ЭН3

После распада СССР в России резко упали объёмы грузовых перевозок, и поэтому с железных дорог высвободилось много локомотивов и не покупались новые. Поэтому на Новочеркасском электровозостроительном заводе одновременно с прекращением выпуска в 1994 году грузовых электровозов ВЛ85[3], а в 1995 году — ВЛ80^С[4] было принято решение о начале разработок пассажирских электровозов и пригородных электропоездов. Встал вопрос по постройке и испытании электропоезда ЭН1 с электрооборудованием электровоза ВЛ80^Р (коллекторными двигателями, тиристорным регулированием и рекуперативным торможением), который можно было изготовлять уже в 1996 году[5].

В это время на экспериментальном кольце прошли успешные испытания макетной секции с асинхронным тяговым приводом, в процессе которых удалось решить ряд проблем, связанных с этим типом привода. Тогда МПС приняло решение об отмене проекта электропоезда ЭН1 с коллекторным приводом и начале создания нового электропоезда с асинхронным приводом. Поскольку традиционно электропоездам переменного тока присваивались нечётные обозначения серий, а поездам постоянного тока — чётные, новый поезд получил обозначение серии ЭН3[5].

Разработка поезда была заказана и профинансирована Министерством путей сообщения Российской Федерации и поддержана государственными органами власти. В проекте электропоезда были заложены комплектующие только отечественного производства[6]. Проектирование велось специалистами Новочеркасского завода совместно с Всероссийским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом электровозостроения (ВЭлНИИ) и рядом других предприятий. Над поездом, кроме НЭВЗ и ВЭлНИИ работали фирмы: АО «Демиховский машиностроительный завод» (кузов и тележки), а также Сибстанкоэлектропривод, Московский государственный университет путей сообщения (МГУПС/МИИТ) и Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), которые работали над созданием асинхронного тягового привода и микропроцессорной системы управления. Основные проектные работы были завершены в 1998 году[5].

За основу конструкции были взяты кузова выпускаемых Демиховским заводом электропоездов ЭД9Т длиной 21,5 метра с широкими тамбурами, от которых также практически без изменений были заимствованы тележки. Новочеркасский завод спроектировал для поезда собственную конструкцию лобовой маски кабины машиниста и поставлял часть электрооборудования, включая тяговые электродвигатели[1], а тяговый инвертор и микропроцессорную систему управления поставил Новосибирский завод «Сибстанкоэлектропривод»[5]. Из-за больших размеров тягового электрооборудования по сравнению с применяемым на поездах с коллекторными двигателями, в том числе системы охлаждения тяговых инверторов, конструкторы были вынуждены перенести часть подвагонного электрооборудования в новые шкафы в тамбуре, снизив таким образом вместимость салона[7]. В результате был создан пригородный электропоезд переменного тока с плавным тиристорным регулированием, асинхронным тяговым приводом и рекуперативным торможением[5].

Сборка опытного пятивагонного электропоезда ЭН3-001 была начата в конце 1998 года и по большей части завершена к концу следующего года, однако окончательно поезд был собран зимой 2000 года[2]. Первоначальный проект предусматривал обозначение в качестве одной номерной единицы десятивагонный состав из двух сцепленных по системе многих единиц пятивагонных электропоездов-секций[5] (по аналогии с восьмивагонными электропоездами ЭР22 и ЭР11, сформированными из двух четырёхвагонных составов, имеющих общий номер)[8][9]. Первоначально все пять вагонов поезда планировалось выпустить в пригородном исполнении, но в ходе производства после посещения завода мэром Новочеркасска по его просьбе интерьер прицепного промежуточного вагона был переоборудован в межрегиональное исполнение экспрессного типа с мягкими откидными односторонними креслами и баром[5][10].

В конце 2000 года планировалось изготовить ещё два пятивагонных состава в рамках установочной серии, а в 2001 году выпустить ещё два аналогичных состава, однако ни один состав так и не был выпущен[6][11].

Вагон ЭН3-001.05 (детали).
Ростовский МЖТ

Бегунковая тележка

Блок буферных фонарей

Интерьер кабины машиниста

Лобовой маршрутный указатель

Электропоезд ЭН3 формируется из вагонов трёх типов — прицепных головных с кабиной управления (Пг), моторных промежуточных с токоприёмниками (Мп) и прицепных промежуточных (Пп)[5][12][10]. Проект предусматривал формирование как одиночных составов, включающих от пяти до девяти вагонов, два из которых являются головными, так и сдвоенных составов, сцепленных по системе многих единиц, которые могут управляться из одной кабины как единый состав, но при необходимости могут разделяться на два независимых состава. Благодаря применению асинхронных тяговых двигателей мощностью 350 кВт вместо традиционных коллекторных двигателей мощностью 220—250 кВт мощность электропоезда возрастает примерно в полтора раза, за счёт чего при формировании состава на один моторный вагон может приходиться не один, а полтора прицепных вагона[15][12].

Формирование каждого одиночного состава производится по принципу электросекций, каждая из которых включает один прицепной головной либо промежуточный вагон и один моторный промежуточный вагон. Электросекции с головными вагонами считаются головными секциями, прочие — промежуточными. В одну из головных секций перед или позади моторного вагона может быть дополнительно включён ещё один прицепной промежуточный вагон. Передним в составе каждой секции считается прицепной вагон, за которым вслед сцепляется моторный со стороны токоприёмника узкими окнами в направлении переднего вагона, при этом между ними либо позади моторного в одной из секций может быть вцеплен ещё один промежуточный вагон. При этом промежуточные секции как правило повёрнуты в том же направлении, что и ближайшие головные, то есть моторные вагоны обычно обращены токоприёмниками к ближайшей голове[15].

Односоставные композиции с чётным количеством вагонов (6 или 8) состоят из равного числа моторных и прицепных вагонов, то есть составляются по формуле (Пг+Мп)+1..2×(Пп+Мп)+(Мп+Пг), а композиции с нечётным количеством вагонов (5, 7 либо 9) получаются добавлением вагона Пп соответственно в одну из головных секций по схеме Пг+Пп+Мп (первый вариант) либо Пг+Мп+Пп (второй вариант). Сдвоенные составы про проекту формировались только из двух пятивагонных составов, поскольку применение составов длиной более 10 вагонов считалось невостребованным, хотя технически они могли включать и большее число вагонов. За базовую композицию был принят сдвоенный десятивагонный состав из двух пятивагонных, сцепленных по схеме (Пг+Мп+Пп)+(Мп+Пг) (первый вариант)[5][10] или (Пг+Пп+Мп)+(Мп+Пг) (второй вариант)[15][12].

Опытный электропоезд ЭН3-001 был построен в пятивагонной составности[5]. По сути, он является одним из таких сцепов, скомпонованным по схеме второго варианта (Пг+Пп+Мп+Мп+Пг)[2][14].

Заводская табличка ЭН3. Ростовский МЖТ

Состав получил номер трёхзначного написания (001); при этом система нумерации составов и вагонов в целом соответствует советской. Маркировка на лобовой части головных вагонов содержит обозначение состава ЭН3 (над автосцепкой) и его номер 001 (под лобовыми стёклами, смещён к левому краю)[2].

Каждый вагон состава получил свой номер в пятизначном формате, где первые три цифры номер состава, последние две — номер вагона. Маркировка промежуточных вагонов выполнена под окнами в центре в формате ЭН3-001.ХХ, где ХХ - номер вагона. Для головных вагонов она была первоначально выполнена на боковой стенке кабины (поскольку в центральной части борта располагалась декоративная надпись НЭВЗ 2000 ВЭлНИИ). При этом моторные вагоны получили чётные номера, прицепные — нечётные. Отличие от нумерации для электропоездов РВЗ состоит в том, что головные вагоны получили номера 01 и 05 (а не 01 и 09), то есть номера вагонов совпадали бы с номерами их позиции в составе для случая компоновки по первому (симметричному) варианту: 001.01 (Пг) + 001.02 (Мп) + 001.03 (Пп) + 001.04 (Мп) + 001.05 (Пг). Ещё одно отличие состоит в том, что номер XX на ЭН3 отделялся от номера состава точкой. Также на боковых стенках кабин была закреплена табличка с логотипом завода НЭВЗ[2][14].

Основные параметры электропоезда серии ЭН3:[5][12][15][1][10]