ЛОКОМОТИ́В

ЛОКОМОТИ́В (от лат. loco moveo – сдви­гать с мес­та), са­мо­дви­жу­щая­ся ж.-д. транс­порт­ная ма­ши­на, пред­на­зна­чен­ная для соз­да­ния дви­жу­щей си­лы (си­лы тя­ги), дей­ст­вие ко­то­рой обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­ме­ще­ние по рель­со­вым пу­тям со­ста­вов или оди­ноч­ных ва­го­нов с пас­са­жи­ра­ми или гру­за­ми.

Типы локомотивов

Л. мо­жет быть ав­то­ном­ным, имею­щим собств. энер­ге­тич. ус­та­нов­ку, и не­ав­то­ном­ным, по­лу­чаю­щим из­вне энер­гию, как пра­ви­ло, элек­три­че­скую. Ав­то­ном­ные Л. раз­ли­ча­ют­ся ти­па­ми энер­ге­тич. ус­та­но­вок. Па­ро­си­ло­вая ус­та­нов­ка, со­стоя­щая из па­ро­во­го кот­ла и порш­не­вой па­ро­вой ма­ши­ны, ис­поль­зу­ет­ся на па­ро­во­зах; па­ро­вой ко­тёл и па­ро­вая тур­би­на ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на па­ро­тур­бо­во­зах; га­зо­вая тур­би­на – на га­зо­тур­бо­во­зах; ди­зель­ные дви­га­те­ли – на те­п­ло­во­зах. Не­ав­то­ном­ные Л. ис­поль­зу­ют энер­гию, не­пре­рыв­но под­во­ди­мую из­вне, как пра­ви­ло, че­рез сколь­зя­щий кон­такт то­ко­при­ём­ни­ка. Не­ав­то­ном­ны­ми Л. яв­ля­ют­ся кон­такт­ные элек­тро­во­зы, по­лу­чаю­щие энер­гию от кон­такт­ной се­ти. На пром. транс­пор­те при­ме­ня­ют элек­тро­во­зы, пи­таю­щие­ся от ак­ку­му­ля­тор­ных ба­та­рей, ко­то­рые пе­рио­ди­че­ски за­ря­жа­ют­ся от ис­точ­ни­ков по­сто­ян­но­го то­ка. Кро­ме осн. ти­пов Л., соз­да­ны ком­би­ни­ров. Л.: те­п­ло­па­ро­во­зы, ди­зель-элек­тро­во­зы, кон­такт­но-ак­ку­му­ля­тор­ные элек­тро­во­зы и др., ко­то­рые не име­ют ши­роко­го рас­про­стра­не­ния на же­лез­ной до­ро­ге. Функ­ции Л. вы­пол­ня­ют так­же мо­тор­ные ва­го­ны, вхо­дя­щие в со­став ди­зель- и элек­тро­по­ез­дов, ав­то­мот­ри­сы, дре­зи­ны.

Историческая справка

Пер­вый Л. – па­ро­воз с па­ро­си­ло­вой энер­ге­тич. ус­та­нов­кой – изо­бре­тён в Ве­ли­ко­бри­та­нии Р. Тре­ви­ти­ком (1803–04), позд­нее усо­вер­шен­ст­во­ван Дж. Сте­фен­со­ном (1814). В Рос­сии па­ро­воз соз­дан в 1834 Е. А. и М. Е. Че­ре­па­но­вы­ми. Ра­бо­то­спо­соб­ные об­раз­цы па­ро­во­зов мощ­но­стью до 10–15 кВт по­строе­ны в 1825–30. Бо­лее 100 лет этот тип Л. был един­ст­вен­ным тя­го­вым сред­ст­вом же­лез­ных до­рог все­го ми­ра. По­треб­но­сти же­лез­ных до­рог, свя­зан­ные с уве­ли­че­ни­ем ­гру­зо­вых пе­ре­во­зок и рос­том ско­ро­стей дви­же­ния, вы­зва­ли не­об­хо­ди­мость роста мощ­но­сти и тя­го­вых уси­лий ма­ги­ст­раль­ных па­ро­во­зов. В сер. 1950-х гг. мощ­но­сти (на ко­лё­сах) се­рий­ных гру­зо­вых па­ро­во­зов в СССР дос­тиг­ли 1800 кВт, пас­са­жир­ских – 1900 кВт, их макс. ско­ро­сти со­от­вет­ст­вен­но – 80 и 125 км/ч. Од­на­ко да­же наи­бо­лее со­вер­шен­ные па­ро­во­зы име­ли кпд не бо­лее 8–9%, сред­не­экс­плуа­та­ци­он­ный уро­вень кпд ок. 4%. С сер. 20 в. па­ро­во­зы на же­лез­ных до­ро­гах ин­тен­сив­но вы­тес­ня­лись об­ла­даю­щи­ми бо­лее вы­со­ким кпд те­п­ло­во­за­ми и элек­тро­во­за­ми.

Пер­вые в ми­ре два Л. (по­езд­ных те­п­ло­во­за), ра­бо­тав­шие от дви­га­те­ля внутр. сго­ра­ния с элек­трич. пе­ре­да­чей мощ­но­стью 735 и 880 кВт, соз­да­ны в СССР в 1924. Мощ­ность сек­ции отеч. двух­сек­ци­он­ных те­п­ло­во­зов со­став­ля­ет 2200 кВт, кон­ст­рук­ци­он­ная ско­рость 100 км/ч; од­но­сек­ци­он­ные пас­са­жир­ские те­п­ло­во­зы име­ют мощ­ность по­ряд­ка 2900 кВт и раз­ви­ва­ют ско­рость до 160 км/ч. Макс. кпд те­п­ло­во­зов 28–30%, сред­не­экс­плуа­та­ци­он­ный уро­вень кпд 20–22%.

Про­то­ти­пы элек­тро­во­зов по­сто­ян­но­го то­ка, по­лу­чав­шие энер­гию че­рез кон­такт­ный про­вод или рельс, ис­пы­ты­ва­лись в Гер­ма­нии и США в 1879 и 1880. На же­лез­ных до­ро­гах СССР элек­трич. тя­га на по­сто­ян­ном то­ке на­пря­же­ни­ем 1500 В впер­вые на­ча­ла ис­поль­зо­вать­ся в 1929 в при­го­род­ном дви­же­нии на уча­ст­ке Мо­ск­ва – Мы­ти­щи; в 1932 был элек­три­фи­ци­ро­ван на по­сто­ян­ном то­ке на­пря­же­ни­ем 3000 В для гру­зо­во­го и пас­са­жир­ско­го дви­же­ния уча­сток Ха­шу­ри – Зес­та­фо­ни (че­рез Су­рам­ский пе­ре­вал) в За­кав­ка­зье, в 1933 – ма­ги­ст­раль­ный уча­сток Ки­зел – Чу­со­вая на Сев. Ура­ле. С 1960 в СССР про­ек­ти­ру­ют­ся элек­тро­во­зы, ра­бо­таю­щие от се­ти пе­ре­мен­но­го то­ка с на­пря­же­ни­ем в кон­такт­ной се­ти 25 кВ, тя­го­вые элек­тро­дви­га­те­ли ко­то­рых ра­бо­та­ют на вы­прям­лен­ном по­сто­ян­ном то­ке. Совр. элек­тро­во­зы мо­гут реа­ли­зо­вы­вать в гру­зо­вом дви­же­нии боль­шие мощ­но­сти – до 9000–10000 кВт (при две­на­дца­ти­ос­ном ис­пол­не­нии, ско­рость 45–80 км/ч) и до 4200–6500 кВт в пас­са­жир­ском дви­же­нии (ско­рость 75–360 км/ч). Собств. кпд элек­тро­во­за со­став­ля­ет 88–90%, а об­щий кпд элек­трич. тя­ги (с учё­том по­терь энер­гии в кон­такт­ной се­ти, ли­ни­ях элек­тро­пе­ре­да­чи и на элек­тро­стан­ци­ях) – 22–23%.

С сер. 20 в. га­зо­тур­бо­во­зы ма­лы­ми се­рия­ми ис­поль­зо­ва­лись на же­лез­ных до­ро­гах США; еди­нич­ные об­раз­цы соз­да­ва­лись в др. стра­нах (Швей­ца­рия, СССР, Ве­ли­ко­бри­та­ния, Че­хо­сло­ва­кия). Л. это­го ти­па по­зво­ля­ли по­лу­чать боль­шие мощ­но­сти – до 6300 кВт (1960-е гг.), при­ме­нять бо­лее де­шё­вое то­п­ли­во, но их кпд ока­зал­ся низ­ким (12–18%), что ог­ра­ни­чи­ло их рас­про­стра­не­ние. Ра­бо­ты по со­вер­шен­ст­во­ва­нию га­зо­тур­бо­во­зов про­дол­жа­ют­ся: напр., в 2008 в Рос­сии по­стро­ен и ис­пы­ты­ва­ет­ся га­зо­тур­бо­воз мощ­но­стью 8300 кВт, ра­бо­таю­щий на сжи­жен­ном при­род­ном га­зе.

Классификация и основные характеристики

По ви­ду вы­пол­няе­мой ра­бо­ты (не­зави­си­мо от ти­па Л. и спо­со­ба энер­го­обес­пе­че­ния) раз­ли­ча­ют Л. по­езд­ные (гру­зо­вые, пас­са­жир­ские и уни­вер­саль­ные) и ма­нев­ро­вые (ра­бо­таю­щие на сор­ти­ро­воч­ных и стан­ци­он­ных пу­тях); вы­пус­ка­ют­ся Л. для ши­ро­кой (нор­маль­ной) и уз­кой рель­со­вой ко­леи. Осн. ха­рак­те­ри­сти­ки Л.: мощ­ность, ко­то­рая оп­ре­де­ля­ет­ся или по мощ­но­сти энер­ге­тич. ус­та­нов­ки, или как тя­го­вая (ка­са­тель­ная) мощ­ность, реа­ли­зуе­мая на обо­дах ве­ду­щих ко­лёс; осе­вая фор­му­ла, со­дер­жа­щая чис­ло, на­зна­че­ние и рас­по­ло­же­ние ко­лёс­ных пар; тя­го­вая ха­рак­те­ри­сти­ка, пред­став­ляю­щая со­бой гра­фич. за­ви­си­мость си­лы тя­ги Л. от ско­ро­сти дви­же­ния и ре­жи­ма ра­бо­ты энер­ге­тич. ус­та­нов­ки; осе­вая на­груз­ка – на­груз­ка от ве­ду­щих ко­лёс­ных пар на рель­сы.