В 1952 году под руководством главного конструктора НЭВЗа Б. В. Суслова началось проектирование нового электровоза, а в марте 1953 года уже был изготовлен первый опытный восьмиосный электровоз Н8‑001. Схемы его электрических цепей соответствовали чертежу ОТН‑354.001. Серия Н8 означала: Новочеркасский, восьмиосный.
На электровозе были применены принципиально новые тележки литой конструкции, подобные примененным на американских тепловозах ДБ. Все буксы были оборудованы подшипниками качения. Рессорное подвешивание, состоявшее из надбуксовых цилиндрических пружин и листовых рессор, было сбалансированным по каждой стороне тележки. Кузов электровоза был впервые выполнен без переходных площадок, полуобтекаемой формы. Двери располагались с боковых сторон кузова.
Для электровоза были вновь спроектированы новые тяговые электродвигатели НБ‑406А с ненасыщенной магнитной системой, что позволяло им реализовывать полную мощность в большем диапазоне частот вращения. При напряжении на зажимах 1500 В эти ТЭД развивали длительную мощность 470 кВт и часовую 525 кВт.
Секции Н8 были постоянно механически и электрически соединены между собой и могли разъединяться только при ремонтах. Все силовые цепи были общими для обеих секций, что позволяло при последовательном соединении собирать в последовательную цепь все восемь ТЭД. На электровозе было реализовано рекуперативное торможение с противокомпаундированием возбудителей для уменьшения массы мотор-генераторов.
Схематически электровоз имел ставшую уже стандартной схему реостатного пуска с последовательным, последовательно-параллельным и параллельным соединениями ТЭД и применением 4-х ступеней ослабления возбуждения. Однако большинство электрических аппаратов и все вспомогательные машины были спроектированы заново на более высоком технологическом уровне. На Н8‑001 впервые был применен новый двухполозный токоприемник П‑3.
Результаты контрольного взвешивания показали превышение весовых параметров по отношению к заданным — нагрузка от оси достигла 23,9 тс вместо 22,5 тс по проекту. Испытания электровоза в течение 1953–1954 гг. на Сурамском перевале и на участке Кропачево — Златоуст — Челябинск (на базе депо Златоуст) Южно-Уральской железной дороги показали его значительное превосходство над ВЛ22М. Н8‑001 реализовывал длительное время касательную силу тяги 45-47 тс при скоростях 40-45 км/час, в отдельных случаях при пуске сила тяги достигала 54 тс.
В 1955 году была изготовлена опытная партия электровозов с номера 002 по 008.
В 1956 году начался серийный выпуск электровозов на Новочеркасском электровозостроительном заводе. Для увеличения выпуска электровозов к программе их выпуска решено было подключить Тбилисский электровозостроительный завод (ТЭВЗ). В 1957 году завод выпустил свой первый, опытный электровоз, а с 1958 года начался серийный выпуск.
Серийные электровозы по конструкции повторяли опытную серию, имелись лишь небольшие отличия.
Кузова и тележки электровозов ВЛ8 начиная с 1957 года изготавливал Луганский тепловозостроительный завод. Электровозы серии Н8 получили с января 1963 года обозначение серии ВЛ8. Электровозы строились по 1967 год включительно. Всего было выпущено 1723 электровоза, из них НЭВЗ построил 430 электровозов и ТЭВЗ — 1293 электровоза.
До 1961 года они были самыми мощными в стране локомотивами, способными водить одиночной тягой на подъеме 9 ‰ поезда массой 3500 тонн со скоростью 50-80 км/ч.
Технические характеристики
Род службы
грузовой
Конструкционная скорость
90 км/ч
Род тока и напряжение в контактной сети
постоянный 3 кВ
Осевая формула
20+20+20+20
Полный служебный вес
180 т
Сцепной вес
180 т
Нагрузка от движущих осей на рельсы
22,5 тс
Габарит
1-Т
Длина локомотива
27 520 мм
Максимальная высота
5080 мм
Ширина
3106 мм
Полная колёсная база
23 100 мм
Колёсная база тележек
3200 мм
Наименьший радиус проходимых кривых
120 м
Система регулирования
Реостатно-контакторная
Тип ТЭД
НБ-406
Подвешивание ТЭД
опорно-осевое
Диаметр колёс
1200 мм
Передаточное отношение редуктора
3,905 (82:21)
Часовая мощность ТЭД
8×525 кВт
Сила тяги часового режима
35 200 кгс
Скорость часового режима
42 км/ч
Длительная мощность ТЭД
8×470 кВт
Сила тяги длительного режима
30 200 кгс
Скорость длительного режима
43,7 км/ч
Электрическое торможение
рекуперативное