"Я забыл сказать, что кроме поля, деревни, матери и колокольного звона я любил еще (и чем больше живу, тем больше люблю) паровозы, машину, поющий гудок и потную работу. "
Платонов А. Голубая глубина. Краснодар, 1922.
Сегодня я хочу представить Вам модель немецкого пассажирского паровоза BR-02. Мне всегда нравились пассажирские машины - высокие, со стремительным силуэтом и большими колесами. Кстати знаете, как отличить пассажирский паровоз от товарного? У пассажирского всегда ведущих колесные пары будет меньше и но они большого диаметра. Чем больше скорость - тем больше диаметр колеса. Сила тяги пассажирской машине не нужна. нужна скорость. А теперь давайте перенесемся в те времена, когда лучшую железнодорожную технику делали не в странах Азии а в Европе. У немецких локомотивов всегда было свое "лицо". Максимальная экономичность, техническая совершенность и сложность конструкции, высокие скоростные качества. И хотя они и совершенно не подходили для наших условий - говорить о них все равно очень интересно.
Немного о матчасти.
Главным недостатком любого паровоза является низкий КПД. Даже на самых совершенных паровозах он не превышал 5-9%. В первую очередь это было обусловлено большими теплопотерями при сгорании топлива а также нерациональным использованием отработанного в паровой машине (мягкого) пара. Он выпускался в атмосферу. Для сравнения КПД тепловоза в среднем составляет 25% электровоза 22-24% (без учета рекуперации). Конструкторы разных стран почти с самого начала создания парового локомотива старались увеличить КПД. Паровоз обрастал всяческими дополнениями в виде пароперегревателя, водоподогревателя и т.д..
Значительные усилия были направлены и на совершенствование самой паровой машины. Отработанный в рабочих цилиндрах пар решили не выбрасывать в атмосферу а повторно использовать в дополнительных цилиндрах. Так появилась паровая машина системы компаунд. Она могла состоять из 3-х или 4-х цилиндров. 2 из них получали пар высокого давления непосредственно из котла, а остальные работали на уже отработанном паре.
Некоторое время конструкторы ведущих технических стран мира увлекались новинкой. Так, например в России появился самый известный паровоз начала ХХ века серии Ов.
Однако очень быстро выяснилось, что система компаунд имеет больше недостатков, чем преимуществ. Такие паровые машины оказались очень сложными в ремонте, дорогими по себестоимости. Управлять машиной системы компаунд было достаточно сложно особенно при трогании с места. Пар подавался только в цилиндры высокого давления. Таким образом уже в начале ХХ века было однозначно ясно, что экономия топлива при использовании системы компаунд не окупает расходы по ее эксплуатации и себестоимости.
На фоне вышесказанного решение немецких конструкторов использовать в 1925 году в своем новом пассажирском паровозе четырехцилиндровую систему двойного расширения пара выглядит по меньшей мере неординарным. К тому же на железных дорогах Германии (в частности в Пруссии) уже был накоплен значительный опыт эксплуатации компаунд-машины и все ее недостатки были хорошо известны.
История создания
До окончания Первой Мировой войны в Германии железные дороги находились в частных руках, существовало большое количество компаний, каждая из которых эксплуатировала свой парк локомотивов, В сложной экономической обстановке послевоенной Германии большинство частных железных дорог стали нерентабельными. Поэтому в начале 1920-х годов земельные железные дороги были национализированы в одну крупную компанию под управлением государства. Deutsche Reichsbahn.. В связи с эти стал актуальным вопрос о введении в эксплуатацию единых типов локомотивов для всей железнодорожной сети и программы их выпуска. Этой программой предполагалось присвоение паровозам цифровых серий Baureiche или BR от 01 до 99 в зависимости от типа и рода службы. Пассажирские паровозы для скорых (курьерских) поездов получили серии BR 01 - 19.
В качестве основного курьерского паровоза для вождения поездов со скоростью до 120 км/ч был разработан проект локомотива как с двух- так и с четырехцилиндровой паровой машиной. Прототипы получили наименование BR-01 (однократное расширение) BR-02 (компаунд). Обе машины были выпущены небольшой серией по 10 штук и отправлены на линию в эксплуатацию для сравнения их характеристик. В дальнейшем один из этих паровозов должен был стать единым стандартным локомотивом Deutsche Reichsbahn. Всего в 1925 году было построено 10 машин BR-02 (001-008 на заводе Хеншель и 009,010 на заводе Маффай) Паровозы Хеншеля снабжались более легкими тендерами Т -30, остальные Т-32. Позднее все тендеры заменили на Т-32
Оценка машины сегодня
Как и следовало ожидать по результатам испытаний дальнейший выпуск паровоза с паровой машиной системы компаунд был признан экономически нецелесообразным. Экономия топлива и прирост мощности были заметны только на скоростях свыше 70 км/ч. В остальном диапазоне паровоз не показал никаких преимуществ перед своим собратом с простой паровой машиной. Кроме того при давлении в котле ниже 1000Па расход пара BR-02 был даже выше. Цилиндры низкого давления располагались внутри рамы под котлом и доступ к ним был затруднен. Это вызывало значительные трудности при ремонте, сама машина оказалась излишне сложной, увеличивалось время нахождения паровоза на плановом ТО и ТР, а значит сокращалось время нахождения в рабочем парке и т.д. Таким образом забытая большинством конструкторов еще в начале ХХ века компаунд машина никаких преимуществ не показала и на этот раз. Дальнейший выпуск BR-02 был прекращен в пользу более дешевого в эксплуатации BR-01. Однако выпущенные ранее 10 паровозов находились в поездном движении и выдавались под скорые (курьерские) поезда. По своим тяговым характеристикам они незначительно отличались от BR-01 .Однако трудности с ремонтом и обслуживанием заставили постепенно переделать все 10 экземпляров BR-02 на обычную паровую машину с однократным расширением. Последний BR-02 прошел модернизацию в 1942 году. Конструкция BR-02 была достаточно перспективной, хотя и традиционной для немецкого локомотивостроения. Ставка на экономичность , использование перегретого пара, подача воды в котел с предварительным подогревом, использование только калорийных углей для отопления,(отсюда небольшие размеры топки) и в то же время высокая нагрузка на ось (20т) позволили получить достаточно современный паровоз. Конструкционная скорость 120 км/ч была более чем достаточной для рассматриваемого периода развития железных дорог и применяемых тогда средств сигнализации и связи.
Подводя краткий итог, можно сказать, что немецким конструкторам удалось создать мощный, скоростной и экономичный локомотив. В который непонятно зачем установили сложную и дорогую паровую машину системы компаунд.
Фото BR-02 очень немного. Вот из того, что удалось найти:
Отдельная благодарность нашему коллеге Александру (maxx-company) и его интернет магазину масштабных моделей maxxmodellbau.com.
С уважением, жду ваших отзывов о модели и самом "проекте 1/87". Борис.
Сообщение отредактировал Kar-Bor - Пятница, 23.03.2012, 16:24
Хорош паровозик! Сам когда то "болел" ГДР-овскими ж/дорогами, наверное поэтому и не равнодушен к подобной технике! Отлично! Я натура творческая, хочу - творю, хочу - вытворяю!
...В который непонятно зачем установили сложную и дорогую паровую машину системы компаунд.
Система компаунд в данном случае была вторичной к четырехцилиндровой машине. В 20-е годы многие паровозостроители считали (и не без оснований), что применение многоцилиндровой машины дает более плавный ход, что для скоростных паровозов весьма важно. Естественно, что при 4 цилиндрах имело смысл применить и двойное расширение, иначе они просто не уместились бы на раме.
Quote (Kar-Bor)
Цилиндры низкого давления располагались внутри рамы под котлом и доступ к ним был затруднен.
Внутренними были цилиндры высокого давления (они меньше по диаметру).
А модель хороша! Для полного впечатления к дыму можно добавить немного парку от продувательных клапанов цилиндров. С уважением, Вадим
Boonie Спасибо! В данном случае я рассматриваю четрехцилинровую машину и систему компаунд в комплексе. Простую паровую машину из-4-х цилинров на таком паровозе думаю можно исключить. Естественно такими же мыслями руководствовались и конструкторы. Увлечение многоцилиндровыми машинами с двухкратным расширением пошло из судостроения. Там эти машины действительно оказались оправданными. Однако в железнодорожном транспорте в середине 20-х годов вопрос о целесообразности применения таких машин вобщем то был уже решен в пользу простой двухцилинровой паровой машины с однократным расширением. Например в США еще как исключение строили трехцилинровые паровозы (хотя и с однократным расширением) а 4 цилиндра и схему компаунд имели только паровозы системы Маллет, но это уже соасем другая сочлененная машина. В России этот вопрос решался еще до революции. Изучалось воздействие на мосты Скажем паровоз "А" двухцилиндровый был неуравновешенный и оказывал большее воздействие на путь (и в особенности на мосты), чем четырёхцилиндровый "У" , который был уравновешенным. Правда сложность конструкции многоцилиндровых паровозов еще тогда сочли в России чрезмерной и строили в основном неуравновешенные паровозы. Опять же повторюсь, что на железных дорогах Пруссии был опыт эксплуатации многоцилиндровых машин. Практика мирового паровозостроения подтвердила жизнеспособность двухцилинровой паровой машины с однократным расширением - посмотрите на паровозы 40-50х. От Биг-Боя до П-36. Поэтому на мой взгляд дорогостоящий эксперимент по установке четырехцилинровой машины системы компаунд в 1925 году выглядел явным архаизмом и вряд ли был оправдан.
Сам когда то "болел" ГДР-овскими ж/дорогами, наверное поэтому и не равнодушен к подобной технике! Отлично!
Естественно такими же мыслями руководствовались и конструкторы.