11. Паровозы 1-5-1 ФД

Идея применения на русских железных дорогах паровозов типа 1-5-1 возникла впервые в 1915 г. Она принадлежала Н. Л. Щукину, который еще тогда указывал на необходимость не только поднятия веса состава поездов, но и увеличения скоростей на подъемах, что должно было увеличить провозную способность железных дорог. В то время, однако, прогрессивная идея постройки паровозов 1-5-1 и даже 1-5-0 вызвала сильное противодействие со стороны консервативной группы специалистов. Единственным доводом против типа 1-5-1, имевшим тогда известные основания, была неприспособленность многих депо и поворотных кругов для паровозов со столь длинной базой. После целого ряда споров был принят тип 1-5-0.

Социалистическая реконструкция народного хозяйства страны и непрерывный рост промышленности, а также сельского хозяйства потребовали от железнодорожного транспорта резкого увеличения грузооборота. Уже к 1928-1930 гг., т. е. через пять лет после начала массовой постройки паровозов Э, этот тип паровозов перестал соответствовать растущим из года в год размерам движения, особенно на главнейших магистралях.

Созданное в 1930 г. специальное техническое бюро в порядке помощи НКПС занялось технико-экономическими изысканиями и расчетами, которые должны были служить основой для проектирования и постройки новых и, в первую очередь, мощных товарных паровозов. В конце апреля 1931 г. техническим бюро был разработан эскизный проект нового товарного паровоза типа 1-5-1 с нагрузкой от колесной пары 20 т. Такой паровоз должен был сочетать большую силу тяги, высокую скорость, возможность работать при существующей винтовой упряжи и на низкосортном топливе, не вызывая немедленной рекон-струкции пути. 1 мая 1931 г. это бюро вместе с центральным локомотиво-проектным бюро НКТП начало рабочее проектирование этого паровоза. Работа крайне осложнялась необходимостью разрешения целого ряда новых технических задач, связанных с проектированием совершенно нового типа мощного паровоза, отвечающего всем требованиям современной передовой техники. За 100 рабочих дней проект нового паровоза был готов. В августе рабочие чертежи были сданы на Ворошиловградский паровозостроительный завод, которому была поручена почетная задача - постройка первого паровоза 1-5-1. В постройке паровоза участвовали еще три завода - Коломенский, изготовивший стальные литые части, Сормовский, поставивший котельные штампованные листы, и Ижорский, обеспечивший прокат полотнищ рамы. Постройка паровоза была закончена в рекордно короткий срок - за 70 дней. Вместе с этим завод ликвидировал отставание в выполнении производственной программы. Паровоз в честь Феликса Эдмундовича Дзержинского был назван серией ФД (фиг. 30). 4 ноября 1931 г. первый паровоз ФД повел из Луганска в Москву поезд с рабочей делегацией завода, которая 6 ноября рапортовала правительству о сдаче в эксплоатацию первого паровоза ФД.

фиг.30 Паровоз ФД

Создание мощного паровоза ФД в невиданный в истории короткий срок - всего за 170 дней - могло быть осуществлено только при социалистической организации труда.

По конструктивным деталям паровоз представлял крупнейший шаг вперед. Впервые были применены топка с камерой догорания, углеподатчик, мощный мелкожаротрубный пароперегреватель, многоклапанный, вынесенный за пароперегреватель, регулятор и ряд новых других деталей. Паровые цилиндры, образуя блок, установлены на раму брускового типа сверху и служат одновременно передней опорой котла и передним креплением рамы. Рессорное подвешивание разделено на три самостоятельные группы, образуя статически определимую систему, при которой распределение нагрузок на оси осуществляется автоматически, не требуя специального регулирования. В движущем механизме были применены многоплоскостная параллель, дышла на плавающих втулках и многие другие более совершенные детали. Главнейшие части паровоза, в том числе котлы, цилиндры, детали движущего механизма и ходовых частей, объединены с одноименными деталями мощных пассажирских паровозов 1-4-2 ИС. Паровозы выпускались с шестиосными тендерами. Опытное исследование, проведенное с паровозом ФД, и его сравнение с паровозом Э^у показало, что мощность увеличилась вдвое, сила тяги позволила увеличить вес состава на 15-20%, средняя техническая скорость увеличилась более чем на 50%. Паровоз ФД развивает мощность до 3000 л. с.

На первых паровозах ФД обработка полотнищ рамы по шаблону производилась автогенной резкой. Вырезанные места сперва не обрабатывались и с них не снимались зоны термического влияния, а сами полотнища не отжигались. Во время работы паровозов в рамах начали появляться закалочные трещины. Для их устранения был изменен технологический процесс изготовления рам, а с 1938 г. поперечные крепления рам стали усиливаться. Испытание рам ФД было проведено в 1939-1940 гг. группой динамики ЦНИИ - С. С. Зольниковым, К. П. Королевым, С. М. Кучеренко и С. Ф. Маркевичем, с осциллографической записью результатов. Эти испытания дали возможность судить о распределении напряжений в паровозных брусковых рамах.

Массовая постройка паровозов ФД производилась на Ворошилов-градском заводе им. Октябрьской революции до 1941 г. Начиная с 1938 г. в конструкцию паровоза был введен ряд изменений, главные из которых были переход на цельносварные котлы с жаровыми трубами большого диаметра и шеститрубными однооборотными элементами пароперегревателя, замена пятиклапанного регулятора шестиклапанным, указанное выше увеличение числа креплений рамы, замена листовых рессор более широкими с увеличением числа листов, замена ножей в рессорных подвесках валиками, сплошной переход к дисковым колесам и т. д. Паровозы ФД, выпускаемые с 1938 г., имеют серию ФД 21, что означает давление от движущей колесной пары на рельсы, равное 21 т. В действительности эта нагрузка оказалась ниже 21 т, что вызвано облегчением котла при сварке на 3-3,5 т и применением дисковых колес. Свинец, заливаемый в противовесы ведущей колесной пары паровоза ФД, при спицевых колесах весит 1408 кг, а при дисковых - 689 кг.

В 1937-1939 гг. были построены два опытных паровоза ФД: один с конденсацией пара и другой - с пылеугольным отоплением. Пылеугольное отопление, несмотря на значительные перспективы в будущем, пока еще не вышло из стадии опытов. Расход пара на размол угольной массы еще очень высок.

Для сравнения паровоза ФД с паровозами Т^а и Т^б в табл. 13 приведены их характеристики.