Подвижной состав электрических железных дорог

Бурное развитие производительных сил Сибири в 30-х годах XX века, прежде всего углеметаллургической базы Урало-Кузнецкого комбината, потребовало усиления транспортных связей для массовой перевозки тяжеловесных грузов. На горно-перевалистом профиле железных дорог Сибири, то есть там, где расположены основные рудно- и угледобывающие базы, с увеличивающимся грузопотоком могла справиться только электрическая тяга. Поэтому неслучайно, что за уральским хребтом электрическая тяга впервые появилась в Кузбассе, это электрифицированный в 1936 году участок постоянного тока Белово-Новокузнецк, один из первых электрифицированных участков российских железных дорог.

Новая техника вызвала потребность в квалифицированных специалистах, в том числе и с высшим образованием, для проектирования, монтажа и эксплуатации электрических железных дорог, в том числе электроподвижного состава. Попытка подготовки инженеров-электромехаников, специалистов в области электрификации железных дорог предпринималась в нашем вузе с 1932 года, когда Томскому институту инженеров железнодорожного транспорта был присвоен титул электромеханического (ТЭМИИТ), однако недостаточная материальная база и отсутствие квалифицированных специалистов в этой отрасли создавали значительные трудности для выпуска инженеров. Число инженеров-электромехаников росло незначительными темпами в составе электромеханического и энергетического факультетов. Заметную роль в становлении специальности в 30-е годы сыграли выпускник 1931 года Ростовского института инженеров железнодорожного транспорта Александр Михайлович Дядьков и выпускник Томского индустриального (впоследствии — политехнического) института Михаил Федорович Карасев, в будущем — доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники России.

Именно этим ученым принадлежит решающая роль в начале подготовки специалистов по электротяговой специальности. Они основали в 1935 году выпускающую кафедру с официальным названием «Электроподвижной состав» (ЭПС) в составе: А. М. Дядьков (заведующий кафедрой), Е. М. Пухов, Р. Ф. Трофимов, Н. А. Наумов, А. Д. Белоусов, М. Ф. Карасев, К. П. Шмидт. В 40-е годы кафедра имела название «Электросиловое хозяйство» и находилась в составе энергетического факультета. Впоследствии она получила название «Электрическая тяга», из которой в 1957 году выделилась и стала самостоятельной кафедра «Энергоснабжение электрических железных дорог».

В 1950 году из энергетического факультета выделился и стал самостоятельным факультет «Электрический транспорт», а в 1999 году он получил (точнее, восстановил) наименование «Электромеханический».

С 1950 по 1954 год находясь в сибирской ссылке в Томске по обвинению в космополитизме, кафедрой заведовал видный ученый и специалист в области электрификации железнодорожного транспорта профессор, доктор технических наук Владимир Борисович Медель. Он основал на кафедре научное направление, связанное с увеличением прочности и долговечности узлов механической части электроподвижного состава. По возвращении В. Б. Меделя в Москву в 1954 году его сменил А. М. Дядьков, а потом (в 1956 году) — Михаил Георгиевич Шалимов, тогда еще кандидат технических наук, ныне доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники России. Он заведовал кафедрой до 1957 года, когда кафедра разделилась на две и М. Г. Шалимов оказался на кафедре «Энергоснабжение электрических железных дорог». Заведующим кафедрой кратковременно стал опытный производственник, высококлассный специалист Г. В. Адоньев. В 1959 году после защиты кандидатской диссертации, выполненной под руководством профессора В. Б. Меделя, кафедру возглавил А. С. Лисовский, впоследствии доктор технических наук, профессор, проректор с 1968 года, а затем ректор ОмИИТа в 1971–1986 годы.

В Омский период, с 1961 года, кафедра стала называться «Подвижной состав электрических железных дорог», ею последовательно заведовали А. С. Лисовский, Р. Я. Медлин, В. М. Бабич, В. Н. Лисунов, С. В. Швецов, с октября 2009 года кафедру возглавляет профессор, доктор технических наук, Василий Титович Черемисин – действительный член Петровской академии наук и искусств, один из ведущих ученых в области энергосбережения и энергоэффективности на железнодорожном транспорте. С 2000 по 2013 годы В. Т. Черемисин занимал должность проректора по научной работе и инновациям нашего университета, с 2013 года является директором Научно-исследовательского института энергосбережения на железнодорожном транспорте (НИИЭ ОмГУПС).

В связи с интенсивной электрификацией железных дорог в сибирском регионе, в том числе на переменном токе, кафедра начала развиваться, стал увеличиваться научно-педагогический состав, расширилась тематика научных исследований. В 60-е годы на кафедре защитили кандидатские диссертации и стали ведущими доцентами Р. Я. Медлин, В. М. Бабич, В. Н. Лисунов, В. Г. Галкин, Г. И. Солоненко, В. К. Окишев, Ю. А. Усманов, Г. Е. Полянин. В этот период на кафедре сформировался учебно-вспомогательный персонал в составе заведующего лабораториями Ю. Н. Уфимцева, старшего лаборанта В. Т. Косолапова (начавшего работать еще в ТЭМИИТе), лаборанта Л. В. Скрипиной, старшего техника С. А. Еловских.

В 70-е годы на кафедре начали работать инженерами отдела научно-исследовательских работ А. А. Бакланов, Г. К. Кострик, П. С. Челобанов, А. П. Козлов, О. А. Климов, А. В. Раздобаров. В 1976 году на кафедре была создана научно-исследовательская лаборатория, в которую вошли П. С. Челобанов, А. П. Козлов, О. А. Климов, А. В. Раздобаров, А. Н. Крыгин, В. А. Трушков, Н. Г. Тец, И. З. Бочевер, а затем — В. О. Мельк, Ю. М. Навозчик, С. В. Швецов, А. С. Талызин, Я. Я. Вельц, С. А. Пимшин, М. И. Кудрявцева и другие. Научным руководителем НИЛ являлся доцент В. Г. Галкин.

Увеличение объема перевозок на электрифицированных железных дорогах, появление нового электроподвижного состава способствовали возникновению и развитию на кафедре научных исследований, связанных с повышением энергетической эффективности и надежности электровозов постоянного и переменного тока, в том числе совершенствованием их электрического рекуперативного и реостатного торможения.

В 70-80-е годы на кафедре обучались в аспирантуре О. И. Никогдин, В. В. Ахцигер, В. П. Смир6нов, Н. Г. Шабалин, А. В. Раздобаров, В. О. Мельк, А. Н. Крыгин, В. А. Трушков, С. В. Швецов, А. С. Талызин, Я. Я. Вельц, И. Г. Семкин, В. В. Рой, В. В. Макаров, Ш. К. Исмаилов, Е. А. Проскрянова (Сидорова) и другие. По результатам научных исследований на кафедре защитили кандидатские диссертации В. П. Смирнов, И. Г. Семкин, В. О. Мельк, С. В. Швецов, Ш. К. Исмаилов (в 2004 году защитил докторскую диссертацию), А. А. Бакланов, Е. А. Сидорова (в 2003 году защитила докторскую диссертацию), а также сотрудники других вузов и организаций: Ю. В. Ткачев (окончил ТЭМИИТ в 1957 г.) — впоследствии зав. кафедрой УрГУПСа (УРэМИИТа), В. В. Макаров — впоследствии зав. кафедрой ИрИИТа, и проректор ИрГУПСа, Н. Г. Шабалин (в 2004 году защитил докторскую диссертацию).

В 80-90-е годы на кафедру пришли работать М. В. Кандрина, И. Г. Шахов, А. А. Четвергов, С. В. Смыков, Д. В. Мурзин, Н. В. Есин, А. П. Шиляков. Под руководством В.Н. Лисунова в 2000 году Д. В. Мурзин и Н. В. Есин, а в 2002 году А. П. Шиляков защитили кандидатские диссертации.

В период с 2000 по 2015 годы на кафедру пришли работать В. В. Шилер, Ан. В. Бублик, Ал. В. Бублик, В. В. Бублик, С. Г. Истомин, А. С. Вильгельм, В. А. Смирнов, А. С. Талызин, Е. А. Третьяков, А. П. Шатохин, О. Д. Юрасов.

В 2016-2017 годах три преподавателя кафедры (С. Г. Истомин, А. П. Шатохин, О. Д. Юрасов) защитили кандидатские диссертации, в 2019 г. кандидатскую диссертацию защитил К. И. Доманов, а в 2024 г. — Е. Г. Авдиенко.

Участие профессорско-преподавательского состава кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог» в научно-исследовательской работе, степень охвата и результаты характеризуются следующими данными.

Тематика выполняемых научных исследований полностью соответствует научно-техническому потенциалу кафедры и профилю подготовки специалистов.

К основным направлениям научных исследований кафедры можно отнести следующие:

1. Разработка способов и средств повышения энергетической эффективности тягового электроснабжения и электроподвижного состава (руководители — доценты Бакланов А. А., Вильгельм А. С., Третьяков Е. А., Шиляков А. П., Истомин С. Г., Шатохин А. П.).
2. Совершенствование систем управления тяговым и вспомогательным оборудованием электрического подвижного состава (руководители — доценты Есин Н. В., Шиляков А. П., ст. преподаватель Раздобаров А. В.).
3. Разработка способов повышения эффективности эксплуатации и ремонта электроподвижного состава (руководители — доценты Бублик В. В., Смирнов В. А., Швецов С. В., Шилер В. В.).
4. Повышение надежности коллекторных тяговых и вспомогательных электрических машин электроподвижного состава (руководитель — доценты Бублик В. В., Юрасов О. Д.).

В рамках этих направлений сотрудниками кафедры «Подвижной состав электрических железных дорог» выполнены работы, направленные на повышение тягово-энергетической эффективности магистральных электровозов и электропоездов, создание и обслуживание мобильных и стационарных устройств испытания и диагностирования электрического и механического оборудования ЭПС, разработаны цифровые системы управления выпрямительно-инверторными преобразователями, теоретические обоснования повышения надежности работы ЭПС с учетом фактического состояния.

Профессором Черемисиным В. Т., руководившим кафедрой в период с 2009 по 2021 годы, создана научная школа «Повышение энергетической эффективности тягового электроснабжения и электроподвижного состава». Результатами прикладных исследований Черемисина В. Т. стали совершенствование сопряжения систем внешнего и тягового электроснабжения, определение небаланса электрической энергии на тягу поездов в границах железных дорог и участков работы локомотивных бригад, определение расхода электрической энергии на тягу поездов в границах «зон учета» с применением спутниковых навигационных систем.

Доцентом Баклановым А. А. выполнен большой объем теоретических исследований энергетики тяги поездов, а в условиях эксплуатации проведены многочисленные испытания грузовых и пассажирских электровозов с тягово-энергетическими лабораториями (динамометрическими вагонами) на разных железных дорогах с целью проверки и установления максимальных норм массы поездов, разработки энергооптимальных режимов их вождения, анализа, нормирования и прогнозирования расхода электроэнергии на тягу и т. п. Использование результатов выполненных научных исследований только на Западно-Сибирской железной дороге позволило повысить массу грузовых и пассажирских поездов на 5–15 % и на 1–1,5 % снизить энергозатраты на тягу поездов.

Доцент Бублик В. В. является одним из разработчиков комплексной методики и технологии, объединяющей в себе три метода: метод предварительного диагностирования рабочей поверхности коллектора до его обточки в токарном станке с применением измерительного комплекса на базе бесконтактного профилометра ИПК – 3ПМ и регистрирующей аппаратуры фирмы Velleman и послеремонтного контроля, с целью оптимизации обточки коллектора; метод упрочнения (накатки) рабочей поверхности коллектора стальным подпружиненным роликом.

Под руководством доцента Швецова С. В. выполняется большой цикл исследований по анализу отказов оборудования электроподвижного состава, нахождению закономерностей и разработке моделей отказов, созданию теоретической и инструментальной базы повышения надежности отдельных узлов и электровозов в целом, обоснования и повышения эффективности раздельной эксплуатации и ремонта локомотивов для Западно-Сибирской, Красноярской и Октябрьской железных дорог, применения рациональных схем ремонта и диагностирования.

Доцентом Шилером В. В. разрабатываются теоретические принципы и новые оригинальные конструкции узлов механической части электроподвижного состава. В частности, им предложена конструкция гибкого колеса и экипажной части для перспективного подвижного состава, защищенная патентами. Для практической реализации и продвижения разработок Шилером В. В. в августе 2010 г. была создана инновационная фирма ООО «Гибтрансистем», а ноябре того же года получен грант от Правительства Омской области на развитие малого и среднего бизнеса. В настоящее время ведутся переговоры по внедрению гибкого колеса в производство.

Доценты Бакланов А. А., Швецов С. В., Шиляков А. П. участвовали в подготовке и издании методических рекомендаций по организации производственной практики студентов на предприятиях железнодорожного транспорта и материалов ОмГУПСа, связанных с подготовкой, переподготовкой и повышением квалификации специалистов для Транссиба.

Старшим преподавателем Раздобаровым А. В. проводятся большие работы по совершенствованию систем управления электровозов переменного тока на микропроцессорной базе.

На кафедре ведется подготовка по программам высшего образования:

1. по специальности 23.05.03 Подвижной состав железных дорог, специализация «Электрический транспорт железных дорог», очная и заочная формы обучения, продолжительность 5 и 6 лет соответственно;
2. по специальности 23.05.03 Подвижной состав железных дорог, специализация «Высокоскоростной наземный транспорт», очная форма обучения, продолжительность 5 лет.

Специальность, которую получают выпускники университета, соответствует названию кафедры, а официальный статус специальности — инженер путей сообщения.

Выпускники специальности работают в локомотивном хозяйстве железных дорог, на электровозоремонтных и электровозостроительных заводах, в метрополитенах, конструкторских, научно-исследовательских, учебных и других организациях. Бакалавры и магистры работают в основном в тех же организациях, что и специалисты.

Общее число выпускников по электротяговой специальности в ТЭМИИТе — ОмИИТе — ОмГАПСе — ОмГУПСе в настоящее время составляет более четырех тысяч человек. Большинство выпускников работает на железнодорожном транспорте.

Профессорско-преподавательский состав и сотрудники кафедры проводят занятия по 34 специальным дисциплинам в области механического, электрического и электронного оборудования, традиционных релейно-контакторных и современных микропроцессорных систем управления сегодняшних и перспективных электрических локомотивов, высокоскоростного наземного транспорта.

Практически по каждой дисциплине имеются лаборатории, где студенты изучают назначение, конструкцию, работу соответствующих узлов электрической и механической части электроподвижного состава, в том числе устройств безопасности движения поездов, экспериментально определяют их параметры и характеристики. Лаборатории периодически пополняются образцами новой техники, в том числе современными электронными устройствами, диагностическими комплексами, компьютерами и т. п.

Программное обеспечение компьютеризированной лаборатории информационных технологий включает практически все АРМы, применяемые в локомотивном хозяйстве. Большой объем работы кафедра выполняет по повышению квалификации специалистов и руководителей локомотивного хозяйства, железных дорог, в первую очередь Западно-Сибирской ж. д.

Серьезное внимание уделяется обучению студентов и слушателей курсов повышения квалификации новым технологиям на современном оборудовании, не везде имеющем аналоги даже на производстве. В свою очередь, обучение с использованием новой техники побуждает студентов применять новые технологии и при изучении других дисциплин, выполнении курсовых и дипломных проектов. Выполнение работ, методических указаний к ним и отчетность, как правило, осуществляются в электронном виде. Однако компьютерный анализ результатов экспериментов базируется не только на математическом моделировании, но на реальных физических процессах, протекающих при работе лабораторного и производственного оборудования.

Кафедра обеспечивает проведение учебной и производственной практик студентов на передовых предприятиях промышленности и железнодорожного транспорта: НЭРЗ, ЧЭРЗ, КЭВРЗ, ООО «Уральские локомотивы», эксплуатационные локомотивные депо Западно-Сибирской, Южно-Уральской, Красноярской, Свердловской железных дорог, сервисные локомотивные депо ООО «СТМ-Сервис» и ООО «ЛокоТех-Сервис».

На кафедре действует аспирантура:

• по направлению 23.06.01 Техника и технологии наземного транспорта, направленность «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» (научный руководитель — д-р. техн. наук, доцент Третьяков Е. А.);
• по научной специальности 2.4.5. Энергетические системы и комплексы (научный руководитель — д-р. техн. наук, доцент Третьяков Е. А.);
• по научной специальности 2.9.3. Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация (научные руководители — д-р. техн. наук, доцент Третьяков Е. А., д-р. техн. наук, доцент Смирнов В. А.).

В настоящее время в аспирантуре обучаются:

• Иванов Антон Александрович;
• Соловьев Антон Николаевич;
• Соловьев Дмитрий Николаевич;
• Живушко Сергей Владиславович;
• Будаев Артём Анатольевич;
• Давыдов Вадим Артемович;
• Вербицкий Александр Вадимович;
• Калин Кайрат Арманович;
• Крылов Никита Константинович;
• Ефременко Николай Александрович;
• Козыренко Андрей Иванович;
• Кюн Никита Робертович;
• Худойназаров Салимжон Элназарович.