Когда диверсификация ведет к революции, или о происхождении тепловозов

В истории отечественного ОПК нередки случаи, когда диверсификация оборонных предприятий привносила в гражданские отрасли передовые технологии, задавая стандарты на годы вперед. Но вот случаи, когда диверсификация привела к техническому перевороту в отрасли, можно пересчитать по пальцам. Пожалуй, наиболее показательным из них является превращение производителя танков Т-34 в лидера тепловозостроения.

Текст: Константин Жевалов

Мы, привыкшие к электровозам и тепловозам, несильно задумываемся, как произошел переход от паровозов к новой технике. Чтобы понять, насколько кардинальным был этот шаг, надо отмотать историю до 1930-х годов и посмотреть, была ли вообще альтернатива его величеству паровозу.

Как ни странно, альтернатива была. Тепловозы не были тайной для инженеров Страны Советов и даже строились небольшой серией на Коломенском заводе. Однако малая мощность, неготовность инфраструктуры и инерция мышления не позволили тепловозам занять сколько-нибудь значимую нишу на железных дорогах. Единственным исключением стала Средняя Азия, где дороги шли через засушливые пространства, на которых организация водокачек для паровозов не всегда была возможна. Однако исключение подтверждало правило: потребности в тяговом составе плотно закрывались паровозами, совершенно не собиравшимися сходить со сцены.

Начавшаяся война только укрепила сложившееся положение: паровоз мог ехать на угле любого качества, а если его не было – то и на дровах, что для нашей страны было настоящим спасением. А дизельное топливо, учитывая потребности танковых войск и перебои с поставками из Баку, как раз было на вес золота. Казалось бы, вопрос с тем, кто будет тянуть составы после войны, был решен. Тем более что в СССР поступали технологичные трофейные (массовые, простые и удачные немецкие BR 52 под обозначением ТЭ дожили на советских дорогах до 1970-х годов) и ленд-лизовские (Ea производства ALCO и Ем от Baldwin) паровозы, а собственные инженеры под руководством Льва Сергеевича Лебедянского разрабатывали перспективную модель. Этой модели вскоре будет суждено стать легендарной серией Л и разъехаться по всему Союзу в более чем 4000 экземпляров.

Однако упомянутая фирма ALCO поставила СССР не только паровозы, но и партию из семи десятков тепловозов RSD-1, ставших в СССР серией Да. По характеристикам они ничем не выделялись на фоне магистральных паровозов, однако их плавный ход и возможность длительного движения без посещения гидравлической колонки были оценены Народным комиссариатом путей сообщения. Большинство по традиции отправились в Ашхабад, некоторые утонули при перевозке, но один из тепловозов серии Да был выделен для доставки делегации СССР во главе с Иосифом Виссарионовичем Сталиным на Потсдамскую конференцию. Вождь народов был не чужд техническим новинкам и, по свидетельству начальника колонны паровозов особого резерва И.Е. Ветрова, лично общался с машинистом, интересуясь эксплуатацией новой техники. Полученные ответы превзошли его ожидания, и вопрос о массовом производстве тепловозов в СССР стал реальностью. Ситуацию подогрела и информация от наркома НКПС И.В. Ковалева, что тепловоз был изобретен у нас и впервые в мире его серийно строили в Коломне. Это действительно было так, но во время войны выпуск был остановлен, к 1945 году в серии тепловозы строили только американские компании. В условиях послевоенного соперничества и претензий СССР на технологическое лидерство этого, конечно, стерпеть было нельзя.

Поскольку война была окончена и остро стоял вопрос выпуска мирной продукции, в августе 1945-го было решено использовать для разработки и строительства тепловозов один из оборонных заводов. Выбор пал на завод № 75, и уже в конце 1945 года один из экземпляров тепловоза Да, поврежденного при транспортировке через океан, был доставлен на завод в качестве образца. Задача была разумно подойти к заимствованию и сделать как минимум не хуже.

Ставка на двигатель

Выбор завода был неслучаен и подчеркивал важность новой правительственной задачи. Моторный завод № 75 изначально был образован как филиал знаменитого Харьковского паровозостроительного завода (ХПЗ) с целью разработки и внедрения в производство дизельных танковых двигателей. На нем еще до войны был создан дизель В-2, которому суждено было стать одним из главных «ингредиентов» успеха танка Т-34. После эвакуации из Харькова завод № 75 оказался за Уралом, где ему предоставил площади Челябинский тракторный завод. Будучи единственным крупным предприятием, полностью осуществившим эвакуацию по довоенным планам, завод № 75 уже в 1942 году полностью восстановил производство, а после окончательного освобождения Харькова так же быстро вернулся в родные стены. Обладая компетенциями в разработке двигателей на тяжелом топливе и ведя родословную от паровозостроительного завода, завод № 75 оказался лучшим кандидатом для постройки первого массового советского тепловоза.

Сложность работы заключалась в невозможности слепого копирования американского образца, поэтому инженерам пришлось экспериментировать, пробовать альтернативы, а некоторые технологии изобретать заново. По сравнению с американским прототипом машина стала немного длиннее, тяжелее на 3 т, а диаметр колес вырос с 1016 до 1050 мм.

Главной и самой сложной задачей при разработке тепловоза было создание мощного и надежного дизельного двигателя, и опыт производства дизельных В-2 был как нельзя кстати. Как известно, двигатели В-2 имели алюминиевый блок и дюралюминиевые поршни, что было весьма прогрессивным решением по тем временам. Часть наработанных технологий была перенесена и на тепловозный двигатель, правда, для отливки поршней пришлось разработать новый сплав ПС-1210.

Трудности возникали на каждом шагу: при имевшихся технологиях 12-тонные поковки коленчатого вала массово шли в брак, не был отлажен процесс отливки чугунных деталей двигателя, а впускные и выпускные клапаны долго не соответствовали классу точности. Тем не менее проблемы были решены ударными темпами, несмотря на трудности, связанные с восстановлением производства после военной разрухи и возвращением из эвакуации. Ровно через год после получения образца, в декабре 1946 года, был представлен первый советский тепловозный дизельный двигатель Д50. Модель оказалась настолько удачной, что после доработок Д50 в различных модификациях служил не только на тепловозах, но и на передвижных электростанциях, морских и речных судах. В числе прочих двигатели Д50С, где «С» означало «судовой», ставили на морской буксир «Атлант» и «Голиаф», танкер «Генерал Ази-Асланов», речной ледокол «Дон» и другие суда.

Экономичный тепловоз

После отладки двигателя создание тепловоза значительно ускорилось. Уже в марте 1947 года был представлен первый образец, получивший название ТЭ1, который вскоре успешно прошел испытания. В том же году был налажен серийный выпуск продукции. Первая партия ТЭ1 была направлена на Московский железнодорожный узел, где тепловозы успешно прошли обкатку и испытания. Приписанные к депо на станции «Каланчевская», ТЭ1, несмотря на относительно небольшую мощность, успешно выполняли работу на магистральных линиях. Несмотря на непривычность машины, железнодорожники в целом высоко оценили новинку. Помимо экономических эффектов свою роль сыграли меньшая утомляемость локомотивной бригады, отсутствие необходимости вручную бросать уголь в топку и в целом более удобное управление. Забота о машинистах проявилась даже в такой необычной детали, как встроенное бомбоубежище. Дело в том, что стенки высоковольтной камеры были сделаны из толстого стального листа, а объем помещения позволял разместиться в нем трем железнодорожникам. Воспоминания о войне были еще очень свежи, и наверняка не один машинист чувствовал себя гораздо спокойнее при мысли, что в случае налета он может быстро спрятаться внутри передвижной цитадели.

И все же недостаток мощности и увеличивающийся расход топлива на высоких скоростях не позволяли применять ТЭ1 наравне с магистральными паровозами. Поэтому уже в следующем году был представлен двухсекционный тепловоз ТЭ2, за счет удвоенной мощности больше соответствующий требованиям магистральных перевозок. Вскоре начали и разработку принципиально новой модели ТЭ3 мощностью 4000 л.с., способной составить полноценную конкуренцию самым мощным паровозам. Однако это не означало, что ТЭ1 был признан неудачей. В качестве маневрового тепловоза он заслужил гораздо больше похвал, чем можно было ожидать от наполовину экспериментальной модели. Испытания, проведенные в Москве и на станции Арыс в Казахстане, показали, что повышение эффективности сортировки при переходе на тепловозы может составлять до 50%, а затраты на топливо падают в пять раз.

Именно очевидное превосходство в экономике убедило скептиков, и в отличие от довоенной серии Ээп на этот раз тепловозы прочно заняли свое место на железных дорогах страны. За четыре года были построены три сотни тепловозов серии ТЭ1, а за ними последовали другие, более массовые и эффективные модели.

В итоге получилось, что грамотно задуманная диверсификация одного, пусть и крупного оборонного предприятия, проведенная с учетом имеющихся компетенций, потребностей экономики и продуманного заимствования технологий, не просто привела к выпуску удачной серии продукции, но и стала истоком настоящей революции на наших железных дорогах. Паровозы, конечно, одномоментно не ушли со сцены – их конечный проигрыш стал очевиден уже в конце 1940-х годов, когда на железные дороги страны стали массово выходить тепловозы, произведенные в рамках диверсификации производства танкового завода.

Технические характеристики тепловоза ТЭ1:

длина – 16 892 мм;
ширина – 3121 мм;
высота – 4269 мм;
ж/д колея – 1524 мм;
мощность двигателя Д50 – 1000 л.с.;
конструкционная скорость – 95 км/ч;
вес – 123,9 т.

Сила умов

Над созданием тепловоза работала группа инженеров под руководством Михаила Николаевича Щукина, успевшего побывать и главным конструктором Коломенского паровозостроительного завода, и главным конструктором по танкостроению на ХПЗ. Под его началом удалось собрать команду сильных специалистов и привлечь серьезных смежников. Так, созданием дизельного двигателя руководил Николай Дмитриевич Вернер, наладивший производство В-2 на Сталинградском тракторостроительном заводе; за механическую часть отвечал Александр Александрович Кирнарский, известный своими довоенными работами по тепловозам; а за тяговые электродвигатели отвечал московский завод «Динамо».