Нетрудно заметить, что компоновка "автономного электровоза" Кузнецова и Одинцова весьма близка современной компоновке односекционных тепловозов. Это тележечный локомотив с двумя кабинами управления в торцах кузова позволяющими обойтись без разворота машины в оборотном депо. Симметричная схема расположения двух силовых агрегатов использовалась на французских локомотивах 60-х годов.

Проект тепловоза с электропередачей Кузнецова и Одинцова  »» 

8 декабря 1905 года авторы сделали сообщение о своих проектах на заседании Русского технического общества в Петербурге, которое одобрительно отнеслось к данной разработке. Однако ни одного тепловоза по предложениям Кузнецова и Одинцова построено не было.
Дальнейшее развитие эта компоновка получила в проекте, созданном инженером Коломенского завода Ф.Х. Мейнеке. Это тепловоз с электропередачей, тележечного типа (осевая формула 1-2-1+1-2-1), мощностью 1000 л.с. (согласно (2) - 1600 л.с.). Он разрабатывался с 1909 по 1913 год в составе мощностного ряда тепловозов (!) и по техническому уровню - безо всякого преувеличения - "был впереди планеты всей".


 ««  Тепловоз с электропередачей по проекту Мейнеке.

Феликс Мейнеке (Felix Meineke), родившийся. 9 апреля 1877 в Оберланштейне, и скончавшийся 10. июня 1955 г. в Берлине, с 1909 по 1914 г. занимал ответственные посты на Коломенском заводе, а в последствии стал советником Ломоносова, когда тот работал над своим тепловозом; но об этом позже.
К великому сожалению, в связи с началом первой мировой войны разработка Коломзавода была остановлена - производственные мощности завода на две трети были загружены изготовлением военно-полевого узкоколейного паровоза тип 86 и аналогичных, а в целом военные заказы к 1916г. заняли в продукции Коломзавода свыше 93%. Как пел Булат Окуджава, "...на германской войне только пушки в цене..."

А ЧТО ЖЕ В ЕВРОПЕ?

В начале 20 столетия машиностроение в Европе находилось на уровне, позволяющем без особых технологических затруднений начать серийный выпуск магистральных тепловозов. В ряде стран - например, в Швейцарии - на дорогах уже внедрялась электрическая тяга. Работу над созданием дизельного локомотива возглавил сам изобретатель нового двигателя - Рудольф Дизель.
По предложению Дизеля постройку опытного образца начал завод братьев Зульцер. Владелец этого завода, вместе с Дизелем и инженером Клозе организовали в Швейцарии "Общество термолокомотивов", которое занималось осуществлением проекта с 1906 по 1912 год.

Тепловоз Дизеля-Клозе-Зульцера с непосредственным приводом  »» 

Столь длительный срок разработки был вызван тем, что авторы проекта попытались создать локомотив непосредственного действия, а это требовало создания нового, нестандартного двигателя.
Этот двигатель был напрямую связан с ведущими колесами при помощи шатунной передачи, мощность его достигала 700 л.с. Вспомогательный дизель мощностью 250 л.с. служил для подачи сжатого воздуха при трогании с места.

Построенный экипаж мог передвигаться самостоятельно, однако для тяги поездов оказался принципиально непригоден, и даже породил определенное недоверие к самой идее использования дизелей - и поэтому не стал первым в мире тепловозом, как не стал первым паровозом локомотив Брунтона с "ногами".

"ГИПЕРБОЛОИД" ИНЖЕНЕРА ШЕЛЕСТА

Но вернемся к событиям в России. К тому времени в промышленности, помимо механической трансмиссии и электрического привода, был широко распространен пневматический.
В 1910 году начальником Ташкентской ж.д. В. А. Штукенбергом был разработан проект конверсии паровозов в тепловозы. На тендере паровоза устанавливался дизель - компрессор, откуда сжатый до 12 атмосфер воздух поступал в цилиндры. Конструктивным недостатком проекта было то, что не предусматривалось подогрева сжатого воздуха, поэтому температура его при расширении падала ниже нуля, что должно было приводить к замерзанию конденсата в цилиндрах.
Хотя решение этой проблемы в принципе не вызывало особых трудностей - можно было подогревать сжатый воздух выхлопными газами дизеля - до такого варианта, к сожалению, не додумались. Тепловоз по данной схеме был построен в Германии в тридцатых годах - он хоть и уступал в экономичности дизельным локомотивам с электропередачей, но был вполне работоспособен и пригоден для тяги поездов. Рождение тепловоза не состоялось в 1910 году только из-за отсутствия теоретической базы. Заложить ее основы довелось также нашему соотечественнику, А. Н. Шелесту.

...Студентом МВТУ Алексей Нестерович Шелест стал по нынешним меркам поздно - к тридцати годам. Уже за плечами была солидная трудовая биография, путь от слесаря Конотопских железнодорожных мастерских до начальника технического отдела Люберецкого завода. Студенческая скамья на выбранной специальности также не относилась к числу "не пыльных" мест - в 1910 году, проходя практику на Московско - Киевской железной дороге, работал на паровозе. То, что у Шелеста давно возникали мысли заменить паровую машину на ДВС - не удивительно.
В 1912 году, перед дипломным проектом, Шелест натолкнулся на статью с описанием тепловоза братьев Зульцер. И... решил взять этот тепловоз в качестве темы для диплома. Ну, казалось бы, зачем усложнять жизнь? Взять для диплома паровоз - там есть многолетний опыт конструирования, теория, методики расчета. А здесь еще неизвестно что получится... Шелест рискнул.
И действительно, поначалу расчеты показывали, что дело вроде бы безнадежное. Например, скорость в 75 км/ч тепловоз должен был достичь за 8 минут, проходя при этом путь более 6 километров. Для практической эксплуатации это было недопустимым - паровозы тех лет на малых скоростях развивали силу тяги втрое больше.

Студенты в таких случаях меняют тему. Но Шелест подошел не как студент, а как ученый, для которого негативный результат - путь к открытию. Всесторонний анализ экипажа с дизельным двигателем Зульцер - Клозе - Дизеля показал, что необходимо создать такую передачу между двигателем и колесами, которая изменяла бы силу тяги по закону гиперболы - при этом силовая установка при любой скорости может работать с постоянной мощностью, максимально используя возможности своей конструкции.
Статья Шелеста "Исследование тепловоза "Братьев Зульцер" в Швейцарии", опубликованная в журнале "Вестник Инженеров", стала первой научной работой по этой теме не только у нас в стране, но и во всем мире. И не удивительно, что в 1916 году в МВТУ из министерства народного образования, от попечителя Московского учебного округа пришло распоряжение:
"Поручаю преподавателю училища А.Н. Шелесту руководство специальным проектированием тепловозов в размере 1 годового часа, имеющегося по плану 1916/1917 учебного года, с уплатой соответствующего вознаграждения".
Обратите внимание, что учебный курс по проектированию вводился, когда в мире еще не было НИ ОДНОГО работоспособного тепловоза!


 ««  Тепловоз Шелеста с газовой передачей (первоначальная схема).

А.Н. Шелест не ограничился чисто теоретическими изысканиями, а решил выразить их в конкретном инженерном решении, в машине, на которую 22 ноября 1913 года получил русский патент, а 13 июля 1914 года - английский.
Изобретение Шелеста объединяло идею Гриневецкого осуществлять рабочий цикл в нескольких последовательных машинах с идеей воздушной передачи Штукенберга. В передаче Шелеста силовая установка передавала энергию "тяговой" поршневой машине или турбине не путем сжатия воздуха в отдельном компрессоре, а за счет энергии собственных выхлопных газов.

Итак, к началу первой мировой войны в России определились все возможные направления поиска. Предыстория кончилась - начиналось рождение тепловоза.

Часть 2. ДОГОНЯЯ ГРАФИК

"ДА, ТАКОЕ ВРЕМЯ НАСТУПИТ"

Первая мировая война привела к революции, затем к войне гражданской... На первый взгляд могло показаться, что первому тепловозу суждено было родиться где угодно, только не в России.

Но вот в тяжелом 1918 году - и, справедливости ради надо отметить, при содействии лидера большевиков В.И. Ленина - в России был создан ряд крупных научно - исследовательских центров, в том числе Экспериментальный институт путей сообщения. В числе его организаторов был и изобретатель тепловозов А.Н. Шелест.

В 1919 году народным комиссаром путей сообщения был назначен Л.Б. Красин - заодно он был наркомом торговли и промышленности. Один из ближайших соратников В.И. Ленина, закончил Петербургский технологический институт, сочетал в себе талант оратора, революционера и инженера. Спустя несколько месяцев назначения к нему решил обратиться профессор Шелест.
Нарком принял Алексея Нестеровича вместе со своим заместителем С.Д. Марковым. Чертежи тепловоза разложили на столе. Шелест сообщил, что программа работ Экспериментального института путей сообщения предусматривает создание тепловозов и вывод их на железные дороги, однако практические работы в этом направлении не ведутся. Он также объяснил принцип действия своего тепловоза, его преимущества.
- Я предвижу широкое развитие вашей идеи в будущем. Но что мы можем сделать сейчас, когда кругом приходится отбиваться от врагов? - ответил Красин.

Шелест привел решающий довод - в недалеком будущем встанет вопрос о восстановлении железнодорожного транспорта. Положение же с локомотивами в стране было катастрофическим. Если в 1913 году Россия имела 16422 исправных паровоза, то к 1919 году осталось лишь 2775. Но и на эти паровозы в стране нехватало угля.

- Ваш тепловоз мне нравится, - подытожил Красин. - Но в настоящее время реализация вашей идеи из-за войны невозможна. Обещаю вам, что при первом удобном случае поддержу постройку вашего тепловоза.

Слова Красина из разговора - "Да, такое время наступит" - Алексей Шелест воспринял, как ориентир для действия. В 1920 году его командируют в Стокгольм в составе железнодорожной миссии, в 1921 - назначают ответственным представителем железнодорожной миссии РСФСР за границей, в Вене. С одной стороны и дел хватает, с другой - вроде бы и жизнь неплохо устроена, но тем не менее Шелест выкраивает время на научную работу. 16 июня 1922 года он получает швейцарский патент на изобретение газотурбинной установки для локомотива, получены патенты и в ряде других стран Европы и Америки.
Тем временем в России назревают события, оказавшие влияние на всю его последующую жизнь...

МЕЧТЫ МОЛОДОСТИ

В том же 1919 году, когда произошла встреча Шелеста с Красиным, в Россию из Америки возвращается профессор Юрий Владимирович Ломоносов, до этого служивший в советском торговом бюро. Выходец из дворянской семьи, до революции - помощник начальника Управления тяги всех русских железных дорог, после революции - уполномоченный Совнаркома по железнодорожным закупкам за границей. Казалось бы, зачем ему, человеку "за сорок", успешно сделавшему карьеру и при старой и при новой власти, возиться с идеей тепловоза - мечтой молодых лет, никаких близких выгод не сулящей? Тем не менее последующие пять лет он полностью посвящает именно тепловозу.

В июне 1920 года Ю.В. Ломоносов пишет докладную записку В.И. Ленину и публикует в газете "Экономическая жизнь" статью, в которых предлагает... немедленно приступить к постройке двадцати тепловозов. Именно в то время, при тех условиях, которые в 1920 году в стране существовали. Когда не хватало не только паровозов, но и дров, когда нечем было заменять выходящие из строя рельсы, когда, в общем-то и есть было порой нечего. Это примерно, как если бы сейчас предложить построить двадцать "Буранов" для постоянного обслуживания пяти космических станций, которые, разумеется, тоже предложить построить.
Ломоносова тоже поняли не с первого раза. Со второго. В мае 1921 года Ю. Ломоносов обратился к министру путей сообщения (наркому) Ф. Э. Дзержинскому с просьбой заказать два опытных тепловоза за границей - в дополнение к заказываемым паровозам. Паровозы покупали для экстренных нужд восстановления национальной экономики, фактически собрав для этого последние средства России. Расчитывать на согласие было немыслимо. Дзержинский согласился - в счет заказа. Просто свыше заказа валютных ресурсов не было.

ШТУРМОВАВШИЙ НЕБО

В это же самое время, в мае 1921 года, профессор Электротехнического института Яков Модестович Гаккель, также энтузиаст дизельной тяги, представил в Госплан свой проект тепловоза мощностью 600 л.с. При обсуждении проекта 4 июня было решено внести ряд изменений, в частности, увеличить мощность. В сентябре 1921 года Гаккель заканчивает доработанный вариант проекта под дизель 1000 л.с.

Путь Гаккеля к созданию тепловозов был нелегким и изобиловал яркими событиями. Вначале, после школьной скамьи, Гаккель увлекся летным делом и построил один из первых отечественных самолетов - в литературе даже встречается утверждение, что его аэроплан явился первым из отечественных, поднявшихся в воздух. На машинах Гаккеля ставились рекорды, а на первой международной воздухоплавательной выставке поплавковый самолет Гаккеля получил Большую серебряную медаль.

Казалось бы, имя Гаккеля должно было прославить историю русской авиации. Но перед первой мировой войной Яков Модестович оставляет героический путь покорения пятого океана и занимается сугубо земными, но, впрочем, не менее важными для национальной экономики делами - постройкой электростанций в Петербурге и Киеве. Существовало и другое дело, ради которого Гаккель оставлял небо: был он и народовольцем, и политическим ссыльным...


Подпись: Тепловоз Гаккеля (по окончательному варианту проекта). »» 

В своем проекте тепловоза (см. рис.) Гаккель для передачи момента от дизеля к колесам решает использовать хорошо знакомую ему электропередачу и базирует компоновку на симметричной схеме расположения агрегатов, ранее применявшейся Кузнецовым и Одинцовым, а затем Мейнеке, радикально перерабатывая конструктивные решения узлов и систем в соответствии с современным ему уровнем техники.

"ЧТО НЕ СДЕЛАЛИ ИНОСТРАНЦЫ, СДЕЛАЮТ РУССКИЕ ИНЖЕНЕРЫ"

20 декабря 1921 года в газете "Известия" публикуется статья А. Белякова "Новые пути оживления железнодорожного транспорта", где давался обзор заграничного опыта применения на локомотивах двигателей внутреннего сгорания и высказывается мнение о возможности постройки тепловозов в России. Статья попадает на глаза В.И. Ленину. Он связывается через редакцию с автором узнает, что русские ученые и инженеры разработали новые виды тепловозов, в которых преодолены принципиальные недостатки локомотивов непосредственного действия - и сразу же становит вопрос о строительстве тепловозов.

Было бы неверно объяснять это решение тем, что, дескать, вождю революции никто не смел возражать. Напротив, Ленину напоминали о неудаче фирмы Зульцер, о том, что на этом проекте потерпели фиаско крупнейшие силы во главе с самим Рудольфом Дизелем... "Чего не сделали иностранцы, сделают русские инженеры!" - отпарировал Ленин.
4 января 1922 года Совет Труда и Обороны принимает решение - пока лишь о разработке проектов тепловозов, проведении конкурса, как для работы дальней перспективы. 22 января проф. Ю. Ломоносов, проф. Рамзин из транспортной секции Госплана и Фомин из НКПС получают телеграмму: "Прошу сговориться... об условиях на конкурс тепловозов... Крайне желательно не упустить время для использования сумм ... для получения более целесообразных для нас тепловозов. Прошу неотлагательно сообщить мне лично результаты... Ленин." Из ответа Ю. Ломоносова Ленину: "...Конкурс на полтора года есть новая оттяжка. По-моему, есть необходимость немедленно приступить к постройке первых двух тепловозов..." Ленин, просматривая ответ, отчеркивает эти слова тремя вертикальными линиями, и дважды подчеркивает "немедленно приступить". Через два дня, 30 января, в НКПС проходит заседание под председательством Дзержинского. Из решения заседания: "...НКПС считает целесообразным и практичным немедленно приступить к сооружению... трех тепловозов..." Кроме тепловоза с электрической передачей по проекту Ю. Ломоносова, намечено строить также тепловоз с механическим генератором газов по предложению Шелеста, а также тепловоз с механической передачей и коробкой скоростей. НКПС также решил рассматривать эти тепловозы, как строящиеся вне конкурса.
В тот же день А. Н. Шелест, находясь в Вене, получает телеграмму: «Председатель Совнаркома приказал принять все меры к скорейшей постройке вашего тепловоза. Телеграфируйте мне Берлин и Москва Наркомпуть ваши предложения по этому поводу».
Февраль 1922г. - в Госплан поступает доработанный проект тепловоза Гаккеля, опытный образец которого предполагается реализовать на отечественных предприятиях. Председатель Госплана Г.М. Кржижановский докладывает Ленину об этом проекте. Ленин распоряжается немедленно ассигновать средства.
Кредит на постройку тепловоза Гаккеля открывается в июле 1922 года. Ломоносов получает разрешение использовать на постройку тепловозов около двух миллионов шведских крон из сбережений Российской железнодорожной миссии. Интересно, что тепловозу по проекту Ломоносова НКПС первоначально присвоило название Юэ 001, а тепловозу Гаккеля - Юэ 002...

Распоряжение откомандировать Шелеста в Москву со всеми патентами по его изобретениям пришло лишь в конце декабря 1922 года. В столице Алексей Нестерович встречается с Дзержинским, которому подробно рассказывет об особенностях своего варианта тепловоза. В дальнейшем, в письме Г. М. Кржижановскому Дзержинский напишет что он уверен в возможности постройки тепловоза системы Шелеста в России, и, что, потего мнению, этот вопрос должен стать заботой «всего Госплана, всего НКПС, всего ВСНХ и всей нашей партии изо дня в день»....
По рекомендации Л. Б. Красина, бывшего тогда народным комиссаром внешней торговли, постройку тепловоза Шелеста решено доверить английской фирме «Армстронг-Витворт», ранее выполнившей для Советской России ряд заказов. В конце апреля 1923 года Совет Народных Комиссаров принимает постановление о строительстве тепловоза системы А. Н. Шелеста, и через несколько дней он выезжает в Лондон. Казалось, теперь никакие препятствия не помешают новому виду тяги появиться на свет.
(Продолжение следует…)

 «« Оглавление...