Паровозная схема 2-10-2: История и особенности

Введение

Расположение колёс локомотива

В системе Уайта для классификации паровозов, обозначение 2-10-2 указывает на расположение колёс: две направляющие колёсные пары, десять движущих сцепленных колёсных пар и две поддерживающие колёсные пары. В Соединенных Штатах и других странах локомотив с колесной формулой 2-10-2 известен как тип "Santa Fe", по названию железной дороги Atchison, Topeka and Santa Fe, которая впервые применила этот тип в 1903 году.

Обзор

Колесная формула 2-10-2 развилась в Соединенных Штатах из 2-10-0 "Декапод" железной дороги Atchison, Topeka and Santa Fe (ATSF). Их существующие 2-10-0 тандем-компаунд локомотивы, использовавшиеся в качестве подталкивающих на перевале Рэтон, испытывали трудности при спуске с горы для выполнения следующих заданий, поскольку не могли проходить повороты на скорости задним ходом и вынуждены были двигаться очень медленно, чтобы избежать схода с рельсов. В результате ATSF добавила к локомотивам поддерживающую ось, что позволило им успешно работать в обоих направлениях. Эти первые локомотивы 2-10-2 стали прародителями всей серии 2-10-2. Основной проблемой 2-10-2 было ограничение скорости, которое составляло примерно… Кроме того, 2-10-2 имел и другие конструктивные ограничения. Огромные цилиндры, необходимые для локомотивов в США для обеспечения высокого тягового усилия, приводили к тому, что ни один клапан разумного размера не мог достаточно быстро впускать и выпускать пар для достижения высокой скорости. Кроме того, как и у 2-6-2, у 2-10-2 главный шатун крепился к средней сцепной оси, очень близко к центру тяжести, что вызывало резкие колебания кузова ("клевание") при движении на скорости. Предел конструктивных возможностей 2-10-2 был достигнут в США в 1926 году и преодолен с появлением более совершенной конструкции 2-10-4.

Бельгийское Конго

В Бельгийском Конго использовались два класса локомотивов 2-10-2. Два локомотива были построены компанией Forges, Usines et Fonderies de Haine Saint Pierre для i=no в 1937 году, под номерами 60 и 61. Они имели цилиндры и сцепленные колеса, с рабочей массой в порядке тонн. Один локомотив был построен для i=no компанией Société Anonyme John Cockerill в 1947 году, под номером 901 и позже перенумерован как 802. Он имел цилиндры и сцепленные колеса, с рабочей массой в рабочем состоянии тонн, площадью решетки и тяговым усилием при 65% давлении котла тонн.

Канада

В 1916 году Канадские национальные железные дороги (CNR) получили поставку десяти локомотивов класса T 1a 2-10-2, заказанных недолговечными Канадскими правительственными железными дорогами и построенных компанией ALCO. Еще десять были поставлены с Монреальского локомотивного завода в 1918 году, а в 1920 году – еще 25 слегка модифицированных локомотивов T 1c, которые были легче. Канадская локомотивная компания произвела пять локомотивов T 2 в 1924 году. Десять локомотивов ALCO, обозначенных как "T 3a", были приобретены у железной дороги Бостон и Олбани в 1928 году. Канадская локомотивная компания произвела последнюю серию локомотивов 2-10-2 для CNR: партию из 15 локомотивов T 4 в 1929 году и 18 локомотивов T 4b в 1930 году. Списание локомотивов 2-10-2 началось в середине 1950-х годов, а последние модели использовались до 1961 года. Сохранились два локомотива CNR класса 2-10-2. Один из них – № 4008, экспонируется на станции CNR в городе Рейни-Ривер, провинция Онтарио, а другой – № 4100, экспонируется в Канадском железнодорожном музее в городе Делсон, провинция Квебек.

Китай

Основной опорой китайской паровой тяги были локомотивы с колесной формулой 2-10-2. Именно такая колесная формула была у китайских локомотивов класса QJ, созданных на базе советского локомотивного класса ЛВ и строившихся на заводе Datong Locomotive Works с 1959 года. Их производство продолжалось до 1988 года, и они оставались в широком использовании вплоть до последних регулярных рейсов на паровой тяге в 2005 году. После вывода из эксплуатации некоторые локомотивы класса QJ были отправлены в Соединенные Штаты, где используются для перевозки коммерческих грузов и организации экскурсионных поездок. В рамках Train Festival 2011 компания Multipower International восстановила два китайских локомотива в соответствии со спецификациями Федерального управления железных дорог (FRA) Part 230 и передала их корпорации Railroad Development Corporation.

Германия

Примеры на немецких железных дорогах включали классы BR84 и BR85 – оба стандартных танковых локомотива, построенные в 1935 и 1937 годах соответственно, а также класс BR95, танковый локомотив, построенный в 1922 году Прусскими государственными железными дорогами под обозначением Prussian T 20. Начиная с 1936 года немецкие железные дороги построили 28 трехцилиндровых грузовых локомотивов с тендером схемы 2-10-2 класса BR45, которые были самыми мощными паровозами в сети. Среди других примеров, до сих пор находящихся в регулярной эксплуатации, – локомотивы ширины колеи 1 метр класса DR 99.23 24 на узкоколейных железных дорогах Гарца и локомотивы ширины колеи 750 мм класса DR 99.77 79 на узкоколейной железной дороге Рюгена.

Мозамбик

В то время как схема 2-10-2 не была широко распространена в Африке, система Лоуренсу Маркеш в Мозамбике (i=no или CFM) располагала в общей сложности 37 локомотивами этого типа, разделенными на три серии. Девять локомотивов серии 200, с номерами от 201 до 209, были построены Baldwin Locomotive Works в период с 1915 по 1919 год. Еще шесть локомотивов типа "Санта-Фе" серии 214, с номерами от 214 до 219, были построены компанией Henschel und Sohn в 1951 году. Они использовались для перевозки тяжелых грузовых составов на Южной магистрали между Манилой и… Этот класс также имел, по данным Alco, одни из самых больших цилиндров среди нежесткорамных локомотивов с шириной колеи Кейп, однако их котлы и колосниковые решетки были относительно небольшими. Их прибытие потребовало установки более крупных 24-метровых поворотных кругов на обоих концах линии, что сделало их одними из самых крупных и мощных локомотивов, поступивших на филиппинскую железную дорогу. Из десяти локомотивов четыре пережили Вторую мировую войну, и все они оставались в эксплуатации в 1952 году. Однако эти локомотивы были списаны после того, как MRR начала модернизацию своего парка, переходя на дизельные локомотивы в 1956 году. Ни один из них не был сохранен.

Польша

Двадцать пять танковых локомотивов OKz32 2 10 2 были построены компанией H. Cegielski – Poznań и поставлены PKP в период с 1934 по 1936 год. Они в основном использовались для обслуживания пассажирских поездов на маршруте между Краковом и Закопаном – сложной железнодорожной линии, с крутыми уклонами, множеством резких поворотов и требующей трёх смен направления движения. Один локомотив сохранился в рабочем состоянии. Два таких локомотива были построены заводом Malaxa в 1939 и 1941 годах под номерами 151.001 и 151.002. Локомотив номер 151.002 также сохранился.

Южная Африка

На мысе эта колесная формула была впервые применена Южно-Африканскими железными дорогами (SAR) в 1927 году. Два паровоза класса 18, самые мощные не-танковые локомотивы, поступившие на вооружение SAR, были введены в эксплуатацию на линии между Витбанком и Гермистоном в попытке решить проблемы, возникавшие с постоянно растущими по весу угольными поездами. Разработан он был полковником Ф. Р. Коллинзом, главным инженером-механиком SAR с 1922 по 1929 год, и построен компанией Henschel und Sohn в Германии. Это были трехцилиндровые локомотивы, при этом два внешних цилиндра использовали механизм клапанной передачи Уолшартса, а внутренний цилиндр – механизм конъюгированной клапанной передачи Гресли, приводимый в действие движениями внешних цилиндров. Еще один локомотив типа 2-10-2, класс 20, был спроектирован для работы на второстепенных линиях на легких железных дорогах А. Г. Уотсоном, главным инженером-механиком с 1929 по 1936 год. Всего один локомотив был построен SAR на своих Механических мастерских в Претории, в Сальвокопе, в 1935 году. Класс FD был разработан на основе тяжелых грузовых локомотивов ALCO и Baldwin, импортированных в Советский Союз, где они получили обозначения Ta и Tb соответственно. Первый локомотив класса FD был построен на Ворошиловградском локомотивном заводе в 1931 году. В 1932 году Ворошиловградский завод начал массовое производство локомотивов FD20. В процессе производства их конструкция постоянно совершенствовалась. Производство было прервано с началом Великой Отечественной войны в 1941 году и возобновлено только в 1942 году, когда четыре локомотива были построены в Улан-Удэ. Всего было произведено 2927 локомотивов FD20 и 286 локомотивов FD21. Эти два подкласса отличались только типом перегревателя. В 1958 году в Китай было продано 1054 локомотива класса FD, которые эксплуатировались до 1980-х годов. Примерно в то же время значительно меньшее количество было продано Северной Корее. Советский локомотив класса LV был разработан на базе предыдущего локомотива класса L 2-10-0 Ворошиловградским заводом. Он использовал подогреватель питательной воды для повышения тепловой эффективности и был самым эффективным грузовым паровозом в Советском Союзе, с тепловой эффективностью 9,3%. Первый прототип получил название OR18 01 (завод Октябрьской революции, осевая нагрузка 18 тонн). Всего было построено 522 локомотива класса LV. Несколько из них сохранились, включая первый, OR18 01, и последний, LV 0522.

On Cape, this wheel arrangement was first used by the South African Railways (SAR) in 1927. Two Class 18 steam locomotives, the most powerful non articulated locomotives to see service on the SAR, were introduced on the line between Witbank and Germiston in an attempt to ease problems that were being experienced with increasingly heavy coal trains. It was designed by Colonel F. R. Collins DSO, Chief Mechanical Engineer of the SAR from 1922 to 1929, and built by Henschel and Son in Germany. They were three cylinder locomotives, with the two outer cylinders using Walschaerts valve gear and the inner cylinder using Gresley conjugated valve gear, actuated by the motions of the outer cylinders. One more 2 10 2 locomotive, the Class 20, was designed for branch line work on light rail by A. G. Watson, Chief Mechanical Engineer from 1929 to 1936. Only one locomotive was built by the SAR at its Pretoria Mechanical Shops at Salvokop in 1935. The FD class was developed from ALCO and Baldwin heavy freight locomotives that were imported to the Soviet Union, where they were designated as the Ta and Tb classes respectively. The first FD class locomotive was built at the Voroshilovgrad Locomotive Plant in 1931. In 1932, the Voroshilovgrad plant began with the mass production of FD20 locomotives. In the process of production, their construction was improved constantly. Production was interrupted at the outbreak of the Great Patriotic war in 1941 and was only resumed in 1942, when four locomotives were built in Ulan Ude. The total production was 2,927 locomotives of FD20, and 286 locomotives of FD21. The two subclasses only differed in respect of their types of superheater. In 1958, 1,054 FD class locomotives were sold to China, where they worked until the 1980s. A much lesser number were sold to North Korea at around the same time. The Soviet locomotive class LV was developed from the previous L class 2 10 0 locomotive by the Voroshilovgrad plant. It used a feedwater heater to increase thermal efficiency and was the most efficient freight steam locomotive in the Soviet Union, with thermal efficiency of 9.3%. The first prototype was named OR18 01 (October Revolution plant, 18 ton axle load). A total of 522 LV class locomotives were built. Several were preserved, including the first, OR18 01, and the last, LV 0522.

Испания

В Испании колесная формула 2-10-2 была представлена одной серией из 22 локомотивов. Изначально они были заказаны для i=no, но RENFE оставила всю серию в резерве. Построенные между 1941 и 1944 годами на заводе i=no в Барселоне для тяги тяжелых угольных составов, они входили в число самых мощных паровозов в Европе. Они имели три цилиндра, использовали простую расширительную систему и были известны как локомотивы "Санта-Фе".

Греция

SEK (i=no, Hellenic State Railways) класс Μα (или класс Ma; Му альфа) был классом из 20 паровозов, построенных компаниями Ansaldo и Breda в 1953 году. Они получили номера Μα 1001–1020. Локомотивы класса Μα были последними паровозами, приобретенными SEK перед переходом на дизельную тягу. Они были спроектированы и построены в Италии компаниями Breda (10 единиц) и Ansaldo (10 единиц) в 1953–1954 годах, при этом некоторые детали (включая целые рамы тендеров) были изготовлены компанией Nuove Reggiane. Длина локомотива с тендером составляла 24,93 м, максимальная высота – 4,51 м, а служебный вес – 136 т. Давление в котле составляло , а их номинальная мощность – . Максимальная скорость составляла 90 км/ч. Из-за различных технических проблем, всего через два года после ввода в эксплуатацию они были модернизированы компанией Henschel (1957–1958). Котлы были переоборудованы для сжигания мазута. Эти локомотивы базировались на депо Агиос Иоаннис Рентис и Салоники и использовались в основном для грузовых поездов, а также для некоторых скорых пассажирских поездов на линиях Пирей – Салоники и Салоники – Идомени до начала 1970-х годов, когда они были сняты с эксплуатации Hellenic Railways Organisation (преемником SEK) в связи с полным переходом на дизельную тягу. После списания паровозов в 1984–1985 годах сохранились только два экземпляра. Один из них, номер 1002, был установлен в качестве экспоната в театре на станции Руф в Афинах. Другой находится на старом железнодорожном вокзале Салоники, но не поддерживается в сохранном состоянии.

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах локомотивы типа 2-10-2 производились с 1903 по 1930 год. Первыми были локомотивы железной дороги Atchison, Topeka and Santa Fe Railway (AT&SF) серий 900 и 1600, представлявшие собой ранний тип с небольшими преимуществами по сравнению с Decapod 2-10-0, за исключением их способности работать задним ходом без схода с рельсов. К 1919 году AT&SF строила окончательную версию, в которой поддерживающая тележка несла большую топку. Это были локомотивы класса AT&SF 3800. Один из них, AT&SF № 3829, был оснащен экспериментальной двухколёсной поддерживающей тележкой и стал первым локомотивом типа 2-10-4 "Texas". Локомотив AT&SF № 940 находится на статической экспозиции возле депо Санта-Фе, ныне Центра для посетителей, в Бартлсвилле, штат Оклахома. Железная дорога Baltimore and Ohio Railroad заказала свой первый локомотив 2-10-2 у Baldwin в 1914 году. С 1914 по 1956 год их локомотивы 2-10-2 имели номера, начинающиеся с 6, отсюда и прозвище "Большая шестерка". Обозначенные как класс S, они имели несколько подклассов. Первый из "Большой шестерки" был списан в 1951 году, а к 1960 году все были разобраны на металлолом. Вторая партия из двадцати пяти локомотивов 2-10-2 (№№ 6350–6374) была построена компанией American Locomotive Company (ALCO) на заводе в Ричмонде в 1918 году, первоначально для подразделения Cincinnati, New Orleans and Texas Pacific (CNO&TP) железной дороги SOU. Из них сохранился только один локомотив: Union Pacific 5511 был передан организации Railroading Heritage of Midwest America, которая планирует восстановить локомотив до рабочего состояния. Denver and Rio Grande Western эксплуатировала десять локомотивов 2-10-2 под обозначением класса F 81, с номерами от 1400 до 1409, приобретенных у Alco в 1916 году. Ни один из них не сохранился, все были разобраны на металлолом в период с 1952 по 1955 год.