Что такое локомотив?
Локомотив — это ключевое транспортное средство железнодорожного транспорта, предназначенное для перемещения вагонов или целых поездов по рельсовым путям. Он относится к категории подвижного состава и является основным источником тяги. Ключевыми техническими характеристиками, определяющими его эффективность, являются мощность, сила тяги, максимальная скорость и коэффициент полезного действия (КПД).
Классификация по типу энергии
Локомотивы принято разделять на две основные группы в зависимости от источника энергии: тепловые и электрические.
Тепловые локомотивы
Эта группа включает машины, оснащенные собственной силовой установкой для выработки энергии. К ним относятся:
- Паровозы — используют энергию пара, вырабатываемого в котле, которая приводит в движение паровую машину.
- Турбовозы — в качестве двигателя применяется паровая турбина.
- Тепловозы — приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания (дизелем).
- Газотурбовозы — используют для тяги газовую турбину.
Электрические локомотивы
Основным представителем этой категории являются электровозы. Они, в свою очередь, делятся на два типа:
- Контактные электровозы — не имеют собственного генератора энергии и получают её напрямую от контактной сети через токоприёмник.
- Аккумуляторные электровозы — снабжены аккумуляторными батареями, которые заряжаются от внешнего источника тока. Важно отметить, что локомотив, в отличие от моторвагонного подвижного состава, не предназначен для перевозки пассажиров и не имеет пассажирских мест.
Исторический экскурс
История локомотивов началась с изобретения паровоза. Первый такой локомотив появился в Великобритании в 1803 году, а в России — в 1834 году. На протяжении почти всего XIX века паровозы были единственным видом тяги. Однако в XX веке, с ростом требований к скорости и грузоподъёмности поездов, возникла необходимость в более мощных и эффективных машинах. Это привело к появлению новых типов: первый российский тепловоз был построен в 1924 году, а электровозы начали свою историю в США в 1895 году и в России в 1926-1933 годах.
Современное применение и типы
Сегодня локомотивы классифицируют и по роду выполняемой работы:
- Промышленные — используются для перевозки грузов, например, полезных ископаемых, на территории предприятий и шахт.
- Магистральные — работают на основных железнодорожных линиях и делятся на:
- Грузовые и пассажирские — для вождения поездов на дальние расстояния.
- Маневровые — для выполнения сортировочных работ на станциях.
Наиболее распространёнными в современном локомотивном парке стали тепловозы и электровозы. Электровозы отличаются высокой мощностью и скоростью, а тепловозы — автономностью, что позволяет им работать на неэлектрифицированных участках. Газотурбовозы, хотя и обладают ещё большей мощностью, не получили широкого распространения из-за сложности производства и относительно низкого КПД. Другие типы локомотивов используются ограниченно, в специфических условиях.
Будущее локомотивной тяги
Современный локомотив — это высокотехнологичное и эффективное тяговое средство. Тенденции его развития направлены на постоянное увеличение мощности и скорости. Уже сегодня электровозы могут иметь мощность свыше 8000 кВт, а турбовозы развивать скорость более 200 км/ч. Перспективными направлениями являются создание локомотивов на магнитной или воздушной подушке, способных разгоняться до 500 км/ч, а также разработка тяговых единиц с энергетическими установками на основе ядерного реактора, что может кардинально изменить представление о дальних железнодорожных перевозках.