👨🏽‍✈️ 🌽 👼🏻 机车：我们对自行式轨道车的了解 👨🏻‍🎤 🧝 🐸

电力帮助创造了令人难以置信的强大而快速的机车，而没有苛刻的废气。在二十世纪上半叶，正是他们帮助增加了货运和客运量，而古老的蒸汽机车却无法应对。现在，电力机车已经占据了利基市场，与柴油机车有机地分担了责任和铁路线。对于那些对机车了解甚多而不是一事的人，我们准备了这篇文章。在其中，我们将讨论十九世纪的第一个电力机车，苏联和日本的电气化道路的起源。

首批电动火车

在十九世纪，发明人试图寻找新的电力应用领域。 1837年，苏格兰人罗伯特·戴维森（Robert Davidson）创造了电动轨道车辆的模型，并于1842年推出了第一台带有原电池的Galvani电力机车。 Galvani在苏格兰的格拉斯哥-爱丁堡路线的一段路段进行了测试，他以6公里/小时的速度行进超过2公里，负载6吨重。由于它的低功耗和高成本（维护电池的成本是燃烧煤炭的四倍），戴维森停止了改进他的发明。

1851年，史密森学会（Smithsonian Institution）教授查尔斯·佩奇（Charles Page）在美国华盛顿和布拉德斯堡之间的道路上以30公里/小时的速度发射了他的电动火车。

绘图-这就是Charles Page电动车带给我们的一切。 资料来源：Wikimedia

几十年来，发明人一直在提出改进电动汽车的想法。迈克尔·法拉第（Michael Faraday）开发了一种发电机，可以让您不断产生大电流（与低功率和昂贵的原电池不同）。结果，在1879年的柏林展览会上，维尔纳·冯·西门子（Werner von Siemens）修建了一条三百米的环形铁路，沿着这条铁路，一列电力机车的旅客列车和三辆带有长椅的小车从第三根轨道获得了150 V的恒定电流。电力是由附近展馆内安装的蒸汽发电机产生的。电动机车发动机产生了2.2 kW（3 hp）的功率，达到了13 km / h的速度。在展览期间，为期四个月，该作品运送了8.6万名乘客，每人支付20芬尼来参加慈善活动。柏林展览和西门子火车可以被认为是电动铁路商业运输的首例。

高速电动火车的出现将铁轨铺到了地下及其蒸汽和蒸汽的入口点。 1890年，一条长达5.6公里的地下铁路线在伦敦开通，Mather＆Platt和Siemens Bros交付了16台容量为36.7 kW的电力机车。那是伦敦地铁。

1895年，巴尔的摩至俄亥俄州的美国铁路线上出现了长达11公里的电气化路段，其中一部分位于该市地下。但是，美国铁路的电气化进一步发展缓慢。

俄罗斯的第一条电力铁路始于1913年在圣彼得堡和Krasnaya Gorka之间建立，但是第一次世界大战的爆发终止了该项目-通往圣彼得堡Strelna的已建成路段现在用于电车交通（36号路线）。革命后，根据该国的电气化计划，开始积极建设电力机车铁路，其中第一条铁路于1926年铺设，从巴库到萨本奇。然后，电动火车开始出现在来自莫斯科的道路上。

当时苏联还没有自己生产的电力机车，因此，在1932年，从通用电气购买了8辆用于新建道路的机车，其中只有两辆提供了电动机，其余六辆应该使用家用发动机。

SI是苏联最早进口的机车之一。 资料来源：Wikimedia

两种装备齐全的模型称为C10，Dynamo工厂为其制造了340 kW发动机的六个工件以及后来的机车制造的电力机车通常被称为SS-Suramsky苏维埃，以Suramsky通行证命名，最初是为它们购买的。修改后的C系列电力机车终于在1979年退役。

正式而言，党卫军不是苏联的电力机车，因为它采用了进口模型作为基础。因此，应该将第一台家用电力机车视为1932年的VL19，这是苏联真正设计的。

VL19，第一辆苏联制造的电力机车。 资料来源：Wikimedia

没有机车的地方

出乎意料的是，强大而高效的电气化铁路机车并未在任何地方扎根。由于需要昂贵的基础设施建设，电力牵引已在小国家，干线和地形困难的地方变得很流行。但是在美国，电力机车的历史有些戏剧性。

美国是第一个开始铁路电气化的国家。在20世纪初，该国的东部沿海地区改用电力牵引-用一sw把所有主要分支电气化是非常昂贵的，因此，相邻国家之间的旅客运输都交给了电力机车。但是随着柴油机的普及和柴油机车的发明，电力机车逐渐开始被接管。柴油机车可以在没有电线和牵引变电站的任何路径上运行，而且由于出行不频繁，因此柴油的价格比电力便宜。如果说苏联的电气化由于建造了水力发电站而产生了过量的电力，那么在美国，电力主要是通过燃烧煤炭来产生的。

帅哥A（GE-750）在1980年代初离开了美国铁路。 顺便说一句，电力机车最初是为苏联设计的，但由于冷战，它从未到过我们。 资料来源：Wikimedia / Drew Jacksich

第二次世界大战短暂地影响了铁路工人的偏好-汽油和柴油（它们已成为军事装备的燃料）被送至军队的需要，因此电力机车再次成为更具盈利性的机车类型。铁路的电气化一直持续到1950年代初，更确切地说是直到战后经济复苏。飞机，沥青路面的积极建设和国家的机动化从原则上不仅减缓了电气化速度，而且减缓了铁路运输的发展。到21世纪，距离40.9万公里的赛道仅剩22万条，其中80％的乘客之间没有通信。现实是严酷的：飞机和卡车行驶得更快，更便宜。

现在在美国，电气化铁路仅出现在郊区和东部各州之间的几个分支上，并且柴油机车沿着其余尚未拆除的轨道行驶。

特殊的日本方式

在日本，铁路已经成为旅客运输的主要形式，几乎渗入了国家DNA。在世界上，没有哪个国家的火车能像日本那样载客。如果在俄罗斯，铁路每年运送大约11.5亿乘客（不包括地铁），那么在日本，其铁路网络要短三倍，超过90亿，而这个国家的人口为1.22亿！在庞大的中国（13.86亿人口）和印度（13.99亿人口）中，火车每年分别载客30亿和82.6亿。

日本的铁路与众不同之处在于，该国一次使用四种轨距，其中最受欢迎的是狭窄的开普轨距，宽1067毫米（22300公里，电气化13200公里）。欧洲轨距（1435毫米）拥有3978公里的跑道，罕见的苏格兰轨距（1372毫米）-96公里，最后有48公里的窄轨（762毫米）。为了进行比较，俄罗斯的轨距为1520 mm。

开往萨哈林岛的那条路，开普敦在那儿流入俄罗斯。 资料来源：Wikimedia

1872年，日本开通了第一条铁路线，从那时起，在日本修建了Cape Gauge铁路。现在没有明确的意见，为什么日本将窄轨作为道路基础。据信，这是一位谨慎的官员的意愿，他之所以偏爱开普敦车辙，仅是因为其结构便宜且相应火车的成本效益高。随后，此特征成为高速铁路运输发展的一个问题，这引起了替代欧洲车辙的出现。

日本首次获得欧洲规格的成功经验是在1934年，当时亚洲快车在满洲南部的大连市和长春市之间开通，当时的时速达到了130 km / h，这在当时是巨大的。得益于宽广的规格，Asia Express拥有宽敞，舒适的空调货车，并带有观景台。

现在，可以在沉阳铁路博物馆看到同一台Express的机车。 资料来源：Wikimedia / Arnie97

战争爆发前不久，日本当局看到了欧洲的经济前景，正在为通往朝鲜半岛的铁路隧道项目做准备，但在1943年，他们不得不放弃了这一想法，并放弃了《亚洲快车》。

战后，日本继续扩大其现有的窄轨网络，但并未忘记欧洲的轨距。经济增长需要建设高速线，但现有的开普省轨道线无法适应以超过110 km / h的速度行驶。因此，新干线项目诞生了，其实质是建造连接全国最大城市的高速旅客列车新线。它基于欧洲轨道。

新干线的启用增加了日本的高速客运量。 图为新干线系列0的组成。来源：KYODO

1964年，新干线正式启动，这是连接大阪和东京的第一站。 Shinkansen Series 0电动火车以25 kV，60 Hz的交流电工作，功率为15877 kW，并加速至210 km / h。从那以后，新干线路线网络从该国的最南端延伸到北海道的北部岛屿-前面提到的3989公里。出于安全原因，新干线现代电动火车以最高260 km / h的速度行驶。

令人惊讶的是，在创纪录的客运量高峰时，日本铁路所占的货物份额几乎消失了，仅占全国铁路运输量的1％。但是，这并不影响机车行业的发展。日本的几家大型公司，包括东芝，都生产非常有趣且经济的电力机车，其中大部分出口。例如，南非的工业铁路在东芝的电力机车上运行，并且还运往中国，印度，土耳其和新西兰。

东芝贡献

1926年，第一台Shibaura机车看到了光。这是日本陆军兵工厂委托使用的AB10电池模型。 Shibaura面临着开发一种不会产生火花的机车的任务。弹药库或化工厂不是用受电弓或火箱点火的最佳场所。 1931年，AB10进行了重新使用，被广泛使用，用受电弓代替了接触网供电的电瓶，并给出了EB10指数。

顺便说一下，日本铁路再次回到了21世纪电池机车的概念。东芝公司创建了日本第一个由HD300型锂离子电池驱动的柴油机车和电力机车的混合动力车。混合动力车符合经济和环保要求：在运行期间，HD300型使用柴油机运行，该柴油机还为电池充电。但是在城市或机动过程中，混合动力车切换为自主电力，这完全排除了柴油机废气。的确，HD300型的功率非常适中-仅500 kW。

HD300型-日本首款混合动力/柴油机车。 扭矩不是很高，但是用途广泛且环保。 资料来源：东芝

但是，日本最强大的电力机车EH800级的功率为4000 kW。

东芝的EH800型是迄今为止日本功能最强大的电力机车-净功率4,000 kW。 资料来源：东芝

东芝不仅收集电力机车，而且还不断致力于创新。现在，该公司的机车使用带有永磁体的封闭式同步电动机，该电动机安静且由于防止灰尘和污垢而具有很高的资源，灰尘和污垢不可避免地会沉积在无压气冷式发动机内部。根据俄罗斯的研究结果，这种发动机经济高效。