Вот что пишет Олег Курихин в журнале «Техника — молодежи»:
«Одни предлагали выпускать только четырехосные секции и из них, в зависимости от веса поездов и профиля пути, составлять 8-, 12- и 16-осные локомотивы. На Новочеркасском электровозостроительном заводе освоили производство 2-секционного ВЛ80, к которому было можно прицеплять еще одну-две такие же машины. Вот только не всегда удавалось оптимально сочетать вес состава и локомотива, а иногда из-за избыточной мощности последнего возрастала стоимость перевозок.
По мнению других, помимо этих электровозов, следовало делать и 6-осные секции с двухосными тележками. Тогда, при однотипных тяговых электродвигателях, редукторах и системах управления, можно было бы составлять 8-, 10-, 12-, 14-, 16- и 18-осные машины, приноравливая их к конкретным условиям.
В обоих случаях секции замышлялись однокабинными, хотя некоторые специалисты стояли за 4- и 6-осные двухкабинные. И все же в итоге усилия сосредоточили на 12-осном локомотиве для тяжелых грузовых поездов и дорог с трудным профилем».
Теоретические исследования столь новой для отечественной практики ходовой части электровоза велись в Научно-исследовательском проектно-конструкторском и технологическом институте электровозостроения (ВЭлНИИ) и Ростовском-на-Дону институте инженеров железнодорожного транспорта (РИИЖТ). В результате решили проектировать 12-осный электровоз, у которого каждая из двух секций располагалась на трех 2-осных тележках с индивидуальным электроприводом.
При вождении тяжелых поездов новый локомотив должен был дать экономический эффект более 200 тысяч рублей в год (по курсу 1980 года), что стало основанием для включения будущей машины в официальный «Типаж магистральных электровозов».
Для экспериментальной проверки расчетов на Новочеркасском электровозостроительном заводе изготовили макет локомотива, в августе–сентябре 1981 года испытали его на разных скоростях и участках пути, подтвердив высокие качества ходовой части.
Проектирование электровоза ВЛ85 вел заместитель директора ВЭЛНИИ В.Я. Свердлов. В мае 1983 года построили первый образец, летом — второй. После опытного пробега на 5000 километров ВЛ85-001 предъявили МПС для испытаний, завершившихся вполне успешно.
«Механическую часть ВЛ85 выполнили так, — пишет Курихин, — чтобы кузов устанавливался на двухосные тележки с опорно-осевой, а в перспективе опорно-рамной подвеской тяговых электродвигателей, секции соединили автосцепкой, раму кузова спроектировали с учетом продольного усилия до трехсот тонн. В секциях смонтировали по трансформатору с тремя вторичными обмотками (по числу тележек), нагруженными через собственные преобразователи двумя соединенными параллельно тяговыми электродвигателями. Большое внимание уделили компоновке, вентиляции кузова и тяговых моторов, системе управления, снижению расходов энергии для собственных нужд локомотива».
Впервые в отечественной практике на ВЛ85 установили автоматизированную систему управления (АСУ), построенную на основе микропроцессоров и другой микроэлектроники, позволившую плавно разгонять состав до требуемой скорости с заданным током тяговых электродвигателей. После этого АСУ поддерживала постоянную скорость на ровном пути, а на спусках выполняла электрическое притормаживание. Кроме того, она контролировала рекуперацию, торможение до полной остановки, распределение усилия при двойной тяге. Благодаря ей удалось увеличить разгон на шесть процентов, замедление поезда — на десять процентов. По сравнению с ВЛ80Р расход энергии на новом локомотиве уменьшился больше чем на треть, и почти 1,2 раза возрос ее возврат в контактную сеть при режиме рекуперации. АСУ обеспечила надежную работу локомотива при колебаниях подаваемого напряжения в пределах 19–29 кВ».
А вот некоторые технические данные электровоза ВЛ85. Сцепной вес — 288 тонн. Габариты: длина — 45 метров, ширина — 3,16 метра, высота — 5,19 метра. Усилие тяги в часовом режиме при скорости 49,1 километра в час — 74 тонны.
Сначала оба электровоза испытывали на кольце Новочеркасского завода, потом динамику и воздействие на путь ВЛ85-001 — на Северо-Кавказской дороге, а тягово-энергетические характеристики ВЛ85-002 — на экспериментальном кольце ВНИИЖТ в Щербинке. Затем локомотивы передали для опытной эксплуатации на линии Белореченская — Майкоп, Мариинск — Красноярск — Тайшет, Абакан — Тайшет — Лена. Государственная комиссия отнесла их к высшей категории качества и рекомендовала НЭВЗу в 1985 году выпустить пять таких машин, а со следующего года приступить к их серийному производству.
Уже начиная с третьего локомотива стали применять лучшие тяговые электродвигатели НБ-514 и продолжали модернизацию. К январю 1995 года было выпущено 272 таких электровоза. Они вышли на рельсы Южно-Уральской, Красноярской, Восточно-Сибирской и Байкало-Амурской магистралей.
К сожалению, в последние годы объем перевозок значительно снизился, мощные ВЛ85 нередко работают с изрядной недогрузкой, что существенно удорожает стоимость доставки грузов по железной дороге.
Как это часто бывает, пришлось воспользоваться рекомендациями специалистов, которые в 1970-е годы предлагали производить 6-осные двухкабинные электровозы переменного тока с тремя 2-осными тележками, наиболее подходящими для составов в 4–5 тысяч тонн. МПС заказало такой локомотив, обозначенный ВЛ65. В сочетании с ВЛ80 и ВЛ85 они должны обеспечить нормальный грузооборот на дорогах переменного тока.
Высокоскоростной поезд TGV
В последнее время во многих странах мира наблюдается ренессанс развития железнодорожного транспорта. Связан он с резким повышением скоростей пассажирских перевозок. В результате повышения скоростей движения и сокращения времени поездки удалось вернуть на железнодорожный транспорт значительное количество пассажиров.
Повышение скорости движения поездов всегда было одной из главных задач железнодорожного транспорта. В 1829 году поезд, ведомый паровозом Rocket, развил скорость 85 километров в час. В 1890 году во Франции паровоз Crampton провел поезд весом в 157 тонн уже со скоростью 144 километра в час. Скоростной рубеж 200 километров в час в 1903 году превысил немецкий электропоезд, развив на участке Цоссен — Маренфельд скорость 210 километров в час. Рекорд скорости, установленный во Франции в 1955 году составом с локомотивной тягой — 331 километр в час — был улучшен уже в 1981 году, когда поезд TGV достиг скорости 380 километров в час.
На зарубежных железнодорожных магистралях скоростным считается движение пассажирских поездов с максимальной скоростью не менее 200 километров в час. При этом в его организации преобладают две тенденции — модернизация существующих линий с реализацией максимальных скоростей движения около 200 километров в час и строительство специальных скоростных пассажирских линий с допустимыми скоростями 250–270 километров в час.
Примером специализированных высокоскоростных магистралей являются линии TGV — Юго-Восток и Атлантик во Франции. На европейском континенте Франция явилась пионером в организации скоростного движения. К началу строительства скоростных магистралей французские специалисты имели довольно солидный опыт: на линиях большой протяженности поезда с локомотивной тягой развивали скорость до 200 километров в час. Некоторые эти составы под названием «Капитоль», «Коралл», «Мистраль» и сегодня включены в систему трансевропейских экспрессов. Попытка увеличить их скорости движения не увенчалась успехом. Тогда на линии Париж — Шербур попытались реализовать скорости 250–300 километров в час на турбопоездах, но из-за производимого шума пришлось отказаться от этих экспериментов. Долгожданный успех пришел только с постройкой скоростных магистралей на электротяге.
TGV — первые европейские высокоскоростные поезда. В 1983 году во Франции они вышли на новую линию Париж — Юго-Восток. Это десятивагонные составы, включающие два головных моторных вагона и восемь прицепных, помещенных между ними. В поезде из тринадцати тележек — шесть моторных, включая концевые двухосные тележки сочлененной части прицепных вагонов. Такая конструкция позволяет легко отцеплять моторный вагон от состава. В сочлененной части поезда оси шкворневых узлов располагаются по концам кузовов сочленяемых вагонов.
«Первые варианты поезда TGV, — пишет в своей книге В.И. Волков, — были предназначены для массового перемещения пассажиров. Поэтому в составе почти 72 процента мест 2-го класса. Места 1-го класса по три в ряду предусмотрены лишь в трех прицепных вагонах. В одном из пяти вагонов 2-го класса расположен бар. Кроме того, в поезде предусмотрены устройства для подачи пищи и напитков к местам 1-го и 2-го классов.
У поезда TGV уменьшена площадь поперечного сечения по сравнению с обычным подвижным составом. Снижена и высота кузова от уровня головок рельсов более чем на полметра. Это позволило значительно сократить лобовое сопротивление состава и улучшить доступ в вагоны с низких платформ.
Для того чтобы электропоезда TGV могли работать за пределами новой линии в юго-восточных районах Франции, они выполнены на две системы тока — переменного 25 кВ, 50 Гц и постоянного 1,5 кВ. В качестве тяговых двигателей использованы электрические машины постоянного тока с последовательным возбуждением, закрепленные на кузове вагона.
Электрооборудование поезда включает главный трансформатор, импульсный преобразователь для работы на постоянном токе и смешанный выпрямитель для работы на переменном токе, а также другое оборудование. Поезда TGV могут работать в сдвоенном режиме.
Исследования, проведенные Международным союзом железных дорог в 1974 году на магистрали Париж — Лион, показали, что наиболее экономична здесь скорость 270 километров в час, поскольку при меньшей скорости она не была бы достаточно конкурентоспособной по сравнению с воздушным транспортом, а при более высокой скорости резко возрастут расходы на установленную мощность и потребляемую энергию. Опыт эксплуатации таких экспрессов показал их высокую эффективность».