Электропоезд Ласточка — семейство пассажирских электропоездов, созданных на основе платформы Siemens Desiro ML для ОАО «Российские железные дороги»: серии ЭС1, ЭС1П, ЭС2Г и ЭС2ГП. С 2011 по 2022 год построено порядка 260 составов всех разновидностей — по сети РЖД они работают на пригородных, межрегиональных и городских маршрутах, включая Московское центральное кольцо. Электропоезда ЭС1 — двухсистемные (постоянный ток 3 кВ и переменный 25 кВ, 50 Гц), ЭС2Г — только постоянного тока 3 кВ.
История создания и производство
В 2009 году ОАО «РЖД» заказало компании Siemens разработку пригородного двухсистемного электропоезда для транспортного обслуживания Зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи. Необходимость двухсистемной машины была продиктована особенностями электрификации региона: равнинная сеть вдоль Чёрного моря работает на постоянном токе 3 кВ, а горный участок Адлер — Красная Поляна из-за крутизны уклонов электрифицирован переменным током 25 кВ 50 Гц. За основу был взят пятивагонный электропоезд Siemens Desiro ML, адаптированный к российской колее 1520 мм, более суровому климату и увеличенному габариту подвижного состава. 29 декабря 2009 года РЖД подписали с Siemens контракт на поставку 54 электропоездов стоимостью 410 млн евро; новая серия получила обозначение ЭС1 (Электропоезд Сименс, 1-й тип), а вся линейка локализованных для России поездов Desiro RUS — коммерческое название «Ласточка».
Электропоезда ЭС1 строились в 2011–2014 годах на заводе Siemens в Крефельде (Германия) — всего 54 состава; первые 45 получили салон пригородно-регионального исполнения, последние 9 — салон повышенной комфортности для дальних маршрутов. В марте 2011 года «Сименс АГ» и группа «Синара» создали совместное предприятие «Уральские локомотивы» для локализации производства в России — на площадке в Верхней Пышме (Свердловская область), ранее выпускавшей электровозы 2ЭС6 и 2ЭС10. Производство запустилось в конце 2013 года; первым составом стал ЭС2Г-001 (11 ноября 2013 года). Электропоезда постоянного тока получили обозначение ЭС2Г — буква «Г» («городской») понадобилась, чтобы отличать их от электропоездов ЭР2, модернизированных в Сибири и получивших обозначение серии ЭС2.
Уровень локализации производства быстро рос: 62 % компонентов — на конец 2014 года, свыше 80 % — к 2017 году. По состоянию на июль 2023 года заводом «Уральские локомотивы» построено 165 электропоездов ЭС2Г, 17 — ЭС2ГП (премиум-версия постоянного тока) и 47 — ЭС1П (премиум-версия двухсистемная). В связи с уходом Siemens из России после 2022 года производство по лицензии остановилось; с 2023 года группа «Синара» реализует собственный проект — электропоезда ЭС104 и ЭС105 под названием «Финист», использующие часть наработок Desiro RUS, но являющиеся отдельной разработкой.
Назначение и общее описание
Электропоезд предназначен для перевозки пассажиров на железных дорогах колеи 1520 мм, оборудованных пассажирскими платформами, и рассчитан на работу как с высокими (1100–1300 мм), так и с низкими (200 мм) платформами — для последних входы оснащены автоматическими выдвижными ступеньками. Конструкционная скорость — 160 км/ч, максимальный уклон проходимого профиля пути — 40 ‰, рабочий диапазон температур наружного воздуха — от −40 до +40 °C.
Базовая составность — пять вагонов: два головных моторных с кабинами управления (вагоны 01 и 05) и три немоторных промежуточных (02, 03, 04), из которых два — с токоприёмником и тяговым оборудованием. В условиях депо возможна постановка дополнительного шестого вагона, а на маршрутах с высоким пассажиропотоком составы соединяются по системе многих единиц (5+5, 5+6, 6+6 вагонов) с управлением из одной кабины.
Технические характеристики
Основные паспортные данные электропоезда (базовая пятивагонная составность):
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Род тока | 3 кВ постоянного тока (ЭС2Г); двухсистемный — 3 кВ = и 25 кВ ~50 Гц (ЭС1) |
| Конструкционная скорость | 160 км/ч |
| Составность (базовая) | 5 вагонов: 2 головных моторных + 3 промежуточных |
| Варианты составности | 6 вагонов; 5+5, 5+6, 6+6 по системе многих единиц |
| Длина электропоезда (5 вагонов) | 130 м |
| Длина головного вагона | 26 031 мм |
| Длина промежуточного вагона | 24 800 мм |
| Ширина вагона | 3480 мм |
| Высота пола | 1400 мм |
| Максимальная нагрузка на ось | 19 т |
| Число входных дверей на сторону вагона | 2 (двустворчатые, прислонно-сдвижные) |
| Ширина дверного проёма | 1250 мм |
| Максимальный уклон профиля пути | 40 ‰ |
| Рабочий диапазон температур | от −40 до +40 °C |
| Тяговый электродвигатель | асинхронный трёхфазный, 330 кВт номинальной мощности, 4 шт. на состав (по 2 на каждом головном вагоне) |
| Номинальный крутящий момент ТЭД | 3400 Н·м |
| Номинальная частота вращения ТЭД | 2200 об/мин (максимальная — 4901 об/мин) |
| Передаточное отношение редуктора | 4,85 |
| Аккумуляторная батарея | 110 В, 190 А·ч, никель-кадмиевая, 86 элементов |
| Среднее ускорение 0–60 км/ч (ЭС1) | 0,64 м/с² |
| Масса экипированного поезда, 5 вагонов (ЭС1) | 263 т |
| Число посадочных мест, 5 вагонов | от 346 до 443 в зависимости от исполнения салона |
Данные по тяговому электродвигателю, аккумуляторной батарее и габаритам относятся в первую очередь к электропоезду ЭС2Г; масса и ускорение приведены для электропоезда ЭС1. У разных серий и годов выпуска отдельные параметры (масса тары, число мест) могут отличаться — подробнее в разделе «Модификации».
Конструкция и устройство
Кузов и двери
Кузов каждого вагона — цельнонесущая сварная конструкция из закрытых алюминиевых экструдированных профилей, облегчённая, но усиленная по сравнению с базовой платформой Desiro ML из-за увеличенного российского габарита приближения строений. Остов состоит из нижней рамы, двух боковых стенок, двух торцевых стенок и крыши; изоляция кузова (напыляемая и сухая) обеспечивает тепло- и звукоизоляцию, а также пожарную защиту. Головные вагоны со стороны кабины управления оснащены заменяемым стальным крэш-модулем пассивной безопасности вместо торцевой стенки — тамбур кабины отделён от салона перегородкой.
Каждый вагон имеет по две двустворчатые прислонно-сдвижные двери с каждой стороны, рассчитанные на интенсивный пассажирообмен. Для обслуживания низких платформ (200 мм) входы оборудованы автоматическими выдвижными ступеньками с электроприводом; на скорости свыше 5 км/ч двери блокируются. Вагоны соединены неразъёмными межвагонными переходами с двустворчатыми противопожарными раздвижными дверями, а между собой электропоезда (при формировании составов по системе многих единиц) стыкуются автосцепками Шарфенберга, обеспечивающими автоматическое сцепление механических, пневматических и электрических цепей.
Микроклимат в салоне поддерживают климатические установки, размещённые на крыше каждого вагона; головные вагоны дополнительно оснащены отдельной компактной климатической установкой для кабины машиниста. В головных вагонах расположен универсальный санузел замкнутого типа с системой трубопроводов для заправки чистой водой и ассенизации, а также места для пассажиров с ограниченными возможностями с ручным пандусом. Система информирования пассажиров (СИП) выводит данные на потолочные и боковые табло, а объявления дублируются громкоговорителями по вагонам.
Тележки и тяговый привод
Тележки — двухосные, спроектированы под колею 1520 мм с учётом прохождения кривых малого радиуса (в частности, в депо); при разработке учтён опыт эксплуатации тележек высокоскоростных электропоездов «Сапсан» при низких температурах. Все тележки оборудованы дисковыми тормозами, двухступенчатым рессорным подвешиванием (включая пневматические рессоры), торсионной системой стабилизации и демпфером виляния. Моторными являются только тележки головных вагонов — на каждой установлено по два асинхронных тяговых электродвигателя опорно-рамного расположения с изоляцией от корпуса, передающих момент через зубчатую муфту и редуктор с передаточным отношением 4,85; промежуточные вагоны оснащены немоторными тележками.
Тяговое и электрическое оборудование
Тяговый электродвигатель — трёхфазный асинхронный, с самовентиляцией и короткозамкнутым ротором, номинальной мощностью 330 кВт (суммарно 1320 кВт на состав). Токоприёмники полупантографного типа расположены на крышах промежуточных вагонов с тяговым оборудованием (02 и 04) вместе с переключателями систем тока (на двухсистемных ЭС1), главными выключателями и вводами. Тяговые преобразователи — четырёхквадрантные, с асинхронным IGBT-приводом; электродвигатели поддерживают рекуперативно-реостатное торможение, отдавая энергию торможения в контактную сеть либо рассеивая её на тормозных резисторах (максимальная мощность одной секции резистора — 580 кВт), установленных на крыше головных вагонов.
Вспомогательное электрооборудование питается от двух независимых преобразователей собственных нужд (по одному в каждом моторном вагоне), обеспечивающих бортовые сети 380 В и 110 В и заряд аккумуляторных батарей; такое резервирование повышает устойчивость поезда к отказам отдельных узлов. Аккумуляторная батарея — никель-кадмиевая, безграфитовая, на номинальное напряжение 110 В и ёмкость 190 А·ч (86 элементов), устанавливается в подвагонном взрывобезопасном контейнере.
Тормозная система
Электропоезд оснащён комплексом тормозного оборудования Knorr-Bremse, сочетающим электрическое (рекуперативно-реостатное) и пневматическое (дисковые тормоза на каждой оси) торможение с автоматическим приоритетом электрического тормоза как более экономичного и менее шумного. Все вагоны дополнительно оснащены стояночными пружинными тормозами, удерживающими состав неподвижным без постоянной подачи сжатого воздуха. Управление тормозами интегрировано в общую систему безопасности БЛОК, а в аварийной ситуации пассажиры могут инициировать экстренное торможение стоп-краном; машинист вправе кратковременно отменить срабатывание, чтобы завершить торможение в более подходящей точке пути.
Кабина машиниста и системы управления
Кабина машиниста спроектирована для управления одним лицом, с возможностью работы машиниста как сидя, так и стоя; расположение пульта, зона обзора пути и дизайн помещения прорабатывались специалистами Siemens совместно с РЖД на макете головного вагона. Центральную систему управления электропоезда образует комплекс SIBAS, включающий терминал управления и диагностики, систему информирования пассажиров, видеонаблюдение и пожарную сигнализацию. Для безопасности движения используются система БЛОК, аналоговая и цифровая поездная радиосвязь.
Электропоезда оснащены системой автоведения, автоматически выбирающей режимы тяги и торможения по критериям энергоэффективности, комфорта и времени хода, с возможностью перехода на ручное управление в любой момент. На Московском центральном кольце с 2017 года ведутся работы по повышению степени автоматизации (GoA3 и выше) — в 2019 году построен опытный состав ЭС2Г-113 со степенью автоматизации GoA3, а внедрение элементов автоведения позволило сократить интервал движения поездов на кольце до четырёх минут.
Модификации и отличия между ними
ЭС1 — базовая двухсистемная модификация (3 кВ постоянного и 25 кВ 50 Гц переменного тока); строилась заводом Siemens в Крефельде в 2011–2014 годах, всего 54 состава. Первые 45 составов — салон пригородно-регионального исполнения 3 класса, последние 9 — салон межрегионального исполнения повышенной комфортности («Премиум»).
ЭС1П — двухсистемная модификация повышенной комфортности (салоны 1, 2 и 3 класса), строится заводом «Уральские локомотивы» с 2018 года по лицензии Siemens; к июлю 2023 года построено 47 составов.
ЭС2Г — модификация только постоянного тока 3 кВ, строится на «Уральских локомотивах» с 2013 года; к июлю 2023 года построено 165 составов. Существует в трёх вариантах салона: пригородно-городском, городском (повышенной вместимости, с уменьшенным числом сидячих мест и поручнями — специально для Московского центрального кольца) и с повышенным числом мест (с номера 088, до 416 мест).
ЭС2ГП — премиум-версия ЭС2Г постоянного тока, салоны 1, 2 и 3 класса; к июлю 2023 года построено 17 составов. Может дополнительно получать питание вспомогательных цепей от внешнего источника постоянного тока при отсутствии напряжения в контактной сети.
ЭС104 / ЭС105 «Финист» — с 2023 года собственная разработка группы «Синара» на основе наработок Desiro RUS, но с российским тяговым приводом, новым типом тележки и изменённой лобовой частью кузова; ЭС104 — постоянного тока, ЭС105 — двухсистемный. Это отдельный продукт с собственной моделью.
Существовали также опытные и нереализованные проекты развития платформы: двухэтажный электропоезд смешанной этажности ЭС1М-Д «Меридиан» для дальних межрегиональных маршрутов и проект «Ласточка β» — более обтекаемая городская версия для крупных агломераций; серийного продолжения ни один из них не получил.
Эксплуатация: дороги и депо приписки, текущий статус
Первый состав ЭС1-001 прибыл в Россию в марте 2012 года, первая поездка с пассажирами состоялась 23 января 2013 года по маршруту Санкт-Петербург — Бологое. С апреля 2013 года начато регулярное движение Москва — Нижний Новгород — первый маршрут, где электропоезда используют обе системы электрификации без остановки на станции стыкования. Во время Олимпийских игр 2014 года в Сочи «Ласточки» связывали город, аэропорт, Олимпийский парк и Красную Поляну. Электропоезда ЭС1 работают на Октябрьской, Московской, Горьковской, Северо-Кавказской, Свердловской и Южно-Уральской железных дорогах; ЭС1П — на Московской, Октябрьской и Южно-Уральской; ЭС2Г и ЭС2ГП — преимущественно на Московской и Октябрьской.
Фото: dymon.z / TrainPix (CC BY-SA 4.0)
Отдельная страница в истории серии — Московское центральное кольцо (МЦК): с 10 сентября 2016 года электропоезда ЭС2Г городского исполнения курсируют по кольцевой линии с 31 остановочным пунктом, приписаны к депо Подмосковная. После открытия движения интервал в часы пик доведён до 6 минут, а с внедрением элементов автоведения в 2019 году сокращён до 4 минут. Ремонт и техническое обслуживание электропоездов серии организовано на предприятиях завода-изготовителя и в сервисных депо РЖД.
Помимо пригородных маршрутов, «Ласточки» курсируют как межрегиональные экспрессы дальнего следования (например, Москва — Нижний Новгород, Санкт-Петербург — Петрозаводск, Ростов-на-Дону — Новороссийск) и международные поезда — в частности, в Республику Беларусь и, с 2023 года, по маршруту Сочи — Абхазия. Обсуждались и тестировались также маршруты в Финляндию (до станции Иматранкоски) и в Сибири (Иркутск — Улан-Удэ), хотя регулярное движение там пока не открыто.
По данным опроса ВЦИОМ 2018 года, подавляющее большинство пассажиров «Ласточки» отмечают рост комфортности поездки (96 %) и сокращение времени в пути (98 %). Сейчас, после приостановки поставок Siemens, действующий парк ЭС1/ЭС1П/ЭС2Г/ЭС2ГП продолжает работать на пригородных и межрегиональных маршрутах, а дальнейшее развитие семейства электропоездов на платформе Desiro RUS в России продолжается уже под брендом «Финист» (ЭС104/ЭС105).
Интересные факты, сохранившиеся машины
- Буква «Г» в обозначении ЭС2Г означает «городской» и одновременно отличает эти электропоезда от серии ЭС2 — так называют электропоезда ЭР2, модернизированные в Сибири; несмотря на схожие обозначения, это два совершенно разных типа подвижного состава.
- Завод «Уральские локомотивы» в Верхней Пышме, ставший основной производственной площадкой для «Ласточек» в России, до начала их выпуска специализировался на грузовых электровозах 2ЭС6 и 2ЭС10.
- Между вагонами внутри одного состава применены жёсткие несъёмные сцепки, а вот для соединения двух электропоездов в сдвоенный состав используются автоматические автосцепки Шарфенберга, стыкующие механические, пневматические и электрические цепи за одну операцию.
- «Ласточки» ранее работали в качестве аэроэкспрессов во время Универсиады-2013 в Казани и на Олимпийских играх 2014 года в Сочи — прежде чем окончательно перейти на регулярную пригородную и межрегиональную сеть.
- Стоимость одного электропоезда ЭС1 по контракту 2009 года составляла 12,8 млн евро — это была одна из первых крупных сделок по локализации современного пассажирского железнодорожного машиностроения в России.
Читайте также
Инструкции, распоряжения, краткие изложения и справочные материалы для локомотивных бригад — в базе знаний «ТехДок».
Новые инструкции, памятки и технические разборы — в сообществе «ТехДок» во ВКонтакте. Подписывайтесь, чтобы не пропускать новые материалы.
