2ЭС8 / 3ЭС8 «Малахит» (2 или 3 — количество секций, Э — электровоз, С — секционный, 8 — номер модели) — двух- и трёхсекционные магистральные грузовые электровозы постоянного тока с асинхронным приводом. Выпускается заводом «Уральские локомотивы» (Верхняя Пышма). Локомотив создан на базе выпускаемого с 2006 года электровоза 2ЭС6 и первоначально имел обозначение 2ЭС6А, однако позже получил самостоятельную серию. От предшественника он отличается прежде всего асинхронным тяговым приводом с двигателями и преобразователями российского производства, а также новой конструкцией кузова и кабины машиниста и новой интеллектуальной системой управления. По состоянию на декабрь 2024 года построено три трёхсекционных электровоза 3ЭС8 и два двухсекционных электровоза 2ЭС8.
История создания и выпуска Проектирование В начале 2020 года Группа Синара начала разработку проекта грузового двухсекционного электровоза 2ЭС6А с асинхронными электродвигателями. За основу его конструкции был взят электровоз 2ЭС6 с коллекторными электродвигателями, который серийно выпускался заводом «Уральские локомотивы» и к тому моменту был произведён в количестве 1000 машин. Наряду с 2ЭС6, завод уже выпускал с начала 2010-х годов электровозы серий 2ЭС10 постоянного тока и 2ЭС7 переменного тока с более мощным и надёжным асинхронным приводом, однако значительная часть их электрооборудования поставлялась немецкой компанией Siemens, что влекло высокую стоимость их производства и риски срыва поставок комплектующих в случае изменения валютного курса или ввода санкций, поэтому идея создания электровоза из российских комплектующих появилась ещё в 2015 году. Кроме этого, в 2019 году РЖД утвердило новые технические требования на грузовые локомотивы по безопасности, габаритам, тяговым характеристикам и цифровизации, и этим требованиям должны были соответствовать все будущие серии локомотивов. Целью разработки новой модификации 2ЭС6А было создание локомотива с асинхронным приводом на основе российских комплектующих, который в будущем мог бы стать основой для новой перспективной линейки грузовых электровозов и при этом соответствовал всем актуальным требованиям.
В феврале 2020 года входящее в состав Группы Синара ООО «Тяговые компоненты» заключило долгосрочный договор с челябинским заводом АО «Русские электрические двигатели» (РЭД) о совместном проектировании и серийном производстве асинхронных тяговых электродвигателей (ТЭД) мощностью до 1400 кВт для будущих электровозов Группы Синара. Летом 2020 года были изготовлены новые двигатели АТД1000 с номинальной длительной мощностью 1000 кВт для электровоза 2ЭС6А, которые были отправлены на стендовые испытания.
Осенью 2020 года завод «Уральские локомотивы» представил проект будущего электровоза, в котором наряду с компоновкой оборудования была переработана конструкция кузова и разработана новая форма кабины машиниста с противоударной крэш-системой. В процессе разработки новой формы кабины специалистами были смоделированы сценарии столкновений, по результатам которых была подтверждена эффективность системы пассивной безопасности. В ноябре завод заключил соглашение с ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) о сотрудничестве по производству, испытаниям, поставкам и сервисному обслуживанию будущих электровозов серии.
Производство
В январе 2021 года завод начал опытную сборку узлов будущего локомотива. Одним из первых был собран колёсно-моторный блок (КМБ) — важнейший узел ходовой части локомотива, состоящий из тягового электродвигателя, зубчатой передачи и колёсной пары. При изготовлении тележки локомотива была опробована новая технология, предусматривающая использование роботизированной сварки в ходе 90% процесса. По состоянию на октябрь 2021 года готовность опытного образца достигла 65 %. На завод поступили новые тяговые электродвигатели, кузова прошли окраску и подготовку к монтажу оборудования. Поставщиками комплектующих для локомотива стали более 70 российских предприятий, при этом порядка 70 % новых технических решений были созданы заново. Учитывая значительные изменения в конструкции по сравнению с электровозами семейства ЭС6, дирекцией тяги РЖД новому локомотиву вместо ЭС6А было присвоено обозначение ЭС8.
Первый опытный электровоз, получивший коммерческое наименование «Малахит», планировалось выпустить в конце 2021 года в двухсекционной компоновке как 2ЭС8, однако в дальнейшем для ускоренной сертификации было также решено построить промежуточную бустерную секцию, сформировав трёхсекционный электровоз 3ЭС8. Локомотив собран преимущественно из комплектующих российского производства, которые составили 94% от их общего числа. В конце февраля 2022 года электровоз был сформирован из двух головных секций и обозначен как 2ЭС8-001, но после достройки и включения в его состав промежуточной бустерной секции было решено переименовать его в 3ЭС8. В конце февраля электровоз 3ЭС8-001 был собран окончательно, а в марте на территории завода состоялась его презентация и началась заводская обкатка. Локомотив с завода получил корпоративную красно-серую окраску ОАО «РЖД» с преобладанием тёмно-серого цвета в нижней части и красного цвета в верхней в зоне кабины и входа на головной секции и середины борта на средней секции (при этом верхняя половина лобовой маски получила чёрный цвет) с разделением светло-серой изогнутой полосой, однако помимо вышеуказанных цветов на верхнюю часть боковых стен было нанесено зелёное изображение малахита в разрезе, а недалеко от входных дверей на красном фоне нанесены стилизованные изображения ящерицы с короной.
Перспективы На базе конструкции электровоза 2ЭС8/3ЭС8 «Малахит» Группа Синара планирует разработать и в дальнейшем начать производство новой линейки электровозов с асинхронным тяговым приводом, различающихся по тягово-скоростным характеристикам, массе и напряжению контактной сети. В 2025 году выпущен и направлен на сертификационные испытания опытный образец аналогичного электровоза для линий переменного тока 25 кВ 50 Гц - 2ЭС11 «Орлец» , а на 2026 год запланирован и выпуск двухсистемного электровоза на 3 и 25 кВ (2ЭС12 «Аметист»). Также в планах двухсистемный облегчённый ускоренный грузовой электровоз для вождения контейнерных поездов с конструкционной скоростью 140 км/ч и сниженной осевой нагрузкой в 23 тс. Планируется, что новая платформа электровозов будет актуальной в течение 15—20 лет.
Общие сведения Назначение Электровозы 2ЭС8 и 3ЭС8 «Малахит» предназначены для вождения грузовых поездов на железных дорогах колеи 1520 мм, электрифицированных постоянным током напряжением 3 кВ, в условиях умеренного и холодного климата. По мощности они незначительно уступают электровозам 2ЭС10 и 3ЭС10 «Гранит», имея общую длительную мощность тяговых электродвигателей в 8 и 12 МВт против 8,4 и 12,6 МВт соответственно, и могут позиционироваться как альтернатива последним. Также электровоз на треть превосходит по мощности электровозы 2ЭС6 и 3ЭС6 «Синара» соответственно. Электровоз 3ЭС8 в трёхсекционной компоновке рассчитан на вождение грузовых поездов массой 7100 тонн в условиях горного рельефа. Назначенный срок службы электровоза составляет 40 лет.
Составность Электровоз 2ЭС8 состоит из двух одинаковых головных секций с кабинами управления, а 3ЭС8 — из двух головных и одной безкабинной промежуточной бустерной секции. Каждая секция имеет полный комплект оборудования, за исключением кабины машиниста у промежуточной секции, благодаря чему возможна самостоятельная эксплуатация одиночной головной секции при условии возможности её разворота на конечных станциях, что однако создаёт машинисту неудобства при манёврах в заднем направлении из-за отсутствия второй кабины. Возможна работа двух сцепленных электровозов по системе многих единиц, при этом они соединяются лобовыми сторонами разноимённых секций.
Нумерация и маркировка Электровозы 2ЭС8 и 3ЭС8 получают трёхзначные номера, начиная с 001, однако пока неизвестно, будет ли их нумерация раздельной или общей. Маркировка с обозначением серии и номера наносится краской на лобовой части кабины электровоза по центру буферным брусом и нижним краем лобового стекла в формате 3ЭС8—XXX или 2ЭС8—XXX, где XXX — номер электровоза. Сверху над обозначением серии и номера по центру размещён логотип оператора, также нарисованный краской. По бокам кабины машиниста на уровне буферных фонарей нанесено коммерческое название серии «МАЛАХИТ» заглавными буквами. На бустерной секции в середине боковой стены также нанесено коммерческое название и крупный логотип оператора, а маркировка с обозначением серии и номера не указывается. По левому борту каждой секции перед ступеньками входа в кабину на уровне рамы крепится заводская табличка.
Технические характеристики Основные технические характеристики электровозов 2ЭС8 и 3ЭС8: Параметр Модель электровоза 2ЭС8 3ЭС8 Осевая формула 2×(20—20) 3×(20—20) Размеры Габарит 1-Т Длина, мм по осям автосцепок () () Размеры ходовойчасти, мм Полная колёсная база секции База между центрами тележек 8400 Колёсная база тележек 2800 Ширина колеи 1520 Минимальный радиуспроходимых кривых 125*10³ Весовые характеристики Рабочая масса, т 200±2 300±3 Нагрузка от осина рельсы, кН (тс) 245±5 (25±0,5) Тягово-энергетические характеристики Напряжение и род токав контактной сети Номинальное напряжение, кВ 3 Род тока постоянный Мощность на валахтяговых двигателей, кВт в длительном режиме 8000() () Сила тяги, кН при трогании с места 733() 1100() длительного режима 564() 847() Скорость, км/ч длительного режима 50 конструкционная 120 Мощностьэлектрическоготорможения, кВт рекуперативного 6400() 9600() реостатного 5600() 8400()
Конструкция Электровоз 2ЭС8 «Малахит» в значительной степени унаследовал конструктивные особенности электровозов 2ЭС6 «Синара» и 2ЭС10 «Гранит», но имеет существенные отличия от последних. Главным отличием является новый асинхронный тяговый привод с тяговыми преобразователями и тяговыми двигателями российского производства. Также применён цельнонесущий кузов (вместо кузова с главной рамой), укороченный на 1 метр по сравнению с предшественниками; новая форма лобовой части кабины машиниста с противоударной крэш-системой, сходная с электропоездами «Ласточка», и выступающим вперёд буферным брусом; новый пульт управления в кабине машиниста, адаптированный к ведению поезда в одно лицо; новое программное обеспечение с функцией самообучения и автоведения поезда.
Кузов Кузов каждой секции электровоза металлический цельнонесущий вагонного типа. У головной секции он имеет одну кабину управления с одной стороны и торцевую стену с межсекционным переходом с противоположной, а у средней секции — две торцевых стены с межсекционными переходами. Длина кузова и база каждой секции электровоза были укорочены на 1 метр по сравнению с предшественниками, составив в длину 16 м и 11,2 м соответственно.
По сравнению с электровозами 2ЭС6, 2ЭС7 и 2ЭС10, имевшими кузов рамного типа, новый кузов 2ЭС8 благодаря несущей конструкции имеет меньший вес и материалоёмкость и одновременно повышенную прочностью на соударения, изгибы и кручения, что положительно влияет на качество передачи и реализации тяговых усилий и увеличивает пассивную безопасность локомотивных бригад при столкновениях, а меньший вес снижает его стоимость и упрощает создание электровозов со сниженной массой каждой секции и осевой нагрузкой. В отличие от электровоза 2ЭС6, у которого кабина была выполнена как отдельный цельнометаллический модуль, устанавливаемый на главной раме перед основной частью кузова, у электровоза 2ЭС8 большая часть кабины, в которой размещается локомотивная бригада, является непосредственной частью основного кузова, а устанавливаемым на раму отдельным модулем является только передняя лобовая маска с небольшими боковинами, изготовленная из полимерных материалов и снабжённая силовым каркасом для повышения безопасности локомотивной бригады, в пределах которой внутри размещён пульт управления.