КТМ-2 — советский моторный двухосный трамвай с цельнометаллическим кузовом, КТП-2 — прицепной двухосный трамвайный вагон, предназначенный для совместной эксплуатации с КТМ-2. КТМ/КТП-2 представляли собой дальнейшее развитие трамваев КТМ/КТП-1. Опытные образцы были изготовлены в 1957 году, а серийное производство велось с 1958 по 1969 годы, до начала серийного выпуска вагонов модели КТМ-5. Всего было построено около трёх тысяч поездов. КТМ/КТП-2 односторонние и предназначены для работы на нетупиковых линиях. Их внешний вид значительно проще по сравнению с КТМ/КТП-1, а именно они представляют собой прямоугольную коробку с немного скошенными краями.
В коронной фразе юмориста Михаила Жванецкого «…поезжайте в Аркадию на стареньком пятеньком трамвайчике…», имеются в виду именно КТМ/КТП2, работавшие на 5-м маршруте в Одессе, в то время как во многих других были уже трамваи поновее.
Предпосылки к созданию Бурный рост промышленности СССР в середине 1950-х годов потребовал коренного пересмотра транспортного обеспечения городов. Работников крупных предприятий (с числом работающих от 5000 человек и выше) уже невозможно было расселить в компактных призаводских посёлках. Требовалось организовать доставку к месту работы сотрудников, проживающих в различных частях города. В 50-х годах такая транспортная задача могла быть решена только трамваем, поскольку автобусы и троллейбусы тех лет могли обеспечить пассажиропоток на линиях порядка 8 тысяч человек в час, а трамвай — порядка 18 тысяч человек в часМ. Д. Иванов, А. П. Алпаткин, Б. К. Иеропольский. Устройство и эксплуатация трамвая. М.: Высшая школа, 1970 г.. В связи с этим в конце 50-х годов началось строительство новых трамвайных систем в ряде городов СССР — Красноярске, Ангарске, Бийске, Комсомольске-на-Амуре. В 1957 году промышленность СССР серийно выпускала трамвайные поезда КТМ/КТП-1, вагоны МТВ-82, ЛМ-49, которые к указанному времени уже морально устарели: были тихоходными, тормозная система не обеспечивала безопасности при увеличенной плотности движения. В связи с этим в СССР активно велась разработка новых типов трамвайных вагонов: на Рижском вагоностроительном заводе — РВЗ-6, на Ленинградском ВАРЗе — ЛМ-57. Эти вагоны должны были получить косвенную реостатно-контакторную систему управления (ЛМ-57 её так и не получил), магниторельсовые тормоза, подрезиненные колеса, облегчённый кузов. Указанные технические решения позволяли увеличить пусковое ускорение вагонов с 0,75 м/с² до 1,5 м/с², тормозные замедления — с 1 м/с² до 3 м/с² и максимальную скорость с 40 км/ч до 65 км/ч.
На Усть-Катавском вагоностроительном заводе также приступили к разработке новой модели трамвая, отвечающего указанным выше требованиям. Одновременно велась работа над двухосным трамваем и над четырёхосным. В 1957 году был готов проект, а в 1958 году — опытный образец поезда из двухосных вагонов КТМ/КТП-2.
Описание конструкции Вагоны КТМ/КТП-2 по основным размерам и компоновке были аналогичны предшественникам КТМ/КТП-1, но существенно отличались от них по техническим характеристикам и конструктивному решению ряда узлов.Технический справочник по городскому электрическому транспорту. Под. ред. В. Н. Волончева. М.: Транспорт, 1960.
Кузов Вагоны КТМ/КТП-2 имели несущий кузов со стальным остовом, обшитым стальными листами. Крыша вагонов изготавливалась из стеклопластика. Кузов имел достаточно простую форму.
Двери ширмового типа с пневматическим приводом располагались в переднем и заднем свесе кузова. Управление открытием и закрытием дверей осуществлялось с помощью пневматических кранов, один из которых был расположен в кабине у водителя, а другой в прицепном вагоне у кондуктора. Управление дверями моторного и прицепного вагонов было сблокировано.
Изнутри кузов отделывался фанерой и покрывался лаком. В отличие от КТМ/КТП-1 сиденья в вагонах КТМ/КТП-2 были мягкими. Пассажиры сидели лицом вперед.
Кузов освещался светильниками с лампами накаливания.
По сравнению с КТМ/КТП-1 новинкой было отопление и принудительная вентиляция салона моторного вагона. Для этого под полом кузова был смонтирован вентилятор, который забирал воздух из канала, расположенного в потолке салона и направлял этот воздух в коробку с пуско-тормозными реостатами. Проходя через реостаты воздух нагревался и вновь выбрасывался в салон через канал, расположенный в полу. В летнее время нагретый воздух выбрасывался под вагон. Для отопления салона на остановках и длинных перегонах в коробке пуско-тормозных сопротивлений была смонтирована электрическая печь, мощность которой ступенчато изменялась от 1,5 кВт до 4,5 кВт специальным переключателем, расположенным в кабине водителя.
На первых трамваях КТМ/КТП-2 прицепной вагон не отапливался, но впоследствии для отопления прицепного вагона установили 10 электрических печей, суммарной мощностью 7 кВт. Аналогичные печи получил и моторный вагон.
Ходовая часть Вагоны КТМ/КТП-2 не имели тележек. Колёсные пары подвешивались на полуэллиптических рессорах непосредственно к раме кузова.
По сравнению с КТМ/КТП-1 ходовая часть претерпела существенные изменения. Во-первых, были применены подрезиненные колёса, а не жёсткие, как у КТМ/КТП-1 и других старых вагонов. Во-вторых, применены буксы с роликовыми подшипниками (на КТМ/КТП-1 — подшипники скольжения). Эти нововведения позволили снизить шум, создаваемый вагонами и увеличить межремонтный интервал ходовой части.
Привод каждой из колёсных пар осуществлялся от своего двигателя, который подвешивался к раме кузова, причем ось вращения двигателя располагалась продольно. Передача крутящего момента от двигателя к колёсной паре осуществлялась посредством карданного вала (от автомобиля МАЗ-200) и двухступенчатого редуктора, закреплённого на оси колёсной пары. Первая ступень редуктора — коническая, вторая — цилиндрическая.
Пневматическое оборудование Вагоны КТМ/КТП-2 имели обширный набор пневматического оборудования: привод тормозов, привод дверей, привод песочниц, привод предохранительной сетки и стеклоочистителя. Кроме того, сжатый воздух использовался для подачи звуковых сигналов, причём последние подавались не звонком с пневмовибратором, как у большинства вагонов, а тифоном, дававшим солидный басовитый звук (как у тепловоза). Звонок у КТМ-2 тоже был, но имел только ножной привод.
Для подачи сжатого воздуха на моторном вагоне был установлен мотор-компрессор Э-300. Воздух запасался в двух резервуарах. В системе имелись предохранительный клапан и реле давления, автоматически отключающее мотор-компрессор при повышении давления в резервуаре до рабочего значения и включающее его при снижении давления.
Управление пневматическим оборудованием осуществлялось водителем с помощью трёх кранов: тормозного, дверного и крана стеклоочистителя.
Электрическое оборудование Вагон КТМ-2 получает энергию от контактной сети с напряжением 600В посредством бугельного токоприемника. Вторым проводником в цепи «тяговая подстанция — трамвайный вагон» является рельсовый путь. Для подавления искрения, создающего помехи радиоприёму, КТМ-2 оснащён радиореактором, который установлен на крыше вагона за токоприёмником.
Вагон КТМ-2 оборудован непосредственной системой управления тяговыми двигателями, вагон КТП-2 электротягового оборудования не имеет.
Электрическая силовая часть вагона КТМ-2 включает в себя тяговые двигатели, пускотормозные сопротивления, контроллер непосредственной системы управления, автомат защиты, электропневматический контактор безопасности.
Тяговые электродвигатели типа ДК-254Б (два), выполненные на номинальное напряжение 600В, последовательного возбуждения с независимыми обмотками подмагничивания главных полюсов. Подмагничивание необходимо для служебного реостатного торможения. На вагонах КТМ-1 двигатели не имели подмагничивания и реостатное торможение не могло использоваться в качестве служебного.
Контроллер кулачковый МТ-30, имеет 21 пусковую позицию и 12 тормозных. Пуск вагона производился на позициях с 1 по 10 со введёнными реостатами при последовательном соединении двигателей. 11-я позиция ходовая — безреостатная при последовательном соединении двигателей и полном возбуждении. После 11-й позиции следуют три переходные позиции П1, П2, П3, на которых производится переключение соединения двигателей с последовательного на параллельное путём замыкания одного из двигателей. Далее следуют позиции 12-16 при параллельном соединении с постепенным выводом реостатов и наконец — 17-я — безреостатная при параллельном соединении двигателей и ослабленном возбуждении. Ослабление возбуждения достигалось изменением направления тока в независимых обмотках подмагничивания. Такая схема ослабления возбуждения позволяет обеспечить хорошую приспосабливаемость тяговых двигателей к нагрузке. При малой нагрузке ток в цепи якорей и, следовательно, основных сериесных обмоток возбуждения мал. Размагничивающее влияние независимой обмотки возбуждения велико. В результате возбуждение двигателя ослаблено, и вагон развивает наибольшую скорость. При увеличении нагрузки ток в цепи сериесных обмоток растёт, их магнитное поле многократно превосходит размагничивающее действие дополнительной обмотки. В результате сила тяги двигателя возрастает. Такой тип ослабления возбуждения называется противокомпаундным.
При торможении контроллер формирует отключённую от контактной сети цепь, в которую входят перекрёстно соединённые тяговые двигатели и пуско-тормозные сопротивления. При этом обмотки подмагничивания получают питание от контактной сети. Наличие независимых обмоток подмагничивание обеспечивает быстрое (с задержкой не более 0,75 секунды) самовозбуждение двигателей, работающих в генераторном режиме, что позволяет использовать реостатное торможение в качестве служебного для снижения скорости вплоть до 2-3 км/ч. На вагонах старых типов (включая КТМ-1, ЛМ-49, МТВ-82), где двигатели не имели независимого подмагничивания, их самовозбуждение в генераторном режиме происходило только на скорости выше 10 км/ч и с существенной задержкой — от 2 до 3 секунд. Поэтому реостатное торможение не могло быть использовано в качестве служебного.
Для торможения прицепного вагона (при работе реостатного тормоза на моторном) использовался соленоид, приводивший в действие тормозные колодки. Соленоид питался током реостатного торможения по специальному кабелю, соединяющему вагоны. Применение соленоида оказалось неэффективным. Нелинейная зависимость силы тяги соленоида от тока не позволяла выравнивать тормозные моменты моторного и прицепного вагонов. Кроме того, при перегорании обмотки соленоида на моторном вагоне исчезало реостатное торможение, поэтому от применения соленоида скоро отказались.
Наличие большого числа пусковых позиций у контроллера позволяло обеспечить плавный (без рывков) разгон с повышенным ускорением — до 1,2 м/с2. У вагонов КТМ-1 (с контроллером МТ-22, имевшим всего 7 реостатных позиций, максимальное ускорение составляло всего 0,75 м/с2).
Реверсирование вагона осуществлялось изменением направления тока в цепи якорей тяговых двигателей. Для этого контроллер имел реверсивный барабан, приводимый в действие съёмной рукояткой. С помощью реверсивного барабана осуществлялось также отключение неисправного двигателя. Контроллер имел механизм блокировки валов, не позволяющий поворачивать главный вал при нулевом положении реверсивного барабана и реверсивный барабан при ненулевой позиции главного вала. Механизм блокировки также не позволял поворачивать главный вал дальше 13-й ходовой позиции и на тормозные позиции при отключении неисправного двигателя.
Вспомогательное электрическое оборудование вагона включало в себя мотор-компрессор, цепи освещения, цепи отопления и цепи звонковой сигнализации. Управление вспомогательными цепями было сосредоточенно на специальном щите в кабине водителя. Кнопки звонковой сигнализации были установлены около дверей и около места кондуктора.
Защита вспомогательных цепей осуществлялась плавкими предохранителями.
Для защиты от грозовых перенапряжений вагоны первых выпусков оснащались роговыми разрядниками, а последних — вилитовыми.