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

Семь чудес одной страны Семь чудес одной страны

Где найти в России самые инопланетные пейзажи?

Вокруг света
Неловкие вопросы, травля и города-призраки: лучшие новые книги для детей и подростков Неловкие вопросы, травля и города-призраки: лучшие новые книги для детей и подростков

Книги для детей и подростков, которые будет интересно читать и взрослым

Forbes
Параллельные люди Параллельные люди

С какими альтернативными человечествами мы могли бы делить Землю?

Вокруг света
Как фильм «Падение империи» показывает гражданскую войну глазами фотокорреспондентов Как фильм «Падение империи» показывает гражданскую войну глазами фотокорреспондентов

«Падение империи» Гарленда — фильм, которым режиссер подводит черту в профессии

Forbes
«Урал» из Испании и «Спартак» из Англии: как в мире появились тезки российских клубов «Урал» из Испании и «Спартак» из Англии: как в мире появились тезки российских клубов

Команды с привычными для болельщиков названиями существуют и в дальнем зарубежье

Forbes
Управление неизбежностью: что делать до и после кибератаки Управление неизбежностью: что делать до и после кибератаки

Как подготовиться к киберинциденту и что нужно делать, когда он уже случился?

Forbes
Смутная история: почему в геймдеве не нужно сразу стремиться к шедеврам ААА-класса Смутная история: почему в геймдеве не нужно сразу стремиться к шедеврам ААА-класса

Почему российскому геймдеву нужно выпускать просто хорошие игры, а не ААА?

Forbes
Это надо не видеть Это надо не видеть

Насколько идея создания человека-невидимки фантастична?

Вокруг света
Обстановка, приближенная к финальной Обстановка, приближенная к финальной

«Падение империи»: Алекс Гарленд приговаривает современность

Weekend
Сон о счастливой Москве: фильму «Я шагаю по Москве» — 60 лет Сон о счастливой Москве: фильму «Я шагаю по Москве» — 60 лет

Почему «Я шагаю по Москве» — главный фильм в судьбе Георгия Данелии

СНОБ
Элизабет Мун: «Население: одна». Фрагмент научно-фантастического романа Элизабет Мун: «Население: одна». Фрагмент научно-фантастического романа

Глава из фантастического романа для поклонников Урсулы ле Гуин

СНОБ
Почему все без ума от Тейлор Свифт: разбираемся в феномене Почему все без ума от Тейлор Свифт: разбираемся в феномене

Что делает Свифт особенной артисткой, ставшей ролевой моделью для миллионов?

Psychologies
Словарный запас двухлетних детей связали с реакцией их мозга на общение с родителями в пять месяцев Словарный запас двухлетних детей связали с реакцией их мозга на общение с родителями в пять месяцев

Быстрее осваивают речь те дети, которых вовлекают в социальные взаимодействия

N+1
Сетевое мошенничество индуцировало эротоманию у пожилой венгерки Сетевое мошенничество индуцировало эротоманию у пожилой венгерки

Психиатры описали случай эротомании, индуцированной онлайн-мошенничеством

N+1
Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета

Производство самолетов: окончание сборки и начало испытаний

Наука и техника
Начало сезона: Организация багажного отсека Начало сезона: Организация багажного отсека

Что находится в багажнике внедорожника: «спальники», «комоды» и «кухни»

4x4 Club
Остаться в живых Остаться в живых

10 навыков, необходимых путешественнику. Советы Миклухо-Маклая

Вокруг света
«Справедливый мир»: почему мы осуждаем жертв насилия «Справедливый мир»: почему мы осуждаем жертв насилия

Почему многие люди склонны защищать тех, кого обвинили в насилии?

Psychologies
Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета

Что мешает вам зарабатывать столько, сколько вы хотите?

Psychologies
Капкан развития: почему для ресторанной индустрии успех обернулся творческим кризисом Капкан развития: почему для ресторанной индустрии успех обернулся творческим кризисом

Почему успех обернулся для шефов и рестораторов творческим кризисом

Forbes
Красиво и натурально: 10 способов покрасить пасхальные яйца без «химии» Красиво и натурально: 10 способов покрасить пасхальные яйца без «химии»

Собрали 10 простых и красивых способов покрасить яйца к празднику

ТехИнсайдер
А вы моете мясо перед тем, как его приготовить? Рассказываем, почему это категорически нельзя делать А вы моете мясо перед тем, как его приготовить? Рассказываем, почему это категорически нельзя делать

Сегодня мы объясним вам, почему вы совершаете большую ошибку, моя мясо

ТехИнсайдер
Совладелица WeFamilyGroup — о развитии гастрономии в малых городах Совладелица WeFamilyGroup — о развитии гастрономии в малых городах

Марина Старчикова о том, как как развивается ресторанная индустрия в регионах

РБК
От заката до заката От заката до заката

«Судная ночь в Аркадии»: Николас Кейдж после очередного конца света

Weekend
Как на раз-два отмыть вафельницу с антипригарным покрытием с несъемными панелями Как на раз-два отмыть вафельницу с антипригарным покрытием с несъемными панелями

Как развести хмурые тучи и отмыть вашу электровафельницу с несъемными панелями

ТехИнсайдер
Юзуки Асако: «Масло». Гастрономический триллер, основанный на реальных событиях Юзуки Асако: «Масло». Гастрономический триллер, основанный на реальных событиях

Фрагмент из романа «Масло», вышедшего в издательстве «Рипол Классик»

СНОБ
Как отмечают Пасху в разных странах мира Как отмечают Пасху в разных странах мира

Какие пасхальные традиции существуют в других странах?

ТехИнсайдер
Как освоить бег босиком и избежать ошибок новичка Как освоить бег босиком и избежать ошибок новичка

Что такое босоногий бег и чем он полезен?

ТехИнсайдер
Обнови софт Обнови софт

Что такое soft skills и как их прокачивать?

VOICE
«Сенсация» с Джиллиан Андерсон: как одно интервью похоронило репутацию принца Эндрю «Сенсация» с Джиллиан Андерсон: как одно интервью похоронило репутацию принца Эндрю

Как фильм «Сенсация» показывает образец эталонной журналистики

Forbes
Открыть в приложении