Среди паровозов были просто гиганты, тянувшие огромное количество вагонов

Зеркало МираHi-Tech

Самые большие паровозы

В век пара «рабочей лошадкой» на железной дороге служили паровозы. Среди них были просто гиганты, тянувшие огромное количество вагонов и невероятную даже по современным меркам нагрузку

Михаил Никольский

Flikr

С чего все началось

Длину состава диктует длина приемоотправочных путей станций. В первой половине 80-х гг. в СССР нашелся умник (или умники), выступившие с инициативой вождения сверхдлинных и сверхтяжелых поездов, благо мощности локомотивов делать это позволяли. Инициатива быстро сошла на нет, поскольку при формировании/ расформировании составов вагоны приходилось вытаскивать на прилегающие к станциям перегоны, из-за чего соблюдать график движения не представлялось возможным категорически. Один «тяжеловес» длиной в два нормальных поезда срывал движение трех-четырех, а то и более составов. Экономический эффект получился обратным тому, на который рассчитывал инициативный умник…

Принятая в США еще в начале ХХ века очень высокая нагрузка на ось привела в последствии к появлению на американских железных дорогах очень тяжелых составов приемлемой длинны. Под такие составы проектировались и строились паровозы особой мощности, но рост веса (правильнее, конечно, масса, однако на железной дороге обычно говорят «вес») составов обгонял темпы увеличения мощности паровозов. Составы стали водить на двойной и даже тройной тяге, что оборачивалось ростом эксплуатационных расходов, увеличением времени формирования и расформирования составов – финансовыми, в конечном итоге, издержками. С другой стороны, паровозы особой мощности стоят дороже обычных. Капиталисты деньги считать умеют, а потому паровозы особой мощности использовались лишь на отдельных, критических участках линий, где имелись затяжные и/ или крутые подъемы.

«Челленджер» на станции Шайен, 1948 г.

Мощный не всегда означает большой, тем не менее связь между тяговым усилием, которое развивает паровоз, и его размерами очевидна. Мощность паровой машины во многом определяется размерами котла и топки. Диаметр котла на паровозах США достиг своего предела уже к концу первого десятилетия ХХ века. Пределом в данном случае является габарит подвижного состава. За него не должна выступать ни одна деталь локомотива вагона, автомотрисы, ибо выступающие детали будут цеплять за разнообразные железнодорожные сооружения с печальными для сооружений или подвижного состава последствиями. Оставалось, казалось бы, лишь одно измерение, за счет которого было возможно наращивать размеры парового котла – длина. Увы, на этом пути также имелась «засада» – радиусы кривых. Классический паровоз имеет жесткую раму, к которой подвешены ведущие и поддерживающие оси. Длину паровоза определяет радиус самой крутой кривой на железнодорожной линии, где паровоз эксплуатируется.

Выход из тупика дала идея швейцарского инженера Анатоля Малле (Anatole Mallet), предложившего в конце ХIХ века паровоз сочлененной схемы, на котором ведущие колеса объединялись в две тележки. Задняя тележка выполнялась жесткой, а передняя – поворотной. Таким образом разрешалось противоречие между увеличением длины котла и прохождением длинным паровозом участков с закруглениями малого радиуса. К слову, противоречие разрешилось отнюдь не на 100% – под длинные паровозы все равно приходилось реконструировать линии, но объем строительных работ был меньше.

Паровозы с двумя и более группами ведущих колес называются паровозами типа Малле (Маллета) или просто «Малле».

Одной из важнейших характеристик паровоза является колесная формула. У классического типа паровоза она состоит из трех цифр. Первая цифра колесной формулы показывает, сколько осей просто поддерживают переднюю часть паровоза. Последняя – сколько осей поддерживают заднюю часть. Если поддерживающих колес нет совсем (такое бывает), то в формуле стоит цифра «0». Цифра в середине формулы указывает на количество ведущих осей. У паровоза Малле в середине стоят две или три цифры, в зависимости от количества тележек.

Самые большие и самые мощные паровозы строились по схеме Малле. Существует немало рейтингов самых больших, самых мощных и самых скоростных (о скорости здесь речь не идет, тем не менее) паровозов. В случае с самыми большими паровозами дополнительным фактором пристрастности служит длина тендера. Тендер, конечно, не является паровозом, но паровоз без тендера дальше станции отправления не уедет. Между тем некоторые ну очень длинные паровозы комплектовались небольшими тендерами, так как работали на коротких плечах. Учитывать или нет длину тендера? Интересный вопрос…

Первая тройка самых больших паровозов практически безальтернативна: американский «Биг Бой», «Чесапик» и «Йеллоустон» – в перечисленной последовательности. Медицинский факт: «Йеллоустоун» больше «Биг Боя» как с учетом тендера, так и без оного. «Биг Бой» со времен своей славной карьеры хорошо, в отличие «Йеллоустона», распиарен. «Йеллоустоны» строились в пяти вариантах, не все из которых превосходили «Биг Бой» размерами. Если же взять диаметр котла, то самым большим паровозом станет машина, вообще редко упоминаемая рейтингистами, – паровоз АЕ, тоже американский.

Выбор паровозов для четвертой и ниже позиций рейтинга оставляет огромный простор для комбинаций, ибо паровозов близких размеров (и массы) было построено довольно много, причем уже не только в США.

Золотая эпоха пара пришлась на первую половину ХХ века. В этот период железные дороги США находились впереди планеты всей, потому все нижеперечисленные паровозы – американские.

Паровоз «Челленджер» ведет тяжелый состав, снимок 1958 г. UtahRails Photo Collections

«Биг Бой» (США)

Железнодорожная компания «Union Pacific» («UP») всегда уделяла особое внимание мощным локомотивам, способным водить поезда через хребет Уосач (Wasatch) в Скалистых горах. Перепад высот на расстоянии 65 миль (104,6 км), разделяющем станции Огден и Уосач, составлял 2501 фут (762,3 м). Еще в 1910 г. по заказу «UP» было построено три паровоза с колесной формулой 2-8-8-2. В 1917 г. «UP» получила первый из 144 паровозов ТТТ с колесной формулой 2-10-2, спроектированный специально для покорения хребта Уосач.

В 20-30-е гг. «UP» эксплуатировала паровозы с различными колесными формулами, все они были большими и очень мощными. Тем не менее один такой паровоз провести состав через перевалы не мог. В конце 30-х гг. поезда здесь ходили на тяге тяни-толкай: вел состав паровоз серии 3600 с колесной формулой 2-8-8-0, толкал – ТТТ.

Менеджмент «UP» уже в 30-е гг. делал ставку на скоростные перевозки грузов. Средняя скорость составов из 100–120 грузовых вагонов достигала 50 и более миль/ч (80 км/ч). Хребет был самым проблемным местом железной дороги, связывающей восток и запад Соединенных Штатов. Повысить «местную» среднюю скорость до требуемых 50 миль/ч здесь возможности не имелось. Зато можно было сократить время преодоления хребта за счет уменьшения времени на маневры паровозов перед форсированием перевалов и после. На формирование состава с одним паровозом времени уходит меньше, чем в случае с «тяни-толкаем». Время, понятно, это деньги, особенно в Штатах. В данном случае необходимость в высокой скорости движения была связана еще и со спецификой грузов. Поезда возили… свежие фрукты! Причем возили именно «в горку», с берегов Тихого океана вглубь страны. Западные склоны хребта Уосач круче восточных.

В 1936 г. на линию вышел первый из 104 паровозов «Challenger» с колесной формулой 4-6-6-4. «Челленджер», спроектированный по заданию «UP», на тот момент был самым мощным локомотивом в мире. Задача «Челленджера» заключалась в том, чтобы в «одно лицо» перетащить состав через перевал с запада на восток, после чего на относительно ровном участке со скоростью 70 миль/ч (113 км/ч) провести его до Эванстауна.

«Челленджеры» зарекомендовали себя с самой лучшей стороны, но «UP» хотелось большего. Один «Челленджер» состав весом 3000 т не тянул. Уместно заметить, что о массе состава в 3000 т и средней скорости движения 80 км/ч как о рутине железнодорожники большинства стран мира, включая Россию, даже сегодня могут только мечтать.

В 1940 г. компания «UP» заказала фирме «American Locomotive Company» («ALCO») 15 паровозов новой конструкции, более мощных, чем любой из локомотивов «UP», способных водить тяжелые грузовые составы с высокой скоростью на участке Огден – Уосач. Через год компания увеличила заказ до 20 паровозов.

Требования к новому паровозу были очень жесткими: способность в одиночку вести состав весом 3600 т на участке Огден – Уосач, максимальная скорость 80 миль/ч, тендер паровоза должен был вмещать уголь в количестве, достаточном для преодоления участка от Огдена до станции Эко (64 км) с составом весом 3600 т.

Расчеты показали, что паровоз с составом весом 3600 т для преодоления уклонов 1,14% на участке Огден – Уосач должен иметь тяговое усилие (силу тяги) не менее 61 т. Масса паровоза грубо считается как учетверенная сила тяги. Таким образом, вес пустого паровоза определялся в 244 т. Распределить такую массу, не выйдя за пределы ограничения по максимальной нагрузке на ось, позволяла лишь колесная формула х-8-8-х.

Инженеры фирмы «ALCO» проектировали новый паровоз с колесной формулой 4-8-8-4 на базе «Челленджера». Конструкция «Челленджера» подверглась кардинальному пересмотру. Были увеличены размеры топки, повышено с 280 до 300 фунтов/дюйм2 и с 19 до 20,7 атмосфер давление в котлах. На паровозе использовалась артикуляционная подвеска ведущих колес (это когда часть конструкции паровоза может поворачиваться относительно основной конструкции) с вертикальными и горизонтальными рессорами. Горизонтальные рессоры облегчали вписывание паровоза в закругления железнодорожного пути.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Тушкино семейство» «Тушкино семейство»

Ту-204 – среднемагистральный пассажирский самолет

Наука и техника
Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета

Что мешает вам зарабатывать столько, сколько вы хотите?

Psychologies
Supernovae: «Вышли мы все из сверхновых» Supernovae: «Вышли мы все из сверхновых»

«Если звезды зажигают – значит – это кому-нибудь нужно?» Но как они зажигаются?

Знание – сила
Шампанского! Шампанского!

Как легкий игристый алкогольный напиток завоевал сердца по всему миру

Зеркало Мира
Дом на Садовой Дом на Садовой

Московский особняк промышленника и мецената Саввы Мамонтова

Правила жизни
Вас точно беспокоил этот вопрос: почему цветная капуста так называется, если на самом деле она белая Вас точно беспокоил этот вопрос: почему цветная капуста так называется, если на самом деле она белая

При виде цветной капусты может возникнуть вопрос: почему это она цветная?

ТехИнсайдер
10 автомобилей лихих 1990-х, которые были вовсе не такими крутыми, как принято считать 10 автомобилей лихих 1990-х, которые были вовсе не такими крутыми, как принято считать

Так ли хороши на самом деле культовые автомобили из 1990-х?

Maxim
Скрытые герои гоночной трассы: люди, без которых невозможны автогонки Скрытые герои гоночной трассы: люди, без которых невозможны автогонки

Мы решили рассказать о скрытых героях гоночной трассы

Maxim
Бесчеловечная наука Бесчеловечная наука

Легенды самой богатой российской научной специальности

Наука
5 «языков конфликта» в паре: почему так важно их знать 5 «языков конфликта» в паре: почему так важно их знать

Пять основных стилей конфликтного поведения

Psychologies
Самые надежные бензиновые и дизельные двигатели в мире Самые надежные бензиновые и дизельные двигатели в мире

ТОП-6 самых надежных двигателей в мире

РБК
Одна семья Одна семья

Президент РФБ Андрей Кириленко — о том, как спорт объединяет людей

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Правила жизни Вячеслава Зайцева Правила жизни Вячеслава Зайцева

Правила жизни модельера Вячеслава Зайцева

Правила жизни
Майя Дерен, Аньес Варда, Жюстин Трие: 10 женщин, которые изменили киноиндустрию Майя Дерен, Аньес Варда, Жюстин Трие: 10 женщин, которые изменили киноиндустрию

10 важных шагов женщин в истории кино, без которых оно развивалось бы иначе

Forbes
Обнови софт Обнови софт

Что такое soft skills и как их прокачивать?

VOICE
Персона Грата Персона Грата

Комфортный минималистичный интерьер для большой семьи

SALON-Interior
Софья Синицына: «Моя Фрида в «Мастере и Маргарите» — это посвящение папе...» Софья Синицына: «Моя Фрида в «Мастере и Маргарите» — это посвящение папе...»

А папа посоветовал: «Иди в артистки! Они всегда интересно и красиво живут»

Коллекция. Караван историй
О чем не говорят мужчины: 3 самых популярных запроса к психологам О чем не говорят мужчины: 3 самых популярных запроса к психологам

Чем же делятся мужчины с терапевтами?

Psychologies
Как икс стал неизвестным и к чему это привело Как икс стал неизвестным и к чему это привело

Почему неизвестную величину принято обозначать именно буквой x?

Наука и жизнь
«Нам в пять утра срочно нужен кокошник, у кого есть?»: как сейчас работают художники по костюмам в кино «Нам в пять утра срочно нужен кокошник, у кого есть?»: как сейчас работают художники по костюмам в кино

Как устроена профессия художника по костюмам, чем она хороша и плоха?

Правила жизни
Солнце одно, а эффект разный: почему некоторые люди спокойно загорают на солнце, а другие моментально обгорают Солнце одно, а эффект разный: почему некоторые люди спокойно загорают на солнце, а другие моментально обгорают

Почему люди по-разному реагируют на палящее солнце?

ТехИнсайдер
«Пусть еще погуляется…» Зое Богуславской — 100 лет «Пусть еще погуляется…» Зое Богуславской — 100 лет

Эссе Сергея Николаевича, посвященное Зое Богуславской

СНОБ
«Мы вместе благодаря Божьему промыслу… и велосипеду»: история женщины, которая нашла любовь в 70 лет «Мы вместе благодаря Божьему промыслу… и велосипеду»: история женщины, которая нашла любовь в 70 лет

История нашей героини доказывает, что встретить суженого можно и в 70 лет

Psychologies
Желудочный тракт Желудочный тракт

Любая дорога для настоящего гурмана — путь наслаждений

СНОБ
Банки с лососем из 1970-х поразили ученых! Вот каких паразитов нашли внутри Банки с лососем из 1970-х поразили ученых! Вот каких паразитов нашли внутри

Ученые поразились содержимому в просроченных банках с лососем

ТехИнсайдер
Теория суперструн Теория суперструн

Ученые нашли теорию, которая раскрывает все неразрешимые загадки Вселенной

Зеркало Мира
Услышанные молитвы Услышанные молитвы

За что Tank 500 Urban назван городским франтом

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Чем полезна ячневая каша для организма: 6 свойств Чем полезна ячневая каша для организма: 6 свойств

Ячневая каша: почему её недооценивают и какая в ней польза?

РБК
Одно целое Одно целое

Загородный дом с атмосферой отдыха и единения с природой

SALON-Interior
«Аутизм коварен: мне казалось, что со Степой все в порядке» «Аутизм коварен: мне казалось, что со Степой все в порядке»

История женщины, воспитывающей ребенка с аутизмом

Psychologies
Открыть в приложении