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

Цыплята помогли решить задачу Молинью Цыплята помогли решить задачу Молинью

Цыплята помогли решить задачу Молинью

N+1
6 самых распространенных вопросов о флирте: отвечают ученые 6 самых распространенных вопросов о флирте: отвечают ученые

Можно ли научиться флиртовать?

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
Высоцкий, Рыбников и ансамбль «Арсенал». 100 пластинок «Мелодии»: отрывок из книги Высоцкий, Рыбников и ансамбль «Арсенал». 100 пластинок «Мелодии»: отрывок из книги

О том, как записывались эти альбомы и об историческом контексте их появления

СНОБ
Ночная смена и дневной сон: как глобальное потепление превращает нас в вампиров Ночная смена и дневной сон: как глобальное потепление превращает нас в вампиров

Насколько перемены режима безопасны и есть ли у человека инструменты адаптации?

Forbes
Как проникнуть в суть сознания: взгляд ученых и буддистов Как проникнуть в суть сознания: взгляд ученых и буддистов

Можно ли понять, что чувствует другой человек?

Psychologies
«Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы» «Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы»

Наталия Кончаловская взяла интервью у отца, режиссера Андрея Кончаловского

Правила жизни
Ледяное «сердце» Плутона объяснили косым столкновением с крупным телом Ледяное «сердце» Плутона объяснили косым столкновением с крупным телом

Исследование: подповерхностного океана на карликовой планете может и не быть

N+1
Заповедная Адыгея Заповедная Адыгея

Маленькая, но очень живописная Адыгея предлагает отдых на любой вкус

Отдых в России
Что общего между сериалом «Черное зеркало» и нравственным императивом Иммануила Канта Что общего между сериалом «Черное зеркало» и нравственным императивом Иммануила Канта

Каким был Иммануил Кант и почему его идеи актуальны сегодня

СНОБ
Эдуард Багрицкий Эдуард Багрицкий

Место Эдуарда Багрицкого в сегодняшней русской поэзии удивительно скромно

Дилетант
10 простых советов, которые помогут снова полюбить свою жизнь 10 простых советов, которые помогут снова полюбить свою жизнь

Советы, которые помогут снова почувствовать радость жизни

Psychologies
Третье испытание «Старшипа» Третье испытание «Старшипа»

Очередной и очень ощутимый шаг вперед гигантского гибрида ракеты и звездолета

Наука
Лучшие дорамы, снятые по книгам Лучшие дорамы, снятые по книгам

Подборка леденящих кровь остросюжетных дорам, снятых по известным романам

Maxim
Пароход «Челюскин» и великолепная семерка. К 90-й годовщине уникальной спасательной операции Пароход «Челюскин» и великолепная семерка. К 90-й годовщине уникальной спасательной операции

Как эвакуировали пассажиров раздавленного льдами парохода «Челюскин»

Наука и техника
«Волноваться полезно»: 5 видов тревоги «Волноваться полезно»: 5 видов тревоги

Что лежит в основе тревоги и как использовать ее себе во благо?

Psychologies
Оксана Милковская Оксана Милковская

Кажется, Оксана Милковская открыла новые пределы комфорта

Собака.ru
5 шагов, которые помогут активировать ваши внутренние ресурсы 5 шагов, которые помогут активировать ваши внутренние ресурсы

Внутри каждого из нас есть ресурсы, которые мы не задействуем

Psychologies
Все гениальное просто: 5 привычных предметов мебели с интересной историей Все гениальное просто: 5 привычных предметов мебели с интересной историей

Интересная история разработки стоит за каждым из этих предметов мебели

ТехИнсайдер
Формирование визуомоторных ассоциаций оказалось зависимо от мозжечка Формирование визуомоторных ассоциаций оказалось зависимо от мозжечка

Нейробиологи выяснили, что мозжечок важен не только для моторных функций

N+1
Заряженная пыль на Луне Заряженная пыль на Луне

Откуда взялась пыль на Луне?

Знание – сила
Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер

«Падение империи» — невероятные американские горки о Гражданской войне в США

Правила жизни
«Олененок»: как история о неудачливом комике и его сталкерше стала суперхитом Netflix «Олененок»: как история о неудачливом комике и его сталкерше стала суперхитом Netflix

«Олененок»: шоу, которое внешней комедией исцеляет внутреннюю драму

Forbes
В мире тонких энергий В мире тонких энергий

Яркая пара отечественного шоу-бизнеса — Оксана Устинова и Игорь Burito

OK!
Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези

Подборка современных книг, которые оперируют мифами разных народов

ТехИнсайдер
Их не читали две тысячи лет Их не читали две тысячи лет

ИИ позволил начать чтение свитков, две тысячи лет остававшиеся недоступными

Дилетант
Интервью с руководителем и управляющим партнером Ассоциации REPA Юлией Солодовниковой о рынке недвижимости Интервью с руководителем и управляющим партнером Ассоциации REPA Юлией Солодовниковой о рынке недвижимости

Юлия Солодовникова: из чего складывается репутация строительных компаний

СНОБ
Как создают огнестойкие материалы Как создают огнестойкие материалы

На рынке огнезащиты интенсивно развиваются два направления

Монокль
Сетевое мошенничество индуцировало эротоманию у пожилой венгерки Сетевое мошенничество индуцировало эротоманию у пожилой венгерки

Психиатры описали случай эротомании, индуцированной онлайн-мошенничеством

N+1
Кто такой ёкарный бабай и что на Руси знали о тонкостях пикапа: 9 необычных книг о славянской культуре Кто такой ёкарный бабай и что на Руси знали о тонкостях пикапа: 9 необычных книг о славянской культуре

Приготовьтесь к погружению в мифические истории, о которых вы точно не знаете

ТехИнсайдер
Открыть в приложении