В 2020 году весь мир облетели фотографии Владивостока, находящегося в ледяных оковах. На несколько дней дальневосточная столица прогрузилась в коммунальный коллапс. Толщина льда на проводах, ветвях деревьев, понтонах знаменитых мостов достигала двух см.

Как позже объяснили метеорологи, подобные осадки формируются, когда происходит инверсия температуры: на высотах одного-двух км воздух теплее 0℃, а у поверхности земли температура остается отрицательной -3...-5. Примерно это и случилось в конце ноября 2020 года. У берегов Приморья столкнулись южный циклон и отрог Сибирского антициклона.

Но если город, его жители достаточно быстро справились с последствиями аномального природного явления, то в лесах ледяной дождь оставил глубокий след и его влияние там ощущается до сих пор. А главная опасность, которую принесли с собой осадки три года назад – пожары, вероятность которых сейчас увеличилась в разы.

Группа дальневосточных учёных провела исследование воздействия ледяного дождя на леса острова Русский. Там, все территории, покрытые лесом, а их около девяти тыс. га, пострадали от этой природной аномалии.

«Цель нашей работы — не просто сказать, что после ледяного дождя много обломанных деревьев, а дать количественные, цифровые характеристики на уровне лесоводственной оценки, — говорит соавтор работы, научный сотрудник Института геологии и природопользования ДВО РАН Александр Иванов. — Мы определили запасы древесины обломанных частей деревьев, оценили, насколько сильно оказались повреждены кроны, посмотрели, как на повреждения влияли вид дерева и его размер».

Вместе с коллегами, главным научным сотрудником Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН Дмитрием Замолодчиковым и студентами Приморского государственного аграрно-технологического университета, учёные выявили, казалось бы, парадоксальную взаимосвязь льда и участившихся пожаров: кроны не выдерживали слишком большой массы льда — ветви и стволы ломались, образуя большое количество валежника, который стал потенциальным топливом для пожаров.

Учёные работали экспресс-методом — в течение трех дней заложили десять пробных площадей по всей территории острова Русский, на которых описали древостой (растущие деревья) и валежник — то, что было обломано и упало. Затем был этап обработки данных, знакомства с исследованиями коллег из Северной Америки, где эти явления происходят чаще и с гораздо большим ущербом.

Авторы работы выяснили, что на Русском от облома ветвей в среднем пострадало 25% крон деревьев. Больше всего «досталось» липам и берёзам: у них раскидистые кроны. Меньше всего ледяной дождь зацепил низкорослые клены и грабы, которые укрылись под основным пологом древостоя.

«Мы также применили методы дистанционного зондирования, использовали так называемый "вегетационный индекс" (показатель, характеризующий состояние растительного покрова), — продолжает Александр Иванов. — Оказалось, что даже спустя два года средние значения этого индекса были ниже, чем до ледяного дождя. Основная древесная порода на Русском — дуб монгольский. Деревья восстанавливают кроны, но медленно. Важно, что такое нарушение структуры леса в целом снижает его устойчивость, делает его уязвимым к болезням и вредителям».

Учёный говорит, что к подобным явлениям погоды лесное хозяйство адаптировать сложно. Если от лесных пожаров может уберечь профилактика, постоянный контроль пожароопасных точек, то для защиты от ветровала и ледяных дождей таких инструментов нет.

«Мы не знаем, когда и где в следующий раз произойдет такое явление, — отмечает учёный. — И если, например, хвойные деревья лучше переносят ледяные дожди, то они же оказываются менее устойчивы к ветровалам. Есть зарубежные исследования, которые показывают, как структура леса влияет на устойчивость к ледяному дождю. То есть какими должны быть оптимальное расстояние между деревьями, размеры крон, видовой состав леса, чтобы ущерб оказался минимальным. Возможно, и нам скоро придётся всерьёз решать эти вопросы. В настоящее время важно вести качественный лесопатологический мониторинг состояния лесов на острове Русском».

После того как разрушительный ледяной дождь обрушился на Владивосток прошло уже более трех лет. Но учёные и по сей день не знают, какими будут его последствия.

«Необходимо устроить повторное обследование лесов и оценить, как изменилась ситуация, в каком состоянии находятся обломанные кроны и сами места сломов, сколов, обдиров коры — не поселились ли там патогены — грибы и насекомые, — говорит Александр Иванов. — Отличный принцип поведения человека по отношению к восстанавливающемуся лесу — "не мешать". Но у нас не получается, мы строим в лесу дороги и линии ЛЭП, делаем площадки, возводим дома, допускаем лесные пожары. А опыт восстановления лесов в Приморском крае очень небогатый и положительных примеров не так много».

Изучением проблем взаимодействия природных экосистем и климата занимается консорциум «Российские инновационные технологии мониторинга углерода" - "РИТМ углерода"», включающий ведущие научные организации страны. Проект курирует Минэкономразвития РФ. Одна из практических задач консорциума – разработать меры адаптации в природопользовании (и лесопользовании) к изменениям климата и его негативным последствиям.

Север как испытание

Увеличение отправок экспорта через порты и погранпереходы Дальнего Востока потребовал не только продолжения реконструкции железнодорожной инфраструктуры, но и решения задач с локомотивной тягой. Нужно было не только пополнять под рост перевозок число локомотивов, но и обновить технику новыми сериями, способными эффективно работать в местных условиях.

На БАМе основу парка в магистральном грузовом движении составляли тепловозы 2ТЭ10 и 3ТЭ10 советского производства. Машины в своё время проходили заводскую модернизацию, однако общий ресурс у них подходит к предельному сроку. К тому же наращивать провозную способность магистрали за счет увеличения веса поезда с ними было проблематично.

Если на Транссибе электровозный парк Дальневосточной магистрали за последние десятилетия полностью обновили локомотивами серии 2ЭС5К и 3ЭС5К «Ермак», способными обеспечивать повышенные весовые нормы, то на БАМе темпы перевооружения шли далеко не столь активными темпами.

Первоначально предполагалось, что на замену 3ТЭ10 придут тепловозы 2ТЭ25А «Витязь», выпуск которых наладил Брянский машиностроительный завод (входит в «Трансмашхолдинг»). При практически одинаковой скорости движения «Витязь» может перевозить больше, при этом расходуя меньше дизтоплива. В 2011 году состоялась экспериментальная поездка 2ТЭ25А на всем протяжении БАМа от Тайшета до Ванино. Тепловоз провел состав весом 6000 т, тогда как максимальная весовая норма с локомотивами 3ТЭ10 была 5600 т.

«Витязи» поступали в эксплуатационное локомотивное депо Тында в 2012-2015 годах. Более 50 тепловозов данной серии начали обеспечивать движение на участках Тында – Хани, Нерюнгри – Тында – Штурм.

Хотя в сравнении с 3ТЭ10МК (модернизированная версия ТЭ10) «Витязи» оказались более мощными машинами, у них был выявлен ряд недостатков, влиявших на надежность работы. Отчасти сказался тот факт, что 2ТЭ25А проектировался не для Байкало-Амурской магистрали: первый локомотив поступил на Московскую железную дорогу.

Кроме того, тепловоз не мог в полной мере развить свой скоростной потенциал. Машина создавалась для работы на сравнительно равнинной местности. БАМ же изобилует кривыми участками пути, в том числе малого радиуса, крутыми уклонами, где для проведения поезда порой приходится применять подталкивающий локомотив. Разрешенная скорость грузового движения кое-где не превышает 60 км/ч, что ограничивает тяговые возможности тепловоза в эксплуатационном скоростном диапазоне.

«Если бы тепловоз создавался целенаправленно для условий севера, в нем были заложены более жесткие условия эксплуатации. Поэтому, когда «Витязи» стали поступать на БАМ, сразу столкнулись с конструктивными недоработками», – вспоминал один из представителей локомотивного хозяйства.

Для повышения надежности «Витязям» понадобилась дополнительная модернизация. Эти локомотивы продолжают эксплуатировать на Дальневосточной магистрали, но их относительно размеров движения немного – производство «Витязей» по ряду причин было остановлено.

В качестве еще одного варианта рассматривалось применение на БАМе тепловоза 2ТЭ25КМ. Он выпускается с 2014 года, но на ДВЖД стал поступать несколько лет назад. Часть техники была передислоцирована с таких железных дорог, как Северо-Кавказская и Приволжская. Однако на Дальнем Востоке двухсекционные 2ТЭ25КМ не везде показали себя эффективно. На БАМе из-за низких температур у них возникали проблемы с аккумуляторной батареей, теплообменниками, водомасляным охладителем. Поэтому с учетом замечаний приходилось вносить конструкционные изменения.

В настоящее время данный локомотив используется в основном на участках подталкивания, а также в вывозной работе на небольших расстояниях. Вместе с тем рассматриваются поставки 2ТЭ25КМ для локомотивного депо Уссурийск, которое обслуживает неэлектрифицированные участки пути в Приморье, в том числе к погранпереходам с Китаем, где иные условия эксплуатации.

Проблемы с новой техникой возникали не только на БАМе. Специально для Сахалина Людиновским тепловозостроительным заводом был спроектирован локомотив ТГ16М. Предполагалось, что после завершения перешивки островной магистрали с японской на общероссийскую ширину колеи (с 1067 мм на 1520 мм) этот тепловоз продолжит работу на острове – конструкция машины допускала раздвижку колесных пар.

Эксплуатация на Сахалине, где циклоны с обильными осадками и шторма – не редкость, стала настоящим вызовом для новых локомотивов. Например, проблемы возникали с герметичностью кабины машиниста. Приходилось дорабатывать конструкцию системы пескоподачи, поскольку при определенном снежном покрове песочные трубы обрывались о запрессованный снег. А песочные форсунки, в которых из-за высокой влажности образовывался конденсат, что приводило к застою песка, заменили на проверенные в эксплуатации форсунки старого образца.

Ряд недостатков нужно было устранять по дизелю и другим узлам локомотива. В конце концов проект тепловоза ТГ16М закрыли. Сегодня на Сахалине курсируют поезда с локомотивами серии 2М62, выпускавшимися в стране с начала 1970-х. 

Новая смена

Многообещающим стало появление трехсекционного тепловоза 3ТЭ25К2М. Локомотив родственен 2ТЭ25КМ, но основное его отличие заключалось в применении более современного и мощного дизельного двигателя GEVO V12 американского производства. К тому моменту уже стало понятно, что весовые нормы в 6000 т не удовлетворяют потребностям грузоотправителей, необходимо их повышать до 7100 т. Локомотив 3ТЭ25К2М, обладающий с поосным регулированием силы тяги, с этой задачей справился.

«Нам эксплуатационникам нужно, чтобы тепловоз был мощный, надежный, дизель-генераторная установка у него стабильно выдавала максимальную мощность достаточно в долгом режиме. General Eleсtric зарекомендовал себя мощным дизелем, о чем свидетельствует и работа тепловозного парка Железных дорог Якутии, где он используется (тепловозы 2ТЭ10, находящиеся на балансе ЖДЯ, проходили модернизацию по технологии с установкой американского дизеля – прим. ред.)», – поясняли в Дальневосточной дирекции тяги ОАО «РЖД».

С 2019 года локомотив 3ТЭ25К2М эксплуатируется на таких направлениях, как Верхнезейск (Улак) – Новый Ургал – Комсомольск, Волочаевка-2 – Комсомольск, Комсомольск – Ванино. Не сегодня свыше 110 тепловозов этой серии приписаны к локомотивному депо Комсомольск-на-Амуре.

Между тем в 2022 году остро встал вопрос с импортозамещением, что привело к отказу РЖД от дальнейших закупок локомотива с американским дизелем.

На базе технических решений 3ТЭ25К2М Брянский машиностроительный завод создал с отечественными комплектующими тепловоз 3ТЭ28. В частности, в машине применен усовершенствованный российский дизель-генератор 18-9ДГМ. Эксплуатационные возможности 3ТЭ25К2М и 3ТЭ28 одинаковы и позволяют им обеспечить вождение составов повышенной массой в природных условиях Дальнего Востока и Сибири, информировал производитель.

В начале 2024 года началась обкатка тепловозов 3ТЭ28 на участке Новая Чара – Тында. По итогам первых месяцев работы коэффициент локомотивов оказался почти на 60% выше, чем у используемых на этом же полигоне 3ТЭ10МК. Новый тепловоз так же показал более высокую среднесуточную производительность и пробег при снижении удельного расхода топлива.

Опять-таки в условиях сурового климата у машины выявлялись разного рода недоработки. Например, на всех эксплуатируемых локомотивах было проведено утепление кабины машиниста, герметизация крышевых блоков, повышена надежность работы дизель-генераторной установки. Свои предложения для улучшения конструкции 3ТЭ28 подготовили локомотивные бригады.

Как сообщили EastRussia в пресс-службе ДВЖД, к ноябрю в эксплуатационное локомотивное депо Тында поступили 22 тепловоза серии 3ТЭ28, до конца года придет еще 7 единиц техники. В следующем году поставки должны возрасти почти вдвое, до 56 тепловозов.

С учетом увеличения парка завершается первая очередь реконструкции ремонтного локомотивного депо Тында-Северная. Обновлённое предприятие станет одним из ключевых в процессе эксплуатации локомотивов на БАМе, обеспечивая их качественный ремонт и обслуживание, отмечают железнодорожники. 

Путь к сердцу тепловоза

Отсутствие в настоящий момент современного дизельного двигателя является, пожалуй, наиболее главной проблемой российского тепловозостроения. «Несмотря на то, что поставляются новые локомотивы, мы должны понимать, что там находится дизель, который был разработан в прошлом веке – так называемый Д49», – ранее подчеркивал замглавы РЖД – начальник Дирекции тяги Дмитрий Пегов.

Действительно, дизель-генератор 18-9ДГМ, установленный на 3ТЭ28, – глубоко модернизированная версия в линейке двигателей Д49. С середины 2000-х Д49 массово устанавливались РЖД при проведении капитально-восстановительного ремонта локомотивам 2ТЭ10 и 3ТЭ10. Кроме энергосбережения и улучшения условий труда локомотивной бригаде, замена агрегата позволила повысить межремонтные сроки тепловоза, уменьшить простой на плановых видах ремонта.

Правда, проведенные в свое время на Дальнем Востоке сравнительные испытания модернизированного 3ТЭ10 с аналогичным тепловозом, который был обновлен по технологии General Electric с использованием силового модуля Super Skid, показали, что «американец» имеет определенные преимущества – он мощнее, а при одинаковой весовой норме поезда более экономичный по расходу топлива и масла.

Впрочем, с того времени немало средств было инвестировано в развитие отечественного двигателестроения. К настоящему времени разработаны абсолютно новые комплекты дизельных двигателей большой мощности, которые предварительно показали хорошие эксплуатационные характеристики, заверил первый заместитель гендиректора «Трансмашхолдинга» (ТМХ) Александр Морозов.

«Мы готовим сейчас серийное производство. Обещали Минпромторгу, что с 2025 года будем запускать отдельные модели по графику», – рассказал он.

Тем временем для БАМа создается еще одна перспективная модель тепловоза – локомотив 2ТЭ35А. Над ним работают предприятия, входящие в группу «Синара». Изготовитель обещает, что двухсекционный 2ТЭ35А сможет проводить составы-семитысячники, как это делает сегодня локомотив из трех секций. На данном тепловозе предусмотрена двухдизельная система 16ДМ-185Т, причем его тяговые характеристики будут усилены асинхронным тяговым приводом. 

Играть вдолгую

Локомотивостроители заявляют о готовности продолжать работу над инновациями, но указывают на ключевую проблему, которая сужает возможности отрасли, – короткий горизонт контрактации по линии основного заказчика.

Сегодня предприятия железнодорожного машиностроения зачастую не имеют от РЖД сформированного долгосрочного графика заказов. Как правило, договор на поставку техники совершается в рамках инвестпрограммы монополии на один год, причем не редко о конкретном объеме становится известно поставщикам лишь в конце предшествующего года.

Сложность заключается в том, что многие поставщики компонентов для производителей конечного продукта – это сравнительно небольшие компании, которые осторожно оценивают экономические риски. Инвестировать в свое производство, не подтвержденное твердыми заказами, они вряд ли готовы.

«Для того, чтобы РЖД приступили к заключению таких контрактов, менеджменту компании достаточно иметь решение совета директоров, которое даёт полномочия, не вообще по всем видам, а по определенной группе номенклатуры, заключать контракты от шести и более лет», – предлагал Александр Морозов.

В РЖД согласны на сотрудничество с производителями техники на продолжительной основе, но последнее слово за государством, как акционером компании. Главное, отмечают в монополии, чтобы в этом процессе технический прогресс не стоял на месте, разработки совершенствовались.

Стоит сказать, в рамках поручений президента России по ДФО поставлена задача представить предложения по заключению долгосрочных контрактов на поставку подвижного и тягового состава. Правда, речь пока идет о твёрдых заказах сроком на три года.

Руководство Минтранса и РЖД должно представить свои предложения по данному вопросу до середины февраля 2025 года.