Пост присвячений теплопаровозу ТП1 на Фішках є, але інформація представлена скупо.
Мова піде про ідеї створення ТП1.
Паровози протягом довгих десятиліть складали основу локомотивного парку багатьох країн. До теперішнього часу вони поступилися своє місце більш досконалим і ефективним тепловозів і електровозів, проте цей перехід не був легким і швидким.
Перші проекти локомотивів з двигунами внутрішнього згоряння з’явилися ще на початку минулого століття, але для доведення багатообіцяючою ідеї до практичного використання знадобилося витратити масу часу і сил. В ході таких робіт вітчизняні та зарубіжні конструктори запропонували масу оригінальних ідей. Зокрема, в кінці тридцятих років у нашій країні опрацьовувався питання будівництва так званих теплопаровозов – локомотивів, що об’єднують в собі основні риси техніки з паровими силовими установками і двигунами внутрішнього згоряння.
Появі ідеї теплопаровоза певною мірою посприяв той факт, що до початку сорокових років творці локомотивної техніки мали специфічні погляди на вигляд перспективних машин. В той час в нашій країні вважалося, що тепловоз майбутнього повинен мати дизельний двигун і механізм прямої передачі крутного моменту на рушійні колісні пари. Подібна архітектура локомотива, що застосовувалася на паровозах, не повною мірою підходила техніці з дизельними двигунами. Дизелі того часу могли нормально працювати тільки при обертанні колінчастого вала зі швидкістю не менше 120-130 оборотів в хвилину. Це означало, що тепловоз з прямим приводом просто не зможе завести двигун на стоянці і рушити з місця без сторонньої допомоги.
До середини тридцятих років були запропоновані кілька варіантів перспективних локомотивів, у складі силової установки яких у тій чи іншій ролі використовувався дизельний двигун. Так, студент Московського електромеханічного інституту інженерів транспорту Л. М. Майзель в 1935 році запропонував створити локомотив, оснащений одночасно дизельним двигуном і паровою машиною. Попередні розрахунки показували, що обидва двигуни зможуть працювати як незалежно один від одного, так і разом. Народний комісаріат шляхів сполучення зацікавився цією ідеєю і ініціював розробку подібної техніки, що отримала назву «теплопаровоз». Протягом наступних років конструктори ряду паровозобудівних підприємств і суміжних організацій розробили кілька проектів перспективних локомотивів.
Роботи по тематиці теплопаровозов тривали кілька років, але перший вдалий проект такої техніки стартував лише в липні 1939 року. Його авторами були інженери Коломенського паровозобудівного заводу. Керівництво розробкою здійснювали Л. С. Лебедянський, М. Н. Щукін і А. В. Козякин. Незважаючи на складність, коломенские фахівці швидко впоралися із створенням проекту і будівництвом досвідченого локомотива. На всі ці роботи пішло всього п’ять місяців. Вже наприкінці 39-го почалися заводські випробування нового прототипу.
Проект Коломенського паровозобудівного заводу отримав зрозуміле й очевидне назва ТП1 – «Теплопаровоз, перший». Для позначення локомотива, що використовувався у випробуваннях, використовувався індекс ТП1-1. У майбутньому могли з’явитися ТП1-2, ТП1-3 та інші машини серії, але цього не сталося.
Згідно з технічним завданням Наркомату шляхів сполучення, коломенские інженери повинні були розробити теплопаровоз з силою тяги на рівні паровоза ФД або краще. Він повинен був розвивати потужність близько 3000-3500 л. с. При цьому до 2000 л. с. слід отримувати від газового двигуна, а з парової машини планувалося знімати не більше 1000-1500 л. с. Подібні вимоги позначилися на конструкції локомотива, а також зажадали використання деяких нових ідей.
У рамках нового проекту пропонувалося використовувати ряд оригінальних і сміливих технічних рішень, які могли забезпечити рішення поставлених завдань. Крім того, для спрощення всіх робіт планувалося широко використовувати існуючі вузли та агрегати, а також відпрацьовані ідеї. В результаті вийшов локомотив оригінальної конструкції, що відрізнявся від техніки того часу як зовнішнім виглядом, так і внутрішньою будовою. При цьому в його конструкції широко використовувалися агрегати існували в той час серійних паровозів.
Основою теплопаровоза ТП1 стала екіпажна частина з осьовою формулою 1-5-1, в конструкції якої було видно вплив паровоза ФД. На рамі кріпилася одна бігова вісь, п’ять рушійних і одна підтримуюча. Бігова та підтримуюча осі оснащувалися колесами малого діаметра, рушійні – великими, діаметром 1,5 м.
На рамі екіпажної частини встановили котел, розроблений на основі агрегатів паровоза Су. Після деяких доопрацювань конструкції ряд параметрів базового котла змінився в ту або іншу сторону. У результаті всіх доопрацювань котел теплопаровоза ТП1 мав испаряющую поверхню 170,6 кв. м і пароперегрівач площею 80,5 кв. м. Була колосникова решітка площею 4,67 кв. м. В котлі досягалося тиск пари до 13 кгс/кв. див. Передбачалося, що котел буде використовуватись для руху з малими швидкостями. При розгоні пропонувалося підключати до роботи тепловий двигун.
Теплопаровоз ТП1 мав цікаву компонування агрегатів. Перед котлом встановили передню кабіну з робочим місцем машиніста. Така кабіна з лобовими стеклами покращувала огляд і дозволяла драйвер з великою зручністю стежити за дорогою, сигналами і т. д. При цьому позаду котла збереглася кабіна «класичної» конструкції. Там повинна була знаходитися обслуговує бригада, що відповідає за експлуатацію котла, подачу палива і т. д.
Ззаду до основної машині пристыковывался тендер, який складається з двох частин. У передній розташовувалися вентилятори, газогенератори та вугільна яма. Задня частина тендеру, в свою чергу, оснащувалася цистерною для води, пароконденсаторами і деякими іншими агрегатами. Для економії місця на теплопаровозе газогенератори теплового двигуна, пароконденсаторы і ряд інших вузлів, використовуваних силовою установкою, були змонтовані в тендері. Локомотив і тендер з’єднувалися набором трубопроводів для передачі генераторного газу, води і пари, а також гвинтовими конвеєрами для твердого палива.
Характерною особливістю проекту ТП1 було використання загальних циліндрів, призначених для застосування на всіх режимах роботи. При початку руху, розгоні або гальмуванні перспективний теплопаровоз повинен був використовувати пара, що утворюється в казані, а на швидкостях понад 20-25 км/год з’являлася можливість підключення теплового двигуна, помітно підвищує загальну потужність силової установки.
Використання оригінальної силової установки і ряду нових агрегатів позначилося на масі конструкції. Загальна робоча маса теплопаровоза ТП1 без тендеру досягла 158 т, зчіпна маса склала 120 т. Для порівняння, паровоз ФД, який був своєрідним еталоном при розробці нового проекту, в робочому стані важив не більше 145 т, а найважчі модифікації мали зчіпну масу на рівні 110 т.
За розрахунками, перший вітчизняний теплопаровоз повинен був мати досить високі характеристики. Так, конструкційна швидкість була визначена на рівні 85 км/ч. Розрахунковий коефіцієнт корисної дії становив 11%. Для порівняння, аналогічний параметр паровозів того часу не перевищував 6-8%. Таким чином, перспективний локомотив помітно перевершував існуючу техніку по економічності і тому представляв великий інтерес для залізничників.
Роботи за проектом ТП1 почалися в середині літа 39-го, а будівництво досвідченого теплопаровоза завершилося в середині грудня. 26 грудня локомотив з умовним позначенням ТП1-1 і особистим іменем «Сталінець» вперше вийшов на залізничні колії. В цей день була виконана перша випробувальна поїздка по існуючій лінії від станції Голутвін в бік р. Рязань. Надалі Коломенський паровозобудівний завод провів деякі інші випробування, за результатами яких була виконана доведення конструкції.
Заводські випробування і вдосконалення конструкції тривали до червня 1940 року. Після цього доопрацьований локомотив відправили до Москви, де повинні були пройти випробування на базі Науково-дослідного інституту залізничного транспорту. На експериментальному кільці інституту досвідчений теплопаровоз випробовувався з червня по листопад того ж року. За цей час було виконано 76 (за іншими даними, 78) тестових поїздок, за час яких локомотив подолав 1790 км.
Під час випробувань в Москві були виявлені нові недоліки конструкції. На цей раз справа стосувалася оригінальної конструкції силової установки. Фахівці НДІ Залізничного транспорту встановили, що комбінований двигун може стабільно працювати тільки в режимі парової машини. При подачі газоповітряної суміші починалися проблеми. При розгоні до швидкостей на рівні 40-45 км/год силова установка стабільно працювала не більше 10-15 хвилин. Після цього починалися передчасні спалаху палива, що відбувалися вже на стадії подачі суміші в циліндри. Подібна проблема не дозволяла продовжувати рух, не кажучи вже про подальшому розгоні.
У листопаді 1940 року досвідчений локомотив ТП1-1 відправили в Коломну для здійснення необхідних доопрацювань. За наступні кілька місяців робітники заводу виправили ряд дрібних недоліків, а також допрацювали силову установку. Розрахунки показали, що причиною нестабільного поведінки двигуна і передчасного займання газоповітряної суміші є підвищений тиск у центральних камерах циліндрів. Для скорочення тиску до прийнятного рівня довелося зменшити довжину головок поршнів, тим самим трохи збільшивши розміри центральних камер.
Вдосконалення теплопаровоза «Сталінець» завершився на початку літа 1941 року. Найближчим часом планувалося почати новий етап випробувань і доведення, які в підсумку могли відкрити локомотиву дорогу до серійного виробництва і використання на залізницях країни. Тим не менш, почалася Велика Вітчизняна війна, з-за чого маса перспективних проектів була заморожена або закрита у зв’язку з неможливістю продовження робіт. Проект ТП1 поповнив сумний список проектів, які не були реалізовані через початок війни.
Подальша доля першого вітчизняного теплопаровоза, який вийшов на випробування, невідома. Ймовірно, протягом деякого часу він зберігався на одному з підприємств, а після був розібраний на запчастини або утилізовано. При цьому не можна виключати, що досвідчений локомотив застосовувався за прямим призначенням для перевезення вантажів, однак дані на цей рахунок відсутні. Так чи інакше, єдиний зразок теплолокомотива ТП1 до наших днів не дожив.
Слід зазначити, у передвоєнний період розробкою теплопаровозов займалися не тільки в Коломиї. До цій програмі також був притягнутий Ворошиловградський завод ім. Жовтневої революції. Перед Великою Вітчизняною і відразу після неї фахівці цього підприємства розробили два проекти перспективних теплопаровозов, які теж представляють великий інтерес з точки зору техніки.
