УКБВ: 90 лет определяя облик грузового вагона на колее 1520 мм

Одним из знаковых событий 2025 года в сегменте грузового вагоностроения стала сертификация к серийному выпуску восьмиосных полувагонов 12-5991 «Урал» и 12-5992 «БАМ». Обе модели за счет реализации короткого жесткого сцепа призваны обеспечить ощутимый рост перевозок насыпных грузов даже в сравнении с полувагонами с осевой нагрузкой 25 тс. «Уралы» уже пошли в серию, а «БАМы» за счет применения габарита Тпр могут принести революционные изменения в перевозочный процесс.

Эти модели, а также многие другие – плод трудов конструкторов из Уральского конструкторского бюро вагоностроения (УКБВ), входящего в концерн «Уралвагонзавод» (УВЗ). В этом году оно отметило свое 90-летие, что стало поводом ретроспективно посмотреть на роль инженерного центра в отечественном железнодорожном машиностроении.

Первые годы

История УКБВ началась с приказа от 10 мая 1935 года. Этим документом Дмитрий Лоренцо, бывший заместитель главного инженера «Уралвагонстроя» и начальник экспериментального цеха УВЗ, был назначен главным конструктором организованного конструкторского отдела. На тот момент он представлял собой небольшую группу всего из четырех человек.

В 1930-х годах на «Уралвагонзаводе» для проектирования вагонов использовалась конструкторская документация, созданная на основе моделей и конструкций, разработанных как отечественными, так и зарубежными инженерами. Одним из значимых источников вдохновения были проекты, разработанные в Германии и других странах Европы, где в то время существовала развитая железнодорожная промышленность. Первый полувагон из цехов УВЗ вышел чуть более чем через год после создания конструкторского отдела – 11 октября 1936 года.

В советский период большое внимание уделялось внедрению инноваций. Вагоностроители Урала активно сотрудничали с различными научными учреждениями, что позволяло адаптировать и развивать уже имеющиеся решения. Таким образом, можно сказать, что конструкторская документация, использованная на заводе, была результатом синтеза международного опыта и советских разработок, что способствовало созданию эффективных и надежных вагонов.

Постепенно молодую амбициозную команду пополняли опытные конструкторы из Центрального вагонопроектного бюро Главвагонпрома. Они проектировали узкоколейные вагоны и тележки.

На 1938 год конструкторский отдел «Уралвагонзавода» получил солидный пакет заказов, включавший переработку проекта полувагона грузоподъемностью 60 т с металлической обшивкой из низколегированных сталей, создание проектов платформы на 16,5 т для колеи 750 мм, полувагона на 100 т, двухосной литой тележки и еще многого другого. Отдел задание по проектированию в основном выполнил.

Но самой большой заслугой инженеров в довоенный период стала унификация конструкции железнодорожных вагонов. В 1938-1939 годах были разработаны проекты унифицированных грузовых вагонов: полувагонов, двух типов платформ, крытого вагона. Они были утверждены письмом НКПС № 10703 от 20 июля 1940 года как единые и обязательные для всех заводов страны. В сжатые сроки унифицированное производство было освоено на всех вагоностроительных заводах Советского Союза.

С началом Великой Отечественной войны конструкторское бюро по постановлению правительства и во исполнение приказа по заводу вместе с архивами было эвакуировано в Барнаул, куда специалисты прибыли в январе 1942 года. В поселок Чесноковка Алтайского края был также эвакуирован Днепродзержинский вагонзавод имени газеты «Правда» (сегодня – «Днепровагонмаш»). Вот к этому заводу и был приписан конструкторский отдел УВЗ, о чем свидетельствуют записи в трудовых книжках эвакуированных конструкторов.

Ввиду громадной потери вагонов в ходе военных действий, заводу было предписано осуществлять ремонт крытых вагонов. Кропотливый труд конструкторов помогал обеспечивать быструю переброску миллионов тонн военных грузов на фронт и вкладом в общее дело Победы. Однако конструкторский отдел под руководством Лоренцо занимался и новым проектированием. За короткий период им была спроектирована двухосная платформа для перевозки военной техники, двухосный крытый вагон с деревянно-металлической рамой, двухосные и четырехосные цистерны.

Главный в отрасли

Сотрудники КБ вернулись из эвакуации в Нижний Тагил в ноябре-декабре 1945 года. С этого времени конструкторский отдел с шифром 50 начал функционировать как отдел главного конструктора (ОГК), и был определен головным в отрасли по грузовым вагонам, тележкам и автосцепным устройствам.

Главный конструктор Дмитрий Лоренцо приступил к реализации своей давней мечты – создать универсальный вагон, способный перевозить разнообразные грузы. Исполнение давнего его замысла совпало с заданием от наркома путей сообщения Лазаря Кагановича, которое он дал «Уралвагонзаводу» во время своего пребывания на заводе, – разработать проект универсального вагона с раздвижной крышей.

Для разработки конструкции универсального вагона была создана специальная группа из опытных и начинающих конструкторов во главе с Борисом Благодатским. Разработка конструкции универсального вагона, аналогов которому не было в мире, явилась серьезным испытанием для коллектива конструкторов.

По разработанному проекту в 1955 году на заводе были изготовлены первые 20 универсальных вагонов, успешно прошедших испытания. Для облегчений массы было решено применить алюминиевые крыши. В 1956-м 70 из 100 новых вагонов получили это новшество, а также электрические подъемники. Один из этих вагонов был представлен на ВДНХ в 1959 году.

Дмитрий Лоренцо был главным конструктором на заводе более 20 лет – до 1959 года. Он стал основателем уральской грузовой вагоностроительной школы. Под его руководством было разработано более 20 типов вагонов и множество устройств.

В середине 1950-х в отдел пришла группа молодых специалистов, среди которых был будущий главный конструктор Вячеслав Двухглавов. В это время конструкторы создавали малогабаритный буксовый узел для роликовых подшипников, гибкий рессорный комплект, создавались более мощные шести- и восьмиосные полувагоны грузоподъемностью 94, 100 и 125 т.

В конструкцию этих полувагонов было заложено много технических новинок того времени: кузова цельнометаллические из низколегированных сталей, крышки люков – усиленные тележки трех- и четырехосные на роликовых подшипниках. Трехосные тележки модели УВЗ-10М с надбуксовым подвешиванием и модели УВЗ-9М с центральным подвешиванием использовались в шестиосных полувагонах грузоподъемностью 94 т. Шестиосные полувагоны выпускались с 1958 по 1967 годы.

Восьмиосные полувагоны грузоподъемностью 125 т на двух четырехосных тележках, состоящих в свою очередь из двух двухосных тележек ЦНИИ-Х3-О, соединенных связывающей литой или штампосварной балкой. В конце 60-х годов эти новшества были отмечены медалями ВДНХ.

Цельнометаллические «рельсы»

В 1970-е годы перед вагоностроителями Урала была поставлена новая амбициозная задача – наладить производство 28, а позже и 30 тысяч цельнометаллических четырехосных полувагонов ежегодно. Для этого было решено создать комплексное сборочно-сварочное производство с полной механизацией всех операций. Был разработан технологический проект реконструкции вагонного производства. Первая очередь обновленного вагоносборочного комплекса заработала в начале июля 1974 года, а к этому времени уже функционировал цех-автомат колесных пар, испытания которого начались в 1972-м.

1 апреля 1979 года стал вехой в истории «Уралвагонзавода», когда с его конвейера сошел последний полувагон с деревянной обшивкой. Этот момент ознаменовал полное преображение производства – завод полностью сосредоточился на выпуске цельнометаллических моделей.

Переход УВЗ на цельнометаллическую конструкцию вагонов прошел под руководством конструктора Вячеслава Двухглавова. 27 августа 1973 года был сдан первый цельнометаллический полувагон модели 12-532 и затем началось их серийное производство. Каждый новый этап этой модели сопровождался постоянным совершенствованием. Если в 1974 году ее грузоподъемность составляла 63 т, то к 1977-му она уже достигла 64 т, а в 1980-м поднялась до 69 т. Более десяти лет эта модель носила «Знак качества», символизируя надежность и техническое совершенство.

В 1980-х годах специалисты представили миру новую модель полувагона 12-119, которая до сих пор служит основой для создания современных четырехосных грузовых вагонов. В 1984-м была внедрена поточно-механизированная линия для изготовления торцевых стен, что позволило значительно улучшить производственные процессы.

В 1988 году на свет появилась модель 12-132 – полувагон, разработанный конструкторами ОГК в двух исполнениях: грузоподъемностью 70 и 75 т соответственно на тележках моделей 18-100 и 18-131 с нагрузкой от колесной пары на рельс 230,3 и 245 кН. Принципиальным отличием этого полувагона от прототипа – полувагона модели 12-119 – явилось увеличение объема кузова до 88 м3. По своим техническим параметрам полувагон модели 12-132 соответствовал лучшим аналогичным вагонам зарубежных стран. В 1998 году он был сертифицирован в Регистре сертификации на федеральном железнодорожном транспорте.

Время кризиса и возможностей

В 1990-х на фоне экономической турбулентности и изменившейся карты отечественного вагоностроения – многие заводы остались за пределами современной России – было принято историческое решение, которое открыло новую страницу в истории уральского вагонного производства. Для выживания УВЗ должен был браться за разработку и изготовление любых типов вагонов.

«Перед нами стояли весьма серьезные задачи, связанные с разработкой цистерн российского производства. Необходимо было практически с нуля создать комплекс цистерн на “Уралвагонзаводе”. В период с 1998 по 2008 годы были разработаны новые перспективные полувагоны с повышенной осевой нагрузкой. Этот этап можно смело назвать революционным», – вспоминал Виктор Ефимов, главный конструктор УКБВ, о том периоде.

Новые модели стали предлагаться одна за одной. В 1990 году был создан вагон-платформа для перевозки леса со съемным оборудованием ВО-162. Этот великолепный образец инженерного искусства мог справиться с грузами весом до 66 т. Учитывая запросы ряда предприятий химической промышленности, ОГК вновь обратился к проектированию полувагонов со съемной крышей для перевозки грузов, требующих укрытия от атмосферных осадков. В 1992 году были созданы опытные образцы модели 12-159, предназначенные для перевозки микроавтобусов и легких грузовых машин.

Совместно с КБ «Уралкриомаш» в 1992 году в УКБВ началась работа над цистерной модели 15-145 для светлых нефтепродуктов, первый образец которой был построен в январе 1993 года. По новым техническим требованиям МПС была спешно разработана и в 1993 году запущена в производство цистерна модели 15-150, ставшая родоначальницей большого количества моделей. Чуть позднее появились цистерны этого же семейства моделей 15-5103, 15-5103-02, 15-5103-03, отличающиеся прежде всего котлами (с ломаной осью). В 1995 году началась разработка цистерны для перевозки жидкой серы и специализированных цистерн для концентрированной серной кислоты и олеума.

К 1994 году на базе полувагона 12-132 была спроектирована модель 12-146, оснащенная двумя съемными полукрышами. В 1997 году впервые в России специалисты УКБВ сконструировали полувагон с глухим скругленным низом кузова и наклонными стенами модели 12-175.

Середина 1990-х годов ознаменовалась и появлением двух новых двухосных тележек разработки УКБВ, среди которых была модель 18-115. Эта тележка выделялась своими техническими характеристиками, прежде всего способностью развивать скорость до 140 км/ч. В свою очередь, тележка 18-153 была разработана специально для Сахалинской железной дороги с учетом специфических условий данного региона. Сахалин славится своим сложным рельефом и климатическими условиями, что предъявляет особые требования к конструкции подвижного состава. Тележка 18-153 учитывала необходимость надежности и устойчивости при эксплуатации на подвижных платформах и сложных маршрутах. В 2004 году на Урале выпустили тележку 18-578 с осевой нагрузкой 23,5 тс. Она выделялась своими улучшенными ходовыми качествами и повышенной надежностью.

С началом нового тысячелетия УКБВ создало два типа полувагонов нового поколения – модели 12-196 и 12-197, а также три разновидности вагонов-цистерн, предназначенных для перевозки нефтепродуктов, способных выдерживать повышенную осевую нагрузку. Для всех вагонов нового поколения была разработана и перспективная тележка с осевой нагрузкой 25 тс и конструкционной скоростью 120 км/ч – модель 18-194-1. В ее конструкцию было заложен целый ряд новых технических решений, который обеспечивает улучшение ходовых качеств в порожнем и груженом режиме движения, а также значительное повышение ее эксплуатационной надежности. Серийное производство тележек было начато в 2008 году – ранее такие тележки в истории колеи 1520 мм серийно не выпускались.

Нельзя не упомянуть о революционном автосцепном устройстве СА-4, разработанном в тесном сотрудничестве с ВНИИЖТ. Это устройство обладает повышенными технико-экономическими и эксплуатационными показателями. В его состав входят полужесткая автосцепка СА-4 с новым механизмом сцепления, упругий центрирующий прибор, узел соединения автосцепки с тяговым хомутом, расцепной привод и приварные упоры.

В целом устремления конструкторов УКБВ были направлены на увеличение полезной нагрузки и межремонтного ресурса. Все решения в базе включали увеличение пропускной способности российских железных дорог и снижение эксплуатационных издержек. Все это самым непосредственным образом влияло не только на развитие транспортной отрасли, ни и на экономический рост в России.

Вперед в будущее

Масштабная программа разработок ведется в УКБВ и в последние годы. В 2020-м завершилась знаковая разработка и сертификация первого на постсоветском пространстве автономного рефрижераторного вагона 16-5213, созданного с применением тележек 25 тс. Этот вагон представляет собой важный шаг к повышению эффективности транспортировки товаров, особенно скоропортящихся, что значительно влияет на логистические процессы и торговлю в целом.

В 2023году конструкторское бюро разработало инновационное сцепное устройство, которое обеспечивает быстрое расцепление и сцепление секций без необходимости использования специального оборудования. Кроме того, в УКБВ ранее разработанные системы раздельного торможения в конструкции различных типов грузовых вагонов. Эти усовершенствования значительно повысили безопасность и управляемость подвижного состава, сделав его более эффективным и удобным в эксплуатации.

В 2024-м приемку прошли уже упомянутые восьмиосные полувагоны с жестким сцепом. Условный поезд, состоящий из полувагонов 25 тс, сегодня перевозит 7,1 тыс. т, а состоящий из разработанных восьмиосных полувагонов при той же длине состава сможет транспортировать 8,8 тыс. т.

Подробное перечисление всех моделей грузовых вагонов и их узлов, созданных силами инженеров уральского конструкторского бюро, достойно отдельной книги. Только на самом УВЗ уже выпущено более 1,2 млн единиц подвижного состава разных моделей, что во многом стало возможным благодаря работе УКБВ. Сегодня свои идеи в жизнь внедряет новое поколение конструкторов под руководством генерального директора Александра Баранова. Они стремятся внедрять новейшие технологии и модернизировать железнодорожный грузовой транспорт, продолжая традиции легендарного инженера Дмитрия Лоренцо. Сам же УВЗ отметит свое 90-летие в 2026 году.