Паровоз представляет собой локомотив с независимой паросиловой установкой, состоящей из котла и поршневой паровой машины. Эта установка преобразует тепловую энергию топлива в механическую работу движущих колес посредством рабочего тела водянoгo пара. Паровоз работает как на твердом топливе (угле), так и на тяжелом жидком (мазуте).

Смертельная схватка за КПД

Нельзя обойти вниманием еще одну интересную разработку паровозостроителей — бестопочный локомотив (не имеет топки), конструкция которого значительно снижала расход топлива на его эксплуатацию. Такой паровоз строился Муромским заводом по проекту Коломенского паровозостроительного завода. Он имел обычную паровую машину и экипажную часть, но у него не было дымовой трубы и тендера, а вместо котла с топкой установлен котел-аккумулятор, представлявший собой большой стальной резервуар (емкостью 21 м³) с хорошей теплоизоляцией.

Опытный сочлененный грузовой паровоз построен в 1954 г. Коломенским заводом

Котел-аккумулятор, до приведения бестопочного паровоза в действие, заполнялся примерно на 2/3 водой, а затем — паром из обычного парового котла или котельной установки предприятия (начальная заправка занимает 30-50 мин). Пар, поступающий в самую нижнюю часть котла, нагревал воду. Постепенно температура воды в котле-аккумуляторе увеличивалась, и наступал момент, когда эта температура соответствовала точке кипения при заданном давлении (16 атм.) — паровоз был готов к работе. Когда машинист открывал выпускной клапан, пар из котла-аккумулятора поступал в паровую машину, и паровоз трогался. При этом, по мере расходования пара, давление и температура в котле-аккумуляторе постепенно снижались. Но так как со снижением давления уменьшается и температура кипения, вода продолжала кипеть все время, и пар продолжал интенсивно выделяться.

Бестопочные паровозы могли работать без повторной зарядки до тех пор, пока давление не снизится до 1-2 атм. Однако практически они разряжались до давления 3-4 атм., при котором еще обеспечивается достаточная для маневровой работы сила тяги паровоза. Повторная зарядка занимала всего 15-25 мин.

Бестопочные паровозы были незаменимы для работы на нефтеперегонных заводах, бумажных и лесопильных фабриках и тому подобных огнеопасных предприятиях, где возможность возникновения пожара особенно велика.

Сцепление лучше по-суху

Одной из технических характеристик паровозов являлась сила сцепления колеса с рельсом.

Сила сцепления создается за счет нагрузки на колеса паровоза, а также за счет веса самих колес. Чем больше нагрузка на колесо и чем больше у паровоза движущих осей, воспринимающих усилие от паровой машины, тем больше сила сцепления. Однако увеличивать нагрузку на колесо можно до определенного предела в зависимости от прочности пути (вспомним снижение веса сварного котла). Сумма нагрузок от движущих осей паровоза на рельсы и составляет сцепной вес паровоза. Помимо того, что силу сцепления определяет величина нагрузки на колесо, она зависит также от состояния соприкасающихся поверхностей колеса и рельса. При сухих рельсах сила сцепления составляет приблизительно 0,2-0,3 нагрузки на колесо.

Паротурбовоз с электрической передачей

При влажных, покрытых водой, снежными осадками или маслом рельсах сила сцепления (коэффициент сцепления) снижается, что вызывает боксование паровоза, влекущее за собой повышенный износ колесных пар и перерасход топлива.

Во избежание боксования в паровозе искусственно увеличивают силу сцепления осей с рельсами. Достигается это двумя путями: подачей под колеса сухого песка (старый метод) и включением увеличителя сцепного веса, который появился на закате эпохи паровозов.

По первому методу на паровозах устанавливалась песочница, наполнявшаяся сухим песком. Обычно песочница вмещала 500-800 кг песка.

И в этом вопросе паровозостроители неоднократно пытались найти самый оптимальный вариант повышения сцепления. Вначале пескопроводные трубы на различных сериях паровозов подводились к колесам по-разному. Затем, на основании опыта машинистов-новаторов и предложений ЦНИИ МПС, подача песка под колеса паровозов Л, ЛВ, ФД, П36, СО, Е, Э, ТЭ (не путать с современными тепловозами марки ТЭ) была унифицирована и стала производиться под 1-ю колесную пару или передний бегунок, 2, 3 и 4-ю, а на паровозах С^у — под 1, 2 и 3-ю колесные пары. На задний ход, где это предусмотрено, песок подается под 2-ю и 4-ю, а на паровозах С^у — только под 3-ю колесную пару.

Опыт показал, что для повышения коэффициента сцепления песок обязательно нужно подавать под 1-ю сцепную колесную пару или бегунок (на паровозах, у которых он имеется). Подача же песка под ведущую колесную пару, у которой в эксплуатации наблюдается наибольшее нарастание проката бандажей, должна быть возможно меньшей.

Для достижения наиболее устойчивой силы сцепления колес с рельсами при унификации рекомендованы три режима подачи песка под колеса паровозов:
— при трогании поезда с места;
— при установившемся движении поезда на площадках и подъемах;
— в зависимости от условий ведения поезда. На этом режиме песочница должна работать не более 15 % времени ее работы в зависимости от профиля пути.

Форсунки песочницы регулировались таким образом, чтобы подача песка под колесные пары производилась в следующих соотношениях (в %): 1-я колесная пара или бегунок - 30; 2-я ведущая колесная пара - 100; 3-я - 60; 4-я колесная пара - 40.

Строгие требования предъявлялись и к качеству песка. Помимо отсутствия влаги, в нем должно быть не менее 70% кварца по весу, примесь глиняных веществ должна составлять не более 3%, крупность зерен песка должна быть не более 2,5 мм.

Увеличитель сцепного веса представлял собой устройство, при помощи которого часть веса паровоза с осей передней и задней его тележек (бегунковых колесных пар) можно передавать на движущие оси паровоза. Принцип действия такого устройства основан на рессорном подвешивании неведущих осей тележек.

Применение увеличителя сцепного веса при полном использовании резервов мощности котла и машины дает возможность заметно повысить силу тяги паровоза, — машинист мог включить увеличитель сцепного веса при трогании поезда с места и при следовании по тяжелым затяжным подъемам, когда скорость не превышала 30 км/ч. При большей скорости увеличитель сцепного веса должен быть выключен.

Увеличитель сцепного веса впервые в СССР был разработан украинскими конструкторами. Новатором в этом вопросе стал Луганский паровозостроительный завод, применив увеличитель сцепного веса на одном из паровозов собственной разработки ЛВ. Так, например, за счет разгрузки бегунковой и поддерживающей осей сцепной вес паровоза ЛВ увеличивался на 8 тонн, т. е. с 91 до 99 тонн.

Опытный паровоз типа 2-3-2 построен в 1938 г. Ворошиловградским заводом

А вот для паровозов серии Л нагрузка на каждую ось достигала 18,2 тонн, общий вес паровоза составлял 103 тонны, при этом избыток общего веса 12 тонн как раз и воспринимала на себя тележка, размещенная впереди паровоза. В случае же включения увеличителя сцепного веса нагрузка на рельсы от каждой ведущей оси возрастала бы до 20,5 тонн, что было недопустимым для слабого покрытия, которыми тогда еще изобиловала железнодорожная сеть нашей страны.

Кроме паровоза серии ЛВ, в порядке модернизации, увеличителем сцепного веса были дооборудованы паровозы ФД, Л и Еа, а также часть паровозов П36. Для этих паровозов увеличение сцепного веса возрастало на 6-7 тонн.

В последние годы эксплуатации паровозов на отечественных дорогах проводились опытные проверки паровозов, имеющих увеличители сцепного веса со снятием нагрузки с тендера. Перевод МПС на тепловозы не дало возможности довести данное новшество к широкому применению на паровозах.
Вместе — лучше!

Заманчивой перспективой повышения экономической отдачи паровозов являлось значительное повышение весовой нормы поездов, позволяющее увеличить провозную способность дорог. Это достигалось за счет резкого увеличения сцепного веса. Для этого число движущих осей разработчиками паровозов могло доводиться до 8 вместо 5. Такой паровоз не требовал бы специального усиления верхнего строения пути, так как нагрузки на ось оставались в прежних пределах.

В сочлененных паровозах восемь движущих осей размещаются не в одной раме, как это имеет место у обычных паровозов, а в двух шарнирно сочлененных между собой (с помощью шкворня) рамах по четыре оси в каждой.

Сочлененные паровозы отличаются большой мощностью. Если, например, наиболее мощный паровоз серии ФД может водить поезда весом 2500 тонн, то сочлененный паровоз обеспечивает обращение поездов весом 4500 тонн, т. е. на 80% больше.

Опытный паровоз (курьерский) типа 2-3-2 постройки Коломенского завода

В Советском Союзе был построен сочлененный паровоз с восемью движущими осями, одноосной передней тележкой и двухосной задней тележкой в 1954 г. Коломенским паровозостроительным заводом (главный конструктор Л.С. Лебедянский). На паровозе установлена четырехцилиндровая паровая машина (по два цилиндра на каждой раме); свежий перегретый пар сначала поступал к задним цилиндрам, а потом к передним.

Преимущества сочлененных паровозов подтверждались и зарубежной практикой. Интерес конструкторов к этим локомотивам объяснялся тем, что большая мощность при малых размерах цилиндров паровой машины и невысокой нагрузке на ось не являлись единственным их достоинством. Немаловажное значение имел также и тот факт, что сочлененные паровозы, как уже говорилось, оказывают меньшее воздействие на путь. Кроме того, т.к. давление пара в цилиндрах сочлененного паровоза приходится на четыре поршня, то сила, действующая на каждый поршень, оказывается меньше, чем в двухцилиндровой машине. Это, в свою очередь, позволяло уменьшить вес деталей движущего механизма.

У сочлененных паровозов, в зависимости от особенностей конкретного паровоза данного типа, может не существовать той проблемы, что есть у обычных паровозов. Вследствие неполного уравновешивания горизонтальной составляющей силы инерции от шатунов и колесных противовесов обычный паровоз во время движения испытывает виляние и подергивание. Полностью уравновесить переменные силы инерции поршневой группы деталей постоянными центробежными силами вращающихся противовесов в осях невозможно.

Стремление достичь наибольшего уравновешивания сил инерции паровой машины привело конструкторов к мысли создать машину паровоза с поршнями, движущимися навстречу друг другу. Такая оригинальная конструкция была разработана инженерами Луганского паровозостроительного завода в 1948 г., в которой паровые цилиндры были расположены посередине рамы паровоза над колесами (!). В отличие от обычного размещения их в передней части рамы паровоза — поршни, шатуны и кривошипы расположены один против другого и движутся в разные стороны, чем создается почти полная уравновешенность сил инерции движущего механизма, а, следовательно, и более спокойный ход паровоза. Это снижает динамическое воздействие паровоза на путь по сравнению с паровозами обычного типа.

А вот в США и сегодня продолжает бегать сочлененный паровоз. Там он поддерживается энтузиастами в прекрасной форме и выполняет роль скорее действующего музейного экспоната, чем перевозчика грузов.

Бери больше — кидай дальше, но — аккуратнее!

Еще одним из направлений повышения экономичности паровозов было внедрение более высококалорийного или менее дорогостоящего топлива, а также снижение потерь тепла во время подачи топлива в топку.

В оборудовании тендера для нефтяного отопления применялся дополнительный бак, емкость которого (от 12 до 22 м³) зависела от мощности паровоза, при этом расход отработавшего горячего пара на подогрев мазута должен был составлять 48-88 кг/ч. Для предотвращения потерь тепла нефтяным баком температуру бака приходилось подогревать, в среднем, до 50°С.

Паровоз ИС20-16

В случае комбинированного угле-мазутного отопления в тендере паровозов устанавливался бак емкостью от 1,0 до 3,5 м³.

Серьезной проблемой паровозов были потери тепла от механических углеподатчиков, без которых нельзя было обойтись на паровозах мощностью 2500-3000 л.с., т.к. кочегар уже физически не мог справляться с прожорливостью таких паровозов. При этом способе подачи потери тепла могли составлять до 30 %, что вело к резкому снижению экономичности паровоза.

И здесь рационализаторы-машинисты пытались внести свою лепту в борьбу за КПД. Так, например, машинист-инструктор Томской железной дороги Гисич в первой половине 50-х годов прошлого века предложил и испытал прибор в углеподатчике, позволивший экономить топливо до 5%. Его изобретение было принято заводами-изготовителями паровозов.

В мире проработки опытных конструкций паровозов велись в нескольких направлениях. В решении проблемы повышения экономичности паровоза и увеличения его КПД большое значение имели работы нашего соотечественника академика С.П. Сыромятникова. Созданная им теория теплового процесса помогла найти оригинальное решение вопроса о снижении веса паровозного котла, что дало возможность устанавливать различные устройства, повышающие мощность и экономичность паровоза.

«Тщательные расчеты показывают, — писал академик Сыромятников, — что передняя половина трубчатой части паровозного котла дает не более 14-15% общего количества пара, производимого паровозным котлом. Это значит, что мы возим на паровозе громадный мертвый вес в виде большой, громоздкой и тяжеловесной поверхности нагрева, с которой снимаем очень мало пара. Если упразднить неэффективную переднюю половину трубчатой части котла, то мы освободим место на паровозе и создадим резервы, которые позволят выиграть гораздо больше, чем потерянные при этом 14-15% пара».
Технический проект такого паровоза С.П. Сыромятникова разработала группа научных работников и инженеров Московского электромеханического института железнодорожного транспорта. Опыты показали, что расположенный в специальной камере так называемый выносной перекрестноточный пароперегреватель (предложенный проф. Н.И. Белоконь еще в 1938 г.) способен перегревать пар до 530°С, при этом водоподогреватель обеспечивал подогрев воды до 80-90°С, а температура воздуха, подводимого в топку, достигала 200-220°С. В качестве топлива должна была применяться угольная пыль.
Опытный паровоз по предложению С.П. Сыромятникова был построен на Луганском паровозостроительном заводе.

Монстры и мутанты

Паровоз ОР-23-01 построен в 1949 г. Ворошиловградским заводом

Оригинальным локомотивом является паровоз высокого давления, т. е. паровоз, который имеет давление пара в котле примерно в 10 раз больше, чем на обычных паровозах (до 140 атм. вместо обычных 15 атм.). КПД таких паровозов теоретически достигает 18-20 %.

Эффективность паровозов высокого давления объясняется следующим. Чем больше разница давлений пара, входящего в паровую машину и выходящего из нее, тем лучше используется тепло, заключенное в паре. Раздвинуть эти границы можно за счет уменьшения давления отработавшего пара и повышения давления свежего пара.

К тому времени в стационарных теплосиловых установках уже было практически достигнуто понижение давления отработавшего пара до 0,03-0,04 атм. Однако получить такое понижение давления (глубокий вакуум) в условиях паровоза оказалось далеко не так просто. Для этого пришлось бы устанавливать специальные конденсаторы. Практически при ограниченных размерах и весе паровоза построить такую паровую машину невозможно.

Таким образом, увеличить разницу давлений свежего и отработавшего пара возможно только за счет повышения давления пара в котле. Однако и здесь дело осложняется конструктивными трудностями.

За время существования паровоза давление пара в котле возросло в несколько раз. Однако самое высокое давление, которое удалось получить в обычных паровозах, не превысило 22 атм. Более высокое давление в котле паровоза обычного типа (т. е. имеющего топку с плоскими стенками) не удается применить, так как это связано с прочностью котла.

В Советском Союзе в 1937 г. был создан опытный паровоз высокого давления с прямоточным котлом. Однако должных результатов получено не было.
Нигде в мире паровоз с высоким давлением пара не был построен, что свидетельствует о серьезных затруднениях, возникающих при решении этой проблемы. Одна из трудностей состоит опять-таки в габарите подвижного состава железных дорог. Расчеты показали, что если наряду с высоким давлением перегретого пара удалось бы добиться весьма низкого давления отработавшего пара, то экономичность такого паровоза была бы не меньше экономичности тепловоза, который имеет наибольший КПД (до 28-29%) из всех существующих локомотивов.

В другом случае паровую поршневую машину можно заменить быстроходной турбиной, но и в этом случае для получения глубокого вакуума также необходим конденсатор.

В локомотиве, называемом паротурбовозом, турбина приводится во вращение паром из котла, а отработавший пар направляется в конденсаторы на тендере. В нем он превращается в воду, которая при помощи насоса снова подается в котел. Для передачи движения от вала турбины движущим колесам используются специальные передачи. Основное преимущество паротурбовоза — возможность применения высокой температуры перегрева пара (до 570-600°) и высокого давления (порядка 40-50 атм.).

Имеются паротурбовозы различных конструкций. Одним из них является паротурбовоз с электрической передачей, построенный для дороги Норфольк-Западная (США). На турбовозе применен пар давлением 42,2 атм. с температурой перегрева 480˚С; вместо обычной конструкции котла установлен водотрубный котел. КПД этого паротурбовоза, работающего на угольном отоплении, примерно в 1,5 раза выше КПД обычного паровоза. Мощность локомотива составила 4500 л.с., а вес с тендером — 530 тонн.

Велись работы и по увеличению ведущих осей паровозов в одной связке. Так, в 1931 г. у нас в стране был выполнен эскизный проект паровоза типа 1-7-2. Рабочее проектирование велось на Луганском заводе, который по заказу МПС должен был построить два таких паровоза. При постройке из-за весовых ограничений перешли к типу 2-7-2. Новый паровоз, получивший обозначение АА (Андрей Андреев) и полное обозначение АА20-1, был отправлен в Москву 1 января 1935 г.

Паровоз АА20-1 был первым и единственным в мире локомотивом, имевшим семь движущих осей в одной жесткой раме, а котел его — одним из самых больших паровозных котлов в Европе. В том же году паровоз совершил несколько поездок, при которых обнаружился ряд конструктивных недостатков. Кроме того, он «расстраивал» пути, сходил с рельсов на стрелках, не помещался на поворотных кругах и в депо.

Паровоз серии 05 постройки завода Борзиг (Германия)

С целью улучшения обзора дороги паровозной бригадой в 1939 г. Луганский завод разработал эскизный проект паровоза серии ФД, у которого, при сохранении будки машиниста со стороны топки, предусматривалась и вторая будка, расположенная перед котлом. Предполагалось дублировать все органы управления в обоих будках. По ряду причин эскизная работа по данному паровозу не имела продолжения.

В 1935 г. студент Московского электромеханического института инженеров транспорта Л.М. Майзер предложил построить локомотив, сочетающий в себе тепловоз непосредственного действия и паровоз. В 1939 г. МПС было принято решение о постройке двух теплопаровозов, так их стали называть, пассажирского на Луганском заводе и грузового на Коломенском. Паровая машина в этом локомотиве должна была использоваться не только при разгоне, но и при дальнейшем следовании, причем работать одновременно с двигателем внутреннего сгорания.

Вторая особенность этого предложения заключалась в использовании одного и того же цилиндра как для паровой машины, так и для ДВС. Постройка теплопаровоза велась на базе паровоза ИС. Масса теплопаровоза в рабочем состоянии составляла 140 тонн, сцепная масса 100 тонн. На испытаниях локомотив развил скорость 105 км/ч при конструкционной 130 км/ч, при этом расход топлива оказался в два раза ниже, чем на паровозах типа ИС. 21 июня 1941 г. теплопаровоз от Москвы до Бологое сделал рейс с поездом 1100 тонн и обратно. Он проработал до 1948 г., за этот срок эксплуатации выявился ряд недостатков локомотива, не позволивший продолжить дальнейшие работы по нему.

В 30-е годы прошлого века строились и опытные обтекаемые паровозы.

У нас в стране таких было несколько. Самый быстрый из них ИС20-16 с дисковыми колесами и развивавший скорость до 155 км/ч, в 1938 г. на выставке в Париже он был награжден дипломом и Золотой медалью. Такие поезда в Советском Союзе назывались курьерскими.

И все же основные усилия разработчиков локомотивов были направлены на обычные типы паровозов. Полным ходом шла разработка новых или модернизация старых локомотивов, внедрялись новые достижения науки и техники. На смену паровозам 30-х годов приходили более мощные и экономичные паровозы конца 40-х и начала 50-х годов. Ярким примером тому может быть паровоз ОР18-01 Луганского завода. При скорости 50-60 км/ч он развивал мощность на 24 % большую, чем его предшественник паровоз Л, а максимальный КПД достигал 9,27% (!). Для сравнения — КПД паровоза типа С, развивавшего скорость 110 км/ч, не превышал 7,9%.

Как горит в топке уран-235?

Конструкторы паровозов на протяжении многих десятилетий настойчиво искали пути для практического решения важной проблемы — увеличения длины пробега паровоза без дозаправки.

В 1891 г. русские инженеры — работники Коломенского завода нашли решение этой задачи: они спроектировали и построили первый в мире паровоз с конденсацией пара. К сожалению, до наших дней не сохранились сведения об устройстве этой оригинальной машины. Известно только, что такой паровоз был оборудован трубчатым конденсатором, расположенным над котлом.

В 1935 г. у нас в стране был создан паровоз с тендером-конденсатором, способный совершать 1000-километровые пробеги без набора воды. Такие паровозы с тендером-конденсатором успешно эксплуатировались на наших железных дорогах, особенно в безводных районах или в районах, имеющих воду плохого качества.

С развитием атомной энергетики у паровозостроителей возникла мысль: построить соответствующий локомотив. По расчетам, атомный локомотив смог бы совершать пробеги между заправками топливом в течение 1-2 лет. Наряду с ничтожным расходом топлива важным достоинством атомного локомотива являлась возможность сосредоточения весьма большой мощности в одной секции (до 10000 л.с.). Такие локомотивы пока не были построены, но проект одного из них мощностью 7000 л.с. все же был создан в США.

Согласно этому проекту, генератором атомной энергии у локомотива является атомный реактор — резервуар, изготовленный из специальной стали. Реактор должен был работать на уран-235, запас которого не превышал бы 10 кг. Образующееся в реакторе тепло должно было передаваться воде, с образованием давления пара около 18 атм. Таким образом, реактор выполняет функции паровозного котла.

(худ. М. Петровский) Первый отечественный тепловоз, разработанный в начале 20-х годов прошлого века по заданию В.И. Ленина и проработавший вплоть до появления первых серийных ТЭ3

Пар по специальному паропроводу приводит в действие турбину, делающую 6000 об/мин. Турбина вращает электрогенераторы. Ток, вырабатываемый генераторами, направляется в тяговые электродвигатели, установленные на 12 движущих осях локомотива. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор: образовавшаяся здесь вода накачивается обратно в реактор (замкнутый цикл).

В этом локомотиве общий вес реактора достигал 180 тонн и был равен почти половине всего веса локомотива. Стенки реактора должны были иметь толщину порядка 300 мм, которая необходима для того, чтобы защитить локомотивную бригаду от вредных излучений. Общий вес двенадцатиосного атомного локомотива с установленными на нем реактором и вспомогательным оборудованием составил 327 тонн.

Уйти по-паровозному… Это как?

Дальнейшая гонка за КПД стала приводить к созданию таких «монстров», как ОР-23-01, однако судьба паровозов была предрешена.
С 1955 г. постановлением правительства МПС предписывалось начать переход на тепловозную тягу. В соответствии с приказом Министра транспорта разработка тепловоза-первенца была возложена на Харьковский завод, а его изготовление было поручено самому крупному отечественному предприятию — Луганскому паровозостроительному заводу.

Здесь следует сделать отступление и сказать, что тепловоз ТЭ-3 не был действительно первым отечественным тепловозом, и что сама конкуренция между тепловозом и паровозом началась задолго до 1955 года.

Попытки создать тепловоз в эпоху безраздельного властвования паровозов предпринимались давно как за рубежом, так и у нас в стране. Целых 30 лет исправно трудился на железных дорогах Советского Союза тепловоз Э-ЭЛ, разработанный инженером Ю.В. Ломоносовым еще в 20-е годы прошлого века по заданию В.И. Ленина. В основном, он выполнял роль маневрового локомотива и доказал перспективность своего существования, «сойдя со сцены» практически к появлению тепловозов.

Кроме Э-ЭЛ к моменту окончания ВОВ были разработаны и построены опытные тепловозы ТЭ1 и ТЭ2. Однако оба варианта тепловозов имели существенные недостатки — они были тяжелы, достаточно габаритны, и что самое главное, по своей мощности они не конкурировали с паровозами последних годов выпуска. Поэтому по заданию ВНИИЖТ в 1950 г. под руководством главного конструктора Харьковского завода им. Малышева Кирнарского А.А. была начата разработка тепловоза ТЭ3, и началу 1954 г. были изготовлены две опытные секции этого нового тепловоза.

Тепловоз ТЭ3 стал совершенно новой вехой. В сравнении с самыми красивыми и подавляющими своей манерой передвижения паровозами этот тепловоз выглядел не менее величественно и благородно. И не случайно трудовые коллективы всех предприятий-смежников нашей страны с энтузиазмом взялись за выпуск этого тепловоза и по собственной инициативе опережали все заданные свыше сроки. Это дало возможность на год ранее сдать первые серийные тепловозы на испытания.

И, наконец, это дало возможность Советскому Союзу окончательно перейти на метрическое резьбовое соединение в машиностроении, т.к. МПС с начала 30-х годов прошлого века и вплоть до окончания ВОВ категорически противилось внедрению метрической резьбы в своей сфере деятельности.
Однако выпуск паровозов в эти годы не прекращался. До самого конца 1957 г. на паровозостроительных заводах работы по усовершенствованию как самих паровозов, так и технологии их изготовления не останавливались.

И все же свою битву паровозы проиграли, ибо тепловоз ТЭ3 уже завоевывал их место под солнцем. Например, к ноябрю 1956 г. по маршруту Родаково-Семейкино (Луганская обл.) ТЭ-3 провел состав весом 2800 тонн. Второй маршрут — Родаково-Дебальцево — локомотив прошел с составом весом в 3100 тонн, при этом весовая норма для паровоза типа СО на этом участке пути составляла 1400 тонн. Факт, как говорится, налицо. А что же КПД? Он оказался в три раза выше, чем у паровоза.

В соответствии с постановлением правительства паровозостроение в нашей стране завершилось в 1957 г., и завершилось выпуском наиболее экономичных, совершенных паровозов серии ЛВ, в момент их наибольшего успеха. Судьба свыше 11 тысяч паровозов серии Э, свыше 650 паровозов серии ИС, свыше 3 тысяч 300 паровозов серии ФД, свыше 1 тысячи 400 паровозов серии СО и тысяч паровозов других типов и серий, бегавших по огромным просторам нашей Родины, была решена. А с ними — и расходы на содержание, использование, ремонт паровозов, которые составляли 14÷18 % общей стоимости перевозочных расходов. Как эти расходы распределялись, видно из следующих данных, полученных из статистических экономических исследований, произведенных для паровозов грузового парка в последние годы их эксплуатации.

Из приведенных данных явственно выделяется основная доля расходов на топливо. ТЭ3 «просто дышал в спину» паровозу.

Уже в 1956 г., первом году своего выпуска, на постройку тепловозов работало сразу три завода — Луганский локомотивостроительный завод, Коломенский локомотивостроительный завод и Харьковский завод транспортного машиностроения, что позволило равномерно распределять прогрессивную технику на широких просторах СССР. Всего в нашей стране было выпущено, до снятия с производства в 1973 г., свыше 12 тыс. секций тепловозов ТЭ3.
Мавр сделал дело, мавр может уйти…

Тепловоз ТЭ-3

Кем же являлся этот наследник паровозов? Род службы тепловоза ТЭ3 был грузовой, хотя водил и пассажирские поезда (в т.ч. и под аббревиатурой ТЭ7). Конструкционная скорость составляла 100 км/ч. Нагрузка от колесных пар ТЭ3 первых модификаций на рельсы была 19, в последующих модификациях — 21 тонна.

Технические характеристики одной секции таковы. Дизель десятицилиндровый, бескомпрессорный, двухтактный, двухколенвальный со встречно движущимися поршнями. Число ведущих осей шесть (против пяти у паровоза). Расчетная тяга до 40 тонн (против 22 тонн самых мощных серийных паровозов). Расход дизельного топлива, в среднем, 360 кг/ч. Полный вес 126 т. Мощность 2000 л.с. Основной вариант эксплуатации тепловоза — две секции.

Немаловажным фактором являлась подготовка к работе заправленного ТЭ3, которая занимала всего до одного часа, что давало возможность на ночь останавливать двигатель (паровозы на ночь оставляли греться под парами).

С момента изобретения паровоза было произведено немало конструктивных усовершенствований, направленных на повышение его мощности, экономичности и КПД Однако добиться заметных результатов в повышении экономичности паровозов так и не удалось: со времени Черепановых и до появления тепловоза ТЭ3 мощность паровоза возросла больше чем в 100 раз, скорость увеличилась почти в 15 раз, а КПД паровоза — только в два раза.

Сравнительно недавно, еще в середине 80-х годов прошлого века, кое-где можно было встретить стоящий под парами паровоз. Сегодня уже их нет. Одни законсервированы, другие сданы на металлолом, третьи, их единицы, сохранены для съемок фильмов, четвертые заняли почетные места на пьедесталах. Нет рядом с ними уже и замасленных, источающих запах солярки, грязнозеленых и поблекших раскраской тепловозов ТЭ3, и найти сейчас их можно разве что в виде музейных экспонатов. Могильщик паровозов сошел на нет, не оставив за собой даже толики того величественного следа в истории и памяти людей, когда все мальчишки, да и многие взрослые, замирали от мимо проходящего огнедышащего монстра, привораживающего к себе несущимися вперед шатунами и неповторимым паровозным гудком.

А пока выясняют уже взаимоотношения между собой тепловоз и электровоз…

Наука и техника 06-2008