В ноябре прошлого года на линию Петербургского метрополитена вышли первые поезда нового поколения «Балтиец», разработанные и построенные Трансмашхолдингом (ТМХ). До 2031 года Санкт-Петербург получит 950 вагонов, что составит почти половину всего парка подземки. Для масштабного проекта по обновлению подвижного состава метро специалисты ТМХ создали вагон, который отвечает всем современным требованиям в области производства метропоездов и при этом адаптирован под индивидуальные пожелания заказчика.

Индивидуальный подход к проекту

Лизинговый контракт на 25 лет был заключен между Петербургским метрополитеном и компанией «Трансхолдлизинг» в августе 2022 года. Он включает поставку в 2022-2031 годах вагонов метро модели 81-725/726/727 в 6- и 8-вагонном исполнениях. Новый подвижной состав сначала заменит вагоны серий Ем на Линии 1 (Кировско-Выборгская), а затем — вагоны 81-717/714 и их модификации на Линии 2 (Московско-Петроградская). Широкие возможности производственных площадок холдинга позволили собирать первые составы на подмосковном «Метровагонмаше», а в первом квартале планируется сборка на Октябрьском электровагоноремонтном заводе (ОЭВРЗ) в Петербурге (оба предприятия входят в ТМХ).

Над проектом «Балтийца» работали специалисты профильной компании «ТМХ Инжиниринг», объединив накопленный опыт при создании самых современных метропоездов. Конструкторы создали кузов с плоским бортом, улучшающим аэродинамические свойства вагонов, полностью выполненный из нержавеющей стали. Вагоны моделей 81-725/726/725/726 оборудованы двухосными моторными тележками с электроприводом второго класса, с опорно-осевым подвешиванием редуктора и опорно-рамным подвешиванием двигателей. Вагоны модели 81-727 будут оснащены двухосными немоторными тележками. Тележки выполняются с двойным рессорным подвешиванием: рычажно-пружинным в буксовой ступени и пневматическим в центральной ступени с использованием вертикальных и горизонтальных гасителей колебаний. Также тележки вагонов оборудованы токоприемниками из композиционного материала, которые имеют возможность как дистанционного отжатия башмака токоприемника из кабины управления, так и ручного, с фиксацией в отжатом положении.

Планировка, общий вид и расположение оборудования головного вагона модели 81-725

В новом подвижном составе инженеры-конструкторы продолжили курс на развитие цифровых технологий, в том числе элементов беспилотного движения и предикативной аналитики, реализовав функции полностью автоматического движения поезда и прицельной остановки. В метро Санкт-Петербурга традиционно применяется бортовая система безопасности от Научно-Исследовательского Института Точной Механики (НИИ ТМ), совместно с их экспертами по требованию заказчика ТМХ внедрил на «Балтийце» поездную аппаратуру обеспечения безопасности и автоматизированного управления (ПА-АВ). Система ПА-АВ включает в себя подсистему автоматической локомотивной сигнализации с автоматическим регулированием скорости и подсистему автоведения. При наличии соответствующих устройств инфраструктуры это позволит реализовывать уровень автоматизации GoA3. Вместе с тем, на составе установлена система сбора данных на основе блоков РПДП, регистрирующая более 2 000 параметров. В систему управления интегрированы вычислительные мощности для реализации предиктивной аналитики.

Дизайн «Балтийца» был создан специально для Санкт-Петербурга. Специалисты национального центра промышленного дизайна и инноваций «2050.ЛАБ» в качестве основного мотива взяли один из самых узнаваемых символов Северной столицы – силуэт разводных мостов. Характерная графика присутствует на поручнях, пассажирских креслах, потолочных световых линиях, светодиодных фарах и маске головных вагонов. Первая партия поездов окрашивается в серый цвет, напоминающий о цвете балтийских волн, и красный – в соответствии с цветом первой линии, по которой курсируют новые поезда.

Комфорт для пассажиров и машиниста

«Балтиец» привнес в петербургское метро целый ряд новшеств для пассажиров, повысив комфорт поездки. Конструкторы применили зарекомендовавшие себя технические решения, адаптировав их к индивидуальным условиям эксплуатации метрополитена Санкт-Петербурга. Так, впервые в вагонах появились прислонно-сдвижные двери, которые лучше изолируют салон и снижают уровень шума при движении. Дверной проем при этом стал почти на 20 см шире, составив 1 400 мм в открытом состоянии, что позволило увеличить скорость посадки-высадки пассажиров на станциях.

Освещение пассажирского салона представляет собой светодиодную линию, состоящую из двух параллельных рядов отдельных модулей. Для удобства у пассажирских дверей световые зоны расширяются. По бокам дверных порталов установлены светодиодные ленты, информирующие красным светом о закрытии и зеленым — об открытии дверей, при закрытых дверях горит белый свет.

Новые эргономичные пассажирские кресла с раздельными сиденьями и спинками выполнены из износоустойчивых и легкомоющихся материалов. Сидящего с краю пассажира от двери отделяет защитная стеклянная панель. В каждом головном вагоне рядом предусмотрено специальное место для размещения колясок. Все вагоны оснащены двумя сплит-системами с вентиляцией и системой очистки воздуха, дополнительно в них встроена система обеззараживания воздуха, не применявшаяся в петербургском метро. Техническое задание не предполагало установку кондиционеров в салонах. Тем не менее конфигурация кузова позволяет установить вместо вентиляционных агрегатов блоки системы кондиционирования после доработки подвагонного оборудования и электроаппаратов состава.

За безопасностью во время движения призвана следить система видеонаблюдения производства «Максима Телеком». На головных вагонах установлено 12 камер (5 – в кабине и 7 – в салоне), на прицепных – по 6 камер. Две камеры кабины обеспечивают обзор пути, еще две – обзор состава, одна камера контролирует действия машиниста. Для оповещения пассажиров и переговоров с машинистом в салонах установлен цифровой информационный комплекс. В каждом вагоне установлено по восемь наддверных LCD-дисплеев с ЖК-экранами, на потолке – еще по два ЖК-блока информационных табло. Также пассажиры смогут подключаться к интернету через Wi-Fi, для этого салоны вагонов оборудованы беспроводной широкополосной сетью передачи данных.

Изначально Петербургский метрополитен не закладывал в проект оснащение составов USB-разъемами для зарядки гаджетов. Однако заказчик поменял свое решение после того, как за их необходимость проголосовало большинство горожан в ходе опроса, проведенного губернатором Александром Бегловым в соцсети. Первый «Балтиец» с разъемами для подзарядки уже вышел на линию, в каждом вагоне было установлено по восемь устройств. Все следующие метропоезда будут оборудованы USB-разъемами.

«Балтиец» привнес в петербургское метро целый ряд новшеств для пассажиров, повысив комфорт поездки

Технологии комфорта в новом поезде предусмотрены не только для пассажиров, но и для машинистов. Конструкторы спроектировали более просторную кабину управления. Кресло получило усовершенствованную эргономичную форму: оно регулируется по вертикали и горизонтали с фиксацией в заданном положении, имеет дополнительную регулировку в поясничной области, откидные подлокотники и систему виброгашения. Кабина оборудована системой обеспечения микроклимата в соответствии с требованиями СП 2.5.3650.

Машинист контролирует климат-системы кабины и салонов вагонов с пульта управления. Чтобы машинистам не пришлось переучиваться для вождения нового подвижного состава, на пульте сохранили привычное расположение органов управления, добавив более современные цветные мониторы и сенсорные экраны. Изменение конструктива маски головного вагона и установка встроенных в четыре зеркала заднего вида дополнительных камер видеонаблюдения позволили добиться более широкого обзора из кабины. Для дополнительной защиты лобового стекла и устойчивости от царапин при уборке применена защитная пленка. Для безопасной работы машинистов в кабине установлено эвакуационное устройство, солнцезащитный экран, стеклоочиститель и система контроля бдительности машиниста «Штурман».

Технологический суверенитет

«Балтиец» – полностью отечественная разработка, уже сегодня поезд на 90% состоит из российских компонентов, которые не зависят от внешних ограничений. Все необходимые запасные части будут доступны при проведении планового обслуживания и ремонта привода, что гарантирует бесперебойную и надежную работу метрополитена.

Оставшиеся 10% – импорт из дружественных стран, но в первом квартале 2023 года холдинг планирует довести долю российской компонентой базы до 99%. Для достижения поставленных целей ТМХ ведет процесс реинжиниринга ключевых узлов, которые перепроектируются заново с учетом возможностей отечественных производителей.

Технические характеристики поездов метро «Балтиец»

В новом подвижном составе уже используется целый ряд инновационных решений, созданных инженерами ТМХ совместно с партнерами. Так, на «Балтийце» впервые был применен преобразователь собственных нужд ПСН SiC производства ГК «Ключевые системы и компоненты» (КСК), в котором использованы MOSFET-транзисторы на основе карбида кремния. За счет элементной базы в ПСН SiC более чем на 27% уменьшены габариты, снижена масса оборудования (на 35%) и потери при номинальных параметрах (на 18%), при этом на 1,7% увеличен КПД.

Дверные системы для вагонов метро оснащаются автоматическим приводом собственной разработки КСК. Субкомплектующие для новой системы привода изготавливаются российскими предприятиями, в том числе малогабаритные бесколлекторные двигатели и малогабаритные бесконтактные датчики.

Новая модификация тягового привода была разработана конструкторами «ТМХ Инжиниринга» и выпущена на площадке КСК, став четвертым поколением российского тягового привода. Начиная с третьего поколения, эта система успешно эксплуатируется в метрополитенах в поездах «Метровагонмаша», демонстрируя надежность и высокие технические характеристики. В модифицированном тяговом приводе ранее используемые японские составляющие были заменены отечественными компонентами, что позволило без ущерба качеству снизить цену продукции на 15–20% по сравнению с зарубежными аналогами. Асинхронный тяговый привод позволяет осуществлять плавное и тихое электродинамическое (рекуперативно-реостатное) торможение поезда до скорости 2 км/ч. Торможение до полной остановки осуществляется электропневматическим тормозом. Энергия при рекуперации отдается в контактный рельс, а при невозможности приема – в контактную сеть, рассеивается в тепло на тормозном резисторе.

На составе установлены щелочные аккумуляторные батареи производства саратовского Завода автономных источников тока (ЗАИТ). Срок службы аккумуляторов – 10 лет. Электрооборудование обеспечивает автономный ход поезда на расстояние не менее 200 м без напряжения на контактном рельсе со скоростью движения не менее 5 км/ч.

В конструкции метровагонов применены сцепки производства «Метровагонмаша» с увеличенными межсервисными пробегами, они обеспечивают автоматическое сцепление на прямолинейном участке пути при скорости сближения вагонов не более 3,5 км/ч и прохождении вагонов в сцепленном состоянии по путям с радиусом кривых в плане не менее 60 м и радиусом сопряжений элементов продольного профиля не менее 1 500 м. Конструкция межвагонных сцепных устройств предусматривает наличие переходных площадок для обеспечения возможности прохода через торцевые двери из вагона в вагон. Такое решение сокращает расходы при обслуживании поезда за счет межвагонных сцепных устройств постоянного формирования: промежуточным вагонам не надо часто сцепляться и расцепляться, а прежние автосцепки остались только со стороны кабины с обоих концов состава. За плавность хода подвижного состава отвечают гасители колебаний производства Барановичского автоагрегатного завода (БААЗ, Беларусь).

Компоненты и узлы импортного производства в ближайшее время ТМХ планирует заместить отечественными. К примеру, колодочные пневматические тормоза будут изготавливать на «Метровагонмаше». В этом году в конструкции поезда начнут использовать муфту российского производства, соединяющую тяговый электродвигатель и редуктор. Останется только электронная субкомпонентная база, которая приобретается в Китае, но на нее приходится не больше 1% стоимости всех элементов поезда.

В основе «Балтийца» заложены самые актуальные технические решения, однако на горизонте десяти лет, за которые ТМХ должен поставить все вагоны, специалистами холдинга будут разработаны новые технологии, усовершенствовано уже используемое оборудование. Чтобы новые поезда могли идти в ногу со временем, контракт с Петербургским метрополитеном предполагает вариативность комплектации поездов. Заказчик имеет право выбрать различные варианты технического оснащения «Балтийца», в том числе совершенно новые разработки по мере их появления. При этом первая замена возможна уже в течение пяти лет. Индивидуальный подход к потребностям заказчика и нацеленность ТМХ на стратегическое партнерство в результате позволят предоставить петербуржцам подвижной состав, который полностью соответствует растущим запросам пассажиров и темпам развития инфраструктуры метро.

Фото: пресс-служба ТМХ