100 великих рекордов транспорта
Поняв, что паровозы наилучшим образом показывают себя все же на железной дороге, наши специалисты постепенно перешли к их строительству, создавая все более совершенные образцы. Многие из них можно и ныне увидеть, например, в экспозиции железнодорожной техники, открытой на территории Рижского вокзала в Москве.
Одно из самых почетных мест здесь занимает товарный паровоз 0—4—0 серии «О» или «овечка». Это был один из самых массовых локомотивов конца XIX – начала XX века. Всего их было выпущено 9212 штук – огромное по тому времени количество.
Массовый выпуск паровозов серии «О» был связан с необходимостью замены старых поколений паровозов, имеющих машину с простым расширением пара, на паровозы с компаунд-машиной. В компаунд-машине пар сначала работал в цилиндре высокого давления, а затем поступал в цилиндр низкого, что позволяло увеличить КПД примерно вдвое – до 5—6 процентов.
Легендарная «Овечка»
Появление незадолго до начала Первой мировой войны паровозов с пароперегревателями, имеющих более высокий КПД по сравнению с паровозами с компаунд-машиной, привело к прекращению выпуска паровозов серии «О». Тем не менее «овечки» благодаря своей простоте и неприхотливости обслуживали подъездные пути промышленных предприятий вплоть до 70-х годов ХХ века, поставив своеобразный рекорд долгожительства.
Серийный пассажирский паровоз серии «Су» – тоже своего рода рекордсмен. Массовый выпуск таких локомотивов был начат Брянским машиностроительным заводом 6 сентября 1925 года, то есть спустя всего лишь четыре месяца после того, как были закончены испытания экспериментального образца.
Паровоз 1—3—1 Су был первым паровозом, спроектированным после Гражданской войны. В его разработке принял участие Л. Лебедянский – тогда выпускник Ленинградского политехнического института, а позднее самый известный конструктор локомотивов в России, создатель паровозов «Феликс Дзержинский», «Иосиф Сталин», «Красная стрела», «Победа», последнего российского паровоза П-36, тепловоза ТЭП-60 и экспериментальных газотурбинных локомотивов.
Паровоз серии «Су» имел совершенные движущие и парораспределительные механизмы. Его мощность на 10 % превышала мощность существовавших ранее российских пассажирских локомотивов, а КПД был выше на 15 %. В то время эта машина принадлежала к числу лучших в Европе.
В годы Великой Отечественной войны Брянский машиностроительный завод (тогда «Красный Профинтерн») частично удалось эвакуировать в Красноярскую область. Новый завод (ныне «Сибтяжмаш») пришлось строить в невероятно тяжелых условиях – на голом поле на правом берегу Енисея, под холодным осенним сибирским ветром, гнавшим облака пыли. Люди разгружали и монтировали оборудование по 12—14 часов в смену.
Строительство самих цехов было начато уже в зимние холода. Рабочие, мастера и инженеры в лютый декабрьский мороз таскали носилки с раствором, закладывали фундаменты стен и станков, гнули непослушными от мороза руками арматуру, впрягались и тащили на салазках станки к месту их установки.
Один из виртуозов сварки, Д. Банщиков, и в самый лютый мороз продолжал сваривать металлоконструкции. Прокатчики по своей инициативе и своими силами начали строить прокатный цех, хотя первоначально он и не был предусмотрен. Они сами построили фундаменты, смонтировали один из двух вывезенных станов и начали катать сталь под открытым небом.
Изготовление первого паровоза СО-17 было начато, когда цех еще не был достроен. Для подъема тяжелых деталей не было даже крана, и их затаскивали тросами вручную. В июне сорок третьего первый паровоз под серийным номером «1600» доставил из Сибири в Москву груз для фронта.
А в сентябре того же 1943 года наши войска освободили Брянск. Часть рабочих и инженеров вернулась на родину, где их глазам предстали лишь развалины и пепелище на месте родного предприятия. Его пришлось отстраивать, по существу, заново. К 21 октября восстановили электростанцию, а к 9 ноября – вагранку. Мартеновскую печь выкладывали из кирпичей, выбранных из развалин.
И все-таки в 1946 году завод стал работать в полную силу. Более того, здесь был начат выпуск паровозов новой серии «П» («Победа»), позднее переименованной в серию «Л», по имени его создателя Л. Лебедянского.
Тем не менее и Лебедянский, и другие конструкторы понимали, что дни паровозов уж сочтены. Им на смену должны прийти более экономичные и совершенные тепловозы, электровозы, газотурбовозы…
Достижения тепловозов
Тепловоз отличается от паровоза куда большей экономичностью. Он имеет собственную электростанцию, генераторы которой приводятся в действие дизельными двигателями внутреннего сгорания. Таким образом, правильнее было бы называть такой локомотив теплоэлектровозом.
Обычно полагают, что история создания российских тепловозов начинается с дипломной работы студента МВТУ Алексея Шелеста. В 1913 году он предложил концепцию локомотива, лишенного недостатков паровоза. Шелест полагал, что вода – не самое лучшее рабочее тело, поскольку при работе паровоза пар выбрасывается в атмосферу, унося с собой слишком много тепла. Значит, надо отказаться от пара, заменив его газом.
Гораздо сложнее было ответить на вопрос, как создать на новом локомотиве газ, способный приводить в движение ведущие колеса хотя бы при помощи той же расширительной машины, что и у паровоза. И однажды Шелеста осенило. Обычный двигатель всасывает свежий воздух из атмосферы и выбрасывает продукты сгорания тоже в окружающий воздух. А что произойдет, если поместить двигатель в сжатый воздух? В этом случае он будет всасывать сжатый воздух и выбрасывать продукты сгорания с давлением, которое будет равно давлению окружающего сжатого воздуха. КПД его повысится.
Тепловоз ТЭ2-125
На практике, вместо того чтобы помещать двигатель в среду сжатого воздуха, можно предварительно сжимать атмосферный воздух в компрессоре, далее отправлять его по трубам к двигателю. Продукты же сгорания выпускать не в окружающий воздух, а направить к расширительной машине поршневого или турбинного типа.
Алексей Нестерович изобразил схему тепловоза на бумаге, сделал предварительные расчеты. Все, казалось, получалось хорошо. На очередной консультации дипломник показал проект тепловоза своему учителю. Профессор Василий Игнатьевич Гриневицкий внимательно ознакомился с идеей и одобрил ее. Более того, он отметил новизну технической идеи и посоветовал Шелесту закрепить ее патентом.
Далее Гриневицкий и Шелест едут в Петроград, где знакомят с новой разработкой товарища министра путей сообщения, то есть его заместителя, И. Борисова. Тот с интересом выслушал сообщение профессора и его ученика, но от предложения проверить эту идею на практике, построив полнометражную модель тепловоза, отказался. Дескать, идет война, на эксперименты нет денег.
Поэтому лишь в 1923 году, уже при советской власти, инженеру А.Шелесту удается добиться согласия Совета народных комиссаров на строительство первого тепловоза. Причем строиться он должен был за границей, в Англии. Однако в 1927 году Англия разорвала дипломатические отношения с Советской Россией и достроить тепловоз там не удалось.
Пришлось начинать все сначала уже в Стране Советов. В том же 1927 году А.Н. Шелест добился организации Лаборатории тепловозных машин, где его идея и была доведена до ума. В 1955 году началась массовая постройка тепловозов на Коломенском, Ворошиловградском (Луганском) и Харьковском локомотивных заводах, взамен устаревших паровозов.
Такова общепринятая история. Куда меньшее количество специалистов знает, что параллельно с Шелестом, даже опережая его, вел свои разработки профессор Ю. Ломоносов, который с 1910 года занимался вопросами создания локомотивов с двигателем Дизеля.
