fly

Войти Регистрация

Вход в аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня

Создайте аккаунт

Пля, отмеченные звёздочкой (*) являются обязательными.
Имя *
Логин *
Пароль *
повторите пароль *
E-mail *
Повторите e-mail *
Captcha *
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.60 (5 Голосов)

Экономика Российской империи досталась партии большевиков в тяжелом состоянии. Первая мировая и гражданская войны оставили после себя полную разруху и анархию во всем, в том числе и на железнодорожном транспорте. К началу 1918 года количество неисправных паровозов доходило до 60% локомотивного парка. Самым удачным среди работавших на дорогах локомотивов считался паровоз серии Э постройки Луганского паровозостроительного завода: 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. Но при этом его численность составляла всего 4% от всех локомотивов страны.

14 апреля 1921 года было подписано постановление Президиума ВЦИК о назначении Ф.Э. Дзержинского на пост Народного Комиссара путей сообщения с одновременным исполнением обязанностей председателя ВЧК и Наркома внутренних дел. Дзержинский в своем штабном вагоне объездил практически всю страну. Скептики уверяли Дзержинского, что из руин на транспорте не вылезти до 1930-1931 года.

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». Этот вывод родился в конце 1925 года, а на XIV съезде ВКП(б) был принят курс на скорейшую индустриализацию страны. Предстоял существенный рост объема перевозок, что требовало 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. Возникли и требования к новому паровозостроительному заводу, который еще предстояло создать.

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. 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. 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.

Н.Л.Щусев

В 1925 году на конкурс были присланы два варианта проектов мощного паровоза, заочно получившего серию Т (товарный). Оба оказались неработоспособными. 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.

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-a. В результате всех этих оптимизаций самому тяжеловесному локомотиву теперь уже допускалось иметь нагрузку на рельсы от каждой оси 21 т.

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.

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.

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;

- 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.

Вот информация о некоторых важнейших параметрах локомотива.

Осевая нагрузка от движущих колесных пар определяется как статистический коэффициент соответствия рельса действующей на него осевой нагрузке (коэффициент Крельса). 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 Крельса 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.

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.

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.

Начиная 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.

Несмотря на высокую сложность технических задач, рабочий проект паровоза был завершен к 10 августа 1931 г. за рекордно короткий срок в 100 рабочих дней. В августе рабочие чертежи паровоза типа 1-5-1 были переданы на Луганский паровозостроительный завод, и первый паровоз был построен всего за 70 дней. Такой короткий срок был заложен изначально оперативностью участия луганских конструкторов на начальных этапах проектирования паровоза.

При этом параллельно использовалась широкая кооперация. Так, завод «Красное Сормово» поставил штампованные листы для парового котла, пароперегреватель и другие элементы, Коломенский - стальные цилиндры паровой машины, раму задней тележки и тендер, Ижорский - боковые полотна основной рамы. И рабочие, и ИТР этих заводов восприняли задачу постройки первого советского паровоза типа 1-5-1 с большим энтузиазмом. Вдобавок дирекция, партийные и комсомольские организации заводов совместно с работниками транспортного органа ОГПУ провели соответствующую разъяснительную работу по организации социалистического соревнования, которая вылилась, естественно, в третьи смены, в «штурмовые» или «ударные» ночи и выходные, сверхурочные и субботники.

В начале октября был поставлен вопрос об имени для нового паровоза. И тогда ударная бригада «золотниковых тяг и маятников» во главе с Шугаевым предложила: «В честь одного из лучших наркомов путей сообщения, организатора борьбы за обновление и реконструкцию социалистического транспорта, чекиста, непримиримого борца с контрреволюцией, саботажем и вредительством, верного часового пролетарской страны, железного Феликса Дзержинского, назвать его именем паровоз типа 1-5-1, присвоив ему серию «ФД».

File:Parovoz FD20-01.jpg

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 больше потери тепла и конденсации пара при низких температурах, ушные паропроводы от котла к машинам, большое количество снашивающихся деталей, удорожавших ремонт, проблемы с габаритами в депо и колебание нагрузки от сцепных колесных пар 10- 25% при расходовании воды и топлива, что делало паровоз склонным к пробуксовке. Конструкционная скорость паровоза была 65 км/ч.

По прибытии в Ленинград 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 влокомотивном парке Восточно-Сибирской железной дороги, был списан. Конструкторские решения паровоза Я-01 оказались интересными, но практически невостребованными. Таким образом, расчеты советских конструкторов оказались верными - наиболее востребованным оказался американский опыт локомотивостроения.

А что же получилось у сторонников дальнейшего развития классической схемы русских паровозов без оглядки на Запад?

В 1931 г. группа молодых инженеров выполнила эскизный проект паровоза типа 1-7-2. По мысли авторов проекта, при эксплуатации паровоза данного типа, имевшего нагрузку от колесной пары на рельсы 20 тс, можно было без большого усиления пути широко использовать низкосортные медленно горящие угли и не применять менее экономичные сочлененные паровозы. Большую теоретическую и расчетную работу, особенно при проектировании экипажной части паровоза, выполнил инженер К.П. Королев, ставший впоследствии крупным специалистом в области динамики локомотивов.

Рабочее проектирование велось на Ворошиловградском паровозостроительном заводе, который по заказу НКПС должен был построить два новых паровоза. При этом от типа 1-7-2 из-за весовых ограничений перешли к типу 2-7-2.

Конструкционная скорость паровоза была 70 км/ч.

Во время строительства паровоза типа 2-7-2 Ворошиловградский завод уже осваивал серийное производство паровозов типа 1-5-1 серии ФД, что было одной из причин медленного изготовления деталей для паровоза типа 2-7-2 и отказа от выпуска второго подобного локомотива.

    

Новый паровоз, получивший буквенное обозначение серии АА (Андрей Андреев, тогдашний нарком путей сообщения) и полное обозначение АА20-1, был отправлен в Москву 1 января 1935 г. При следовании с составом массой 2800 т паровоз на 10%-ном подъеме развивал скорость 40 км/ч; его мощность достигала 3700 л.с, при трогании с места сила тяги доходила до 32 тс.

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 1935 г. локомотив совершил несколько поездок, при которых обнаружился ряд конструктивных недостатков. Кроме того, этот паровоз расстраивал пути, сходил с рельсов на стрелках, не помещался на поворотных кругах и в стойлах депо (для кого делали?). Эксплуатация его в связи с этим вскоре была прекращена. Долгие годы неработавший паровоз в 1960 г. был превращен в металлолом.

Сравнительные показатели по вышеназванным конкурентам паровоза ФД приведены в таблице.

Серия Масса в рабочем состоянии, т Давление пара, кгс/см2

Поверхность нагрева испа-

ряющая, м2

Ход поршня, мм Диам. движущих колес, мм Площадь колосниковой решетки, м 2
общая сцепная          
Та 168 115 17 380 760 1520 8
Тб 152 115 14 342 711 1500 7,34
Я-01 266,6 158,3 15,5 338 448 1500 8
АА 208 140 17 448 448 1600 12
ФД20 134 100 15 295,16 770 1500 7,04

31 октября 1931 года новый паровоз ФД был представлен общественности. Тогда в центре Луганска было устроено показательное сравнение ФД с другими паровозами постройки Луганского паровозостроительного завода, в ряд были поставлены для обозрения 4 паровоза. Возглавлял эту колонну ФД20-1, далее шёл Эм (тип 0-5-0), за ним - Ов (тип 0-4-0), а замыкал всё это маневровый Ь (тип 0-3-0).

Правда, несколько портил вид ФД четырехосный тендер, доработанный от паровозов Су и Эу и никак не гармонировавший с новым великаном. Но Коломенский завод, ответственный за тендер, клятвенно пообещал ко второму ФД это положение исправить.

Но и без этого шестиосного тендера в новом паровозе достаточно было нововведении. На ФД, впервые для паровозов отечественной постройки, была применена топка с камерой догорания и циркуляционными трубами внутри нее. Будка машиниста, впервые в практике мирового паровозостроения, была обеспечена углеподатчиком, осветлена на крыше световым колпаком. Впервые в отечественном паровозостроении были установлены дымоотбойники (использован опыт немецких паровозостроителей), повышенная паропроизводительность котла (65 кг пара в час с квадратного метра нагреваемой поверхности), цилиндры паровой машины отлиты в виде полублоков, которые совмещают в себе цилиндры воедино с золотниковыми камерами, переднее междурамное скрепление и опора дымовой коробки котла, которые стали выполняться цельносварными вместо клепки. Применение метода автоматической сварки Е.О. Патона дало возможность снизить вес котла на 2,5 т. Смазка дышел и спарников паровоза с плавающими втулками производилась твердыми материалами, до этого на отечественных паровозах применялись цилиндрические втулки или клиньевые подшипники, требовавшие жидкой смазки. Были и другие, более мелкие нововведения и неординарные конструктивные решения.

Несмотря на свою высокую мощность и большую длину, за счет увеличенной возможности поперечного осевого перемещения осей и бегунковых пар паровоз ФД полностью вписывался в европейский габарит подвижного состава, который меньше аналогичного габарита отечественных железных дорог.

Вот с такими преимуществами 4 ноября 1931 года состав, ведомый ФД20-1, выехал с рабочей делегацией Луганского паровозостроительного завода и прибыл в Москву 6 ноября, в канун празднования революции.

А в январе-феврале 1932 года уже были произведены заводские испытания ФД20-1, которые подтвердили, что он полностью удовлетворяет предъявляемым ему требованиям. Мощность паровоза достигала 2600 л.с, позже ее довели до 3000 л.с, что превосходило мощность паровоза серии Эу вдвое. Это даже позволило увеличить конструкционную скорость паровоза с 65 до 85 км/час.

В марте того же года паровоз для практических испытаний отправили в депо приписки Красный Лиман Сталинской (Донецкой) дороги, причем вслед за паровозом для проведения испытаний были откомандированы и машинисты Луганского завода. Опытные поездки проводились Институтом реконструкции тяги (ИРТ) НКПС под наблюдением представителя ОГПУ Р.П. Гриненко. Руководителем тягово-теплотехнических опытов был В.Ф. Егорченко. Испытания выявили ряд устранимых замечаний.

С августа 1933 г. локомотивы ФД уже начали строить в новых цехах Ворошиловградского (бывшего Луганского) паровозостроительного завода, специально сооруженных для выпуска мощных паровозов ФД и на их базе - ИС.

Теперь несколько слов о портившем исполину вид тендере. В Техническом бюро Транспортного отдела ОГПУ было решено перепроектировать для первого паровоза ФД четырехосный тендер, вмещающий 12 тонн топлива и 32 тонны воды, взяв за основу тендер паровозов Эу.

Планировалось, что длина тендера будет такой, чтобы ФД с ним помещался бы на поворотных кругах диаметром 23 метра. Однако по ряду технических причин, и в первую очередь из-за внешней несуразности короткого тендера с 44 тоннами угля и воды, от такого тендера все же пришлось отказаться. И Луганскому паровозостроительному заводу, в нагрузку к реконструкции завода и постройке самого локомотива ФД, пришлось взяться за разработку и изготовление нового тендера.

Новый тендер типа 17 (тендер типа 1932 г.) для ФД - первый советский шестиосный тендер, вмещавший 44 тонны воды и 22 тонны угля.

К концу 1931 года и сам завод, который к тому времени сменил свое название на Ворошиловградский паровозостроительный, поменял свой статус - его паровозотехнический отдел преобразовался в конструкторский во главе с Н.А. Максимовым. Благодаря этому дальнейшие улучшения конструкции ФД теперь стали оперативно разрабатываться на самом Ворошиловградском заводе.

А вскоре и Коломенский завод передал на Ворошиловградский всю конструкторско-технологическую документацию. Впоследствии на этот завод передалась и вся документация унифицированных с ФД паровозов ИС, которые ранее Коломенский завод, из-за отсутствия надлежащего оборудования, мог выпускать лишь совместно с другими заводами.

В июне 1932 года начали проводиться путевые испытания ФД, целью которых было проверить воздействие паровоза на железнодорожный путь. В ходе этих испытаний ФД20-1 прогнали как по рельсам типа II-а, на которые он и был рассчитан, так и по более легким III-а. Результаты всех испытаний оказались положительными и показали, что паровоз серии ФД может быть принят в качестве основной единицы грузового паровозного парка советских железных дорог.

В июле начались эксплуатационные испытания ФД20-1 на участке Красный Лиман - Балаклея (Южные железные дороги), в ходе которых он водил грузовые поезда наравне с паровозами Э.

Во второй паровоз, помимо тендера, внесли ряд изменений. Теперь на нем отсутствовала система водоподогревателя, сухопарный колпак впервые в советском паровозостроении был выполнен цельноштампованным (на ФД20-1 он был сварным). В результате таких изменений ФД перестал быть сильно похожим на своего американского собрата Та.

С целью разгрузки задней поддерживающей оси песочный бункер на ФД20-3 был перемещен вперед, увеличен в объеме и объединен с сухопарным колпаком общим кожухом. Это конструктивное решение в последующем было реализовано на всех паровозах серии ФД. Дополнительно, в экспериментальных целях, этот паровоз был оборудован трехцилиндровой паровой машиной (третий цилиндр под рамой,. Как и следовало ожидать, такая попытка увеличить производительность паровой машины привела к затратам в обслуживании и снижению ремонтопригодности. Вскоре ФД20-3 был переделан обратно в обычный двухцилиндровый паровоз.

Паровозы ФД20-4 и ФД20-23, построенные в 1933 г. с устранением всех выявленных ранее недостатков, составили установочную партию.

В 1934 году XVII съезд ВКП(б) объявляет ФД основным грузовым паровозом Советского Союза, при этом неудовлетворительное техническое состояние большинства советских железных дорог заведомо не позволяло широко использовать ФД.

Руководство страны понимало, что паровоз ФД опережал технические возможности советских железных дорог того времени, однако отступать было нельзя - скорейшая индустриализация диктовала свои требования.

И новые локомотивы ФД сразу стали визитной карточкой Советского Союза. Запестрели мощными паровозами многочисленные газеты, плакаты, транспаранты, выступления, отчеты, партийные съезды и конференции, выставки, делегации.

В январе 1934 года к XVII съезду ВКП(б) Луганский завод выпускает паровоз ФД20-24, а непосредственно во время прохождения самого съезда - юбилейный ФД20-25.

Понимая очевидный разрыв между тягловой силой в виде ФД и неспособностью железнодорожных полотен выдержать тяжелый локомотив, руководством страны все же было озвучено: “...мощный паровоз ФД должен стать во 2-м пятилетии основной единицей товарного паровозного парка, а мощный паровоз ИС основной единицей пассажирского паровозного парка».

В 1935 году началось заметное улучшение железнодорожного хозяйства: увеличилось производство рельсов тяжелых типов (I-a и II-а), в качестве балласта стали использовать щебень. К 1937 году рельсы типов I-а и II-а были уложены уже на 20% от общей протяженности главных путей, а во многих депо возвели новые здания паровозных стойл. Благодаря этому, к 1937 году паровозы ФД уже бегали по многим дорогам центральной части России и восточной Украины.

В том же 1935 г. Ворошиловградский завод переоборудовал паровоз ФД20-400 на перспективное пылеугольное отопление. Однако эксплуатация этого паровоза выявила закупорку мелкотрубного пароперегревателя золой, да и приготовление пыли происходило не в тендере паровоза. Для решения этого вопроса в этом же году тендер от паровоза ФД20-400 был прицеплен к паровозу ФД20-894, имевшему широкотрубный пароперегреватель, при этом на тендере установили паровую мельницу, что позволило паровозу ФД20-894 стать первым в Советском Союзе локомотивом с индивидуальным пылеприготовлением.

Однако, еще в 1930 году в недрах научно-исследовательского института НКПС – да и самого аппарата НКПС - выросла группа представителей т.н. «предельщиков», утверждавших, что внедрение еще не созданных тяжеловесных паровозов приведет к тому пределу эксплуатации железных дорог, по достижению которого интенсивный рост грузопотоков прекратится и наступит что-то похожее на коллапс А с появлением первых паровозов ФД «предельщики» стали утверждать об отсутствии резервов у этого паровоза, ссылаясь на первые эксплуатационные характеристики, полученные с «сырых» паровозов опытной партии.

В результате таких настроений Транспортная комиссия ЦК и СНК поручила комиссии в составе Кагановича, Ворошилова, Орджоникидзе, наркома путей сообщения Андреева изучить проблемный вопрос и подготовить решение. На совет пришлось вызывать теоретиков, паровозостроителей, передовых машинистов и практиков - паровозников, путейцев, мостовиков. Пригнали и 107-й серийный паровоз.

Гонки с серийным паровозом ФД20-107 производились в 1934-1935 гг. на опытном кольце НИИЖТ под руководством старшего научного сотрудника локомотивного отделения НИИЖТ инженера П.А.Гурского. Испытания полностью опровергли все «предельческие» нормы, полученные на основании «паспортной книжки первого паровоза».

До 1935 года теория «предела» проповедовалась значительной группой лиц, в т.ч. учеными и работниками научно-исследовательских институтов НКПС, ВТУЗов, журналов и т.д. Они утверждали, что технические и хозяйственные возможности железных дорог якобы исчерпаны, что транспорт работает «на пределе», что «больше 53-56 тысяч вагонов в сутки железнодорожный транспорт СССР грузить не может».

Особый акцент делался на низкую скорость поездов, оставшуюся почти на прежнем уровне: 23 км/час в 1932 году, 22,7 км/час в первом полугодии 1935 года и всего 23,7 км/час в июне 1936 года; нетерпимые простои паровозов, которые в течение суток (исключая дни промывки) находились в движении всего лишь 7,9 часа - 33,1%, а остальные 16,1 часа простаивали либо на промежуточных станциях (3,7 часа), либо в 1 основных (6,1 часа) и оборотных (6,3 часа) депо; неудовлетворительный уход за паровозами, недоброкачественный их ремонт вследствие обезлички в ремонте, плохой организации труда и заработной платы, не стимулирующей ускорение оборота паровозов и лучшее использование и т.д. и т.п.

Приводились и такие весомые аргументы: «...Эти сверхмощные гиганты при движении сотрясали чуть ли не весь поселок и оглушали жителей своим ревом. Паровозы-то были выпущены, а железнодорожные полотна - рельсы, шпалы, насыпи - оставались прежними, т.е. не могли выдержать огромную скорость и тяжелый груз. И это вызывало частые аварии».

В конце концов ситуация с внедрением новых паровозов ФД и ИС сформировалась в несколько направлений уголовно наказуемых деяний, среди которых:

-          установление и культивирование предельчески низких норм пропускной способности железных дорог, срыв всех государственных планов погрузки, выгрузки и перевозок;

-          подрыв мероприятий по техническому перевооружению транспорта - противодействие введению автоторможения, паровозов ФД, конденсационных паровозов, теплой промывки, срыв и затяжку строительства новых железнодорожных направлений.

Начались судебные процессы по искоренению вредительства и халатности.

Именно в этот период на Всемирной выставке в Париже красовались грузовой паровоз ФД №4331 и пассажирский ИС. Но красота была не только в этом. Подобно тому, как все мы любим «пускать пыль в глаза», так же обстояло дело и с тогдашним паровозом ФД - такого с порядковым номером 4331 в реальности не существовало. Если весь парк выпущенных ФД составил 3222 единицы, то в конце 1938 года их было только 2416 шт. Ну а порядковый номер 4331 должен был поставить иностранцев на колени перед мощью советской промышленности. И это удалось в полной мере - ФД и ИС были удостоены Большой золотой медали и диплома выставки за «оригинальность конструкции и качество исполнения».

Что же касается формулировки этого диплома, то вот один пример из жизни серийных ФД - паровоз отличался необычной отделкой внутри. В будке машиниста было... «настолько светло, просторно и удобно, что многие бригады устанавливали в ней зеркало, умывальник, шкафчики для одежды, прочие приятности и даже радио».

К концу 1930-х на ряде советских железных дорог с плохим водоснабжением (Ашхабадская, Закавказская, Ташкентская и другие) эксплуатировались паровозы с конденсацией пара. В отличие от обычных паровозов, на этих отработанный пар не выбрасывался в дымовую трубу (для повышения тяги воздуха), а поступал по трубе в специальный тендер-конденсатор, где обращался в воду и поступал обратно в котёл. Конденсация пара позволяла получить экономию не только в воде, но и в топливе, а заодно уменьшить износ котлов и количество накипи.

Успешные результаты эксплуатации таких паровозов привели к тому, что было решено выпустить партию из 10 паровозов серии ФД с конденсацией пара - ФДк. В начале 1939 года Ворошиловградский паровозостроительный завод выпустил первый такой паровоз с тендер-конденсатором ФДк20-1546. Рабочая масса обоих локомотивов по сравнению с серийными возросла со 137 до 145 т, а сцепная - до 110 т. Для опытной эксплуатации оба паровоза были отправлены в депо Люблино Московско-Курской железной дороги. Однако в период работы на них выявился целый ряд конструкционных недостатков. Так, наблюдался чрезвычайно быстрый износ лопаток вентиляторов дымососов (после пробега 1400—1600 км). Высокие осевые нагрузки (22 тс) приводили к износу рельсов. Помимо этого выяснилось, что шестиосные тендер-конденсаторы имеют недостаточную поверхность охлаждения для таких мощных паровозов, что требовало ещё больше увеличить и без того громоздкий тендер. В результате от дальнейшей постройки паровозов ФДк было решено отказаться, а опытные паровозы вскоре были переделаны в обычные ФД.

Всего же на начало 1937 года паровозы ФД работали на следующих дорогах:

Донецкая железная дорога – депо Славянск

Западная железная дорога – депо Витебск

Калининская железная дорога – депо Новосокольники

Ленинская железная дорога – депо Рыбное, Кочетовка

Московско-Донбасская железная дорога – депо Ожерелье, Узловая, Елец, Старый Оскол, Валуйки

Московско-Киевская железная дорога – депо Льгов, Брянск-2

Октябрьская железная дорога – депо Дно, Ленинград-Витебский

Северо-Донецкая железная дорога – депо Красный Лиман

Сталинская железная дорога – депо Нижнеднепровск-Узел, Пологи, Красноармейск, Ясиноватая, Волноваха

Юго-Восточная железная дорога – депо Россошь, Глубокое, Лиски, Отрожка

Южная железная дорога – депо Белгород, Лозовая, Основа

Железная дорога имени К.М. Ворошилова – депо Каменоломни

Железная дорога имени Ф.Э.Дзержинского – депо Люблино, Тула, Орел, Курск

и прочие.

Всего же 1940 году ФД работали уже на 24 из 43 советских железных дорог, существовавших в то время, из них в период с 1938 по 1940 год добавились следующие:

Западная железная дорога – депо Москва, Вязьма, Орша

Пензенская железная дорога – депо Ртищево-2, Балашов, Поворино

Пермская железная дорога, железная дорога имени Л.М.Кагановича, Южно-Уральская железная дорога, Томская железная дорога, Красноярская железная дорога, Восточно-Сибирская железная дорога.

В декабре 1939 г. ФД20-1976 был переделан Коломенским заводом в теплопаровоз ТП1, показавший практический КПД 11%. Этот теплопаровоз не имел аналогов в мире. Однако появление тепловозов с КПД около 30% поставило крест на таких типах локомотивов.

С середины 1940 г. Ворошиловградский паровозостроительный завод по результатам эксплуатации в качестве опыта паровозы ФД № 20-894, 20-895 и 20-939 (построены в 1936 году) были оборудованы широкотрубными пароперегревателями типа Л40 системы Чусова. Эксплуатация этих паровозов развеяла опасения многих конструкторов по поводу возможности появления течи жаровых труб, поэтому с середины 1940 года Ворошиловградский завод перешёл на серийное производство паровозов ФД с такими пароперегревателями. При этом масса паровозов даже снизилась: сцепная - с 104 до 103,5 тонн, а общая - со 137 до 135 тонн. Для отличия паровозов с широкотрубными пароперегревателями от паровозов с мелкотрубными, у них после букв ФД были поставлены цифры 21 (вместо 20), таким образом, обозначение стало ФД21. В том же году в рессорном подвешивании в шарнирах вместо призм стали применять валики. В 1940—1941 гг. некоторые паровозы ФД были оборудованы турбонасосами (вместо конуса) и смесителями для подогрева воды в баке тендера теплом отработанного пара. В 1940 году завод выпустил юбилейный ФД21-3000, который передали в качестве подарка машинисту Н.А.Лунину за то, что тот незадолго до этого инициировал внедрение новой методики эксплуатации локомотивов, при которой увеличивается объём работ, проводимый силами самой локомотивной бригады. Благодаря этому снижался простой паровоза в ремонтном депо, а также повышалось качество ремонта, так как «слабые места» каждого отдельного локомотива лучше всего знают локомотивные бригады, которые на нём работают регулярно.

Основные параметры паровозов ФД выпуска 1941 г.:
общий/ сцепной вес - 136/104 т,
полная длина - 29 м,
диаметр движущих колес - 1500 мм,
площадь колосниковой решетки - 7 кв.м,
поверхность нагрева котла - 248 кв.м,

поверхность нагрева пароперегревателя - 123 кв.м,
давление пара в котле - 15 кг/ кв.см,
диаметр цилиндров - 670 мм,
ход поршня - 770 мм,
наибольшая допустимая скорость - 90 км/ч,
мощность - до 3200 л.с.

Производство паровозов ФД всех разновидностей (ФД20, ФД21 и ФДк (см. ниже)) велось на Ворошиловградском паровозостроительном заводе вплоть до 1941 года. В связи с военными событиями, 4 незавершённых паровоза в 1942 году достраивал Улан-Удэнский паровозоремонтный завод. Производство паровозов ФД по годам приведено в нижеследующей таблице.

Выпуск паровозов ФД по годам
Год Построено Передано НКПС
Серия и количество,
штук
Номера Серия и количество,
штук
Номера
1931 1 — ФД20 20-1 1 — ФД20 20-1
1932 1 — ФД20 20-2 1 — ФД20 20-2
1933 22 — ФД20 20-3 — 20-24 21 — ФД20 20-3 — 20-23
1934 226 — ФД20 20-25 — 20-250 181 — ФД20 20-24 — 20-204
1935 521 — ФД20 20-251 — 20-771 521 — ФД20 20-205 — 20-725
1936 664 — ФД20 20-772 — 20-1435 664 — ФД20 20-726 — 20-1389
1937 540 — ФД20 20-1438 — 20-1975 541 — ФД20 20-1390 — 20-1545, 20-1547 — 20-1930, 20-1933
1938 485 — ФД20 20-1977 — 20-2461 485 — ФД20 20-1931, 20-1932, 20-1934 — 20-2416
1939 320 — ФД20 20-2462 — 20-2790 329 — ФД20 20-2417 — 20-2474, 20-2484 — 20-2754
9 — ФДк 20-2475 — 20-2483 2 — ФДк 20-1546, 20-2475
1940 145 — ФД20 20-2791 — 20-2883, 20-2885 — 20-2936 181 — ФД20 20-2755 — 20-2883, 20-2885 — 20-2936
117 — ФД21 21-2884, ФД21-2937 — 21-3052 80 — ФД21 21-2884, 21-2937 — 21-3015
1941 202 — ФД21 21-3053 — 21-3254 202 — ФД21 21-3016 — 21-3217
1942 4 — ФД21 21-3218 — 21-3220, 21-3222 (достроены УУПРЗ)
Всего 3213 (2925 — ФД20, 286 — ФД21, 2 — ФДк)
Примечания 1. ФД20-1976 был переделан в теплопаровоз ТП1.
2. Паровозы с номерами 21-3221, 21-3223 — 21-3254 были разобраны в период 1941—1942 гг.

В начале Великой Отечественной войны, из-за быстрого продвижения немецких войск, большинство паровозов ФД были переведены вглубь страны, в основном на железные дороги Сибири, а также на Южно-Уральскую дорогу. Многие из них уже были повреждены, поэтому работники депо восстанавливали и включали эти паровозы в работу.

В условиях войны машинисты старались полностью использовать возможности паровозов, в том числе и ранее скрытые. Так, в 1943 году на Южно-Уральской железной дороге курганский машинист Иван Блинов, который работал на ФД20-2697, инициировал начало соцсоревнования за скоростную кольцевую езду и экономию топлива, а также по вождению тяжеловесных поездов. Благодаря этому, машинисты на паровозах ФД стали водить через Уральские горы составы массой 4000—5000 т, тогда как норма была 2000 т. В результате, только в том же году по дороге было проведено 9 тысяч тяжеловесных составов, перевезено 7 миллионов тонн груза. Сам Блинов в 1943 году был удостоен звания «Герой Социалистического труда».

Однако на ряде дорог с эксплуатацией паровозов ФД возникли осложнения. Так, на большинстве железнодорожных путей в Сибири были уложены рельсы типов III-а и легче, что серьёзно ограничивало эксплуатацию ФД. Тогда Центральное управление паровозного хозяйства НКПС выдвинуло предложение по снижению нагрузок от осей паровозов ФД на рельсы с 20 до 18 тс путём постановки дополнительной свободной (бегунковой или поддерживающей) оси. В результате рассмотрения данного предложения был создан проект по переделке паровозов ФД из типа 1-5-1 в тип 1-5-2, для чего одноосная поддерживающая тележка заменялась двухосной. В июле 1943 года на Улан-Удэнском паровозоремонтном заводе была начата переделка паровозов ФД (переделке подвергались паровозы с неутяжелённым буферным брусом, то есть до № 1134) по этому проекту, переделанные паровозы при этом получали обозначение ФДр («разгруженные»). В 1944 году переделки были прекращены, так как паровозы ФД стали возвращать на освобождённые после оккупации и подготовленные к обращению на них тяжёлых паровозов железные дороги. Всего в паровозы ФДр было переделано 85 локомотивов, которые к концу войны были вновь переделаны в обычные ФД (тип 1-5-1).

После завершения войны, применение паровозов ФД поначалу также было ограничено, ввиду того, что не все главные пути были подготовлены к обращению таких тяжёлых паровозов. К тому же в 1945 году появился паровоз «Победа» (в 1947 его переименуют в Л), который был создан на основе конструкции ФД, но был легче и экономичней, а в 1952 году на основе Л был создан паровоз ОР18 (ЛВ), который почти не уступал ФД по тяговым параметрам, а нередко и превосходил. Так, с августа 1953 по апрель 1954 года на участке Люблино-Серпухов Московско-Курско-Донбасской железной дороги были проведены эксплуатационные испытания паровоза ОР18-01 и сравнение полученных показателей с показателями работавших на этом участке серийных ФД. В результате были достигнуты следующие результаты: средний вес поездов для паровоза ОР18-01 был на 2 % больше, чем для ФД (1899 т против 1859 т), а вес тяжеловесных поездов на 8,7 % больше (2750 т против 2531 т), средняя техническая скорость возросла на 0,2 км/ч (с 41,5 до 41,7 км/ч). Помимо прочего, на паровозе ОР18 по сравнению с ФД была достигнута экономия в угле - 24,9 %, то есть каждая четвёртая поездка осуществлялась за счёт сэкономленного угля.

В 1940-х годах академик С.П.Сыромятников (инженер-теплотехник, основоположник научного проектирования паровозов) разработал проект высокоэкономичного паровоза. По его мнению, экономичность паровозов могла бы значительно повыситься, если на паровозе установить водоподогреватель и газовый воздухоподогреватель, а заодно повысить температуру перегретого пара до 450 °C.

С.П.Сыромятников

В 1948 экспериментально-конструкторское бюро Московского электромеханического института инженеров железнодорожного транспорта разработало технический проект паровоза высокой экономичности типа 1-5-2. Однако, чтобы не строить с нуля новый паровоз, проект переработали и по окончательному варианту экипажная часть и паровая машина заимствовались от паровоза ФД. В 1951—1952 гг. Ворошиловградский паровозостроительный завод по этому проекту провёл работы по переоборудованию серийного паровоза ФД21-3128, которому присвоили обозначение ФД21-3128м. В начале января 1953 года на участке Ворошиловград - Дебальцево была проведена его первая экспериментальная поездка.

На опытном паровозе по сравнению с серийными ФД21 были уменьшены испаряющая поверхность котла (с 247,7 до 121,9 м², число дымогарных труб при этом возросло с 98 до 251, жаровые трубы были убраны) и площадь колосниковой решетки (с 7,04 до 6,61 м²), но возросла площадь пароперегревателя (со 123,5 до 157,2 м²). Благодаря переделке, значительно уменьшились объёмы воды (с 12,9 до 8,9 м³) и парового пространства (с 6,2 до 2,9 м³). Также снизился объём вредного пространства цилиндров паровой машины - с 12 -13 до 8 %. Рабочая масса локомотива возросла до 142 т, а сцепная - до 107,5 т. Основные размеры паровой машины и конструкционная скорость (85 км/ч) остались без изменений. При испытаниях паровоз ФД21-3128м по сравнению с серийными паровозами ФД позволял получать экономию топлива от 7 до 18 %. Из-за прекращения строительства паровозов, экспериментальные поездки были прекращены, а в 1957 году опытный локомотив был исключён из инвентаря.

Паровоз ФД, созданный в период бурного роста советской промышленности требовал от железнодорожников повышения провозной способности железных дорог. В новом паровозе были реализованы три основных замысла: максимальное использование существующей железнодорожной сети без коренной реконструкции, применение винтовой сцепки, повышение скорости и веса товарных поездов. Паровоз ФД был первым советским паровозом, который был спроектирован с осевой нагрузкой 20 тс (против 18 тс, как у паровозов Э и СО). Его сцепной вес достигал 104 т - самый высокий среди всех серийных советских паровозов (паровозы со сцепной массой 115—160 т (АА, ОР23, П38 и другие) так и остались опытными). Благодаря этому сила тяги паровоза ФД составляла 21 200 кгс (расчётная - 23 300 кгс). Мощность паровоза ФД на скорости 30 км/ч составляла 3000 л. с. - вдвое больше, чем у паровоза Э. Сравнение характеристик паровоза ФД с некоторыми другими советскими локомотивами приведено в таблице.

Серия Сцепной вес, т Расчётная сила тяги, кгс Расчётная скорость, км/ч
Паровозы
ФД 101—104 21 200—23 300 23
Э 81—83 18 100—19 000 13—16
СО 87 19 900 20
ЛВ*1 90—98 21 300 23
Тепловозы
ТЭ1 123,9 16 000 12
ТЭ2 170 22 000 17
ТЭ3*2 126 20 200 20
М62 116 20 000 20
Электровозы
ВЛ19 117 20 000 37
ВЛ22*3 132 23 900 36,1
Примечания:
*1 — с включённым увеличителем сцепления.
*2 — данные для одной секции.
*3 — данные для электровозов с передаточным числом редуктора 4,46.
           

Однако эра паровозов уже подходила к концу. В феврале 1956 года на ХХ съезде КПСС было принято решение о прекращении дальнейшего строительства паровозов и широком внедрении тепловозов и электровозов. В связи с этим паровозы ФД стали поначалу постепенно, а в 1960-х интенсивно отстранять от работы и исключать из инвентаря.

Также в 1958—1960 гг. большое количество (по разным оценкам, от 950 до 1057) паровозов были подарены Китайской Народной Республике, где их переделали на колею 1435 мм и ввели в эксплуатацию. На китайских дорогах ФД получили поначалу обозначение серии FX, так как серия FD в то время уже была занята другими паровозами. В 1971 году бывшие советские ФД всё-таки получили обозначение серии FD. В первой половине 1980-х их ещё можно было встретить на магистральных железных дорогах Китая. Часто за ФД ошибочно принимают китайский паровоз QJ, который был создан на основе советских ФД и ЛВ (но по параметрам он ближе к ОР21) и выпускался китайскими заводами с 1956 года. Также есть данные, что часть паровозов ФД была отправлена в Корейскую Народно-Демократическую республику.

У нас судьба так много значивших паровозов была печальной. Не находившие применения, они стояли в резерве до 80-х годов, а потом сдавались для разделки в металлолом или передачи предприятиям для службы котельными.

К счастью, некоторые ФД стали паровозами-памятниками и экспонатами музеев железнодорожного транспорта.

В статье использованы материалы журнала «Наука и техника» за 2012 год

спасибо


Комментарии   

+1 # Melnik 2015-10-26 13:52
Немного не в тему...На снимке №2 - паровоз Э.7815,построен на Коломенском заводе в 1916г.,вариант "тип 184".

Комментарии могут оставлять, только зарегистрированные пользователи.