Когда появился проект строительства линий мини-метро в центре Москвы и в новый строящийся деловой квартал "Москва-Сити", то предполагалось, что на этих линиях будут эксплуатироваться облегчённые метропоезда. Это обуславливалось и первоначальными требованиями проекта - уменьшенный до 4,5 метров диаметр тоннелей, кривые сверхмалого (по меркам "тяжёлого" метро) радиуса. Разработку поручили Мытищинскому заводу "Метровагонмаш". По первоначальным эскизам предполагалось использование небольших вагончиков длиной 12 метров, состоящих из двух половинок с сочленением по принципу трамваев ЛВС, опирающихся на три одноосные тележки, с одной из них под сочленением. Однако постепенно проект системы линий мини-метро в центре Москвы был забыт, и от него осталась одна единственная линия в ММДЦ "Москва-Сити".
Реалии строительства и предполагаемой схемы дальнейшей эксплуатации этой линии, такие как совместное использование участка Филёвской линии от "Киевской" до "Александровского Сада" и использование для проходки тоннелей щита LOVAT диаметром 5,6 метров, поставили свои условия к новому подвижному составу - он должен быть полностью пригоден к эксплуатации на существующих линиях метрополитена. К тому времени было принято решение о строительстве в московском районе Южное Бутово линии лёгкого метро, которое по своей сути получалось эстакадным вариантом мини-метро. Это добавило ещё одно требование к новому подвижному составу - он должен быть пригоден к эксплуатации на открытом воздухе. Существующие современные вагоны серии 81-717.5М/714.5М для длительного пребывания на зимнем воздухе не предназначены - перемерзает всё пневматическое оборудование. Сроки разработки также были установлены крайне жёсткие - в начале 2001 года Мытищинскому заводу была поставлена задача, а к открытию Бутовской линии в конце 2003 года уже должны быть готовы 10 составов.
Всего разработка и постройка первого опытного состава из двух вагонов заняла полтора года - рекордный срок. Поезд получил заводское обозначение 81-740 для головного и 81-741 для промежуточного вагонов, и заводчане дали ему имя "Скиф". Но это проектное название так и не было утверждено, и Московский метрополитен, совместно с газетой "Московский Комсомолец" и ОАО "Метровагонмаш", провёл конкурс "Дай имя поезду". Из множества вариантов было выбрано название "Русич".
Естественно, с нуля за полтора года построить абсолютно новый подвижной состав было просто невозможно, поэтому за технологическую основу были взяты узлы метровагонов 81-720/721 "Яуза", но сочленённая конструкция кузова была применена впервые. Также были учтены выявленные в первые годы эксплуатации многочисленные недостатки вагонов "Яуза", коих набралось немало. В первую очередь в новом составе было применено тяговое оборудование "ONIX" англо-французской корпорации Alstom, включающее в себя (в комплекте на один вагон) четыре асинхронных двигателя мощностью 160 кВт каждый и силовой преобразователь на IGBT-транзисторах. Это оборудование уже было испытано на опытном составе "Яузы", и поэтому Мытищинский завод, положившись на уже проведённые испытания, решил поставить на новые вагоны именно этот привод, так как времени пробовать что-то новое уже просто не было.
При разработке кузова были также учтены жалобы на трапецевидность кузова "Яузы", из-за чего автоматическая мойка в депо, рассчитанная на прямоугольные вагоны 81-717/714, не могла удалить грязь с верхней части кузова. Трапецевидность кузова на 81-740/741 всё же осталась, но в гораздо меньшей степени. Материал кузова - нержавеющая сталь - унаследован от "Яузы". Общая длина вагона составляет 27,5 метров, ширина пола осталась стандартной - 2700 мм, высота немного уменьшена - 3570 мм. Вагон состоит из двух сочленённых секций и опирается на три тележки, одна из которых находится под узлом сочленения. Такая конструкция позволяет проходить более крутые кривые на линиях легкого и мини-метро без снижения скорости. Тяговые двигатели смонтированы на крайних тележках, средняя тележка безмоторная. Сами тележки были практически без изменения конструкции взяты от "Яузы". В них используется двухступенчатое подвешивание: первая ступень - рычажное буксовое подвешивание с использованием пружинных рессор, вторая ступень - пневматические резинокордные подушки с автоподстройкой давления воздуха в зависимости от загруженности вагона. Отказ от люлечной схемы во второй ступени подвешивания привёл к тому, что вагон стал куда более стабилен в кривых, и его не раскачивает из стороны в сторону при движении.
Кузов вагона 81-740
Фото из файловой коллекции рассылки .
Дизайн салона по сравнению с "Яузой" был кардинально переработан и улучшен. В боковых стенах каждой секции вагона размещены по 4 (в головной) и 5 (в промежуточной) оконных проёмов и по два дверных проёма. Между дверными проёмами в секции расположено по 3 окна, так что диваны получились необычно длинными - на 9 мест, а не на стандартные 6. Диваны выполнены в антивандальной полужесткой конструкции с мягкими вставками, как в последних серийных Мытищинских "номерных" вагонах. В окнах установлены двойные ударопрочные стеклопакеты с тонированными стеклами. О тепло- и шумоизоляции разработчики также позаботились - пол вагона выполнен многослойным, а двустворчатые двери (финского производства) впервые исполнены в прислонно-сдвижными, что позволило обеспечить их герметичное прилегание к корпусу вагона. Эти меры позволили значительно снизить уровень шума в салоне при движении даже по сравнению с "Яузой". Облицовка кабины, салона и каркасы сидений выполнены из трудногорючего стеклопластика. Над освещением вагона также поработали - тусклое освещение салона "Яузы" ушло в прошлое. Равномерную освещенность салона обеспечивают две "световые линии", в которые встроены динамики системы оповещения, приборы и датчики пожарной сигнализации. Звуковая информация о станциях дублируется световой индикацией на изображении маршрута над дверьми, и на бегущих строках в салоне. В отличие от "Яузы", здесь бегущая строка связана с общей системой информирования пассажиров, а не работает автономно. Так как линии легкого метро проходят, в основном, по открытым участкам, вагоны оборудованы системами отопления и принудительной вентиляции, что обеспечивает пассажирам комфортные условия поездки, как в зимнее, так и летнее время года. В целом, дизайн салона и комфортность поездки вышли на новый уровень.
Кабина машиниста также стала более комфортабельной. Новый пульт управления, вместо традиционных зеркал заднего вида установлены видеокамеры, транслирующие изображение на монитор в кабине машиниста. Также в кабине установлен кондиционер, хотя его реализация получилась не очень удачной - из-за производимого им при работе неприятного гула машинисты предпочитают его не включать. Для управления и контроля оборудования состава установлена система поездного управления "Витязь-М", представляющая собой комплекс бортовых компьютеров, объединенных между собой и с общим поездным компьютером дублированным каналом передачи данных. Примененная система автоматической регистрации параметров движения (включающая в себя и "черный ящик"), обеспечивает возможности оперативной диагностики всех систем состава, возможности поиска и устранения неисправностей, информация о которых выводится на служебный монитор в лёгком для восприятия словесном виде, что способствует более быстрому принятию машинистом необходимых решений.
Вид кабины вагона 81-740 Фото - Андрей Русанов
Опытный двухвагонный состав (с номерами вагонов 0001-0002) был доставлен для испытаний на полигон в Щербинке в августе 2002 года, где и прошли его первые серьёзные испытания. Уже тогда стало понятно, что состав ещё совсем "сырой" и требуется его серьёзная доводка, в особенности пневматического тормозного оборудования. Однако время поджимало, и выявленные недостатки устранялись уже тогда, когда на заводе полным ходом шло изготовление серийных вагонов. После испытаний на кольце в Щербинке состав был передан в депо Варшавское для проведения испытаний уже на метрополитене. Зимой 2002-2003 года его испытывали на Серпуховско-Тимирязевской линии метро и на перегоне "Белорусская" - "Динамо" Замоскворецкой линии (этот перегон является испытательным, так как расположен на прямом участке пути, и поэтому там установлена максимальная разрешённая скорость 100 км/ч). А в конце февраля и в конце марта прошли испытания и на Филёвской линии метро в неблагоприятных погодных условиях, чтобы проверить систему противоюза, установленную на составе. Помимо испытаний, на опытный состав, вместе с "Курской дугой", была возложена честь открывать станцию "Парк Победы" 6 мая 2003 года.
Однако результаты испытаний особого оптимизма не придавали - программное обеспечение "Витязь-М" было ещё сырым и поэтому регулярно "завешивало" и обездвиживало состав прямо во время поездок на линии. Кроме этого, выяснилось и ещё одно неприятное обстоятельство. В полтора раза более длинный вагон и весит так же почти в полтора раза больше - 49 тонн (а испытывался состав груженый чугунным балластом - "имитацией" пассажиров). А двигатели из комплекта "Onix" испытывались на куда более лёгком вагоне "Яузы". Оказалось, что их мощности просто не хватает для нового вагона, и трогание с места в горку с уклоном более 30 тысячных составу даётся с трудом. Пневматическое тормозное оборудование тоже работало плохо, первый же день февральских испытаний противоюзовой системы на Филёвской линии окончился неудачно - одну из колёсных пар заблокировало и на ней образовался ползун. На следующий день вместо продолжения испытаний составу пришлось ехать в депо Владыкино для обточки этой колёсной пары. Да и в целом постоянные отказы оборудования сорвали весь график испытаний и времени на качественную доводку просто не было. Всё лето 2003 года опытный состав ездил по Серпуховско-Тимирязевской линии, на этих испытаниях в него вцепили и первый промежуточный вагон 0501. А осенью, вместе с поступлением в депо уже серийных составов, начались и их регулярные испытания, проводившиеся в том числе и на Филёвской линии.
В декабре 2003 года вместе с открытием Бутовской линии лёгкого метро началась постоянная эксплуатация вагонов 81-740/741. Однако работа в жёстких реальных условиях эксплуатации с пассажирами, (в выдавшийся довольно холодным январь 2004 года), резко усилила и недостатки пневматической тормозной системы, и недостатки тягового оборудования Alstom по части электрического торможения. В результате счёт проездам станций и красных сигналов на линии ежедневно шёл на десятки, а интервалы движения достигали 35 минут. Эксплуатация новых поездов становилась просто опасной - тормоза практически не работали. На экстренном совещании 26 января на московском метрополитене, когда из отпуска был срочно отозван и его руководитель Д.В.Гаев, ставился вопрос ни много ни мало о временном закрытии Бутовской линии до выяснения причин систематических отказов новых поездов. Однако решено было всё же не закрывать линию, а временно направить на неё несколько четырёхвагонных составов 81-717/714. Вместе с более-менее исправными составами 81-740/741 они обслуживали линию вплоть до конца марта, когда на улице потеплело и вместе с этим ушли катастрофические проблемы с тормозами на новых составах. Кстати, полученный за это время опыт эксплуатации "номерных" вагонов в условиях зимы лишь подтвердил их известные проблемы - пневматическое оборудование перемерзало, хотя электрика работала более-менее исправно. В салонах вагонов было холодно, и это обстоятельство даже вынудило заткнуть вентиляционные черпаки поролоновыми подушками. Тем не менее, помощь "номерных" вагонов позволила улучшить ситуацию на Бутовской линии, а в это время специалисты Alstom и ОАО "Метровагонмаш" выявляли и изучали причины отказов электрооборудования и пневматики на вагонах 81-740/741. Частично конструктивные недостатки, приводившие к таким фатальным последствиям, были устранены, но составы находятся в опытной эксплуатации до сих пор, и только следующая зима сможет в полной мере показать результаты работы инженеров.
Опытный состав 0001-0501-0002 зимой был переправлен на хранение в депо Новогиреево, а затем уйдёт обратно на Мытищинский завод, где ему суждено стать испытательным составом наряду с уже имеющейся трёхвагонной "Яузой". На нём будут испытываться новые узлы метровагонов, которые затем будут внедряться в серийные составы.
Исследовательская деятельность на "Метровагонмаше" тоже не стоит на месте - осенью 2003 года на опытном трёхвагонном составе "Яуза" в Щербинке был испытан асинхронный тяговый привод собственного производства, разработанные с привлечением конструкторов из Новосибирска. Дороговизна оборудования Alstom естественно не устраивает главного заказчика вагонов - московский метрополитен, поэтому в дальнейшем предполагается устанавливать на вагоны 81-740/741, а также и серийную "Яузу" тяговое оборудование именно Мытищинского завода. Двигатели имеют бОльшую мощность, нежели у Alstom, и проблемы с троганием на крутых уклонах должны уйти.
Первый состав с таким оборудованием уже поступил в депо Фили московского метрополитена, и сейчас уже в спокойной обстановке, без спешки проходят его испытания. Перспективы у состава есть - на его базе "Метровагонмаш" планирует внедрять свои новые разработки, в том числе в планах есть и создание варианта поезда со сквозным проходом по всему составу. А в более близкой перспективе, составами из вагонов 81-740/741 с 2005 года планируется заменять подвижной состав на Филёвской линии (вместе с присоединённой к ней линией мини-метро) и Арбатско-Покровской линии.
Состав 81-740/741 во время испытаний на Филевской линии.
Фото - Alex D
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАГОНОВ 81-740/741:
Конструктивная скорость - 90 км/час
Число и номинальная
мощность тяговых двигателей - 4х 160кВт
Вместимость вагона
при плотности 5 чел/м2 - 200/216
при плотности 10 чел/м2 - 346/372
Число мест для сидения - 54/60
Длина вагона, мм. - 27290/26510
Ширина вагона, мм. - 2700
Высота вагона, мм. - 3570
Начальное ускорение до 28 км/ч
при максимальной нагрузке - 1,0 м/сек2
Максимальное замедление
(электроторможение от 100 до 7 км/ч,
электромеханическое от 7 до 0 км/ч) - 1,1 м/сек2
