Щ-ЭЛ-1 с мотором субмарины – первый магистральный тепловоз в СССР и мире

Если говорить об использовании тепловой энергии на железной дороге, то первенство стоит отдать Германии. В 1892-м в Дрездене экспериментировали с газоходным вагоном. Установленный на нем двигатель развивал 10 «лошадей». И в этот же год Рудольф Дизель получил патент на свое изобретение – ДВС, где воспламенение горючего происходило благодаря его сжатию.


Уже тогда стало понятно: такой двигатель хорошо подойдет для мощного транспорта. Высокий крутящий момент на низких оборотах – необходимость для тяжелых машин.

Первые попытки создания тепловоза с ДВС

В этом направлении работали Альфред Дизель и инженер Клозе. Они собрали в Швейцарии тепловоз, установили на него двигатель, работающий на тяжелом топливе и развивающий мощность в 960 л. с. Попытка использовать машину на практическом маршруте в Германии (Берлин – Мансфельд) закончилась неудачей. В конструкции привод на колеса осуществлялся через карданы и при подъемах тепловоз пробуксовывал. Становилось очевидно: оси приводить в движение нужно опосредованно. Сделать это можно было через гидравлику или электромоторы. Второй вариант оказался ближе к реальности.


В 1905-м инженеры из России Одинцов и Кузнецов предложили проект дизель-электровоза. Однако прототип так и не собрали. В 1913-м инженер В. Гриневецкий создал «нефтяной двигатель» и представил идею тепловоза с ДВС и газовой передачей (в 50-х годах эту мысль реализовали в Швейцарии). Позже попытки в этом направлении продолжались, но помешала Первая мировая война. Уже в ее начале французы (компания «Крош») поставили дизель и электродвигатели на узкоколейную машину, однако боевые действия не дали реализовать идею до конца.

Тепловозостроение в Советской России

К этой теме обратились после завершения Гражданской войны. Страдающая от разрухи страна остро нуждалась в транспорте, т. ч. и железнодорожном. Паровоз – огромная машина с большими агрегатами и деталями, потребляющая недешевый уголь и требующая соответствующего обслуживания, инфраструктуры (наличия складов с топливом, водокачек на станциях и т. д.).


Применение ДВС – компактного и экономичного, в то время казалось идеальным решением. Это прекрасно понимал В. И. Ленин. Поэтому на строительство машины были немедленно выделены средства. Но неправильным говорить, что первый советский действующий тепловоз – Щ-ЭЛ-1. Всего их было два.

Яков Гаккель и его машина

Известный в свое время ученый, инженер и изобретатель. Кроме того, он изучал электротехнику и занимался авиастроением: по его проектам выпущено 15 самолетов, в т. ч. первая в России амфибия «Гаккель V». Однако Советское Правительство мало интересовали авиационные достижения Якова Модестовича. Зато требовались его знания по электротехнике. Предложенный им в 1921-м году проект тепловоза с ДВС и электромоторами нашел поддержку и дело пошло.

Строительство Щ-ЭЛ-1

«Я его слепила из того, что было» – это как раз о первом тепловозе. В его создании участвовало сразу несколько предприятий, сборка осуществлялась на Балтийском судостроительном заводе.


Раму с колесной тележкой сконструировали на «Красном Путиловце», электромоторы представил завод «Электрик».


В то время не было возможности сделать отдельный двигатель, поэтому дизель взяли от недостроенной подводной лодки «Лебедь», изготовленный в Англии фирмой New London.


Кроме движка из импортного были еще шведские подшипники, все остальное – российское. Генераторы позаимствовали от субмарины (тоже недостроенной) «Язь»: их мощность составляла тысячу «лошадей».

Технические моменты

Как работала система? Дизель соединялся с парой генераторов через кардан. Один из них играл роль стартера: его запускала батарея-аккумулятор емкостью 600 А*ч, выдававшая напряжение в 110 вольт. Данная схема старта ДВС стала классической и использовалась во всем мире долгое время.


Каждый из генераторов выдавал 30-380 В и обеспечивал силу тока в 1500 А. Но если агрегаты соединить параллельно, напряжение возрастало до 760 В при 3000 А. Так тягой и управляли, осуществляя то последовательное, то параллельное соединение генераторов. Некоторые технические данные Щ-ЭЛ-1:

✅ общая снаряженная масса – 172 т
✅ длина, ширина, высота – 22,76, 3,2 и 4,98 м
✅ скорость – 75 км/ч
✅ радиус кривых (поворотов) – до 150 м
✅ ДВС – 10-цилиндровый дизель «Виккерс»

Энергия передавалась тяговым электродвигателям ПТ-100 мощностью 100 кВт через редукторы. У тепловоза было три тележки с ведущими осями, а всего – 24 колеса, из них два поддерживающих и пара бегунковых. Локомотив покинул Балтийский судостроительный завод 5.08.1924.

Тепловоз Юрия Ломоносова

Одновременно (1923-й год) с машиной Гаккеля в Германии собирали еще одну, под руководством и по проекту Юрия Ломоносова. Заказ был размещен Наркоматом путей сообщения в г. Эсслинген. Тепловоз покинул немецкое предприятие раньше Щ-ЭЛ-1 – 5.06.1924.


По прибытии в СССР, локомотив получил индекс Ю-001, а машина Гаккеля – Ю-002. Однако в 1927-м Ломоносов попросил политического убежища в Великобритании и автоматически стал «врагом народа».


Собранный по его проекту локомотив назвали Э-ЭЛ-1, а детище Якова Модестовича – Г-1. Вот такая путаница получилась с названиями.

Эксплуатация локомотива Гаккеля

Испытания были завершены к сентябрю, но начавшееся наводнение в Петрограде нарушило планы сдачи в эксплуатацию: всю «электрику» пришлось ремонтировать. Поэтому в первый рейс машина отправилась в ноябре, а полигоном стала октябрьская железная дорога. До Москвы тепловоз добрался в январе 1925-го.


Локомотив Г-1 до 1927-го года использовался для вождения составов на Московско-Курском отделении железной дороги. Позже тепловоз трудился на Кавказе. Однако из-за многочисленных поломок (в основном это была ходовая часть), машину сняли с эксплуатации и с 1934-го по 1941-й год использовали, как электростанцию. Постепенно тепловоз приходил в негодность, однако энтузиасты вовремя спохватились: отреставрировали локомотив и в 1972-м поставили на постамент в Ховрино. С 2017-го машина – в Железнодорожном музее Санкт-Петербурга.

Чем все закончилось

А что стало с другими участниками тепловозной «эпопеи»? Локомотив, собранный в Германии и считавшийся «сырым», как ни странно, проработал дольше на 20 лет. С эксплуатации его сняли в 1954-м. Руководитель проекта Юрий Ломоносов познакомился с отцом знаменитого физика Петром Капицей, с которым они разработали электромеханическую систему тормозов для железнодорожного транспорта. Яков Гаккель до конца своей жизни занимался преподавательской деятельностью в Ленинградском ж/д институте: его имя носит одна из улиц нынешнего Санкт-Петербурга в Приморском районе.


Да, Щ-ЭЛ-1 создавался на территории Советской Росси, а тот, что разработал Ломоносов – в Германии. Но обе машины создали русские инженеры и поэтому в историографии принято говорить о «паре первых» в мире магистральных тепловозах.