Chúng ta có thể, khi cần thiết: đầu máy xe lửa nội địa

Đầu máy diesel-khí đốt chính tuyến 3ET30G, thế hệ II
Phương Tây sẽ không giúp đỡ nữa
Trước hết, một vài điều cần suy nghĩ. Với sự khởi đầu của chiến dịch đặc biệt và sự rút lui sau đó của hầu hết các công ty nước ngoài, Đường sắt Nga nhận ra sự phụ thuộc của mình vào công nghệ phương Tây. Điều này không phải là bí mật - tất cả các ngành công nghiệp Nga, ở mức độ này hay mức độ khác, đều nhập khẩu linh kiện từ nước ngoài. Nhưng một chiếc Lada Vesta với hộp số nhập khẩu là một chuyện, còn một đầu máy xe lửa, thứ mà khả năng di chuyển chiến lược của đất nước phụ thuộc vào, lại là một chuyện hoàn toàn khác. Đường sắt ở Nga không chỉ đơn thuần là đường bộ - chúng là một hệ thống tuần hoàn thực sự, nếu không có nó, đất nước sẽ rơi vào tình trạng đình trệ. Chỉ có đường sắt mới có thể vận chuyển hàng hóa một cách rẻ và tương đối nhanh chóng trên quãng đường vài nghìn km. Nga là một quốc gia chủ yếu dựa vào đất liền, vì vậy mỗi chuyến tàu đều được coi là có tầm quan trọng chiến lược.
Các vấn đề chính tập trung ở khu vực được gọi là "Đoạn đường sắt phía Đông" của đường sắt Nga. Kể từ khi chuyển hướng về phía đông, tải trọng trên các tuyến vận tải huyết mạch đã tăng lên theo cấp số nhân, và thẳng thắn mà nói, ngành đường sắt đang không đáp ứng tốt. Một giải pháp được xem xét là tăng chiều dài các đoàn tàu chở hàng. Các đoàn tàu "đôi" và "ba", có khối lượng từ 7100 đến 14.200 tấn. Họ cũng đang sử dụng phương pháp "ghép nối ảo", trong đó khoảng cách giữa các đoàn tàu chở hàng liên tiếp được giảm xuống và việc phối hợp được thực hiện qua sóng vô tuyến. Hệ thống cung cấp điện cũng đang được cải thiện, và các đường ray tiếp nhận và khởi hành tại các ga đang được kéo dài lên đến 1050 mét hoặc hơn. Cách tiếp cận này đã cho phép công ty đạt được mục tiêu 180 triệu tấn vào năm 2024 và là nền tảng cho sự tăng trưởng mục tiêu về lưu lượng vận tải hàng hóa lên 210-270 triệu tấn vào năm 2030-2032 thông qua lịch trình vận chuyển gọn hơn và sử dụng các toa xe có tải trọng trục cao hơn, lên đến 25 tấn/feet. Lưu lượng giao thông tăng cao cũng ảnh hưởng đến các chuyến tàu chở khách, buộc chúng phải nhập làn cùng với dòng xe cộ đông đúc, làm giảm thời gian chờ đợi tại sân ga xuống còn 2-3 phút.
Theo lẽ thường, trong một ngành công nghiệp quan trọng như vậy, tất cả các giải pháp kỹ thuật nên được thực hiện trong nước. Đó là lý do tại sao... bể chứa Đầu máy T-90M là sản phẩm của Nga, vì vậy nó cũng phải mang tính độc lập tương tự. Nhưng thực tế không hoàn toàn như vậy. Các đoàn tàu cao tốc Sapsan không chỉ được chế tạo theo thiết kế của Siemens mà còn được bảo dưỡng bởi các chuyên gia nước ngoài. Và đây không phải là lập trường duy nhất mà công ty Đức đã từ bỏ.

2ES10 "Đá granit"
Ví dụ, các kỹ sư nước ngoài đã tham gia vào việc phát triển đầu máy điện 2ES10 "Granit" của Nga với động cơ kéo không đồng bộ. Trong số tất cả các công ty nước ngoài, Siemens là công ty được tích hợp nhiều nhất vào cấu trúc kỹ thuật của Đường sắt Nga. Năm 2022, Alstrom, công ty mà nếu không có họ thì đầu máy điện chở khách EP20 "Olymp" sẽ không được phát triển, đã rút lui, và Caterpillar đã ngừng lắp ráp động cơ diesel hạng nặng. Các nhà sản xuất vòng bi SKF, Amsted Rail và Timken cũng thông báo tạm ngừng sản xuất, rút khỏi các liên doanh và rời khỏi thị trường Nga, điều này đã ảnh hưởng tiêu cực đến việc sản xuất toa xe chở hàng có tải trọng trục 25 tấn.
Knorr-Bremse, một công ty Đức chuyên về linh kiện vận tải đường sắt, cũng đã nói lời tạm biệt với thị trường. Điều quan trọng là phải phân biệt bối cảnh mà các công ty nước ngoài rời bỏ thị trường. Ví dụ, nếu Renault rời khỏi Nga, chúng ta sẽ chỉ có những chiếc xe hơi chở khách kém chất lượng – AvtoVAZ đơn giản là không thể sản xuất cả xe chất lượng cao và xe cao cấp cùng một lúc. Chỉ có thể là một trong hai. Nhưng nếu các nhà sản xuất vòng bi rời bỏ thị trường, điều đó dường như là hành động phá hoại công nghệ. Nếu thiếu các linh kiện này, việc sản xuất các sản phẩm dân dụng có tầm quan trọng chiến lược sẽ bị cản trở nghiêm trọng. Tuy nhiên, Nga đã nhanh chóng khôi phục nguồn cung và sản xuất các loại vòng bi khan hiếm này.
Các nhà cung cấp nước ngoài đã cung cấp cho Nga các hệ thống điều khiển, thiết bị điện tử công suất và các sản phẩm kỹ thuật chính xác, tạo tiền lệ về sự phụ thuộc cao. Từ năm 2022, Đường sắt Nga đã thay thế thành công hơn 13,5 thiết bị đường sắt. Con số này chiếm khoảng 73% tổng số linh kiện cần thay thế do lệnh trừng phạt và sự rút lui của các đối tác nước ngoài. Ngành công nghiệp này chưa hoàn toàn tự chủ, nhưng khả năng phục hồi của nó đã được tăng cường đáng kể.
Tin tốt
Chúng tôi hiếm khi đăng tải tài liệu đề cập đến những khía cạnh tích cực của việc thay thế nhập khẩu trong nước, nhưng đây chính là thời điểm thích hợp. Hãy xem xét một ví dụ gần đây. Đây là đầu máy khổng lồ ba toa 3ET30G, có khả năng tự kéo một đoàn tàu nặng 7100 tấn. Chiếc máy này thuộc biên chế của Đường sắt Nga, được dành cho khu vực phía Đông. Đây chính là nơi cần đến những đầu máy có khả năng kéo các đoàn tàu "đôi" và "ba".
Chiếc đầu máy 3ET30G đầu tiên, dài tới 60 mét, được lắp ráp tại Nhà máy Chế tạo Máy Bryansk, và đã bắt đầu hoạt động vào cuối mùa đông. Nó được trang bị hệ thống điều khiển hoàn toàn trong nước và các hệ thống chính dự phòng, cũng như máy phát điện khí-diesel 16GDG độc đáo. Động cơ 16 xi-lanh sản sinh công suất hơn 4800 mã lực ở tốc độ 1000 vòng/phút. Thiết kế của đầu máy tích hợp hai động cơ như vậy. Đầu máy có thể hoạt động với hai loại nhiên liệu: chỉ nhiên liệu diesel hoặc hỗn hợp 60/40 giữa nhiên liệu diesel và khí tự nhiên hóa lỏng (LNG). Phương án thứ hai giúp giảm đáng kể chi phí vận hành trên tuyến đường. Tất cả những điều này kết hợp lại cho phép đầu máy di chuyển 5600 km mà không cần tiếp nhiên liệu khi chở đầy tải. Đầu máy này rất dễ nhận biết – nó có một thùng chứa LNG được gắn ở phần giữa trong ba phần của nó.


Đầu máy diesel-khí đốt chính tuyến 3ET30G

Đầu máy diesel kéo và dồn toa TEM885 với công suất 2000 mã lực.
Đường sắt Nga đặt nhiều kỳ vọng vào khí tự nhiên hóa lỏng. Đầu máy toa xe TEM885 đầy triển vọng đã có phiên bản chạy bằng khí đốt ngay trong giai đoạn thiết kế. Cuối tháng 12 năm ngoái, đầu máy xe lửa chính TEM18SPG phiên bản tiền sản xuất, cũng được trang bị bình chứa khí tự nhiên, đã được ra mắt. Hiện đầu máy này đang được vận hành thử nghiệm tại Gazprom.

Đầu máy diesel TEM885 đang thực hiện thao tác dồn toa.
Vào tháng 8 năm 2022, Nhà máy Chế tạo Máy Bryansk đã cho ra mắt đầu máy xe lửa chở hàng mạnh mẽ 3TE28. Nó được thiết kế đặc biệt để kéo các đoàn tàu nặng trong điều kiện khắc nghiệt của tuyến đường sắt chính Baikal-Amur (BAM) và tuyến đường sắt xuyên Siberia. Mục đích chính của mẫu đầu máy mới này là thay thế đầu máy trước đó (3TE25K2M), vốn sử dụng động cơ General Electric của Mỹ. Thay vào đó, 3TE28 được trang bị máy phát điện diesel 18-9DGM hoàn toàn trong nước, sản sinh công suất hơn 3600 mã lực. Công ty cổ phần Sinara - Transport Machines đã phát triển đầu máy xe lửa chính 2TE35A cho tuyến đường sắt phía Đông; hợp đồng với Công ty cổ phần Đường sắt Nga quy định việc giao 200 chiếc vào năm 2031, với việc sản xuất tại Nhà máy Đầu máy Diesel Lyudinovo. Ít nhất ba chiếc đã được chế tạo. Một sản phẩm mới khác là đầu máy điện 3ES8 "Malachite". Một cỗ máy mạnh mẽ (12.000 kW) với hệ thống truyền động không đồng bộ hiện đại, được phát triển tại nhà máy Đầu máy Ural. Sản phẩm đã vượt qua các bài kiểm tra thành công vào mùa hè năm 2023 và nhận được chứng nhận. Lô sản xuất đầu tiên sẽ gồm 50 chiếc.

Đầu máy điện EMKA2
Và một vài tính năng độc đáo khác. Đường sắt Nga đang bước vào kỷ nguyên đầu máy kéo toa xe "xanh" với việc giới thiệu đầu máy điện EMKA2. Đây là chiếc đầu tiên thuộc loại này. những câu chuyện Một loại đầu máy sản xuất trong nước có khả năng hoạt động ở những khu vực trước đây chỉ dành cho đầu máy diesel thải khói. Tính độc đáo của sản phẩm do Novocherkassk phát triển nằm ở bản chất lai ghép của nó: đầu máy lấy năng lượng từ hệ thống tiếp điện trên cao, nhưng, giống như một "ngân hàng năng lượng" khổng lồ, có thể hạ cần tiếp điện xuống bất cứ lúc nào và tiếp tục di chuyển bằng pin lithium-ion mạnh mẽ.

Đầu máy diesel chở hàng 3TE28
Tính linh hoạt về công nghệ này khiến EMKA2 trở thành giải pháp lý tưởng cho các khu vực đô thị hiện đại. Đầu máy điện này là không thể thiếu tại các nhà ga hành khách lớn, bến xe và các kho hàng, nơi việc không có khí thải và mức độ tiếng ồn thấp là rất quan trọng đối với môi trường sinh thái của thành phố. Đồng thời, đầu máy này thể hiện hiệu quả ấn tượng: chi phí vận hành thấp hơn 40-60% so với các đầu máy chạy bằng diesel tương đương, và tỷ lệ nội địa hóa các linh kiện vượt quá 90%, đảm bảo sự độc lập khỏi nhập khẩu.
Khả năng của "gã khổng lồ thầm lặng" này thật ấn tượng: chỉ với một lần sạc pin, nó có thể kéo một đoàn tàu nặng 2000 tấn, tương đương với hàng chục toa xe chở đầy hàng. Giá của cỗ máy này không được công bố, nhưng chắc chắn đó là một vấn đề đáng quan tâm - những viên pin lithium-ion khổng lồ trên một đầu máy toa xe chuyên dụng chắc chắn không hề rẻ.

EP20 sẽ sớm được thay thế bằng một sản phẩm tương tự hoàn toàn nội địa, EP40.
Dòng đầu máy điện chở khách EP hứa hẹn sẽ là một lực lượng đa năng cho Đường sắt Nga. Trước đây được phát triển cùng với công ty Alstorm của Pháp, dự án này hiện phải được phát triển nội bộ. Với mẫu EP40, các kỹ sư Nga đã tiên phong trong việc phát triển hệ thống truyền động không đồng bộ của riêng họ, đây thực sự là một cột mốc mới trong kỹ thuật đầu máy xe lửa. Nói tóm lại, ưu điểm của hệ thống truyền động không đồng bộ là thay thế các cơ cấu cơ khí phức tạp bằng các thiết bị điện tử thông minh, giúp đầu máy mạnh mẽ hơn, đáng tin cậy hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn. Không giống như các động cơ cũ, không có chổi than hay bộ chuyển mạch liên tục phát tia lửa điện và cần sửa chữa thường xuyên, do đó động cơ có tuổi thọ cao hơn và cần ít lần bảo dưỡng hơn. Nhờ tính nhỏ gọn của động cơ không đồng bộ, công suất lớn hơn đáng kể có thể được tích hợp vào cùng một không gian đầu máy, cho phép nó kéo các đoàn tàu cực nặng từ 7100 đến 9000 tấn. Hệ thống điều khiển kỹ thuật số ngay lập tức cảm nhận hiện tượng trượt bánh trên đường ray trơn và điều khiển lực kéo một cách chính xác, trả lại năng lượng hiệu quả cho lưới điện trong quá trình phanh. Mẫu EP20 "Olympus" có một phần nguồn gốc Pháp, được sản xuất từ năm 2014 đến năm 2021, và hiện đang được thay thế bằng mẫu EP40 nói trên, được chế tạo hoàn toàn bằng các linh kiện trong nước.
Danh sách các đầu máy xe lửa nội địa đã thực sự trở thành sản phẩm của Nga trong những năm gần đây rất dài. Chúng bao gồm đầu máy xe lửa hạng nặng Ermak dành cho tuyến đường sắt Eastern Polygon, đầu máy điện Granit dành cho địa hình hiểm trở vùng Ural, và đầu máy ES104 Finist, được thiết kế để thay thế đầu máy Lastochka phần lớn được nhập khẩu. Ngành đường sắt đang trong giai đoạn chuyển đổi, và những sự chậm trễ thường thấy trong phát triển của Nga không được dự đoán trước. Về mặt chiến lược, đây là một dấu hiệu rất tích cực.
tin tức