Януш Л. Б. - Русские паровозы за 50 лет (1950)

Развитие отечественного паровозостроения

2. Деятельность русских паровозников. Часть 1

Изложение творческой деятельности основоположников отечественной школы паровозостроения вызывает необходимость подразделить ее на три этапа.

Первый этап - конец прошлого и начало текущего столетия (А. П. Бородин, 1848-1898 г.; Н. П. Петров, 1836-1920 г.; М. В. Гололобов, 1870-1919 г. и др.).

Второй этап-ряд лет до и после Великой Октябрьской социалистической революции (Н. Л. Щукин, 1848-1924 г.; А С. Раевский 1872-1924 г.; Б. С. Малаховский, 1872-1934 г.; Н. И. Карташов, 1867- 1943 г., К. Н. Сушкин и многие другие).

Третий этап относится целиком к деятельности советских ученых и конструкторов (С. П. Сыромятников, Л. С. Лебедянский, В. Ф. Егорченко, А. М. Бабичков и др.).

Первый этап

Александр Парфентьевич Бородин (1848-1898) являлся одним из основоположников русской школы паровозостроения.

Александр Парфентьевич Бородин

В 1880 г. при киевских мастерских Юго-Западных железных дорог им была создана первая в мире паровозная лаборатория. Опытный паровоз (испытывался тип 1-2-0) устанавливался в специальном стойле и, работая на месте, приводил в действие все станочное оборудование мастерских. Ведущая колесная пара, отделенная от спаренной, несколько приподнималась над рельсами, и на ее правый, обточенный под шкив, бандаж надевался ремень, действующий на шкив трансмиссионного вала. Поглощаемая мощность, необходимая для приведения в действие станков, составляла около 90 л. с. при 100 об/мин. ведущих колес, что соответствовало скорости 30-32 км/час по рельсовому пути.

В 1880 г. были проведены лабораторные опыты с применением паровых рубашек цилиндров, а в 1881 г. - с машиной, переделанной на двойное расширение. Отсутствие более сильного тормоза ограничивало возможность реализации большой мощности. Это и привело А. П. Бородина к мысли о катковом механизме. Все последующие паровозные лаборатории, созданные как в России, так и за границей, осуществлялись по идее А. П. Бородина, т. е. имели катковые механизмы.

В 1886 г. А. П. Бородин опубликовал результаты лабораторных опытов в киевском журнале "Инженер" (№ 7-8). Опыты позволили установить значительную выгоду применения в паровозах с машиной двойного расширения больших наполнений в цилиндрах низкого давления, чем в цилиндрах высокого давления. При условии правильного подбора разности наполнений принцип двойного расширения мог дать до 20% экономии топлива. Впоследствии этот принцип был применен во всех русских и заграничных паровозах с машинами двойного расширения, получивших самое широкое распространение.

А. П. Бородин окончил Петербургский технологический институт в 1870 г., затем поступил в Институт инженеров путей сообщения, который окончил в 1872 г. Еще в бытность студентом, значительно раньше появления работ швейцарского инженера Маллета, он высказал оригинальную мысль об использовании в паровозах принципа двойного расширения. Позднее, в 1891 г., по инициативе Бородина был построен первый быстроходный паровоз 2-2-0 с четырехцилиндровой машиной двойного расширения, имеющей с каждой стороны по два наружных цилиндра, расположенных один за другим (система тандем).

В течение многих лет А. П. Бородин был бессменным председателем совещательных съездов инженеров службы тяги, созываемых по его инициативе.

Вступив в 1889 г. на пост начальника Юго-Западных железных дорог, А. П. Бородин большое внимание уделил развитию мастерских, улучшению материальных и культурных условий жизни рабочих и служащих дороги, оборудованию дежурных комнат для паровозных бригад и т. д. По его инициативе был создан единственный в свое время хорошо оборудованный динамометрический вагон.

В 1896 г. А. П. Бородин переехал в Петербург, где был приглашен в Технологический институт в качестве консультанта при кафедре паровозов и подвижного состава железных дорог.

А. П. Бородин опубликовал 54 печатных труда. В 1881 г. он принял самое деятельное участие в основании ежемесячного киевского технического журнала "Инженер".

Одним из участников опытов, проводимых в лаборатории под руководством А. П. Бородина, был Л. М. Леви. В 1893 г. Л. М. Леви продолжил опыты с паровозами в пути между Киевом и Фастовым по Юго-Западной ж. д. Целью опытов являлось исследование работы машин двойного расширения и применения паровых рубашек цилиндров.

Постоянство положения регулятора и переводного механизма в опытном паровозе достигалось применением двойной тяги, причем поездной паровоз ставился впереди опытного и производил ту дополнительную работу, которая была необходима для движения поезда по расписанию.

Опыты показали, что применение паровых рубашек не дает никакой экономии в топливе, так как при езде без пара рубашки быстро охлаждаются, и на их обогрев приходится тратить некоторое дополнительное количество пара.

Трудность поддержания постоянной скорости поезда при изменениях профиля пути выявила несовершенство этих опытов. Впоследствии, при развитии метода поездных испытаний, опыты стали проводиться на специально выбираемых участках однообразного профиля, при одиночной тяге.

Николай Павлович Петров (1836-1920) являлся основателем тяговых расчетов. Перечень его трудов включает 101 наименование. Выдающимся трудом является созданная им гидродинамическая теория трения. В группе сочинений, посвященных вопросам тяговых расчетов, особенно ценно исследование непрерывных тормозных систем, относящееся к 1878 г. Это исследование впервые показало, что наиболее эффективное торможение поезда происходит на грани скольжения колес по рельсам.

Николай Павлович Петров

Будучи профессором Военно-Инженерной академии и Петербургского технологического института, Н. П. Петров в 1873 г. создал в Институте кафедру подвижного состава железных дорог и ряд лет читал курс паровозов. Кафедра, созданная Н. П. Петровым, так же как и Институт в целом, имеют громадные заслуги перед нашей Родиной в деле подготовки высококвалифицированных кадров по паровозам и подвижному составу железных дорог. Выдающимися питомцами Института были А. П. Бородин, Н. Л. Щукин, Б. С. Малаховский, М. В. Гололобов и многие другие.

Н. П. Петров принимал участие в создании нескольких типов паровозов (0-4-0 Од, 2-2-0ПП и др.).

На состоявшемся в 1892 г. международном железнодорожном конгрессе в Петербурге Н. П. Петров был избран председателем и с этого времени состоял пожизненным членом постоянного международного Бюро конгрессов.

В речи, произнесенной на собрании Русского технического общества в 1899 г., Петров требовал решительных мер, способствующих поднятию образования в России. Он считал, что развитие философского мышления необходимо инженерам и техникам не менее чем математикам, естествоиспытателям и социологам.

Петров внес точный математический анализ в вопросы сопротивления железнодорожного поезда и безопасности движения, решавшиеся до того времени исключительно опытным и далеко не точным путем. Им впервые был дан расчет рессор. Тяговые расчеты, разработанные Н. П. Петровым, нашли применение в определении наивыгоднейших скоростей движения товарных поездов. Последний большой вклад в техническую науку Н. П. Петров сделал уже на склоне своей долгой жизни, капитально разработав вопрос о расчете рельсов. На основании сделанных им выводов оказалось возможным допустить по нашим рельсам движение со скоростью 100 верст в час (107 км/час) там, где допускалась лишь скорость 60 верст, при условии хорошего содержания пути и подвижного состава, но без увеличения веса рельсов.

Много труда после 1905 г. Н. П. Петров посвятил вопросам экономики. Вопреки невежеству правящих кругов царской России, ратовавших за умеренность темпов железнодорожного строительства в связи с распространявшейся уверенностью в якобы убыточности железнодорожного хозяйства, Петров в 1908 г. настаивал на энергичном железнодорожном строительстве. Война 1914-1918 гг. полностью подтвердила правильность его мнения о недостаточном развитии сети железных дорог в России.

Михаил Владимирович Гололобов (1870-1919) был выдающимся русским теоретиком и конструктором. Окончив Петербургский технологический институт в 1897 г., он с 1902 по 1917 г. состоял преподавателем того же института, а с 1906 г. преподавателем и профессором Петербургского политехнического института.

Михаил Владимирович Гололобов

Конструкторская деятельность М. В. Гололобова протекала на Путиловском з-де в Петербурге с 1901 по 1919 г. С 1906 по 1910 г. он был начальником паровозотехнической конторы завода, а с 1910 г. - консультантом по паровозостроению. Под руководством М. В. Гололобова в 1903-1907 гг. были спроектированы и построены четырехцилиндровые паровозы 2-3-0 У, а позднее, в 1912 г., совместно с А. С. Раевским паровоз 2-3-0 Уу и в 1913-1915 гг. - паровоз 2-3-1 Лп.

Являясь сторонником лабораторного метода испытания паровозов, М. В. Гололобов в 1905 г. построил на Путиловском з-де катковую испытательную лабораторию. Такая же лаборатория была им создана несколько позднее и на Александровском з-де.

М. В. Гололобову принадлежали первые научные статьи в "Вестнике общества технологов" и "Железнодорожном деле", освещающие вопросы применения перегретого пара в паровозах. Эти статьи способствовали развитию пароперегревателей на русских паровозах, в чем Россия опередила целый ряд стран. По его предложению регуляторная труба была при перегреве вынесена из трубчатой части котла, с подводом пара непосредственно из парового колпака к коллектору. Гололобов был видным деятелем Комиссии подвижного состава и тяги. Преждевременная его кончина 18 марта 1919 г. была тяжелой утратой для отечественного паровозостроения.

* * *

Первая научная монография по динамике паровоза была написана профессором Московского университета Д. Лебедевым еще в 1867 г.

В 1869 г. проф. Окатов на участке Петербург - Любань провел ряд научных испытаний пассажирских паровозов.

Курсы по паровозам профессоров Л. А. Еракова, А. Д. Романова, Е. Е. Нольтейна и др., читаемые в высших учебных заведениях и изданные в конце прошлого и в начале текущего столетия, не утратили значения и в настоящее время.

Инициатором введения перегрева пара в паровозах, начатого в 1902 г., был Е. Е. Нольтейн. В этом крупнейшем достижении паровозостроительной техники Россия, как уже отмечалось выше, опередила ряд других стран, в том числе Францию, Англию и США.

Януш Л. Б. 'Русские паровозы за 50 лет' - Москва-Ленинград: Ленинградское отделение машгиза: Редакция литературы по машиностроению , 1950

Паровоз Watt - 1784
Создатель - шотландский инженер James Watt. Патент - 1784 г.

В металле - не реализован...