История высокоcкоростных электропоездов ЭВС1, ЭВС2 "Сапсан"

Испытания электропоездов

Первый электропоезд ЭВС2 был изготовлен и доставлен в Россию в октябре 2008 года. Последующие поезда изготавливались с интервалом до 2 месяцев. Доставка осуществлялась морским паромом из порта Зассниц (Германия), куда вагоны доставлялись с завода автомобильным транспортом, через порты Балтийск (Калининградская область) и Усть-Лугу (Ленинградская область), и далее перевозились по железной дороге в депо Металлострой. Формирование поезда на путях 1520 мм из отдельных вагонов в 10-вагонный состав осуществлялась в порту Балтийск. В депо Металлострой осуществлялась наладка и настройка систем собранных электропоездов. Последний восьмой электропоезд прибыл в Россию 25 декабря 2009 года.

В период с марта по ноябрь 2009 года был проведен комплекс приемочных испытаний для подтверждения соответствия требованиям технического задания, а также сертификационные испытания для подтверждения соответствия нормам безопасности. Кроме того, 59 компонентов в соответствии с российскими законами также подлежали сертификации. Работа по сертификации компонентов и проведению их приемочного контроля была начата еще в 2007 году до начала сборки первого электропоезда. Частично испытания компонентов (тележка, компрессор, тормозные рукава, предохранители, высоковольтные выключатели, колесные пары и др.) проводились в России.

Впервые в нашей практике комплекс климатических и санитарно-гигиенических испытаний подвижного состава проводился в уникальной климатической камере испытательного центра Арсенал в Вене (Австрия) на вагонах электропоезда ЭВС2-04. Были проверены все режимы работы систем электропоезда при предельных температурах -40 и +40°C. Это позволило существенно сократить сроки проведения испытаний, в России обычно аналогичные испытания затягиваются из-за необходимости ожидания соответствующих погодных условий или переносятся на этап эксплуатации. В климатической камере была проверена работа дверей, автосцепного устройства, токоприемника и некоторых других систем.

С 15 марта по 3 апреля 2009 года на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ в Щербинке проводилась наладка систем электропоезда на постоянном и переменном токе, а также первый этап предварительных испытаний со скоростями движения до 120 км/ч. Была подтверждена возможность проведения испытаний на действующей линии.

После загрузки мерного груза поезд был направлен в депо Металлострой, в середине апреля начались предварительные ходовые испытания на участке Бурга - Березайка Октябрьской дороги с поэтапным повышением скорости движения до 275 км/ч. При этом проводились измерения параметров взаимодействия поезда с объектами инфраструктуры (путь, стрелочные переводы, контактная сеть, системы сигнализации, связи), проводились контрольные торможения и настройка токоприемников. Несколько поездок было проведено до Нижнего Новгорода, где настраивались токоприемники переменного тока и отрабатывался алгоритм работы систем при смене рода тока без остановки и с остановкой поезда по станции Владимир.

2 мая 2009 года в опытных поездках была достигнута скорость 280 км/ч, а 6 мая был установлен абсолютный рекорд скорости движения для Российских железных дорог - 291 км/ч. При этом критичные к скорости параметры взаимодействия с инфраструктурой не превышали допустимых по безопасности величин. Кроме того, были проведены поездки с частично отключенными демпферами виляния тележек (имитация их неисправности).

Для подтверждения эксплуатационной надежности на каждом поезде проводился контрольный пробег 5000 км. В результате предварительных испытаний установлена возможность движения электропоезда с конструкционной скоростью, а для некоторых видов испытаний со скоростью 275 км/ч (в соответствии с программой и методикой). Параллельно с испытаниями электропоезда проводились испытания новых объектов инфраструктуры, определялись "узкие" места, имеющиеся "запасы" по времени хода и прорабатывались этапы дальнейшего повышения скоростей движения на направлении. Минимальное время хода между Москвой и Санкт-Петербургом, которое было достигнуто в процессе этих работ, составило 3 часа 18 минут.

На электропоезде ЭВС2-01 проводились приемочные и сертификационные испытания по воздействию на путь и стрелочные переводы, динамико-прочностные, аэродинамические и тормозные на Октябрьской, Московской, Горьковской железных дорогах и на скоростном полигоне ВНИИЖТ Белореченская – Майкоп. На электропоезде ЭВС2-02 проводились тягово-энергетические, тепловые испытания электрооборудования, испытания защит и электромагнитной совместимости на экспериментальном кольце в Щербинке, а также на Октябрьской и Горьковской дорогах. На электропоезде ЭВС2-03 проводились все виды стационарных испытаний в депо Металлострой и на Щербинке.

В ходовых испытаниях принимали участие испытательные центры ВНИИЖТ, ВНИИЖГ, ВНИКТИ, НИИАС и ВЭлНИИ. Практически все испытания российских специалистов дублировались немецкими испытательными центрами, что позволило разработчикам убедиться в достоверности получаемых данных.

Следует отметить, что выявляемые при испытаниях недостатки достаточно оперативно устранялись специалистами компании Сименс. Общая степень готовности электропоезда и проработка конструкции оказалась на достаточно высоком уровне, существенно лучше, чем у отечественных изготовителей подвижного состава.

Приемочная комиссия состоялась 2 декабря 2009 года в депо Металлострой. Сертификат соответствия электропоезда требованиям безопасности был подписан 4 декабря 2009 года и торжественно вручен представителям компании Сименс и РЖД 11 декабря.

Запуск в эксплуатацию

После внесения незначительных доработок в конструкцию и корректировки программного обеспечения по результатам испытаний 17 декабря 2009 года началась коммерческая эксплуатация электропоездов с пассажирами. Трагические события, связанные с террористическим актом против "Невского экспресса" буквально накануне запуска в эксплуатацию Сапсана, не позволили провести намеченное торжественное открытие высокоскоростного движения в России.

Запуск электропоездов в эксплуатацию прошел в рабочей обстановке и стал хорошим подарком жителям России к Новогодним праздникам. Новый сервис включает 2 пары поездов ежедневно в 6-45 и 19-00 с графиковым временем хода 3 часа 45 минут, а также дневной поезд в 13-00 с 4 промежуточными остановками и временем хода 4 часа 15 мин.

Эксплуатационные испытания

С января 2010 года в течение 6 месяцев проводилась подконтрольная эксплуатация т эксплуатационные испытания электропоездов. При этом проверялась возможность доведения до заданного уровня безотказности, и подтверждались показатели надежности, ремонтопригодности и готовности, т.е. те параметры, которые в процессе приемочных испытаний не проверяются. Это также очень ответственный этап приемки продукции. При подконтрольной эксплуатации ведется мониторинг работы поездов, проводится тщательный анализ всех отказов оборудования, факторов влияния климатических воздействий, оценивается техническая оснащенность депо, пунктов оборота, отрабатывается система и технология технического обслуживания и ремонта.

В процессе эксплуатационных испытаний был решен в частности вопрос выбора оптимального профиля колес по кругу катания, который очень горячо и, пожалуй, с излишней политизированностью обсуждался в печати в связи с появившимися в интернете фотографиями изношенных колес. Решение было найдено совместно специалистами ВНИИЖТа и компании Сименс без остановки эксплуатации поездов и без снижения уровня безопасности движения. Результаты испытаний 2010-2011 гг. подтвердили эффективность предложений. К началу 2012 года все колеса электропоездов были обточены под новый профиль, получивший обозначение ВНИИЖТ-РМ-70 (или на его аналог S3G). Для обеспечения плавности хода при этом потребовалось изменение параметров первой и второй ступеней подвешивания, поэтому все гидравлические гасители колебаний на электропоездах были заменены.

В течение суровой зимы 2010 года некоторые хлопоты доставили куски льда на пути, которые на высокой скорости поднимались потоком воздуха в подвагонном пространстве, это иногда приводило к поломкам подвагонного оборудования и вынужденным остановкам поездов.

Информационная война

Учитывая, что на скоростных участках сохранились несколько железнодорожных переездов, это вызывало серьезные затруднения у жителей при поездках на автомобилях из-за необходимости длительного ожидания у закрытых шлагбаумов. Кроме того, был изменен график движения пригородных поездов. Каждый несчастный случай с попаданием людей под скоростные поезда вызывал нездоровые обсуждения в прессе. Эти "проблемы" и искусственно созданный информационный накал повлияли на выражение негативного отношения местного населения к скоростному проекту РЖД и вызвали широкие дискуссии о скоростном движении.

Много вопросов у населения, проживающего вдоль Октябрьской железной дороги, было связано с аэродинамическими свойствами высокоскоростного электропоезда. Молва, растиражированная средствами массовой информации, гласила – воздушная волна затягивает пешеходов под поезд. Факты же, подтвержденные инструментальными измерениями при испытаниях, свидетельствуют, что по сравнению с обычными пассажирскими поездами, а также по сравнению со скоростными поездами ЭР200 и "Невский экспресс", перепад давления воздуха от головной воздушной волны электропоезда Сапсан существенно ниже и не может повлиять на находящегося на безопасном расстоянии человека ни на платформах, ни на пути.

Летом 2011 года на станции Окуловка были проведены дополнительные измерения аэродинамического воздействия воздушной волны на людей. Результаты измерений еще раз подтвердили, что электропоезд Сапсан сам по себе не увеличил риск возникновения опасных ситуаций для людей, естественно, при условии выполнения последними установленных правил безопасности. Впрочем, известно, что правила надо соблюдать и на обычных железнодорожных линиях.

Была поднята также тема обязательности вывода высокоскоростного движения на специализированную выделенную железнодорожную линию, где, по мнению сторонников этой идеи, уж точно никто под поезд не попадет, при этом приводился в пример зарубежный опыт. На самом деле зарубежный опыт свидетельствует о том, что правила нахождения людей на территории железнодорожных предприятий настолько строги, что желание нарушать их у нормальных людей не возникает. Суммы штрафов за нарушение этих правил просто фантастические, а в некоторых странах, например в Японии, проникновение на территорию ж.д. предприятия (в том числе и на пути) – уголовное преступление. В Китае же все скоростные линии тщательно охраняются, через каждые 1-2 км стоит постовой.

Выделенные высокоскоростные линии широко распространены лишь в некоторых странах, т.к. это обычно ведет к нерациональному их использованию из-за простоев в ночное время. При этом разрешенная скорость на таких линиях всегда превышает 270 км/ч, а 200-250 км/ч в этих странах, как правило, обычная скорость обычных линий. Во Франции, например, высокоскоростные электропоезда семейства TGV эксплуатируются и на выделенных и на обычных линиях, в Испании система скоростных линий выделена из-за различий в ширине колеи, в Японии периодичность движения поездов – как в метро, в Китае в условиях огромного дефицита пассажирских перевозок ситуация очень скоро будет напоминать японскую. В абсолютном большинстве стран мира специализированных выделенных скоростных и высокоскоростных линий нет, а для высокоскоростных пассажирских перевозок используются модернизированные железнодорожные линии, требования к таким линиям установлены соответствующими нормативно-техническими документами.

В печати и в интернет-изданиях появились информационные сообщения явно провокационной направленности, в которых в искаженном виде представлялись характеристики поездов, ставилась под сомнение возможность обеспечения безопасности движения на линии.

Представляющиеся как "аналитики транспортного рынка" Алексей Безбородов и Моисей Гельман развернули одиозную пропагандистскую кампанию против РЖД и электропоезда Сапсан, основанную на подтасовках и искажении фактов. Они, в частности, утверждали, что РЖД приобрело поезда стоимостью 34,1 млн. евро каждый, и что это в 7-8 раз превышает стоимость аналогичных электропоездов в Китае, что стоимость проезда в этих поездах в два раза выше, чем в Европе. После публикации приведенных ниже реальных фактов, опровергающих домыслы, надутый ими пропагандистский пузырь как-то очень быстро сдулся.

Общество не поддержало тех, кто нагнетал атмосферу агрессии и недоверия к поездам. Высокоскоростные железнодорожные поездки стали очень популярными у пассажиров, заполняемость поездов составила в среднем 80-90%.