Дети безвременья. Поезда советского метро. Ч.4
Говорят, что отрицательный результат - тоже результат. Номерной стал очень удачным вагоном, эксплуатировался везде и надёжно. Но основной цели он не выполнил, это всего лишь переход от старых технологий к новым, а новые так и не вышли в свет. Что делают в Мытищах? Конечно же продолжают войну с инновациями.
Часть 0. Часть 1.1. Часть 1.2. Часть 2. Часть 3.
81-720/721 «Яуза»
Одновременно с выходом на испытания третьего варианта вагонов типа И в 1987 году ММЗ получил техзадание на проектирование нового метровагона. По некоторым данным, в Мытищах в инициативном порядке работы по такому вагону шли ещё с 1984 года. В рамках шедшей перестройки и конверсии к работе привлекли как особое конструкторское бюро завода, ранее занимавшееся только военными разработками, так и дизайнеров «АвтоВАЗа».
Разработка шла тяжело. Во-первых, экономическая ситуация в СССР мягко говоря оставляла желать лучшего. Во-вторых, новые вагоны, получившие индекс 81-720/721, использовали часть наработок Ишек, но в целом был куда более сложным с точки зрения компьютеризации и электроники. В Ленинграде даже специально построили на базе мытищинских наработок вагоны типа ЭС-720/719 и 81-720.1/721.1 на базе номерных. На этих вагонах отрабатывали асинхронные двигатели для будущей «Яузы». Уделим этим вагонам особое внимание, но прежде одним глазком глянем на асинхронные двигатели, поскольку на них завязано в этой статье очень многое.
Это схема для двигателя переменного трехфазного тока, но в общем принцип похожий, на разных фазах разное напряжение
Итак, как и в других электродвигателях у нас есть статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная). При включении статора на нём начинает работать магнитная обмотка, которая включает свои части последовательно из-за фазового сдвига отдельных фаз трёхфазного тока, первая – на полную, следующая – слабее и т.д. При этом всё это происходит плавно, так что внутри статора появляется «вращающееся» магнитное поле. В этом поле в ту же сторону начинает вращаться ротор, который запрятан в алюминиевый каркас, так называемую «беличью клетку», скорость вращения ротора достигает 0,8-0,9 скорости вращения поля статора, так как на равной скорости вращения находится граница между генераторным и моторным режимами. А вот если разогнать ротор быстрее, чем поле, то он начнёт наработанное электричество отдавать в сеть. Поэтому двигатель называется асинхронным. При всём при этом в метро у нас ток постоянный, а асинхронный двигатель – это машина переменного тока, так что нужно ещё поставить кучу всякой нужной электроники, чтобы можно было регулировать частоту подаваемого на ротор тока, тем самым ускоряя или замедляя его. Отсюда вытекает сложность и дороговизна такой системы, однако за счёт снижения количества движущихся деталей до минимума мы можем повысить надёжность системы, а также экономить на потреблении электроэнергии. Дело в том, что адекватное применение асинхронных двигателей в метро стало реально возможным не так давно, с развитием технологий. Транзисторы и тиристоры позволили это делать на нужных частотах достаточно точно, значительно точнее старых контакторов, при этом они не двигаются, не щёлкают, гораздо медленнее изнашиваются. Да даже сам ротор хоть и крутится, но не соприкасается со статором, благодаря чему также снижается износ оборудования. И ещё одно – асинхронный привод и двигатель – не одно и тоже. Двигатель – это сам мотор, а вот привод – это мотор в сборе вместе с системами управления, передачи энергии и прочим оборудованием.
ЭС-719
ЭС-719, хорошо видно оборудование на крыше, это элементы асинхронного оборудования, в подвагонное пространство оно не умещалось
А это салон. На крышу тоже влезло не всё
Вернёмся теперь к вагонам. ЭСки, построенные в количестве трех штук (две головы и один промежуток), от номерных взяли кузов и механическую часть (хотя один из головных вагонов получил новые тележки), однако на них был установлен асинхронный тяговой привод. Конечно, новая система была дороже при производстве и требовала реорганизации всей системы обслуживания и ремонта, однако предполагалось, что за счёт надёжности получится выйти в ноль, а то и окупиться. Тем не менее, ЭСки ожиданий не оправдали. Отечественное оборудование оказалось недоработанным и ломалось, а вот ресурсов на доводку толком не было, всё-таки на дворе 89 год. В конечном итоге с ЭСками помучались-помучались, да и разобрали в 1996 году, переделав в обычные питерские номерные.
720.1
Перед распилом
С 81-720.1/721.1 вышло ещё грустнее. В 1990 году был выпущен только один головной вагон (720.1), ещё три вагона хотя и получили соответствующие индексы, на деле были обычными серийными номерными, нужными сугубо для формирования опытного поезда. А вот единственный настоящий .1 отличался сильно. Во-первых, он выделялся внешне, получив новый, удлинённый кузов, лишь отдалённо в профиль напоминающий исходный номерной. Во-вторых, обновлённый салон с шумопоглощающими материалами, принудительной вентиляцией и плоским потолком, более просторной кабиной. В-третьих и в-главных, те же асинхронные двигатели. Испытания вагон проходил в Москве в депо Калужское, где после недолгих и не очень удачных испытаний был в 2009 году распилен. Практика показала, что хотя надёжность системы была низкой, она имела перспективы, а потому была рекомендована для дальнейшей доводки.
Между тем, работы над принципиально новым вагоном 81-720/721 продолжались, и в 1990-1991 году был собран первый опытный пятивагонный состав, получивший коммерческое название «Яуза». Что это был за поезд?
Хорошо видно различие двух вагонов — у 001 нет гофров над дверьми, у 005 есть
Для своего времени «Яуза» выглядела верхом дизайнерского мастерства – сказалась работа тольяттинских дизайнеров. Новый кузов из нержавеющей стали, имеющий выпуклую форму и серую окраску, умещал в себя 36 сидячих мест, что было значительно меньше, чем у номерных, зато благодаря высвободившемуся пространству в концах вагонов повысилась общая вместимость новичков, достигнув 330 человек. При этом всем этим людям должно было стать комфортнее благодаря сниженной шумности, принудительной вентиляции, повышенной плавности хода, а также световой линии маршрута над дверями и табло с бегущей строкой. Система пожаротушения научилась создавать водяное облако. Машинистам же завезли бортовой компьютер и ряд другой полезной электроники. После всех предыдущих типов это выглядело настоящим хай-теком.
Ожидались и улучшенные характеристики. «Яузы» должны были быстрее ускоряться, расходовать на 14% меньше энергии за счёт рекуперативного торможения.
Новый состав сперва получил обычные двигатели от номерных, но уже в конце 1992 года на него установили асинхронный привод. Получившийся состав отвезли на станцию Полежаевская, где демонстрировали Ельцину, Черномырдину и Лужкову, после чего отправили на знаменитое испытательное кольцо института железнодорожного транспорта в Щербинке, где установили пантограф за неимением контактного рельса. Испытания состава, который должен был пойти в серию ещё в конце 80-х, наконец начались...
Подвагонное оборудование «Яузы»
...Продолжались три года. За это время успели собрать второй состав, на котором отказались уже от асинхронного привода за ненадёжностью, так что новый поезд стал не таким уж и революционным. Но всё-таки к 1996 году «Яузы» довели до сколь-нибудь приемлемого состояния, после чего было принято решение начать уже опытную эксплуатацию, благо второй состав (пока трёхвагонный) в Щербинку не ездил, а катался в метро – на Замоскворецкой (там на перегоне Белорусская-Динамо есть длинный прямой участок с максимальной разрешённой скоростью в 100 км/ч) и Кольцевой линиях. Однако для опытной эксплуатации нужно было достроить ещё три вагона, что потребовало времени. К тому же, запуск «Яузы» с пассажирами всё откладывался и откладывался. То ждали открытия новейшей Люблинской линии (1995 год), то 850-летия Москвы (1997 год), то февраля 1998 года, но всё-таки 10 июня 1998 года поезд-таки подали под пассажиров. За это время он успел намотать более 30 тысяч километров по метро, посетить множество депо и обрести наконец дом в Печатниках. Спустя несколько месяцев было принято решение о запуске серийного производства, и «Яуза» пополнила-таки дружную семью подвижного состава Московского метрополитена.
Исходный салон «Яузы». Видны анатомические сиденья
Старая-старая световая линия над дверью
Салон старой «Яузы»
Салон последних «Яуз»
В 1998-99 годах, впрочем, в метрополитен успело поступить всего три семивагонных состава – дефолт обрушил промышленность страны, и новички стали слишком дорогими. Ещё 4 состава поступили в 2001-2002 годах. Вся семёрка обитала в депо Печатники.
Впрочем, конечно, эксплуатация этих вагонов была сущим мучением. «Яуза» так и осталась чудовищно ненадёжной. Второй опытный состав, который и был запущен в 1998 году с пассажирами, едва запустили. Новоприбывшие же поезда тоже не славились надёжностью. Постоянно сбоила электроника, состав мог отказаться ехать при переключении кабины в оборотном тупике. Случались и другие проблемы, так что весь комплекс бед «Яуз» не позволял организовать их регулярную эксплуатацию, вынуждая простаивать новенькие вагоны. В итоге после 2002 года базовые вагоны больше не поставлялись в метрополитен, тем самым произошёл отказ от идеи перевести Люблинскую линию на эти вагоны. Вместо «Язв», как их прозвали сотрудники депо «Печатники», туда стали закупать номерные .5М.
«Месть» со стороны «Яуз» последовала незамедлительно. 1 января 2003 года в 21:04 на перегоне Печатники-Волжская двигатель одного из вагонов отвалился. По счастливой случайности никто не пострадал, однако было повреждено подвагонное оборудование трёх последних вагонов, несколько метров путей и контактного рельса. Эксплуатацию вагонов тут же запретили, после чего началось расследование, которое обнаружило на большинстве вагонов усталостные трещины креплений двигателей. След привёл на производителя двигателей – завод «Динамо», где нарушили технологию.
Но в Мытищах не отчаивались. В 2000 году был выпущен опытный состав из трёх вагонов 81-720А/721А. На каждом из трёх вагонов стоял асинхронный тяговой привод, причём со временем он менялся. Сперва это был привод англо-французской фирмы Alstom, затем на двух вагонах установили японский Hitachi, а на третьем – комплект асинхронных двигателей КАТП-1. Практика показала, что у всех этих приводов были свои особенности. Отечественный двигатель обладал достаточной мощностью, но требовал доводки, к тому же создавал помехи система АРС. Alstom оказался недостаточно мощным, к тому же, как и Hitachi сильно удорожал вагон. Позднее состав был утилизирован, однако его опыт работы, а также опыт работы первых составов типа 81-740/741 «Скиф»/«Русич» с оборудованием Alstom показал непригодность англо-французских приводов к работе в Москве. Это, а также возросшая надёжность КАТП-1 позволила начать в 2004 году, производство «Яуз» модификации 81-720.1/721.1 с отечественным привод. Кстати говоря, впервые в истории советского и российского метровагоностроения два разных вагона носили одинаковый индекс.
.1 стал серийным вагоном, в то время как предыдущие «Яузы», уже работавшие в метро, стали считаться опытно-промышленной партией. Тем не менее, репутация этих вагонов уже была безнадёжно испорчена. Было построено всего четыре семивагонных состава, все они были переданы на Люблинскую линию, а вот старые «Яузы» в 2008 году перевели в депо «Замоскворецкое», где они доживали свой век на Каховской линии. Часть вагонов утилизировали в 2013 году, но они ещё продолжали свою жизнь в качестве нежеланных пасынков, пока 30 июля 2019 года не произошла вторая авария.
В тупиках за станцией Каширская одна из старых «Яуз» отстаивалась после неисправности, ожидая вспомогательный состав (тоже «Яузу») для буксировки в депо. Когда состав прибыл и готовился к сцепу, у неисправного отказали тормоза и он столкнулся со вспомогательным. Обошлось без жертв, по некоторым данным машинист вспомогательного состава отделался ушибам. Вагонам же повезло куда меньше. Повреждения рамы, масок, автосцепок... Под благовидным предлогом 1 августа были отстранены сперва опытно-промышленные поезда, а 2 (по другим данным, 4) августа – и серийные. Вроде бы пока что официального сообщения о том, что эксплуатация 720-х завершена, не было, но подобных сообщений не бывало и раньше, так что скорее всего «Яуза» всё.
Вроде как последствие столкновения
Город экспериментов
Помните, что впервые индекс 81-720.1/721.1 получила вовсе не серийная асинхронная «Яуза», а экспериментальный вагон, построенный в Ленинграде в единственном экземпляре? Так вот, его история закончилась не распилом, а целой серией опытных вагонов.
550
Салон
Кабина
В 1992 году на заводе им. Егорова был выпущен шестивагонный состав из вагонов, получивших обозначение 81-550/551/552. Три индекса здесь потому, что было по два головных моторных (550), промежуточных моторных (551) и промежуточных безмоторных вагона (552), причем в состав они соединялись по схеме 550-551-552-551-552-550. Вагоны также получили плоскую крышу и принудительную вентиляцию, а заодно и изменение дизайна. В период с 1992 по 1995 годы состав испытывался в депо «Автово» и в ноябре 1995 был представлен на станции Площадь Восстания в рамках празднования 40-летия метро Питера. Однако дальше 550-е не поехали. Их разукомплектовали, и в 1997 году собрали заново, но уже со стандартным оборудованием от номерных. Новая модификация получила индекс 81-540.1/541.1 (540 – это базовый индекс номерных питерского производства, напомню) и до сих пор работает на линии. Все вагоны теперь моторные.
81-540.1
А ещё для Питера поигрались с «Яузами», точнее с их кузовами. Здесь история начинается с конкурса по обновлению подвижного состава в депо «Невское». Выиграл его питерский Октябрьский электровагоноремонтный завод, который изначально хотел предложить питерцам вагоны 81-780/781 «Ладога» (копия мытищинских 81-760/761 «Ока» для Москвы), однако эти поезда не укладывались в требования по массе. Что делать? На помощь ОЭВРЗ пришёл партнёр по «Трансмашхолдингу» «Метровагонмаш». За основу был взят кузов «Яузы», который осовременили внешне, а также наполнили начинкой от всё тех же 81-760/761, поставили японские асинхронные двигатели Hitachi. При этом вагоны снова разделили на три подтипа – головной моторный (81-722), промежуточный моторный (723) и промежуточный безмоторный (724). Сперва их должны были назвать «Охта», но затем присвоили имя «Юбилейный», так как в 2015 году праздновалось 60-летие питерского метро. В дальнейшем вагоны претерпели две модификации (.1 и .3), которые незначительно отличались друг от друга экс- и интерьером. По данным на январь 2019 года эксплуатируется 52 состава.
Юбилейный исходный
И салон
При этом отмечались и проблемы. В частности, в 16 году была информация о том, что на «Юбилейных» неправильно работает сигнализация открытия дверей для станций типа «горизонтальный лифт». В чём суть? На вагонах для таких линий устанавливается специальная лампочка, которая должна воздействовать на фотоэлемент, установленный на стене платформы. После этого открываются станционные двери. Однако на «Юбилейных» лампочка могла загореться ещё в депо или в оборотных тупиках, могла не загореться на станции или не погаснуть перед отправлением, не давая поезду поехать. В общем, беды «Яузы» не отпускали и её брата. Но сейчас вроде бы всё это вылечили, и «Юбилейные» уверенно бегают по питерскому метро.
81-718/719
В рамках работ по «Яузе» уже традиционно появился переходный вагон, созданный на базе номерного. Вагоны были оснащены тиристорно-импульсной системой управления, принудительной вентиляцией, новой окраской и обновленным интерьером. Опытный пятивагонный состав в том же году прошёл испытания в Москве, однако от закупок его в российскую столицу было решено отказаться – дорого, да и дорабатывать надо. Зато вагоны оценили в Харькове, куда они стали поставляться с 1993 года. Всего там сейчас работает восемь пятивагонных составов (из которых три были собраны уже на Украине из поставленных из РФ комплектующих). Ещё пять четырёхвагонников работают в Ташкенте. Отзывы о вагонах хорошие, говорят, что они надёжные, а дороговизна оборудования окупается повышенной экономичностью.
81-718 для Ташкента в Мытищах
Харьковский 81-718
Автор хочет поблагодарить Бориса Плавника и Даниила Кононенко за помощь в подготовке статей.
Источник: Cat_Cat. Автор: Александр Старостин.
Личный хештег автора в ВК - #Старостин@catx2