Внедрение энергосберегающих технологий в тяговом хозяйстве железных дорог СССР в 1950-е гг

В данной статье описывается технополитика, существовавшая в СССР в период 1950–1960-х гг., и показывается пример ее реализации в процессе перехода железных дорог с паровой тяги на более прогрессивные виды, а именно тепловозы и электровозы. Как показано ниже, в данном приме- ре проявилась характерная черта советской технополитики: ее ключевые направления директивно определялись высшими партийными чинами, которые часто расходились во мнениях между собой.

Обзор литературы

Методологическая основа данного исследования опирается на работы Габриель Хехт, которая предлагает концепцию технополитики для описания социально-технических механизмов и изучения неочевидных различий, которые они порождают [15, p. 13].

Анализ публикаций, посвященных решениям органов власти, показывает, что основную роль в определении технической политики в СССР играли партийные, а не отраслевые органы власти. Так, в речи на Всесоюзном совещании работников железнодорожного транспорта товарищ Н. С. Хрущев говорил: «В первые годы революции мы не имели возможности осуществить электрификацию железных дорог, у нас не было необходимых для этого материальных возможностей. По этой же причине мы не могли внедрять и тепловозную тягу. Но когда созрели материальные и технические возможности, то задерживаться на прежнем этапе и петь дифирамбы паровозу – означало проявлять непонимание того нового, что необходимо в интересах технического прогресса, не видеть того, что уже создано, что нужно настойчиво внедрять».

В то же время до XX съезда КПСС внедрение тепловозов и электровозов встречало упорное сопротивление со стороны консерваторов во главе с Л. М. Кагановичем. «Знаток» транспорта, он незадолго до XX съезда партии утверждал: «Я за паровоз, я против тех, кто фантазирует, что паровоза у нас скоро не будет» [12, с. 11].

Противопоставляя паровую тягу электрической и тепловозной, Л. М. Каганович взял курс на массовое внедрение паровозов с конденсацией пара серии СОк, в связи с чем выпуск магистральных электровозов в 1940 г. был сокращен до девяти единиц против 47 в 1935 г., а выпуск тепловозов почти полностью прекращен. При этом в 1956 г. техническая политика на транспорте была столь же резко изменена путем директивной остановки производства всех типов паровозов и начала массовой их замены на

«прогрессивные виды тяги» – тепловозы и электровозы. В отчетном докладе ХХ съезда КПСС отмечалось, что железнодорожный транспорт сильно отстал, поскольку работает на паровозной тяге: при этом КПД паровоза составляет 4–5%, а электровоза – 16–18%1. В директивах ХХ съезда КПСС при этом делался акцент на необходимости резкого увеличения объемов перевозок в шестой пятилетке, который можно будет реализовать только за счет технического перевооружения, в том числе за счет перевода железных дорог на электрическую и тепловозную тягу2. Таким образом, на самом высоком уровне в СССР была продекларирована смена технической политики на транспорте, но при этом основные причины ее смены различались на уровне двух разных политических деклараций. В отчете говорилось в первую очередь об энергосбережении, в директивах – о необходимости технического перевооружения, в первую очередь для увеличения провозной способности. Цель данной статьи – рассмотреть, насколько приоритетным был фактор энергосбережения при внедрении прогрессивных видов тяги.

При этом экономические вопросы реконструкции тяги практически не рассмотрены в современной отечественной исторической литературе. Технические аспекты эксплуатации отечественного локомотивного и моторвагонного подвижного состава периода реконструкции тяги рассматривается в серии книг В. А. Ракова «Локомотивы отечественных железных дорог» [11], общие вопросы развития железных дорог СССР в рассматриваемый период представлены в третьем томе «Истории железнодорожного транспорта Советского Союза»3. Вопросы развития отдельных железных дорог представлены в работах А. А. Конова, в частности в монографии «Модернизация железнодорожного транспорта на Урале в

1956–1991 гг.» [7], в которой описывается ход реконструкции железных дорог Уральского региона с внедрением электрической тяги на наиболее грузонапряженных направлениях.

Исследователей данного периода истории развития отечественных железных дорог интересовали в первую очередь такие аспекты, как история эксплуатации отдельных серий локомотивов в СССР. Так, эксплуатация тепловозов серий ТЭ3 и ТЭ7 освещается в брошюре Ю. Л. Ильина «История железнодорожной техники. Тепловозы серий ТЭ3 и ТЭ7»4. При этом следует отметить, что во всех указанных источниках практически не затрагивается вопрос влияния реконструкции тяги на общий расход энергии на тягу поездов.

В связи с вышесказанным для рассмотрения вопросов реконструкции тяги и энергосбережения на железных дорогах СССР целесообразно обратиться к ведомственным техническим изданиям, среди которых наиболее значимым является журнал «Железнодорожный транспорт». Так, вопросы экономической эффективности новых видов тяги рассматривались в статьях А. Е. Гибшмана [4], Н. Г. Лугинина, И. С. Сальникова.

Непосредственно тему энергосбережения затрагивали статьи доктора технических наук В. С. Молярчука, в сферу научных интересов которого входил в том числе вопрос экономии топлива при паровозной тяге. Так, в статье «Вопросы экономии топлива на железнодорожном транспорте» [9] рассматривались меры по экономии топлива при паровозной тяге, поскольку железнодорожный транспорт к 1956 г. потреблял почти 80 млн т угля в год. При этом за период с 1947 по 1955 г. общий расход топлива сократился на 1/3, а за годы пятой пятилетки – на 13,8 %. Среди мер, способствовавших снижению расхода топлива в пятой пятилетке, выделялись: увеличение средней массы грузового поезда на 21 %, что позволило снизить расход топлива на 5 %; сокращение объема маневровой рабо- ты на 2 %; сокращение одиночного пробега и простоя паровозов в горячем резерве на 2,5 %.

Теплотехническая модернизация паровозов (установка водоподогревателей, восстановление теплоизоляции и т. п.) дала еще 4 % экономии топлива.

Материалы журнала «Железнодорожный транспорт», посвященные внедрению прогрессивных видов тяги, можно условно поделить на общетеоретические и практические, в которых рассматривался уже наработанный в отдельных депо и на железных дорогах опыт внедрения тепловозной и электровозной тяги. Общетеоретический характер носила статья К. Шишкина и Г. Попова «О внедрении тепловозной тяги на маневрах» [14], вышедшая в 1954 г., где была предложена классификация маневровых тепловозов, а также представлено обоснование необходимости перевода маневровой работы на тепловозную тягу.

Практика внедрения прогрессивных видов тяги была описана в статье Н. И. Мыльникова, В. И. Савинского «Технико-экономическая эффективность применения электрической тяги (из опыта депо Барабинск)» [10] и в статье А. П. Троицкого «Опыт внедрения тепловозной тяге на Ташкентской дороге» [13].

Материалы и методы

В связи со слабым освещением в современной исторической литературе темы реконструкции тяги на железных дорогах СССР в целом и экономического эффекта реконструкции в частности основным методом исследования стал анализ публикаций в профильных технических журналах 1950-х гг., а также технической литературы и архивных документов, что позволило определить значимость вопроса энергосбережения для железных дорог СССР.

В проанализированных материалах представлены как техническая литература, так и решения органов власти в рамках технополитического подхода, описанного Г. Хехт. Технополитический режим состоит из конфигурации разнородных элементов, объединяющих в основном технические материалы, дискурсы, тексты, правила, процедуры, планы, инструкции по эксплуатации, методы расчета и т. д., которые становятся взаимозависимыми и поддерживают друг друга. Важной характеристикой этих режимов является то, что они описываются одновременно и как политические, и как технические. Эта двойная квалификация не является результатом решения наблюдателя, который обнаружил ее скрытую природу; она сконструирована самим соглашением и встроена в него.

В качестве базовой гипотезы исследования выступило предположение о том, что энергосбережение было важным мотивом для реконструкции тяги, но являлось вторичным по отношению к интенсификации использования железных дорог и замены паровозов на линиях, где их было неудобно эксплуатировать. В ходе подтверждения гипотезы была проведена классификация проектов по реконструкции тяги в исследуемый период на основе системного подхода к ключевым характеристикам проекта. Обобщение сходных характеристик позволило выделить такие группы проектов, как электрификация грузо- и пассажиронапряженных направлений, замена паровозной тяги на альтернативную на безводных участках, снижение затрат топлива при маневровых работах, интенсификация пригородного пассажирского сообщения.

Результаты исследования

Состояние тяги на железных дорогах СССР к 1956 г.

К 1945 г. на железных дорогах СССР сложилось следующее положение с тягой поездов. С одной стороны, железные дороги понесли существенные потери в ходе Великой Отечественной войны: из имевшихся к 1941 г. 26 014 паровозов было уничтожено более 15 тыс.5 При этом на недавно восстановленных железных дорогах на ранее оккупированной территории оказалось невозможно использовать наиболее мощные довоенные паровозы серии ФД: из-за высокой нагрузки на ось в 20 т. они могли работать только на линиях с тяжелыми рельсами, которые и до войны укладывались только при реконструкции наиболее грузонапряженных направлений. Для обслуживания восстановленных по облегченным требованиям линий требовались паровозы с нагрузкой на ось не более 17 т: под эти требования подходили только паровозы СО17 и Э, обладавшие невысокой мощностью и считавшиеся устаревшими еще до войны.

Электрификация железных дорог до 1945 г. так и не стала массовым явлением: на электротягу к этому времени были переведены два протяженных участка с тяжелым горным профилем на Закавказской и Пермской/Свердловской железных дорогах, линия от Кандалакши до Мурманска и несколько менее протяженных грузонапряженных линий [5]. Тепловозная тяга в ограниченном масштабе применялась на безводном участке Среднеазиатской железной дороги в районе Ашхабада.

После 1945 г. произошли следующие изменения. В производство был запущен достаточно удачный паровоз серии Л, а также стало активно развиваться тепловозостроение. На базе поставлявшегося по ленд-лизу из США тепловоза серии Да был построен его советский аналог, обозначенный серией ТЭ1; в США в 1946 г. была закуплена партия тепловозов серии Дб (Дизельный, Балдвин). Первые тепловозы послевоенных поставок стали поступать на безводные участки железных дорог в Средней Азии, а также на степную линию Астрахань – Гу-дермес6. Эти тепловозы, хотя и не требовали снабжения их водой, более чем в 2 раза уступали по мощности паровозу серии Л, в связи с чем не могли стать полноценной заменой паровозам. С запуском в серию тепловозов серии ТЭ2 мощностью 2000 л. с. дизельная тяга стала способна заменять наиболее современные паровозы серии Л в работе с грузовыми поездами, в результате доля тепловозной тяги стала постепенно возрастать.

Электрификация железных дорог в послевоенное время продолжалась, но темпы ее отставали от плановых. Электрификации подлежали как наиболее грузонапряженные направления, так и линии с интенсивным пригородным движением, на которых внедрение моторвагонного подвижного состава позволяло существенно поднять скорость движения относительно использования обычных поездов с локомотивной тягой, а также повысить пропускную способность.

Так, на пригородных линиях Ленинград – Сестрорецк – Белоостров, Ленинград – Зеленогорск ожидавшийся в летний период 1950 г. суточный пассажиропоток должен был составить 133 тыс. чел., что требовало запуска 110–115 паровых поездов максимальной составности в сутки. Такой объем превышал предельный объем движения для паровой тяги на 20–25 поездов в сутки, что не позволяло обеспечить перевозки пассажиров. Использование моторвагонной тяги позволяло поднять пропускную способность участка Ленинград – Зеленогорск с 90 до 180 пар поездов в сутки, при этом электропоезд из 12 вагонов мог перевезти до 1 500 чел. против 1 200 в 10-вагонном пригородном поезде под паровозом. Среднетехническая скорость на участке должна была возрасти с 35 до 60 км/ч, экономилось и 60 % топлива (или 25 тыс. т условного топлива)7.

Среди причин, вызывавших задержку электрификации, называлась в том числе неготовность подводящих линий электропередачи. Так, из-за несвоевременной постройки подводящих линий задержался ввод в эксплуатацию электрифицированных участков Иркутск – Слюдянка, Омск – Исиль-куль и Омск – Называевская, Дема – Раевка и ряда других [8].

Следует отметить, что в профильных изданиях в 1954 г. отмечалось, что наиболее экономичным решением вопроса удешев- ления перевозок является более широкое внедрение электрической и тепловозной тяги. В статье «Неуклонно снижать себестоимость перевозок» отмечалось, что себестоимость перевозок при электрической тяге ниже, чем при паровой, примерно на 40 %, а при тепловозной – на 57 %8. Так, в электровозном депо Златоуст себестоимость 10 000 ткм брутто примерно на 30 % ниже, чем в паровозном депо Курган, а в паровозном депо Минеральные Воды себестоимость перевозки 10 000 ткм брутто в 4,5 раза выше, чем в тепловозном депо Гудермес. При этом проблема экономии энергии как таковая не рассматривается, как и не сделано попытки провести анализ формирования себестоимости перевозок.

При этом полного отказа от паровой тяги не предполагалось. В качестве самого эффективного средства в развитии провозной способности железных дорог отмечалось внедрение мощных локомотивов и большегрузных вагонов, среди которых упоминались сочлененный паровоз типа 1 – 4+4 – 2, пассажирский П36 типа 2 – 4 – 2, товарный ЛВ типа 1 – 5 – 1, тепловоз ТЭ3, восьмиосный электровоз9. Предполагалось, что восьмиосные сочлененные паровозы займут одну нишу с новым типом восьмиосного электровоза и будут водить поезда весом до 3,5 тыс. т. КПД пассажирского паровоза П36 должен был достигнуть 9,3 % против 7,3 % у более ранних паровозов при максимальной скорости 130 км/ч [1].

В статье В. Дмитриева «Важные вопросы дальнейшего развития тепловозной тяги на дорогах СССР» указывалось, что коэффициент полезного действия тепловозов достигает 24–28 %, превышая более чем в 3 раза КПД паровоза и почти вдвое КПД электровоза при питании его от тепловых электростанций. При этом в той же статье отмечалось, что главное управление локомотивного хозяйства МПС до сих пор не имеет продуманного, экономически обоснованно- го плана перевода линий железных дорог с паровой тяги на тепловозную [2].

При этом в статье отмечались и проблемы с внедрением тепловозной тяги. К недостаткам автор относил практику совместного использования паровозов и тепловозов на одних и тех же участках, что в ряде случаев сводило на нет преимущество тепловозов. Внедрение тепловозной тяги проводилось без каких-либо подготовительных работ, связанных с приспособлением депо, не готовились заранее кадры. Кроме того, не было планов и проектов, а также технико-экономических обоснований перевода линий на тепловозную тягу. На 1954 г. на сети железных дорог не было ни одного депо, где бы были полностью закончены работы по приспособлению их к ремонту тепловозов. Отмечались проблемы и с поставкой запчастей, с мощностями для заводского ремонта тепловозов [2].

Недостатки сформировавшейся к 1956 г. системы организации тяги

К началу 1956 г. в СССР было электрифицировано 5 163 км железных дорог, переведено на тепловозную тягу примерно 6 400 км линий. Тепловозы преимущественно внедрялись на участках, проходящих в степной и пустынной зонах, где были сложности с обеспечением паровозов водой. Всего электровозами и тепловозами на 1956 г. было выполнено 17,46 % грузовой работы10. Что касается применения паровой тяги, на ряде направлений она перестала эффективно справляться с обслуживанием перевозок. В. А. Раков выделяет следующие проблемы применения паровой тяги:

• 1.    В случае, если для тяги поезда требовалась мощность в 4 000 л. с., под него приходилось ставить два паровоза, для обслуживания которых требовались две локомотивные бригады, что увеличивало себестоимость перевозок.

• 2.    Замена двойной тяги одним более мощным паровозом требовала дорогостоящей реконструкции депо и разворотных устройств, так как такой паровоз мог быть только сочлененным и имел бы длину свыше 30 м.

• 3.    Применение паровой тяги при объеме движения свыше 50 пар поездов в сутки, особенно в зимнее время, считалось невозможным.

Таким образом, для дальнейшего развития локомотивного парка железных дорог СССР требовались:

• 1.    Электрификация пригородных линий рядом с крупными городами, а также направлений с наиболее напряженным грузовым и пассажирским движением.

• 2.    Внедрение тепловозной тяги на линиях, где были трудности с обеспечением паровозов водой.

• 3.    Сохранение паровой тяги при этом было бы целесообразным на линиях не с самой высокой интенсивностью движения, но на которые при этом было бы выгодно доставлять топливо для отопления паровозов и где не было проблем со снабжением паровозов водой. По подобной схеме развивались железные дороги в Китайской Народной Республике, где выпуск магистральных паровозов на основе советских моделей был прекращен только к 1988 г., их эксплуатация на магистралях – к 2005 г., а на подъездных путях промышленных предприятий отдельные паровозы можно встретить и в 2024 г.

Основные направления работ по реконструкции тяги

• А.    Внедрение тепловозной тяги на не-электрифицированных линиях

На тепловозную тягу в шестой пятилетке предполагалось перевести 18 тыс. км железных дорог. Приоритет отдавался грузонапряженным линиям, испытывающим трудности с водоснабжением, а также линиям, обслуживаемым крупными депо с дальнепривозным топливом. В число этих линий входили все безводные участки Карагандинской и Оренбургской дорог, грузонапряженная линия Москва – Казань – Свердловск и так называемый Балашовский ход от Пензы до Лисок, а также все направление от Рязани через Кочетовку, Лиски, Ростов, Махачкалу до Баку [3].

К этому времени в СССР оказался накоплен определенный опыт эксплуатации тепловозов. Так, на Ташкентской железной дороге за период с 1951 по 1955 г. себестоимость перевозок снизилась на 32,2 %. В 1955 г. на перевозку грузов на Ташкентском отделении было израсходовано 19 тыс. т дизельного топлива: для перевозки аналогичного количества грузов паровозами серии ФД потребовалось бы 190 тыс. т угля, в результате чего за год только на топливе было сэкономлено 33 млн руб. Кроме того, от перевозок угля было освобождено около 8 900 вагонов в двухосном исчислении [13].

Б. Электрификация магистральных линий

В 1956 г. ЦК КПСС и правительством был утвержден генеральный план электрификации железных дорог, рассчитанный на 15 лет. За этот период предполагалось электрифицировать 40 тыс. км линий с интенсивным грузовым и пассажирским движением, а также пригородное сообщение во всех крупных промышленных центрах страны [3]. В результате темпы электрификации железных дорог сильно возросли: за шестую пятилетку (1956–1960 гг.) было электрифицировано 8 570 км железных дорог против 2 270 км в пятой пятилетке, в том числе протяженные магистральные участки Москва – Харьков – Иловайск, Москва – Рязань – Уфа, завершена электрификация Транссиба от Челябинска до Слюдянки. К началу 1961 г. общая протяженность линий на электрической тяге достигла 13 830 км11.

• В.    Внедрение тепловозной тяги на маневровой работе

  Маневровая работа, при всей ее важности для обеспечения функционирования железнодорожного транспорта, до послевоенных времен оставалась на периферии внимания. Для маневров на станциях в СССР обычно использовались паровозы устаревших моделей: именно в этом качестве дольше всего сохранялись в работе паровозы серии О – знаменитые «Овечки», разработанные еще в 1889 г. Этому способствовали специфические требования к режиму работы маневровых локомо-

• тивов: движение с небольшими скоростями в пределах станций, частые разгоны и торможения резко снижали КПД паровозов, максимально экономичный режим работы которых достигался при движении с постоянной скоростью на перегоне. Кроме того, длительный срок службы паровоза способствовал тому, что устаревшие машины в возрасте 30–40 лет могли доработать до окончательного физического износа, будучи неспособными работать с поездами на линии.

Первые попытки создать специализированные локомотивы для маневровой работы стали предприниматься еще в начале 1930-х гг., когда советскими заводами стали выпускаться мотовозы и промышленные танк-паровозы серии 9П. Одна из первых тематических публикаций в журнале «Железнодорожный транспорт» – «О внедрении тепловозной тяги на маневрах» К. Шишкина и Г. Попова – вышла в № 9 за 1954 г. В данной статье было отмечено, что маневровые паровозы потребляют около 10 % топлива, используемого на железных дорогах, но при этом выполняют всего 3 % работы поездного паровозного парка [14].

Согласно исследованиям, проведенным Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта, замена на маневрах паровоза серии Э паровозом специального типа могла дать рост производительности на 30–35 % и снижение денежных расходов на 35–40 %. Еще больший эффект могло дать применение специальных маневровых тепловозов: в этом случае производительность должна была увеличиться на 50–55 %, а общие денежные расходы – снизиться на 55–60 %. Испытания на станции Люблино показали, что один тепловоз серии ТЭ1 при работе на сортировочной горке заменял собой два паровоза серии Э, производя надвиг и роспуск с горки составов массой до 2 700 т, тогда как одиночный паровоз серии Э мог распустить состав весом не более 1 500 т.

В статье были сформулированы требования к нескольким видам маневровых тепловозов. На крупных сортировочных станциях для переработки составов в 3 500– 4 000 т требовался тепловоз с двигателем примерно в 1 250 л. с., для работы на вытяжках – с двигателем примерно в 1 000 л. с. На участковых станциях для формирования и расформирования сборных и участковых поездов, для работы в подгорочных парках требовались тепловозы с двигателями в 650 и 400 л. с. Еще два класса локомотивов выделялись для работы на малых станциях (мощностью 150 л. с.) и для работы на подсобных предприятиях железнодорожного транспорта (мощностью 80 л. с.).

Благодаря меньшей потребности тепловоза в экипировке (за счет отсутствия потребности в чистке топки и частого пополнения запасов топлива и воды) становилось возможным внедрение постоянных маневровых тепловозов и мотовозов на промежуточных станциях, что позволяло ускорить формирование и расформирование составов на них.

В первую очередь предлагалось наладить выпуск тепловозов мощностью 650, 400 и 150 л. с., аналогов которым на 1954 г. на дорогах не было. При этом выпуск мощных тепловозов считался менее актуальным, поскольку эту нишу могли занять снимаемые с поездной работы тепловозы серии ТЭ1 после минимальной модернизации их электрической схемы.

В результате массовые поставки специализированных маневровых тепловозов на сеть железных дорог МПС СССП начались с 1958 г. Приведенные в списке выше ниши заняли тепловоз ТЭМ1 Брянского завода мощностью 1 000 л. с., ТГМ1 Муромского завода мощностью 400 л. с., ТГК Калужского завода мощностью 150 л. с. Ниша локомотивов мощность в 650 л. с. оказалась закрыта за счет импорта – из Венгрии начали поставляться тепловозы серии ВМЭ1, из Чехословакии – ЧМЭ2 [11, с. 327–337].

Г. Островные участки электрификации для обеспечения пригородного движения

Как уже было сказано ранее, особое внимание приходилось уделять электрификации линий для пригородного пассажирского движения рядом с крупными города- ми. Самый первый опыт электрификации в СССР на линии Баку – Сабунчи – Сураханы позволил резко повысить скорость движения: участок в 24 км поезда под паровозом преодолевали за 1,5 ч, электропоезда же сократили время в пути до 23 мин. При этом далеко не все крупные города СССР находились рядом с линиями, подлежащими электрификации в первую очередь. В результате некоторые участки железных дорог СССР начали электрифицировать в расчете на то, что на электротягу на них перейдет только пригородное сообщение.

Среди примеров подобных участков можно привести электрификацию пригородных линий Риги, Волгограда и Киева. Все они начали электрифицироваться в конце 1950-х гг., при этом в Ригу до распада СССР так и не пришло ни одного товарного или пассажирского поезда под электротягой: электрификация там так и осталась островной. Волгоградский узел сохранял островную электрификацию с 1959 по 2003 г., когда прилегающие к нему участки сети были электрифицированы на переменном токе, что потребовало перевести участок старой островной электрификации с постоянного на переменный ток. Киевский узел начали электрифицировать еще с 1950 г. с участка Киев – Пассажирский – Боярка, который оказался уникален тем, что за 17 лет на нем сменились четыре системы тока. Изначально он был электрифицирован на напряжении в 750 В постоянного тока, в 1955 г. был переведен на 1 500 В, в 1962 г. – на 3 000 В и только в 1967 г., после электрификации всего проходящего через территорию Украины направления от Хутора Михайловского до Здолбунова, окончательно переведен на 25 кВ переменного тока.

Реконструкция тяги и энергосбережение

Внедрение энергосбережения на железных дорогах после 1956 г. велось по двум направлениям. В проекте директив ХХ съезда КПСС предусматривалась программа широкого внедрения новых видов тяги, согласно которой к 1960 г. предполагалось, что удельный вес тепловозной и электровозной тяги в грузовом движении возрастет до 40–45 %.

К 1956 г. затраты на топливо составляли около 20 % от общей суммы эксплуатационных расходов транспорта. При введении электрической тяги только за счет уменьшения этих затрат себестоимость перевозок должна была снизиться на 10–12 %. Снижению затрат способствовали следующие факторы:

• 1.    КПД электровоза при работе от тепловых электростанций составляет 16–18 %, при использовании энергии гидроэлектростанций он возрастал до 60 %, в то время как КПД паровоза был указан в 5–7 %.

• 2.    При внедрении электрической тяги экономии топлива способствовало то, что паровоз расходует топливо в том числе на стоянках и при движении с закрытым регулятором, в то время как электровоз не тратит энергию на стоянках.

• 3.    В зимнее время расход топлива паровозом возрастал за счет охлаждения котла и увеличения сопротивления движению. Так, на железных дорогах востока страны со сложными климатическими условиями удельный расход топлива в январе-феврале относительно летних месяцев возрастал на 60–70 %.

• 4.    На линиях с тяжелым профилем электровозы при оборудовании системой рекуперативного торможения позволяли экономить от 5 до 15 % энергии.

Среди прочих факторов, обеспечивающих снижение себестоимости перевозок при внедрении электротяги, выделялись:

• 1.    Сокращение затрат на ремонт локомотивов (пробег паровозов между капитальными ремонтами составлял 500–600 тыс. км, электровозов – 1 500–1 800 тыс. км). В результате доля затрат на ремонт в общей себестоимости ремонта локомотивов сокращалась с 7–8 % на 3,5–4,0 %.

• 2.    На электрифицированных линиях снижались затраты на содержание локомотивных бригад. Поскольку бригада электровоза состоит из двух человек вместо трех на паровозе, смена рода тяги позволяла сэкономить 1,5–2,0 %.

• 3.    Появлялась возможность резко повысить массу и скорость поездов. Так, при использовании паровозов серии ФД масса поезда при руководящем уклоне 6 ‰ равна

примерно 2 800 т, а с электровозом серии ВЛ23 она могла быть повышена до 4 500 т. Дополнительно повысить массу поездов позволяло и внедрение кратной тяги электровозами, которые притом могли управляться одной локомотивной бригадой.

В результате на электрифицированной линии уже при грузонапряженности 1,5– 2,0 млн ткм/км экономия расходов перекрывала дополнительные расходы на содержание устройств электрификации. При средних размерах грузонапряженности и средних условиях профиля снижение себестоимости перевозок после электрификации составляло 20 %, а при высокой грузонапряженности, трудных условиях профиля или использовании энергии гидроэлектростанций – 30 % и более [4].

Ожидаемый экономический эффект от электрификации направления Москва – Владивосток за счет снижения эксплуатационных расходов должен был составить 2,7 млрд руб. в год и позволил бы экономить 18 млн т угля. Вложения на электрификацию должны были окупиться за четыре года. В качестве дополнительного эффекта от электрификации рассматривалась возможность питания районов, прилегающих к железной дороге, электроэнергией через тяговые подстанции. По подсчетам Теплоэлектропроекта Министерства электростанций, электрификация 40 тыс. км железных дорог позволила бы обеспечить электроэнергией около 20 % всех районных центров и до 20 % колхозов страны [8; 10].

Рассмотрим практический опыт внедрения электрической тяги в локомотивном депо Барабинск Омской железной дороги как один из элементов указанного проекта. Электрификация прилегающих участков была осуществлена в 1954–1955 гг.: в начале 1954 г. электровозы пошли по участку Барабинск – Чулымская (175 км), к концу 1954 г. контактная сеть появилась на участке Татарская – Ба-рабинск (330 км), а в 1955 г. была закончена электрификация участка Татарская – Омск (165 км). Параллельно с электрификацией был реконструирован путь от Татарской до Чулымской с укладкой тяжелых рельсов типа Р50 и Р65 на щебеночном балласте, реконструирована автоблокировка и связь, на ряде станций осуществлена централизация стрелок, введены устройства диспетчерского контроля за движением поездов.

Весь этот комплекс мер резко увеличил пропускную и провозную способность: если в 1950 г. депо Барабинск выполнило 18,7 млрд ткм грузовой работы, то в 1955 г. – 40 млрд ткм. Суточный расход угля по локомотивному хозяйству сократился с 1 200– 1 700 т до 120 т. Расходы на топливо, приходящиеся в среднем на 10 тыс. ткм брутто, при паровой тяге составляли 21,9 руб., при электрической – 11,62 руб. Себестоимость каждого выполненного километра перевозок снизилась более чем в 2 раза, за 1955 г. депо получило около 12 млн руб. прибыли. В дальнейшем, после ввода в строй Новосибирской ГЭС, предполагался рост КПД электротяги с 17–20 до 60 %.

При внедрении тепловозной тяги снижение себестоимости перевозок оценивалось в 20–25 %:

• 1.    За счет сокращения потребности в локомотивах в связи с увеличением массы поездов;

• 2.    Сокращения штата локомотивных бригад (аналогично электровозным бригадам);

• 3.    Снижения затрат на водоснабжение и топливные склады;

• 4.    Снижения расходов на ремонт локомотивов (на 15–20% на 1 000 ткм брутто)

• 5.    Снижения расхода топлива в 2,5– 3,0 раза. При этом расход топлива в весовом выражении снижался в 8–10 раз [4].

Приведенные цифры подтвердились практикой. На Петропавловском отделении Омской железной дороги тепловозная тяга была внедрена во второй половине 1955 г. За первый квартал 1956 г. на отделении себестоимость перевозок по сравнению с аналогичным периодом 1955 г. упала на 26 %. В локомотивном депо Петропавловск за первый квартал себестоимость 1 000 ткм брутто снизилась с 50,3 до 29,4 руб. Это снижение было достигнуто за счет уменьшения затрат на содержание локомотивных бригад на 24 %, на топливо для локомотивов – на 93 %, затрат на ремонт локомотивов – на 42 % и т. д. [6].

Внедрение электрической тяги считалось наиболее эффективным на дорогах с тяже- лым профилем или высокой грузонапряженностью, на менее загруженных линиях целесообразно внедрять тепловозную тягу. При этом тепловозная тяга могла применяться и как промежуточное решение перед переводом линии на электротягу: именно такая схема была реализована на главном ходу Октябрьской железной дороги Ленинград – Москва, где в период с 1957 по 1962 г. с пассажирскими поездами стали работать тепловозы ТЭ7, замененные электровозами после завершения электрификации в 1962 г.

Обсуждение и заключение

Таким образом, среди факторов, которые учитывались при принятии решения о переводе на новые вид тяги того или иного участка железных дорог, можно выделить следующие:

• 1.    Общая загруженность линии.

• 2.    Наличие значительного пассажиропотока в пригородном сообщении, который было возможно обслуживать только электропоездами;

• 3.    Сложности с организацией водоснабжения линии.

Следует отметить, что при реализации проекта реконструкции тяги вопросы экономии энергии оказались поставлены далеко не на первое место. Так, наиболее современные советские пассажирские паровозы серии П36 дольше всего проработали на Забайкальской железной дороге, где они водили пассажирские поезда в районе «полюса холода» Транссиба. Аналогичная ситуация была с обеспечением грузового движения: одним из последних центров эксплуатации последних советских паровозов серии ЛВ стала Северная железная дорога, где они работали на линии Коноша – Котлас – Воркута, а также в депо Вожега.

При этом следует отметить, что вопрос снижения расхода топлива паровозами тоже рассматривался. В статье В. С. Мо-лярчука «Вопросы экономии топлива на железнодорожном транспорте» [9] рассматриваются меры по экономии топлива при паровозной тяге, поскольку железнодорожный транспорт к 1956 г. потреблял почти 80 млн т угля в год. При этом с 1947 по 1955 г.

общий расход топлива сократился на 1/3, а за годы пятой пятилетки – на 13,8 %. Среди мер, способствовавших снижению расхода топлива в пятой пятилетке, выделялись:

• 1.    Увеличение средней массы грузового поезда на 21 %, что позволило снизить расход топлива на 5 %.

• 2.    Сокращение объема маневровой работы на 2 %.

• 3.    Сокращение одиночного пробега и простоя паровозов в горячем резерве на 2,5 %.

Теплотехническая модернизация паровозов (установка водоподогревателей, восстановление теплоизоляции и т. п.) дала еще 4 % экономии топлива [9].

Исходя из вышесказанного, можно сказать, что внедрение энергосберегающих технологий на железнодорожном транспорте в СССР оказалось возможно исключительно в качестве побочного продукта: в первую очередь смене видов тяги способствовала невозможность обеспечить нужные объемы грузоперевозок при существующих темпах строительства новых линий.

Энергосбережение как один из мотивов реконструкции тяги на железных дорогах и элемент советской технополитики долгое время ускользало от внимания исследователей. Это неудивительно, поскольку на разных уровнях принятия решений относительно развития железных дорог декларировались разные мотивы. При этом если в политических декларациях энергосбережению уделялось существенное внимание, то в конкретных технических решениях приоритет оставался за увеличением провозной способности.

Анализ проектов, реализованных в 1950–1960-х гг., показал, что энергоэффективность в большинстве случаев стала дополнительным эффектом при достижении иных целей, а именно: повышения провозной способности на наиболее грузо- и пассажиронапряженных направлениях, решения проблемы вододефицитных регионов и интенсификации пригородного движения.

Тем не менее экономические исследования, проведенные постфактум, показывают, что реконструкция тяги как таковая способствовала снижению расхода топлива и затрат на него. Таким образом, энергоэффективность являлась если не целью технополитики, реализуемой в сфере железнодорожного транспорта в 1950–1960-х гг., то одним из неизбежных ее следствий.