История cкоростного электропоезда ЭР200

Разработка и изготовление ЭР200-1

В 1967 г. было утверждено техническое задание на 14-вагонный электропоезд постоянного тока напряжением 3000 В с максимальной скоростью движения 200 км/ч, который получил индекс ЭР200.

Головной разработчик электропоезда - Рижский филиал ВНИИ вагоностроения. В решении научно-исследовательских и технических вопросов при конструировании электропоезда участвовали коллективы ЦНИИ МПС, ВНИИВ, ЛИИЖТ, ГТСС и ряда других организаций (всего более 50 организаций). В эскизном проекте ЭР200 и макете электрооборудования моторного вагона были использованы результаты исследований, выполненных РФ ВНИИВ, ТПИ и МИИТ. Технический проект был разработан заводами РВЗ и РЭЗ в 1969 году.

Основные технические решения по силовому электрооборудованию, тиристорному импульсному регулятору и системам автоматического управления были предварительно отработаны в ходе испытаний макетной секции, выполненных РФ ВНИИВ совместно с заводами на Прибалтийской ж.д. в 1971-1973 годах.

Электропоезд был изготовлен на Рижском вагоностроительном заводе (РВЗ), комплект электрооборудования был изготовлен на Рижском электротехническом заводе (РЭЗ). Опытный электропоезд ЭР200 был изготовлен в декабре 1973 г.

Впервые в отечественном электровагоностроении получили воплощение идеи изготовления совершенно новых тележек с пневматическим центральным подвешиванием, дисковым и магниторельсовым тормозами, облегченного кузова из алюминиевых сплавов с обтекаемой формой головной части, современного тиристорного регулирования тяговых двигателей в режимах тяги и реостатного торможения с электронной противобоксовочной и противоюзной защитой, оригинального двухступенчатого автоматически регулируемого токоприемника. Предусмотрены также многозначная автоматическая локомотивная сигнализация, автомашинист, кондиционирование воздуха, информационная система в пассажирских салонах, бар-буфет и многое другое, что в то время находилось на уровне лучших зарубежных образцов.

Приемочные испытания

В 1974 г. поезд поступил на скоростной полигон ВНИИЖТа Белореченская — Майкоп для заводской наладки и обкаточных испытаний со скоростями до 200 км/ч, где институтом совместно с Рижским филиалом ВНИИВа и заводами-изготовителями в течение 1974-75 годов были проведены комплексные приемочные испытания. Они шли по двум основным программам: первая предусматривала исследования динамических ходовых показателей, вторая — изучение тягово-энергетических параметров.

В 1975 г. на перегоне Ханская — Белореченская впервые была достигнута скорость движения электропоезда 210 км/ч. Эти испытания показали, что основные тяговые и тормозные характеристики поезда соответствуют требованиям и по достигнутым на полигоне динамическим показателям при скоростях 200-210 км/ч он может быть допущен к продолжению комплексных испытаний на Октябрьской ж.д.

Испытания на этой дороге были проведены в 1976 г. после повторной тщательной наладки поезда с устранением отдельных дефектов, выявленных на скоростном полигоне. Чтобы обеспечить безопасность проведения испытаний, ВНИИЖТ совместно с дорогой разработал Временную инструкцию по обеспечению безопасности движения поездов со скоростью 200 км/ч на линии Москва — Ленинград. В последующие годы эта инструкция многократно уточнялась и дорабатывалась институтом с учетом результатов научных исследований и опыта испытаний поезда. В итоге в 1985 г. Министром путей сообщения была утверждена Инструкция по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения пассажирских поездов со скоростью 141-200 км/ч (ЦТех №4298), на основе которой позже была разработана и утверждена действующая до настоящего времени инструкция ЦРБ-393.

Проведенные испытания позволили сформулировать условия допуска поезда к эксплуатационным испытаниям на линии, в том числе с пассажирами, и сделать научные обобщения по расчетам и проектированию не применявшихся ранее систем поезда (тиристорное регулирование в условиях рабочих колебаний напряжения в тяговой сети, двухступенчатый токоприемник, противоюзная и противобоксовочная система, дисковый, электрический и магниторельсовый тормоза, облегченный экипаж с пневматическим центральным подвешиванием и многое другое).

Добработка конструкции

Некоторые системы и конструкции электропоезда не имели достаточного запаса надежности и требовали доработки. Проверка их надежности в условиях эксплуатации, модернизация и усиление проводились в течение 6 лет.

Особую сложность представляла проблема обеспечения работоспособности электропоезда зимой. При эксплуатационных испытаниях на Октябрьской дороге тестировались различные варианты защиты от снега. Конструкции с использованием дополнительных экранов не спасали подвагонное электрооборудование от образования на нем снежных наледей при скоростях более 180 км/ч. А при таянии наледей изоляция электрооборудования повреждалась. По результатам испытаний ВНИИЖТом было предложено перенести на крышу пуско-тормозные резисторы и дроссели фильтра.

Была модернизирована система очистки от снега воздуха, поступающего в тяговые двигатели для их охлаждения, разработаны новые уплотнения подвагонных ящиков и входных дверей вагонов. Была поставлена дополнительная защита камер быстродействующих выключателей от летящих камней, укреплены крышки машинного преобразователя. Однако, проблема защиты от камней и других предметов, поднимающихся с пути при высокой скорости движения поезда, до конца не была решена. Пробивались даже трубопроводы, от ударов открывались на ходу концевые краны, обрывались межвагонные соединения. Эта проблема известна также и за границей, самый надежный способ ее решения - культура ремонта и технического обслуживания верхнего строения пути, щебень должен располагаться ниже верхней постели шпал.

Решались также вопросы, связанные с работоспособностью тиристорного регулятора напряжения тяговых двигателей, систем защиты, тормозных дисков, магниторельсового тормоза, токоприемника. Были доработаны автомашинист, автоматическая локомотивная сигнализация АЛС-200, пневморессоры, подвеска вспомогательных машин, гидродемпферы, конструкция рамы тележки, подрессорного бруса, буксового узла и фрикционных гасителей колебаний.

До начала регулярной эксплуатации электропоезд ЭР200 совершил на линии Москва — Ленинград серию экспериментальных технических рейсов и с 16 ноября 1979 г. 24 пробных коммерческих рейса с пассажирами по специальному назначению.

Запуск в эксплуатацию

Регулярная эксплуатация началась с 1 марта 1984 г. Для электропоезда была проложена нитка с временем хода 4 ч 59 мин при минимально возможном расчетном времени хода 4 ч 39 мин. В расписании движения первых рейсов ЭР200 была предусмотрена 10-минутная техническая остановка в середине маршрута на станции Бологое для контроля состояния токоприемников.

После модернизации системы электроснабжения на отдельных участках и улучшения состояния пути допускаемые скорости движения повысились. В 1985 году удалось снизить минимально возможное расчетное время хода до 4 ч 29 мин., а в 1986 году — до 4 ч 25 мин. В 1987-1988 годах после капитального оздоровления пути был расширен полигон эксплуатации с максимальными скоростями движения 180 и 200 км/ч. К 1987 году суммарная протяженность участков линии, где допускалась скорость 200 км/ч, составляла около 300 км. Благодаря этому расчетное время хода было снижено до рекордно низкого значения 4 ч 20 мин, а графиковое — до 4 ч 30 мин. Однако, в 1988 году существенно возросло число опозданий, поэтому в 1989 году был вновь введен старый график (4 ч 59 мин).

Из-за довольно низкого ресурса оборудования вагонам электропоезда ЭР200 потребовался капитальный ремонт уже к концу 80-х годов. И если промежуточные моторные вагоны можно было выцеплять из состава поезда для ремонта по очереди, то с головными дело обстояло сложнее. В 1988 году были изготовлены два дополнительных головных вагона, позволившие последовательно провести капитальный ремонт вагонов, а чуть позже было принято решение изготовить второй электропоезд ЭР200.

Создание электропоезда ЭР200-2

Электропоезд ЭР200-2 был изготовлен заводами РВЗ и РЭЗ в 1991 году в составе из шести вагонов. Остальные шесть вагонов были изготовлены в 1992-1994 годах по два вагона ежегодно. Вагоны поступили в локомотивное депо Ленинград-Пасс-Московский с большими недоработками по электрическому оборудованию, что сказалось на сроках наладки.

Два новых головных вагона позволили сформировать дополнительный шестивагонный состав ЭР200-1. В 1993-94 годах на линию выходили три состава: ЭР200-1бис (с новыми головными) на Москву в обычном графике, ЭР200-2 (наладка, испытания), ЭР200-1 (6 вагонов) на Новгород по выходным дням.

По результатам испытаний, проведенных ВНИИЖТ в 1994 году, электропоезд ЭР200-2 не был рекомендован для эксплуатации с пассажирами. В целях обеспечения эксплуатационной надежности электрооборудования электропоезда ЭР200-2 и унификации его систем с системами ЭР200-1 было принято целесообразным провести модернизацию электропоезда ЭР200-2, для чего разработать новые электронные блоки управления тиристорными регуляторами и заменить неработоспособные узлы и элементы схем на положительно зарекомендовавшие себя при эксплуатации ЭР200-1. Для проведения работ был привлечено АО "Опытный завод Ленинец" (Санкт-Петербург).

Контрольные испытания модернизированного поезда показали, что он может быть допущен к регулярной эксплуатации, и с 21 сентября 1995 года на линии работал электропоезд ЭР200-2 взамен ЭР200-1, который был отправлен на капитальный ремонт и модернизацию.

После завершения капитального ремонта ЭР200-1 в конце 1998 года оба поезда были запущены в эксплуатацию по новому графику — три раза в неделю. В период зимы-весны 1999 года из-за недостаточного пассажиропотока и наличия на линии также скоростных поездов "Аврора" трехразовое движение ЭР200 не производилось.

Эксплуатация электропоездов

В 1998-99 годах проводились работы по усилению инфраструктуры для сокращения времени хода скоростных поездов, была увеличена длина участков с разрешенной скоростью 200 км/ч. Спрямление Веребьинского обхода уменьшило длину маршрута примерно на 4 км. В январе 1999 года был введен новый график движения электропоездов ЭР200 с временем хода 4 ч 39 мин.

В 2001 году в сварных швах и элементах подвески ящиков аккумуляторных батарей на кузовах электропоезда ЭР200-1 были обнаружены усталостные трещины. В депо по предложению ВНИИЖТ было проведено временное усиление узлов.

В 2003 году на ОЭВРЗ проводился капитальный ремонт КР-1 электропоезда ЭР200-1, в соответствии с эскизным проектом ВНИИЖТ осуществлено усиление узла крепления аккумуляторных батарей. Если до 2002 года возникновение трещин в рамах тележек носило эпизодический характер и документально не фиксировалось, то в 2003 году при обследовании 28 рам тележек было обнаружено 426 трещин. Ремонт большей части из них был возможен только заваркой без усиления узла, что в итоге снижало предел выносливости в сравнении с исходным состоянием. Усталостные трещины были отремонтированы по технологии, принятой на ОЭВРЗ.

В марте 2004 года торжественно отметили 20-летие эксплуатации электропоездов ЭР200.

В 2005 году проведен капитальный ремонт КР-1 электропоезда ЭР200-2. При обследовании несущих конструкций электропоезда также выявлено возникновение усталостных повреждений в тех же зонах рам тележек, как и у ЭР200-1.

В августе 2006 года в преддверии праздника железнодорожников электропоезд ЭР200 осуществил поездку по маршруту Санкт-Петербург - Москва за 3 часа 55 минут. Испытательная поездка показала потенциал повышения скоростей движения и уменьшения времени хода на маршруте, позволила разработать детальный план модернизации инфраструктуры, которая проводилась в 2007-2010 годах.

В 2007 году должен был проводиться капитальный ремонт КР-2 электропоезда ЭР200-1. В связи с наблюдающимся лавинообразным ростом числа повреждений рам тележек ВНИИЖТ не согласовал продление эксплуатации электропоезда на существующих тележках после проведения КР-2. Решением ОАО РЖД от 27 сентября 2006 года электропоезд ЭР200-1 был отставлен от эксплуатации для проведения углубленного обследования экипажной части. Специальная комиссия не нашла решения возникших проблем. По итогам ее работы в ОАО РЖД было принято решение не проводить очередной капитальный ремонт электропоезду ЭР200-1 и прекратить его коммерческую эксплуатацию. В 2008 году 4 вагона первого состава скоростного электропоезда были переданы в музей железнодорожной техники в Санкт-Петербурге.

Завершение эксплуатации

20 февраля 2009 года совершил последний графиковый рейс с пассажирами электропоезд ЭР200-2, а 28 февраля 2009 года на станции Любань состоялась торжественная встреча двух поколений скоростных поездов - ЭР200 и Сапсана, где в присутствии железнодорожников и журналистов состоялся праздничный митинг в честь 25-летия эксплуатации ЭР200. За 25 лет работы электропоезда ЭР200 совершили около 4 тысяч рейсов, общий пробег поездов составил около 2,5 млн. км.

Электропоезду ЭР200-2 планировали провести очередной капитальный ремонт, после чего продолжить его эксплуатацию вплоть до начала эксплуатации Сапсана в декабре 2009 года, а в дальнейшем – на маршрутах до Выборга, Твери, Великого Новгорода. Однако техническое состояние электропоезда, в основном несущих конструкций кузова и тележек, было настолько плачевным, что от идеи капитального ремонта отказались, и электропоезд ЭР200 окончательно сошел с главного пути.

В начале 2009 года несколько вагонов электропоезда ЭР200 были переданы в музеи железнодорожной техники в Москве и Санкт-Петербурге.

Так закончилась эпоха первого скоростного электропоезда ЭР200.