железнодорожный транспорт

паровоз серии «Н»

 

В 1913 году паровоз серии С, с составом из 9 четырехосных вагонов прошел 650 км от Петербурга до Москвы за 7 час. 59 мин., находясь в движении 7 час. 30 мин. Несмотря на поднявшуюся метель, поезд временами развивал скорость 125 км/ч. Новость облетела всю Россию и в известном смысле подвела итог «битвы за скорость» на русских железных дорогах. Это был настоящий триумф талантливого инженера, руководителя паровозо-конструкторского бюро Сормовского завода Б. Малаховского.   В мае 1909 года он представил на рассмотрение МПС эскизные проекты двух пассажирских локомотивов с осевыми формулами 1 — 3 — 1. Спустя два месяца один из проектов был одобрен, и конструкторскому бюро Б. Малаховского предложили изготовить рабочие чертежи. Уже к концу 1910 года 5 новых локомотивов поступили в эксплуатацию. Им была присвоена серия С, по назва-нию завода-изготовителя (Сормовский).У паровоза был высоко сидящий котел с испаряющей поверхностью 207 м*2, поверхностью нагрева паронагревателя 52 м*2, с площадью колосниковой решетки 3,8 м*2, котловым давлением 13 атм. и температурой перегретого пара около 320′ С. Такого большого котла и топки не имел к тому времени никакой другой русский пассажирский локомотив. Простая двухцилиндровая машина (диаметр цилиндров 550 мм и ход поршня 700 мм) передавала усилие на вторую движущую колесную пару. Мощность при расчетной силе тяги.. 1100 л. с. Максимальный к.п.д. при испытаниях 7,9%.  Особенно удачно была спроектирована паровая машина. После отсечки пар проходил через пароперегреватель и заполнял впускные камеры распределительного механизма. Объем камер составлял треть объема цилиндров. Камеры служили своеобразным накопителем. Как только открывались впускные окна, пар из камер устремлялся в цилиндры, а из котла поступала лишь недостающая его часть.По заданию Н. Щукина намечалась опытная поездка между столицами за 6 часов с одной остановкой на станции Бологое. Б. Малаховский готовил для этого два паровоза, но начавшаяся первая мировая война помешала осуществлению планов.

  • Создание локомотива серии «Н». Пассажирские паровозы того периода строили в основном с колесными формулами 1 — 2 — 0 и 2 — 2 — О. а Эти локомотивы водили курьерские поезда весом лишь до 180 т с коммерческой скоростью всего до 37 км/ч. Это не удовлетворяло быстро растущих потребностей. Сначала железнодорожники пробовали увеличить вес пассажирских поездов за счет использования двойной тяги.Однако она значительно увеличивала эксплуатационный расход топлива, усложняла вождение составов и  нередко была причиной аварий, в том числе и крушение царского поезда 17 (30) октября 1888 года около станции Борки. В 1890 году МПС поручило Александровскому машиностроительному заводу (Петербург) спроектировать пассажирский паровоз, который мог бы водить поезда весом 390 т со д скоростью 80 км/ч. Почти год потребовался заводским конструкторам. Были использованы тот же котел с давлением 11 атм., та же паровая машина двойного расширения — с ходом поршня 650 мм, но несколько измененными диаметрами цилиндров: 480 мм высокого давления и 720 мм.Испаряющая поверхность котла 152 кв. м. Площадь колосниковой решетки 2,2 кв. м мощность 700 л. с. сила тяги  4800 кг Коэффициент полезного действия 4,2% Скорости паровоза решили достичь за счет применения движущих колес диаметром 1900 мм. В результате на раме уместились только три движущие оси. Чтобы быстроходный локомотив легче вписывался в изгибы железнодорожного полотна, его снабдили одноосной бегунковой тележкой, поддерживающей паровую машину, а среднюю пару движущих колес сделали без гребней. Новый паровоз с колесной формулой 1 — 3 — 0 получил серию «Н». В 1892 году Александровский завод изготовил два первых локомотива этой серии и передал их для ходовых испытаний на Николаевскую (ныне Октябрьскую]) железную до-рогу. Вес паровоза в рабочем состоянии был 54,5 т, сцепной вес — 43,3 т, максимальное давление на ось 14,6 т превысило расчетную величину в 12,5 т. По железнодорожным канонам 90-х годов пассажирскими считались локомотивы с одной или двумя движущими осями. Поэтому Н был отнесен министерством к товарным паровозам, и его конструкционная скорость была ограничена — 45 км/ч. Получилась несуразица: быстроходный локомотив хотели эксплуатировать в невыгодном для него режиме.Переубедить чиновников МПС удалось лишь после того, как профессор Н. Петров провел теоретические исследования взаимодействия локомотива и пути. Расчеты показали, а практика впоследствии подтвердила, что на рельсах Николаевской железной дороги вес погонного метра 32,5 кг паровоз с нагрузкой на ось 15 т. мог развивать скорость в 107 км/ч без ущерба для железнодорожного полотна и для «Н» установили конструкционную скорость 75 км/ч. серия «Н » водила поезда в Петербург, Нижний Новгород, Иваново, Кинешму, Ржев и в другие города.Всего к 1912 году было изготовлено около тысячи паровозов серии «Н» с четырнадцатью индексами . Они были простыми в управлении, надежными и долговечными. Их использовали на многих магистральных линиях и лишь в тридцатые годы начали переводить на второстепенные направления и в промышленный транспорт.

 

 Локомотив серии С у- называют первенцем советского паровозостроения. Он создан в 1924 году Единственным более мощным пассажирским локомотивом то-го времени был паровоз с осевой формулой 2 — 3 — 1 серии Л. Однако он «питался» только нефтью и отличался весьма сложным устройством паровой машины. Проект паровоза типа 2 — 4 — О, разрабатываемый под руководством профессора А. Раевского на ленинградском за-воде «Красный Путиловец», был еще далек от завершения. Серийное производство этих локомотивов (получивших впоследствии серию М) предполагалось начать лишь в конце 1927 года. В сложившейся ситуации, пожалуй, лучшим было предложение наладить выпуск пассажирских паровозов типа 1 — 3 — 1 с учетом новых требований.

 Интересно, что все 15 существовавших паровозов С» были изготовлены на коломенском заводе в 1915 году по заказу Варшавско-Венской железной дороги. Они были рассчитаны на колею 1435 мм, которая распространена в Западной Европе. Однако еще тогда конструкторы локомотива предусмотрели возможность переделки этих паровозов на русскую колею 1524 мм путем перевертывания колесных центров. По новому проекту длина топки увеличивалась на 678 мм, в результате площадь колосниковой решетки возросла с 3 8 кв. м до 4 7 кв м. Конструкторы усилили детали движущего и парораспределительного механизмов, сдвинули на 300 мм назад ось поддерживающих колес. Хотя диаметр движущих колес (1850 мм), диаметр цилиндров (575 мм) и ход поршня (700 мм) оставались прежними, чертежи подверглись коренной переработке. По существу, был спроектирован новый пассажирский локомотив.В 1925 году начался выпуск паровозов серии СУ (Сормовский усиленный) на коломенском, сормовском, луганском, брянском и харьковском заводах. Котел был поднят на 100 мм и выдвинут вперед на 150 мм, изменилось расположение з серии СУ «типа 1926 г.». Общий к.п.д. во время опытных поездок при отоплении мазутом на скорости 80 км/ч достигал 9,9%, а минимальным расход пара наблюдался при скоростях 50 — 80 км/ч.Локомотивы серии СУ выпускались с 1926 по 1929 год. Они известны как паровозы серии СУ первого выпуска. В 1932 году их производство было вновь возобновлено и продолжалось до 1936 года.

Осевая формул,…. 1 — 3 — 1 Вес в рабочем состоянии .85 т . Сцепнои вес… 55 т Диаметр движущих колес . 1850 мм даметр цилиндров… 575 мм од поршня..700 мм Давление котлового пара . 13 атм. Температура перегретого пара 350′ С Испаряющая поверхность котла 197 кв. м Площадь колосниковой решетки 473 м*2. Конструкционная скорость 115 км/ч Расчетная сила тяги .. 1О 430 кг Мощность при расчетной силе тяги.. 1650 л. с. Максимальный к.п.д. при испытаниях.. 9,9%

9П-маневровый

Специфика работы локомотивов на железных дорогах промышленных предприятий, подьездных путях потребовала создания паровозов особого типа. Среди них наиболее совершенным был паровоз промышленного типа 9П. Он создавался на основе почти шестидесятилетнего опыта строительства подобных машин отечественными и зарубежными заводами.

Сконструированный в 30-х годах советский промышленный локомотив оказался настолько удачным, что, претерпев лишь небольшую модернизацию, верно служил людям и в трудное военное время, и в восстановительный послевоенный период, Эту неприхотливую рабочую машину совсем недавно стали вытеснять более выгодные с экономической и эстетической точек зрения маневровые тепловозы и электровозы.

В 1876 году невский завод построил первый отечественный маневровый локомотив с осевой формулой 0-3-0. У этого паровоза не было тендера. Небольшой угольный ящик располагается сзади будки машиниста, а водяные баки (танки) монтировались на раме слева и справа от котла. Локомотивы такой конструкции получили название танк-паровозов. В последующие годы их строили коломенский (с 1885 г.), сормовский (с 1913 г.), брянский (с 1927 г.) и другие заводы. Но наибольшее распространение в промышленном транспорте нашел паровоз типа 0-3-0.

Бурное развитие тяжелой промышленности в годы первых пяти-леток увеличило потребность в мощных танк-паровозах. Особенно нужны были эти машины для обслуживания доменных печей Магнитогорского и Кузнецкого металлургических комбинатов. Однако приспособить паровозы старых конструкций к новым технологическим условиям с широким применением сварки, литья  и штамповки было трудно. Для выпуска большого количества промышленных паровозов необходимы были новые проекты. В 1934 — 1935 годах -Локомотив-проект Наркомата тяжелой промышленности разработал три типа танк-паровозов: 4П с осевой формулой 0-2-0 и нагрузкой на ось 13 т, 5П с осевой формулой 0-3-0, сцепным весом 73,4 т и перегревателем пара и паровоз 9П с осевой формулои 0-3-0 и сцепным весом 45 т. Последний оказался наиболее приемлемым, и его решили запустить в серийное производство.

В 1936 году Коломенский паровозостроительныи завод построил первые 55 локомотивов серии 9П. На . них стояла двухцялиндровая . парова» машина одиночного расширения, работавшая насыщенным паром. Для максимального упрощения конструкции были применены одинаковые и взаимозаменяемые левый и правый цилиндры. Поршни и цилиндры отливались из чугуна. Трущиеся детали кривошипно-шатунного механизма подвергались цементации и высокочастотной закалке. Чтобы паровоз легко вписывался в кривые пути с радиусом всего 40 м, средняя пара колес была без реборд.

Эксплуатация первой партии паровозов 9П выявила недостатки некоторых узлов. Поэтому, когда в 1939 году коломенский завод получил задание возобновить их выпуск, конструкторы завода внесли в рабочие чертежи необходимые изменения, чтобы устранить замеченные в период эксплуатации недостатки. В обновленном варианте был увеличен объем водяных баков с 5 до 6,5 куб. м, установлен паросушитель, на машине было смонтировано оборудование для электрического освещения и внесены другие улучшения.

На этом, по существу, была завершена доработка проекта паровоза типа 9П.

В 1939 — 1941 годах такие локомотивы строил только Коломенский паровозостроительный завод, а с 1940 года их стал выпускать ново-черкасский. В 1946 году Муромский паровозостроительный завод также освоил выпуск этих машин. Кроме того, здесь создали новую интересную модификацию. Используя основные агрегаты паровоза 9П, муромские конструкторы спроектировали бестопочные паровозы, получившие обозначения БП-4. Они предназначались для работы на пожаро и взрывоопасных объектах. У этих локомотивов котел выполнял роль парового аккумулятора, который наполнялся паром от специального котла, а затем пар расходовался во время работы в опасном месте. Танк-паровозы серии 9П работали на путях многих заводов, рудников и строек страны. Машинисты и ремонтники были довольны этими неприхотливыми машинами, которые могли работать практически на любом топливе: угле, нефти, торфе и дровах. При обслуживании и ремонте не требовалось ни сложного оборудования, ни дефицитных материалов.

В нашей стране танк-паровоз типа 9П был наиболее совершенным промышленным паровозом.

ФД-20

Во время Великой Отечественной войны на одну из крупных железнодорожных станций Донбасса прорвался вражеский бронепоезд, сея смерть и разрушение. Старый машинист (имя его, к со-жалению, не удалось установить) быстро поднялся в стоящий под парами на запасных путях паровоз ФД20 и помчался навстречу фашистскому бронепоезду. Советский машинист совершил беспримерный в истории вождения паровозов подвиг — встречным таранным ударом он сбросил вражеский состав под откос и погиб сам.

Локомотив серии ФД20 — мощный товарный паровоз советского производства — был создан в годы первой пятилетки. В то время бурный рост промышленности поставил пе-ред железнодорожниками задачу повысить провозную способность железных дорог. Для этого в 1930 году был разработан эскизный проект нового грузового паровоза. В нем воплотились три основных замысла: максимальное использование существующей железнодорожной сети без коренной реконструкции, применение винтовой сцепки, повышение скорости и веса товарных поездов.

Выполнить первое требование можно было, лишь ограничив нагрузку от оси паровоза на рельсы. Поскольку в то время на основных магистралях были уложены рельсы типа 11а (вес погонного метра 38,4 кг), допускающие нагрузку от колесной пары 20 т, то эта цифра и принималась как расчетная.

Второе условие выполнялось за счет равенства расчетной силы тяги паровоза допустимому усилию винтовой сцепки, которое также не превышало 20 т. учитывая коэффициент сцепления колес, равный 0,2, нетрудно найти сцепной вес локомотива — 100 т, а затем и число движущих осей — 5. Наконец, чтобы воплотить в жизнь третий замысел, требовалось применить очень мощную паровую машину, большой паропроизводительности котел и топку, позволяющую использовать дешевые угли средней и низкой калорийности.

Все это в сочетании с увеличением конструкционной скорости при плавности прохождения кривых железнодорожного пути вело к установке на новом паровозе бегунков и поддерживающих колес и, следовательно, к освоению нового типа локомотива с осевой формулой 1 — 5 — 1.

Конструкторский коллектив, произведя тщательные расчеты узлов и деталей, скрупулезный анализ русского и мирового паровозостроеия, уже через 100 рабочих дней— срок невиданный в практике локомотивостроения — передал рабочие чертежи Ворошиловградскому паровозостроительному заводу имени Октябрьской революции. В постройке первого локомотива серии приняли участие еще три завода: Коломенский, Ижорский и Сормовский. Новый локомотив по просьбе рабочих Ворошиловградского завода по-лучил серию ФД20 в честь Феликса Эдмундовича Дзержинского.

В паровозе этой серии использован целый ряд конструктивных новшеств. Впервые применена камера догорания для сжигания газов. Уголь из тендера в топку подавался стокером — винтовым углеподатчиком. Цилиндры паровой машины и парораспределительные камеры, отлитые в виде полублоков, жестко соединялись с рамой и использовались, таким образом, как несущие элементы конструкции. Для паровоза этой серии впервые на заводах Советского Союза был изготовлен шестиосный тендер.

Новый товарный локомотив в 1932 году прошел испытания и показал хорошие эксплуатационные качества.

Сила тяги оказалась на 20%  боль-ше, чем у паровоза серии Эу. При скорости 30 км/ч удалось развить мощность 3000 л. с. Локомотив сразу вошел в серийное производство. В дальнейшем, естественно, он улучшался: усилен буферный брус, поставлен углеподатчик новой конструкции, облегчены противовесы движущих колес и т. д. Многие конструктивные решения, опробованные на этих паровозах, использовались в других локомотивах.

ФД20 был самым распространенным и надежным товарным паровозом, пока ему не пришли на смену более выгодные электровозы.

«Красная стрела»

В середине 30-х годов в нашей стране конструкторы ставили перед собой задачу создать предельно быстроходные паровозы. С этой целью НИИ реконструкции тяги разработал эскизный проект паровоза типа 2 — 4 — 2 с конструкционной скоростью 140 км/ч, а в конструкторском бюро Коломенского машиностроительного завода были выполнены эскизные проекты типов 2 — 3 — 1, 1 — 3 — 2 и 2 — 3 — 2.

 Коллектив коломенского завода в течение 1935 — 1936 годов сделал рабочие чертежи нового локомотива, получившего обозначение 2 — 3 — 2К (Коломенский). Работой руководили Л. Лебедянский и М. Щукин. По этому проекту было построено два паровоза. Первый из них был готов к 7 ноября 1937 года, а второй — к 1 мая 1938 года,

Для уменьшения сопротивления воздуха их снабдили обтекаемыми капотами. Передняя и задняя двухосные тележки позволили безопасно проходить кривые участки железнодорожного пути на больших скоростях. Для облегчения деталей движущего механизма они были выполнены из легированной стали. Поршень отштампован. Вес колес уменьшен, потому что центры их были изготовлены в виде двух тонкостенных дисков. Уменьшены потери давления пара, так как паропроводы были сделаны из труб с большим проходным сечением и с минимальным количеством изгибов. Для быстрого разгона с места в золотниковых втулках были сделаны окна, за счет чего увеличилось наполнение цилиндров паром до 85%. Особое внимание конструкторы уделили тормозам. Ими снабдили все колеса новых паровозов и тендеров. Чтобы уменьшить трение в буксах тендерных, поддерживающих и бегунковых колес, применили роликовые подшипники, а в шарнирах парораспределительного механизма — игольчатые. Эти и другие

усовершенствования конструкции локомотивов 2 — 3 — 2 придали им высокие ходовые качества.

В 1938 — 1939 годах коломенские паровозы прошли тягово-теплотехнические, ходовые и динамические испытания на Октябрьской железной дороге. Локомотив М 1 при скорости 149,2 км/ч развивал мощность 3070 л. с. и расходовал пара на единицу работы меньше, чем все построенные ранее. По окончании испытаний оба локомотива были оставлены на Октябрьской дороге и водили экспрессы «Красная стрела». Однажды на участке Бологое — Москва новый коломенский паровоз типа 2 — 3 — 2 прошел расстояние 330 км за 3 часа и компенсировал двухчасовое опоздание поезда.

А 29 июня 1938 года на участке Лихославль — Калинин этот паровоз со специальным поездом из четырех вагонов развил скорость 170 км/ч. Это был рекорд для паровозной тяги на отечественных железных дорогах. Эксплуатация продемонстрировала высокую надежность этих машин. За 1938 — 1940 годы они прошли по 170 тыс. км.

В эти же годы конструкторы Ворошиловградского паровозостроительного завода имени Октябрьской революции разработали свой проект курьерского паровоза типа 2 — 3 — 2, названный 2 — 3 — 2В (Ворошиловградский). Работой по его созданию руководил инженер Д. Львов. Локомотив изготовили на том же заводе в апреле 1938 года. Новому паровозу с движущими колесами диаметром 2200 мм была установлена конструкционная скорость 180 км ч.

При проектировании локомотива ворошиловградские конструкторы постарались максимально использовать в нем детали от паровозов серий ФД. Это упростило конструкцию и обещало в случае серийного производства новых машин легче организовать их производство на заводах и ремонт в депо. Сигарообразная форма обтекателя придала паровозу высокие аэродинамические качества и своеобразный внешний вид. Температура перегрева пара у этого локомотива доходила до 460′ С, чем и объяснялась его высокая экономичность.

В июне 1938 года паровоз 2 — 3 — 2В работал на Южно-Донецкой железной дороге. Через месяц его перевели на Октябрьскую дорогу, где он с составом в 900 т развил мощность 3400 л. с. На локомотивах типа 2 — 3 — 2 были опробованы многие прогрессивные конструкторские решения, которые впоследствии нашли применение на других пассажирских и грузовых паровозах.

В третьей пятилетке было запланировано наладить на Октябрьской дороге курьерское сообщение с по-мощью локомотивов типа 2 — 3 — 2. Первые 10 паровозов были заказаны коломенскому заводу. Предполагалось также изменить расписание движения поездов с учетом тяговых возможностей новых машин. Однако начавшаяся Великая Отечественная война помешала осуществлению планов. Уже после войны, в апреле 1957 года, на локомотиве 2 — 3 — 2В со специальным поездом была достигнута скорость 175 км/ч. И это был последний рекорд скорости паровозов в нашей стране.