Танк-паровоз

Первые танк-паровозы появились в Англии: в 1848 г. заводы Джорджа Инглэнда («George England and Co.») поставили партию такого рода локомотивов на линию Лондон-Брайтон («London, Brighton and South Coast Railway»),[3] где движение, особенно, возле Лондона, было весьма интенсивным, а расстояния между станциями не велики. Первоначально танк-паровозы казались опасными, но идея короткобазового и манёвренного локомотива, пригодного для использования на промышленных предприятиях, быстро завоевала популярность. Уже в 1851 г. пять производителей продемонстрировали собственные образцы танк-паровоза на Всемирной выставке в Лондоне[4].

Танк-паровоз бельгийской постройки, один из самых надёжных: работал на манёврах
с 1870 по 1915 г.

Русские дороги заказали для себя первые танк-паровозы во Франции и в Англии. В 1860 г. французский завод Кайль (Société des Anciens Établissements Cail) поставил в Россию, на открывавшуюся в 1861 г. Московско-Нижегородскую линию, два паровоза типа 0-3-0. Паровозы предполагалось использовать для маневровых работ, но большой диаметр движущих колёс — 1510 мм — позволял применять их и для поездной службы. Одновременно завод Шарп-Стюарт в Манчестере построил два танковых паровоза типа 0-2-0 для Петербурго-Варшавской железной дороги. Локомотивы работали на манёврах в Ковно до 1902 г.[2]

До 1877 г., когда Коломенский завод выпустил первую партию отечественных танк-паровозов — 28 штук (0-3-0, заводской тип 19), танковые локомотивы для России строились исключительно иностранными заводами: французскими, немецкими, английскими и бельгийскими. После 1877 г. доля иностранных танк-паровозов на русских дорогах начала постепенно снижаться — основную массу заказов исполняли уже отечественные заводы: Коломенский, Невский, Луганский (Ворошиловградский), Харьковский и Сормовский.

С 1863 г. в танк-паровозы стали переделывать обычные тендерные паровозы устаревшей конструкции. Переделка осуществлялась местными паровозными мастерскими при железных дорогах, и доля такого рода «переоборудованных» локомотивов в общем паровозном парке была невелика. На паровозы устанавливали водяные танки, к будке машиниста крепили угольный ящик, при необходимости подкатывая под заднюю часть ещё одну поддерживающую ось.

Танк-паровоз системы Ферли

На дорогах с тяжёлым профилем (Закавказская и Тамбово-Саратовская) работали танк-паровозы системы Ферли — сочленённые, что позволяло им хорошо вписываться в кривые малого радиуса, которыми изобилуют горные линии, и симметричные, а значит, не требующие специального станционного оборудования для разворота. Первая партия локомотивов такого рода была закуплена в Англии в 1872 г., а с 1883 г. их выпуск освоил Коломенский завод. На Закавказской дороге локомотивы проработали до 1930-х годов, когда их постепенно заменили электровозами.

Танк-паровоз серии Ъ_И, один из последних пассажирских танк-паровозов русской постройки

В 90-х годах XIX в. возросло пригородное пассажирское движение — дачная жизнь стала в России популярной повсеместно, а рост промышленности вызвал значительный приток сельских жителей в крупные города, где они получали работу и куда им ежедневно приходилось добираться поездами из предместий. Дороги начали заказывать специальные пассажирские танк-паровозы, не довольствуясь использованием для поездной службы маневровых танковых локомотивов, как это было прежде. Пассажирские танк-паровозы выпускались до 1914 г. и, хотя продолжали водить поезда вплоть до 70-х гг., с 1926 г. начали вытесняться с пригородных линий моторвагонными поездами («электричками»).

В 1912 г. на русских дорогах была введена единая классификация локомотивного парка, по которой каждый тип паровоза получил литерное обозначение (см. «Паровозный алфавит»). Танк-паровозы системы Ферли стали паровозами серии Ф, пассажирские танк-паровозы — серии Ъ (еръ), а маневровые — серии Ь (ерь). Значительная часть танк-паровозов, использовавшихся на подъездных путях промышленных предприятий, ни в какую серию не вошла, и получила литеру «Ь» только в середине 20-х гг.

Маневровый танк-паровоз серии Ь (62 тип Коломенского завода)

Танк-паровозы серии Ь продолжали активно выпускаться советскими заводами в 20—30 гг. и закупаться у зарубежных поставщиков — в СССР происходила индустриализация, строились гигантские объекты народного хозяйства, и промышленных локомотивов остро не хватало. Особенно современных, обладающих хорошими тяговыми характеристиками. Инженерные изыскания привели в 1935 г. к появлению танк-паровоза серии 9П (тип 164 Коломенского завода), который стал основным и самым массовым танк-паровозом на советских железных дорогах.

Боковые танки и угольные ящики на танк-паровозе типа И₃

Танк-паровозы различаются по расположению танков с водой, нефтяных танков (если отапливаются нефтью и нефтяными остатками) и угольных ящиков (если их топят углём или дровами).

На российских и советских локомотивах водяные танки обычно было принято размещать либо поверх котла — седельные танки, либо сбоку от него — боковые танки, либо под котлом, между рамными листами — рамные танки. Нефтяные резервуары в раме не устанавливали, их делали либо седельными, либо отводили под топливо один из боковых танков.

Седельный танк на танк-паровозе Невского завода.

Уголь первоначально насыпали прямо на пол в будке машиниста,[5] затем для него стали устанавливать угольные ящики. Обычное расположение этих ящиков либо сразу позади будки, либо в ближайших к будке отсеках боковых танков. Угольные ящики использовались и для хранения дров, если паровозы работали на дорогах с дровяным отоплением. Ящики исключительно для дров (насыпать в них уголь было невозможно из-за сетчатой конструкции) устанавливались на паровозах серии Ф. Их расположение было необычным — поверх обоих котлов между будкой и дымовыми трубами.

Танки и ящики стремились разместить как можно ближе к центру масс локомотива или так, чтобы передние резервуары уравновешивались задними. Это было необходимо для равномерного уменьшения веса паровоза по мере траты топлива и запасов воды, чтобы его масса одинаково «давила» на движущие оси, и сцепной вес, столь необходимый для сдвигания с места тяжёлого состава, не перемещался на одну из осей за счёт остальных. Уравновешенность локомотива относительно сцепного веса была важна прежде всего для товарных (работавших с гружёными товарными составами) и маневровых (постоянно и часто сдвигавших с места отдельные вагоны и части поезда) танк-паровозов.

Танк-паровоз Gruppo 835 в городе Пула

Танк-паровозам были присущи свои достоинства и недостатки, что ограничивало их применение, но одновременно делало незаменимыми в определённых условиях. К недостаткам обычно относили:

• Нестабильный сцепной вес — масса паровоза, а значит, и его сцепной вес, убывают по мере расходования воды и топлива. Опорожнивший свои резервуары локомотив может сдвигать с места и вести на подъёме менее гружёный состав, чем заправленный «под завязку».
• Ограниченные запасы воды и топлива — на самом паровозе возможно разместить гораздо меньше необходимых для работы запасов, чем в более объёмном прицепном тендере. По этой причине магистральные танк-паровозы не могут работать на линиях, где расстояния между станциями значительны — они привязаны либо к станциям, либо к веткам, где топливо и вода доступны повсеместно.

Недостатки танковых локомотивов значительно перекрывались их несомненными достоинствами:

• Компактность — размеры самого большого танк-паровоза (например, системы Ферли) оказываются меньше, чем размеры обычного, тендерного, паровоза. За счет этой компактности танковые локомотивы лучше вписываются в кривые малого радиуса и пригодны для работы на горных дорогах, фабричных подъездных путях, в населённых пунктах и вообще везде, где рельсовый путь имеет сложный профиль.
• Спокойный ход в обоих направлениях — в отличие от тендерных локомотивов, приспособленных для ровного движения в одном направлении (за исключением паровозов серии С, которые легки при движении в обоих направлениях), танк-паровозы одинаково хорошо идут как передним, так и задним ходом. Это обстоятельство позволяет не строить на конечных станциях или на концах тяговых плеч приспособления для разворота — треугольники и поворотные круги, и упрощает маневровую работу, где перемена направления движения — обычная практика.
• Хороший обзор — тендер не мешает наблюдать за сигналами при движении задним ходом. Обзор при движении вперёд могут заслонять боковые танки, но если они спроектированы должным образом (спереди скошены вниз — как на серии 9П), то наблюдение из танкового локомотива вести гораздо удобнее, чем из тендерного.

Танк-паровоз «трамвайного» типа постройки Путиловского завода на Приморско-Сестрорецкой дороге

Маневровые и товарные (грузовые) танк-паровозы в России старались по возможности строить без бегунковых и поддерживающих осей из-за сцепного веса, чтобы как можно больше массы приходилось на движущие колёса и вся она шла в работу. Локомотивы с бегунками и поддерживающими колёсами на русских дорогах использовались обычно в Финляндии или там, где они вели помимо маневровой ещё и пассажирскую поездную работу (Закавказье). В советское время к ним прибавилось некоторое число танк-паровозов из занятых СССР территорий: в 1939 г. — из Прибалтики и трофейные польские паровозы с земель Западных Белоруссии и Украины, в 1940 г. — финляндские локомотивы, в 1942—1945 гг. — трофейные немецкие.

Пассажирские танк-паровозы, нуждавшиеся не в значительном сцепном весе, а в высокой скорости и хорошем парообразовании для её поддержания, напротив, часто строились с бегунковыми и поддерживающими колёсами. Другим вариантом пассажирского танкового локомотива был паровоз «трамвайного» типа, с соответствующей тому времени осевой формулой: 0-2-0. Такого рода танк-паровозы водили поезда на Приморско-Сестрорецкой дороге.

Танк-паровоз 9П-504 типа 0-3-0

Финляндский танк-паровоз 0-3-1 серии Vr2

Польский танк-паровоз 1-5-1 серии ОКз32 для горных дорог Львовского воеводства

Ирландский танк-паровоз на балластировке путей

Танк-паровозы с одной движущей осью:

• 1-1-0 — паровозы с вертикально расположенным котлом английской постройки
• 1-1-1 — латвийские

Танк паровозы с двумя движущими осями:

• 0-2-0 — паровозы «Рак», серии Ь, серии Ъ
• 0-2-1 — серии Ь, финляндские
• 1-2-0 — серии Ъ
• 1-2-1 — серии Ъ, финляндские, латвийские, эстонские
• 1-2-2 — литовские, финляндские
• 2-2-0 — финляндские

Танк-паровозы с тремя движущими осями:

• 0-3-0 — серии Ь, 9П (9-й тип паровоза)
• 0-3-1 — серии Ь, финляндские, эстонские, трофейные польские
• 0-3-2 — серии Ь
• 1-3-0 — трофейные польские, трофейные немецкие
• 1-3-1 — серии Ъ, латвийские, трофейные польские
• 1-3-2 — финляндские
• 2-3-0 — серии Ъ

Танк-паровозы с четырьмя движущими осями:

• 0-4-0 — серии Ь, трофейные немецкие
• 1-4-1 — серии Ъ, финляндские, трофейные польские, трофейные немецкие
• 2-4-0 — финляндские

Танк-паровозы с пятью движущими осями:

• 0-5-0 — трофейные немецкие
• 1-5-1 — серии Ь (КВЖД), трофейные польские

Танк-паровозы с шестью движущими осями:

• 0-3-0—0-3-0 — серии Ф (сочленённые, системы Ферли)

Танк-паровоз «Рак»

Танковые паровозы с вертикальным расположением котла были одновременно самыми компактными локомотивами на русских дорогах и самыми слабосильными: сила тяги самых мощных из них — паровозов «Рак» — равнялась 1083 кгс.[2] Для сравнения: сила тяги самых маломощных танк-паровозов обычной конструкции начиналась с 1500 кгс.

Паровозы такого рода появились в России из Англии — завод Шеплинг (Глазго) построил два таких локомотива для Либаво-Кошедарской дороги в 1870 г. В дальнейшем вертикальный котёл использовался в производстве паровозо-вагонов — в 1882 г. Коломенский завод начал выпуск паровозо-вагонов с отцепляемой головной частью, которая легко превращалась в полноценный танковый локомотив путём подкатки под переднюю часть бегунковой оси. Но маневровые паровозы такой конструкции не выпускались вплоть до 1900 г., когда был создан танк-паровоз «Рак». «Раки» строились Невским и Харьковским заводами и завоевали популярность на металлургических и машиностроительных заводах.[2]

Танк-паровоз Коломенского завода (тип 44) с конденсацией пара

Танковые паровозы оказались первыми паровозами на русских дорогах, которые стали оборудовать системой конденсации пара. Необходимость такой системы стала очевидной при эксплуатации городских железных дорог и пригородных линий: ради уменьшения дымности локомотивов и, соответственно, повышения комфортабельности, паровозы топили дорогими коксующимися углями, что вынуждало экономить на других расходных материалах. Конденсация мятого пара, его превращение в воду и повторное использование было одним из путей такой экономии. Работала система конденсации приблизительно так, как в тендерах-конденсаторах более поздних, уже советской постройки, паровозов серий СО и Э.

Первый танк-паровоз с конденсацией пара выпустил в 1891 г. Коломенский завод (заводской тип 44). Локомотив поступил в Киевское депо и обслуживал лёгкие пригородные поезда Юго-Западных железных дорог. К новому типу паровоза проявило интерес Военное министерство, заказав 8 шт., а вслед за ним владельцы частных железных дорог и городские муниципалитеты. В результате к 1905 г. такого рода локомотивы работали на Приморско-Сестрорецкой дороге, Одесской городской и Петербургской лесной конной дороге.

Полутанк-паровозами или «полутанками»[2] были названы локомотивы, которые несли топливо — нефть — на себе, а необходимые запасы воды перевозили в тендере, что делало их наполовину танковыми, наполовину тендерными. «Полутанки» появились в результате заводской ошибки: Харьковский завод изрядно утяжелил заказанные танк-паровозы. Для снижения их веса, чтобы локомотивы вообще могли передвигаться по рельсовому пути, не разрушая его, пришлось прицеплять тендеры и перемещать на них воду. Комиссия подвижного состава МПС не знала, к какому типу причислить получившиеся локомотивы и можно ли их пускать в эксплуатацию. В 1910 г. инженерный совет принял решение, что это возможно, но к этому времени Харьковский завод уже понёс значительные убытки и вынудил уволиться конструктора этих паровозов инженера А. С. Раевского.

Бестопочный паровоз завода Шварцкопф

Бестопочные паровозы принято причислять к танк-паровозам, ибо они, как и танковые локомотивы, везут на себе всё необходимое для движения, не используя прицепной тендер. В данном случае — это вода, заливаемая непосредственно в котёл, и пар, закачиваемый туда же из стационарной котельной установки.

В СССР первый бестопочный паровоз появился в 1928 г. и был германского производства — завода Шварцкопф. С 1940 г. локомотивы такого рода начали строить отечественные заводы, но небольшими партиями — в отличие от Германии, на советских железных дорогах и предприятиях бестопочные локомотивы популярности себе не завоевали.

• Паровоз системы Ферли
• Паровоз системы Мейера
• Паровоз системы Шея

Танк-паровозы русской и советской постройки:

• Паровозы серии Ф
• Паровозы серии Ъ (еръ)
• Паровоз «Рак»
• Паровозы серии Ь (ерь)
• Паровозы серии 9П
• Бестопочные паровозы