Возросшая в 1905 г. потребность в грузовых перевозках, в частности в результате русско-японской войны, требовала введения на сети казенных железных дорог более мощных паровозов, чем паровозы "нормального типа" серии О^в. В связи с массовой заменой на казенных железных дорогах легких и износившихся рельсов более тяжелыми и необходимостью списания с инвентаря значительного количества паровозов типа 0-3-0 постройки 50-х и 60-х годов XIX в. целесообразно было ввести паровозы более мощного типа. Поэтому в 1905 г. Министр путей сообщения К. С. Немешаев поручил профессору К Л. Щукину дать предложение о новом типе товарного паровоза для казенных железных дорог. 

В это время на некоторых железных дорогах Европы уже работали паровозы типа 0-5-0, но профессор Н. Л. Щукин решил ограничиться типом 1-4-0, взяв за основу для проекта паровоз серии Ш Китайско-Восточной и Владикавказской железных дорог. Для накопления опыта работы этих паровозов на казенных железных дорогах 10 локомотивов серии Ш были направлены на Екатерининскую, а один — на Юго-Западные железные дороги, но сделано это было с запозданием.
После работ различных комиссий техническое бюро Харьковского паровозостроительного завода под руководством инженера А. С. Раевского в 1906 г. спроектировало товарный паровоз с двухцилиндровой машиной компаунд типа 1-4-0. В технической документации новый паровоз был больше известен как "измененный тип 1-4-0 Китайско-Восточной железной дороги" или "нормальный тип 1905 г.". В том же 1906 г. Харьковский завод построил первый паровоз "нормального типа 1905 г.", который получил обозначение Ю_^х3501 и был направлен на Екатерининскую железную дорогу. В 1912 г. такие паровозы получили обозначение серии Щ по фамилии профессора Н. Л. Щукина.

По сравнению с паровозами серии Ш паровозы серии Щ имели больший вес, более высокое давление пара (14кгс/см² вместо 13 кгс/см²); блочные цилиндры были заменены у них привалочными, а поршневые золотники — плоскими; парораспределительный механизм, как и на паровозах серии О^в, имел петлю Гуно. При рабочем проектировании паровоза несколько увеличили толщину стальных листов барабанов котла (с 17 до 17,5 мм) и стенок огневой коробки, а также усилили раму и ее крепление. Основные размеры машины, диаметр движущих колес и площадь колосниковой решетки у паровоза серии Щ остались такими же, как и у паровоза серии Ш. Максимальная скорость паровоза была установлена 65 км/ч. . Паровозы серии Щ выпускались всеми заводами, входившими в Русское паровозостроительное общество, а в 1911 г. и Николаевским судостроительным заводом. 

Всего было построено 1910 паровозов этой серии Из частных железных дорогих заказывали только Юго-Восточные, Рязанско-Уральская и строившаяся в то время Северо-Донецкая железная дорога (для направления Льгов — Основа — Лиман — Родаково — Лихая). 

При выпуске первых же паровозов для Екатерининской железной дороги (№ 3501 — 3525, 4001 — 4025, 4501 — 4532, 5001 — 5056, 5501 — 5530, 6001 — 6027 и 6501 — 6510) выяснилось, что они имели вес значительно выше проектного; в результате нагрузка от колесной пары на рельсы вместо заданных 15 тс достигла 17 тс, полная масса паровоза в рабочем состоянии доходила до 80 т.
Так как по существовавшим в то время нормам при рельсах массой 30 кг/м не допускалось обращение паровозов с нагрузкой от колесной пары 16—17 тс, в течение почти двух лет различные комиссии и проектное бюро Путиловского завода занимались облегчением паровоза серии Щ. Первоначально с этой целью на паровозах № 3518 — 3525, 5002 — 5011, 5527 — 5530 число дымогарных труб было уменьшено с 272 до 262 (испаряющая поверхность котла стала 197,7 м²). Затем на паровозах № 5012 — 5056 и 6011 — 6027 число дымогарных труб было доведено до 260 (испаряющая поверхность снизилась до 196,3 м²). Уменьшение количества труб при сохранении их диаметра (46/51 мм) не дало заметного снижения веса паровозов, и на последующих локомотивах вновь стали ставить по 272 трубы. Снизить вес удалось за счет уменьшения толщины боковых и верхних листов кожуха топки до 16 мм. В результате была получена нагрузка от движущих колесных пар 16 — 16,2 тс и от бегунковой — до 13 тс. С такими нагрузками и была построена основная часть паровозов серии Щ. 

Паровоз серии Щ

При работе паровозов серии Щ со сцепной массой 65 т на участках с рельсами массой 30 кг/м и мостами, рассчитанными на нагрузки от колесной пары на рельсы 15 тс, никаких вредных последствий отмечено не было, что дало основание заказывать паровозы этого типа в большом количестве для казенных железных дорог.
Паровозы серии Щ оборудовались аппаратами отправления Линднера или Емельянова, воздушными тормозами системы Вестингауза и имели четырехосные тендеры. Первые паровозы Екатерининской железной дороги (№ 3501 — 3510, 4001 —4025, 4501 —4532, 5501 —5530, 6001 —6010,6501 —6510) были выпущены стендерами конструкции Харьковского завода; паровозы для Юго-Восточных железных дорог строились с тендерами конструкции данных дорог, а остальные локомотивы — с тендерами конструкции Путиловского завода. Паровозы серии Щ на большинстве дорог отапливались углем, на Северных и Привислинских железных дорогах — дровами, а на Рязанско-Уральской — нефтью.
По требованию Северо-Донецкой железной дороги на заказанных ею паровозах для облегчения ремонтных работ были несколько изменены отдельные конструктивные элементы котла и парораспределительного механизма.
Согласно техническим условиям на постройку паровозов серии Щ они должны были вести на 8 %о-ном подъеме состав из 43 "нормальных товарных вагонов" (НТВ), имевших по 12 т груза каждый (общая масса состава 810 т), со скоростью не менее 16 км/ч. Это условие выполнялось, но дороги все же были не довольны работой паровозов из-за наличия у них существенных недостатков: большого расхода пара на единицу мощности, сложного котельного ремонта топки (при выемке топки необходима была отклепка лобового или ухватного листа кожуха топки), сильного боксования в кривых из-за отсутствия разбегое у крайних сцепных осей и заедания опорных частей бегунковой тележки Бисселя.

Вследствие неудовлетворительной работы паровозов серии Щ была образована специальная комиссия для параллельного испытания паровозов типов 1 -4-0 и 0-4-0 серии О. Однако проведенные в эксплуатационных условиях опытные поездки не дали определенных результатов. В 1908 г. паровоз серии Щ (бывш. Ю_Б5529) был испытан на 11-м участке тяги (Александровск — Долгинцево) Екатерининской железной дороги. Испытания позволили установить, что паровозы серии Щ имели слишком узкое отверстие конуса и их парораспределение было хорошо приспособлено к малым впусками большим скоростям, следовательно, они представляли собой весьма удачные быстроходные товарные локомотивы для дорог, допускавших сравнительно большие скорости (50 — 65 км/ч) при нагрузке от движущих колесных пар на рельсы 16 тс. Применять же эти паровозы для товарной службы при ограничении скорости 35 — 40 км/ч было нецелесообразно, так как при этом не могло использоваться их преимущество — быстроходность.
Последнее обстоятельство учли частные железные дороги, которые не хотели заказывать паровозы серии Щ. несмотря на то, что их усиленно рекомендовал профессор Н. Л. Щукин, занимавший пост товарища Министра. Инженеры частных дорог считали, что преимущество паровозов серии Щ над паровозами серии О не в том, что они имеют бегунковую ось, а в том, что у них выше сцепной вес; если такой же сцепной вес допустить для типа 0-4-0, то получится более приспособленный для товарной службы паровоз, поскольку бегунковая ось при движении по подъему только уменьшает допустимый вес состава, а при движении по спуску она бесполезна, так как скорость сильно ограничивалась по тормоаам. Из существовавших еще в 1910 г. десяти частных железных дорог, не считая строившейся Сеаеро-Доиецкой, паровозы серии Щ заказали, как указывалось выше, лишь две дороги.

С целью повышения экономичности паровозов серии Щ Харьковский завод оборудовал в порядке эксперимента четыре из них двухоборотными пароперегревателями Шмидта, применив на этих локомотивах двухцилиндровые простые машины с цилиндрами диаметром 590 мм и цилиндрическими золотниками. У опытных паровозов  давление пара снизили с 14 до 12 кгс/см², удлинили на 90 мм дымовую коробку, что вызвало увеличение длины локомотива; сухопарник перенесли на передний барабан цилиндрической части котла. Так как применение перегретого пара требовало внутреннего впуске в цилиндры, для сохранения конструкции ведущей колесной пары паровоза серии Щ у опытных паровозов кулисный камень на передний ход работал не в нижней, как обычно, а в верхней части кулисы. Такое конструктивное решение имело цель облегчить оборудование паровозов паролерегревателями в условиях железнодорожных мастерских. Количество дымогарных труб у паровозов с пароперегревателями уменьшили с 272 до 160, не изменяя их диаметр (46/51 мм), в котле поставили 24 жаровых трубы диаметром 118/127 мм и элементы пароперегревателя с трубами диаметром 27/34 мм.
С Харьковского завода паровозы были направлены на Екатерининскую железную дорогу, где получили обозначения Ъ^х_ш2701 —Ъ^х_ш2704 (большая буква ять соответствовала серии, верхний индекс указывал на завод-изготовитель — Харьковский, нижний — на систему пароперегревателя — Шмидта). В 1912 г. опытным паровозам было присвоено обозначение серии Щ^п с сохранением первоначальных номеров.

В начале 1910 г. Сормовский завод изготовил для Екатерининской железной дороги четыре паровоза типа 1 -4-0 с паролерегревател ями Ноткина, применявшимися в тот период на пассажирских паровозах серии С. Эти паровозы первоначально были обозначены Ъ^с_н2801 — Ъ^с_н2804, а в 1912 г. также получили обозначение серии Щ^п с сохранением прежних номеров.

Паровозы серии Щ^п появились в то время, когда еще не имелось ясного представления о влиянии температуры перегретого пара на экономичность работы машины и не было достаточно точных методов расчета паровозного котла.

Паровоз серии Щп
Испытания двух паровозов серии Щ^п (одного с двухоборотным перегревателем Шмидта, другого с перегревателем Ноткина), проведенные на Николаевской железной дороге в 1911 г., показали, что оба локомотива имели невысокий перегрев пара — 260 — 280 ° С. Поэтому в эксплуатации данные паровозы оказались не намного лучше, чем паровозы серии Щ. Невысокое качество пара и малая мощность котла сильно ограничили распространение паровозов серии Щ^п. Впоследствии по принципу паровозов серии Щ^п в железнодорожных мастерских было оборудовано только шесть локомотивов — № 5502, 5506, 5514, 5525, 5531 и 5541.

Нуждаясь в более мощных паровозах, чем паровозы серии Р, в частности для сооруженной в 1913 — 1914 гг. линии Бахмач — Одесса, Московско-Киево-Воронежская железная дорога не взяла на себя инициативу создания нового типа паровоза. Она использовала в качестве основы паровоз серии Щ, на котором по ее требованию одновременно с установкой пароперегревателя и простой двухцилиндровой машины диаметр движущих колес для увеличения силы тяги был уменьшен с 1300 до 1230 мм. Отдельные конструктивные узлы и трехосный тендер были заимствованы у строившихся в то время Брянским и Луганским заводами пассажирских паровозов серии Б. Товарные паровозы типа 1-4-0 указанной конструкции на дороге получили обозначение серии Щ^?.

Паровоз серии Щn постройки Брянского завода

Всего Брянским заводом было построено 95 таких локомотивов: в 1912 г. №800 — 845, в 1914 г. №846 — 869 и 1915 г. №870 —894.
Кроме Московско-Киево-Воронежской железной дороги ни одна другая паровозы серии Щ^? - с колесами диаметром 1230 мм не заказывала.
Всего на заводах было построено 103 паровоза серий Щ^п и Щ^?.

Когда в 1912 г. Луганский паровозостроительный завод начал выпускать мощные товарные паровозы типа 0-5-0 серии Э, профессор Н. Л. Щукин, желая "спасти* паровоз типа 1-4-0 серии Щ, поручил паровозотехнической конторе Путиловского завода, возглавляемой в то время автором первоначального проекта паровоза серии Щ А. С Раевским, разработать вариант этого паровоза с пароперегревателем при сохранении машины компаунд. Предполагалось, что в определенных условиях совместное применение машины компаунд и перегретого пара может привести к уменьшению теплоотдачи от пара к стенкам цилиндров, так как температурный перепад в каждом цилиндре при машине компаунд снижается, а кроме того, меньшая разность давлений в цилиндре большого диаметра и атмосферного уменьшит утечки пара через поршни и золотники. Согласно заданию объем переделки должен был быть таким, чтобы его могли выполнять главные мастерские железных дорог, где намечалось переделывать уже построенные паровозы серии Щ с машиной компаунд работающей на насыщенном паре, в паровозы с машиной компаунд, работающей на перегретом паре.

Над усилением паровоза серии Щ работал и Харьковский паровозостроительный завод. Инженер завода Б. И. Керчеескнй сделал три варианта проекта паровозе типа 1-4-0. По первому варианту у паровоза оставалась машина компаунд, работавшая на насыщенном паре, и значительно усиливался котел; по второму сохранялась машина компаунд и устанавливался пароперегреватель и, наконец, по третьему варианту паровоз снабжался простой машиной и двухоборотным пароперегревателем Шмидта.
Комиссия подвижного состава и тяги одобрила проект инженера А. С. Раевского, предполагавший постановку двухоборотного пароперегревателя с поверхностью нагрева 59 м² (испаряющая поверхность нагрева уменьшалась до 176,7 м²), замену цилиндра высокого давления диаметром 510 мм с плоским золотником цилиндром диаметром 540 мм с цилиндрическим золотником, а также предусматривавший давление пара 14 кгс/см². Чтобы уменьшить объем переделки для сохранения конструкции контркривошипа был оставлен внешний впуск пара в цилиндр высокого давления. По сравнению с паровозами серий Щ^п и Щ^? количество жаровых труб возросло с 24 до 27 при увеличении их диаметра до 125,5/136 мм, количество дымогарных труб (160) не изменилось, сохранилась и конструкция пароперегревателей Шмидта, примененных на паровозах серии Щ^п Харьковского завода.

По указанному проекту в 1914 г. Путиловскому заводу для Северных железных дорог было заказано 15 паровозов, получивших обозначение серии Щ^ч и номера 486—500. Военные события задержали их выпуск: в 1918 — 1919 гг. было изготовлено только шесть паровозов, а остальные девять были построены в 1922 — 1924 гг.
Паровозы серии Щ^ч вместо Северных железных дорог были направлены на Николаевскую, переименованную в 1923 г. в Октябрьскую железную дорогу. Работая в одинаковых условиях с паровозами серии Щ, паровозы серии Щ^ч расходовали меньше топлива.

Испытания паровозов серии Щ^ч, проведенные в 1926 г. Научно-техническим комитетом НКПС, показали, что эти локомотивы имели увеличенную мощность и большую экономичность по сравнению с паровозами серии Щ. Расход пара на единицу работы у паровозов серии Щ^ч оказался на 20 — 25 % ниже, чем у паровозов серии Щ^п. Одновременно при испытаниях обнаружилось значительное несоответствие в работе правого и левого цилиндров, которое приводило к расстройству движущего механизма. Несмотря на это все же было решено начать переделку паровозов серии Щ в паровозы серииЩ^ч. В 1927 — 1934 гг. такую модернизацию прошли около 300 паровозов.

Паровоз серии Щч постройки Путиловского заводаПри дальнейшей эксплуатации паровозов серии Щ^ч обнаружился еще ряд недостатков: частое и сильное парение правого золотникового сальнике из-за применения наружного впуска, появление большого количества трещин в стенках парового канала цилиндра низкого давления и пропуск пара золотником низкого давления. Все эти недостатки послужили причиной прекращения переделки паровозовсерии Щ в паровозы серии Щ^ч.

Заготовленные для модернизации цилиндры высокого давления с круглыми золотниками в 1935 г. НКПС дал указание ставить при ремонте на обычных паровозах серии Щ без перегрева пара (паровозы № 628, 2085 и др.). Паровозам с круглым правым золотником было присвоено обозначение серии Щ^кр

С целью увеличить мощность и экономичность паровоза серии Щ во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта был разработан в 1943 г. проект реконструкции этого локомотива (инженеры А. М. Евтушенко и И. В. Пирин). Проект предусматривал изменение положения контркривошипов ведущей колесной пары, постановку двух паровых цилиндров диаметром 575 мм со спрямленными каналами, мощного пароперегревателя, позволявшего получить перегрев пара 400 ° С, и помещение топки над рамой с одновременным увеличением площади колосниковой решетки с 2,8 до 4,46 м². Последнее привело к поднятию котла на 600 мм, что изменило внешний вид паровоза. Вконце 1944 г. ВНИИЖТом были изготовлены рабочие чертежи, по которым Улан-Удэнскнй паровозоремонтный завод приступил к реконструкции паровоза серии Щ № 5084.

В начале 1945 г - реконструированный паровоз серии Щ обозначенный Щ^р17-5084, был выпущен с завода для опытной эксплуатации на участках Улан-Удэ — Мысовая, Улан-Удэ — Петровский Завод.

Основные размеры паровоза серии Щр

Реконструированный паровоз серии Щ обозначенный Щр

Во время испытаний, проведенных на экспериментальном кольце в 1948 г., этот паровоз развивал мощность до 1340 л. с при скорости 60 км/ч и форсировке котла 65 кг/(м² • ч). После испытаний его отправили для работы на Ленинградскую железную дорогу.

В конце 1944 г. на паровозе Щ1698 в порядке эксперимента был переделан котел: обычная топка заменена бессвязевой топкой по проекту профессора Горьковского института водного транспорта М. И. Волского.

Бессвязевый хотеп профессорам. И. ВопскогоТопочная часть бессвязевого котла представляла собой цилиндр с ребрами жесткости, помещенный эксцентрично в больший цилиндр, заменявший кожух топки. Для компенсации температурных деформаций соединение топочной части с задней стенкой кожуха в месте шуровочного отверстия было выполнено в виде сальника.

По замыслу автора топка должна была дать возможность свободно расширяться наиболее нагревавшимся частям, что уменьшило бы напряжение в стенках топки и, следовательно, значительно сократило случаи появления трещин.
Топка для котла была построена на заводе "Теплоход" Наркомречфлота в Горьком; установка котла на раму производилась в депо Горький-Пассажирский. В 1945 г. паровоз Щ^в1698 поступил для испытаний на экспериментальное кольцо Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, а затем в депо Хвойная Октябрьской железной дороги для работы на участках Хвойная — Будогощь, Хвойная — Пестово. Отопление паровоза осуществлялось дровами.

Недостатками бессвязного котла являлись наличие сальника большого диаметра, повышенный вес котла и неудобство очистки топки — золу нужно было выбрасывать через шуровочное отверстие.

Паровоз Щв 1698

Щ

77,2

64,2

1300

510/765

700

206,1

-

272

-

2.8

14

Щп

77,3

64,3

1300

590

700

168.9

35,1

160

24

2.8

12

Щ?

77,3

64,5

1230

580

700

168,9

40,8

160

24

2,8

12

Щч

78,2

64,7

1300

540/765

700

176,7

59,0

160

27

2,8

14

Щр

80,0

68,1

1300

575

700

148.3

71.7

...

...

4,46

14

Всего заводами было построено 2028 паровозов серий Щ, Щ^п, Щ^? и Щ^ч. Основные данные этих локомотивов приведены в таблице, причем дпя паровозов серии Щ указаны номинальные значения сцепной и полной массы в рабочем состоянии, отличающиеся от фактических значений паровозов серии Щ первых выпусков, в том числе типа 108 Коломенского и типа 36 Брянского заводов. Максимальная скорость для паровозов в 1956 г. была повышена с 65 до 75 км/ч; диаметр новых бандажей, устанавливаемых при капитальных ремонтах, был увеличен с 1300 до 1320мм, дымогарные трубы имели диаметр 46/51 мм.

Паровозы серии Щ и их разновидности до появления на русских железных дорогах более мощных и совершенных паровозов серий Э и Е работали на многих грузонапряженных для того времени линиях. К ним относились Попасная — Купянск, Ростов — Иловайск, Мариуполь — Волноваха — Юзово (ныне Донецк) — Авдеевка — Чаплино — Синельниково — Екатеринослав (ныне Днепропетровск) — Верховцево — Пятихатки, Верховцево — Долгинцево, Мушкетово — Ясиноватая— Авдеевка Екатерининской железной дороги, Киев — Коростень — Сарны, Киев — Жмеринка — Одесса, Фастов — Бобримская (ныне им. Т. Г. Шевченко) — Знаменка Юго-Западных дорог, Полтава — Лозовая, Белгород — Курск, Белгород—Харьков, Белгород — Купянск Южных дорог, Москва — Курск Московско-Курско-Нижегородской дороги, Ковель — Люблин — Ивангород — Скаржиско, Ивангород — Луков Привиспинских дорог, Обухово — Вятка Северных, Вятка — Екатеринбург Пермской железной дороги.
Ввиду не удовлетворительной работы паровозов серии Е^ф на дровяном отоплении на Северных железных дорогах в 1916 — 1917 гг. они были заменены паровозами серии Щ, ранее работавшими на Ташкентской, Пермской и Московско-Курско-Нижегородской железных дорогах. К началу гражданской войны парк паровозов серии Щ на Северных железных дорогах насчитывал 448 локомотивов, имевших к этому времени номера 301 — 748.

На 1 июля 1917 г. паровозы серии Щ работали также на Николаевской (79 единиц) и Риго-Орловской (45) железных дорогах; на эти дороги поступали паровозы, ранее эксплуатировавшиеся на Привиспинских железных дорогах.

По состоянию на 1 января 1923 г. на дорогах работало 1869 паровозов серии Щ; из них: на Северных — 432, Екатерининской — 305, Юго-Восточных — 196, Донецких — 163, Южных — 146, Самаро-Зпатоустовской — 136, Юго-Западных — 135, Октябрьской — 104, Московско-Киево-Воронежской — 95, Орлово-Витебской — 44 и еще на девяти других дорогах — 113.

На 1 января 1940 г. паровозы серии Щ работапи на 24-х из существовавших тогда 43-х железных дорог. Из оставшихся в эксплуатации 1854 паровозов на Белорусской дороге было 189, Одесской — 169, Октябрьской — 150, Ташкентской — 134, Калининской — 133, Западных — 128, Рязано-Урапьской — 90, Сталинской — 77, Ашхабадской — 65, Сталинградской — 44, Закавказской — 44, Яроспавской — 51, Южно-Донецкой — 43 и Юго-Восточной — 36.

Паровозы серии Щ принимали участие в поездной работе на малодеятельных линиях до начала 50-х годов, а в конце 50-х годов началось их массовое списание из инвентаря магистральных железных дорог. Последние паровозы серии Щ были списаны в 1960 г. (№ 5, 2006, 2142, 2170 и 2410) и 1961 г. (№2022).

Источник [4]