Szcz (parowóz)

Szcz (Щ)

Inne oznaczenia	Tr103
Producent	ChPZ (Charków), Zakłady Briańskie (Briańsk) i in.
Lata budowy	1906–1918
Układ osi	1'D
Wymiary
Masa służbowa	77,2 t (bez tendra) 128,8 t z tendrem[1]
Masa przyczepna	64,2 t
Długość	11 701 mm (bez daszku budki)
Długość z tendrem	20 718 mm[1]
Wysokość	5019 mm
Rozstaw osi skrajnych	7800 mm (17 727 mm z tendrem[1])
Średnica kół napędnych	1300 mm
Średnica kół tocznych	930 mm
Napęd
Trakcja	parowa
Ciśnienie w kotle	14 at
Powierzchnia ogrzewalna kotła	206,1 m²
Powierzchnia rusztu	2,8 m²
Średnica cylindra	510/765 mm
Skok tłoka	700 mm
Parametry eksploatacyjne
Maksymalna siła pociągowa	12 900 kg[1] 13 700 kg SzczP[1]
Prędkość konstrukcyjna	65 km/h
Parametry użytkowe
Rozstaw szyn	1435 mm
Portal Transport szynowy

Szcz (ros. Щ) – seria rosyjskich parowozów towarowych, budowanych od 1906 do 1918 roku. Miały układ osi 1'D i silnik sprzężony, pracujący na parę nasyconą. Na kolejach polskich nosiły oznaczenie Tr103^[1]. Były jednymi z głównych rosyjskich lokomotyw towarowych, używanymi na wszystkich kolejach państwowych w Rosji i niektórych prywatnych.

Historia

Geneza projektu

Standardowymi parowozami towarowymi większości kolei rosyjskich pod koniec XIX wieku były parowozy znormalizowanych typów o układzie osi D, określonych po 1912 roku jako serie O^D i O^W. Wzrastające potrzeby przewozowe (spowodowane m.in. wojną z Japonią), wywołały potrzebę wprowadzenia cięższej maszyny, co stało się możliwe dzięki masowej wymianie starych szyn na państwowych kolejach na znoszące większe obciążenie^[2]. W 1905 roku minister dróg komunikacji polecił profesorowi N. Szczukinowi opracować nowy typ parowozu, dla zamiany starszych lokomotyw na kolejach państwowych. Szczukin zdecydował oprzeć konstrukcję nowego znormalizowanego parowozu o produkowany już dla prywatnych kolei Wschodniochińskiej i Władykaukaskiej parowóz o układzie osi 1'D serii Sz (oznaczenie od 1912 roku), projektu Polaka Wacława Łopuszyńskiego. Dla zebrania doświadczeń zamówiono dla państwowych kolei 11 parowozów typu Sz, dostarczonych w latach 1905–1907, aczkolwiek nie czekając jeszcze na dostarczenie wszystkich, przystąpiono do konstrukcji nowej lokomotywy^[2].

Projekt nowego parowozu został opracowany w 1906 w Charkowskiej Fabryce Parowozów (ChPZ) pod kierownictwem inż. A. Rajewskiego na bazie typu Sz (początkowo był nawet znany w dokumentacji technicznej jako „zmieniony typ 1-4-0 Kolei Wschodniochińskiej”)^[2]. Parowóz przyjęto jako typowy dla kolei państwowych i określono jako „znormalizowany typ 1905 roku” (ros. normalnyj tip 1905 g.)^[2]. Pierwszy parowóz został zbudowany w 1906 r. i skierowany na Kolej Jekateryninską, pod pierwotnym oznaczeniem serii Ju_Ch (Ю_Х), w 1912 roku zmienionym według nowego jednolitego systemu na Szcz (Щ)^[2].

W porównaniu z parowozem serii Sz zachowano takie same podstawowe wymiary, średnicę kół, rozmiary cylindrów dwucylindrowego silnika sprzężonego (510 i 765 mm, skok tłoka 700 mm), wielkość kotła (powierzchnia ogrzewalna 206,1 m², 272 płomieniówki) i powierzchnię rusztu (2,8 m²)^[2]. Ciśnienie pary w kotle zwiększono z 13 do 14 atmosfer oraz ulepszono konstrukcję silników. W rozrządzie zamieniono sprawiające problemy tłokowe suwaki przez starszego typu płaskie oraz zastosowano mechanizm rozrządu na wzór parowozu serii O^W[2]. Prędkość maksymalna uległa zwiększeniu z 55 km/h do 65 km/h. Nieco zwiększono grubość blach walczaka kotła (z 17 do 17,5 mm) i skrzyni ogniowej oraz wzmocniono ostoję^[2]. Projektowana masa służbowa wzrosła z 74 do 77,2 t, lecz po zbudowaniu pierwszych serii parowozów okazało się, że ich masa służbowa przekracza projektową (do ok. 80 t), a nacisk na szyny jest zbyt duży (do 17 t zamiast 15 t). Podjęto wobec tego prace nad zmniejszeniem masy konstrukcji. Próbowano w niektórych seriach zmniejszyć ilość płomieniówek do 262 i 260 (powierzchnia ogrzewalna 197,7 m² i 196,3 m²), lecz nie dało to istotnych rezultatów i powrócono do pierwotnych parametrów. Zmniejszono w końcu grubość części blach kożucha paleniska i osiągnięto przez to zmniejszenie nacisku do akceptowalnej wartości 16-16,2 t^[3].

Produkcja

Produkcja seryjna lokomotyw ruszyła w 1907 roku w kilku zakładach. Wytwarzały je zakłady: Charkowski, Briański (typy 36, 37, 38), Ługański, Newski, Putiłowski, Sormowo w Niżnym Nowogrodzie, Kołomieński (typy 108, 139), Nikołajewski^[4]. Ogółem do 1918 roku wyprodukowano 1910 lokomotyw serii Szcz^[2]. Przy tym, w 1916 zbudowano ich już tylko 68, a w latach 1917–1918 łącznie 7 sztuk^[4].

Lokomotywy produkowano z różnymi tendrami: dla Kolei Jekateryninskiej produkcji ChPZ, dla Kolei Południowo-Wschodnich z tendrami konstrukcji tej kolei, dla innych – z tendrami produkcji Zakładów Putiłowskich^[3]. Na większości kolei parowozy opalane były węglem, na kolejach Północnych i Nadwiślańskich – drewnem, a na kolei Riazańsko-Uralskiej – paliwem płynnym^[3].

Dalszy rozwój – parowozy z przegrzewaczem

Dla zwiększenia ekonomiczności, podjęto próby wyposażenia parowozu w przegrzewacz. Charkowskie Zakłady Parowozów wyprodukowały początkowo cztery parowozy doświadczalnie wyposażone w przegrzewacz Schmidta. Silnik zamieniono na bliźniaczy, z cylindrami średnicy 590 mm i tłokowymi suwakami. Ciśnienie pary zmniejszono do 12 atmosfer. O 90 cm przedłużono dymnicę, przez co wydłużono też parowóz, a zbieralnik pary przesunięto nieco do przodu. Ilość płomieniówek zmniejszono do 160, natomiast dodano 24 płomienice o średnicy 118/127 mm, z elementami przegrzewacza. Parowozy te oznaczono w 1912 roku jako seria Szcz^P (Щ^П) (P od paropieriegriewatiel – przegrzewacz)^[a][5].

W 1910 r. zakłady Sormowo zbudowały cztery parowozy z przegrzewaczem Notkina, oznaczone po 1912 także jako seria Szcz^P[a][6]. Wszystkie te parowozy z przegrzewaczem weszły do służby na Kolei Jekateryninskiej. Z powodu zastosowania nisko przegrzanej pary (temperatura 260-280 st. C) nie były one jednak znacząco lepsze od standardowych i w warsztatach kolejowych przebudowano na serię Szcz^P tylko 6 dalszych lokomotyw serii Szcz^[6].

W latach 1912–1915 Zakłady Briańskie zbudowały 95 parowozów serii Szcz^p (mała litera p) (Щ^п) na zamówienie Kolei Moskiewsko-Kijowsko-Woroneskiej^[7]. Miały one przegrzewacz, silnik bliźniaczy i koła o zmniejszonej średnicy 1230 mm zamiast 1300 mm dla zwiększenia siły pociągowej (stąd mała litera w indeksie). Niektóre podzespoły i trzyosiowy tender zostały zaadaptowane z parowozów serii B produkcji tych zakładów^[7]. Łącznie wyprodukowano 103 parowozy odmian Szcz^P[7].

W 1912 z inicjatywy prof. Szczukina podjęto prace nad modyfikacją parowozu z zastosowaniem przegrzewacza pary i pozostawieniem silnika sprzężonego. Komisja wybrała projekt opracowany w Zakładach Putiłowskich pod kierunkiem inż. A. Rajewskiego. Cylinder wysokiego ciśnienia średnicy 510 mm z płaskim suwakiem zamieniono przez cylinder średnicy 540 mm z suwakiem tłokowym^[7]. Zainstalowano przegrzewacz Schmidta o powierzchni 59 m², a powierzchnia ogrzewalna zmniejszyła się do 176,7 m²^[7]. Liczba płomieniówek wynosiła 160, liczba płomienic 27 (średnicy 125,5/136 mm)^[8]. Z 15 parowozów zamówionych w 1914 roku, 6 ukończono z uwagi na wojnę dopiero w latach 1918–1919, a pozostałe 9 w latach 1922–1924^[8]. Otrzymały one oznaczenie serii Szcz^Cz (Щ^Ч; oznaczenie Cz w indeksie górnym stosowano na rosyjskich parowozach od nazwiska polskiego inżyniera Czeczotta, który jako pierwszy opracował teoretycznie połączenie pary przegrzanej i silnika sprzężonego^[9]). Ich eksploatacja na Kolei Oktiabrskiej pokazała wyższą moc i lepszą ekonomiczność od parowozów serii Szcz i Szcz^P (zużywały ok. 20–25% mniej pary na jednostkę pracy od tych ostatnich), wobec czego w latach 1927–1934 poddano rekonstrukcji do serii Szcz^Cz około 300 parowozów Szcz^[8]. Modyfikacja jednak nie okazała się do końca udana, m.in. z punktu widzenia trwałości silników i mechanizmu napędowego, przez co zaprzestano przebudowy dalszych lokomotyw^[8]. Z powodu wyprodukowania dla celów przebudowy znacznej ilości prawych cylindrów silników (wysokiego ciśnienia) z suwakami tłokowymi, od 1935 wykorzystywano je przy remoncie zwykłych parowozów serii Szcz, tworząc serię Szcz^KR (Щ^КР) (s krugłym zołotnikom – z okrągłym suwakiem)^[8].

W latach 1944–1945 doświadczalnie zrekonstruowano jeden parowóz, m.in. zwiększając ruszt do 4,46 m², podnosząc kocioł o 60 cm, stosując silnik bliźniaczy oraz mocniejszy przegrzewacz^[8]. Oznaczono go jako Szcz^R 17-5084^[10]. W latach 1944–1945 także doświadczalnie zrekonstruowano inny parowóz, z zastosowaniem cylindrycznego paleniska bez połączeń z płaszczem stojaka konstrukcji prof. M. Wolskiego. Oznaczono go jako Szcz^W 1690^[10].

Parowóz Szcz 6517

Eksploatacja

Lokomotywy serii Szcz były używane na kolejach państwowych, a spośród prywatnych kolei tylko na Kolejach Południowo-Wschodnich, Riazańsko-Uralskiej i Północno-Donieckiej^[11]. Najpierw lokomotywy weszły do eksploatacji w 1907 roku na Kolei Jekateryninskiej, od 1908 roku na prywatnych Kolejach Południowo-Wschodnich, od 1909 na Kolejach Południowo-Zachodnich i Południowych, od 1910 roku na prywatnej Kolei Północno-Donieckiej, od 1912 roku na Kolei Nadwiślańskiej, od 1913 roku na kolejach Północnych, a od 1914 roku także na kilku innych^[4].

Do 1912 roku oznaczane były różnie na poszczególnych kolejach: na Kolei Jekateryninskiej jako seria Ju (Ю) z indeksem dolnym oznaczającym producenta^[b], na Kolejach Południowo-Wschodnich i Południowo-Zachodnich jako Szcz, na Kolejach Południowych jako P (П) i na Kolei Północno-Donieckiej jako G (Г), z takimi samymi indeksami dolnymi^[4]. Po reformie oznaczeń parowozów rosyjskich w 1912 r. lokomotywy te otrzymały jednolite oznaczenie serii Szcz od nazwiska prof. Szczukina^[2].

Konstrukcja lokomotywy była jednak nie do końca udana. Wśród wad wymieniano małą ekonomiczność (duży rozchód pary na jednostkę mocy) i utrudniony remont paleniska. Charakterystyki lokomotyw, w tym oś toczna, predestynowały je do prowadzenia pociągów towarowych z dużą prędkością (50–65 km/h), co nie było dopuszczalne na wszystkich kolejach. Przy mniejszych prędkościach ich eksploatacja była mało ekonomiczna, a ich przewagę nad parowozami serii O stanowiła tylko większa masa przyczepna. Dlatego też typ ten nie cieszył się popularnością na prywatnych kolejach^[5].

Pomimo pewnych niedostatków, lokomotywy serii Szcz były jednym z głównych typów rosyjskich lokomotyw towarowych. Ogółem zbudowano ich 2028 wszystkich serii^[12]. Stopniowo zastępowane były przez parowozy serii E i Je. W latach 1916–1917 znaczna ich część była przeniesiona na Koleje Północne z powodu lepszego przystosowania do opalania drewnem (do 448 sztuk w 1917)^[12]. 1 stycznia 1923 roku w ZSRR jeździło 1869 parowozów Szcz, przede wszystkim na Kolejach Północnych (432) i na Kolei Jekateryninskiej (305)^[12]. W 1940 roku było ich jeszcze 1854^[12]. Większość parowozów, które przetrwały wojnę, została wycofana pod koniec lat 50., ostatnie w 1961 roku^[12].

W 1936 r. maksymalną prędkość dla parowozów określono na 75 km/h^[12]. W latach 30. podczas remontów zwiększano średnicę kół z 1300 do 1320 mm przez zakładanie nowych bandaży^[12].

Nieliczne lokomotywy używane były w Polsce – w okresie międzywojennym na PKP pracowało 18 lokomotyw Szcz oznaczonych Tr103 i 1 lokomotywa Szcz^P, oznaczona Tr103^P[1]. Ich tendry oznaczono na PKP jako 23D101^[1].

Uwagi

Przypisy

Bibliografia

• (ros.) W.A. Rakow, Łokomotiwy otieczestwiennych żeleznych dorog 1845-1955, Moskwa 1995, ISBN 5-277-00821-7.