С 1955 г. над проблемой СПГГ (свободнопоршневые генераторы газа) и локомотива в целом начал работать Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции. В 1956 г., после создания и отработки СПГГ мощностью по газу 850 л.с., завод на его базе разработал технический проект двухсекционного грузового газотурбовоза с электрической передачей постоянного тока. Нагрузка от колёсной пары на рельсы получилась равной 23 тс. Чтобы уменьшить нагрузку на рельсы, завод (с 1958 г. Луганский) в 1958 – 1959 гг. несколько переработал проект, применив вместо электрической передачи гидромеханическую передачу крутящего момента на движущие оси. Механическая передача для спроектированной газовой турбины была непригодна, так как турбина рассчитывалась на работу в относительно узком интервале скорости вращения ротора. Осевая формула 2×(3—3). Проектная масса шестиосной секции газотурбовоза с гидромеханической передачей составила 126 т. На секции газотурбовоза запроектирована установка четырёх СПГГ около боковых стенок кузова и газовой турбины, расположенной в центре кузова. Газовая турбина рассчитана на мощность 3000 л.с. при скорости вращения ротора 8500 об/мин и температуре подводимого к ней газа 500 – 520°C, максимальная скорость вращения ротора турбины – 9500 об/мин. В 1960 г. Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции построил экспериментальную секцию газотурбовоза ГТ101—001. На локомотиве применена бесступенчатая, реверсивная гидромеханическая передача. Привод к движущим осям – карданный. Вращающий момент от турбины через понижающие редукторы передавался к гидромеханическим коробкам, установленным на тележках. От коробок при помощи карданных валов момент передавался к осевым редукторам, а от них через полые карданные валы, расположенные вокруг осей колёсных пар, к ведущим колёсам. В гидромеханических коробках размещены гидротрансформаторы ГТК-IIТ, применённые на тепловозах ТГ102. Наличие гидравлических преобразователей в передаче обусловливалось тем, что при проектировании турбины не предполагалась возможность её работы с «жёсткой» передачей. Передаточное отношение понижающего редуктора между турбиной и коробкой – 1:3,64, осевого редуктора – 1:4,31, общее передаточное отношение от турбины к движущим колёсам 1:17,25. Осевые редукторы подвешены к раме тележки. Диаметр движущих колёс 1050 мм. Над каждой парой СПГГ и над вспомогательным дизелем установлены съёмные холодильные камеры. На газотурбовозе предусмотрена установка двух кислотных аккумуляторных батарей 6СТЭ-128 общей ёмкостью 256 А•ч, тормозного компрессора типа ВП-3/9, пускового компрессора, пусковых баллонов и другого оборудования.
Рабочий процесс комбинированного двигателя локомотива характеризовался высоким соотношением граничных температур цикла, что обеспечивало его высокую термодинамическую эффективность, практически равную эффективности дизеля. Часть теплового перепада (в области высоких температур) срабатывалась в поршневом двигателе и шла на привод компрессора, остальная часть теплоперепада (в области пониженных температур) использовалась в тяговой турбине. Двигатель скомпонован из четырёх СПГГ типа ОР-95 и газовой турбины Брянского машиностроительного завода. Газовая турбина – реактивная, пятиступенчатая с двусторонним отбором мощности. Номинальная мощность, отнесённая к стандартным атмосферным условиям, при давлении газов в коллекторе на выходе из турбины не более 1,045 ат, составляла 3000 л.с. Удельный расход топлива на единицу эффективной работы при этом – не более 195 г/л.с.ч. Рабочий диапазон частот вращения (от холостого хода до номинальной) 4000 ÷ 8500 об/ мин. Параметры газа на входе в турбину – 4,5 ат и 500+20°С. Расход газа через турбину при работе четырёх СПГГ 9,15 – 9,30 кг/с.
Первый рейс газотурбовоз совершил в июле 1961 г. В октябре 1961 г. он демонстрировался на выставке локомотивов на Рижском вокзале в Москве. При испытаниях на путях МПС газотурбовоз не развивал полную мощность (3000 л.с.), была также затруднена регулировка мощности при работе СПГГ с малой подачей топлива и переход на режим с выключением отдельных генераторов газа. В связи с этим завод изготовил новые СПГГ типа ОР-95 с такими же диаметрами цилиндров и ходом поршней, как и у первых СПГГ, и в период 1962 – 1965 гг. проводил стендовые и наладочные работы.
Луганский газотурбовоз, к сожалению, прошёл только наладочные поездные испытания. Наименее надёжным элементом силовой установки оказалась сложная гидромеханическая передача. Несмотря на трудности с доводкой гидромеханической передачи оригинальной схемы и отработкой конструкции СПГГ, в конце 1965 г. газотурбовоз начал совершать опытные поездки с составами массой до 4000 т, но не был передан МПС для регулярной эксплуатации, так как требовал продолжения доводочных работ. Луганский завод продолжал работать над созданием свободнопоршневых машин, но работы не были завершены, так как в 1971 г. программы по созданию газотурбовозов в СССР были свёрнуты.
Поддержите канал-поставьте лайк.
