Советские скоростные паровозы

К 1930-м гг. на советских железных дорогах требовалось значительно повысить скорости движения пассажирских поездов. Паровоз С^у с его максимальной скоростью в 125 км/ч и мощностью в 1 500 л.с. уже не мог удовлетворять этим требованиям. Хотя у появившегося в 1932 году паровоза серии ИС мощность доходила до 3 200 л.с., но и он не мог повысить скоростей движения. В 1930-е НИИЖТ совместно с Московским авиационным институтом провели комплексные испытания модели локомотива в аэродинамической трубе. По результатам этих исследований в 1937 году Ворошиловградский завод выпустил паровоз ИС20-16 с кожухом-обтекателем. При испытаниях данный паровоз развил скорость в 155 км/ч.

Скоростные паровозы Коломенского завода

В 1934 году на Коломенском заводе были выполнены эскизные проекты скоростных паровозов — типа 2-3-1 с колосниковой решёткой площадью 5 м² и типов 1-3-2 и 2-3-2 с колосниковой решёткой площадью 6,5 м². Коллектив завода выбрал тип 2-3-2 и к 1936 году был разработан проект нового скоростного паровоза с диаметром колёс 1850 мм (как у паровозов С^у и ИС) и конструкционной скоростью 130 км/ч. В разработке проекта принимали участие и такие инженеры, как Щукин М. Н. и Лебедянский Л. С. В дальнейшем диаметр колёс у проектируемого паровоза увеличили до 2000 мм, а конструкционную скорость — до 150 км/ч. После завод заключил договор с НКПС на изготовление 2 опытных паровозов и к 7 ноября 1937 года изготовил первый из этих локомотивов (№ 1).

Конструкция

Скоростной паровоз № 1 Коломенского завода

Для снижения сопротивления воздуха паровоз был покрыт обтекаемым кожухом, что позволило снизить общее сопротивление движению примерно на треть. Все буксовые подшипники (кроме букс движущих осей) были роликовыми, а в буксах движущих осей и в шарнирах парораспределительного механизма использовалась твёрдая смазка, что также позволило снизить сопротивление движению и улучшить условия эксплуатации. Для снижения веса котёл был выполнен без камеры догорания, колёсные центры были выполнены из двух дисков, а поступательно движущиеся части паровой машины изготовлялись из легированной стали с помощью ковки. При изготовлении паровоза широко использовалась сварка. Для повышения безопасности движения тормозами были оборудованы все оси локомотива, что увеличило тормозной коэффициент вдвое.

К 1 мая 1938 года Коломенский завод выпустил второй паровоз этого типа (№ 2), который отличался от первого пароперегревателем: на первом был установлен опытный широкотрубный пароперегреватель Л40, а на втором — мелкотрубный «Еласко-Е», который использовался на паровозах ФД и ИС. В 1940 году на оси задней тележки паровоза № 1 был установлен бустер, что позволило увеличить силу тяги при трогании с места, а также повысить скорость движения на подъёмах до 50-55 км/ч. Планировалась постройка ещё 10 локомотивов этого типа для Октябрьской железной дороги, но война помешала это осуществить.

Эксплуатация

Опытные поездки новых локомотивов проходили на линии Москва— Ленинград. 24 апреля 1938 года при следовании одиночного паровоза была достигнута скорость в 160 км/ч, а 29 июня на участке — Калинин один из паровозов с поездом в 14 осей (4 вагона) развил скорость в 170 км/ч.

Летом того же года Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта провёл тягово-теплотехнические испытания паровоза № 1, а также путевые и динамические испытания паровоза № 2. Было выяснено, что при скорости 149 км/ч паровоз № 1 развивал мощность 3070 л.с., а расход пара всего 6,7 кг/(л.с.•ч) — меньше, чем у всех ранее построенных паровозов. Также результаты испытаний показали, что пароперегреватель типа Л40 значительно лучше повышает теплотехнические качества паровоза, нежели «Еласко».

После окончания испытаний паровозы типа 2-3-2 Коломенского завода поступили на Октябрьскую железную дорогу для регулярной эксплуатации. Паровозы работали по расписанию, составленному для паровозов серии С^у, что не позволяло полностью использовать их максимальную скорость, а следовательно, и мощность. От этого у паровозов типа 2-3-2 и расход топлива на единицу работы был больше чем у паровозов С^у на 12 %. Новые локомотивы давали возможность доставлять экспресс «Красная стрела» из Ленинграда в Москву и обратно за 8 часов (время хода поезда с паровозом С^у — более 11 часов), а скорых — за 10 часов. Известен случай, когда поезд «Красная стрела», ведомый паровозом типа 2-3-2, прошёл участок Бологое - Москва (331 км) за 3 часа, наверстав тем самым двухчасовое опоздание. Всего за 1938 — 1940 гг оба паровоза прошли по 170 тыс. км.

Скоростной паровоз Ворошиловградского завода

Скоростной паровоз № 6889 был спроектирован на Ворошиловградском заводе под руководством инженера Д. В. Львова.

Конструкция

Скоростной паровоз № 6998

Изготовление паровоза № 6998 было завершено в апреле 1938 года. Диаметр колёс составлял 2200 мм, а конструкционная скорость — 180 км/ч. Если на паровозах типа 2-3-2 Коломенского завода все основные детали проектировались специально для данных паровозов, то на паровозе Ворошиловградского завода были использованы ряд деталей паровозов серий ФД и ИС. Так, от них новый паровоз получил большинство элементов парового котла (трубчатая часть, топка, арматура), цилиндры, раму задней тележки, буксовые вкладыши и клинья, а также многое другое. В результате ремонт нового локомотива значительно облегчался (особенно при наличии в локомотивном парке депо паровозов ФД и ИС).

Для облегчения конструкции использовалась сталь повышенной прочности, а также широко применялась сварка. Также для изготовления движущего механизма использовались легированные стали, а все колёса паровоза были дисковыми. Поддерживающие и бегунковые оси, а также все оси тендера были оборудованы роликовыми подшипниками, на паровозе был установлен широкотрубный пароперегреватель Л40.

Эксплуатация

В июне 1938 года паровоз поступил в депо Славянск Южно-Донецкой железной дороги и водил на участках Славянск — Ростов и Славянск — Харьков скорые и курьерские поезда. За месяц работы паровоз прошёл около 6000 км, а в июле того же года локомотив поступил Октябрьскую железную дорогу для работы на участке Москва — Бологое. В одной из поездок паровоз развил на подъёме в 8 ‰ мощность 3400 л.с.; в начале подъёма скорость была 110 км/ч, а в конце — 76 км/ч. Работая по графику, составленному для паровозов серии С^у, новый паровоз на единицу работы имел перерасход топлива на 15 % по сравнению с паровозами С^у. В отличие от паровозов Коломенского завода, паровоз № 6998 не был испытан так же тщательно и его теплотехнические показатели так и не были полностью изучены.

Судьба паровозов

После войны паровозы типа 2-3-2 эксплуатировались со скоростями не выше 70 км/ч, поэтому с них были сняты обтекаемые капоты, а также тормоза с передних и задних тележек. Также с паровоза № 1 Коломенского завода был снят бустер. Тем не менее в апреле 1957 года, на паровозе № 6998 Ворошиловградского завода со специальным поездом была достигнута скорость 175 км/ч, что было последним рекордом скорости для паровой тяги в СССР.