решит строить паровозы типа 2-3-1, автор доклада рекомендовал применить 4-цилиндровую машину-компаунд, что могло повысить экономичность локомотива.
31 декабря 1911 г. комиссия под председательством H.JI. Щукина обсуждала проект паровоза 2-3-1. В начале С.И. Михин продолжил критику проекта Владикавказской дороги, указав на то, что принятый тип 2-3-1 приводит к удлинению дымогарных труб до 5600 мм, что не рационально, поскольку дальние концы труб мало влияют на общее парообразование в котле.
В.И. Лопушинский, ссылаясь на опыт Прусских железных дорог, высказался в том смысле, что тип 2-3-0 при 4-цилиндровой машине и нагрузке на ось 17 тс достиг пределов своей мощности и не может быть серьезно улучшен. В то же время, В.И. Лопушинский сообщил, что осевая нагрузка в 17 тс у новых «Пасификов» будет лишь на начальном этапе их эксплуатации. В дальнейшем, после укладки более тяжелых рельсов, в проекте паровоза предусмотрено, что путем регулировки рессорного подвешивания нагрузки на сцепные оси могут быть увеличены до 18 тс, а сцепной вес всего локомотива — до 54 т. В этом случае тяговые качества локомотива значительно улучшатся.
В защиту нового паровоза выступил также М.В. Гололобов, указав на то, что тип 2-3-1 имеет несомненные преимущества по меньшему воздействию на путь над осевой формулой 1-3-1. Другой специалист А.А. Зяблов полагал, что конструкция локомотива 2-3-1 неудачна, причем наиболее его беспокоила недостаточная прочность рамы. Он рекомендовал отказаться от брусковой рамы и применить листовую. Вообще, значительная часть дискуссий в Комиссии касалась того, какой именно тип, 2-3-1 или 1-3-1, следует считать наиболее рациональным для условий России.
Касаясь рекомендаций С.И. Михина перепроектировать новый локомотив на паровую машину-компаунд, В.И. Лопушинский высказался против этого, так как при больших скоростях движения двойное расширение не дает экономичности, в то время как простые машины с ростом скорости работают все более экономично. Кроме того, при переходе на систему компаунд требовалось бы увеличить давление пара в котле до 14 — 16 атм., что отрицательно сказывается на сроке службы котлов.
В конце заседания Н.Л. Щукин попросил В.И. Лопушинского принять во внимание пожелания членов Комиссии о том, что брусковую раму нужно заменить листовой, а простую машину — машиной-компаунд, давление же пара в котле увеличить до 14 атм.
Год спустя, 12 декабря 1912 г., проект паровоза 2-3-1 был рассмотрен Инженерным советом МПС, который пришел к заключению: «Признать в типе паровоза 2-3-1, представленного проектом Владикавказской дороги под наименованием «Pacific», с давлением от спаренных осей в 17 т все основные размеры целесообразными и допустимыми». Кроме того, Инженерный совет МПС разрешал эксплуатацию данных локомотивов на участке Ростов — Минеральные Воды при условии, что путь будет уложен рельсами от 24 фунтов в погонном футе и тяжелее. 22 декабря 1912 г. министр путей сообщения С.В. Рухлов утвердил принятые Инженерным советом решения.
Рабочие чертежи. Разработку детальных чертежей владикавказского «Пасифика» выполнили на Путиловском заводе под руководством
А.С. Раевского. Документация была готова к концу лета 1913 г.
3 сентября 1913 г. рабочие чертежи паровоза 2-3-1 обсуждались в подкомиссии С.И. Михина. В своем выступлении он отметил, что разрешение Инженерного Совета МПС допустить для этих локомотивов нагрузку на ось до 17,3 тс, а также обсуждение эскизного проекта паровоза в Комиссии благоприятно сказались на конструкции паровоза. Далее председатель подкомиссии доложил о тех изменениях, которые были внесены в проект на этапе разработки детальных чертежей. Прежде всего, вместо верхнего цилиндрического кожуха огневой топки применили топку Бельпера. Площадь колосниковой решетки увеличилась с 4,4 до 4,65 м2, а поверхность нагрева топки — с 16,52 до 17,28 м2.
Котел паровоза стал более мощным, о чем свидетельствовало изменение его параметров. Так, полная поверхность нагрева возросла с 228,8 до 251,6 м2, аналогично поверхность нагрева пароперегревателя системы Шмидта увеличилась с 71,9 до 85,4 м2. Соответственно, общая поверхность нагрева изменилась с 300,7 до 337,1 м2. Давление пара в котле, равное 12 атм., осталось без изменений.
Были удовлетворены пожелания Комиссии в плане неэффективности слишком длинных дымогарных труб: их длину сократили до 5350 мм. Внутренний диаметр котла в цилиндрической части составлял 1816 и 1850 мм, а толщина стенок 17 и 17,5 мм. Котел располагался на высоте 3190 мм над уровнем головок рельсов.
Общий вес паровоза возрос до 95 т, а его сцепной вес лишь немного увеличился — с 51 до 51,9 т. Брусковые рамы заменили листовыми. Такое изменение было обусловлено неподготовленностью российских заводов для производства брусковых рам и высокими ценами, заявленными на их изготовление. Поэтому рама паровоза была выполнена из листов толщиной 29 мм. Однако пожелание Комиссии о применении паровой машины-компаунд не нашло отражения в детальных чертежах. На паровозе применялась 4-цилиндровая простая машина.
Передняя тележка паровоза была спроектирована сходной с локомотивами серии Г, но отличалась от них устройством подвесных рессор и наличием тормоза Вестингауза. Изменился диаметр движущих колес: его уменьшили с 1900 до 1840 мм. По словам А.С. Раевского, это было обусловлено двумя причинами. Во-первых, было желание унифицировать новые паровозы с машинами серии Г, работавшими на Владикавказской дороге (они имели движущие колеса диаметром 1840 мм). Во-вторых, чтобы ограничить длины дымогарных труб, требовалось сократить жесткую базу паровоза. Для этого пришлось уменьшить диаметр движущих колес. Напротив, диаметр колес поддерживающей оси был увеличен до 1310 мм. Основанием для этого стало желание уменьшить нагрев букс этой оси, увеличить плавность хода и, кроме того, унифицировать их по диаметру с ведущими колесными парами паровозов серии Щ.
Первоначально в эскизном проекте было предусмотрено использование радиальной поддерживающей оси, но в детальных чертежах ее заменили одноосной тележкой Бисселя.
При разработке детальных чертежей диаметр цилиндров 460 мм и ход поршней 650 мм не изменились. Однако довольно существенно был переработан движущий механизм. По эскизному проекту как внутренние, так и внешние цилиндры приводили в действие вторую сцепную ось, а по детальному проекту у паровоза были две ведущие оси — первая и вторая сцепные. По мнению конструкторов паровоза типа 2-3-1, изменения проекта, осуществленные в ходе разработки детальных чертежей, позволяли увеличить мощность паровоза с 1850 до 2100 л.с.
К паровозу был запроектирован четырехосный тендер новой конструкции, отличавшийся увеличенным до 30 м3 объемом водяного бака. По словам В.И. Лопушинского, это вызвано тем, что на Владикавказской дороге было мало воды хорошего качества, и поэтому ставилась задача обеспечить возможность проследования паровозом не менее 100 верст без набора воды. Соответственно, объем водяного бака необходимо было увеличить. Этот тендер предполагалось использовать не только для пассажирских паровозов типа 2-3-1, но и товарных серии Э, заказываемых Владикавказской дорогой.
Особенностью тендера также стало применение тележек с двойным рессорным подвешиванием. Диаметр колесных пар тендера был равен 1040 мм. Сами колесные пары тендера заимствовали у новейших на тот момент пассажирских вагонов длиной 21 м Владикавказской дороги. Для повышения большего спокойствия хода база тендерных тележек была увеличена до 2100 мм, в то время как у паровоза серии Г она составляла лишь 1750 мм. Помимо этого, переднюю тележку спроектировали с возможностью поперечного эластичного перемещения шкворня, подвешенного на люльке.
Тендер паровоза был приспособлен для нефтяного отопления. Для этой цели спроектировали оригинальный полуциркульный нефтяной бак. Наполнение тендера водой обеспечивалось через боковые верхние желоба (по образцу тендеров Австрийских железных дорог), которые шли вдоль всего водяного бака. Благодаря такой конструкции не требовалась точная остановка паровоза напротив рукавов гидравлических колонн.
Детальные чертежи паровоза «Пасифик» были рассмотрены в Комиссии 17 сентября 1913 г., где было решено одобрить чертежи общих видов паровоза, разработанных Путиловским заводом, введя некоторые изменения. Например, Комиссия требовала добавить подбрюшник над параллельной рамой внутренних цилиндров, у задней опоры топки — увеличить поверхность прилегания боковых направляющих и упростить кон