Железный Иосиф. Часть 1

Казалось бы, изящно сложенный металл, национальная гордость, а какая судьба! Уничтожен как враждебный класс, под корень, из-за одного имени.

И все же кое-что осталось. Киевский вокзал, имеющий свой музей железнодорожной техники, выделяется из всех других вокзалов бывшего СССР не столько своей красотой в архитектурном стиле времен того же Сталина, сколько отдельно стоящим, да еще и на постаменте, паровозом ИС (фото этого экземпляра мы поместили под заголовок статьи). Правда, есть версия, что еще один «последний из могикан» может быть целиком уцелевшим (правда, условно) после развенчания культа личности, и огромный бетонный блок размерами с паровоз на железнодорожной станции Брянск-2 дает все основания на это надеяться из него выступает передняя часть ИС, или ФДП № 2549.

 

А ведь на момент своего создания паровоз ИС являлся самым мощным пассажирским паровозом в Европе, был и остался самым мощным советским паровозом. Он получил в 1937 году премию Гран-при на Всемирной парижской выставке и тайную мечту любого машиниста работать на идоле «всех времен и народов». И если советские плакаты изображали самого И.В. Сталина машинистом паровоза ИС (а Сталина в танке ИС вряд ли найдешь), то это что-то да значит.

 

НОВЫЙ ПРИНЦИП — ЛУЧШЕ МЕНЬШЕ, ДА ЛУЧШЕ!

 

Если вы встретите где-либо информацию о том, что паровоз ИС был пассажирской разновидностью ФД не верьте. КПД паровоза ФД не достигал и 7%, КПД паровоза ИС составлял 7,45%. Эти паровозы создавались практически одновременно, с разными целями и заведомо не в развитие друг друга. Если ФД выглядел эдаким исполином, тяжеловесом, тяни-толкаем, то ИС производил впечатление некоей легкостью и утонченностью форм. Конструктивное же применение многих одинаковых комплектующих вряд ли могло родственно сблизить ФД с ИС первый появился как результат развития американских паровозов Т_А и Т_Б, последний отечественного С^У со своим отдельным семейством пассажирских прародителей и родственников русской школы локомотивостроения...

 

 

 

Еще в Российской империи осознали проблему эксплуатации многочисленных серий паровозов. Несмотря на робкие заказы по унификации машин¹, в стране было около сотни серий и модификаций паровозов. Мало того, разные по мощности паровозы были прикреплены к строго определенным районам в зависимости от тех или иных условий эксплуатации, под которые они и создавались, и топлива. Даже пригородные пассажирские поезда имели свои, под конкретную местность, специальные серии паровозов. Во время Первой мировой войны эта система давала ужасающие сбои, поставки запчастей и разнообразие ремонтов были путаными и бессистемными до такой степени, что царским властям пришлось в 1915 году прибегнуть к закупкам новых импортных паровозов. Но и это не спасло. К выходу России из войны количество паровозов, требующих ремонта, достигало 60%.

 

Маршрутная скорость как пассажирских, так и товарных составов Российской империи в начале ХХ века редко превышала 25 км/ч, а расписание движения поездов подразумевало весьма длительные стоянки, при этом в период с 1893 по 1913 годы пассажирские перевозки возросли почти в четыре раза. Мало того, именно в России появились первые в мире спальные вагоны, приспособленные для длительного путешествия пассажиров. Оно и понятно, ведь такие безмерные просторы за день не объедешь.

К началу Первой мировой войны Россия имела свою достойную, сильную и перспективную школу пассажирских локомотивов ² (см. табл. 1).

 

Если в Российской Империи железная дорога худо-бедно, но была вынуждена проводить работу по унификации своего локомотивного парка, то с приходом советской власти большевики взялись за это дело со всей решительностью — введение минимальных отличий между сериями паровозов позволяло скорее поставить разрушенную двумя войнами экономику страны на мирные рельсы.

 

Первым за эту проблему основательно взялся нарком путей сообщения Л.Д. Троцкий. Свои революционные идеи он озвучил в докладе «О транспорте» на VIII Всероссийском Съезде Советов в декабре 1920 г.: «Количество необходимых паровозных разновидностей можно свести к минимальному числу, к трем-четырем. Разумеется, при таком порядке ремонта вся работа должна ускориться в несколько раз… Развернуть фронт массового ремонта на заводах, которые специализировались бы по отдельным частям так, чтобы ремонт, в конце концов, превратился в новое паровозостроение, в производство новых однотипных советских паровозов.» Как видно из приведенной таблицы, у Л.Д. Троцкого были весьма убедительные аргументы для обоснования необходимости унификации новых советских паровозов.

 

 

 

В результате локомотивостроительные заводы были перераспределены под ремонт строго определенных серий локомотивов — появилась специализация. И уже вслед за ней был откорректирован выпуск запчастей — вместо депо им теперь стали заниматься специализированные заводы, где внедрялись плановость выпуска и сроки поставок.

 

Другими словами, цели Троцкого вели через унификацию комплектующих и запасных частей к выпуску минимума разновидностей паровозов³. Эти цели и были успешно воплощены в жизнь при создании всех советских паровозов — от первенца ФД до последних ЛВ и ОР.

 

Паровоз ИС был унифицирован с ФД по котлу, паровой машине, буксам, осям, рессорному подвешиванию и др. Это достаточно много.

 

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЭГО — СКОРОСТЬ!

 

Человек до сих пор стремится добиться больших скоростей и во всем. В проекции на паровозную тягу это выглядело двумя способами увеличением форсировки котла (увеличение скорости / количества испарения воды в единицу времени) и увеличением диаметра движущих осей (при неизменной величине хода поршня). Второй способ был более прост и надежен, первый же мог привести к взрыву котла, и такое иногда случалось. Мы в этом плане сжато остановимся лишь на некоторых самых значительных моментах мирового пассажирского паровозостроения.

Первый в мире зарегистрированный рекорд скорости был установлен 8 октября 1829 г. в Англии. На железной дороге Манчестер Ливерпуль состоялись паровозные гонки, так называемые Рейнхильские состязания. Их победителем стал паровоз Стефенсона «Ракета», развивший скорость то ли 38,6 км/ч, то ли 48 км/ч. Впрочем, сейчас это уже не важно. Существенней другое тогда инженерная мысль задумалась о планке в 100 км/час.

 

Достоверные данные о взятии этого рекорда, что вполне понятно, расплывчаты. Если верить англичанам, то в сентябре 1839 года такой скорости достиг их паровоз «Ураган» с колесной формулой 1-1-1 и диаметром движущих колес свыше 3 метров. Если же верить американцам, то это был именно их паровоз типа 2-2-0 №999 с поездом «Имперский государственный экспресс», который 10 мая 1893 г. развил скорость в 181 км/ч.

 

 

 

Не плелась в обозе и Российская империя. С 1907 г. с максимальной для российских дорог скоростью в 125 км/ч бегал курьерский паровоз типа Б. Конечно же, одного типа паровоза показалось недостаточно. Не мудрствуя лукаво, в 1911 г. русские кулибины просто-напросто увеличили диаметры движущих осей у паровоза типа К, что повлекло за собой несуразное поднятие котла выше осей. Под обозначением КУ (К усиленный) такой паровоз выпускался до 1914 года. Скорость этой «Кукушки» достигала 115 км/ч.

 

 БЫСТРОЕ НАЧАЛО

 

Одной из особенностей железнодорожных перевозок в годы окончания гражданской войны и интервенции, когда система движения поездов по графикам была развалена, стали так называемые «лидерные» поезда (лидирующие, вне очереди), снаряжаемые для выполнения целевых правительственных задач. Все чаще и чаще такие поезда предназначались и для отдельных пассажирских маршрутов. Как один из способов восстановления системы перевозок уже тогда рассматривалась разработка нового серийного пассажирского паровоза, способного снизить частоту курсирования скоростных поездов путем увеличения длины составов. Многими революционными специалистами в тот период рассматривались проекты конструктивно сложных многоцилиндровых паровозов с коленчатыми осями. Доводами для таких идей становились посылы на внедрение нового, пролетарского паровозостроения, а отказ от них считался чуть ли не торможением прогресса. В годы разрухи и нехватки всего и вся третий цилиндр, устанавливаемый под рамой и дополнительно вращавший колесные пары через коленвал, позволял бы значительно повысить мощность паровоза и снизить расход топлива. В качестве отправной точки рассматривались уже существовавшие локомотивы самых последних дореволюционных разработок — пассажирские паровозы типа С, С^В и Л^П, но вскоре все они уже перестали удовлетворять требованиям большевиков к ускоренному построению нового мощного государства. В этом ракурсе возникла необходимость создания более совершенных паровозов.

Так, в 1923 г. под руководством инженера А.С. Раевского на Петроградском заводе «Красный путиловец» началась разработка проекта нового трехцилиндрового пассажирского паровоза типа 2-4-0 с диаметром колес 1700 мм и одноколенчатой осью. В проекте паровоза предусматривалось внедрение ряда сложных нововведений, а именно: — при трехцилиндровой машине и расположении ведущих кривошипов под углом 120° размещались пальцы спарников в кривошипах колес под углом 90° (как у двухцилиндровых паровозов); — не применявшаяся до этого на русских паровозах топка с камерой догорания; — часть веса локомотива через сцепку передавалась на тендер; — конструкция шатунного механизма, позволявшая расположить внутренний цилиндр горизонтально, а не наклонно; — коленчатая ось второй ведущей колесной пары и пр.

 

Этот паровоз получил обозначение М. Однако, несмотря на желание Раевского максимально упростить конструкцию, паровоз получался довольнотаки сложным. Поэтому в 1924 г., сразу после смерти А.С. Раевского, весь проект был серьезно переработан и значительно упрощен, даже вернули наклон третьему цилиндру, а в 1927 г. на «Красном путиловце» был построен первый паровоз М160-01. В дальнейшем они строились и на Луганском заводе.

 

Паровозы М имели ряд существенных недостатков, из которых основным оказался все-таки значительный наклон внутреннего цилиндра, буксование, неспокойный ход, боковая качка, тряска с жесткими ударами котла о раму (!!!), недостаточность размеров топки и зольника. Ко всему этому от третьего цилиндра было мало толку — для него после двух наружных цилиндров не хватало пара. Впрочем, такой опыт оказался мало доходчивым.⁴

 

 

 

Все эти проблемы значительно уменьшились в паровозе М^Р, в котором злополучный третий цилиндр был ликвидирован, коленчатая ось была заменена прямой, давление пара в котле было повышено с 13 до 14,5 атм. С такими нововведениями расход топлива даже уменьшился. Вес паровоза составлял 99 тонн (нагрузка на рельс от оси 16,5 тонн), сцепной вес — 69 тонн.⁵ Об этом паровозе остались документальные кадры видеохроники, он даже попал в 1920-х годах в художественный фильм «Государственный чиновник».

И все же в целом неудовлетворительная работа паровозов М — поэтому их выпустили всего 100 штук — послужила основанием для проектирования следующего пассажирского паровоза. Технический проект такого паровоза был выполнен в 1929 г. на Коломенском паровозостроительном заводе, с площадью колосниковой решетки 6 м², диаметром движущих колес 1700 мм. Новый паровоз получил иностранное название «Микадо» по своей колесной формуле 1-4-1 (многие колесные формулы имели персональные иностранные прозвища, СУ со своей осевой формулой, например, часто назывался «Прери» или «советский Прери»). Однако из-за уже недостаточной для начала 1930-х годов мощности и этот паровоз в серию не пошел.

 

Единственным жизнеспособным из разрабатываемых в начале 1920-х годов оказался паровоз С^У, созданный на петроградском «Красном путиловце» как развитие дореволюционного С^В. И поскольку он создавался не «с нуля», как ФД или ИС, этот паровоз можно лишь с натяжкой считать первым советским пассажирским паровозом. Реально же первыми и «с нуля» стали грузовой паровоз ФД и пассажирский ИС.

 

С^У разрабатывался параллельно с паровозом типа М, но имел одно преимущество — минимальные усовершенствования в сравнении со своим предшественником С^В:

• увеличена длина топки и дымовой коробки;
• изменено количество жаровых и дымогарных труб;
• усовершенствован пароперегреватель;
• поднят котел относительно рельс;
• увеличено давление пара в котле и пр.

   

  В сравнении с паровозом М — переделки поистине ничтожные и в кратчайшие сроки, что и обусловило успех нового паровоза.

   

  С^У развивал скорость в 115 км/час, имел изысканные формы, КПД около 7,5%. Выпускался он с 1924 по 1951 годы и на всем протяжении существования паровоза ИС являлся тому серьезным конкурентом. По своим характеристикам С^У считается одним из лучших в мире пассажирских паровозов. Понятно, что выпущенный в 1925 году, именно он стал как для НКПС, так и для конструкторов эталоном и отправной точкой...

  
  

  Паровоз типа М с номером 160-02 разработки А.С. Раевского с колесной формулой 2-4-0. Любопытно, что бегунковая пара сзади цилиндров имела больший диаметр, чем бегунковая пара впереди. В паровозе угадываются иностранные нотки — наклонные окна будки машиниста, высокий угольный бункер, просторная площадка впереди перед дымовой коробкой

  «ПРЕВЗОЙТИ!»

   

  А превзойти все-таки была необходимость, уж больно слабоватым к концу 1920-х годов стал казаться С^У, тем более в условиях ускоренной индустриализации страны. Состав с максимальной длиной в 12 вагонов и общей массой до 600 тонн, ведомый этим паровозом, по расчетам теоретиков НКПС уже не мог обеспечивать растущий пассажирооборот Страны Советов. Тут приходилось увеличивать либо количество и интенсивность движения поездов С^У, либо количество вагонов (в одном составе) при неизменном количестве самих составов на маршруте. А это влекло за собой разработку более мощного пассажирского локомотива. Естественно, его мощность, скорость, а значит и вес, должны превышать С^У как минимум в полтора раза. Итак, получалось, что новый тяжелый паровоз должен водить 20 четырехосных пассажирских вагонов со скоростью как минимум 100 км/час, а уж если водить все те же 12 вагонов то со значительно большей скоростью.

   

   

  Но и полностью отказываться от С^У было нельзя этот паровоз был идеальным для пригородных перевозок и казался незаменимым для легкого покрытия пути, которым так изобиловала вся железнодорожная сеть страны. На проблемах железнодорожного покрытия мы уже останавливались (НиТ №8, 2012 г.), анализируя паровоз ФД, здесь же нет смысла повторяться об этом, ибо паровоз ИС был в равных с ФД весовых категориях и заполучил те же проблемы, с которыми уже столкнулся тяжелый ФД.

   

•  

   

• С целью изучения заграничного опыта, Советский Союз в начале 1930 г. купил в США по контракту чертежи грузовых паровозов Т_^А и Т_Б и десять таких локомотивов в придачу. Однако изучение и внедрение передовых и сложных для российских заводов технологий растянулось во времени, и в Объединенном Главном политуправлении (ОГПУ) посчитали такое «вредительство» недопустимым. В итоге в апреле 1930 года многие специалисты во главе с П.И. Красовским, ранее занимавшим должность начальника Отдела тяги Центрального управления железными дорогами НКПС, оказались собранными в одном специальном конструкторском бюро, но за решеткой, и были вынуждены изучать заокеанский опыт под присмотром Транспортного отдела ОГПУ при Совете Народных комиссаров СССР. Одной из нескольких параллельных задач перед ними была разработка мощнейшего скоростного пассажирского паровоза.

  
  

  ИС20-01 с четырехосным тендером во время испытаний специалистами Коломенского завода

  Перед разработчиками ставилась задача создать новый паровоз с осевой нагрузкой на рельсы от движущих колесных пар не более 20 т, с силой тяги не менее в полтора раза большей С^У, при этом должно быть максимальное число взаимозаменяемых деталей с параллельно разрабатываемым грузовым паровозом (привет Троцкому!). Конструкционная скорость принималась равной 100 км/час.

   

  Предварительные наброски показывали, что вес нового пассажирского локомотива целесообразно сделать равным весу грузового (будущий ФД), что вело к равенству осей. Сошлись на семи. Однако пассажирские поезда короче, а значит, легче грузовых, да и бегают с большими скоростями. Поэтому диаметр движущих осей нужно сделать максимально большим, а число движущих осей, понятное дело, уменьшить. После недолгих раздумий («отцовский» присмотр ОГПУ в действии) их диаметр приняли равным 1850 мм, как у паровоза С^У. Большие размеры осей влекли за собой проблему расположения топки, поэтому из двух вариантов осевых формул 2-4-1 и 1-4-2 последняя — с двумя маленькими бегунковыми парами под огромной топкой — выглядела логичной. Учитывая пожелания партии и правительства, топку, котел и цилиндры унифицировали с грузовым ФД.

   

  В феврале 1932 года эскизный проект будущего ИС был завершен (эскизный проект грузового ФД был завершен в апреле 1931 г.), и его сразу передали на Коломенский паровозостроительный завод конструкторам Центрального локомотивопроектного бюро Народного комиссариата тяжелой промышленности СССР К.Н. Сушкину, М.Н. Щукину (сын разработчика дореволюционного паровоза Щ Н.Л. Щукина), А.В. Сломянскому, В.В.Филиппову, А.А. Чиркову и Л.С. Лебедянскому (будущему автору первого послевоенного паровоза Л) и др. для разработки рабочих чертежей. И уже в апреле рабочий проект нового мощного паровоза типа 1-4-2, которому присвоили обозначение 2П (1П был присвоен паровозу ФД), был завершен (по паровозу ФД рабочий проект был завершен в августе 1931 г.)⁶ Сразу же чертежи были переданы в производство.

  
  

  Первый ИС только что выкачен из ворот завода. На нем будет нанесена краской надпись «Сталин» (на фото). С такой надписью ИС20-01 впервые отправится в Москву, после надпись будет сделана объемными буквами. Пока еще «неродной» тендер, стоят конусные насадки на цилиндрах золотников. К показу в Москве на борту тендера будет нанесена надпись: «Нет таких крепостей, которых большевики не смогли бы взять. Сталин»

   

   

   

• Такие короткие сроки разработки (даже меньшие, чем у ФД) были достигнуты путем разумных заимствований. Конструкцию задней тележки, поддерживающую топку, позаимствовали у приобретенного в США локомотива Т_^А (одноосная задняя тележка Т_Б «пришлась ко двору» ФД). Так как сумма всех осей паровоза должна удовлетворять семи, о чем говорилось выше, то на долю передней тележки оставалась всего одна ось, хотя законы скоростного паровоза требовали две. И это требование пытались хоть и не всегда, но все-таки соблюдать во всем мире, даже у нас последующий пассажирский паровоз П36 имел две передние бегунковые пары. Не долго думая, переднюю ось взяли у ФД. Унификации подверглись и множество агрегатов — у ФД и ИС они были общие, одинаковым был и углеподатчик (стокер). А вот шестиосный тендер в сравнении с тендером ФД решили сделать внешне более изящным — ему придали скошенные края бортов, увеличили запасы воды и, парируя увеличение высоты тендера, уменьшили диаметры колес.

  
  

  К 1 Мая 1935 г. Комсомольскую площадь столицы СССР готовили по-особенному, стилизованному ИСу осталось дооформить котел... Внизу видны силуэты двух людей

  Решили повторить и удачное решение с регулятором пара от ФД — прибором, с помощью которого машинист производит впуск пара в цилиндры (по подобию педали газа на автомобиле). Регулятор располагается в паровом колпаке над котлом и собирает пар. Ранее он состоял из одного-двух клапанов. Одноклапанные регуляторы имели очень большое усилие открывания, а в двухклапанных малый клапан помогал открытию большого и снижал усилия машиниста по воздействию на рычаг. Кроме того, применение малого клапана позволяло экономить пар на равномерном устойчивом движении паровоза, что породило даже выражение «ходить на малом клапане». На паровозах ФД и ИС регулятор пара имел пять клапанов.

   

  Повторили и наклонное размещение лестницы в будку машиниста. Это оказалось крайне удобным в сравнении с вертикальными лестницами на паровозах царских времен.

   

  Встал вопрос и о цвете паровоза. Выбирая новому пассажирскому паровозу раскраску, решили удачный зеленый цвет паровоза С^У, по аналогии с цветом пассажирских вагонов, впредь ввести в заводской стандарт, но по желанию паровозных бригад иногда от этого все-таки отступали, красили и в черный, и в голубой. Но все же зеленый цвет надолго стал основным для всех последующих пассажирских, а потом и грузовых локомотивов Советского Союза.

   

  Любопытно сравнение конструкторских характеристик первого ИС и ФД20-1.

   

   

   

•  

  Несмотря на наличие своего, да еще и общесоюзного, конструкторского бюро, технологическая подготовка производства Коломенского завода к выпуску ИС так и не привела к самостоятельности подобно тому, как это сталось на Луганском паровозостроительном заводе, где уже полным ходом собирали первые ФД. Коломенский завод смог освоить изготовление цилиндров паровой машины, раму задней тележки и тендер, заводу «Красное Сормово» пришлось отдать штамповку листов для парового котла, пароперегреватели и пр., а Ижорский завод нагрузили боковыми полотнами основной рамы. Впоследствии такая существенная доля кооперации сказалась негативно на своевременной постройке шестиосных тендеров как для ФД, так и для самих ИС. И все-таки теми же луганскими методами — ударными ночами, трехсменной работой, рабочими выходными, но спустя шесть месяцев — 4 ноября 1932 года — Коломенский завод выпустил первый паровоз типа 2П (у луганчан первый ФД был построен 10 августа 1931 г. за 100 рабочих дней). На следующий день паровоз сделал первые успешные пробежки и, подобно паровозу ФД, его стали спешно готовить в Москву для демонстрации очередного пролетарского достижения на день 14-летия Октябрьской революции.

  
  

   

  (Продолжение следует)

   

  1. На железных дорогах Российской империи унификации подверглись грузовые паровозы типа Ш (осевая формула 1-4-0) и пассажирские Г (осевая формула 2-3-0) одинаковые паровые котлы и цилиндры паровых машин. И все. Еще во время Первой мировой войны на Сормовском заводе Б.С. Малаховским был спроектирован пассажирский паровоз типа 1-4-1 с двухцилиндровой машиной, но Первая мировая война помешала осуществлению проекта. Главнейшие детали этого паровоза были унифицированы с паровозом ЛП типа 2-3-1.
  2. В Советском Союзе была выпущена серия марок с дореволюционными паровозами. Смысл этой серии прозрачен Российская империя в этом вопросе в хвосте не плелась.
  3. Будущий противник СССР Германия к 1925 г. смогла только типизировать паровозы по близким тяговым характеристикам, при этом в одну серию попадали локомотивы разной конструкции и с разными комплектующими. Например, в «серию 56» попали паровозы с простой двухцилиндровой машиной, с машиной компаунд, с четырехцилиндровой машиной компаунд и с трехцилиндровой простой машиной. Блицкриг в Европе такое положение вещей не высветил как проблему, но война с СССР, советское партизанское движение и диверсии подполья на оккупированных территориях Советского Союза автоматически превратили ремонт разнообразных немецких паровозов в сущий ад для гитлеровских железнодорожников
  4. В 1933 г. решили опять поэкспериментировать с третьим цилиндром, уже на новом паровозе ФД. Им оказался третий по счету такой локомотив результат был снова плачевным, и ФД20-03 вернули к двухцилиндровой схеме. Больше в Советском Союзе с третьим цилиндром не экспериментировали.
  5. К началу 1920-х гг. основу пассажирского локомотивного парка в СССР составляли паровозы серий Н и С со сцепным весом 45-47 тонн.
  6. Здесь современному читателю следует иметь в виду то, что столь короткие сроки могли быть получены только жесточайшими, неимоверными усилиями, причем они имели место не только в эпоху 1930-х и не только в СССР. В “оплоте демократии и прав человека” не часто вспоминают о таких же деспотичных действиях разработчика многих боевых самолетов, в частности, истребителя Р-80 «Shooting Star» Кларенса Джонса, заставившего установить кровати в конструкторских, технологических бюро и цехах фирмы Локхид. И такое было в середине 1950-х годов. Этими мерами Джонсу удалось с нуля построить тот самолет за 143 дня.