Первые опыты и проекты электрического трамвая
Первые опыты по созданию электрического трамвая связаны с пионерской деятельностью военного инженера и изобретателя Пироцкого Федора Аполлоновича. Он в одиночку создавал электрический трамвай в Санкт-Петербурге практически в одно и то же время с аналогичной деятельностью компании Вернера Сименса в Берлине.
В период с 1874 по 1876 годы на Волковом поле и в Сестрорецке он занимался изучением проблемы передачи силовой электрической энергии на большие расстояния с помощью проводов большого сечения, металлических рельсов железной дороги и земли [17–20].
В апреле 1880 г. Пироцкий продемонстрировал свои проекты на первой в мире электротехнической выставке в Санкт-Петербурге и сделал доклад в Русском техническом обществе на тему «Передача силы на любое расстояние с помощью гальванического тока (проводники – рельсы и провод)».
По его проекту Второе общество городских железных дорог построило трамвайную линию на участке конки длиной 85 м по Большой Болотной улице и Дегтярному переулку. В 1880 г. 22 августа Пироцкий устроил на нем демонстрацию движения первого электрического трамвая. Был использован двухярусный бельгийский вагон № 114 вместимостью на 40 человек, рис. 6.
Электростанция на основе локомобиля и динамо-машины постоянного тока располагалась в деревянном сарае на территории Рождественского парка конно-железной дороги. Электродвигатель с редуктором размещался под вагоном. Питание производилось постоянным током напряжением 110 В через два рельса и колеса с ободом, с которых ток подводился к статору и ротору двигателя. Рельсы были изолированы от земли брезентовым полотном, пропитанным асфальтом. Колеса вагона также были изолированы от оси. Мощность электродвигателя равнялась вначале 4 л. с., позже 6 л. с., скорость вращения его вала 600 об/мин. Во время демонстрации движения скорость вагона достигала 8–12 км/ч. Опыты продолжались почти месяц. Несмотря на то, что они были признаны успешными, 40-летний контракт владельцев конки с городской властью еще долго препятствовал созданию электрического трамвая в столице.
Рис. 6. Схема движения постоянного тока в цепи вагона Пироцкого и фото вагона. 1 – прямой проводник правый рельс, 2 – бандаж (обод) правого колеса вагона, 3 – обмотки статора и ротора электродвигателя, 4 – бандаж противоположного колеса, 5 – обратный проводник левый рельс, прямой и обратный проводники связаны с динамо-машиной электростанции (не показана), 6 – полотно, изолирующее рельсы от земли, 7 – оси, 8 – зубчатая передача [19]
Изобретатель тратил собственные деньги на приобретение динамо-машин Грамма и локомобилей, переделку вагона № 114, создание электрического привода колес вагона.
В 1881 году Пироцкий представил свою схему электрической железной дороги на Международной электротехнической выставке в Париже. Технические идеи Пироцкого, примененные им в 1880 г. при создании первого вагона с электрической тягой, были высоко оценены специалистами и успешно использованы в Германии, США, других странах.
Лишь в 1894 г. при использовании юридической лазейки удалось преодолеть запрет владельцев конки на организацию движения вагонов без конного привода по рельсовому пути в столице.
В конце января 1894 г. общество финляндского легкого пароходства устроило рельсовый перекат через Неву [21]. Он назывался “автоматическим”. Трасса длиной 380 м проходила от Сенатской площади до Румянцевского сквера и была похожа на американские горки, рис. 7. Движение вагончиков происходило только за счет действия силы тяжести. Движение начиналось с горки при начальном уклоне трассы 0,05 и длилось 50 секунд. На втором конце пути вагон поднимался на аналогичную горку и движение происходило в противоположную сторону по другим рельсам. Стоимость переезда составляла 2 копейки, желающих было много – от 8 до 10 тысяч человек ежедневно.