Для возможности водить поезда значительно большего веса без применения двойной тяги Коломенский паровозостроительный завод и ВНИИЖТ разработали в 1951 г. эскизные проекты грузовых сочлененных паровозов типов 1-4-0+0-4-1 и 1-4-0+0-4-2. Необходимость постройки паровозов сочлененного типа оправдывалась тем, что мощность и сила тяги паровоза в жесткой раме ограничивались количеством движущих колесных пар и нагрузкой от них на рельсы.
По предложению Коломенского паровозостроительного завода сцепная масса сочлененного паровоза должна была составлять 160 т, т. е. нагрузка от движущей колесной пары на рельсы предусматривалась 20 тс; Всесоюзный научно-исследовательский институт предлагал, чтобы сцепная масса равнялась 184 т.
Так как паровоз с нагрузкой от колесной пары на рельсы 20 тс обеспечивал более благоприятные условия эксплуатации и ремонта по сравнению с сочлененным паровозом с большей осевой нагрузкой, было принято решение о проектировании и постройке паровоза со сцепной массой 160 т.
Рабочий проект паровоза типа 1-4-0+0-4-2 был выполнен конструкторским бюро Коломенского паровозостроительного завода под руководством главного конструктора Л. С. Лебедянского и инженера И. И. Сулимцева.
В конце декабря 1954 г. коломенские паровозостроители выпустили для обкатки на пути Московско-Рязанской дороги два опытных сочлененных паровоза П38-0001 и П38-0002. Эти локомотивы имели котлы с испаряющей поверхностью нагрева 396,3 м2, широкотрубные пароперегреватели типа Л40 с площадью нагрева 236,7 м2, колосниковые решетки площадью 10,7 м2; давление пара равнялось 15 кгс/см2. На каждом паровозе было установлено четыре цилиндра диаметром 575 мм, ход поршня составлял 800 мм; диаметр движущих колес был 1500 мм; трехточечное рессорное подвешивание было выполнено по типу подвешивания паровоза П34-0001. Общая длина паровоза с восьмиосным тендером по оси автосцепок равнялась 38 230 мм, масса паровоза в рабочем состоянии была 214,9 т, сцепная масса — 164 т. При форсировке котла 70 кгс/(м2-ч) и скорости движения 50 — 70 км/ч паровоз должен был развивать мощность 3700 — 3800 л. с. Он рассчитывался на ведение по подъему 9 %опоезда массой 3500 т со скоростью 23 км/ч; конструкционная скорость предусматривалась 85 км/ч.
Сочлененные паровозы были оборудованы коническими роликовыми буксовыми подшипниками, увеличителями сцепного веса, водопо-догревателями конструкции Коломенского за вода, мощными углеподатчиками, пневматическими устройствами для прокачивания колосников и дымоотводными устройствами, исключающими возможность попадания дыма в будку машиниста. Последние устройства на паровозах № 0001 и 0002 были выполнены по-разному, из-за чего дымовые коробки паровозов несколько отличались по внешнему виду.
Паровоз типа 1 -4-0+0-4-2 П38 №001
Паровоз типа 1 -4-0+0-4-2 П38 №002
Основные размеры паровоза П38
Передние одноосные тележки паровозов типа 1-4-0+ 0-4-2 был и такими же, как у паровозов серий ФД, СО и Л. Задние двухосные тележки имели цельнолитые рамы и секторные возвращающие аппараты постоянной силы.
Вместо обычно применявшегося на паровозах сочлененного типа шарового соединения паропровода, который шел к цилиндрам, расположенным на передней, поворачивающейся относительно котла раме, у новых паровозов были применены гибкие металлические паропроводы. Предполагалось, что использование паропроводов новой конструкции исключит парение, обычно возникающее при шаровых соединениях.
Восьмиосный тендер паровоза П38 вмещал 60 м3 воды и 35 т угля; масса его в порожнем состоянии была 73,3 т, длина по сцепкам — 15 710 мм.
В конце января 1955 г. один из паровозов типа 1-4-0+0-4-2 был отправлен на Красноярскую железную дорогу для опытных поездок с поездами на трудном по профилю участке в условиях суровой сибирской зимы. В 1955 г. Коломенский завод изготовил еще два паровоза — П38-0003 и П38-0004.
Решение о прекращении строительства паровозов привело к свертыванию работ по испытаниям и дальнейшему изготовлению паровозов П38. В 1959 г. опытные паровозы были переданы промышленным предприятиям Белгородского Совнархоза.
