5 августа 1924 года из цехов Балтийского судостроительного завода вышел первый советский тепловоз.
В сентябре 1921 года Я.М. Гаккель – талантливый и разносторонний инженер, проектировавший и строивший аэропланы и тракторы, которые являли собой завтрашний день этой отрасли машиностроения, представил Комитету по изучению и проектированию дизелевозов проект локомотива с тысячесильным дизелем и электрической трансмиссией.
4 января 1922 года Совет Труда и Обороны издал постановление, обязавшее Госплан в короткий срок разработать условия и порядок передачи на заводы имеющихся эскизных проектов тепловозов для их детальной разработки. Одновременно с проектом тепловоза Я.М. Гаккеля, были переданы также проекты тепловозов Ломоносова и инженеров Шелеста и Мейнеке. Причем локомотив по проекту Гаккеля предполагалось строить на петроградских заводах, а три другие машины – профессора Ломоносова, инженеров Шелеста и Мейнеке – за границей.
Однако именно Россия стала родиной первого мощного тепловоза, построенного специально для магистральных железных дорог. Им и стал локомотив Я.М. Гаккеля, имевший электрическую передачу.
К строительству тепловоза приступили в Петрограде в октябре 1922 года заводы «Электрик», «Красный путиловец» и Балтийский судостроительный. Чтобы оценить темпы хода работ, необходимо учесть, что создавать такую сложную машину в существовавших тогда тяжелых экономических условиях было практически не из чего, приходилось проявлять верх изобретательности. Так, на Балтийском заводе был использован отремонтированный дизель от подводной лодки «Лебедь». Дизель, располагавшийся в середине локомотива, приводил в действие два тяговых генератора, расположенных по обе стороны от него. Двигатель и кузов установили на ходовую часть, спроектированную под руководством профессора А.С. Раевского и построенную на «Красном путиловце». Первый опыт постройки ходовых частей для локомотива в виде тележек вполне себя оправдал, и в настоящее время на всех тепловозах с электрической передачей и на электровозах применяется такой тип ходовых частей.
На заводе «Электрик» для локомотива были изготовлены тяговые электродвигатели. Внес свою лепту в создание первого в мире тепловоза и завод «Вольта» – он поставил генераторы, предназначавшиеся ранее для подводной лодки «Язь».
Тепловоз пришлось делать на трех тележках, а не на двух, как первоначально намечалось. Это было связано с тем, что вес силовой установки оказался чрезмерно велик, отчасти из-за опасений, что вибрации дизеля могут неблагоприятно сказаться на состоянии пути. В связи с этими опасениями рессорное подвешивание тепловоза Гаккеля было сделано двухступенчатым (по классификации того времени – трехступенчатым). Окончательные параметры построенного тепловоза – мощность 1000 л.с., масса – 180 т, сила тяги – 22 т, конструкционная скорость – 75 км/ч.
Гаккель не раз отмечал, что иностранного в его тепловозе лишь английский дизель да шведские подшипники, все остальные агрегаты изготовлены из отечественных материалов русскими рабочими, техниками и инженерами.
Компоновка тепловоза Я.М. Гаккеля на протяжении многих лет являлась классической для большинства магистральных тепловозов западноевропейских железных дорог – тележечный экипаж, двухкабинный кузов вагонного типа, дизель расположен в центре тяжести.
Первый выход тепловоза на пути Балтийского судостроительного завода был официально зарегистрирован 5 августа 1924 года. Тепловоз получил обозначение ГЭ1 – система Гаккеля, с электрической передачей, порядковый номер первый. На самом локомотиве сделали надпись: «Тепловоз системы Я.М. Гаккеля. Построен в Ленинграде в 1924 г. в память В.И.Ленина».
Завершить работу над тепловозом планировалось в конце сентября, после чего предполагалось начать обкатку локомотива на путях Октябрьской железной дороги. Но случилось непредсказуемое. Во время наводнения были залиты водой тяговые электродвигатели и другие агрегаты машины. Положение казалось безвыходным. Однако Яков Модестович сумел раздобыть несколько сот литров спирта-ректификата и, заливая его в полость электромоторов, высушил таким образом обмотки.
Ремонт и восстановление тепловоза продолжались до 4 ноября, после чего плавучий кран Балтийского завода перевез кузов локомотива через Неву на погрузочные пути Гутуевского острова. Сюда же на пароме переправили и тележки. На следующий день, 5 ноября, тепловоз был собран и подготовлен к перегону на станцию Ленинград-1.
И вот 6 ноября 1924 года машинист Б.А. Даринский получил путевые документы, предписывающие ему двигаться не быстрее 15 верст в час, а по мосту через реку Екатерингофку – 5 верст в час. Столь малая скорость объяснялась опасениями за прочность старого моста. Первый рейс протяженностью в 14 километров был пройден благополучно, и в 14 часов 41 минуту необычный локомотив прибыл на станцию Ленинград-1.
В этот же день был торжественно подписан протокол испытаний первого тепловоза с электропередачей, который гласил:
«…Создание этого тепловоза и опыты с ним вывели идею тепловоза из стадии академического изучения и воплотили ее в формы, пригодные для несения регулярной товарной службы. Последний факт заслуживает быть отмеченным на страницах истории железнодорожной техники».
Вместе с советскими инженерами протокол испытаний первого магистрального тепловоза советской конструкции подписали представители германской науки тех лет, представитель дорог Голландии, представитель английской технической прессы и многие другие представители иностранной науки и техники. Газета «Гудок» сообщала тогда своим читателям: «Первые испытания, произведенные с тепловозом инженера Гаккеля на 30-верстной дистанции между Ленинградом и Колпином, дали хорошие результаты. Теперь тепловоз будет испытан на большом расстоянии».
7 ноября 1924 года, в день празднования седьмой годовщины Октябрьской революции, жители города смогли познакомиться с первенцем отечественного тепловозостроения, совершавшим испытательные рейсы от станции Ленинград-1 до Обухова и обратно. Здесь уже НКПС присвоила тепловозу новое обозначение: ЮЭ № 002.
5 января 1925 года тепловоз отправился из Ленинграда и, пройдя через Тихвин, Вологду, Ярославль, прибыл 16 января 1925 года в Москву, ведя за собой тысячетонный состав.
В 1926 году локомотив пробежал всего 7500 км, поскольку много времени простаивал в ремонте на созданной в феврале 1926 года тепловозной базе, которая располагалась около станции Люблино Московско-Курской железной дороги. Особенно много неисправностей приходилось на долю дизеля и электрического оборудования. В этом же году завод «Красный путиловец» произвел некоторые конструктивные изменения тепловоза для улучшения его работы.
Обозначение тепловоза менялось еще дважды: на Щ-эл-1, а позже на ЩЭЛ1. В данном случае литера Щ говорила о соответствии локомотива по мощности паровозу серии Щ.
Принятый 30 декабря 1925 года Комиссией НКПС в эксплуатацию тепловоз работал с грузовыми поездами на участке Люблино – Курск Московско-Курской железной дороги.
Приходилось ему водить и тяжеловесные составы через Сурамский перевал на Кавказе, были и поездки рекордной протяженности – до 4,5 тысячи километров без захода в депо. Однако частые ремонты существенно осложняли эксплуатацию тепловоза. В результате в декабре 1927 года постановлением тепловозной комиссии НКПС локомотив ЩЭЛ1 был снят с поездной работы. К этому времени его пробег составил около 40 тысяч километров. И не было в том вины его создателей – в условиях России начала 20-го века, при полном отсутствии мирового опыта, вряд ли кому-либо удалось достичь большего. ЩЭЛ1 с его оригинальными конструктивными идеями, опережал свое время по крайней мере лет на двадцать.
Из первых отечественных тепловозов на сегодняшний день уцелел только ЩЭЛ1, и то случайно. С 1934 года он использовался на Южных железных дорогах в качестве электростанции, в 1941 году был доставлен на кольцо ЦНИИ МПС для переделки, которую, по понятным причинам, так и не удалось осуществить; там он и стоял, пока о нем не вспомнили. В 1972 году тепловоз был установлен на постаменте в депо Ховрино Октябрьской железной дороги, а в 1997 году передан в железнодорожный музей Варшавского вокзала в Санкт-Петербурге.