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).

Железный «Феликс»

С чем в жизни наших людей в первую очередь ассоциируется имя Дзержинского? С тремя вещами: ЧК, фотоаппарат и паровоз, хотя был еще и мало кому известный авиационный двигатель ФЭД…

Вполне понятно, что паровоз ФД внешне был схожим с Та и Тб. Он взял самое лучшее от каждого из этих паровозов

Стоит в центре Луганска памятник Дзержинскому. Пережил он тяжкие времена перестройки, пережил и оранжевую пятилетку. Не снесли. Наверное, какие-то потусторонние силы витают над ним, защищают его… А может быть, одна из этих сил и была рождена в тот день, когда из сборочного цеха Луганского паровозостроительного завода впервые в стране вышел новехонький, самый что ни на есть первый советский паровоз — ФД, «Феликс Дзержинский». Железный Феликс, как его называли в Союзе. Железным Феликсом в триаде паровозов ФД, СО и ИС он остается и до сих пор.

Рождение из тлена

Экономика Российской империи досталась партии большевиков во сто крат более тяжелом состоянии, чем нынешняя ситуация в Украине. Первая мировая и гражданская войны оставили после себя полную разруху и анархию во всем, в том числе и на железнодорожном транспорте — не то, что обретшая независимость Украина в 1991 году, тогда еще входившая в десятку экономически развитых стран Европы. К началу 1918 года количество неисправных паровозов доходило до 60% от локомотивного парка. К тому моменту себя уже достойно показали довоенные паровозы типа Э, но и их катастрофически не хватало — большевикам досталось лишь 4% паровозов Э от всех локомотивов страны. Надо было наводить порядок, а с железнодорожным транспортом это оказалось особенно тяжело. Гражданская война закончилась, но и в 1921 году ситуация нисколечко не изменилась. В.И. Ленин уже сменил четырех наркомов НКПС, но толку не было. Оставался единственный выход, самый крутой и жесткий. И он был найден.

14 апреля 1921 года М.И. Калинин подписал постановление Президиума ВЦИК о назначении Ф.Э. Дзержинского на пост Народного Комиссара путей сообщения с одновременным исполнением обязанностей председателя ВЧК и Наркома внутренних дел. В этой должности он проработал три года — до 2 февраля 1924 года, когда был назначен Председателем ВСНХ СССР. С образованием СССР Дзержинский автоматически стал первым Народным комиссаром путей сообщения Советского Союза.

И вот как охарактеризовал ситуацию на железных дорогах вступивший в должность новый Нарком: «На дорогах у нас в области хищений и бесхозяйственности один сплошной ужас… Хищения из вагонов, хищения в кассах, хищения на складах, хищения при подрядах, хищения при заготовках. Надо иметь крепкие нервы и волю, чтобы преодолеть это море разгула».

А вот как описывает ситуацию при назначении Ф.Э. Дзержинского на должность Наркома путей сообщения бывший управляющий делами Совнаркома Ф.Д. Бонч-Бруевич в своей статье «Железный» Нарком путей сообщения»: «Несмотря на все постановления Совнаркома и Совета Труда и Обороны, транспорт все время хромал на обе ноги. Нужны были какие-то чрезвычайные меры для приведения его в полный порядок. Нужен был человек, который обладал бы железной волей, был бы достаточно опытен в администрировании, авторитетен среди рабочих масс, тверд в проведении всех мер и принятых решений в жизнь, имел бы достаточный опыт в борьбе с саботажем, вредительством и прямым хулиганством, нередко проявляющимися в то время на железных дорогах».

Г.М. Кржижановский в своих воспоминаниях о Дзержинском так оценивал обстановку на железнодорожном транспорте: «... Огромный транспортный механизм скрежетал во всех своих скрепах и грозил окончательным распадом. Достаточно было беглого проезда по любой дороге, чтобы видеть агонию транспорта. Развороченные мосты на деревянных срубах под железными фермами, явные перекосы полотна, невыправленные линии рельсов, убийственные стоянки-кладбища разбитых вагонов и паровозов, грязные развалины станций, движение поездов по вдохновению, а не по расписанию. Наглые хищения грузов, угрожающий рост крушений, «энергетика» на сырых дровах с самопомощью пассажиров, катастрофическое падение производительности труда, двойные, тройные комплекты бездействующего персонала, совершенная неувязка по линии промышленности и финансов… Даже самый опытный инженер-транспортник, будь он матерым железнодорожным волком, дрогнул бы и смутился, если бы ему сказали, что отныне он ответствен за судьбу этого транспорта».

Дзержинский в своем штабном вагоне объездил всю Западную Сибирь, неоднократно бывал в Киеве, Харькове, Николаеве, Херсоне, Одессе, других городах Украины и России. В одном из писем он пишет: «Я пришел к неопровержимому выводу, что… необходимо все силы бросить на фабрики, заводы и в деревню, чтобы действительно поднять производительность труда, а не работу перьев и канцелярий. Иначе не вылезем».

Скептики уверяли Дзержинского, что из руин на транспорте не вылезти до 1930-1931 года, а в 1924 году из бывших руководителей НКПС у него уже появились завистники и злопыхатели. Но появились и сторонники, пожелавшие назвать первый советский паровоз его именем.

Реконструкция Луганского паровозостроительного завода под выпуск новых паровозов ФД, 1930 г.

Запад нам поможет, если сами с головой

В принципе, Луганский паровозостроительный завод с 1912 года уже строил мощный для предвоенных лет паровоз типа Э. Этот паровоз оказался удачным во всем: прост в эксплуатации и в ремонте, неприхотлив, конструкция имела резервы для модернизации. Паровоз мог водить составы максимальным весом 1750 тонн со скоростью до 17 км/час. Тогда это было отлично. Но…

Пока Россия воевала то в составе Антанты, то отстреливалась от нее, кое-где царила мирная обстановка, способствующая спокойному развитию своей науки и прогрессу своей техники. А конкретнее — те шесть лет, пока Россия разваливалась в войнах, в США времени зря не теряли. И взоры советских конструкторов устремились именно туда.

Прежде всего, учитывали следующее. Условия эксплуатации локомотивов в США совпадали с такими же условиями в СССР — огромные внутренние расстояния, перевозка больших масс грузов, большие скорости, близкий профиль железных дорог. В результате НКПС сделал вывод: «Тенденция современного паровозостроения направлена в сторону создания экономных машин большой мощности, большой скорости и с высоким КПД. США достигли уже предела развития паровоза по длине машин, габариту и нагрузкам на ведущие оси (30-33 тонн)... Европа применяет нагрузки 20-23 т, использовала свой габарит полностью и имеет резерв по длине. В СССР нагрузка на ведущую ось пока не превышает 18,5 т по состоянию путей, но в отношении линейных размеров паровоза возможно идти дальше США. Быстрый темп развития работы железнодорожного транспорта в связи с осуществлением пятилетнего плана социалистического строительства требует мощных паровозов…»

Этот вывод родился в конце 1925 года, а на декабрьском XIV съезде ВКП(б) он уже был подтвержден однозначным курсом И.В. Сталина на скорейшую индустриализацию страны — мировая революция не состоялась, а вокруг новой страны сужалось кольцо агрессивно настроенных индустриально развитых держав. Предстоял существенный рост объема перевозок, и вот тут-то, сравнивая СССР и Запад, и вырисовалась необходимость иметь как можно больше наиболее мощных из имевшихся тогда в стране локомотивов — паровозов типа Э и С. Только вот в сравнении с успехами США эти паровозы уже не могли рассматриваться в качестве перспективных. Вместо типов Э и С требовались иные, новые, более мощные и скоростные типы паровозов.

Появились и требования к таким паровозам. Нагрузка на ведущую ось 23 т, а для товарных поездов весом 4000-5000 тонн — и до 27 т на отдельных участках пути. Для курьерских поездов весом до 800 т — ходовые скорости 100-120 км/ч с нагрузкой на ведущую ось до 22 т. Но таких паровозов в стране не было. Возникли и требования к новому паровозостроительному заводу, который еще предстояло создать.

Разработка новых паровозов могла идти только двумя путями: дальнейшее развитие классической схемы русских паровозов с листовой рамой, увеличив при этом число движущих осей от шести и более (пять осей уже имел паровоз Э), либо использовать опыт железных дорог Америки, а для более лучшего результата — и западной Европы.

Сторонники использования отечественного опыта имели весомое преимущество по времени, сторонники использования зарубежного опыта имели такое же весомое препятствие — для приобретения заграничных паровозов требовалось время на утряску всех политических и экономических разногласий с теми же «буржуями». Но капитализм не будет капитализмом, если не за деньги, то за очень большие деньги не продаст все, что кому-то нужно. В качестве отступления любопытен в этом ракурсе один факт из истории все той же Америки. В годы Второй мировой войны в США арестовали владельца одной из крупных фирм, продававшей различные марки углеводородного топлива, и кому бы вы думали — воюющей против США Японии! Когда на суде ему предъявили обвинение в измене родине, он ответил, что топливо в Японию он поставлял и до войны, а с прекращением поставок его фирма разорится.

Вот так же умело используя пороки капитализма, большевики летом 1931 года приобрели за два года до признания Штатами Советского Союза американские паровозы типа Т. Но об этом чуть позже, а пока...

Для начала остановимся на отечественном опыте.

Идея применения паровоза с большим количеством осей, нежели пять, на российских железных дорогах возникла еще в 1915 году. Эта мысль сама напрашивалась, глядя на паровоз серии Е — уж больно тот был элегантно «воздушным», легким, аскетичным и каким-то простоватым, не «навороченным», что ли. Среди сторонников этой идеи был и Н.Л. Щукин, председатель комиссии по подвижному составу Министерства путей сообщения и автор паровоза типа Щ. Однако такой паровоз не вмещался бы на существовавших тогда поворотных кругах, и от идеи «длинных» паровозов отказались. Единственное, что можно было бы предпринять, так это все-таки попытаться «удлинить» паровоз, но до существующих ограничений. В результате тогда был теоретически принят максимально возможный тип 1-5-0, который был в последующем воплощен, но уже не в самом длинном паровозе СО.

В середине 20-х гг. в НКПС изучали возможность прокладки сверхмагистралей с большой пропускной возможностью, по которым бы курсировали большегрузные поезда, ведомые тяжелыми локомотивами. Понятно, что такие сверхмагистрали должны были быть максимально прямыми с большими радиусами искривлений путей на поворотах. Тогда снова вспомнили об идее паровоза с количеством осей свыше шести.

Однако быстро претворить эти планы в жизнь мешало экономическое положение страны. Ни руководство НКПС, ни конструкторы не могли выдвинуть серьезных предложений. И все же на конкурс были присланы два варианта проектов мощного паровоза, заочно получившего серию Т (товарный). Оба оказались неработоспособными — сказались бегство за границу в 1917-18 гг. многих опытных инженеров и последствия гражданской войны.

И если к 1926 году все еще рассчитывали через три года построить новый паровоз, то уже в следующем году в этом начали серьезно сомневаться. И причины на то были весомыми:
— неопределенность в методах и сроках перевода грузового подвижного состава на перспективные автотормоза и надежную автосцепку, необходимых для тяжеловесных и длинных составов;
— неопределенность в методах и сроках осуществления технической реконструкции верхнего строения пути на главных грузовых направлениях;
— недостаточные производственные мощности всех действующих советских паровозостроительных заводов.

Но все же с чего-то надо было начинать. И если первую проблему можно было решить путем поэтапной модернизации подвижного состава в период его планового или непланового ремонта, то остальные проблемы влекли за собой на различных участках пути временную остановку движения поездов вообще.

Без замены проката легких рельсов техническая реконструкция верхнего строения пути могла быть достигнута только увеличением шпал на один погонный километр, и это казался единственно быстрый и дешевый способ для эксплуатирующихся железнодорожных полотен. Было подсчитано, что оптимальным является увеличение числа шпал до 1840 штук на 1 км, при котором уже выдерживается осевая нагрузка от паровоза до 27 тонн. На прямых участках пути, учитывая временный характер этого мероприятия, можно было бы использовать коротыши в количестве 20% от общего числа шпал. И для скорейшего строительства новых путей в НКПС было принято такое же решение — воспользоваться прокатом имевшихся более слабых рельсов типа III-а взамен дорогостоящих более мощных рельсов типа I-а. В результате всех этих оптимизаций самому тяжеловесному локомотиву теперь уже допускалось иметь нагрузку на рельсы от каждой оси не более 21 тонны.

Но и это ставилось под сомнение. Различные группы специалистов предлагали решить вопрос нагрузки на рельс по-разному. Одни выступали за увеличение количества шпал, другие — за увеличение колесных пар паровозов до 7-8. Ох, как эти разногласия еще аукнутся через десять лет!

А пока 3 апреля 1926 года Главметалл ВСНХ СССР утверждает программу перестройки Луганского паровозостроительного завода со строительством новых крупных цехов, в которых нужно будет начать выпуск мощнейших паровозов по американскому типу 1-5-2 с нагрузкой от оси на рельсы в 23-27 тонн, и в середине этого же года НКПС принимает решение о выделении необходимых материальных и финансовых средств на реконструкцию железных дорог (и в первую очередь — на реконструкцию Луганского паровозостроительного завода имени Октябрьской революции). Для консультаций по реконструкции завода были приглашены американские специалисты.

Выбор пал на Луганский завод по одной простой причине — ближайший соратник И.В. Сталина и уроженец Луганска К.Е. Ворошилов начинал свою трудовую и политическую деятельность именно на этом предприятии. Так что в нужный момент нужное слово да в нужное ухо — и решение принято! Хотя Сталин был не дурак и без Ворошилова знал, что территория и оснащенность этого завода наиболее полно подходили под заявленные правительством требования. Анналы истории о третьей причине официально умалчивают, но и ее нельзя сбрасывать со счетов — ранее, в правительстве Ленина, Сталин отвечал за национальный вопрос и хорошо понимал, в чем сила советской власти — бурное экономическое развитие национальных республик и окраин являлось самым лучшим показателем истинных намерений Советского государства.

Первая веха модернизации Луганского завода началась в 1926 году с приезда 25 мая председателя ВСНХ СССР В.В. Куйбышева. В следующем году завод вновь посетил Куйбышев, побывал и писатель А.С. Серафимович, автор нашумевшей тогда книги «Железный поток». Посетители отмечали, что вся территория предприятия превратилась в сплошные строительные леса, при этом завод параллельно продолжал наращивать выпуск паровозов типа Э.

В апреле 1929 года XVI Всесоюзная партийная конференция утвердила план первой пятилетки. Одним из основных вопросов на ней рассматривалась реконструкция Луганского паровозостроительного завода, тогда именуемая на всю страну как «Луганстрой». А 29 июня этого же года именно луганские паровозостроители первыми на весь СССР, да и, наверное, на весь мир, выступили со знаменитым трудовым почином «Пятилетку — в четыре года!», хотя первоначально была выдвинута идея пятилетки в три года. И это еще далеко не вся луганская предыстория появления паровоза ФД.

Ради долгожданного укрепления мощи своей страны, не без влияния идеологических форм и принудительных методов, люди шли, по сути дела, даже себе во вред. А проблем было масса. Наиболее сложной задачей оказалось возведение огромного новопаровозного цеха. Он возводился на болотистой пойме реки Лугани, для этой цели даже перекрывали русло реки. Под фундамент корпуса в зимних условиях забили 4 тысячи железобетонных свай. Сложности были в закладке фундамента и возведении внутренних опор и стен. Бывало, люди работали по колено в студеной воде, на плечах под дождем переносили арматуру, тонули в грязи, отрабатывали дополнительные «штурмовочные ночи» и «социалистические часы». И все ради того, чтобы в срок справиться с поставленной задачей по вводу в строй новых производственных мощностей. Именно тогда прославилось звено Ивана Стафийчука, которое установило мировой рекорд укладки арматуры на строительстве новокотельного цеха, превзойдя в полтора раза американскую норму, достигнутую на более совершенной технике. Оказывавшие техническую помощь американские специалисты диву давались от такого энтузиазма и спрашивали, почему все это делается очень часто вручную, практически без механизации. (О, времена! О, нравы!)

28 июня 1931 года Совет Народных Комиссаров издает постановление, в котором уже был указан тип ближайшего перспективного паровоза с осевой формулой 1-5-1, с нагрузкой на ось 20 тонн, а также сроки пуска новых цехов Луганского паровозостроительного завода. Также в данном постановлении, с целью обеспечения необходимых условий для постройки новых паровозов, Высшему совету народного хозяйства (ВСНХ) и Народному комиссариату рабоче-крестьянской инспекции (НКРКИ) поручалось проверить производственные возможности существующих заводов страны. А в перспективе (вслед за Украиной) планировалось возведение новых паровозо-, тепловозо- и электровозостроительных заводов-гигантов еще и в Новочеркасске, Орске и Кузнецке. Впоследствии этим планам суждено было сбыться только на Новочеркасском электровозостроительном заводе.

Луганский завод строила вся страна. Со всех концов Советского Союза на завод прибывали эшелоны с различным промышленным оборудованием, сырьем, приборами, рабочими и инженерами. И 27 ноября 1933 года одна из крупнейших строек пятилетки — Луганский паровозостроительный завод — вступила в строй действующих. При этом следует упомянуть, что первый паровоз ФД был построен заводом еще в конце октября 1931 года, т.е. за два года до официального «перерезания» красной ленточки на центральной проходной. Советский Союз стал первым в Европе и вторым в мире гигантом локомотивостроения.

Рождение нового, изучение имеющегося

В первой половине 1930 года появились серьезные признаки отставания всего транспорта, который перестал справляться с высокими темпами индустриализации страны. В результате 10 марта того же года НКПС выдал срочное поручение Центральному планово-техническому управлению НКПС на проведение технико-экономических расчетов по определению основных параметров паровозов со сцепным весом от 115 т и нагрузкой на ось не менее 23 тс для сочлененных паровозов и паровозов с одной жесткой рамой.

Техническое задание на товарный паровоз включало в себя следующие условия:
— поднять максимально вес поезда, не выходя за пределы прочности существующих сцепных приборов и рельсовых путей главнейших направлений (на этих двух проблемах мы уже кратко останавливались);
— выбрать такой тип паровоза, который дал бы при углях и смесях среднего качества значительное повышение технической и коммерческой скорости;
— выбрать паровоз с размерами котла и топки, позволяющими паровозной бригаде работать как с углеподатчиком (стокером), так и вручную.

Для нас наиболее любопытна в этом плане информация о некоторых важнейших параметрах локомотива.

Осевая нагрузка от движущих колесных пар определяется как статистический коэффициент соответствия рельса действующей на него осевой нагрузке (коэффициент Kрельса). Его можно определить из соотношения веса в килограммах одного погонного метра рельса к величине нагрузки от движущей колесной пары на этот рельс в тонна-силах. Во Франции, например, он составлял 2,55-2,65, в Германии — 2-2,42, в США — 1,67-2,0. Советскими конструкторами для нового паровоза был выбран коэффициент Kрельса 1,89-1,92, так как именно такой коэффициент имели большинство русских паровозов того времени. При таком коэффициенте допускаемая осевая нагрузка для рельсов типа II-а (38,4 кг/м) составляла 20-20,5 тс. Однако были высказаны мысли и о нагрузке до 23 тс.

Зная сцепной вес в 100 тонн и нагрузку от осей на рельсы 20 тс, было определено, что новый паровоз должен иметь 100 / 20 = 5 движущих (сцепных) осей. Имелись и данные о зависимости скорости поезда от движущих осей локомотива:
тип 0-5-0 — 12 км/ч;
тип 1-5-0 — 15 км/ч;
тип 1-5-1 — 18 км/ч;
тип 1-5-2 — 21 км/ч.

Вариант с типом 0-5-0 был отклонен почти сразу, ибо такая осевая формула уже принадлежала паровозу типа Э.

Паровоз типа 1-5-0 со сцепным весом 100 т по сравнению с паровозом Эл мог бы увеличить вес поездов, но вот на повышение скорости мощности котла уже бы не хватало.

Осевая формула 1-5-1 позволяла получить значительный прирост мощности котла, а следовательно, и скорости движения поезда на расчетном подъеме. Такому паровому котлу соответствовала колосниковая решетка площадью 7 м², установить которую позволяло наличие задней поддерживающей оси (последняя цифра 1 в данной осевой формуле).

Наиболее мощным из рассматриваемых вариантов был паровоз типа 1-5-2. Его проектный рабочий вес составлял 148 т. По сравнению с типом 1-5-1 тип 1-5-2 позволял повысить скорость движения поезда на расчетном подъеме с 18 до 22 км/ч. Однако такие скорости на уклонах в то время не допускали ручные тормоза, которыми была оборудована значительная часть вагонов, винтовая сцепка, а также сама конструкция вагонов. Помимо этого, на участках с легким профилем (равнинный, малая величина уклонов) мощность котла была уже избыточна, что вело к неоправданному перерасходу топлива. Наконец, из-за большой площади и длине колосниковой решетки ручное отопление на паровозе типа 1-5-2 было попросту невозможно. Так, паровоз типа 1-5-1 при следовании на скорости 18 км/ч за один час работы потреблял 2-2,5 тонны угля, что при выходе стокера из строя еще как-то позволяло применять ручное отопление с помощью двух мозолистых рук и лопаты. В свою очередь, на паровозе типа 1-5-2, с его потреблением свыше 2,5 т угля в час, вручную топить паровой котел уже было невозможно.

Подобные изыскания ранее уже проводились на Коломенском паровозостроительном заводе. Там неудовлетворительная работа паровозов типа 2-4-0 серии Щ и потребность в пассажирских локомотивах с большим сцепным весом, нежели имели паровозы серии Су, послужили основанием для проектирования пассажирского паровоза типа 1-4-1. Технический проект такого паровоза был выполнен еще в 1929 г. Однако, с обоснованием осевой формулы 1-5-1, дальнейшие работы по паровозу типа 1-4-1 были прекращены.

В результате оценки различных вариантов большой осевой формулы было определено, что на переходный период, с учетом эксплуатационной обстановки, для советских железных дорог больше всего подходит тип 1-5-1, тогда как тип 1-5-2 стоит рассматривать в качестве перспективного.

Разумеется, переходный период допускал эксперименты, поэтому в 1930 г. НКПС заказал американским фирмам «АЛКО» и «Балдвин» по пять паровозов с нагрузкой от движущих колесных пар по 23 тс, получивших серию Т с индексами А и Б — планировалось начать постройку подобных локомотивов на паровозостроительных заводах Советского Союза.

Условием контракта явилось предоставление чертежей, которые были получены значительно раньше самих паровозов. Однако советские инженеры не смогли их быстро и правильно освоить, поэтому ОГПУ арестовало некоторых специалистов под предлогом вредительства, после чего на Транспортный отдел ОГПУ при Совете Народных комиссаров СССР была возложена обязанность курировать и всячески содействовать срочной разработке нового паровоза по американским чертежам, а из Америки вызвали консультантов.

Примечание: 24 апреля 1930 года в ОГПУ было организовано спецбюро из числа осужденных специалистов железнодорожного транспорта. Кроме ФД, они занимались проектированием и постройкой сверхмощного пассажирского паровоза серии ИС, мощного товарного электровоза серии ВЛ («В. Ленин»), мощного пассажирского электровоза серии ПБ («Политбюро»), сверхмощного товаро-пассажирского тепловоза серии ВМ («В. Молотов»), вагонного замедлителя для сортировочных горок и др.

Арестованных поместили в одну из первых «шарашек» ОГПУ. Здесь они разработали эскизный проект мощного паровоза, используя удачные решения от заокеанского прототипа. При этом дорабатывали выявленные недостатки, создавая в конечном итоге конструктивно простой, облегченный и более пригодный к работе на легких железнодорожных путях Советского Союза локомотив. Работы проводились под руководством Красовского П.И., ранее занимавшего должность начальника Отдела тяги Центрального управления железными дорогами НКПС.

С оглядкой на американский опыт паровозостроения, цилиндры паровой машины с самого начала проектировались с максимально спрямленными каналами и обеспечением условий для реализации режима «ограниченной отсечки», из-за чего требовалось увеличить диаметр золотников и увеличить открытие паровпускных окон. Было решено не менять простую двухцилиндровую паровую машину, работающую на перегретом паре. Исходя из этих параметров, а также из расчетного коэффициента сцепления, нагрузок от движущих колесных пар на рельсы и планируемой конструкционной скорости, технический отдел ОГПУ предложило принять диаметр цилиндров 675 мм при ходе поршня 750 мм и диаметре движущих колес 1480 мм.

Часть параметров будущего паровоза, таких как общий вес и колесная база, определялась техническим заданием, однако для определения других параметров — например, размеров парового котла — требовались сложные расчеты. В результате на втором этапе проектирования были определены следующие параметры паровоза:
вес локомотива — до 133 т;
сцепной вес — 100 т;
испаряющая поверхность нагрева котла — 293 м²;
площадь колосниковой решетки — 7 м².

Этот доработанный эскизный проект был передан в Центральное локомотивопроектное бюро Наркомата тяжелой промышленности (ЦЛПБ НКТП), которое располагалось на территории Коломенского завода. 01 мая 1931 года коллектив конструкторов под руководством Сушкина К.Н. приступил к рабочему проектированию нового паровоза. В состав конструкторов вошли Лебедянский Л.С., Львов Д.В., Мелькумов А.М., Сулимцев И.И., Чирков А.А., Щукин М.Н., Филиппов В.В. и другие инженеры.

К этому моменту уже был определен завод по строительству паровоза, поэтому в ЦЛПБ НКТП были откомандированы представители Луганского паровозостроительного завода: Жилин Г.А., Абрамов П.А., Гресюк М.И., Кузьмин С.Р., Игольник Н.Ф., Аникеев М.Н., Штернов А.А. и др.

В ходе дальнейших уточнений и сравнений различных вариантов выявились новые параметры котла:
испаряющая поверхность нагрева котла — 295,16 м²;
площадь колосниковой решетки — 7,04 м².

Паровоз Я-01 системы Гаррата

С паровоза типа 1-5-1 ЦЛПБ ввело новую систему обозначения всех типов локомотивов, проектируемых на Коломенском заводе. По этой системе проектируемый паровоз был обозначен как тип «1П». Впоследствии эта система нумерации распространилась и на все последующие паровозы, поменялись только местами буквы и цифры. И вот теперь подошло время вспомнить об экспортных паровозах.

В то время, когда на Луганском заводе уже успели построить свой тяжеловесный отечественный паровоз ФД, в октябре 1931 г. в Ленинград наконец-то прибыли заказанные в Америке долгожданные паровозы. Их собрали на Пролетарском паровозоремонтном заводе. Паровозы типа 1-5-2, построенные заводом «АЛКО», получили обозначение серии Та и номера 10000-10004, а типа 1-5-1, выпущенные заводом «Балдвин», обозначение серии Тб и номера 10005-10009. Буква Т означала в данном случае «тяжелый».

Сцепная масса паровозов серий Та и Тб составляла 115 т, диаметр движущих колес равнялся 1520 мм. На четырех паровозах серии Та и четырех серии Тб были установлены термосифоны и циркуляционные трубы. Для подачи угля в топку на паровозах имелись углеподатчики (стокеры).

Для увеличения силы тяги на тендерах были поставлены бустеры. Перед дымовой коробкой паровозов серии Та располагался поверхностный подогреватель воды. Рамы были брускового типа. Паровозы серий Та и Тб развивали силу тяги до 30 000 кгс с бустером, в связи с чем требовалось обязательное применение автосцепки. Конструкционная скорость паровозов составляла 85 км/ч.

Изучение работы указанных паровозов на Сталинской (Донецкой) железной дороге показало, что они вредно действовали на путь и что нагрузка от колесной пары 23 тс для рельсов типа II-A слишком велика. Вследствие этого паровозы серий Та и Тб, проработав некоторое время, были сняты с эксплуатации.

Кроме американских паровозов, НКПС надеялось заполучить опыт и английских железных дорог.

Еще в 1929 г. НКПС заказал английскому заводу общества Байер-Пикок и К° (Манчестер) опытный многоосный грузовой паровоз, который при нагрузке от колесной пары не более 20 тс был бы способен вести поезд массой 2500 т на подъеме со скоростью 15 км/ч. Для выполнения этого заказа в 1932 г. там был спроектирован и построен паровоз типа 2-4-1–1-4-2, получивший в СССР обозначение Я-01 (буква «Я» с дореволюционных времен оставалась одной из неиспользованных букв алфавита для наименования серий паровозов).

Опытный паровоз Я-01 имел мощный котел с испаряющей поверхностью нагрева 332 м², поверхность нагрева пароперегревателя составляла 114 м², площадь колосниковой решетки — 8 м², давление пара — 15,5 кгс/см². Паровые машины располагались на двух отдельных экипажах вместе с баками для воды и бункерами для топлива. Каждая ходовая часть (экипаж) имела по два цилиндра. Такая конструкция позволяла увеличить диаметр котла и при значительной мощности получить сравнительно небольшую нагрузку от колесных пар на рельсы, благодаря рассредоточению сцепного веса на восемь колесных пар. Недостатками же этого паровоза являлись большие потери тепла и конденсации пара при низких температурах, длинные паропроводы от котла к машинам, большое количество изнашивающихся деталей, удорожавших ремонт, проблемы с габаритами в депо и колебание нагрузки от сцепных колесных пар до 25% при расходовании воды и топлива, что делало паровоз склонным к пробуксовке. Конструкционная скорость паровоза была 65 км/ч.

По прибытии в Ленинград аж в конце 1932 г. паровоз Я-01 был собран все на том же Пролетарском паровозоремонтном заводе, а затем в феврале-марте 1933 г. испытывался на участке Свердловск — Уфалей — Челябинск Пермской железной дороги. Во второй половине 1933 г. его подвергли тягово-теплотехническим испытаниям на экспериментальном кольце Научно-исследовательского института реконструкции тяги под Москвой. В процессе испытаний было установлено, что паровоз Я-01 имел более низкий коэффициент индикаторного давления и более высокий расход пара на единицу работы по сравнению с паровозами в одной жесткой раме. Вскоре паровоз был отстранен от работы из-за нецелесообразности изготовления для него запасных частей. В начале 1957 г. этот паровоз, числившийся в локомотивном парке Восточно-Сибирской железной дороги, был списан. Конструкторские решения паровоза Я-01 оказались интересными, но практически не востребованными.

Таким образом, расчеты советских конструкторов оказались верными — наиболее востребованным оказался американский опыт локомотивостроения.

Наука и техника 08-2012