81-550/551/552

81-550/551/552
Электропоезд 81-550/551/552 в депо
Производство
Годы постройки	1992
Страна постройки	Россия
Завод	ЗАО «Вагонмаш»
Составов построено	1
Вагонов построено	6
Нумерация	81-550: 10095—10096 81-551: 11156—11157 81-552: 11254—11255
Технические данные
Тип токосъёма	нижний боковой контактный рельс
Род тока и напряжение	750 В постоянного тока
Типы вагонов	Мг / Мп / Пп
Число вагонов в составе	6
Сидячих мест	40/44/44
Длина вагона	по автосцепкам: 19 650 / 19 210 / 19 210 мм по торцевым стенам кузова: 19 250 / 18 810 / 18 810 мм
Ширина	2712 мм
Высота	3700 мм
Высота пола	1100 мм
Расстояние между шкворнями тележек	12 600 мм
Диаметр колёс	780 мм
Ширина колеи	1520 мм
Материал вагона	сталь
Выходная мощность	680 кВт (вагон) 2720 кВт (шестивагонный состав)
Тип ТЭД	асинхронные
Мощность ТЭД	170 кВт
Макс. скорость	90 км/ч
Электрическое торможение	рекуперативное, реостатное
Тормозная система	электрическая, электропневматическая, пневмопружинная
Эксплуатация
Страны эксплуатации	Россия
Метрополитен	Петербургский
Депо	ТЧ-1 «Автово»
Годы эксплуатации	не эксплуатировались
Сохранение	переоборудованы в 81-540.1/541.1

81-550/551/552 — тип экспериментальных электровагонов метрополитена, разработанный и выпущенный в количестве одного 6-вагонного состава Петербургским заводом «Вагонмаш». Представляли собой дальнейшее развитие вагонов типа 81-720.1/721.1 и были оснащены кузовом нового типа и асинхронными двигателями. Вагоны модели 81-550 — моторные головные, 81-551 — моторные промежуточные, 81-552 — прицепные промежуточные.

История

Предыстория

В конце 1980-х годов и начале 1990-х годов для метрополитенов СССР на Мытищинском вагоностроительном заводе и Ленинградском вагоностроительном заводе им. Егорова «Вагонмаш» велась разработка электропоездов с асинхронными тяговыми электродвигателями на базе выпускаемых в то время серийных электровагонов типа 81-717/714 с коллекторными двигателями. В период 1989—1990 годов Мытищинский завод на базе стандартных вагонов 81-717/714 спроектировал новый тип вагонов с удлинённой кабиной машиниста, принудительной вентиляцией в салоне и усовершенствованным асинхронным тяговым оборудованием, получивший обозначение 81-720.1 и 721.1 для головных и промежуточных моторных вагонов соответственно.

По данному проекту Ленинградский завод изготовил в 1990 году единственный опытный головной вагон 81-720.1 № 10037, который поступил для испытаний в Московский метрополитен. На данном этапе было решено ограничиться выпуском единственного вагона, а для формирования опытного состава в Москву также были переданы три стандартных вагона 81-717/714 (один головной и два промежуточных). В ходе непродолжительных испытаний опытного вагона в работе асинхронного тягового привода был выявлен ряд существенных недостатков, однако представленное им направление развития российского метровагоностроения было признано перспективным. Испытания позволили выявить слабые места в асинхронном приводе и определить решения по усовершенствованию подобных конструкций.

Выпуск, испытания и судьба состава

В период 1991—1992 годов с учётом результатов испытаний опытного вагона 81-720.1 № 10037 завод «Вагонмаш» на базе типа 81-720.1/721.1 создал проект нового типа электропоездов метрополитена, внеся изменения в конструкцию кузова и электрической части. Моторные головные вагоны получили обозначение типа 81-550, моторные промежуточные — 81-551, прицепные промежуточные — 81-552. Появление в составе прицепных вагонов стало возможным за счёт применения асинхронных тяговых двигателей и увеличения их мощности в 1,5 раза по сравнению с вагонами 81-717/714.

Первый и единственный шестивагонный электропоезд данного типа был выпущен в 1992 году. В том же году состав был передан в ТЧ-1 «Автово» для прохождения испытаний, в ходе которых дорабатывалась его конструкция. В 1995 году на станции «Площадь Восстания» проходила выставка, посвящённая 40-летию Петербургского метрополитена, где данный состав был показан широкой публике. Как заявляло руководство, вагоны должны были пойти в серийное производство, однако в 1996 году созданный состав отправили на завод на доработку, поскольку испытания выявили недочёты в работе оборудования.

Электропоезд 81-540.1/541.1 на станции Технологический институт

Однако вместо доводки в 1997 году работы по созданию асинхронного привода были приостановлены, и поезд был переделан в тип 81-540.1/541.1, при этом вагоны получили новые номера. В ходе переделки всё нестандартное электрооборудование было демонтировано, вместо него устанавливалось обычное оборудование вагонов 81-717/714 и все вагоны стали моторными. Конструкция кузова также претерпела некоторые изменения — лобовое стекло было поднято, установлено шесть белых фар на уровне ниже стекла по схеме вагонов 81-717 вместо имевшихся над стеклом, дополнительные буферные фонари и выступы под рамой демонтированы. Пластиковые сиденья и отделка салона также были заменены на классическую с жёлтыми стенами и коричневыми кожаными диванами. Таким образом, тип 81-550/551/552 прекратил существование, однако сам состав в своём модернизированном виде поступил в 2000 году в регулярную эксплуатацию с пассажирами на Московско-Петроградскую линию, где продолжает работать по состоянию на 2021 год.

Общие сведения

Вагоны типа 81-550/551/552 предназначались для пассажирских перевозок на линиях метрополитена с шириной колеи 1520 мм, оборудованных высокими платформами высотой 1100 мм и электрифицированных нижним боковым контактным рельсом напряжением 750 В постоянного тока. Они являли собой дальнейшее развитие вагонов типа 81-720.1/721.1 и наряду с ними были представителями нового семейства вагонов, созданного на базе 81-717/714 и отличавшегося применением более экономичного и простого в эксплуатации асинхронного электрооборудования, новыми удлинёнными кабинами машиниста и принудительной вентиляцией в салонах.

Предполагалось, что данный тип вагонов пойдёт в серийное производство и заменит 81-717/714, однако из-за недочётов в работе асинхронного электрооборудования вагоны так и остались опытными. Тем не менее, конструктивные особенности данной линейки были использованы заводом Вагонмаш в дальнейшем при создании вагонов 81-540.8/541.8 с коллекторным и 81-553.3/554.3/555.3 с асинхронным приводом.

Составность

Электропоезд формировался из вагонов трёх типов: двух моторных головных (Мг) с кабинами управления модели 81-550 по концам состава, моторных промежуточных (Мп) модели 81-551 и прицепных промежуточных (Пп) модели 81-553. Единственный выпущенный состав был сформирован в шестивагонной составности по схеме Мг+Мп+Пп+Мп+Пп+Мг. В общем случае составы данного типа могли включать от двух до восьми вагонов, при этом оптимальным соотношением числа моторных вагонов в составе к числу прицепных было 2:1.

Нумерация и маркировка

Система нумерации и маркировки, использованная для вагонов 81-550/551/552, была единой со всеми выпускаемыми вагонами метрополитена и осуществлялась повагонно без присвоения номеров составам. Вагоны, выпускаемые заводом Вагонмаш, по состоянию на начало 1990-х годов получали номера пятизначного написания в диапазонах 10xxx и 11xxx. Вагоны 81-550 получили номера 10095 и 10096 в едином номерном ряду с головными вагонами 81-717, вагоны 81-551 — 11156 и 11157, а 81-552 — 11254 и 11255 в едином номерном ряду с промежуточными вагонами 81-714. Номера наносились на боковых стенках ниже окон рядом с одним из средних дверных проёмов без обозначения типа, которое можно было увидеть только на заводских табличках в салонах вагонов. На лобовой маске головных вагонов маркировка отсутствовала.

Конструкция

Конструкция вагонов типа 81-550/551/552 незначительно отличалась от типа 81-720.1/721.1. Наиболее существенными отличиями вагонов обоих типов от 81-717/714, на базе которых они были созданы, стали новая удлинённая кабина машиниста, обводы кузова, система вентиляции и асинхронное тяговое электрооборудование.

Вагоны получили новую оригинальную схему окраски, близкую к окраске опытного вагона 81-720.1: маска головного вагона, крыша, торцы и нижний пояс рамы были окрашены в белый цвет, боковины — в тёмно-синий. На дверях вагонов в нижней части вместо привычных «иксов» и «галок» появились две стрелки белого цвета, направленные к середине, при этом декоративные белые полосы на боковинах вагонах отсутствовали.

Кузов

Кузов вагонов — цельнометаллический несущий сварной конструкции, с обшивкой из прочных гофрированных стальных листов. По конструкции и размерам он был близок к кузову вагона 81-720.1 № 10037 и отличался главным образом рядом изменений в конструкции лобовой части у головных вагонов. Основными частями кузова являлись рама, боковые стенки, лобовые и концевые части, крыша и металлический пол. По торцам рамы были размещены ударопоглощающие аппараты с автосцепками Шарфенберга метрополитеновского образца, автоматически соединяющие пневмомагистрали и электрические контакты сцепляемых вагонов.

Конструктивно кузов данного типа был создан на базе кузова 81-717/714. Головные вагоны 81-550, как и 81-720.1, по сравнению с вагонами 81-717 имели удлинённую кабину машиниста и как следствие раму вагона. Габаритные размеры кузова были аналогичны размерам кузова вагонов типа 81-720.1/721.1. Длина головного вагона по торцевым стенкам за счёт удлинения головной части с кабиной управления, как и у 81-720.1, составляла 19 250 мм против 18 806 мм у 81-717. Длина кузовов промежуточных вагонов типов 81-551 и 552, была равна 18 810 мм и аналогична по длине кузовам вагонов 81-714. Это позволяло поездам с кузовами данной конструкции эксплуатироваться на линиях со станциями закрытого типа в Петербургском метрополитене, поскольку расстояния между дверями каждого вагона и разных вагонов в составе поезда не изменились.

Лобовая маска кабины

Лобовая маска кабины головного вагона 81-550 по конструкции и форме была схожа с маской вагона 81-720.1 и имела плоские вертикальные лобовую и боковые стены, примерно вдвое превосходя по длине стандартную кабину вагона 81-717. Боковые стены и крыша лобовой части по со стенами и крышей основной части кузова незначительно сужались по направлению вперёд.

Лобовая стена с левой стороны, как и у 81-720.1, была оснащена открывающейся наружу эвакуационной дверью аварийного выхода с выдвижным трапом для возможности безопасного спуска пассажиров из вагона на пути в случае аварийной ситуации, а рабочее место машиниста по сравнению с 81-717 было смещено из центра в правую часть кабины. В лобовую стену было встроено два стекла одинаковой высоты — одно широкое с правой стороны перед пультом машиниста и более узкое в эвакуационной двери. Размеры лобовых окон были аналогичны вагону 81-720.1, однако по сравнению с ним окна располагались ниже. По бокам от сужения стен на уровне рамы имелись выступы, по ширине соответствующие основной части, также выступ на уровне рамы имелся спереди. Над кабиной машиниста в зоне занижения крыши был установлен кондиционер.

Существенное отличие лобовой части вагонов 81-550 от 81-720.1 заключались в расположении светосигнальных приборов: если у предшественника фары размещались под лобовыми стёклами в средней зоне кабины, у 81-550 они располагались сверху над лобовыми стёклами. В то же время их количество, форма и взаимное расположение были такими же как у 81-720.1 — по три круглых фары с каждой стороны на одном уровне, включая две белые световые и одну красную меньшего диаметра по краям вагона для обозначения хвоста поезда. Между фарами по центру вагона размещалась табличка с заводским логотипом. Нововведением стало увеличение ширины выступов кузова по бокам от автосцепки до ширины рамы и установка на них спереди небольших дополнительных буферных фонарей прямоугольной формы по два с каждой стороны — одному белому для освещения пути и красному для обозначения хвоста поезда.

Боковые стены кабины в целом были схожи с вагоном 81-720.1, но имели отличия в расположении боковых окон и гофр. В отличие от вагона 81-720.1, у которого обе стены имели по одному центральному гофру чуть ниже боковых стёкол, у вагона 81-550 левый борт был полностью гладким, а правый имел 4 пары гофрированных полос с разрывом каждой пары в середине. Для входа и выхода машиниста по левому борту имелась одностворчатая ручная дверь с окном, поворачивающаяся при открытии внутрь, напротив двери по правому борту аналогичное окно размещалось в стене. В передней части боковых стен кабины за счёт удлинения маски по сравнению с 81-717 вагон имел ещё по одному боковому окну с каждой стороны, как и 81-720.1, однако по сравнению с предшественником передняя пара боковых окон располагалась ниже задней, хотя окна и имели аналогичную высоту. При этом верхний край передних боковых окон соответствовал верхнему краю лобовых, то есть они были занижены так же как и лобовые по сравнению с вагоном 81-720.1.

Основная часть

Боковые стены и промежуточные торцевые стены вагонов были собраны из вертикальных стоек, подоконных балок и верхнего листа. С каждой стороны вагон имел по 4 парные автоматические двери с пневматическим приводом, рассчитанные на высокие платформы станций метрополитена и конструктивно аналогичные дверям вагонов 81-720.1 и 81-717/714. Дверные створки раздвигались внутрь обшивки кузова и были оборудованы окнами. В качестве обшивки в нижнем и верхнем поясах были смонтированы стальные гофрированные листы, такие же как и у всего семейства вагонов 81-717/714, но в дополнение по периметру боковины имел окантовку, аналогичную окантовке вагона 81-720.1, что позволило улучшить внешний вид за счёт применения двухцветной окраски (белая окантовка вместе со светло-синими стенами). В отличие от вагона 81-720.1, центральная гофрированная полоса под окнами была значительно толще остальных и по исполнению аналогична вагонам 81-717/714.

Промежуточные торцевые стены были аналогичны по конструкции торцевой стене вагона 81-720.1 и имели торцевые двери с окнами по центру и два окна по бокам от них. Использование этих дверей по принятым стандартам безопасности для перехода пассажиров между вагонами не предусматривалось ввиду отсутствия оборудованного закрытого межвагонного перехода, поэтому как у других метровагонов их предполагалось использовать только в служебных целях и для прохода в чрезвычайных ситуациях. В местах перехода торцевых стен в боковые вагоны имели резкие углы, чем отличались от 81-717/714 с плавными скруглёнными обводами.

Крыша вагона по форме была аналогична 81-720.1. За счёт установки системы принудительной вентиляции и отсутствия вентиляционных черпаков она стала покатой и имела практически плоскую форму с наклонными скатами по бокам, высота крыши над уровнем головки рельс превосходила крышу вагонов 81-717/714 в средней части и составила 3700 мм. Для вентиляции салона в боковой наклонной части крыши с каждой стороны были вырезаны по 7 трёхрядных воздухозаборных решёток, которые однако имели больше вырезов и превосходили по высоте решётки у вагона 81-720.1 для лучшего притока воздуха.

Тележки

Вагоны имели по две двухосные тележки с индивидуальной подвеской колёсных пар, конструктивно близкие к тележкам вагонов 81-717/714. Тележки вагонов 81-550 и 551 были моторными, 81-552 — безмоторными.

Подвешивание тележек было двухступенчатым. Рама тележки опиралась на каждую буксу через две цилиндрические витые пружины. В центре тележки располагалась центральная балка, соединённая предохранительным шкворнем с кузовом вагона и на которую непосредственно передавался вес последнего. Кузов опирался на центральный пятник балки, а для устранения боковой качки на балке были установлены боковые резиновые скользуны (выполнены в виде роликов). Вес центральной балки на основную раму тележки передавался через центральное пневмоподвешивание, поддон и сочленённые подвески. По бокам к раме тележки подвешивались кронштейны, к которым снизу крепились боковые токоприёмники для питания от нижнего контактного рельса.

Колёсные пары вагонов были цельнокатанными. Тележки вагонов, как и у 81-717/714 и 81-720.1, имели пневматические колодочные тормоза, расположенные по бокам от колёс, и стояночный пневмопружинный тормоз. Тормозные колодки располагались по бокам от колёс.

Электрооборудование

Основная часть электрооборудования вагонов располагалась в подвагонном пространстве. Значительная часть оборудования была унифицирована с электрооборудованием 81-720.1, однако претерпела ряд усовершенствований. На вагоне был установлен тяговый инвертор для преобразования постоянного тока от контактного рельса в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на асинхронные двигатели и управляющий тягой и рекуперативным торможением. На каждой моторной тележке было размещено по два асинхронных тяговых электродвигателя с индивидуальным приводом на колёсные пары. По мощности они в 1,5 раза превосходили стандартные коллекторные электродвигатели вагонов 81-717/714, что позволяло включать в состав прицепные вагоны. Предусматривалась возможность рекуперативного торможения двигателями с возвратом энергии в контактную сеть. Вагон был также оснащён реостатным блоком, что при невозможности или недостаточной эффективности рекуперации позволяло применять реостатное торможение.

Интерьер

Пассажирский салон

Салоны вагонов по конструкции и планировке в целом были схожи с салоном опытного вагона 81-720.1 № 10037. Значительные различия заключались в основном лишь в конструкции сидений и цветовом оформлении салона. В целом планировка салона была классической для российских метровагонов: сиденья располагались продольно спинками к стенам вагона по бокам от центрального прохода с посадкой лицом к проходу. У головных вагонов перед первой парой дверей располагалась перегородка с дверью, разделявшая салон и кабину машиниста. Головной вагон 81-550 имел 40 сидячих мест, промежуточные 81-551 и 552 — 44 места.

Сиденья представляли собой диваны и в зонах между дверными проёмами с каждой стороны были шестиместными, а в торцевых частях вагона — двухместными. Однако вместо кожаных полужёстких диванов с плоскими спинками и сидушками, применявшихся у вагонов 81-720.1 и 81-717.714, на вагонах были установлены пластиковые жёсткие диваны с анатомическим изгибом спинки, повторяющем изгиб спины человека, и разделительными полосами между сиденьями. По бокам сидений, как и у 81-720.1, устанавливались ограждения в форме повёрнутой набок буквы «П».

Отделка стен и пола вагонов была выполнена из шумопоглощающих пожаробезопасных материалов, однако при этом была изменена цветовая гамма: если салон вагона 81-720.1 был отделан в тёплых тонах (жёлтые стены, двери и боковые ограждения диванов; коричневые пассажирские диваны; белый потолок; красно-коричневый пол), у вагонов 81-550/551/552 была применена холодная серая цветовая схема: стены и потолок — серые, двери — тёмно-серые; пол, диваны и боковые ограждения диванов снаружи — чёрные, боковые ограждения диванов изнутри — зелёные. Окна имели двойное остекление и в целях лучшей шумоизоляции были выполнены сплошными без рам и форточек, как и у вагона 81-720.1, поскольку предполагалось, что потолочная вентиляция целиком обеспечит продувание салона свежим воздухом.

Вентиляция салона была принудительной, в потолочной части вагона между каждой группой воздухозаборных решёток были смонтированы 7 вентиляционных агрегатов. Потолок вагона стал плоским, по центру над проходом были размещены выступающие из потолка решётки вентиляционных агрегатов округлой формы с небольшими круглыми отверстиями снизу и по бокам. Вдоль салона по бокам от вентиляционных агрегатов размещались размещены люминесцентные лампы освещения по одному ряду с каждой стороны, при этом светильники группировались по два вплотную друг за другом с разрывами между разными парами.

В салоне по краям сидений были установлены вертикальные поручни с загибами к центру в верхней части, как и у вагона 720.1, однако по сравнению с 81-720.1 поручни в середине сидений отсутствовали.

Кабина машиниста

Кабина машиниста, как и вагона 81-720.1, по сравнению с кабиной 81-717 была довольно просторной. Пульт управления и кресло машиниста располагались с правой стороны, слева находилась аварийная дверь. Кресло машиниста было оснащено системой регулировки положения спинки и сдвига в продольном направлении. Стены кабины, боковины и задние стенки пульта управления были выкрашены в белый цвет, а лицевые панели пульта — в чёрный.

По сравнению с вагоном 81-720.1 пульт был существенно переработан и состоял из нескольких приборных панелей. Центральная панель управления по ширине занимала пространство напротив правого лобового стекла и была расположена под большим уклоном, близким к вертикальному. В её левой части располагалась большая часть переключателей, а в центре — аналоговой дисплей электронной системы управления и диагностики, выступающий из-под панели наружу. Система обеспечивала контроль 37 параметров, информируя машиниста и диспетчера о состоянии элементов поезда. Справа панель имела розетку питания дисплея и вырез внизу, из под которой выступала другая панель с переключателями. В верхней части над основной панелью располагалась переходящая в неё вертикальная панель с контрольно-измерительными стрелочными приборами, цветными индикаторами и несколькими переключателями.

Слева от кресла машиниста располагалась стойка с боковой поворотной рукояткой контроллера в верхней части. Над рукояткой контроллера под наклоном вбок располагалась ещё одна съёмная приборная панель с рядом кнопок и переключателей. С правой стороны от кресла на боковой стене располагались тормозной кран машиниста и радиостанция.

Литература

• Абрамов Е.Р. Опытные электровагоны типов 81-550, 551 и 552 // Электроподвижной состав отечественных железных дорог. — М., 2015. — С. 471—472.

Ссылки

• Вагоны модели 81-550/551/552 Архивная копия от 11 ноября 2016 на Wayback Machine на сайте МетроФото