|
В начале XX века паровозостроение в России развивалось интенсивно. Совершенствовали конструкции локомотивов, с одной стороны, посредством перегрева пара, а с другой — применением 4-цилиндровых паровых машин. При этом характерно, что в период между Русско-Японской войной и началом Первой мировой войны в первую очередь развивались конструкции пассажирских локомотивов. Именно тогда был спроектиро-
Предпосылки появления. О проекте нового локомотива для Владикавказской дороги доложил инженер В.И. Лопушинский 29 октября 1911 г. на заседании Комиссии подвижного состава и тяги МПС. По его словам, паровозы серии А типа 2-3-0 (с 1912 г. их обозначали серией Г) перестали по своим тяговым качествам удовлетворять требованиям дороги. Во многих случаях для тяги скорых и почтовых поездов на ней приходилось использовать двойную тягу паровозами типа 2-3-0.
Поэтому управление дороги пришло к выводу, что необходимо спроектировать и построить новые 4-цилиндровые паровозы, которые позволят водить скорые и пассажирские поезда весом до 600 т со скоростью до 100 верст в час. Эти машины предполагалось использовать на линии Ростов-на-Дону—Минеральные Воды, где с 1912 г. предполагалось начать укладку тяжелых рельсов массой 2854 фунта в погонном футе. Соответственно, для новых паровозов это давало возможность допустить высокую, по тем временам, осевую нагрузку в 18 тс. Председатель Комиссии Н.Л. Щукин предложил передать проект паровоза 2-3-1, представленный В.И. Лопушинским, для предварительного рассмотрения в подкомиссию, возглавляемую С.И. Михиным.
Предварительный проект. В представленной Владикавказской дорогой пояснительной записке содержалось обоснование необходимости постройки новых мощных паровозов. Интересно, что авторы записки ориентировались на скорости поездов, установленные на Северо-Западных дорогах, а также Николаевской дороге по летнему расписанию и, в то же время, исходили из весовых норм того же времени, но уже Владикавказской дороги. Оказалось, что в то время курьерские поезда на линии от Санкт-Петербурга до Вильно достигали маршрутной скорости (т.е. с учетом всех остановок) 57 верст в час, а на линии Санкт-Петербург — Москва-Курская — 61 версты в час.
В те же годы в ходу были довольно тяжелые пассажирские поезда. Обычно составы Владикавказской дороги имели вес 460 — 490 т, но в летнее время он мог составлять 600 т. В этом случае требовалось применять двойную тягу.
Исходя из своих требований, инженеры Владикавказской дороги сделали вывод о том, что существовавшие тогда в России различные локомотивы типа 2-3-0 не подойдут по своим тяговым характеристикам. Появившиеся паровозы типа 1-3-1 серии С также вызывали сомнения у специалистов дороги. Были опасения, что из-за одноосной передней тележки на некоторых участках дороги, например между Грозным и Бесланом, ход паровозов будет неспокойным. Таким образом, делался вывод о необходимости применения паровозов типа 2-3-1. При этом среди множества европейских машин с такой осевой формулой предпочтение отдавалось паровозам германского завода «Maffei», построенных для Баденских и Баварских железных дорог. Именно машины из Германии были взяты за образец при проектировании паровоза для Владикавказской дороги.
Однако с самого начала в их конструкцию были внесены существенные изменения. В отличие от немецких локомотивов, где паровые машины были системы компаунд, в проекте паровоза для Владикавказской дороги намечалось использование 4-цилиндровой паровой машины однократного расширения. По мнению отечественных специалистов, такое решение позволяло упростить конструкцию паровой машины, уменьшить давление пара в котле и облегчить как котел, так и саму машину. С учетом того, что русские паровозы типа 2-3-1 будут работать с высокими скоростями, предполагалось, что отказ от двойного расширения пара не приведет к повы-ван и в 1915 г. построен самый мощный и скоростной пассажирский паровоз серии J1 типа 2-3-1, известный в то время как владикавказский «Па-сифик». Такое название он получил в соответствии с названием железной дороги, для которой был построен, и его осевой формулы — в США и Великобритании все паровозы с такой осевой формулой называли «Паси-фиками». Заимствованный термин применили и в России.
шенному расходу воды и топлива новыми локомотивами. Планировалось, что все четыре цилиндра будут с одинаковыми размерами — диаметром 460 мм и с ходом поршней 650 мм.
Движущие колесные пары должны были иметь диаметр 1900 мм, т.е. на 100 мм больше, чем у локомотивов «Пасифик» Баденских железных дорог. Первую ведущую колесную пару решили изготавливать коленчатой из никелевой стали. Бегунковые колеса передней тележки того же диаметра 930 мм, как у паровозов серии А (позднее Г) Владикавказской дороги, а колеса поддерживающей оси — диаметром 1250 мм. Конструкция экипажной части должна была обеспечить вписывание локомотива в кривые радиуса до 75 саженей (160 м).
Первоначально владикавказские «Пасифики» должны были начать строить с брусковыми рамами. Отчасти это объяснялось тем, что прототип паровоза завода «Maffei» имел такую раму. А с другой стороны, на Владикавказской дороге успешно работали товарные паровозы типа 1-4-0 завода «Baldwin» и пассажирские типа 2-2-0 выпуска Ростовских мастерских. И те, и другие машины оснащались брусковыми рамами.
По образу паровозов типа 2-3-0 Коломенского завода, строившихся тогда для Московско-Казанской дороги, ось котла нового паровоза 2-3-1 решили поднять до высоты 3100 мм над уровнем головки рельса. Такое решение позволяло улучшить конструкцию поддувала. Цилиндрическую часть котла запроектировали диаметром 1700 мм, состоящей из трех барабанов, выполненных из листов толщиной 17 мм. Длина дымогарных труб предполагалась 5600 мм. Сами дымогарные трубы выбрали диаметром 53/47 мм. В котле должны быть расположены 180 дымогарных и 25 жаровых труб. Намечалось также установить пароперегреватель Шмидта.
Топка планировалась почти квадратной, с уширением в нижней части по образцу Баденского паровоза типа 2-3-1. Такая конструкция позволяла вынимать огневую коробку без расклепки кожуха топки. Машины предполагалось отапливать нефтью. Проектом допускалась установка одной или двух форсунок. Предполагалось, что общий вес локомотива в рабочем состоянии составит 90 т, нагрузка на каждую из трех ведущих осей — 17 тс. Равным образом одинаковые нагрузки по 11,75 тс приходились бы на первую и вторую оси передней тележки. И, наконец, задняя поддерживающая ось воспринимала нагрузку 15,5 тс.
Расчеты показывали, что новые машины должны были обеспечивать трогание и разгон поезда в два раза быстрее, чем использовавшиеся в то время на Владикавказской дороге паровозы типа 2-3-0. Наибольшую мощность (а она должна была достигать 2000 л.с.) паровоз 2-3-1 должен был развивать при скорости 85 км/ч. Конструкционную скорость полагали возможным принять 100 верст в час.
Обсуждение проекта. Председатель подкомиссии С.И. Михин, подробно изучив проект паровоза 2-3-1, 9 декабря 1911 г. составил доклад, в котором проанализировал особенности конструкции и тяговые качества владикавказского «Пасифика». К новому типу локомотива он отнесся весьма критически, полагая, что при небольшом сцепном весе и мощной 4-цилиндровой паровой машине простого действия паровоз будет склонен к боксованию. Вообще С.И. Михин считал, что существовавшие в России того времени паровозы типов 2-3-0 и 1-3-1 еще не подошли к пределу мощности, обусловленному применяемой осевой формулой. А потому он полагал более рациональным развивать тип 1-3-1, повысив осевые нагрузки, увеличив поверхность нагрева котла и применив 4-цилиндровую машину-компаунд. В том же случае, если Владикавказская дорога все же