Развитие конструкции русских паровозов

Как и в большинстве стран с железными дорогами, в России уже с момента появления паровозы стали постоянно улучшаться. Высокий рост грузо- и пассажирооборота требовал увеличения пропускной способности железных дорог. Основной упор был сделан на повышение веса поездов, что требовало применения паровозов с более высоким сцепным весом. Так как повышение осевых нагрузок представляло на то время затруднения (требовалось дорогостоящее усиление пути), то повышение сцепного веса осуществлялось за счёт повышения числа осей. В результате уже в 1858 году в России появляются практически первые в Европе товарные паровозы с четырьмя движущими осями (тип 0-4-0)^[16], а в 1878 году — первые в мире пассажирские паровозы с тремя движущими осями (тип 1-3-0)^[17]. В 1895 году на русские железные дороги поступили из США паровозы типа 1-5-0 — первые в Европе паровозы с пятью движущими осями в одной жёсткой раме^[18]. Дальнейшее повышение числа осей ограничивалось по условиям вписывания в кривые, что привело к появлению на русских дорогах сочленённых паровозов, при этом активно использовался зарубежный опыт. Так, в 1872 году на Закавказскую дорогу поступили первые паровозы системы Ферли (серия Ф, сама схема появилась в 1870 году) типа 0-3-0—0-3-0 (две трёхосные тележки)^[19], а в 1899 году российские заводы начали выпуск (было построено свыше 4 сотен штук) полусочленённых паровозов системы Маллета (появилась в 1889 году) типа 0-3-0+0-3-0.

Помимо этого, формируется российская школа паровозостроения. Так, в 1854 году инженером-конструктором А. Г. Добронравовым публикуются Правила для составления проекта паровоза. В 1870 году издаётся первый учебник «Курс паровозов», автор которого Л. А. Ермаков — профессор Петербургского технологического института. В 1880-е под руководством инженера А. П. Бородина при Киевских мастерских организуется первая в мире лаборатория по испытанию паровозов. Также из инженеров-железнодорожников того периода можно отметить Л. М. Леви, В. И. Лопушинского, А. С. Раевского и А. А. Холодецкого. При их непосредственном участии начинается улучшение теплотехнических показателей паровозов.

В 1882 году, по предложению Бородина, на одном из паровозов простую паровую машину заменили на машину-компаунд, а в 1895 году Одесские железнодорожные мастерские выпустили несколько паровозов сразу с такой машиной (серия П^б). Применение такой машины, при некотором усложнении конструкции, позволяло экономить до 20 % топлива и воды. В результате с 1890-х подавляющее большинство русских паровозов (в том числе и такие массовые серии, как О, Н, А) начинают выпускаться с машинами-компаунд^[22]. 7 сентября 1902 года на русские железные дороги поступает паровоз типа 2-3-0 Б_п181 — первый из паровозов российской постройки, выпущенный сразу с пароперегревателем. Паровоз экономил до 25 % воды, а в устройстве был проще паровозов с машинами-компаунд, поэтому в дальнейшем русскими заводами выпускались паровозы исключительно с пароперегревателями. Хотя стоит отметить и попытки применения машины-компаунд при перегретом паре (предложено в 1911 году инженером А. О. Чечоттой), однако конструкция паровоза при этом излишне усложнялась, что повышало стоимость ремонта и не оправдывало получаемой экономии в топливе (при перегретом паре экономия от применения машины-компаунд не превышала 13 %)^[23][24]. В 1907 году под руководством конструкторов К. Н. Сушкина и Е. Е. Нольтейна был разработан и построен паровоз серии К, на котором впервые в российском паровозостроении колосниковая решётка топки была вынесена над рамой. Отныне высоко поднятый паровой котёл становится характерной чертой конструкции русских паровозов.

Электрово́з — неавтономный локомотив, приводимый в движение установленными на нем тяговыми электродвигателями, питаемыми электроэнергией из внешней электросети через контактную сеть, соединенные с тяговыми подстанциями (реже также от бортовых аккумуляторов^[3]).