Этот рассказ - краткое повествование о том нелёгком пути, которым пришлось пройти коллективу компании «Лугансктепловоз» (ЛТЗ), в том числе Це нтральному конструкторскому бюро (ЦКБ), по созданию тепловоза 2ТЭ116УД. Вначале немного истории...
19 июля 2006 года Фондом имущества Украины был объявлен конкурс по продаже 76% акций ЛТЗ. Начальная цена пакета акций составляла 292 млн. гривен. Конкурс состоялся 1-го октября. Победила «Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод»», представляющую российскую корпорацию «Трансмашхолдинг» (ТМХ). Однако группа «Приват» Коломойского подала протест. Тяжба длилась три года. В результате повторного конкурса по продаже контрольного пакета акций вновь победила корпорация ТМХ.
Была утверждена программа развития и модернизации производственных мощностей, бизнес- план, инвестиционная программа, в том числе заложены показатели роста выпуска продукции, создание новой техники.
Планом новой техники было предусмотрено создание по сути нового магистрального грузового двухсекционного тепловоза 2ТЭ116УД мощностью 2х3100кВт (2х4216 л.с.) по дизелю, хотя он являлся модификацией широко известного тепловоза 2ТЭ116У, хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации на железных дорогах России и других стран.
На тепловозе 2ТЭ116УД применен ряд современных решений, значительно повышающих его технический уровень:
-12-ти цилиндровый двигатель GEVO12 компании GE Transportation (США), обеспечивающий увеличение мощности силовой установки с 2650 кВт до 3100 кВт и скорости длительного режима, снижение удельного расхода топлива, улучшение экологических показателей за счёт снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах;
-микропроцессорная система управления, позволяющая диагностировать параметры двигателя и работу оборудования, упрощающая работу оператору;
-одноконтурная система жидкостного охлаждения;
-турбонаддув с охлаждением наддувочного воздуха по схеме «воздух-вода»;
-одиночный топливный насос высокого давления с соленоидным управлением впрыска топлива в каждый цилиндр;
-электронная система управления;
-тяговый агрегат А723МУ2 производства ГП «Электротяжмаш» ( ЭТМ), г.Харьков, с инверторным запуском.
Для реализации принятого решения был составлен «Генеральный график работ по разработке тепловоза 2ТЭ116УД с дизелем GEVO-12», которым предусматривались работы, начиная от подписания договора на поставку, разработку рабочей конструкторской документации (КД), изготовления опытного образца и кончая проведением сертификационных испытаний и получением сертификата соответствия на тепловоз. Сроки выполнения – с мая 2011 по август 2012 года (16 месяцев), в том числе на разработку КД – пять месяцев.
Разработке конструкторской документации на тепловоз предшествовала большая и кропотливая работа по согласованию условий договора на поставку дизеля GEVO-12 и его подписание; получению от GE технических требований к тяговому агрегату, к монтажу и установке дизеля и его вспомогательного оборудования; согласованию технических параметров на установку дизеля, системы запуска и микропроцессорной системы управления (МПСУ); разработке и согласованию с ТМХ технического задания (ТЗ) на модификацию тепловоза. На всё это отводилось шесть месяцев.
Для решения этих вопросов в г.Эри, штат Пенсильвания, США, в разное время направлялись группы специалистов от ТМХ, ЭТМ и ЛТЗ. В январе-феврале 2011г. и апреле 2013г. в производственном подразделении GE в Эри побывал и я. Что осталось в памяти. На время посещения производственных помещений нам выдали каски и защитные очки. Ходить можно было только по отведенным дорожкам с нанесёнными белыми полосами. За этим строго следит местный профсоюз. Во время посещения диспетчерского центра меня удивил тот факт, что за состоянием дизелей GE, установленных на тепловозах, идёт мониторинг on-line, независимо от того, в какой стране они эксплуатируются. Обед происходит в общем зале. Меню разнообразное, выбор на свой вкус. Затраты за счёт фирмы.
Пребывание наше было расписано: утром - завтрак в отеле. Затем машина забирает нас и везёт в завод. Решаем вопросы, обед, опять совещание. После работы нас отвозят в гостиницу. Ужин и спать (по наивности я решил посмотреть телевизор – оказывается просмотр платный и мне пришлось заплатить за проживание большую сумму, чем остальным!). Город мы видели только из окна автомобиля. Тротуаров нет, людей на улице не видно, потому что все передвигаются на машинах. Почти на каждом доме табличка «Sale» (продаётся). Создаётся впечатление депрессивного города. Единственным светлым пятном было посещение местного пивного паба, организованного приглашающей стороной. Запомнилось, что на входе стоит большая кастрюля с солёными орешками - бери, сколько хочешь. Мы и брали - на халяву, сэр! Посетили также маркет - купить сувениры из Америки. Я взял внуку куртку с капюшоном, с надписью «Чикаго». Потом рассмотрел этикетку, написано «Made in China”! По возвращению из второй поездки я чуть не попал в террористы! Дело в том, что наша поездка совпала по времени с террористическим актом, проведенным братьями Царнаевыми на Бостонском марафоне. Как всегда в таких случаях ужесточается таможенныйконтроль. При осмотре моей сумки в аэропорту Эри таможенник обнаружил бритвенный прибор с лезвием. Разобрал его в белых перчатках и демонстративно показал всем грязное лезвие. Пришлось оправдываться, мычать «memory» и крутить пальцем висок. Еле уговорил его выбросить лезвие в урну!
С чего начинается Родина- с картинки в твоём букваре. С чего начинается создание тепловоза – с разработки технического задания и теоретического чертежа тепловоза. Разработку ТЗ поручили мне, как ведущему по этому тепловозу. Параллельно с этим приходилось решать ряд других, смежных вопросов. Были проведены ряд совещаний с участием представителей организаций - участников создания тепловоза - GE, ТМХ, ЭТМ и ВНИКТИ (Всероссийского научно- исследовательского конструкторско – технологического института, Москва). На этих совещаниях рассматривались и решались вопросы взаимодействия системы управления дизеля с системами управления и диагностики тепловоза с новым тяговым агрегатом А723МУ2, а также схемные решения системы управления дизелем.
Начиная проектировать тепловоз, нужно было уяснить ряд постулатов:
1. Тепловоз 2ТЭ116УД должен быть модификацией тепловоза 2ТЭ116У, на который действует ТУ24.04.532 «Тепловоз 2ТЭ116. Технические условия» и на который имеется Сертификат соответствия, что облегчает в дальнейшем получение Сертификата соответствия на тепловоз 2ТЭ116УД.
2. На тепловозе 2ТЭ116У должны быть заменены только существующие тяговый агрегат и дизель соответственно на тяговый агрегат А723МУ2 и дизель GEVO-12 c его вспомогательным оборудованием и системами. Соответственно должны быть изменены высоковольтная камера, электрические шкафы, пульт управления и другое оборудование.
Далее первостепенной задачей было получение от смежников габаритных размеров и масс тягового агрегат и дизеля. Здесь возникло ряд проблем, которые нужно было срочно решать:
1. Дело в том, что коленчатый вал дизеля имел только одну штатную опору (под второй конец вала при транспортировке подставлялась технологическая опора); второй конец вала должен быть жёстко соединён с ротором тягового агрегата, составлять с ним одно целое и опираться на подшипник агрегата. Таким образом, подшипник должен принять на себя часть массы коленвала и поршневой группы. ЭТМ должен был «переварить» это новшество и отработать конструкцию подшипникового узла.
2. Вместе с дизелем поставлялся блок вспомогательного оборудования, в который входили узлы, необходимые для его работы (масляный фильтр, маслоохладитель, топливный фильтр грубой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос, топливный фильтр тонкой очистки, термостат и другие узлы и детали, обслуживающие системы дизеля).
3. Проведенные предварительные проработки по установке вместо существующего тягового агрегата и дизеля нового агрегата, дизеля и блока вспомогательного оборудования (БВО) показали, что они не помещаются в отведенное пространство по длине. Требуется либо увеличение базы тепловоза примерно на 1000 мм, либо «разбросать» БВО на отдельные узлы, поместив их в кузове тепловоза в непосредственной близости от дизеля. По согласованию с Главным конструктором был принят к разработке второй вариант, как наиболее оптимальный. Принятие первого варианта привело бы к разунификации с тепловозом 2ТЭ116У, как базовой модели, и значительному удорожанию тепловоза.
Время поджимало, срочно были запрошены от GE габаритные чертежи и массы дизеля и узлов, входящих в БВО, от ЭТМ – масса и габариты тягового агрегата. Однако при компоновке возникли новые трудности – не помещался масляный фильтр. Ко мне подошёл мой старый товарищ, с которым мы вместе ещё поступали в институт: «Шеф, всё пропало!». Опытный компоновщик, который проектировал не один тепловоз, признался, что не может найти место для фильтра. Пришлось изрядно повозиться. Наиболее оптимальное его расположение – за дизелем. Но здесь располагались компрессор и вентилятор охлаждения задних тяговых электродвигателей (ТЭД). Чтобы обойти их пришлось установить фильтр на «этажерку», вторым этажом. С таким решением и был изготовлен первый тепловоз. На последующих тепловозах пришлось потеснить «системщиков» и установить фильтр внизу.
В объём Технического задания входит техническая и тяговая характеристики тепловоза. Последняя определяет такие параметры, как: ограничение по сцеплению, силу тяги при трогании с места, параметры длительного режима (сила тяги, скорость), сопротивление движению при уклоне 9 промилле и скорости длительного режима. С помощью расчётчиков такие параметры были получены, ТЗ согласовано и утверждено Заказчиком и опущено смежникам – исполнителям для работы 19 декабря 2011года.
Но трудности ещё только начинались… Дело в том, что проектирование тепловоза совпало по времени с внедрением новых технологий проектирования. Наряду со старыми чертёжными комбайнами появились мощные компьютеры, значительно повышающие производительность конструкторского труда, электронная почта, позволяющая оперативно обмениваться информацией. Одновременно постепенно и болезненно проходила смена поколений. Ещё оставались старые, опытные кадры, носители технической информации на «генном» уровне, которые в «рукопашную» разрабатывали чертежи, но появились молодые, амбициозные кадры, виртуозно владеющие компьютерной техникой, но не имеющих достаточно опыта проектирования таких тепловозов. Но план разработки тепловоза создавался с учётом применения новейшей техники проектирования, в сжатые сроки. Поэтому приходилось усаживать за компьютер и «молодых» и «старых» - один говорил что делать, другой воспроизводил всё это на экране. Дело в том, что в нашей группе ведущего вначале было 12 человек, после многочисленных реорганизаций, сокращений и уплотнений осталось 6 человек. А объём закреплённой документации был большой: техническое задание на тепловоз, теоретический и общего вида тепловоза чертёжи, ведомость покупных и ведомость ЗИП,а и ряд других общих для тепловоза документов. Из-за ограничения в людях возможности для маневра не было. Вот и приходилось таким способом выпускать теоретический чертёж. Некоторые из «молодых» не выдерживали такого ритма, уходили. Почему, несмотря на трудности, чертёж надо было выпускать в первую очередь?
Теоретический чертёж – это основа основ проектирования тепловоза. На нём определяется расположение основных узлов тепловоза, их размерная цепь. Расчётами определяется допустимая нагрузка от колёсных пар на рельсы, устойчивость и ряд других характеристик тепловоза. Этот чертёж после согласования и утверждения рассылается по электронной почте в рабочие подразделения и служит сигналом к началу рабочего проектирования. Несмотря на трудности, чертёж был разработан вовремя, в установленные сроки.
Параллельно с разработкой технического задания и теоретического чертежа шла работа по формированию Ведомости покупных изделий. Поскольку некоторые комплектующие имеют длительный цикл изготовления, их нужно было заказать в первую очередь, чтобы получить к началу сборки первого тепловоза. Наметилась задержка с поставкой дизелей, поскольку первоначально намечалась такая схема: изготовленный и испытанный тяговый агрегат отправлялся из Харькова в Эри. Там на стенде должна быть проведена стыковка тягового агрегата с дизелем,совместная обкатка и снятие параметров и характеристик. По результатам испытаний должно было принято решение о поставке и установке агрегата и дизеля на тепловоз. Однако «высокое» руководство ТМХ посчитало такое решение высоко затратным и отменило его. В результате сборку, центровку и испытание тягового агрегата и дизеля производили непосредственно на тепловозе, в производственных условиях ЛТЗ. Забегая вперёд, следует отметить, что порочность этого решения проявилась в эксплуатации, когда выявились проблемы, как с дизелем, так и с тяговым агрегатом.
Разработка чертежей тепловоза завершилась в установленные сроки, однако постройка задерживалась из-за длительности поставки дизелей. Их доставляли морским транспортом, небольшими партиями из Америки через Атлантический океан, Средиземное и Чёрное моря в порт Ильичёвск, оттуда трейлером в Луганск. .
Задержка в изготовлении объясняется также бомбёжками и блокадой со стороны Украины, когда под вой сирен приходилось прятаться в бомбоубежищах, когда отключалась подача электроэнергии, газа и воды. Несколько производственных цехов завода пострадало от разрывов снарядов. Пострадали также несколько жилых домов трудящихся завода. Прекратилась работа городского электротранспорта. 18 июля 2014 года закрылись все банковские учреждения, нельзя было получить пенсию и зарплату. Не работали продовольственные магазины. С 5 августа и до конца сентября, а затем и октября, прекратили работу большинство цехов и отделов «Лугансктепловоза». Большие трудности возникли при отправке тепловозов через границу. Тем не менее, трудности были преодолены, завод свои обязательства выполнил.Первый изготовленный тепловоз отправился в Россию, в депо Иваново, второй - в Бурятию.
8 октября 2014 года тепловоз 2ТЭ116УД № 074 был отправлен в Монголию.
Компоновщики были всегда элитой конструкторского отдела. Это, как правило, люди, обладающие хорошей памятью и обширными знаниями конструкции тепловоза. В прошлом у них были наработки по комплектующим различных тепловозов, что позволяло использовать их при разработке очередных тепловозов. После появления компьютеров и электронной почты процесс проектирования значительно упростился. Как известно, книги пишутся по книгам, а чертежи – по чертежам. Теперь не надо рыться в архивной пыли, отыскивая нужные чертежи. Технические характеристики и габаритные чертежи комплектующих изделий легко отыскиваются в компьютере или получаются через электронную почту. Если бы эту технику да в наше время, лет 20 назад! Вместо стажировки за рубежом, массового изучения работы на компьютерах - тушили «зелёные пожары». Приходит начальство: «Город задыхается без помидоров!» Вереницы автобусов с инженерами отправляются на поля. Пятница – уборка закреплённой территории. В конце месяца – «предпродажная подготовка тепловозов» (мойка тепловозов растворителями).Разработка чертежа – это творческий процесс. При разработке сборочного чертежа необходимо учитывать место расположения и условия эксплуатации узла. При разработке чертежа детали необходимо правильно подобрать материал. Если деталь из металла, то надо определиться с маркой, термообработкой, покрытием, чистотой поверхности, допусками и посадками. Хорошо выполненный чертёж – это музыка! Надолго запоминается и тиражируется от тепловоза к тепловозу.Разница лишь в том, что композитор получает вознаграждение за каждый раз исполненное его произведение, а конструктор – один раз в виде зарплаты. Неплохо было бы, чтобы от каждого выпущенного тепловоза шли бы отчисления разработчикам тех чертежей, которые использовались при изготовлении тепловоза. Пока изготавливаются тепловозы – идут отчисления! Это бы мотивировало и стимулировало молодых специалистов и подняло бы престижность конструкторского труда. Пятьдесят два года работы в заводе, из них 50 лет – в конструкторском отделе. Судьба распорядилась так, что вначале работать пришлось по специальности – проектировать газотурбинные установки со свободнопоршневыми генераторами газа, затем – плавающие гусеничные транспортёры (тема близкая, так как по военной специальности я танкист, старший лейтенант запаса). Развал Союза – производство транспортёров прекращено. Перешёл на трамваи. После выпуска партии трамваев руководство ТМХ решило прекратить их изготовление и сосредоточиться только на выпуске тепловозов. Пришлось и мне "сосредоточиться" на тепловозах. Как в анекдоте: «Мы изгибались вместе с линией партии». За время работы, чем только не приходилось заниматься: решать «ребусы» в цехах, выслушивать упрёки на рапортах, «закрывать» вопросы в конце месяца, ездить в командировки по рекламациям, согласовывать документацию с соисполнителями (в одном Челябинске был раз десять!). В промежутках занимался творчеством: на счету 11 патентов на промышленные образцы и авторских свидетельств, десятки рацпредложений. А в итоге – почётная грамота, мизерная пенсия и куча воспоминаний...