Хорошо забытое старое: нова ли супермодная идея электрического трактора?

Недавно американская компания John Deere представила два электрических трактора: аккумуляторный SESAM и роботизированный «электросетевой» GridCON.

Однако попытки использовать электропривод для передвижения полевых сельхозорудий имеют давнюю историю в разных странах. При этом наиболее близко к широкому применению электрических тракторов подошли в Советском Союзе ещё в начале 1950-х годов.

Предпосылки для электрификации сельского хозяйства в СССР

Коммунизм — это есть советская власть плюс электрификация всей страны.

Это известное высказывание Ленина показывает, какую важность большевики придавали электроэнергии в жизни новой страны. Ленин лично поддерживал первые опыты по использованию электротяги для полевых сельхозорудий. Сталин продолжил эту линию, он уделял большое внимание разработке электротракторов.

К 1931 г. план ГОЭЛРО был перевыполнен в 1,5 раза. Коллективизация привела к созданию крупных агропромышленных предприятий. Это сделало возможной масштабную электрификацию сельского хозяйства.

При этом в стране рос дефицит нефтяного топлива (его производство не поспевало за взрывным ростом автомобилизации). Это обостряло задачу перехода на электроэнергию вместо бензина, особенно в районах с наличием дешёвой электроэнергии: гидроэлектростанций и тепловых электростанций на низкокачественном топливе.

В СССР велись работы по всем возможным направлениям использования электрической тяги для передвижения сельскохозяйственных орудий:

• буксировка неподвижной электрической лебёдкой;
• самоходное орудие с электроприводом;
• трактор с электроприводом.

Первые два направления оказались неудачными и «сошли с дистанции». Работы по электрическим тракторам, напротив, активно развивались и достигли хороших результатов.

Довоенные разработки

Главная проблема развития технологии электрических тракторов — система организации электропитания. В СССР и других станах рассматривались следующие способы:

1. Аккумуляторные батареи на борту трактора.
2. Электросъём с контактного провода над полем (аналогично троллейбусу).
3. Питание от кабеля, который хвостом тянулся от питающей подстанции до трактора, где наматывался на специальный барабан.

Первый способ до сих пор не может обеспечить достаточное время работы. Второй способ также оказался практически нереализуемым. Третий был реалистичным, но требовал решения ряда технических проблем.

Разрабатывались как колёсные, так и гусеничные электротракторы.

В каждую электротракторную систему входила перевозимая трёхфазная понижающая трансформаторная подстанция на тележке, которая с помощью контактов на своей мачте снимала напряжение с ЛЭП, проходящей через поле. Питающий кабель тянулся от этой подстанции к трактору, который двигался перпендикулярно ЛЭП, то удаляясь, то приближаясь к ней.

Кабель длиной 750−800 м наматывался и разматывался с катушки на борту трактора, он укладывался на грунт на расстоянии нескольких метров от трактора при помощи особой поворотной стрелы.

В 1937 г. Всесоюзный институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВИМЭ) создал первую работоспособную конструкцию гусеничного электротрактора ВИМЭ-2.

Два образца этой машины с 1937 г. восемь лет были в опытной эксплуатации в Энгельсской машинно-тракторной станции (МТС) Саратовской области.

Послевоенное время

Война временно прервала работы, но уже в феврале 1945 г. правительство приняло решение, которое предусматривало работы по созданию электротракторов.

ВИМЭ и НИИ-58 (крупнейший разработчик артиллерийских орудий) разработали колёсные тракторы ЭТК-500 и МЭТ-1, которые были во многом унифицированы.

Несколько десятков тракторов в 1949 и в 1950 гг. были испытаны в Московской, Киевской, Свердловской и Рязанской областях.

В 1948 году Всесоюзный институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) и Энергетический институт Академии наук СССР разработали также гусеничный электротрактор ЭТ-5-ЭНИН-ВИЭСХ.

Напряжение питания электродвигателя (мощность 38 кВт) было повышено до 1000 В, что позволило применить кабель наименьшего сечения. В дополнение к «собственным» 800 метрам четырёхжильного кабеля мог использоваться 800-метровый удлинитель на специальной тележке.

В течение шести лет (1949−1954 гг.) в различных регионах работало несколько десятков гусеничных электротракторов.

В ноябре 1950 г. «Комсомольская правда» писала:

Результаты позволили Сталину сделать вывод, что пришло время начинать новую революцию в сельском хозяйстве — автоматизацию!

В 1952 г. ХIХ съезд партии включил данное направление в пятый пятилетний план:

Считать одной из важнейших задач внедрение электротракторов и сельскохозяйственных машин, работающих на базе использования электроэнергии, особенно в районах крупных гидроэлектростанций.

В январе 1954 года член Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук
имени В. И. Ленина (ВАСХНИЛ) В. А. Желиговский так описывал в
интервью журналу «Огонёк» открывающиеся перспективы:

Предстоящей весной на орошаемые Волго-Донским судоходным каналом земли Ростовской области выйдут электрические тракторы и комбайны. В Семикаракорском и Романовском районах строятся электромашинно-тракторные станции. Энергию им подаст Цимлянская ГЭС. Такие же ЭМТС в недалеком времени появятся на обширных пространствах нашей Родины — от Днепра на западе до Оби на востоке, от Камы на севере до Аму-Дарьи на юге. Заодно с энергогигантами будет действовать множество межколхозных и колхозных электростанций, строительство которых развернулось сейчас в стране. Малые реки, торф, бурый уголь, ветер — все местные источники энергии используются с выгодой.

Опытная эксплуатация электротракторов подтвердила следующие их достоинства:

• лёгкость пуска электродвигателя, его надёжность и простота технического обслуживания;
• отсутствие затрат времени на заправку топливом и водой.

Недостатки электротракторов:

• большая стоимость электротракторных систем;
• более низкая маневренность (из-за кабеля);
• недостаточный ресурс и высокая стоимость питающего кабеля;
• невозможность самостоятельного переезда электротракторов и подстанций к обрабатываемым участкам и к месту парковки;
• более высокое давление на почву, вызванное большим весом трактора.

Сворачивание проекта

Отсутствие дешёвой нефти было мощным стимулом, который подталкивал ускоренными темпами электрифицировать полевые работы.

Вскоре после смерти Сталина внедрение электротракторов было свёрнуто. Общие недостатки этой технологии, нерешённая проблема износа кабеля не давали суммарного экономического эффекта по сравнению с традиционными тракторами на жидком углеводородном топливе. Когда его производство в стране стало достаточным, сложность и стоимость кабельных электротракторных систем стала выглядеть совсем неоправданной.

В результате комплексных исследований в Советском Союзе был создан и успешно испытан ряд моделей электрических тракторов. Но данная технология не получила развития по причине отсутствия экономической выгоды из-за удешевления углеводородного топлива.