ДПМ (дизель-поезд мытищинский^[1]) — дизель-поезд совместного производства завода «Метровагонмаш» и швейцарской компании Stadler Rail, построенный в единственном экземпляре в 2013 году. Отличительной особенностью данного дизель-поезда на Российских железных дорогах является наличие в его составе сочленённых модульных вагонов и расположение силового и тягового оборудования в специальных тягово-энергетических силовых модулях. Заводское обозначение — модель 770.10.

История

Предпосылки к созданию

Идея создания нового дизель-поезда для российских железных дорог возникла в конце 2000-х годов в период массового списания устаревших дизель-поездов серий Д1 и ДР1 и их замены на автомотрисы (рельсовые автобусы) серии РА1 и трёхвагонные дизель-поезда серии РА2 производства Мытищинского завода «Метровагонмаш», которые имели подвагонное расположение дизельных двигателей. Такая компоновка двигателей позволяет увеличить пространство кузова для размещения пассажиров, но в то же время, ввиду ограниченности пространства под вагоном, не даёт возможности установить двигатели большей мощности, необходимые для вождения составов из большего числа вагонов без увеличения общего количества дизельных двигателей в поезде, что затрудняет использование поездов РА2 на маршрутах с большим пассажиропотоком.^[2]

Необходимость производства дизель-поездов с внутривагонным расположением дизеля была обоснована проведёнными маркетинговыми исследованиями, показавшими неэффективность использования непрофильного подвижного состава РА1 и РА2 на ряде российских неэлектрифицированных маршрутов и значительную потребность в дизель-поездах из четырёх и более вагонов для пригородного и межрегионального сообщения на них, а также отсутствие в России заводов, серийно производящих такие дизель-поезда^[3].

Проектирование

В 2008 году Мытищинский завод «Метровагонмаш», имеющий значительный опыт серийного производства дизель-поездов и автомотрис, выиграл тендер на проектирование и постройку дизель-поезда нового типа.^[4] При проектировании нового дизель-поезда было решено использовать сочленённую модульную схему головных вагонов, разместив помещение дизельного двигателя и тяговое оборудование в отдельном промежуточном модуле, соединённом через узлы сочленения с двумя более длинными пассажирскими модулями. Такая компоновка составов имеет ряд преимуществ по сравнению с поездами, у которых дизельный отсек расположен в одном вагоне с пассажирским салоном, в особенности в случае подвагонного расположения дизеля, к которым относятся:^[2]

• упрощённый доступ к дизельному двигателю и силовому оборудованию при проведении техобслуживания;
• защищённость силового оборудования от вандализма и аварий;
• возможность замены требующего ремонта тягового модуля другим без необходимости простоя пассажирских вагонов;
• увеличение сцепного веса моторных тележек тягового модуля за счёт частичного опирания на него пассажирских модулей через узлы сочленения^[3];
• снижение уровня шума и вибрации от дизельного двигателя в пассажирском салоне;
• повышение пожарной безопасности за счёт расположения двигательного отсека в отдельной поездной единице.

В России не было опыта производства и эксплуатации дизель-поездов сочленённой модульной конструкции, однако такой опыт имелся в странах Европы. Для упрощения разработки и производства нового дизель-поезда завод «Метровагонмаш» начал вести переговоры со швейцарской компанией Stadler Rail о совместной разработке нового поезда данной конструкции, и в 2011 году между ними был заключён совместный контракт на проектирование дизель-поездов с учётом российских требований эксплуатации и производство компанией Stadler силовых модулей для них.^[5] В пользу компании Stadler выступили наличие у неё большого опыта производства дизель-поездов и электропоездов с силовыми модулями и готовность к дальнейшей локализации производства этих модулей на территории России.^[2] При проектировании за основу конструкции пассажирских вагонов и модулей была взята конструкция дизель-поездов РА2 с рядом особенностей поездов Stadler GTW, а за основу конструкции силовых модулей — конструкция силовых модулей Stadler GTW.^[5] В ходе разработки конструкции силовых модулей, получивших обозначение GTW+, компании Stadler пришлось внести изменения с учётом российского климата и повышенных нагрузок от опирающихся на них пассажирских модулей головного вагона, поскольку поезд планировалось изготовить из стали, в то время как Stadler делала кузова своих поездов из более лёгких алюминиевых профилей^[3].

Выпуск и испытания

В 2013 году завод Метровагонмаш выпустил опытный дизель-поезд, получивший обозначение ДПМ и номер 001, который стал первым для Российских железных дорог модульным дизель-поездом с расположением силового и тягового оборудования в специализированных силовых модулях. Силовые модули для этого поезда были целиком построены в Швейцарии компанией Stadler, в России производилась лишь их установка на тележки, монтаж оборудования и сцепление с пассажирскими модулями. Значительная часть оборудования пассажирских вагонов поезда, включая системы управления и мониторинга, была разработана компанией Stadler и другими производителями.^[1] Тормозную систему для поезда разработала немецкая компания Knorr-Bremse.^[6]

Поезд был окрашен в жёлто-чёрную цветовую схему и состоял из четырёх вагонов (восьми поездных единиц) — двух сочленённых головных, в свою очередь состоящих из двух пассажирских и одного тягового модулей каждый, и двух промежуточных. Учитывая, что головные вагоны состояли из трёх модулей и превосходили по длине стандартные вагоны, новый четырёхвагонный дизель-поезд по пассажировместимости был аналогичен составам из 5-6 вагонов стандартной конструкции. До этого дизель-поезда аналогичной вместимости на территории России не производились.^[3]

Дизель-поезд поступил для испытаний на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа в Щербинке. В сентябре 2013 года на территории экспериментального кольца проводилась четвёртая железнодорожная выставка EXPO 1520, где был выставлен состав из одного головного трёхмодульного и одного промежуточного вагонов (половина поезда).^[4] Одновременно на выставке также демонстрировался поезд Stadler Flirt модели 2300 для Эстонии, также имеющий сочленённую модульную компоновку и имеющий в составе силовые дизельные модули, но с расположением тележек под узлами сочленения. В течение 2014 года поезд ДПМ проходил испытания в Щербинке^[1] и совершил ряд опытных поездок на линиях Московского железнодорожного узла, однако так и не был передан в пассажирскую эксплуатацию.

По первоначальному контракту планировалось начать серийный выпуск дизель-поездов ДПМ и выпустить 50 составов, для которых планировалось заказать в Швейцарии 100 силовых тяговых модулей, однако данные планы к настоящему времени не были реализованы.

Общая информация

Дизель-поезд серии ДПМ предназначен для пригородных или межрегиональных пассажирских перевозок на полностью или частично неэлектрифицированных маршрутах с большим пассажиропотоком колеи 1520 мм при температурах окружающего воздуха от -40 C до +40 C. Он создан как базовая платформа для транспортных комплексов пригородного и межрегионального сообщения и оснащён электрической передачей.^[7] Базовая платформа делает возможным с минимальными затратами вносить модификации в конструкцию силовых модулей без изменения конструкции пассажирских модулей и вагонов, что в частности позволяет создавать дизель-электропоезда путём установки на силовой модуль электрооборудования для работы от контактной сети. При этом также возможно вносить модификации в конструкцию и оснащение салонов пассажирских модулей, адаптируя поезда под конкретные условия перевозок и потребности конкретного оператора с учётом применяемых родов тяги, максимальной скорости, высоты пола и внутреннему оснащению. Срок службы поездов составляет 40 лет^[2], расчётный режим работы — по 16 часов в сутки.^[5]

В составе дизель-поезда ДПМ имеется два головных трёхмодульных вагона и от одного до четырёх прицепных промежуточных вагонов. Каждый головной вагон состоит из трёх сочленённых модулей — головного, тягового и промежуточного, которые фактически являются нерасцепными вагонами с общим опиранием через силовой модуль; головной модуль с кабиной управления и промежуточный модуль — прицепные, а силовой модуль — моторный^[7]. Возможна эксплуатация двух дизель-поездов по системе многих единиц с управлением одной бригадой из головного вагона по ходу движения; максимальное число вагонов в составе при работе по такой системе — 12 (по 2 головных и 4 промежуточных на каждый)^[3].

Основные параметры для дизель-поезда серии ДПМ:^[7][2]

• Расчётная масса:
  • Поезда (4 вагона) — 306.8 т;
  • Головного вагона — 113 т;
  • Промежуточного вагона — 40.4 т;
• Длина по осям автосцепок:
  • Поезда (4 вагона) — 134 560 мм;
  • Головного трёхмодульного вагона — 42580 мм, в том числе
    • Головного модуля — 18180 мм
    • Тягового модуля — 7000 мм
    • Промежуточного модуля — 17 400 мм
  • Промежуточного вагона — 24 700 мм;
• Габарит вагонов — Т;
• Мощность дизельных дизелей — 2×1119 кВт;
• Конструкционная скорость — 160 км/ч;
• Максимальная нагрузка на ось:
  • Тягового модуля — 22 т;
  • Пассажирского модуля или вагона — 16 т;
• Запас топлива — 2×2000 л;^[5]
• Ускорение поезда (пригородного/межрегионального):
  • из 4 вагонов — 0.46 / 0.47 м/c²;
  • из 5 вагонов — 0.40 / 0.43 м/c²;
  • из 6 вагонов — 0.34 м/c²;

Конструкция

Механическая часть

Кузов

Кузова вагонов изготовлены из нержавеющей стали. Вагоны имеют хребтовую балку в раме кузова головного и прицепного модулей. В передней части головного модуля расположена маска кабины машиниста обтекаемой формы, в нижней части которой расположены буфера и стандартные автосцепки СА-3; между вагонами и модулями установлены сцепные устройства фирмы SCHAKU. Cцепные устройства и буфера поезда оборудованны ударопоглощающими краш-элементами общей энергоёмкостью не менее 3 МДж для защиты пассажиров и поездной бригады от получения травм в случае столкновения.^[3] По заявлению разработчика, краш-система способна выдержать столкновение с препятствием весом до 10 тонн на скорости около 70 км/ч без тяжёлых последствий для пассажиров и поездной бригады.^[8]

Пассажирские модули головного вагона со стороны, противоположной силовому модулю, опираются на одну безмоторную двухосную тележку; со стороны силового модуля они не имеют тележек и опираются на кузов силового модуля через специальные консоли в подвагонном пространстве и над межвагонным переходом.^[3] В свою очередь силовой модуль опирается на две двухосные моторные тележки с тяговыми электродвигателями, которые целиком расположены под корпусом модуля. Такая схема опирания используется на всех поездах линейки Stadler GTW и позволяет увеличить сцепной вес и максимальную силу тяги моторных тележек.^[5] Диаметр колёс составляет 860 мм.^[2]

Между вагонами и модулями поезда установлены герметичные межвагонные переходы типа "гармошка" для возможности перехода пассажиров из одной части поезда в другую. Переходы между силовым модулем и пассажирскими модулями головного вагона расположены ассиметрично и смещены от центра к правой стороне относительно направления к кабине машиниста; между промежуточными вагонами и сцепе промежуточного вагона с промежуточным модулем головного — симметричное.^[7]

Двери

Пассажирские модули головного вагона и промежуточные вагоны поезда оснащены двустворчатыми пассажирскими дверями прислонно-cдвижного типа с выходом на низкие платформы. У пассажирских модулей головного вагона двери расположены в центральной части по одной с каждой стороны, а у промежуточных вагонов — по две с каждой стороны вблизи торцов. В закрытом состоянии двери плотно прилегают к внешней облицовке поезда, в открытом выступают наружу и сдвигаются вбок от прохода. Для выхода на низкие платформ малой высоты пассажирские входы оснащены автоматическими выдвижными ступеньками с электрическим приводом, установленными в подвагонном пространстве под дверями.^[1] Двери головного модуля оборудованы специальными рампами и подъёмниками для инвалидных колясок^[9].

Пассажирские двери снаружи и изнутри оборудованы кнопками для открытия дверей по требованию пассажира в режиме готовности открытия по требованию; рядом с дверями головного модуля также имеются кнопки вызова помощника машиниста для обеспечения въезда и выезда пассажиров в инвалидных колясках^[9].

Служебный тамбур перед кабиной управления головного вагона с каждой стороны оснащён поворотными одностворчатыми дверями, открывающимися вовнутрь.

Силовая часть

Силовое и тяговое оборудование поезда целиком расположено в силовом модуле. Большую часть пространства кузова силового модуля занимает машинное отделение (расположено в левой и центральной части), в котором расположен дизельный двигатель и приводимый им во вращение электрический генератор, преобразователи электрической энергии, а также оборудование систем топливопитания, смазки, выхлопа.^[7] Всё оборудование модуля закрывается специальными кожухами, доступ к нему имеется как из коридора, так и через специальные люки с внешней стороны кузова силового модуля.^[5]

Дизельный двигатель Cummins QSK38 V-образный, 12-цилиндровый. Мощность двигателя составляет 1119 кВт, рабочий объем — 37,7 литра, диаметр цилиндра и ход поршня — 159x159мм‚ масса двигателя — около 4200 кг. Двигатель соответствует экологическим нормам Tier З / Stage IIA, для него рекомендовано дизельное топливо ASTM №2.^[3]

От генератора производства фирмы TSA напряжение подаётся на тяговый асинхронный инвертор производства ABB^[3], подающий переменное напряжение регулируемой частоты для тяговых электродвигателей, а также на преобразователь собственных нужд, выдающий переменный трёхфазный ток напряжения 380 В, передаваемый по всему составу^[7].

На каждой из двух тележек силового модуля установлено по два асинхронных тяговых электродвигателя производства TSA с длительной мощностью 250 кВт, каждый из которых приводит во вращение свою колёсную пару. Общая мощность тяговых электродвигателей силового модуля составляет 1000 кВт^[3].

Собственная масса тары силового модуля — около 54 т.^[2]

Интерьер

Планировка

Салон дизель-поездов ДПМ может предлагаться в двух базовых варантах: для пригородного (3 класс) и для межрегионального сообщения (2 класс). Основные различия между ними - количество и схема размещения пассажирских кресел, наличие дополнительных санитарных блоков в головном и прицепном вагонах, применение на межрегиональном поезде более комфортных кресел.^[2] У дизель-поезда ДПМ-001 салоны оборудованы в пригородном варианте (3 класса).^[2] В салонах пригородных поездов большая часть кресел расположена по схеме 3+3 в ряд с размещением друг напротив друга (пассажиры обращены лицом к лицу сидящих напротив); в межрегиональных — по схеме 3+2 в ряд с размещением друг за другом (пассажиры обращены лицом к спинке кресел впереди сидящих). Число сидений в крайних рядах в непосредственной близости от тамбуров и межвагонных переходов уменьшено для удобства прохода пассажиров^[7].

Вход и выход пассажиров в салон осуществляется через тамбуры, отделённые от основного пространства салона перегородкой со сдвижными дверями. В головном и промежуточном модуле головного вагона имеется по одному тамбуру в середине салона, разделяющими салон на две части; в промежуточных вагонах имеется по два аналогичных тамбура по краям вагона, между которыми расположен пассажирский салон. Переходы между силовым и пассажирскими модулями смещены к правому борту поезда, остальные межвагонные переходы в поезде расположены симметрично. По торцам пассажирских модулей и промежуточных вагонов расположены одностворчатые поворотные двери, отделяющие салон или тамбур от межвагонного перехода.^[7]

В передней части головного модуля расположена кабина и служебный тамбур машиниста, отделённый перегородкой от основного пространства салона. В правой части пространства между служебным и пассажирским тамбуром размещены туалет для поездной бригады и туалет увеличенной площади для пассажиров, по ширине пригодный для пользованиями инвалидами в колясках; напротив туалетов расположена накопительная площадка с пространством для инвалидных колясок и двумя откидными сиденьями, расположенными поперечно спинкой к стене.^[9] В задней части модуля находится пассажирский салон, имеющий 44 кресла в варианте 3 класса либо 34 в варианте 2 класса.^[7]

Силовой модуль имеет в правой части коридор в виде тройной ломаной линии, огибающий моторный отсек. Сидячие пассажирские места в нём отсутствуют, однако возможен проезд стоячих пассажиров.^[7] Пассажирский коридор силового модуля имеет боковое окно.^[5]

Промежуточный модуль головного вагона имеет два пассажирских салона, разделённые тамбуром. В варианте 3 класса в передней и задней части салона имеется по 44 кресла в каждой (всего — 88 мест), в варианте 2 класса — по 28 и 34 соответственно (всего — 62 места). У промежуточных модулей 2 класса часть пространства переднего салона рядом с тамбуром с левой стороны занимает туалет стандартного типа для пассажиров с выходом в тамбур. Туалет имеет меньший размер, чем расположенный в головном модуле.^[7]

В салоне промежуточного вагона в варианте 3 класса имеется 128 продольных кресел, в варианте 2 класса — 79 продольных кресел и одно откидное сиденье, расположенное поперечно. В варианте 2 класса в салоне также размещён туалет для пассажиров стандартного типа.^[7]

Общее число сидячих мест в головном вагоне 2 класса - 96+2 откдиных, 3 класса — 132+2 откидных; в промежуточном 2 класс — 79+1 откидное, 3 класса — 128. Общая пассажировместимость головного вагона 2 класса — 190, 3 класса — 226; промежуточного 2 класса - 143, 3 класса — 184^[2].

Оснащение

Пассажирские салоны оборудованы цельномягкими креслами с интегрированными подлокотниками, багажными полками, крючками для одежды, системами климатизации, освещения, информирования пассажиров, видеонаблюдения, пожаротушения и эвакуации пассажиров. Лампы освещения расположены продольно в 2 ряда. По требованию заказчика салон также может быть оборудован кроншьейнами для велосипедов, усилителем сигнала для мобильных телефонов, WiFi-модулем для беспроводного выхода в Интернет, розетки для подключения и зарядки телефонов и прочих электронных устройств. В салонах установлены средства информирования пассажиров, включающие в себя электронное табло с бегущей строкой и громкоговоритель.^[2] Вагоны оборудованы аккумуляторами резервного питания, позволяющими в течение некоторого времени поддерживать работу систем салона.^[6]

Система вентиляции и климат-контроля установлена в кабине машиниста и пассажирских салонах и имеет 3 режима работы: охлаждение, отопление и вентиляция. Система работает в режиме автоматического поддержания заданных температурных условий (климат-контроль). Отопление кабины машиниста и пассажирского салона осуществляется системой кондиционирования воздуха и дополнительными телловентиляторами, установленными в салоне прицепного вагона и кабине машиниста.^[2] Системы вентиляции, видеонаблюдения и освещения также размещены в коридоре силового модуля.^[5]

В дизель-поезде имеются вакуумные туалеты. В поездах всех типов два туалета расположены в головном модуле - один для поездной бригады и один повышенной площади для пассажиров-инвалидов; в поездах межрегионального типа также имеется по одному туалету стандартной площади в промежуточном модуле в середине салона и промежуточных вагонах в конце салона.^[2]

В головных вагонах оборудованы места для инвалидов в колясках^[2], в тамбурах установлены подъёмники для посадки и высадки инвалидов с низких платформ и рампы для высоких платформ.

См. также

• Рельсовые автобусы завода «Метровагонмаш»

• РА2

Примечания