X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В 2009 году ОАО «Российские железные дороги» заказало компании Siemens разработку пригородного двухсистемного электропоезда, адаптированного к условиям России. Новые поезда планировалось использовать в Сочи для пригородных пассажирских перевозок во время Зимних Олимпийских игр 2014 года, а затем частично передать на другие линии для беспересадочного обслуживания маршрутов, имеющих участки как с переменным, так и постоянным током. Ранее компанией Siemens для российских железных дорог уже выпускались двухсистемные электропоезда ЭВС1/ЭВС2 «Сапсан» (Velaro RUS) для высокоскоростного сообщения. При проектировании нового электропоезда за основу была взята модель пятивагонных электропоездов Siemens Desiro ML. 29 декабря 2009 года ОАО «Российские железные дороги» подписало контракт с немецкой компанией Siemens на поставку 54 электропоездов Siemens Desiro RUS стоимостью 410 млн евро. Эти электропоезда получили обозначение серии ЭС1 (электропоезд Сименс, 1-й тип). В целом же линейка локализованных для России поездов Siemens Desiro RUS получила коммерческое название «Ласточка».

В марте 2011 года ООО «Уральские локомотивы» (СП «Сименс АГ» и группы «Синара») и ООО «Аэроэкспресс» создали совместное предприятие для локализации производства электропоездов в России. Производство составов было организовано на заводе «Уральские локомотивы» в Верхней Пышме (Свердловская область), ранее выпускавшем электровозы серий 2ЭС6 и 2ЭС10. Запуск производства стартовал в конце 2013 года. 7 октября 2011 года ОАО «РЖД» разместили заказ на поставку 1,2 тыс. вагонов электропоездов «Ласточка» в исполнении только для постоянного тока. Эти электропоезда получили обозначение серии ЭС2Г (2-й тип, городской), буква Г была выбрана для того, чтобы отличать эти поезда от модернизированных в Сибири ЭР2, получивших после модернизации обозначение серии ЭС2. Контракт подписали президент ОАО «РЖД» В. И. Якунин, президент, председатель правления Siemens Петер Лешер и президент ЗАО «Группа Синара» Дмитрий Пумпянский на Международном железнодорожном бизнес-форуме «Экспо 1520» в Щербинке. Российские железные дороги также заключили с Siemens контракт на техническое обслуживание 54 электропоездов, которые РЖД заказали в 2009 и 2010 годах. Контракт вступил в силу в 2013 году и рассчитан на 40 лет. Сумма договора составляет более 500 млн евро. Документ был подписан В.Якуниным и П.Лешером.

За всю историю электропоездов Desiro RUS созданы составы двух основных версий:

ЭС1 — электропоезд двухсистемного питания постоянным током 3 кВ и переменным током 25 кВ 50 Гц. Имеет два варианта салона:

пригородно-регионального исполнения 3 класса (составы с номерами 001—045);

межрегионального исполнения повышенной комфортности 1 и 2 классов (составы с номерами 046—054);

ЭС2Г — электропоезд постоянного тока 3 кВ.

Имеет три варианта салона:

пригородно-городского исполнения (составы с номерами 001—044);

городского исполнения с уменьшенным числом сидячих мест и салонными поручнями (составы с номерами 045 и выше);

межрегионального исполнения повышенной комфортности, с салонами 1, 2 и 3 класса (составы серии ЭС2ГП).

Данные по выпуску электропоездов ЭС1, ЭС2Г и ЭС2ГП по годам (на март 2018 года) приведены ниже в таблице:

Составность.

Электропоезд Desiro RUS, как и Desiro ML, имеет пятивагонное исполнение, и формируется из вагонов трёх типов — моторных головных с кабиной управления (Мг), промежуточных прицепных с токоприёмником (ПпТ) и промежуточных прицепных без токоприёмника (Пп). Состав формируется по схеме Мг+ПпТ+Пп+ПпТ+Мг. При необходимости в состав может быть включён дополнительный шестой промежуточный прицепной вагон без токоприёмника, вцепляемый по соседству с другим таким же вагоном. Головные вагоны поезда являются моторными, с осевой формулой 20−20; промежуточные — прицепными, с осевой формулой 2—2. Токоприёмниками оснащаются второй и четвёртый вагоны. Поезда могут сцепляться в сдвоенные составы по системе многих единиц и управляться из одной кабины машиниста.

Существенным недостатком является отсутствие у «Ласточек» промежуточных моторных вагонов, что сильно ограничивает возможность создания поездов увеличенной длины, когда сцеп двух составов по системе многих единиц является избыточным.

Конструкция.

Кузова вагонов, как и в поезде Desiro ML, изготовлены из закрытых алюминиевых экструдированных профилей. Эта облегчённая конструкция дополнительно усилена в связи с увеличением габаритов по сравнению с Desiro ML и рассчитана на нагрузку при максимальной пассажировместимости. При проектировании монтажных объёмов была применена концепция поезда с высоким уровнем пола, реализованная в Desiro ML. Компоненты тягового привода и вспомогательное оборудование размещены на крыше или в подкузовном пространстве. Переходы между вагонами герметично изолированы от внешнего пространства резиновой гармошкой, что обеспечивает изоляцию от проникновения внутрь поезда холода, пыли и осадков.

Особенностью передней части кузова головных вагонов является наличие широкого отверстия прямоугольной формы в нижней части лобовой маски головных вагонов, в центре которого расположены автосцепки Шарфенберга, незначительно выступающие из-под вагона. Между вагонами применены жёсткие сцепные устройства, а по краям головных вагонов для возможности полностью автоматизированного сцепления электропоездов по системе многих единиц установлены автосцепки Шарфенберга с ударопоглощающим механизмом, находящимся под вагоном.

Рис 1.Лобовая часть головного вагона.

Каждый вагон поезда оснащён двустворчатыми дверями прислонно-сдвижного типа для пассажиров, по две с каждой стороны вагона. Компоновка зон входа/выхода в вагонах поезда рассчитана на российские посадочные платформы (высота 200, 1100 и 1300 мм). Ширина дверного прохода составляет 1300 мм, высота — 2050 мм. В закрытом состоянии двери плотно прилегают к внешней облицовке поезда, в открытом выступают наружу и сдвигаются вбок от прохода. Установленные по контуру дверей уплотнительные профили двойного значения обеспечивают герметичность, не пропуская пыль и влагу. Пассажирские двери оборудованы кнопками на внешней и внутренней стороне вагона для открытия дверей по требованию пассажира в режиме готовности открытия по требованию.

Рис 2.Пассажирские автоматические двери.

Нумерация и маркировка электропоезда.

Маркировка поездов Desiro RUS «Ласточка» включает тип поезда (ЭС1, ЭС2Г или ЭС2ГП, где ЭС означает «Электропоезд Сименс») и три цифры номера; как ЭС1, так и ЭС2Г, и ЭС2ГП ведут счёт от № 001, то есть нумерация составов у каждой серии своя. Вагоны также нумеруются по распространённой в РЖД системе, где после номера состава следуют две цифры номера вагона. Поскольку композиция поездов «Ласточка» отличается от композиций советских и российских поездов, появились некоторые отличия по распределению номеров вагонов внутри состава.

Распределение номеров вагонов в составе у электропоездов ЭС1 и ЭС2Г различается между собой, несмотря на схожесть их композиций. У ЭС1 распределение номеров по составу имеет вид ХХХ01-ХХХ03-ХХХ05-ХХХ04-ХХХ02, где ХХХ — три цифры номера состава, то есть порядок нумерации идёт в зависимости от типа вагона: головные вагоны получают номера 01 и 02, промежуточные с токоприёмником — 03 и 04, промежуточный без токоприёмника — 05. У ЭС2Г же номера вагонов присваиваются по их позиционному номеру в составе (то есть в порядке сцепления): ХХХ01-ХХХ02-ХХХ03-ХХХ04-ХХХ05, где ХХХ — три цифры номера состава, то есть головные вагоны получают номера 01 и 05, промежуточные с токоприёмником — 02 и 04, промежуточный без токоприёмника — 03.

Интерьер.

Наряду с пассажирскими местами, в поезде предусмотрены также многофункциональные зоны с багажными полками и откидными сиденьями. На полках для ручной клади а также в стенах напротив некоторых сидений предусмотрены электророзетки на напряжение 220 В переменного тока, что позволяет во время следования производить подзарядку мобильных устройств. В поездах, эксплуатируемых в регионе Сочи, эти зоны оснащены стойками для крепления лыж и сноубордов. В головных вагонах поезда перед второй парой дверей по правому борту установлены санузлы с экологически чистыми вакуумными туалетами (по одному на вагон) и умывальниками, оснащёнными специальным оборудованием для инвалидов и резервуарной системой, расположенной по левую сторону от санузла.

Рис 3.Туалет в головном вагоне.

Межвагонные переходы, расположенные в обоих торцах промежуточных вагонов и заднем торце головного вагона, выполнены в виде двустворчатых противопожарных раздвижных дверей, обладающих соответствующими рамами, уплотнениями и огнестойким остеклением.Снаружи переходы полностью окружены герметичными гибкими перекрытиями тип «гармошка».

Для поддержания комфортной температуры и воздухообмена вагоны поезда оснащены специальными климатическими установками, размещёнными на крышах вагонов. Каждый головной вагон дополнительно оборудован компактной климатической установкой для кабины машиниста, которая функционирует независимо от установки пассажирского салона. Климатические установки обеспечивают воздухообмен, подогрев и охлаждение воздуха. Распределение подготовленного подаваемого воздуха производится через воздушные каналы, расположенные в потолках, боковых стенках и полах вагонов.

Для обеспечения безопасности пассажиров поезд оснащён системами наружного и внутреннего видеонаблюдения, а также пожарной сигнализацией.

Кабина машиниста выполнена с учётом требований по ведению поезда в одно лицо. Конструкция кабины обеспечивает безопасность поездной бригады и безопасное и эффективное управление электропоездом. Машинист может управлять поездом как стоя, так и сидя. Система управления поездом Desiro RUS состоит из компонентов оправдавшей себя в эксплуатации технологии Sibas 32, используемой для поездной информационной шины.

При создании кабины специалистами Siemens совместно с РЖД были проработаны и оптимизированы расположение рабочего места машиниста и элементов пульта управления, дизайн помещения и зона обзора пути из кабины. Установленный в кабине современный пульт управления имеет оптимизированные эргономические характеристики и удобное расположение органов управления. На дисплеях пульта отображается информация о работе всех систем поезда, включая результаты диагностики его технического состояния. Поезда оснащены системой безопасности БЛОК, а также аналоговой и цифровой поездной радиосвязью. В случае необходимости в систему могут быть интегрированы специальные режимы цифровой и спутниковой связи.

Электропоезда оснащены специальной системой автоведения, которая выбирает оптимальные с точки зрения энергопотребления, комфорта для пассажиров и времени хода режимы тяги и торможения. При этом машинист может в любое время перейти на ручное управление. Также поддержку машинисту оказывает система торможения, которая по умолчанию использует рекуперативное электрическое торможение, а при его неэффективности включает реостатное торможение. При недостаточной силе электрического торможения система автоматически подключает прямое электропневматическое торможение (смешанный режим).

По данным социологического опроса компании ВЦИОМ, проведенного в 2018 году, подавляющее большинство пассажиров «Ласточки» отмечает повышение комфортности (96%) и уменьшение времени на дорогу (98%). Результаты исследования показывают, что в структуре пассажиропотока «Ласточки» большинство принадлежит молодым людям – студентам и работающему населению; с возрастом 18-24 года - 32% и 25-34 года - 26%. Работающих пассажиров – 72% (включая 7% работающих пенсионеров и 5% работающих студентов). Доля поездок на ежедневных маршрутах оказалась не так высока, как эпизодических. К примеру, 19% пассажиров пользуется «Ласточкой» 2-3 раза в месяц, а 57% и вовсе реже раза в месяц[52]. Большинство опрошенных надеются на дальнейшее развитие скоростного сообщения в регионах. 74% пассажиров междугороднего транспорта в регионах без скоростного сообщения считают важным его появление (47% опрошенных в таких городах предпочли бы поезд повышенной комфортности, который позволяет сэкономить время, не смотря на более высокую стоимость по сравнению с обычными рейсами). Около половины пассажиров «Ласточек» (48%) считают, что на их направлении недостаточно скоростных поездов.

Список использованных источников:

Ласточка (электропоезд) [электронный ресурс].-режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ласточка_(электропоезд) (31.03.2018)

Скоростной поезд «Ласточка» [электронный ресурс].-режим доступа: https://w3.siemens.ru/about_us/projects_in_regions/urals_federal_district/40343.html (31.03.2018)

Об электропоезде «Ласточка» [электронный ресурс].-режим доступа: http://emupages.ru/history-technology-lastochka.htm (31.03.2018)