередь, позволило повысить напряжение в контактной сети. В настоящее время на линиях, работающих на переменном токе, оно составляет от 15 до 50 кВ. Такие линии мы сегодня видим повсеместно.

Появление электрической тяги позволило создать принципиально новую систему управления локомотивами одним машинистом. Впервые эта система была применена в 1897 году американским изобретателем Фрэнком Спрэйгом на электропоездах Чикагской эстакадной железной дороги. По проекту Спрэйга пассажирские вагоны с деревянными кузовами, которые ранее использовались с паровозной тягой, были переведены на электропитание от третьего рельса. В дальнейшем эта система стала активно применяться на электропоездах пригородных и городских железных дорог, трамваях и локомотивах.

Конструкция электровоза на первом этапе сохраняла еще многие признаки паровоза. Так привод колесных пар осуществлялся с помощью кривошипов и спарников. Но кабин управления было уже две, что не требовало разворота локомотива на поворотном круге при смене направления движения поезда.

В конце 1920‐х годов конструкция электровоза стала быстро совершенствоваться. Страной с самым развитым производством электровозов стали США. Они же были также пионерами и в электрификации железных дорог. Основной компаниеи-производителем американских электровозов была Дженерал Электрик. Кузов локомотива стали делать вагонного типа, с каждого его конца располагались площадки, за которыми следовали кабины машиниста. Все оси делались движущимися и каждая колесная пара снабжалась своим электродвигателем.

Но дальнейшее развитие и совершенствование дизелестроения, и особенности эксплуатации железных дорог США, грузонапряженность которых, в частности в три раза ниже, чем железных дорог России, приостановили развитие электровозов и электрификации дорог в США. В результате производство электровозов сошло на нет, ибо при ограниченной потребности в них, импорт из-за рубежа был более рентабельным, нежели налаживание собственного производства.

В России электрификация железных дорог развивалась по особым законам. Опытную эксплуатацию электротяги на линии Санкт-Петербург-Ораниенбаум прервала первая мировая, а затем и гражданская война. Но последовавшая разруха и нехватка паровозов помогли ускорить процесс создания альтернативной тяги – тепловой и электрической. Воплощение в жизнь плана ГОЭЛРО – электрификации России, дало необходимую энергию и производство нужного оборудования.

Первое пригородное движение электропоездов было открыто между Баку и нефтепромыслом Сабунчи в 1926 году. А первым магистральным электрифицированным участком стал участок Хашури – Зестафони, проходящий через Сурамский перевал на Кавказе, вступивший в строй 16 августа 1932 года. На этом участке были подъемы до 2,9 %, то есть на километр пути приходилось 29 метров подъема. Электровозы для перевального участка были заказаны в США и Италии.

Первый изготовленный в стране советский электровоз был лицензионной копией электровоза американского производства. Подготовка его производства началась в 1929 году. Электрическое оборудование изготавливалось на Московском электромашиностроительном заводе «Динамо», а механическая часть на Коломенском заводе. Электровоз получил наименование СС (Сурамский Советский) и был обкатан в ноябре 1932 года. Вы ведь помните, что на этом трудном участке работали старички паровозы системы Ферли. Электрическая тяга их предвосходила в несколько раз!

Ходовая часть электровозов состояла из двух трехосных тележек, соединенных между собой сочленением (осевая формула 3О+3О) на которых сверху опирался кузов. Сцепная масса сурамских электровозов составляла 132 т, а сила тяги достигала 24 тс (235 кН), а у модификации СИ – 28тс. Для сравнения, у мощнейшего советского паровоза ФД20 сила тяги составляет от 21,2 до 23,3 тс, а у самого массового серии Э всего 18,1–19,5 тс. Внедрение электровозной тяги существенно повысило провозную способность Сурамского участка – 17 электровозов заменили 42 паровоза серии Э. Это послужило стимулом для перевода на электрическую тягу и других направлений.

В 1932 году за рекордно короткий срок на заводе «Динамо» и в Центральном локомотивном проектном бюро (ЦЛПБ) был спроектирован, а к 5 ноября того же года, менее чем за три месяца, построен первый электровоз, конструкция которого была разработана в СССР. Он получил наименование ВЛ‐19 в честь Владимира Ленина, «19» означало нагрузку от движущих колесных пар на рельсы, выраженную в тоннах. Уже к 1935 году в СССР было электрифицировано 1907 км путей, на которых работало 84 электровоза.

Электрическая тяга как нельзя лучше подходила и для пассажирских перевозок. Во-первых, электровоз мог развивать большую скорость. Во-вторых, у поезда отсутствовал шлейф дыма и копоти, который был при паровой тяге и нередко заполнял вагоны с открытыми окнами.

Первые электровозы серий С и ВЛ не были рассчитаны на высокие скорости. Поэтому на Коломенском заводе в апреле 1934 года был изготовлен первый̆ в Советском Союзе пассажирский электровоз с нагрузкой от движущих колесных пар на рельсы 21 т. Электрооборудование для него было сделано на заводе «Динамо». Он получил имя ПБ‐21 – Политбюро ЦК ВКП(б).

Электровоз имел оригинальную колесную формулу – крайние двухосные поддерживающие тележки и три ведущих оси, размещенные в общей раме локомотива.

ПБ‐21 был самым мощным в Европе. Его длительная мощность достигала 1990 кВт (2700 л.с.), а часовая – 2250 кВт (3060 л.с.). Он имел сцепную массу 67 т, при общей массе 131 т и был рассчитан на максимальную скорость 140 км/ч. К сожалению, этот интересный локомотив был выпущен только в одном экземпляре. Он непрерывно эксплуатировался в течение 30 лет, а в 1963 году был установлен как памятник.

Развивая конструкцию ВЛ‐19, Коломенский завод и завод «Динамо» построили шестиосный грузовой электровоз со всеми ведущими осями. Первый электровоз модели ВЛ‐22 был выпущен в сентябре 1938 г. По техническим показателям ВЛ‐22 стал лучшим отечественным грузовым электровозом.

Великая Отечественная война прервала выпуск электровозов, но уже в июне 1944 года завод «Динамо» начал сборку электровоза ВЛ‐22–184, который оказался для завода последним. После этого их производство было поручено Новочеркасскому электровозостроительному заводу (НЭВЗ), созданному на месте разрушенного в годы войны паровозостроительного завода. Первый новочеркасский электровоз ВЛ‐22–185 был выпущен в июне 1946 года.

В марте 1953 года был выпущен первый спроектированный на НЭВЗ электровоз постоянного тока Н‐8 (Новочеркасский восьмиосный). В январе 1963 года, после расстрела рабочей демонстрации в Новочеркасске, данная серия получает обозначение ВЛ‐8.

Масса электровоза 180 т, все восемь осей ведущие. Благодаря тому, что локомотив длиной 27,5 м имеет четыре тележки, он вписывается в поворот радиуса 120 м. Часовая мощность электровоза составляет 4200 кВт (5700 л.с.), а длительная – 3760 кВт (5100 л.с.). Конструкционная скорость локомотива 90 км/ч, а у модификации ВЛ‐8М – 100 км/ч. Эта модель стала первой по-настоящему массовой, всего было выпущено 1715 единиц электровозов марки ВЛ8. До появления в 1961 году электровозов ВЛ‐10 и ВЛ‐80 этот локомотив был сильнейшим в стране. В 1960‐х годах наравне с электровозом ВЛ‐60 и тепловозом ТЭ3 он являлся одним из основных локомотивов на советских железных дорогах. Многие электровозы ВЛ‐8 до сих пор работают на железных дорогах бывшего СССР.

В середине 1950‐х годов стало очевидно, что постоянный̆ ток напряжением 3 кВ имеет существенные недостатки. Тогда была начата электрификация переменным током напряжением 25 кВ. Для них были созданы локомотивы ВЛ‐60, а позже ВЛ‐80, работающие на переменном токе. НЭВЗ освоил почти полный цикл производства электровозов. Он специализировался на выпуске грузовых локомотивов переменно-постоянного тока. Завод экспортировал партии электровозов в Финляндию и Китай.

Следующей эволюционной ступенью в развитии грузовых электровозов ВЛ-80 стали четырехосные электровозы семейства Э5К «Ермак», разработанные всероссийским НИИ электровозостроения (ВЭлНИИ) в Новочеркасске. Они производятся с 2004 года на НЭВЗ и являются самым массовым семейством российских электровозов, выпускаемых в настоящее время.

Базовой моделью семейства «Ермак» является электровоз 2ЭС5К. Буква С в наименовании означает «секционный», буква К – применение коллекторного электромотора, а цифра 2 указывает на количество секций. Локомотив состоит из двух одинаковых секций, каждая из которых имеет с головной стороны кабину управления, а с хвостовой – межсекционный переход. Масса электровоза 192 т, длина по осям автосцепок – 35 004 мм.

Односекционный вариант машины Э5К предназначен для вывозной и легкой магистральной грузовой работы. Также локомотив используется для вождения грузопассажирских и пассажирских пригородных поездов на тех участках, где нецелесообразно применение электропоездов и скорости поездов невелики, а мощность шестиосного пассажирского электровоза является избыточной. Таких локомотивов выпущено всего 32.

Для транспортировки сверхтяжелых грузовых составов или для работы на участках пути со значительным уклоном выпускаются составные электровозы с бóльшим числом секций. Электровозы 3ЭС5К и 4ЭС5К имеют в составе две головных и одну или две промежуточных бустерных секции.

Электровоз постоянного тока 4ЭС5К за счет увеличения числа секций до четырех получил мощность часового режима 13 120 кВт (при длительной мощности 12 240 кВт) и является самым большим и самым мощным электровозом в мире.

Бустерная секция технически ничем не отличается от обычной головной, только вместо кабины управления имеет вторую торцевую стену с межсекционным переходом. Длина и масса бустерной секции такая же, как и у головной. Ее наличие позволяет увеличить мощность стандартного электровоза 2ЭС5К соответственно в полтора или два раза и уменьшает общую стоимость локомотивов за счет отсутствия ненужных кабин. Это также обеспечивает удобство работы по сравнению с электровозами ВЛ8 °C и ВЛ80Р, составленных из трех одинаковых секций, имеющих кабины машиниста. В бустерном варианте локомотивная бригада имеет возможность переходить между всеми секциями в процессе движения, что позволяет осматривать все оборудование и выявлять возможные неисправности без необходимости остановки поезда.

Сегодня Российская Федерация активно развивает железнодорожную сеть в районе Дальнего Востока и Сибири. Принято решение о строительстве второй линии Байкало-Амурской магистрали. Транспортно-логистические коридоры, которые проходят по территории нашей страны нуждаются в мощных и скоростных перевозках. А их в условиях сложного профиля и погодных явлений могут выполнять только мощные и надежные тепловозы и электровозы. Им по плечу ведение поездов весом в несколько тысяч тонн. Для чего же нужны эти рекорды?