ДП-М

Идея создания нового дизель-поезда для железных дорог России возникла в конце 2000-х годов в период массового списания устаревших дизель-поездов серий Д1 и ДР1 и их замены на автомотрисы (рельсовые автобусы) серии РА1 и трёхвагонные дизель-поезда серии РА2 производства Мытищинского завода «Метровагонмаш», которые имели подвагонное расположение дизельных двигателей.

Такая компоновка двигателей позволяет увеличить пространство кузова для размещения пассажиров, но в то же время, ввиду ограниченности пространства под вагоном, не даёт возможности установить двигатели большей мощности, необходимые для вождения составов из большего числа вагонов без увеличения общего количества дизельных двигателей в поезде, что затрудняет использование поездов РА2 на маршрутах с большим пассажиропотоком. Необходимость производства дизель-поездов с внутривагонным расположением дизеля была обоснована проведёнными маркетинговыми исследованиями, показавшими неэффективность использования непрофильного подвижного состава на ряде российских неэлектрифицированных маршрутов и значительную потребность в дизель-поездах из четырёх и более вагонов для пригородного и межрегионального сообщения на них, а также отсутствие в России заводов, серийно производящих такие дизель-поезда^[2][11].

В 2008 году Мытищинский завод «Метровагонмаш», имеющий значительный опыт серийного производства дизель-поездов и автомотрис, выиграл тендер на проектирование и постройку дизель-поезда нового типа^[12]. Главным конструктором проекта был назначен Николай Полухов.

При проектировании нового дизель-поезда было решено использовать сочленённую модульную схему головных вагонов, разместив помещение дизельного двигателя и тяговое оборудование в отдельном промежуточном силовом модуле, соединённом через узлы сочленения с двумя более длинными пассажирскими модулями. Такая компоновка составов имеет ряд преимуществ по сравнению с поездами, у которых дизельный отсек расположен в одном вагоне с пассажирским салоном, в особенности в случае подвагонного расположения дизельного двигателя^[2][11].

К таким преимуществам относятся^[2][11]:

• возможность установки более мощного дизельного двигателя (более 400 кВт — против подвагонного варианта);
• упрощённый доступ к дизельному двигателю и силовому оборудованию при проведении техобслуживания;
• защищённость силового оборудования от вандализма и аварий;
• возможность замены требующего ремонта силового модуля другим без необходимости длительного простоя пассажирских вагонов;
• увеличение сцепного веса моторных тележек силового модуля за счёт частичного опирания на него пассажирских модулей через узлы сочленения;
• снижение уровня шума и вибрации от дизельного двигателя в пассажирском салоне;
• повышение пожарной безопасности за счёт расположения двигательного отсека в отдельной поездной единице (силовом модуле).

В России не было опыта производства и эксплуатации дизель-поездов сочленённой модульной конструкции, однако такой опыт имелся в странах Европы. Для упрощения разработки и производства нового дизель-поезда завод «Метровагонмаш» начал вести переговоры со швейцарской компанией Stadler Rail о совместной разработке нового поезда данной конструкции, и в 2011 году между ними был заключён совместный контракт на проектирование дизель-поездов с учётом российских требований эксплуатации и производство компанией Stadler силовых модулей для них^[13]. В пользу компании Stadler выступили наличие у неё большого опыта производства дизель-поездов и электропоездов с силовыми модулями и готовность к дальнейшей локализации производства этих модулей на территории России^[2]. При проектировании за основу конструкции пассажирских вагонов и модулей была взята конструкция дизель-поездов РА2 с рядом особенностей поездов Stadler GTW, а за основу конструкции силовых модулей — конструкция силовых модулей Stadler GTW^[13]. В ходе разработки конструкции силовых модулей, получивших обозначение GTW+, компании Stadler пришлось внести изменения с учётом российского климата и повышенных нагрузок от опирающихся на них пассажирских модулей головного вагона, поскольку поезд планировалось изготовить из стали, в то время как фирма Stadler делала кузова своих поездов из более лёгких алюминиевых профилей^[13][11][12]. В итоге силовые модули были спроектированы практически «с нуля»^[1][14].

Значительная часть оборудования пассажирских вагонов поезда, включая системы управления и мониторинга, была разработана компанией Stadler и другими производителями. Тормозную систему для поезда разработала немецкая компания Knorr-Bremse^[1][14].

Впервые для российского подвижного состава в конструкцию головного вагона нового поезда были включены энергопоглощающие элементы (крэш-система), смягчающие удар при столкновении^[1][14].

В 2013 году завод Метровагонмаш выпустил опытный дизель-поезд, получивший обозначение ДПМ и номер 001^[10], который стал первым для Российских железных дорог модульным дизель-поездом с расположением силового и тягового оборудования в специализированных силовых модулях. Силовые модули для этого поезда были целиком построены в Швейцарии компанией Stadler, на заводе в Буснанге (Stadler Bussnang AG). В России производилась лишь их установка на тележки, монтаж оборудования и сцепление с пассажирскими модулями^[1][14][13].

Поезд был окрашен в жёлто-чёрно-серую цветовую схему и состоял из четырёх вагонов (восьми поездных единиц) — двух сочленённых головных, в свою очередь состоящих из двух пассажирских и одного силового модулей каждый, и двух промежуточных, позднее число промежуточных вагонов было увеличено до трёх^[3][10][15]. Учитывая, что головные вагоны состояли из трёх модулей и превосходили по длине стандартные вагоны, новый пятивагонный дизель-поезд по пассажировместимости был аналогичен составам из 6-7 вагонов стандартной конструкции. До этого дизель-поезда аналогичной вместимости на территории России не производились^[2][11].

Осенью 2013 года на территории экспериментального кольца проводился IV международный салон Экспо 1520, где с 11 по 14 сентября был выставлен состав из одного головного трёхмодульного и одного промежуточного вагонов (половина поезда)^[3][10][12]. Уже тогда на выставочном плакате было указано обновлённое обозначение серии (то есть ДП-М), в то время как маркировка на бортах вагонов оставалась прежней^[3]. Одновременно на выставке также демонстрировался поезд Stadler FLIRT модели 2300 для Эстонии, также имеющий сочленённую модульную компоновку и имеющий в составе силовые дизельные модули, но с расположением тележек под узлами сочленения.

18 февраля 2014 года дизель-поезд был отправлен для испытаний на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа в Щербинке^[6].

В течение 2014 года дизель-поезд проходил испытания в Щербинке^[1] и совершил ряд опытных поездок на линиях Московского железнодорожного узла, в частности линии Голутвин — Озёры, однако так и не был передан в пассажирскую эксплуатацию и был возвращён на завод.

В мае 2011 года «Метровагонмаш» и Stadler заключили контракт, согласно которому планировалось начать серийный выпуск дизель-поездов ДП-М и выпустить 50 составов, для которых были заказаны 100 силовых тяговых модулей GTW+^[13][16], однако дальнейшая судьба данного проекта на начало 2020 года остаётся неясной.

В декабре 2015 года завод «Метровагонмаш» получил сертификат, позволяющий производить поезда ДП-М серийно^[5], а единственный на то время выпущенный поезд с номером 001 приобрело ОАО «Центральная пригородная пассажирская компания» (ЦППК)^[17], при этом между ней и заводом также был заключён контракт о сервисном обслуживании поезда в течение 30 лет^[4]. Сама серия дизель-поездов к тому времени стала обозначаться как ДП-М^[4][5][6], маркировка на самом поезде также была изменена^[3].

В начале 2016 года поезд был передан на техническое обслуживание в ТЧ-22 Новомосковск-I Московской железной дороги и вернулся на линию Голутвин — Озёры, где начал совершать обкатку без пассажиров^[10]. По планам ЦППК, он должен был начать перевозить пассажиров с апреля^[18].

Презентация ввода дизель-поезда ДП-М в эксплуатацию состоялась 15 марта 2016 года на станции Голутвин^[19]; при этом поездки на данной линии с пассажирами начались 5 июня 2016 года^[15].

Отставлен от работы в период февраль-март 2019 года, по состоянию на октябрь 2022 года не работает^[10].

Дизель-поезд серии ДП-М предназначен для пригородных или межрегиональных пассажирских перевозок на полностью или частично неэлектрифицированных маршрутах с большим пассажиропотоком колеи 1520 мм при температурах окружающего воздуха от −50 °C до +40 °C. Он создан как базовая платформа для транспортных комплексов пригородного (вагоны 3 класса) и межрегионального (вагоны 2 класса) сообщения и оснащён электрической передачей^[20]. Базовая платформа делает возможным с минимальными затратами вносить модификации в конструкцию силовых модулей без изменения конструкции пассажирских модулей и вагонов, что в частности позволяет создавать дизель-электропоезда путём установки на силовой модуль электрооборудования для работы от контактной сети. При этом также возможно вносить модификации в конструкцию и оснащение салонов пассажирских модулей, адаптируя поезда под конкретные условия перевозок и потребности конкретного оператора с учётом применяемых родов тяги, максимальной скорости, высоты пола и внутреннему оснащению. Срок службы поездов составляет 40 лет^[2], расчётный режим работы — по 16 часов в сутки^[13].

В состав дизель-поезда ДП-М включаются два головных трёхмодульных моторных вагона (далее Мг) и до четырёх прицепных промежуточных вагонов (далее Пп). Каждый вагон Мг состоит из трёх сочленённых модулей — головного (далее ГМ), силового (далее СМ) и хвостового (далее ХМ), которые фактически являются нерасцепными вагонами с общим опиранием через модуль СМ; модуль ГМ с кабиной управления и модуль ХМ без кабины — прицепные, а модуль СМ имеет привод на колёсные пары^[20].

Состав может содержать от четырёх до шести (пригородный) или от четырёх до пяти (межрегиональный) вагонов, компонуясь по схемам, соответственно (ГМ=СМ=ХМ)+2…4×Пп+(ХМ=СМ=ГМ) и (ГМ=СМ=ХМ)+2…3×Пп+(ХМ=СМ=ГМ); основная составность — максимальная (шестивагонная для пригородного и пятивагонная для межрегионального исполнения)^[20]. Теоретически также может эксплуатироваться с одним вагоном Пп или вообще без них. Возможна эксплуатация двух дизель-поездов по системе многих единиц с управлением одной бригадой из головного вагона по ходу движения; максимальное число вагонов в составе при работе по такой системе — 12 (например, два стандартных шестивагонных дизель-поезда)^[11].

Поезд на станции Москва-3, вид сбоку

Система нумерации и маркировки дизель-поездов ДП-М аналогична системе, принятой у дизель-поездов поездов РА2, также выпускавшихся заводом Метровагонмаш. Дизель-поезда получают порядковые номера в трёхзначном формате, начиная с 001. Каждый вагон состава получает свой номер в пятизначном формате, где первые три цифры — порядковый номер состава, последние две — номер вагона в составе: 01 и 02 — головные; 03, 04 и 05 — промежуточные^[10]. Точных сведений о распределении промежуточных вагонов в составе дизель-поезда по номерам на данный момент нет.

У дизель-поезда ДП-М-001 маркировка серии и номера состава на лобовой части головного вагона отсутствует, присутствуют только логотипы завода-изготовителя Метровагонмаш и оператора ЦППК (ранее вместо них имелся логотип Трансмашхолдинга)^[10][3]. Маркировка с обозначением серии и номера имеется с боковой стороны вагонов на уровне стёкол — у головных вагонов она расположена между дверью служебного тамбура машиниста и окном головной части салона, у промежуточных — между дверями пассажирского тамбура и крайним окном салона. Маркировка состоит из двух строк — в верхней строке обозначена серия поезда, в нижней — пятизначный номер вагона. Первоначально написание серии обозначалась слитно как ДПМ^[3]. На границе 2015—2016 годов она была приведена в соответствие с документами (ДП-М)^[5][6][3].

Основные параметры для дизель-поезда серии ДП-М:^[2][20][21]

Кузова вагонов изготовлены из нержавеющей стали. Вагоны имеют хребтовую балку в раме кузова головного и прицепного модулей. В передней части головного модуля расположена маска кабины машиниста обтекаемой формы, в нижней части которой расположены буфера и стандартные автосцепки СА-3; между вагонами и модулями установлены сцепные устройства фирмы SCHAKU. Сцепные устройства и буфера поезда оборудованы ударопоглощающими краш-элементами общей энергоёмкостью не менее 3 МДж для защиты пассажиров и поездной бригады от получения травм в случае столкновения^[11]. По заявлению разработчика, краш-система способна выдержать столкновение с препятствием весом до 10 тонн на скорости около 70 км/ч без тяжёлых последствий для пассажиров и поездной бригады^[22].

Пассажирские модули головного вагона со стороны, противоположной силовому модулю, опираются на одну безмоторную двухосную тележку; со стороны силового модуля они не имеют тележек и опираются на кузов силового модуля через специальные консоли в подвагонном пространстве и над межвагонным переходом^[11][20]. В свою очередь силовой модуль опирается на две двухосные моторные тележки с тяговыми электродвигателями, которые целиком расположены под корпусом модуля. Такая схема опирания используется на всех поездах линейки Stadler GTW и позволяет увеличить сцепной вес и максимальную силу тяги моторных тележек^[11][13]. Диаметр новых колёс по кругу катания составляет 860 мм^[2].

Между вагонами и модулями поезда установлены герметичные межвагонные переходы типа «гармошка» для возможности перехода пассажиров из одной части поезда в другую. Переходы между силовым модулем и пассажирскими модулями головного вагона расположены асимметрично и смещены от центра к правой стороне относительно направления к кабине машиниста; между промежуточными вагонами и в сцепе промежуточного вагона с хвостовым модулем головного — симметричное^[20].

Пассажирские модули головного вагона и промежуточные вагоны поезда оснащены двустворчатыми пассажирскими дверями прислонно-сдвижного типа с выходом комбинированного типа (на низкие и высокие платформы)^{[Комм 5]}. У пассажирских модулей головного вагона двери расположены в центральной части по одной с каждой стороны, а у промежуточных вагонов — по две с каждой стороны вблизи торцов^[20]. В закрытом состоянии двери плотно прилегают к внешней облицовке поезда, в открытом выступают наружу и сдвигаются вбок от прохода^[1]. Для выхода на низкие платформы пассажирские входы оснащены автоматическими выдвижными ступеньками с электрическим приводом, установленными в подвагонном пространстве под дверями^[1]. Двери головного модуля оборудованы специальными рампами и подъёмниками для инвалидных колясок^[11].

Пассажирские двери снаружи и изнутри оборудованы кнопками для открытия дверей по требованию пассажира в режиме готовности открытия по требованию; рядом с дверями головного модуля также имеются кнопки вызова помощника машиниста для обеспечения въезда и выезда пассажиров в инвалидных колясках.

Служебный тамбур перед кабиной управления в головном вагоне с каждой стороны оснащён поворотными одностворчатыми дверями, открывающимися вовнутрь.

Силовое и тяговое оборудование поезда целиком расположено в силовом модуле. Бо́льшую часть пространства кузова силового модуля занимает машинное отделение (расположено в левой и центральной части), в котором установлены: дизельный двигатель и приводимый им во вращение электрический генератор, преобразователи электрической энергии, а также оборудование систем охлаждения, топливопитания, смазки, выхлопа^[20]. Всё оборудование модуля закрывается специальными кожухами; доступ к нему имеется как из коридора, так и через специальные люки с внешней стороны кузова силового модуля^[13].

Дизельный двигатель Cummins QSK38 V-образный, 12-цилиндровый. Мощность двигателя составляет 1119 кВт, рабочий объём — 37,7 литра, диаметр цилиндра и ход поршня — 159×159мм‚ масса двигателя — около 4200 кг. Двигатель соответствует экологическим нормам Tier З / Stage IIIA, для него рекомендовано дизельное топливо ASTM № 2^[11].

От генератора производства фирмы TSA напряжение подаётся на тяговый асинхронный инвертор производства ABB^[11], подающий переменное напряжение регулируемой частоты для тяговых электродвигателей, а также на преобразователь собственных нужд, выдающий переменный трёхфазный ток напряжения 380 В, передаваемый по всему составу^[20].

На каждой из двух тележек силового модуля установлено по два асинхронных тяговых электродвигателя производства TSA с длительной мощностью 250 кВт, каждый из которых приводит во вращение свою колёсную пару. Общая длительная мощность тяговых электродвигателей силового модуля составляет 1000 кВт^[11].

Собственная масса тары силового модуля — около 54 т^[2].

Проектирование интерьера кабины дизель-поезда ДП-М осуществляло ООО «Международное деловое сотрудничество» (город Днепропетровск, Украина)^[24]. Дизайн и разработка интерьеров вагонов, тамбуров, включая систему крепежа сидений, багажные полки, световые линии, потолки, кожухи отопления, откидные сиднья — ООО «ПЕТРОПЛАСТ», Россия, Санкт-Петербург. Главный дизайнер: Висельский Денис (Санкт-Петербург).

Салон дизель-поездов ДП-М может предлагаться в двух базовых вариантах: для пригородного (3 класс) и для межрегионального сообщения (2 класс). Основные различия между ними — количество и схема размещения пассажирских кресел, наличие дополнительных санитарных блоков в головном и прицепном вагонах, применение на межрегиональном поезде более комфортных кресел^[2]. У дизель-поезда ДП-М-001 салоны оборудованы в пригородном варианте (3 класса)^[2]. В салонах пригородных поездов большая часть кресел расположена по схеме 3+3 в ряд с размещением друг напротив друга (пассажиры обращены лицом к лицу сидящих напротив); в межрегиональных — по схеме 3+2 в ряд с размещением друг за другом (пассажиры обращены лицом к спинке кресел впереди сидящих). Число сидений в крайних рядах в непосредственной близости от тамбуров и межвагонных переходов уменьшено для удобства прохода пассажиров^[20].

Вход и выход пассажиров в салон осуществляется через тамбуры, отделённые от основного пространства салона перегородкой со сдвижными дверями. В головном и хвостовом модулях головного вагона имеется по одному тамбуру в середине салона, разделяющему салон на две части; в промежуточных вагонах имеется по два аналогичных тамбура по краям вагона, между которыми расположен пассажирский салон. Переходы между силовым и пассажирскими модулями смещены к правому борту поезда, остальные межвагонные переходы в поезде расположены симметрично. По торцам пассажирских модулей и промежуточных вагонов расположены одностворчатые поворотные двери, отделяющие салон или тамбур от межвагонного перехода^[20].

В передней части головного модуля расположена кабина и служебный тамбур машиниста, отделённый перегородкой от основного пространства салона. В правой части пространства между служебным и пассажирским тамбуром размещены туалет для поездной бригады и туалет увеличенной площади для пассажиров, по ширине пригодный для пользования инвалидами в колясках; напротив туалетов расположена накопительная площадка с пространством для инвалидных колясок и двумя откидными сиденьями, расположенными поперечно спинкой к стене^[20]. В задней части модуля находится пассажирский салон, имеющий 44 кресла в варианте 3 класса либо 34 в варианте 2 класса^[20].

Силовой модуль имеет в правой части (по ходу движения вагона вперёд кабиной) коридор в виде тройной ломаной линии, огибающий моторный отсек. Сидячие пассажирские места в нём отсутствуют, однако возможен проезд стоячих пассажиров^[20]. Пассажирский коридор силового модуля имеет боковое окно в его правом борту^[13].

Хвостовой модуль головного вагона имеет два пассажирских салона, разделённые тамбуром. В варианте 3 класса в передней и задней части салона имеется по 44 кресла в каждой (всего — 88 мест), в варианте 2 класса — по 28 и 34 соответственно (всего — 62 места). У хвостовых модулей 2 класса часть пространства переднего салона рядом с тамбуром с левой стороны занимает туалет стандартного типа (имеет меньший размер, чем расположенный в головном модуле) для пассажиров с выходом в тамбур^[20].

В салоне промежуточного вагона в варианте 3 класса имеется 128 продольных кресел, в варианте 2 класса — 79 продольных кресел и одно откидное сиденье, расположенное поперечно. В варианте 2 класса в салоне также размещён туалет стандартного типа для пассажиров^[20].

Общее число сидячих мест в головном вагоне 2 класса — 96+2 откдиных, 3 класса — 132+2 откидных; в промежуточном 2 класса — 79+1 откидное, 3 класса — 128. Общая пассажировместимость головного вагона 2 класса — 190, 3 класса — 226; промежуточного 2 класса — 143, 3 класса — 184^[20][21].

Пассажирские салоны оборудованы цельномягкими креслами с интегрированными подлокотниками. На боковых панелях установлены багажные полки и крючки для одежды. На потолке, продольно в два ряда, расположены лампы освещения. Помимо этого, салоны оснащены системами климат-контроля, информирования пассажиров (электронные табло с бегущей строкой и громкоговорители), видеонаблюдения, пожаротушения и эвакуации пассажиров. По требованию заказчика салон также может быть оборудован кронштейнами для велосипедов, усилителем сигнала для мобильных телефонов, модулем Wi-Fi для беспроводного выхода в Интернет, розетками для подключения и зарядки телефонов и прочих электронных устройств^[2]. Вагоны оборудованы аккумуляторами резервного питания, позволяющими в течение некоторого времени поддерживать работу систем салона при невозможности питания в штатном режиме^[14].

Система вентиляции и климат-контроля установлена в кабине машиниста и пассажирских салонах и имеет три режима работы: охлаждение, отопление и вентиляция. Система работает в режиме автоматического поддержания заданных температурных условий (климат-контроль). Отопление кабины машиниста и пассажирского салона осуществляется системой кондиционирования воздуха и дополнительными тепловентиляторами, установленными в салоне прицепного вагона и кабине машиниста^[2]. Системы вентиляции, видеонаблюдения и освещения также размещены в коридоре силового модуля^[13].

В дизель-поезде имеются вакуумные туалеты. В поездах всех типов два туалета расположены в головном модуле — один для поездной бригады и один повышенной площади для пассажиров-инвалидов; в поездах межрегионального типа также имеется по одному туалету стандартной площади в хвостовом модуле в середине салона и промежуточных вагонах в конце салона^[2][20].

В головных вагонах оборудованы места для инвалидов в колясках^[2], а в ближних к ним тамбурах установлены подъёмники для посадки и высадки инвалидов с низких платформ и рампы для высоких платформ^[11].