2ТЭ121 (2-секционый Тепловоз с Электропередачей, модель 121) — магистральный двухсекционный двенадцатиосный грузовой тепловоз с электрической передачей переменно-постоянного тока. Выпускался Луганским тепловозостроительным заводом, всего было построено 78 локомотивов (из них два последних не достроены). Эксплуатировался непродолжительное время на железных дорогах СССР, а впоследствии России и Украины.

Также в депо Челябинск Южно-Уральской ЖД должны были поступить тепловозы 2ТЭ121-077, 078, 079 и 080, но в связи с отказом Южно-Уральской ЖД от новых 2ТЭ121 проект по их изготовлению был закрыт.

История создания

Разработка В 60-х годах XX века МПС обосновало и выступило инициатором заказа грузовых тепловозов с электропередачей переменно-постоянного тока секционной мощностью 4000 л. с. На основании проведённого в те годы исследования эффективности применения различных типов тепловозов на перспективу, выполненному ИТКП и ЦНИИ МПС, были сделаны выводы о целесообразности иметь в общем парке локомотивов не менее 30 % тепловозов мощностью 2942 кВт (4000 л. с.) в секции.

До этого обоснования тепловозы такого класса в СССР не создавались, за исключением отдельных проектов. Например, Ворошиловградский тепловозостроительный завод (далее ВЗОР, после распада СССР — «Лугансктепловоз») в году выполнил проект тепловоза ТГ106 4000 л. с. на секцию с дизелем Д70, специально разработанным Б. Н. Струнге для тепловозов. На Харьковском заводе транспортного машиностроения (ХЗТМ) А. А. Кирнарский в середине 60-х выполнил проект тепловоза ТЭ15 с тем же дизелем. Проект не был осуществлён в связи со свертыванием тепловозостроения на ХЗТМ.

После того, как МПС заявило о целесообразности строительства машин секционной мощностью 4000 л. с., Ворошиловградский тепловозостроительный завод за короткое время создал целый ряд проектов: 2ТЭ115 (), ТЭ120 с асинхронными тяговыми двигателями (), выпустил в  году опытный тепловоз ТЭ129, а в — годах — партию тепловозов 142. Данные тепловозы выполнялись заводом с шестью осями в секции на базе конструкции ранее освоенных машин, в частности, ТЭ109. Подобный подход ещё в конце 60-х годов подвергался критике со стороны ЦНИИ МПС, который предлагал разработку грузовых шестиосных машин с нагрузкой на ось, повышенной в перспективе до 27-30 т. Это было связано с планами МПС укладки на путях тяжёлых рельсов Р65 и Р75.

Со стороны МПС к середине 70-х годов было рекомендовано увеличить осевую нагрузку для тепловозов мощнее 3000 л. с. до 25 тс для серийного исполнения и до 27 тс для первых опытных образцов. Также было признано целесообразным увеличить диаметр колёс тепловоза с 1050 мм до 1250 мм и использовать опорно-рамный тяговый привод вместо опорно-осевого. Это потребовало разработки новой тележки грузового локомотива, не имеющей аналогов в мировой практике.

В 1968 году МПС выдало технические требования на тепловоз мощностью 4000 л. с. с расчётом дальнейшего производства его на ВЗОР. По указанным выше причинам в 1970 году в техническом задании был указан диаметр колёс 1250 мм и осевая нагрузка 23 т, а в 1973 году МПС согласовало увеличение осевой нагрузки до 25 т в серийном исполнении и применение двухступенчатого рессорного подвешивания и опорно-рамного привода. В 1977 году МПС разработало новый типоразмерный ряд магистральных тепловозов, утверждённый в качестве государственного стандарта ГОСТ 22602-77, в котором фигурирует грузовой шестиосный тепловоз 4000 л. с. На основании требований этого стандарта и было начато производство новой серии.

Производство Первый образец тепловоза 2ТЭ121-001 был построен в конце 1977 — начале 1978 года и имел нагрузку от колёсных пар на рельсы 26,8 тс, что соответствовало требованиям к первому опытному образцу. По результатам его испытаний был сделан ряд предложений об изменении конструкции, и ЦНИИ МПС рассмотрело 2ТЭ121 как базовую модель перспективного тепловозного парка. С другой стороны, ко времени постройки опытного образца МПС фактически отказалось от массового использования в перспективе рельсов Р75, а рельсы Р65, требовавшиеся для эксплуатации тепловозов с осевой нагрузкой выше 25 тс, были уложены далеко не на всём полигоне применения новых тепловозов. Это обстоятельство выдвинуло более жёсткие требования к таким локомотивам по динамике и воздействию на путь. Кроме того, из-за нехватки в данный период современных путевых машин ухудшилось состояние путей тепловозного полигона. Всё это в конечном итоге требовало увеличения объёма исследований экипажной части по сравнению с первоначально планировавшимся и увеличения времени доводки тепловозов.

В период 1979 и 1980 годов была выпущена опытная серия тепловозов 002—004, у которой по сравнению с первой машиной в боковых стенах кузова было уменьшено число окон, длина кузова сокращена на метр, а полная колёсная база — на 1,1 м. За счёт уменьшения длины кузова масса каждой секции снизилась до 150 т, а осевая нагрузка — до 25 т. В результате снижения нагрузки тепловозы опытной серии, которые по условиям МПС вначале должны были обращаться только по рельсам Р65, после доводки могли работать и на рельсах Р50.

В 1983 году было выпущено ещё два тепловоза 2ТЭ121 изменённой конструкции, доработки в которую были внесены по результатам испытаний опытных машин. У новых тепловозов по сравнению с предшественниками была несколько изменена форма кабины машиниста и окон машинного отделения, внесены изменения в конструкцию тележек, доработан дизель, тяговый агрегат, тяговые электродвигатели и некоторые устройства автоматики, установлена система защиты от боксования с узлом динамического регулирования тягового генератора, применён на четверть более мощный электрический реостатный тормоз, а также улучшено устройство охлаждения.

На тепловозе 2ТЭ121-006 также был в опытном порядке установлен дизель 3Д70 Харьковского завода тяжёлого машиностроения, в связи с тем, что 1970-х годах у МПС также сложилось негативное отношение к дизелям ряда Д49 (ЧН26/26) производства Коломенского тепловозо­строитель­ного завода. В связи с недоработками этих дизелей, выявленными на тепловозах 2ТЭ116, МПС отказалось от массового перевода тепловозного парка на них и продолжило закупку локомотивов с ранее разработанными дизелями меньшей мощности. При этом выбор дизеля мощностью 2942 кВт в то время ограничивался двумя моделями: либо ряда Д49, либо ряда Д70 разработки ХЗТМ, работы над которым к концу 70-х были фактически свёрнуты, что также осложняло продвижение нового тепловоза.

Начиная с 1984 года было начато мелкосерийное производство тепловозов 2ТЭ121, аналогичных по конструкции тепловозу 005. Однако в конструкции деталей локомотивов этой партии в ходе их дальнейшей эксплуатации были выявлены серьёзные недочёты. Существуют две точки зрения на причину их возникновения. Одна из них, отражённая в основном в официальных документах МПС того времени, причиной называет «необходимость доработки отдельных узлов». Вторая, основанная на обследовании случаев отказов, а также состояния только что изготовленного тепловоза номер 011, присланного во ВНИТИ, называет основной причиной резкий рост производственного брака при изготовлении локомотива, вызванный, в частности, тем, что завод должен был существенно увеличить объём выпуска данной модели, не успев отработать технологии серийного производства, и установкой на локомотив негодных комплектующих производства других предприятий (резинокордные муфты Лисичанского завода, подшипники Бакинского завода и т. п.). Тепловоз 2ТЭ121 требовал повышения культуры производства и соблюдения технологической дисциплины при проведении деповских ремонтов, что также воспринималось неоднозначно.

Начиная с 1987 года объём производства тепловозов увеличился до полутора десятков в год, не сопровождаясь сколь-нибудь радикальными изменениями конструкции и при этом не вызывая столь резких протестов МПС, что также косвенно подтверждало наличие производственного брака в партии середины 80-х, который впоследствии был устранён. До 1992 года было выпущено 76 двухсекционных тепловозов, то есть свыше 150 секций, после чего, в связи с кризисом и распадом СССР, МПС приостановило закупки тепловозов, произведённых в других государствах. На момент прекращения поставок был уже практически достроен тепловоз 077 и кузов тепловоза 078, а также изготовлены рамы для тепловозов 079 и 080. В 1995 году все они были разрезаны на заводе-изготовителе.

Данные о производстве тепловозов 2ТЭ121 по годам:

Год выпуска Количество Номера 1977 1 001 1979 1 002 1980 2 003, 004 1983 2 005, 006 1984 2 007, 008 1985 5 009—013 1986 8 014—021 1987 7 022—028 1988 16 029—044 1989 13 045—057 1990 13 058—070 1991 5 071—075 1992 1 (3) 076 (+077, 078Тепловозы 077 и 078 не достроены) Всего 76 (78) 001—076 (+ 077, 078)

Наследие

Несмотря на длительный срок доводки, тепловоз 2ТЭ121 к 1990 году обладал резервами дальнейшего развития. Сила тяги тепловоза могла быть повышена примерно на 20 % при условии повышения мощности тягового генератора и увеличении расхода воздуха на охлаждение тяговых электродвигателей, как на тепловозе ТЭ136. Создание в 90-х годах более эффективных холодильных устройств позволило бы улучшить и такой показатель 2ТЭ121, как затраты энергии на собственные нужды. Кроме того, ещё в 1990 году на его базе Луганский завод построил тепловоз 2ТЭ137 с передачей переменно-переменного тока и асинхронными тяговыми электродвигателями, с силой тяги в длительном режиме 2*40 т. и конструкционной скоростью 120 км/ч. Такие тяговые параметры были вновь реализованы в постсоветском тепловозостроении лишь более чем через 20 лет спустя на тепловозе 2ТЭ25А «Витязь», причем касательная мощность 2ТЭ137 согласно документации была на 10 % выше, чем у «Витязя».

Существуют противоположные точки зрения на целесообразность производства тепловозов 2ТЭ121. Так, специалистами кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» МИИТ в 1980-е годы утверждалось, что прирост мощности энергетической установки на 2ТЭ121 мог реализовываться не столько в силе тяги, сколько в увеличении скорости движения. Вместе с тем этот тезис не подтверждался реальной практикой вождения составов, при которой для бригады была заметна существенно меньшая склонность локомотива к боксованию при большем весе состава, чем для других тепловозов.

Впоследствии некоторые технические решения 2ТЭ121 были использованы при создании других локомотивов, например, тяговый привод электровоза ЭП1 базируется на решениях 2ТЭ121. Кроме того, за время создания этого тепловоза был накоплен большой научный задел, особенно по динамике и прочности локомотивов, который может быть полезен при создании новых конструкций. Заслуживает внимания и достигнутый на этом тепловозе уровень комфорта локомотивной бригады и плавности хода, даже на пути с состоянием, близким к неудовлетворительному.

Проект по изготовлению 2ТЭ121-077, 078, 079 и 080

14 февраля 1992 года был изготовлен тепловоз 2ТЭ121-076 и уже 15 февраля была начата сборка тепловоза 2ТЭ121-077, 16 февраля была начата сборка 2ТЭ121-078, а 20 февраля была начата сборка 2ТЭ121-079 и 080, с завода они должны были поступить в депо Челябинск Южно-Уральской ЖД, но уже 21 февраля проект по их изготовлению был закрыт в связи с отказом Южно-Уральской ЖД от новых 2ТЭ121 и с того момента производство 2ТЭ121 было прекращено.

2ТЭ121-077 был собран на 90%, полностью была готова ходовая часть, обе кабины, машинные отделения обоих секций и 68% крыш секций, полностью были окрашены кузова обоих секций

2ТЭ121-078 был собран на 70%, полностью была готова ходовая часть, обе кабины и машинные отделения обоих секций, кузова секций были загрунтованы, но не окрашены

2ТЭ121-079 и 080 были собраны на 7%, были готовы лишь рамы

В 1993 году они были перемещены на открытую территорию завода и утилизированы в 22 - 26 декабря 1995, а именно 2ТЭ121-077 и 079 утилизированы 22 декабря, а 2ТЭ121-078 и 080 - 26 декабря.

Общие сведения

Назначение