В декабре 1920 года VIII Всероссийский съезд Советов рассмотрел и утвердил Государственный план электрификации России — ГОЭЛРО, подготовленный комиссией под председательством Г. М. Кржижановского.

В дореволюционной России в 1913 насчитывалось 33 крупных электростанции. В стране после революции и Гражданской войны была разруха: только в 1917 году закрылось почти 800 заводов, более чем в два раза упали добыча каменного угля и нефти, выплавка чугуна.

План ГОЭЛРО предполагал, что проектируемый небольшой массив районных электростанций даст мощный толчок для дальнейшей эксплуатации и огромных лесных богатств Севера, и мощных торфяных залежей Севера и Центра, что с помощью гидроэлектростанций наша страна наконец станет эксплуатировать энергию рек Волхов, Днепр, Волга, бурных потоков Кавказа, Сибири и Средней Азии.

План состоял из двух частей: программа «А» — восстановление разрушенного энергетического хозяйства страны, программа «Б» предполагала строительство новых электростанций — 20 тепло- и 10 гидроэлектростанций суммарной мощностью 1,75 млн кВт.

Программа «А», предусматривавшая восстановление разрушенного в 1917—1922 гг. энергетического хозяйства, была выполнена к 1926 году. К 1931 году плановые показатели по энергетическому строительству были перевыполнены. Вместо запроектированных 1750 тыс. кВт новых мощностей было введено в эксплуатацию 2560 тыс. кВт. К концу 1935 года ввод новых мощностей был превышен почти в 2 раза. Было возведено 40 районных электростанций — на 10 станций больше планового задания. Если в 1925 году Советский Союз занимал по производству электричества лишь 11-е место в мире, отставая даже от таких маленьких стран, как Швеция, Швейцария, Норвегия, то в 1931 году отечественная энергетика вышла на уровень самых высоких мировых стандартов. По установленным мощностям и выработке электроэнергии СССР занимал третье место в мире (после США и Германии).

Это повлекло за собой появление совершенно новых производств. В СССР научились делать мощные паро- и гидротурбины, котлы, автоматические регуляторы к ним, высоковольтные трансформаторы, кабели, способные передавать на большие расстояния энергию в 220 тысяч вольт, масляные выключатели для силовых установок, изоляторы, выпрямители, магнето, индукционные печи, электрооборудование для тракторов и автомобилей, тепловозов и самолетов.

Кардинально изменились и технологии на заводах и фабриках. Клепку заменила электросварка, появились электрическая и газовая резка, дуговые и высокочастотные электропечи, в шахтах стали работать электрические машины для добычи полезных ископаемых. Вершиной же технической мысли стал гидрогенератор на 62,5 млн ватт, изготовленный для ДнепроГЭС.

Все предусмотренные планом станции строились по отечественным техническим проектам и под руководством отечественных специалистов. Роль зарубежных партнеров заключалась в поставках оборудования на некоторые станции в первое время.

Реализация данного плана была невозможна без Ленинградского Металлического завода (ЛМЗ), завода «Электросила», Таганрогского котлостроительного завода «Красный котельщик», но и без уникального по своей сути плана ГОЭЛРО не было бы возможно развитие наших заводов и становление их как крупных машиностроительных гигантов.

Волховская гидроэлектростанция была задумана Генрихом Осиповичем Графтио задолго до революции, но в тот исторический период реализовать проект, обещавший Петербургу стабильный источник энергии, так и не удалось. На то было множество причин, и не последняя из них — лобби владельцев паровых электростанций.

Не стоит забывать и об инертности мышления, опиравшегося на следующий тезис: на русских реках нет смысла строить электростанции. Поэтому в начале ХХ века энергия водных потоков в отечественной энергетике практически не использовалась — совокупная мощность русских ГЭС составляла всего лишь около 1,5% мощности всех станций страны.

План ГОЭЛРО предполагал резкий разворот в сторону гидроэнергетики. Но начало строительства Волховской ГЭС проходило в тяжелейших условиях разрухи. Не хватало как высококвалифицированных кадров, так и материальных ресурсов. При этом восемь генераторов по первоначальному плану должны были закупить у шведской фирмы АSЕА.

В 1923 году к воплощению мечты Г. О. Графтио присоединились специалисты «Электросилы» и предложили самостоятельно спроектировать генератор, который не уступит качеством шведским машинам. У участников комиссии ГОЭЛРО были закономерные сомнения на этот счет: на наших производствах задачи, подобные волховстроевским, еще не решались. Более того, на «Электросиле» до 1920-х годов вовсе не велась конструкторская деятельность, а профильный отдел был только что создан.

А ведь даже в Европе еще не было машин, которые могли бы сравниться с теми, что должны были отправиться на Волхов. Наружный диаметр генератора — 10 м, вес — 250 т, мощность — 7000 кВт.

Электросиловцы не подкачали, и рабочие чертежи были сделаны в кратчайшие сроки. Это был невероятный прорыв! Машины для Волховской ГЭС не просто выдержали конкуренцию со шведскими, они имели лучшие показатели КПД, меньший нагрев обмотки возбуждения ротора и меньшую массу. Были свои особенности изготовления: «Электросила» тогда не располагала сварочным производством, для корпуса статора, крестовин и фундамента плит применялось чугунное литье, для конструктивных деталей ротора — стальное литье и поковки.

Вслед за агрегатами для Волховской ГЭС на «Электросиле» были изготовлены машины для Земо-Авчальской, Рионской, Кадырьинской, а позднее для Днепровской ГЭС.

ЛМЗ также принимал участие в выполнении заказов для Волховстроя. Это были еще не турбины и не котлы. Заводу, совместно с «Электросилой» и Балтийским, было поручено отлить и обработать некоторые детали статоров и сложные верхние крестовины генератора. Кроме того, ЛМЗ изготовил для Волховстроя два портальных крана весом 50 и 130 тонн и металлические опоры для линии электропередач. Из 105 опор изготовление четырех представляло особую трудность — это были стальные мачты высотой по 120 метров.

А вокруг первенца ГОЭЛРО из барачного поселка строителей электростанции вырос целый город, одноименный с рекой — Волхов.

Машинный зал Волховской ГЭС в процессе монтажа

Машинный зал Волховской ГЭС, 1926 год

Заказ на изготовление трех генераторов мощностью 62 000 кВт для Днепровской ГЭС «Электросила» получила в 1929—1930 гг. К тому времени Советская Россия проделала огромную работу на пути к дипломатическому признанию, и это было крайне важно, поскольку международное сотрудничество позволяло привлекать иностранных специалистов и перенимать бесценный опыт.

К началу работы над ДнепроГЭС на Западе существенно трансформировался общий тон оценок «утопии электрификации», через прессу стали транслироваться взвешенные экономические оценки эффективности ГОЭЛРО.

И хотя к началу строительства на Днепре дипломатических отношений между США и СССР еще официально не было, экономическое взаимовыгодное сотрудничество получило зеленую улицу. «Электросила» должна была «запрячь Днепр» под руководством американских специалистов: все генераторы должны были изготавливаться по их чертежам, мощность машин в разы должна была превышать произведенные для первых электростанций ГОЭЛРО.

Выполнение заказа для ДнепроГЭС, 1931 год

Ответственность еще за шесть генераторов возлагалась на американскую фирму General Electric, а шефом-консультантом на строительстве ДнепроГЭС стал полковник Хью Линкольн Купер.

Гидрогенераторы для днепровской стройки были огромны: высота каждого равнялась высоте пятиэтажного дома, что, с одной стороны, порождало сложности, так как не хватало мощных станков, с другой — вынуждало заводчан искать новые технологические решения.

По предложению техника-технолога Н. Иванова было создано приспособление к башенно-карусельному станку, которое позволило проводить механическую обработку поверхностей крупногабаритных узлов и деталей. Стропальщик Н. Астапов разработал и осуществил сложнейшую кантовку 120-тонной звезды ротора. Пришлось вносить новшества в укладку обмоток.

В июне 1932 года на стройку ушли несколько вагонов с узлами первого гидрогенератора. Изготовление ротора было закончено в октябре того же года. Это был первый в Советском Союзе сварной ротор.

Полностью же заказ для ДнепроГЭС был выполнен в 1933 году.

План ГОЭЛРО дал, по существу, второе рождение Ленинградскому Металлическому заводу. С этого момента началось его становление как крупнейшего энергомашиностроительного предприятия страны.

ЛМЗ активно включается в выполнение первого народнохозяйственного плана, выпуская самые разнообразные изделия по заказам отдельных отраслей народного хозяйства. Выпускались паровые котлы для технологических процессов промышленности, пенькотрепальные машины для текстильщиков, части доменного оборудования, воздушные насосы, вентиляторы, обувные машины для фабрики «Скороход», элеваторы, подъемные краны; много было сделано для восстановления железнодорожного транспорта. На заводе изготавливались торфоуборочные машины для торфоразработок первенца ГОЭЛРО — Шатуры, электроплуги для сельского хозяйства.

В 1920—1923 гг. на заводе и непосредственно на станциях было отремонтировано 30 различных турбин. В частности, заводом были реконструированы и поставлены котлы для первенца плана ГОЭЛРО — электростанции «Уткина заводь» (завод «Красный октябрь»).

Роль Ленинградского Металлического завода поначалу состояла в ремонтах паровых турбин. Однако уже в 1922 году группа конструкторов во главе с профессором В. И. Андреевым приступила к проектированию небывалой для завода турбины мощностью 2000 кВт. В июне 1924-го машина была опробована на испытательном стенде турбинной мастерской и отправлена на Карабашский медеплавильный завод на Урале.

Задачи, поставленные перед заводом планом ГОЭЛРО, требовали реконструкции старого Металлического. По плану капитального строительства были построены:

• гидроиспытательная станция, первая в стране лаборатория;

• паротурбинный цех, первый в стране специализированный цех;

• гидротурбинный цех, первый в стране.

Все построенные производственные объекты были оснащены новым современным оборудованием.

В 1928—1929 гг. ЛМЗ выпустил 42 паровые турбины общей мощностью 158 МВт, из них 6 турбин по 10 МВт и 4 турбины по 5 МВт. Эти турбины были установлены на первых районных электростанциях по плану ГОЭЛРО — Кизеловской ГРЭС на Южном Урале и Краснодарской.

В 1930 году завод изготовил турбин на общую мощность 256 МВт, в т. ч. 7 паровых турбин мощностью по 24 МВт. Часть этих турбин установлена на первых районных электростанциях по плану ГОЭЛРО — Челябинской, Ивановской, Кузнецкой.

С 1924 по 1927 год на ЛМЗ выпускались паровые турбины небольшой мощности, параллельно шло проектирование и освоение машин средней мощности в 5 и 10 МВт, осуществлялась подготовка к производству крупных турбин.

В 1926 году завод выполнил первый заказ по программе «Б» плана ГОЭЛРО: поставил две турбины мощностью 2 МВт на новую районную Егоршинскую электростанцию в Свердловской области.
В 1926 году была изготовлена первая паровая турбина мощностью 10 МВт для работы на повышенных параметрах пара в 12 ата и 325 С. Турбина была отправлена в Днепропетровск на завод им. Петровского (Украина).

Большинство выпущенных заводом паровых турбин было установлено на старых городских и заводских электростанциях, на которых по программе группы «А» плана ГОЭЛРО проводилась реконструкция с целью увеличения их мощностей. Особое значение имело увеличение мощностей на старейших электростанциях Москвы, Петрограда, Баку и Одессы.

Первая паровая турбина советского времени ОК-20 была выполнена в 1924 году по заводскому проекту под руководством Андреева. Именно это событие обозначило начало советского энергомашиностроения.

Впрочем, сказать, что ОК-20 мощностью 2000 кВт на давление свежего пара 11 атмосфер была оригинальным и исключительно заводским решением, нельзя: в ее создании огромную роль сыграло гениальное предвидение Андреева в выборе партнера. Василий Иванович предложил отказаться от работы с Броун Бовери, Целли, Лавалем и Рато и переключиться на AEG.

Планом ГОЭЛРО было предусмотрено широкое развитие теплофикационных станций. ЛМЗ явился пионером в области создания теплофикационных турбин, не имеющих примера в зарубежной практике. В 1931 году был налажен серийный выпуск таких турбин, было изготовлено 22 турбины.

По программе «А» плана ГОЭЛРО — восстановление и реконструкция старых электростанций — завод выпустил паровых турбин на общую мощность 442 400 кВт, что составляет 50% от общей фактически установленной мощности на этих станциях.

По программе «Б» плана ГОЭЛРО ЛМЗ изготовил паровых турбин на общую мощность 538 МВт, что составляет 48% от мощности запланированной планом ГОЭЛРО для тепловых станций (1 110 000 кВт и 27% ко всей фактически установленной мощности 1 963 500 кВт) на 20 электростанциях на 1 января 1936 года.

Таким образом, если на 1 января 1936 года, к концу срока плана ГОЭЛРО, общая установленная мощность тепловых электростанций составляла 3 932 500 кВт, то мощность всех турбин ЛМЗ, установленных на этих станциях, была равна 1 870 000 кВт, т. е. вклад завода составил 46%.

Интересно, что 1924 год для ЛМЗ стал не только годом, когда завод создал свою первую паровую турбину. В этом же году завод изготовил по чертежам бюро водяных турбин (БВТ) под руководством конструктора Ивана Николаевича Вознесенского первую гидротурбину радиально-осевого типа мощностью 370 кВт, которая была установлена на электростанции Окуловской бумажной фабрики.

Через год из 11 турбин десять были сделаны по собственным чертежам — конструкторы начали проектировать турбины разных типов: радиально-осевые, ковшовые и поворотно-лопастные.

Начиная с 1924 г. ЛМЗ начал выпускать гидротурбины собственной конструкции: радиально-осевые, поворотно-лопастные и ковшовые, которыми были оснащены гидростанции, входящие в план ГОЭЛРО.

ГЭС, вошедшие в строй до 1935 года:

1. Ахалцыхская ГЭС — две турбины по 55 кВт — пуск в 1925 г.

2. ЗАГЭС 1 (Земо-Авчальская), Грузия — 4 турбины по 375 кВт — пуск в 1927 г.

3. Абашинская ГЭС — 2 турбины по 550 кВт — пуск в 1929 г.

4. Ленинаканская ГЭС, Армения — одна турбина 1 100 кВт — пуск в 1930 г.

5. Хариузовская ГЭС, Алтай — одна турбина 1 070 кВт — пуск в 1930 г.

6. Эриваньская ГЭС, Армения — две турбины по 1 420 кВт — пуск в 1930 г.

7. Первомайская ГЭС — одна турбина 295 кВт — пуск в 1931 г.

8. Гизельдон ГЭС — три турбины по 8 100 кВт — пуск в 1932 г.

9. Рионская ГЭС — 4 турбины по 12 600 кВт — пуск в 1933 г.

10. Дзора ГЭС — три турбины по 7 725 кВт — пуск в 1934 г.

11. Нива II ГЭС — 4 турбины по 15 300 кВт — изготовление (1933, 1934, 1935) — пуск в 1938 г.

12. Аджарис Цхали ГЭС — две турбины по 8 800 кВт — пуск в 1934 г.

13. Варзобская ГЭС — три турбины по 3 670 кВт — пуск в 1935 г.

14. Баксанская ГЭС — три турбины по 8 000 кВт — пуск в 1935 г.

15. ЗАГЭС II — одна турбина 12 500 кВт — пуск в 1935 г.

16. Бурджар ГЭС — три турбины по 3 300 кВт — пуск в 1935 г.

17. Ульбинская ГЭС — две турбины по 9 500 кВт — пуск в 1934 г.

Всего по плану ГОЭЛРО была изготовлена 41 гидротурбина.

В годы работы над проектами ГОЭЛРО завод «Электросила», как и ЛМЗ развивался и укреплял свои позиции в производстве генераторного и электротехнического оборудования.

В период с 1926 по 1927 год «Электросила» поставила заказчикам 29 турбогенераторов общей мощностью 57,7 тыс. кВт, шесть гидрогенераторов мощностью около 40 тыс. кВт, 3 тыс. трансформаторов общей мощностью свыше 500 тыс. кВт.

В 1930 году при «Электросиле» открылся Ленинградский электромашиностроительный техникум (ЛЭМСТ). Первое время в нем обучалось 4 группы студентов без отрыва от производства. ЛЭМСТ готовил кадры по специальностям «Электромашиностроение», «Электроаппаратостроение», «Обработка металлов резанием». В 1934 году было открыто и дневное отделение; прием увеличился до 8 групп ежегодно по тем же специальностям.

В феврале 1930 года на заводе было организовано Общезаводское бюро исследований (ОБИС), которое возглавил Роберт Андреевич Лютер, впоследствии бессменный шеф-электрик завода.

В электротехническом отделе ОБИСа было несколько групп: расчета и испытаний серийных машин переменного тока, исследований турбо- и гидрогенераторов, исследований коммутации машин постоянного тока, метрологии и магнитных измерений. Исследования конструкторов «Электросилы» заложили фундамент теоретической базы отечественного электромашиностроения.

К 1 мая 1930 года досрочно сдан новый корпус по производству турбо- и гидрогенераторов (турбокорпус). Новое производственное помещение впечатляло масштабом: длина двух параллельных пролетов — 135 метров, ширина каждого — 28 метров. Общая производственная площадь — 12 тыс. квадратных метров.

В 1931 — 1932 годах коллективом «Электросилы» был разработан и изготовлен электропривод для первого советского блюминга — прокатного стана Златоустовского металлургического завода.

В 1937 году — завершено изготовление турбогенератора мощностью 100 тыс. кВт с частотой вращения ротора 3000 оборотов в минуту и косвенным воздушным охлаждением для Сталиногорской (Новомосковской) ТЭС. Появление этой машины стало своеобразным рекордом — в мире ничего подобного не производили.

Благодаря успешному развитию «Электросила» уже начиная с 1930-х годов начала экспортировать свою продукцию. Продукция завода известна более чем в 80 странах Западной и Восточной Европы, на Ближнем Востоке и в государствах Юго-Восточной Азии, в Южной и Северной Америке и Африке.