Наконец ключ к решению задачи был найден: после удачных опытов с тележкой-тягачом, оснащенной «новомодным» электромотором, фирма «Сименс» построила электрический моторный вагон для трамвайной линии под Берлином, где регулярное движение началось в 1881 году.
Однако успех у публики все же не мог скрыть крупных недостатков первенца. Поскольку подача электроэнергии к вагонам обеспечивалась третьим, контактным, рельсом (ходовые служили «обратным проводом»), в сырую погоду возникали большие утечки тока между токоведущими рельсами; нередко это приводило к коротким замыканиям и перерывам движения. Независимо от погоды немалые потери энергии происходили в сопротивлениях контроллера, которым регулировалась скорость движения.
Это просчеты были устранены в трамвае американца Ю. Спрэга. Здесь токосъемник, установленный на крыше, скользил по контактному проводу, подвешенному на опорах высоко над землей. Впервые была применена рекуперация энергии – разогнавшийся и идущий по инерции вагон раскручивал ротор двигателя, переводя его в режим электрогенератора, возвращавшего энергию в контактную сеть.
Важным новшеством стало исполнение электромотора, понижающего редуктора и колесной пары в виде моноблока-тележки. Появившаяся в 1888 году трамвайная система Спрэга начала стремительно распространяться во всем мире, став прообразом современного трамвая.
Несмотря на неоспоримые достоинства найденного Спрэгом решения, продолжались поиски и иных вариантов трамвайных систем. Их подогревало стремление обойтись без электрической контактной сети, требующей немалых капиталовложений и загромождавшей улицы опорами и путаницей подвесов и растяжек. Выход виделся в создании для трамвая автономных двигательных установок, более совершенных, нежели паровые.
Так, в 1899 году на линиях Петербурга и Москвы появились опытные вагоны, которые использовали электроэнергию, буквально возимую с собой. Ее запас хранился в 200 аккумуляторных банках. Вес батареи был огромен – около 5 т, так что дело дальше экспериментов не пошло.
Больше повезло теплоэлектрическому трамваю. У него тяговый электродвигатель получал питание от электрогенератора, вращаемого небольшой дизельной установкой. Несколько трамвайных пар курсировало, к примеру, между Екатеринодаром и станцией Пашковская в течение двух лет, вплоть до Первой мировой войны. Другой разновидностью трамвая, обходящегося без контактной сети, явился бензомоторный вагон с силовой передачей к колесам, аналогичной автомобильной. Как правило, они по всем показателям уступали обычному электрическому трамваю, и лишь в Таллине, в силу особенностей местных природных условий, широко применялись, начиная с 1921 года, в течение тридцати лет.
Однако в середине ХХ века трамвайные линии стали убирать с улиц больших городов, Считалось, что трамвай свой век отжил, его вполне заменит автобус и троллейбус.
Однако на стыке двух веков и даже тысячелетий транспортники вдруг снова вспомнили о старом добром трамвае. Во многих городах мира стали вновь открывать старые и строить новые трамвайные линии. Тому есть определенные резоны.
Автомобили настолько заполонили города, что мегаполисам уж не продохнуть от транспортных пробок и вони выхлопных газов. Контактная сеть троллейбуса сложнее трамвайной, поэтому с нее часто сходят токоприемники. Метрополитен эффективнее трамвая, но его постройка много дороже, поэтому он недоступен многим городам, даже мегаполисам.
Трамвай же движется по особо выделенной для него полосе, а потому куда реже застревает в пробках, не загрязняет воздух выхлопными газами.
Все это на Западе оценили, и неудивительно, что в последние десятилетия восстанавливают трамвай, сокращая автобусные и троллейбусные маршруты, отказываются от прокладки новых линий метро. Например, в 56 городах Германии имеется трамвай, и лишь в трех – троллейбус. Метрополитен же европейцы строят только в мегаполисах с населением более 2 млн человек.
Современный европейский трамвай модульного типа может состоять из нескольких вагонов с электронным управлением тяговыми электродвигателями, рекуперацией, с приводом типа мотор—колесо и прочими новациями.
Одновременно с проведением новых трамвайных путей во многих городах и пригородах мира стали открывать и скоростные линии. Первый подземный трамвайный вокзал и скоростные линии, не мешавшие автомобильному движению, открыли к Всемирной выставке 1959 года в Брюсселе.
В СССР в 1965 году в Ленинграде на обычной линии Автово – Стрельна открыли опытную скоростную линию. Позже – в Новополоцке (1974), Киеве (1978), Волгограде (1984), Кривом Роге (1986) … Причем наш скоростной трамвай оказался уникальным, не уступавшим, а то и превосходившим зарубежные аналоги.
Наиболее массовым стал «Урал» (КТМ-5МЗ), выпускавшийся на УКТЗ в 1969—1992 годах для 60 городов СССР. Всего изготовили 14 500 таких вагонов. Для их ремонта построили заводы в Воронеже, Перми, Прокопьевске и других городах.