О («Основной») — первый паровоз «нормального типа», то есть принятый основным в локомотивном парке российских железных дорог. В 1890–1915 гг. на двенадцати паровозостроительных заводах было изготовлено более 9 тыс. локомотивов этой серии, что сделало паровоз О самым массовым из дореволюционных локомотивов. Этот локомотив работал на всех государственных и большинстве частных железных дорог Российской империи, а также и на всех железных дорогах Советского Союза. Самые известные (и наиболее массовые) разновидности — Ов и Од, получившие прозвища соответственно «овечка» и «джойка». Также паровозы О, являясь основными локомотивами бронепоездов, участвовали в Гражданской и Великой Отечественной войнах.
История создания и развития
Предыдущие паровозы с четырьмя движущими осями
Первые паровозы с четырьмя движущими осями (тип 0-4-0) появились на российских железных дорогах в 1858—1859 годах — раньше, чем на бельгийских (1879), германских (1882) и британских (1889) железных дорогах. 16 локомотивов были изготовлены на Александровском заводе в Санкт-Петербурге и предназначались для Петербурго-Московской (Николаевской) железной дороги, где ещё имелся затяжной подъём в 8 ‰, что требовало на этом участке применения двойной тяги паровозами типа 0-3-0. Масса этих паровозов составляла 42 тонны, а диаметр движущих колёс — 1102 мм. Результаты работы новых локомотивов оказались удовлетворительными, поэтому в период с 1867 по 1880 год на дорогу поступили ещё 189 паровозов данного типа, а в 1859 году - 8 подобных локомотивов на Волго-Донскую железную дорогу.
Довольно скоро паровозы типа 0-4-0 стали появляться и на других железных дорогах Российской империи. Так, в 1866 году такие паровозы поступили на Московско-Курскую железную дорогу, при этом их вес составлял уже 49 тонн. В 1870-е годы целый ряд заводов (в том числе и зарубежных) начинает поставлять паровозы типа 0-4-0 на российские железные дороги, причём конструкции паровозов, даже одного завода, отличались друг от друга. Масса локомотивов возросла до 51 тонны, а некоторых — почти до 54 тонн, диаметр колёс у разных моделей составлял от 1200 до 1300 мм.
Паровозы с парораспределительным механизмом Джоя
Паровозы типов 39 и 40 Коломенского завода
В 1890 году Коломенский машиностроительный завод изготовил для Владикавказской железной дороги 10 паровозов заводского типа 39. На дороге они получили обозначение К и номера 301—310 (с 1910 года № 3301 — 3310). За основу конструкции этих паровозов был взят паровоз «правительственного запаса» (в 1912 году этот паровоз получил обозначение серии Чк) с парораспределительным механизмом шотландского инженера Александра Аллана (1809—1891). От него был почти полностью заимствован паровой котёл, но претерпела небольшие изменения экипажная часть, а паровая машина простого действия была заменена машиной компаунд. Помимо этого, давление пара в котле было поднято с 8 до 11, а парораспределительный механизм Аллана с внутренним расположением кулисы был заменён на более удобный в ремонте механизм Джоя, у которого кулиса была расположена снаружи. Впоследствии завод внёс небольшие изменения в конструкцию (изменена конструкция будки, уменьшена площадь нагрева котла и уменьшена сцепная масса), получив таким образом тип 40. В 1891 и 1892 году завод поставил на дорогу по 20 паровозов нового типа. Также в 1891 году Коломенский завод поставил 28 паровозов данного типа на Московско-Нижегородскую дорогу, где они получили обозначения Е1 — Е28. От паровозов для Владикавказской железной дороги они отличались несколько увеличенной испаряющей поверхностью котла.
В 1912 году данным паровозам, несмотря на то, что у них был установлен парораспределительный механизм Джоя, было присвоено обозначение Чк (как и паровозам «правительственного запаса»). Впоследствии, при передаче этих паровозов с Владикавказской на другие железные дороги их, несмотря на то, что диаметр колёс был равен 1200 мм, стали обозначать серией ОдК. Паровозам Е1 — Е28 присвоили обозначение серии Од (см. ниже) и номера 200—227.
Паровозы серии Од с уменьшенным диаметром колёс Так как тяга паровоза обратно пропорциональна диаметру движущих колёс (то есть чем меньше диаметр, тем больше тяга), то в 1892 году Коломенским заводом были построены 20 паровозов, у которых, в отличие от паровозов серии К (Чк), диаметр колёс был уменьшен до 1150 мм. Ещё одним отличием был трёхосный тендер (у паровозов Чк тендеры были четырёхосными). Паровозы поступили на Владикавказскую железную дорогу, где получили обозначения Л401 — Л420. В технической литературе они получили наименование паровозов «нормального типа 1892 г.». Также Коломенский завод строил для Курско-Харьково-Азовской ж. д. локомотивы, которые несколько отличались от паровозов «нормального типа» по конструкции, им присвоили обозначение серии Т. В 1892 году были выпущены паровозы с номерами 1425—1443, 1493—1499, а в 1893 году — с номерами 1505—1509, то есть всего 61 паровоз. Впоследствии на Курско-Харьково-Севастопольской железной дороге они получили обозначение серии К и номера 600—630.
В 1893 году комиссия Министерства путей сообщения тщательно рассмотрела результаты работы паровозов Т Курско-Харьково-Азовской ж. д. и предложила внести ряд конструкционных изменений, среди которых были следующие: диаметр большого цилиндра увеличить с 710 до 730 мм; вместо нагнетательных инжекторов, расположенных под будкой машиниста, поставить всасывающие горизонтальные инжекторы ФридманаИнжекторы разработанные и производимые с 70-х гг. XIX века австрийской машиностроительной фирмой «» (Вена) (в настоящее время в составе холдинга «Liebherr»). класса 9 (крепятся на котле); вместо двойной клёпаной с прокладками тендерной рамы сделать одинарную листовую. Все эти изменения были выполнены (руководил работами инженер С. И. Смирнов) и получившийся четырёхосный паровоз с машиной компаунд получил наименование «паровоза нормального типа 1893 г.». Этот паровоз был принят в серийное производство для всех казённых и некоторых частных железных дорог. Количество построенных паровозов «Нормального типа 1893 г.» по годам с указанием заводов-изготовителей приведено в табл. 1. + Таблица 1Завод-изготовительКоличество паровозов «Нормального типа 1893 г.»1893189418951896189718981899ВсегоКоломенский (тип 50)30603765898—289Брянский (типы 2, 3, 4, 5, 6)34999813221——384Воткинский——51214181665Невский1648585156——229Путиловский—287611128——243Sigl——10————10Австрийское общество——20————20Henschel—10—————10Schwartzkopff——10320———123Всего8024540739120826161373
В процессе выпуска конструкция паровоза претерпела небольшие изменения. Например, с конца 1895 года испаряющая поверхность нагрева котла была сокращена с 167,5 м² (210 дымогарных труб) до 152,6 м² (190 дымогарных труб), а у паровозов ОН1 — ОН15 Московско-Курской, Т442 — Т544, Т562 — Т594 Рязано-Уральской железных дорог диаметр цилиндров высокого давления был уменьшен до 490 мм (у остальных вышеупомянутых он равнялся 500 мм).
В 1912 году паровозы «нормального типа 1892 г.» и «нормального типа 1893 г.» получили наименование серии Од, где О означала «основной тип», а индекс д — с кулисным механизмом Джоя и уменьшенным до 1150 мм диаметром колёс.
Паровозы серии Од Одной из первых новые паровозы получила Харьково-Николаевская железная дорога, и уже в первый год их эксплуатации (1895) выяснилось, что по сравнению с ранее работавшими на этой дороге паровозами типа 0-4-0 серии Ч, у которых была простая машина и давление пара в котле на 2 ниже, новые локомотивы оказались неэкономичны — перерасход угля достигал 9 %, и это при том, что вес составов не изменился. Аналогичная ситуация с паровозами Од была и на других железных дорогах. Из-за этого в 1896 году на XVII Совещательном съезде инженеров службы тяги Министерством путей сообщения был поставлен на обсуждение вопрос о конструктивных недостатках этих паровозов. В результате было принято решение о 99 изменениях в конструкции паровоза, из которых особо стоит выделить увеличение диаметра колёс с 1150 до 1200 мм и повышение давления пара в котле с 11 до 11,5 (последнее было необходимо для сохранения силы тяги). Изготовление новых чертежей было поручено Коломенскому заводу, где в процессе работы О. И. Глеб-Кошанский (директор завода) предложил при отсечке 0,4 у малого цилиндра установить отсечку 0,5 у большого. В результате был создан паровоз, которые получил наименование «нормального типа 1897 г.».
Помимо Коломенского завода, паровозы «нормального типа 1897 г.» начали изготавливать все предприятия Российской империи, у которых была возможность строить паровозы. Так, именно с паровозов «нормального типа 1897 г.» началось паровозостроение на Харьковском, Сормовском и Луганском заводах. Паровозы данного типа выпускались с 1897 по 1903 год (табл. 2).
+ Таблица 2Завод-изготовительКоличество паровозов «Нормального типа 1897 г.»1897189818991900190119021903ВсегоКоломенский65672619330—318Брянский (типы 8, 9, 19)104145961054420—514Воткинский——85611619100Луганский———6913528—232Невский429720529590—396Путиловский122924659156——475Сормовский—28156769450—404Харьковский201121911691507120733Всего294530589647778295393172
В 1912 году паровозам «нормального типа 1897 г.» присвоили наименование серии Од — «Основной тип» с кулисным механизмом Джоя и увеличенным диаметром колёс.
Паровозы серии Ол Несмотря на ряд улучшений, по сравнению с паровозом Од паровозы серии Од всё равно были недостаточно экономичными. Помимо этого, проведённые 1898—1900 годы на Харьково-Николаевской железной дороге испытания паровозов, выявили у них и неудовлетворительное парораспределение. В результате, по предложению инженера Ю. В. Ломоносова, были переделаны некоторые элементы парораспределительного механизма, что однако не дало ощутимых результатов. Всего до 1916 года переделке подверглись 194 паровоза серий Од и Од, которые получили наименование серии Ол.
Паровозы с парораспределительным механизмом Вальсхарта
Опытные паровозы серии Ок
Так как у предыдущих паровозов «нормального типа» наблюдалась неудовлетворительная работа парораспределительного механизма, то в 1899 году Коломенский завод построил 2 паровоза (заводской тип 66) с парораспределительным механизмом Вальсхарта, но изменённый Коломенским заводом. Изменение заключалось в том, что для уменьшения игры камня в кулисе приводной вал был связан с золотниковой тягой шарнирно с помощью муфты. По сравнению с паровозами Од, у этих двух локомотивов диаметр колёс (1200 мм), колёсная база (3890 мм) и давление пара в котле (11,5) остались без изменений. Их двигателем также служила машины компаунд, но диаметр её цилиндров был увеличен до 510 и 740 мм (большого и малого давлений соответственно). Общая площадь нагрева котла сократилась с 152,6 до 144,4 м², а ось самого котла была поднята над головками рельсов на 2500 мм (у Од — 2090 мм). Также на паровозах был применён аппарат Дульца, который при трогании с места пускал пар сразу в цилиндр низкого давления, тем самым повышая в этот момент силу тяги. Паровозы поступили на Юго-Западные железные дороги, где им присвоили обозначения Кс300 и Кс301.
При работе данных паровозов часто наблюдалась систематическая нехватка пара на необходимых для ведения поездов отсечках, что было связано с тем, что на паровозах была установлена мощная паровая машина при недостаточно производительном паровом котле. Из-за этого паровозы типа 66 не получили дальнейшего распространения. В 1912 году паровозы Кс300 и Кс301 получили серию Ок и номера 7579, 7578.
Паровозы серий Ов и Ок В 1901 году на XXIII Совещательном съезде инженеров службы тяги был очередной раз рассмотрен вопрос о работе паровозов «типа 1897 г.» (Од), в результате чего появился ряд рекомендаций о конструкционных изменениях. Среди этих изменений наиболее серьёзными были следующие: вместо предохранительных клапанов английского инженера Джона Рамсботтома (1814—1897), использовать рычажно-пружинные клапаны; одновременно с трёхосными тендерами применять и четырёхосные; устанавливать механизм Вальсхарта взамен парораспределительного механизма Джоя.