ОР23 (KJ23)

ОР23
Производство
Страна постройки	СССР
Завод	Ворошиловградский паровозостроительный имени Октябрьской революции
Главный конструктор	М. Н. Аникеев, Ю. Г. Кирилов и Н. А. Турик
Год постройки	1949
Всего построено	1
Технические данные
Род службы	грузовой
Осевая формула	1-5-2
Длина паровоза с тендером	29 540 мм
Длина паровоза	16 775 мм
Диаметр бегунковых колёс	900 мм
Диаметр движущих колёс	1500 мм
Диаметр поддерживающих колёс	1050 мм
Ширина колеи	1524 мм
Служебный вес паровоза	168,1 т
Сцепной вес	115,4 т
Нагрузка от движущих осей на рельсы	23,1 тс
Мощность	2500 л. с.
Конструкционная скорость	90 км/ч
Давление пара в котле	17 кгс/см²
Полная испаряющая поверхность нагрева котла	324,0 м²
Число жаровых труб	62
Тип пароперегревателя	двухоборотный Шмидта
Поверхность нагрева пароперегревателя	184,0 м²
Площадь колосниковой решётки	8,2 м²
Диаметр цилиндров	520 мм
Ход поршня	2 × 645 мм
Тип тендера	шестиосный 6П
Эксплуатация
Страна	СССР
Дорога	Северо-Донецкая (опытная эксплуатация)
Медиафайлы на Викискладе

ОР23 — опытный советский грузовой паровоз со сцепной массой 115 тонн (осевая нагрузка 23 тс), выпущенный Ворошиловградским заводом имени Октябрьской революции в 1949 году.

По мнению некоторых историков, является первым в мире (и единственным) паровозом, имевшим паровую машину с расходящимися поршнями, которая до этого из локомотивов применялась лишь на теплопаровозах (гибрид паровоза с тепловозом).

Внешне на советский паровоз несколько похож саксонский класса XV HTV, построенный в 1916 году. Однако саксонский локомотив на самом деле выполнен по дуплексной схеме, то есть на нём применены две двухцилиндровые машины, каждая из которых приводит отдельную группу колёс.

Предпосылки к появлению

Ближе к концу Второй мировой войны, в связи с восстановлением народного хозяйства, на железных дорогах Советского Союза стал происходить рост грузовых перевозок. На паровозостроительных заводах в свою очередь с 1945 года был налажен выпуск паровозов типа 1-5-0 со сцепным весом 85—90 т (серии СО и Л). Однако многие эксперты по железнодорожному транспорту понимали, что рост масс поездов будет продолжаться, а это требует более сильных паровозов. Возобновление производства паровозов серии ФД типа 1-5-1 было признано нерациональным, так как у данной серии был ряд конструктивных недостатков (слабая экипажная часть, низкий КПД котла). К тому же к тому времени на наиболее загруженных линиях начали укладывать рельсы типа Р50 (50 кг/м), что позволяло поднять осевую нагрузку до 23 тс (у паровозов ФД она составляла 20 тс). В 1946 году комиссия по выбору новых типов магистральных паровозов под председательством академика Сыромятникова указала на необходимость о начале работ по проектированию и выпуску определённого количества паровозов со сцепной массой 112—115 т с пятью сцепными осями с нагрузкой от оси на рельсы 22,5—23 тс.

Проектирование нового паровоза поручили Улан-Удэнскому паровозостроительному заводу, но одновременно с этим проектирование нового паровоза было начато на Ворошиловградском и Коломенском паровозостроительных заводах. Проектирование новых грузовых паровозов велось на заводах различными путями. Так, на Улан-Удэнском паровозостроительном заводе было решено спроектировать паровоз по обычной схеме, лишь усилив ряд элементов конструкции и установив более мощный паровой котёл. В дальнейшем эти работы вылились в создание паровоза 23-001. Конструкторы Коломенского завода при проектировании приняли решение о сохранении осевой нагрузки в пределах 19 тс, лишь увеличив число сцепных осей. По их замыслу это позволило бы эксплуатировать новый паровоз на большинстве железных дорог Советского Союза. Так вскоре появился паровоз П34.

Проектирование

См. также: Уравновешивание паровоза

Эскиз паровоза

В отличие от других, конструкторы Ворошиловградском паровозостроительного завода разработали совсем необычную схему паровоза, согласно которой предусматривалось усложнение паровозной машины. Простая двухцилиндровая машина создаёт значительные инерционные силы, как вертикальные, так и горизонтальные, что усложняет уравновешивание паровоза. Увеличение мощности приводит к необходимости использовать более тяжёлые детали, которые в свою очередь создают и более значительные инерционные силы. В свою очередь, четырёхцилиндровые машины имеют хорошие динамические показатели и их применение с этой точки зрения более рационально. Однако при этом два цилиндра из четырёх размещаются внутри рамы, что усложняет доступ к ним при ремонте, а также вынуждает использовать коленчатые ведущие колёсные пары, которые имеют меньший ресурс, по сравнению с обычными.

Ворошиловградские конструкторы обратились к опыту по проектированию и постройке теплопаровозов — локомотивов-гибридов паровоза с тепловозом, которых на Ворошиловградском заводе было построено 2 экземпляра (пассажирский № 8000 и грузовой № 8001). Этот тип локомотивов имел совмещённые в одном цилиндре дизельный двигатель и паровую машину, что привело к необходимости создания паровой машины с расходящимися поршнями. Так появилась двухцилиндровая машина с четырьмя поршнями, у которой в каждом цилиндре поршни двигались под углом 180° друг к другу, что давало сумму горизонтальных сил равной нулю. В теории такая схема должна была сочетать в себе преимущества как двухцилиндровой машины, так и четырёхцилиндровой.

13 октября 1948 года конструкторы М. Н. Аникеев, Ю. Г. Кирилов и Н. А. Турик отправили в Гостехнику СССР заявку на изобретение (№ 386004) ортогонального кулисного парораспределительного механизма для паровой машины с расходящимися поршнями. Согласно данной заявке, расположенный на каждой стороне цилиндр имел три рабочие полости, вместо двух, что привело к необходимости вместо одного золотникового клапана применить два. Парораспределительный механизм на левой стороне при этом располагался перед паровым цилиндром, а на правой — за ним,. При этом кулиса левого механизма расположена на правой стороне, а кулиса правого — на левой; это сделано для связи механизмов с ведущими колёсами противоположной стороны. Связь механизмов с кулисами выполнялась за счёт передаточных валов с рычагами. Данная схема обеспечивала взаимно противоположное положение камней в кулисах правого и левого механизмов.

Постройка

В начале 1949 года постройка опытного паровоза типа 1-5-2 с уникальной конструкцией паровой машины была завершена; ему было присвоено полное обозначение ОР23-001 — завод им. Октябрьской революции, осевая нагрузка — 23 тс, № 001.

ОР23 имел движущие колёса диаметром 1500 мм — как у ФД, а бегунковая и поддерживающая тележки были однотипны с тележками паровоза ИС. Был применён развитый двухоборотный пароперегреватель системы Шмидта конструкции Брянского завода, который имел площадь 184 м² и размещался в 62 жаровых трубах диаметром 143/152 мм. Максимальное давление пара в котле составляло 17 атмосфер,.

Паровые цилиндры размещались посередине рамы, что потребовало увеличения длины паропроводов. Число ведущих дышел возросло с 2 до 8 (по 4 на каждую сторону), что однако увеличило число нагруженных шарниров до 16; число золотников в свою очередь удвоилось — с 2 до 4. Такое усложнение машины помогло лучше уравновесить инерционные силы, благодаря чему перегруз движущих осей был снижен в 2—3 раза, вертикальная составляющая от действия пара — в 2,5—3,5 раз, а амплитуды подёргивания и виляния — в 10—15 раз. Благодаря этому удалось сохранить толщину полотен рамы 125 мм — как у ФД; для сравнения, у выпускавшегося в эти же годы паровоза Л со сцепным весом 90 тонн (меньше на 28 %) толщина полотен рамы составляла 140 мм.

Судьба локомотива

Опытные паровозы ОР23-001, 23-001 и П34-001 были переданы Министерству путей сообщения и проходили тягово-эксплуатационные испытания вместе с паровозами ФД, в том числе на участке Красный Лиман — Основа Северо-Донецкой железной дороги. Непосредственно у ОР23 наибольшая средняя эксплуатационная мощность достигала 2500 л.с.; при мощности 2200 л.с. расход пара на 1 л.с. составлял 8,4 кг, а температура перегрева — 411 °C. Также опытные локомотивы были временно отправлены на Западную железную дорогу для проверки их воздействия на путь. Эти испытания показали, что все три паровоза могут эксплуатироваться только по рельсам Р50, а эксплуатация по рельсам Р43 допускалась лишь при ограничении скорости. В целом, ОР23 среди всех трёх опытных паровозов показал относительно средние результаты.

Опытная эксплуатация в депо Красный Лиман (Северо-Донецкая железная дорога), а также подъёмочный ремонт в депо Люблино (Московско-Курская железная дорога) показали, что у ОР23 прокат бандажей нарастал гораздо быстрее, по сравнению с паровозами ФД, а ремонт уникальной паровой машины отличался значительной сложностью. По этой причине больше паровозов с такой машиной не строилось. В нормальную эксплуатацию опытный локомотив так и не поступил, а принятое 25 февраля 1956 года на XX съезде КПСС решение о прекращении паровозостроения привело к сворачиванию исследовательских работ по паровозам. О дальнейшей судьбе опытной машины ничего не известно.

Литература

• В. А. Раков. Опытные грузовые паровозы со сцепной массой 112—117 т // Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955. — 2-е, переработанное и дополненное. — Москва: «Транспорт», 1995. — С. 311—314. — ISBN 5-277-00821-7.
• Л. Б. Януш. 14. Опытные паровозы 1-5-2 Ворошиловградского завода и 1-3-0 + 0-3-1 Коломенского завода // Русские паровозы за 50 лет. — М.—Л.: Ленинградское отделение Машгиза. Редакция литературы по машиностроению, 1950. Архивная копия от 21 июня 2012 на Wayback Machine
• Технический справочник железнодорожника / В. Н. Сологубов. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1952. — Т. 6. — С. 173—191.
• М. Н. Аникеев, Ю. Г. Кирилов и Н. А. Турик. Ортогональный кулисный парораспределительный механизм для паровой машины с расходящимися поршнями // Бюллетень изобретений. — 1950. — № 9.

См. также

• Паровозы Ворошиловградского завода
  • ОР18 (ЛВ)
  • ОР21