ОПЭ1 – Однофазный Промышленный Электровоз с 1-м моторным думпкаром. Выпускался в 1969-2002 годах на Днепропетровском электровозостроительном заводе и Новочеркасском электровозостроительном заводе. Построено 417 электровозов.
История ОПЭ1 началась задолго до его серийного выпуска. В 1957 году на Коркинском угольном карьере (Челябинская область) был собран первый в Советском Союзе тяговый агрегат. Его основу составил немецкий электровоз IV-КП, сцепленный с переделанным думпкаром ВС-50, который оснастили тяговыми электродвигателями. Этот эксперимент доказал, что увеличение сцепного веса вдвое позволяет значительно повысить вес вывозимых составов. Однако стало очевидно, что зарубежные аналоги не в полной мере соответствуют суровым условиям советских карьеров.
Вдохновлённые успехом, советские инженеры приступили к разработке собственного проекта. В создании ОПЭ1 участвовали 3 ключевых института: Всесоюзный электротехнический институт (ВЭлНИИ), Днепровский электровозостроительный завод (ДЭВЗ) и Днепродзержинский вагоностроительный завод (ДВЗ). Первоначально предполагалось, что агрегат будет состоять из односекционного электротепловоза и 2 моторных думпкаров, аналогично немецким прототипам. Однако опыт эксплуатации зарубежных машин выявил слабые места: дизельный двигатель мощностью 750 л.с. оказался недостаточно надёжным для работы на неэлектрифицированных участках. Решение нашлось в разделении локомотива на две самостоятельные секции - электровозную и тепловозную, что позволило оптимизировать распределение веса и повысить манёвренность.
ОПЭ1 - это уникальный симбиоз трёх функциональных элементов, каждый из которых играет свою роль в обеспечении тяги и манёвренности:
- Электровозная секция - оснащена токоприёмником для питания от контактной сети переменного тока напряжением 10 кВ. Секция оборудована кабиной машиниста, тяговыми электродвигателями и системой управления.
- Тепловозная секция - автономный источник энергии, оснащённый дизель-генераторной установкой и ТЭД. Она позволяет агрегату работать на неэлектрифицированных путях и также имеет кабину машиниста.
- Моторный думпкар (или бустерная секция) - дополнительная тяговая единица, оснащённая собственными электродвигателями. В зависимости от модификации, агрегат может комплектоваться 1-2 думпкарами, что значительно увеличивает его тяговые возможности. В поздних версиях ОПЭ1 вместо думпкара устанавливалась бустерная секция, представляющая собой раму с балластом и тяговыми электродвигателями, но без грузовой платформы.
Общая масса агрегата в базовой комплектации составляла 360 тонн, а осевая нагрузка достигала 30 тонн на ось - рекордное значение для советских локомотивов того времени. Такая конструкция позволяла уверенно работать на путях с уклонами до 60 ‰, что было критически важно для карьерных железных дорог.
Первый серийный ОПЭ1-001 сошёл с конвейера Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ) в 1969 году. Уже через год завод выпустил ОПЭ1-002 - модификацию без моторного думпкара. Одним из самых интересных экспериментов стал ОПЭ1-006, в котором вместо стандартного четырёхосного думпкара использовался шестиосный вариант. Этот думпкар опирался на 2 трёхосные тележки, где тяговые электродвигатели устанавливались только на крайних колёсных парах, а средние выполняли роль поддерживающих. Длина кузова достигала 19,6 метра, но, несмотря на инновационность, эта конструкция не прижилась и была списана после нескольких лет эксплуатации. В 1988 году НЭВЗ выпустил ОПЭ1-400 - первый с бустерной секцией вместо думпкара.
Для движения тягового агрегата используются тяговые электродвигатели НБ-412П, разработанные на базе двигателей НБ-412М, которые устанавливались на электровозах ВЛ60. Каждый двигатель развивает мощность 644 кВт в 15-минутном режиме, что позволяет агрегату уверенно тронуть с места составы массой до нескольких тысяч тонн при сложном профиле пути.
ОПЭ1 нашёл широкое применение на железных дорогах горнодобывающих предприятий Советского Союза и постсоветского пространства. Наибольшее распространение он получил на карьерах Юго-Восточной, Западно-Сибирской и Красноярской ж/д России, а также на Экибастузских угольных разрезах в Казахстане. Эти агрегаты работали в самых суровых условиях: при температурах от -50 °C до +40 °C, на высоте до 1200 метров над уровнем моря и при влажности воздуха до 90 %.
Однако эксплуатация выявила и ряд недостатков. Вагонная форма кузова, унаследованная от первых прототипов, оказалась неудобной для работы в карьерных условиях. Машинистам приходилось часто переходить между кабинами при смене направления движения, а обзор из кабины был ограничен, особенно при работе с думпкарами. Эти проблемы были учтены при разработке следующей серии НП1, с капотной формой кузова и центральной кабиной.
Производство ОПЭ1 продолжалось до 2002 года. За это время Новочеркасский завод выпустил 417 двухсекционных электротепловозов, 52 моторных думпкара (включая экспериментальный шестиосный) и 32 бустерные секции. Многие агрегаты прошли капитальный ремонт и модернизацию, в ходе которой часть из них лишилась дизельных секций, а их маски кабина оснащались камерами для визуального контроля.