Схема паровозных колес 4-8-0: история и применение.

Введение

Колёсная схема паровоза

В системе классификации Уайта для паровозов, обозначение 4-8-0 указывает на колёсную схему, состоящую из четырёх бегунковых колёс на двух осях, обычно расположенных в бегунковой тележке, восьми движущих и сцепленных колёс на четырёх осях и отсутствия поддерживающих колёс. В Северной Америке и некоторых других странах этот тип обычно назывался «двенадцатиколёсным». На локомотивах типа «Camel» кабина располагалась над котлом, в отличие от более поздних локомотивов типа «Camelback», у которых кабина располагалась поверх котла и которые впервые появились около 1877 года. Прозвище «Мастодонт» часто ошибочно используется для обозначения колёсной схемы 4-8-0 и произошло от неофициального названия первого локомотива 4-8-0 Центральной тихоокеанской железной дороги в США, CPR № 229, спроектированного и построенного в 1882 году главным механиком железной дороги Эндрю Джексоном (А. Дж.) Стивенсом на заводе железной дороги в Сакраменто, Калифорния. Два таких локомотива сохранились. В 1903 году был представлен новый класс локомотивов 4-8-0 – класс T, разработанный в Южной Австралии для использования на узкоколейной системе шириной 3 фута 6 дюймов (914 мм) Южно-Австралийских железных дорог. Он оказался надёжным и работоспособным, и к 1917 году в этом классе насчитывалось 78 локомотивов. В 1921 и 1922 годах правительство Тасмании также приобрело шесть таких узкоколейных локомотивов из Южной Австралии, а в 1922 и 1923 годах пять из них были переоборудованы на ширину 1600 мм для использования на ширококолейной системе Южной Австралии. В 1949 году они были возвращены к узкой колеи. Во время Второй мировой войны железные дороги Содружества получили в аренду четыре таких узкоколейных локомотива из Южной Австралии. Несколько из этих локомотивов сохранились.

Франция

Во Франции колесная формула 4-8-0 использовалась в двух классах локомотивов. Первый появился в 1907 году на Chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM). Эти локомотивы предназначались как для грузовых, так и для пассажирских перевозок на более сложных участках. Это были компаунд-локомотивы системы Бодри, аналогичные системе Де Глен, но с цилиндрами низкого давления, имеющими отсечку в 60%. Изначально все они использовали насыщенный пар, но некоторые позже были оснащены перегревателями, а остальные – подогревателями питательной воды. Максимальная скорость этих локомотивов составляла , и они были рассчитаны на буксировку 1177 длинных тонн. Всего было построено 282 локомотива. К 1913 году PLM подготовила проекты значительно более мощного локомотива с формулой 4-8-0, но его реализация не состоялась из-за начала Первой мировой войны. Вторым локомотивом с формулой 4-8-0 во Франции стал знаменитый класс 240P Société Nationale des Chemins de Fer Français (SNCF), где обозначение "240" в данном случае относится к французской классификации колесной формулы, основанной на количестве и расположении осей, а не колес. Технически эти локомотивы были развитием одних из первых европейских локомотивов типа 4-6-2 Pacific, построенных для Chemin de Fer de Paris à Orléans (PO). Класс 240P считался одним из лучших проектов Андре Шапелона и выигрывал от его глубокого понимания термодинамики и осознания необходимости учитывать всю паровую систему в целом. Локомотив был четырехцилиндровым компаундом, оснащенным кулачковыми клапанами Lentz Dabeg. В сочетании с элегантным тендером французского стиля, вторая партия класса 240P выглядела значительно привлекательнее. Обладая мощностью , класс 240P имел репутацию локомотива с самым высоким отношением мощности к весу среди всех паровозов. Продолжаются споры о их механической надежности, например, о том, был ли размер подшипников слишком мал, или же они были попросту изношены в тяжелые военные годы. Ни один из этих локомотивов не сохранился до наших дней.

In France, the 4 8 0 wheel arrangement was used on two locomotive classes. The first was in 1907 by the Chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM). These locomotives were intended for goods trains, as well as passenger trains on the more difficult routes. They were Baudry type compound locomotives, similar to the De Glehn type, but with their low pressure cylinders set at 60% cut off. All of them originally used saturated steam, but some were later equipped with superheaters while all the others were provided with feedwater heaters. These locomotives had a maximum speed limit of and were designed to be able to haul 1,177 long tons at A total of 282 were built. The PLM had prepared designs for another much larger 4 8 0 locomotive by 1913, but it did not materialise as a result of the outbreak of the First World War. The second 4 8 0 locomotive to appear in France was the famous 240P class of the Société Nationale des Chemins de Fer Français (SNCF), with "240" in this instance referring to the French classification of wheel arrangement according to the number and arrangement of axles rather than wheels. Technically, these locomotives were developments of some of the earliest 4 6 2 Pacific locomotives in Europe that were built for the Chemin de Fer de Paris à Orléans (PO). The 240P class was considered to be one of André Chapelon's finest designs and benefited from his thorough understanding of thermodynamics and his appreciation of the need to consider the entirety of the steam circuit. The locomotive was a four cylinder compound, fitted with Lentz Dabeg poppet valves. Coupled with an elegant French style tender, the second batch of the 240P class was aesthetically much more pleasing. With a power output of , the 240P class was reputed to have the highest power to weight ratio of any steam locomotive. Discussion continues as to how robust they were mechanically, for example whether the size of the bearings was too near the bone, or whether they were simply worked to death during the difficult war years. None have survived in preservation.

Венгрия

В 1920-х годах венгерские государственные железные дороги (MÁV) приняли тип 4 8 0 в качестве своего стандартного локомотива для смешанного движения, представив класс 424, строившийся с 1924 по 1958 год. Всего было построено 365 локомотивов для Венгрии и 149 для зарубежных железных дорог, включая Югославские железные дороги, Советский Союз и Северную Корею. В Югославии они получили обозначение класс 11 на железных дорогах Jugoslovenske Železnice (JŽ). Последние венгерские локомотивы были сняты с эксплуатации в 1984 году.

Ирландия

В течение короткого периода Great Southern and Western Railway в Ирландии и её преемник, Great Southern Railways, эксплуатировали два маневровых локомотива с внутренними цилиндрами типа 4-8-0T. Предназначенные для маневров на станции Дублин Кингсбридж (ныне Хьюстон) и для помощи при подъеме на крутом участке линии из Корк Гланмайр Роуд (ныне Кент), первый локомотив был выпущен из мастерских компании Inchicore в 1915 году, а второй – в 1924 году. Они оказались неэффективными из-за высокой стоимости эксплуатации и неспособности проходить крутые повороты, и были списаны в 1928 и 1931 годах соответственно. На ирландской трехфутовой колее Londonderry and Lough Swilly Railway эксплуатировались два локомотива типа 4-8-0 с тендерами. Построенные компанией Hudswell Clarke, они были введены в эксплуатацию в 1905 году и списаны в 1930-х и 1940-х годах. Эти два локомотива были единственными тендерными локомотивами, когда-либо работавшими на этой колее в Ирландии, и вместе с двумя последующими танковыми локомотивами типа 4-8-4 от того же производителя, считались самыми мощными, когда-либо использовавшимися на ирландских узкоколейных железных дорогах. В период с 1899 по 1904 год New Cape Central Railway (NCCR) ввела в эксплуатацию семь локомотивов 7-го класса на своей линии протяженностью 340 км от Ворчестера до Моссельбай в Капской колонии, построенных компаниями Neilson, Reid и North British Locomotive Company (NBL). В 1925 году, когда NCCR была объединена с SAR, эти семь локомотивов были классифицированы как класс 7E. Всего 23 локомотива 8-го класса поступили на CGR в 1902 и 1903 годах, построенные компаниями Neilson, Reid. Они имели колеса большего диаметра, чем у 7-го класса, штанговые рамы, использовали насыщенный пар и имели механизм Stephenson. В ходе эксплуатации было установлено, что четырехколесные тележки и немного более короткая фиксированная колесная база делали их более устойчивыми и комфортными в ходу, чем их предшественники типа 2-8-0. В 1912 году они были классифицированы как класс 8 на SAR. В 1904 году с NBL было поставлено 50 локомотивов класса B типа 4-8-0, первый парк тендерных локомотивов, введенный в эксплуатацию NGR. Они имели пластинчатые рамы, механизм Walschaert с D-образными золотниками Murdoch, топки Belpaire и использовали насыщенный пар. Шесть из них были переоборудованы в локомотивы типа 4-8-2 Mountain в 1906 году, а в 1912 году оставшиеся 44 были классифицированы как класс 1 на SAR. В 1921 году London and South Western Railway (LSWR) построила четыре двухцилиндровых танковых локомотива класса G16 по проекту Urie для использования на сортировочной станции Фелтхэм. London, Midland and Scottish Railway и Southern Railway обе рассматривали возможность строительства грузовых локомотивов типа 4-8-0, но эти планы так и не были реализованы.

For a short period, the Great Southern and Western Railway in Ireland and its successor, the Great Southern Railways, operated two inside cylinder 4 8 0T shunting locomotives. Intended for shunting at Dublin Kingsbridge (now Heuston) and for banking on the steep gradient out of Cork Glanmire Road (now Kent), the first locomotive emerged from the company's Inchicore workshops in 1915 and the second in 1924. They proved unsuccessful, being expensive to operate and unsuitable for sharp curves, and were withdrawn in 1928 and 1931 respectively. On the Irish three foot gauge, the Londonderry and Lough Swilly Railway operated two 4 8 0 tender locomotives. Built by Hudswell Clarke, they were introduced in 1905 and withdrawn in the 1930s and 1940s. The two were the only tender locomotives ever to operate on that gauge in Ireland and, with two subsequent 4 8 4 tank engines from the same manufacturer, were considered to be the most powerful which ever worked on any Irish narrow gauge railway. Between 1899 and 1904, the New Cape Central Railway (NCCR) placed seven Cape 7th Class locomotives in service on its 211 mile (340 km) line from Worcester to Mosselbaai in the Cape Colony, built by Neilson, Reid and North British Locomotive Company (NBL). In 1925, when the NCCR was amalgamated into the SAR, these seven locomotives were designated Class 7E. Altogether 23 8th Class locomotives entered service on the CGR in 1902 and 1903, built by Neilson, Reid. They had larger coupled wheels than the 7th Class, bar frames, used saturated steam and had Stephenson valve gear. In service it was found that the four wheeled bogies and the slightly shorter fixed wheelbase made them steadier and easier riding than their 2 8 0 predecessors. In 1912, they were designated Class 8 on the SAR. Fifty Class B 4 8 0 locomotives were delivered from NBL in 1904, the first tender locomotive fleet to be placed in service by the NGR. They had plate frames, Walschaert valve gear with Murdoch's D slide valves, Belpaire fireboxes and used saturated steam. Six of them were modified to a 4 8 2 Mountain wheel arrangement in 1906 and, in 1912, the remaining 44 were designated Class 1 on the SAR. In 1921, the London and South Western Railway (LSWR) built four G16 class two cylinder tank locomotives to Urie's design, for use in the Feltham marshalling yard. The London, Midland and Scottish Railway and the Southern Railway both contemplated the construction of 4 8 0 tender freight locomotives, but these never materialised.

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах 4-8-0 по сути являлся грузовым локомотивом, разработанным на основе 2-8-0 Consolidation. Большинство американских локомотивов 4-8-0 были построены в конце XIX или начале XX века. Этот тип никогда не получил широкой популярности, хотя было пять случаев, когда локомотив 4-8-0 считался самым тяжелым и/или мощным в мире на момент его появления. К ним относятся локомотив № 20 "Чемпион" железной дороги долины Лихай в 1880 году, № 229 "Мастодон" Центральной тихоокеанской железной дороги в 1882 году, класс G5 Великой Северной железной дороги в 1897 году и № 640 железной дороги штата Иллинойс в 1899 году. Стоит отметить, что Great Northern G5 был оснащен поршневыми клапанами, размером сопоставимыми с поршнями многих локомотивов того времени. Несмотря на то, что в то время широкий топ 2-8-2 Mikado обладал значительно большим потенциалом в отношении скорости, железная дорога Norfolk and Western выбрала класс M 4-8-0 из-за его более короткой колесной базы, которая позволила разместить более 90% веса локомотива на движущих колесах, а также четырехколесной бегунковой тележки для большей устойчивости. N&W эксплуатировала локомотивы 4-8-0 с начала 1900-х до конца 1950-х годов. Построенные компанией Baldwin Locomotive Works с 1906 года и получившие прозвище "Молли", классы M, M1 и M2 стали самым многочисленным американским классом 4-8-0. Локомотивы класса M2 часто ошибочно считают самыми крупными серийными 4-8-0, однако мексиканский PR 8 был более чем на четыре тонны тяжелее. Многие из них сохранились до 1950-х годов, но были неэффективными паровозами, поскольку площадь нагрева котла была значительно увеличена по сравнению с классами M и M1, но без соответствующего увеличения объема топки и площади колосниковой решетки. В настоящее время в Соединенных Штатах сохранилось шесть локомотивов 4-8-0: Southern Pacific 2914, Norfolk and Western 433, 475, 1118, 1134 и 1151, и один из них, № 475, продолжает эксплуатироваться на Strasburg Rail Road в Страсбурге, штат Пенсильвания.

Замбия

В ноябре 1953 года компания Zambezi Saw Mills Company (ZSM) в Северной Родезии (Замбия с 1964 года) приобрела два локомотива класса 17 4 8 0T+T у Южно-Африканских железных дорог для использования на своей лесозаготовительной железной дороге Ливингстон – Мулобези. Компания занималась разработкой тиковых лесов, протянувшихся на 161 км (100 миль) к северо-западу от Ливингстона, и построила одну из самых длинных в мире лесозаготовительных железных дорог для обслуживания своего лесопильного завода в Мулобези. Локомотивы были списаны в период с 1961 по 1963 год.