УДК 94(47) ББК 63.3(2)-24 Л73

ПАРОВОЗЫ КОЛОМЕНСКОГО ЗАВОДА

Владимир Викторович Боченков
Екатерина Владимировна Бычкова
Олег Борисович Галацкий
Иржи Ладиславович Индра

 

В статье приведено краткое описание истории развития конструкций паровозов Коломенского завода. На этом предприятии были заложены основы профессионального конструирования и серийной постройки отечественных локомотивов.

The article gives a brief description of history of steam locomotive design development at the Kolomensky Zavod. At the plant the foundation of professional engineering and volume production of domestic locomotives was laid.

Ключевые слова: паровоз, локомотив, Коломенский машиностроительный завод, железнодорожный транспорт.

Keywords: steam locomotive, locomotive, Kolomensky machine-building plant, railway transport.

Основание Коломенского завода относится к 1863 году и связано с началом развития в Российской империи железнодорожного транспорта. Царское правительство и частные предприниматели приступили к строительству железных дорог накануне крестьянской реформы 1861 года, однако наиболее бурный период для них наступил после реформы в конце 1860-х - начале 1870-х годов. Тогда Россия в среднем в год прокладывала по полторы тысячи километров железнодорожного полотна. Значительно больше, чем в Англии - самой передовой стране того времени.

А.Е. Струве

Когда строившаяся магистраль Москва-Рязань подошла к Коломне, возникла необходимость в железнодорожных мостах через реки Москву и Оку. Построить их взялся 25-летний военный инженер Аманд Егорович Струве, который в то время был начальником одного из строительных участков этой дороги. Мост через реку Москву был возведен в 1862 году, а в следующем году началось проектирование, а затем постройка моста через Оку. Для его сооружения вначале были построены временные мастерские на берегу Оки, а затем в сентябре 1863 года А.Е. Струве арендовал у крестьян участок земли в более удобном месте, защищенном от паводковых вод, на берегу Москвы-реки.

С этого времени начинается создание и развитие Коломенского завода. Мостовые мастерские за короткий срок превратились в машиностроительный завод широкого профиля. Для привлечения капиталов и расширения производства А.Е. Струве пригласил в компаньоны своего старшего брата, военного инженера Густава Егоровича Струве, и с 1866 года Коломенский завод стал называться "Завод инженеров братьев Струве".

Г.Е. Струве

Правительственная политика в 1863-1869 годов и обязательства частных железнодорожных обществ приобретать паровозы и вагоны производства русских заводов привели братьев Струве к решению организовать паровозное производство на своем заводе. При распределении правительством заказа на паровозы для казенных железных дорог в 1869 году завод братьев Струве был признан маломощным и неспособным обеспечить постройку паровозов. Основанием для такого решения было отсутствие на заводе братьев Струве своего доменного чугуна, производства прокатного металла и необходимость приобретать чугун, железо и сталь на уральских заводах.

Это обстоятельство не помешало, однако, в 1869 году обществам частных Курско-Харьково-Азовской, Козлово-Воронежско-Ростовской и Московско-Брестской железных дорог выдать заказ заводу братьев Струве на 50 паровозов, который был выполнен.

Завод сначала получал из-за границы бандажи, оси, рессоры и другие части для изготовляемых паровозов потому, что изготовление их на русских заводах было связано с определенными трудностями, а также потому, что владельцы некоторых частных дорог требовали, чтобы при выполнении их заказов эти части были изготовлены на определенных заграничных заводах.

Первый паровоз был выпущен в 1869 году. Сначала паровозы строились по заграничным образцам локомотивов, работавших на русских железных дорогах, а затем по разработанным заводом собственным проектам новых типов.

А.И.Лессинг

С 1 января 1872 года завод был преобразован в "Акционерное общество Коломенского машиностроительного завода", что обеспечило новый приток капиталов. В число соучредителей вошел купец I гильдии Антон Лессинг. Неослабевающий спрос на паровозы привел к необходимости расширить и дооборудовать в 1872 году скромный завод с привлечением капиталов для его реконструкции. Директором-распорядителем правление Общества избрало Г.Е. Струве.

Для организации производства паровозов братья Струве перестроили старые цехи, приобрели за границей новое оборудование, купили во Франции чертежи паровозов и важнейшие узлы, такие как цилиндры, дышла, колеса, оси и др. На должность технического директора завода из Германии был приглашен К.Ф. Бой, до этого управлявший паровозным заводом Борзига в Берлине. Он приехал в Коломну с группой других специалистов. Под его руководством на заводе был создан паровозный отдел.

В целях обеспечения завода достаточным количеством чугуна и черного металла Коломенский завод в 1873 году приобрел небольшой Кулебакский металлургический завод, расположенный на Оке, недалеко от впадения ее в Волгу. Кулебакский завод имел одну доменную печь, производил чугун и сортовое железо. Там было организовано производство поделочной стали, а также прокатка листового железа, выделка осей и бандажей. Топливом на обоих заводах служили дрова, торф и древесный уголь из собственных заготовок, а впоследствии - нефть, кокс и уголь, привозимые водным путем и по железной дороге.

Создав себе прочную базу для производства металла, Коломенский завод в 1880-1900 годах выбрал главным объектом своей деятельности постройку подвижного состава всех типов для железных дорог нормальной и узкой колеи.

В марте 1869 года из ворот Коломенского завода вышел первый товарный паровоз с осевой формулой 0-3-0, заводской тип 1. Правда, слово "вышел" не совсем точное. Несколько сот метров от завода до станции Голутвин паровоз волокли впрягшиеся в него рабочие. Сила тяги первого паровоза не превышала 3230 кг, а скорость движения - 20 км/ч. Первые товарные паровозы были выпущены для Курско-Харьково-Азовской железной дороги как копии французских паровозов завода Кайль, работавших на Московско-Рязанской дороге с 1862 года. Первые паровозы еще не имели будки, а имели только переднюю стенку для защиты бригады от непогоды. Будки были поставлены на дорогах позднее, в 1873-1874 годах. Машинист управлял паровозом, стоя на открытой площадке. С этого паровоза и началась история локомотивостроения на Коломенском заводе.

Выпуск паровозов в дальнейшем выглядел следующим образом. В 1873 году был построен 100-й, в 1879 г. - 500-й, в 1887 г. - 1000-й, в 1897 г. - 2000-й, в 1903 г. - 3000-й, в 1909 г. - 4000-й и в 1916 г. - 5000-й паровоз. Сотый паровоз 1-2-0, тип 6, получил собственное имя - "Коломна". Он экспонировался на Всемирной выставке в Вене и получил почетный диплом.

В 1873 году первым паровозом, построенным по собственным чертежам, стал товарный локомотив 0-3-0, тип 7. А в следующем году был построен первый пассажирский паровоз собственной конструкции 1-2-0, тип 9.

На Всероссийской художественно-промышленной выставке 1882 года Общество Коломенского машиностроительного и Кулебакского горного и сталелитейного заводов представило ряд интересных экспонатов, которые привлекли всеобщее внимание. Прежде всего, товарный паровоз 0-4-0, тип 24, стоимостью 30000 руб. серебром, который был построен для Екатерининской железной дороги.

Также были представлены две модели (в 1/5 натуральной величины) локомотивов, выпускавшихся заводом: товаро-пассажирского паровоза 1-2-0, тип 20, построенного для Уральской горнозаводской железной дороги, модель могла приводиться в действие паром и модель в разрезе товарного паровоза 0-4-0, тип 24, построенного для Уральской железной дороги.
Из паровозных и тендерных частей заводом были представлены: поршень со скалкою и кулаком, паровозная и тендерная осевые буксы, стяжные крюки, регуляторная головка с шибером, кольцо для колпака, кулиса с камнями и болтами и перекидной винт.

Заинтересованным посетителям был представлен способ крепления бандажей колес локомотивов системы г. Струве (привилегия от 6 сентября 1879 года, № 6.120). Бандаж, укрепленный на ободе колеса по системе Струве, не мог соскочить с обода, хотя он и не прикреплялся к нему болтами; в случае разрыва бандажа, сход с рельсов не являлся неизбежным и паровоз с лопнувшим бандажом мог еще двигаться достаточно долгое время.

Многие конструкции коломенских паровозов были отмечены наградами на международных выставках. Завод получил высшие награды на всемирных промышленных выставках в Париже в 1900 г., Милане в 1906 году, в Бордо в 1907 году и в Турине в 1911 году, Большую премию в Буэнос-Айресе в 1910 году. На торгово-промышленных ярмарках, проходивших в России в Санкт-Петербурге в 1870 году, в Москве в 1882 году и Нижнем Новгороде в 1896 году завод был награжден Государственными Гербами. Вместе с тем, многие типы паровозов имели несущественные конструктивные отличия от прототипов и отражали зачастую индивидуальные вкусы заказчиков.

Для первых пассажирских паровозов Курско-Харьково-Азовской железной дороги, построенных в 1869 году 1-2-0, тип 2, Коломенский завод взял за образец пассажирский трехосный паровоз бельгийского завода Кулье, работавший с 1863 года на Петербуржско-Варшавской железной дороге, и такой же паровоз французского завода Кайль, работавший на Московско-Рязанской дороге с 1864 года. Эти паровозы имели вес в порожнем состоянии 29 т. Экипажная часть состояла из одной бегунковой оси и двух спаренных осей с диаметром колес 1680 мм. Топочная часть котла находилась за спаренными осями. На следующих паровозах была поставлена будка для защиты бригады от непогоды. Эти паровозы строились Коломенским заводом также для Московско-Рязанской и Козлово-Воронежско-Ростовской железных дорог.

Уже через год после постройки первых пассажирских паровозов Коломенский завод получил заказ от Киево-Брестской дороги на постройку паровозов, тип 4, по образцу уже работавших на дороге паровозов завода Шварцкопфа. У этого паровоза имелась будка для локомотивной бригады, а топочная часть котла помещалась между спаренными осями, что, по мнению заказчиков, должно было обеспечить более спокойный ход на больших скоростях.

Коломенский завод приступил к постройке паровозов с топочной частью котла, помещенной между спаренными осями. В 1872 году завод построил второй тип пассажирского паровоза с одной бегунковой и с двумя спаренными осями, тип 6.

После этого Коломенскому заводу последовали заказы на пассажирские паровозы той же массы (27…28 т), но с уменьшенным диаметром колес для увеличения силы тяги. Завод в 1873 году построил такой паровоз с диаметром колес 1550 мм и топкой, расположенной позади спаренных осей, тип 10. Это был последний пассажирский паровоз, скопированный с иностранного образца.

В 1874-1875 годах Коломенский завод построил пассажирские паровозы по собственным чертежам, разработанным на заводе для Владикавказской железной дороги, с топочной частью котла позади спаренных осей, тип 9 и 18, а для Фастовской дороги - с расположением ее между осями, тип 14. Колеса всех паровозов имели диаметр 1524 мм.

Эти типы пассажирских паровозов с одной бегунковой и двумя спаренными осями, различающиеся положением топочной части котла (позади спаренных осей или между ними), повторялись заводом и в дальнейшем с изменениями основных размеров по требованиям дорог. В процессе производства не было выявлено преимуществ того или другого типа конструкции, поэтому завод охотно шел навстречу требованиям дорог изменять основные размеры строящихся для них паровозов. Таким образом, выполняя требования заказчиков, Коломенский завод построил за период с 1869 по 1892 год 13 типов пассажирских паровозов 1-2-0, преимущественно по собственным проектам.

В 1876 году для Лозово-Севастопольской железной дороги, имевшей на Севастопольском участке тяжелые подъемы и кривые малых радиусов, Коломенский завод построил по своему проекту 5 пассажирских паровозов 2-2-0, тип 15, с бегунковой тележкой и двумя спаренными осями. Хотя паровозы имели тележку, но топочная часть котла у них находилась позади спаренных осей. Поэтому жесткая база этих паровозов была очень короткой, всего 1766 мм при диаметре колес 1682 мм, то есть короче, чем у всех русских пассажирских паровозов. Масса паровоза составляла 32,5 т в порожнем состоянии, давление от оси на рельсы доходило до 12,6 тс. Широкого распространения эта конструкция паровоза не получила вплоть до появления первых паровозов системы компаунд, т.е. до 1892 года.

Наиболее удачным товарным паровозом 0-3-0, тип 21, Коломенского завода был локомотив, повторивший конструкцию паровоза Борзиг, и строившийся также на Невском заводе с 1870 года. У него было характерное рессорное подвешивание ведущей и задней спаренных осей одной общей рессорной. По типу указанных паровозов четырьмя русскими паровозостроительными заводами было построено значительное количество локомотивов в нескольких вариантах. Главное их отличие заключалось в диаметре колес, изменявшемся по требованию дорог в пределах от 1200 до 1418 мм. Первоначально масса товарных трехосных паровозов в порожнем состоянии составляла 29…30 т, а затем она увеличился до 34 т из-за постепенного увеличения диаметра цилиндров, поверхности нагрева котла и диаметра колес.

Коломенский завод построил в 1877 году товарные паровозы 0-3-0, копируя их с паровозов Невского завода 1875 года, но с некоторыми усовершенствованиями. Конструкция этого паровоза была скопирована с удачного и надежного локомотива Шварцкопф 1872 года выпуска. Эти паровозы получили широкое распространение на многих русских железных дорогах.

Все паровозы, построенные по образцам заграничных паровозов Коломенским заводом и усовершенствованные для условий русских железных дорог, строились в нескольких вариантах с изменениями. Они были надежными, не требовали частого ремонта и имели весьма широкое распространение почти на всех дорогах.

Коломенский завод в 1873 г. построил четыре паровоза 0-3-0, тип 5, по заказу Константиновской железной дороги, которые можно отметить как неудачный пример подражания зарубежным, в частности английским образцам завода "Вулкан". Регуляторные головки у них помещались в дымовой коробке, перегревались, коробились и, имея один золотник, всегда пропускали пар, не позволяя плавно открывать регулятор. Составные подшипники пальцев ведущей и сцепных осей не имели клинового натяга, сильно стучали, нагревались и требовали частого ремонта, буксы были без клиньев и т.п. Тендер малой емкости жестко сцеплялся с паровозом двумя серьгами и даже при незначительных повреждениях с трудом мог быть отцеплен. Поэтому после слияния Константиновской железной дороги, протяженностью всего 90 км, и Курско-Харьково-Азовской дороги эти паровозы с поездной работы были переведены на маневры. Такой паровоз не мог конкурировать с другими паровозами русских заводов, построенных по заводским проектам на основе значительного опыта. Дальнейшего распространения этот неудачный тип паровоза не получил.

Как удачный образец паровоза, полностью сконструированного Коломенским заводом, можно считать его товарный паровоз 0-3-0, тип 13, построенный в 1875 году. Он воплотил в себе все лучшее, что имело русское паровозостроение конца XIX века, строился с незначительными изменениями в нескольких вариантах и получил широкое распространение.

Особым типом русских трехосных товарных локомотивов были паровозы, тип 51, строившиеся Коломенским заводом в 1892-1896 годах для Московско-Киево-Воронежской железной дороги. Эта дорога до 1897 года пользовала для товарного движения только трехосные товарные паровозы, приобретенные за границей в 1868 году. Такими же паровозами пополнялся паровозный парк дороги и до 1885 года. В 1892 году Коломенский завод построил 8 новых паровозов по типу и размерам уже работавших на дороге локомотивов, при этом оставил колеса с диаметром 1418 мм и прочие размеры без изменений, но повысил давление пара в котле с 8 до 10 атм. и вместо кулисы Стефенсона применил механизм Джоя. Сила тяги новых паровозов увеличилась на 10 %, и, имея колеса наибольшего диаметра среди товарных паровозов русских железных дорог, эти паровозы применялись для вождения не только товарных, но и пассажирских поездов.

За период 1869-1892 годов Коломенский завод создал 14 вариантов трехосных товарных паровозов. До 1900 года не было ни одной казенной или частной русской железной дороги нормальной колеи, где бы ни работали эти паровозы. Последними тендерными паровозами нормальной колеи 0-3-0 были товарные паровозы, тип 132, построенные Коломенским заводом в 1912 году для Коканд-Наманганской железной дороги.

В 1875 году Коломенский завод построил для Московско-Рязанской железной дороги товарные паровозы 0-4-0, тип 11, подобные локомотивам, которые строились на Александровском заводе для Петербуржско-Московской дороги. Эти паровозы распространения кроме как на четырех дорогах не получили, потому что имели нагрузку от оси на рельсы 13,3 тс, что превосходило допустимые 12,5 тс. Эти паровозы для более плавного прохождения кривых радиусом 500 м имели поперечный разбег задней спаренной оси в 20 мм. На этой же оси был установлен возвращающий прибор, состоящий из горизонтального балансира с двумя небольшими плоскими рессорами у букс. На прямом участке пути рессоры не работали, но при входе на кривую сжимались буксами, стремясь возвратить их в среднее положение. В последующем идея возвращения оси в среднее нормальное положение получила иное решение.

Для Козлово-Воронежско-Ростовской железной дороги завод по своему проекту построил в 1876 году паровозы 0-4-0, тип 17, с диаметром колес 1362 мм, массой 43 т в порожнем состоянии и с кулисами Стефенсона. Такие же паровозы, тип 23, но с диаметром колес 1240 мм, массой 41 т были построены с кулисами системы Гуча Коломенским заводом в 1878 году по собственным чертежам для Лозово-Севастопольской дороги. Эти паровозы не получили значительного распространения, так как все четырехосные товарные паровозы с 1879 года заводы должны были строить по типу паровозов "правительственного запаса".

Коломенский завод в 1878 году разработал чертежи для товарного паровоза 0-4-0 нового типа, более мощного, чем локомотивы его предыдущих проектов. За основу конструкции был взят паровоз тип 23, несколько улучшенный в деталях по опыту на русских дорогах. Кулиса Гуча была заменена кулисой Аллана. После испытаний на казенных дорогах этот локомотив 0-4-0, тип 24, был принят для массовой постройки для всех русских казенных и частных железных дорог. Такой тип товарного локомотива получил в 1879 году наименование паровоза "правительственного запаса", предназначенного для оборонных целей. В первую очередь подобные локомотивы направлялись на казенные дороги, подходившие к северо-западной границе. Масса паровоза "правительственного запаса" в порожнем состоянии составляла 42 т, а в рабочем - 48 т, что было необходимым из-за повсеместного распространения легких рельсов.

Уральской горнозаводской железной дороге требовались паровозы для обслуживания пассажирских поездов в условиях тяжелого профиля, кривых малого радиуса и небольших скоростей. Коломенский завод построил в 1878 году по своему проекту паровозы 1-3-0, тип 20, и на дорогу их перевезли по рекам, так как в то время прямой связи Уральской горнозаводской железной дороги с общей сетью еще не было.

Эти паровозы стали первыми в Европе пассажирскими локомотивами с тремя спаренными осями и одной передней бегунковой осью. Паровоз имел движущие колеса диметром 1530 мм и передние бегунковые колеса диаметром 768 мм. Его масса в порожнем состоянии составляла 39 т, и давление от оси на рельсы в рабочем состоянии не превышало 12,5 тс. Колосниковая решетка площадью 2,11 м² была предназначена для применения уральского угля среднего качества. Топочная часть котла помещалась между ведущей и задней осями, и их рессоры были соединены продольным балансиром. Для удобства очистки колосниковой решетки от золы и шлака часть колосниковой решетки могла опрокидываться внутрь зольника при помощи винтовой передачи. Это простое и удобное приспособление было забыто до 1915 года и восстановлено на первых паровозах серии Э, построенных для угольного отопления. Данный тип паровоза оправдал себя. Но на других дорогах этот паровоз распространения не получил из-за того, что в 1893 году появился более тяжелый и мощный тип пассажирского локомотива.

Для обслуживания Сурамского перевала Поти-Тифлисской железной дороги, имеющего подъемы в 29‰ с кривыми малого радиуса, служили заграничные паровозы системы Ферли, работавшие с 1872 года. Позже, из-за необходимости увеличить количество локомотивов, Коломенский завод разработал и построил в 1884 году новый паровоз, тип 29, лишь по идее похожий на имевшиеся паровозы пяти иностранных заводов, взяв у них все лучшее и создав образец отличного паровоза для горных железных дорог.

Паровоз Ферли представлял собой сочлененный паровоз типа 0-3-0+0-3-0 из двух трехосных тележек, имевших каждая свои паровые машины с каждой стороны независимо друг от друга. Общий котел был помещен на раме, опиравшейся на эти две тележки, и снабжался одной топкой, двумя дымовыми коробками и трубами для выхлопа пара от обеих паровых машин. Паровоз был совершенно симметричен и не требовал разворотного круга. Четыре водяных бака были расположены по бокам котла на площадках локомотива, а два соединяющих их нижних бака были расположены под будкой машиниста. При поступлении на Закавказскую железную дорогу паровозы Ферли отапливались дровами, и ящиком для них служили две площадки над котлом, огороженные решеткой. С началом применения нефтяного отопления баки для нефти были поставлены на месте дровяных решеток. Сверху нефтяных баков были расположены резервуары сжатого воздуха тормоза Вестингауза. После переоборудования масса порожнего паровоза составляла 60 т, а давление от оси достигало 14,5 тс. Паровозы Ферли Коломенского завода были очень надежны и работали на Сурамском перевале до 1930-х годов, когда они были заменены сначала паровозами Э, а затем электровозами.

К 1891 году относится постройка Коломенским заводом первого пассажирского компаунд-паровоза 2-2-0, тип 43, для Петербуржско-Варшавской железной дороги. Этот паровоз имел два цилиндра и кулису Джоя, давление от оси 13,3 тс, диаметр колес 1980 мм и массу в порожнем состоянии 45,5 т. Однако коломенский паровоз не выявил значительного преимущества по сравнению с работавшими на Петербурго-Варшавской дороге паровозами типа 1-2-0 заграничной постройки с простой машиной массой 28,4 т и диаметром колес 1680 мм.

По образцу пассажирского паровоза, построенного во Франции для Юго-Западных железных дорог в 1891 году, типа 2-2-0, тандем-компаунд, т.е. с расположенными четырьмя цилиндрами по длине, с некоторыми усовершенствованиями Коломенским заводом в 1897-1902 годах было построено несколько подобных пассажирских тандем-компаунд четырехцилиндровых паровозов 2-2-0, тип 64, для казенных железных дорог с давлением от оси 13,6 тс и для частной Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги с давлением на ось 14,4 тс. Таким паровозам впоследствии присвоена была серия П. Они работали на некоторых дорогах в течение 25-30 лет.

В 1891 году Николаевская железная дорога разработала проект пассажирского паровоза с тремя спаренными осями для больших скоростей. Для этого паровоза 1-3-0 была принята система двухцилиндрового компаунд с давлением от оси 12,5 тс и массой в порожнем состоянии 45 т. Паровоз имел кулису Джоя и колеса диаметром 1900 мм, причем средняя ось была без гребней на бандажах. Этому паровозу, тип 67, была присвоена серия НД. Коломенский завод начал строить его в 1893 году.