После окончания гражданской войны состояние путевого хозяйства железных дорог не позволяло повысить нагрузку от движущих колесных пар паровозов на рельсы более 18 тс. В то же время в связи с намечавшимся ростом пассажирских перевозок необходимо было увеличить веса и скорости движения пассажирских поездов. Распространенный в ту пору пассажирский паровоз серии С типа 1-3-1, имевший сцепную массу 47 т и площадь колосниковой решетки 3,8 м , не мог в ряде случаев решить эту задачу.

В 1923 г. под руководством инженера А. С. Раевского на Петроградском заводе "Красный путиловец" началась разработка проекта нового трехцилиндрового пассажирского паровоза типа 2-4-0. Проектом предусматривались: сцепная масса 72 т, диаметр колес 1700 мм, диаметр цилиндров 575 мм, ход поршней 700 мм, испаряющая поверхность нагрева котла 253 м², поверхность нагрева пароперегревателя 90 м², площадь колосниковой решетки 6 м² и давление пара 13 кгс/см². Диаметр колес 1700 мм был выбран потому, что новый паровоз намечался для линий, на которых в первую очередь требовалось увеличить вес пассажирских поездов. Для этой цели такой диаметр колес был достаточным и в то же время он давал возможность укоротить колесную базу и длину паровоза, что было необходимо для предотвращения переделки поворотных кругов и стойл депо.

Трехцилиндровая машина была выбрана вследствие относительной простоты изготовления одноколенчатой оси по сравнению с двухколенчатой. Будучи сторонником паровозов с коленчатыми осями, инженер А. С. Раевский, как и ряд других специалистов того времени, считал, что отказ от многоцилиндровых паровозов означает вообще отказ от прогресса в паровозостроении. На основании опыта проектирования паровозов типа 2-3-1 серии Ъ, типа 2-3-1 серии Л, типа 2-3-0 серии У^уу и типа 0-5-0 серии о А. С. Раевский предусмотрел в проекте паровоза типа 2-4-0 ряд оригинальных нововведений. Конструктор предполагал при трехцилиндровой машине и расположении ведущих кривошипов под углом 1 20° разместить пальцы спарников в кривошипах колес под углом 90°, т. е. как и у двухцилиндровых паровозов. Для этого пальцы ведущей колесной пары были спроектированы коленчатыми. При таком расположении пальцев значительно улучшались условия работы спарников и меньше расстраивался движущий механизм паровоза по сравнению с расположением наружных кривошипов под углом 120°. А. С. Раевский предусматривал в проекте выполнить топку с камерой догорания, до этого не применявшейся на русских паровозах, передать часть веса локомотива на тендер, применить конструкцию шатунного механизма, позволявшую расположить внутренний цилиндр горизонтально и разместить коленчатую ось позади передних движущих колесных пар и т. д.

Пассажирский паровоз типа 2-4-0 серии М

 

Основные размеры паровозов серий М и Мр

 

После смерти А. С. Раевского в 1924 г. при окончательной разработке проекта ряд предложенных им решений не был принят.

Первый паровоз типа 2-4-0 из числа построенных заводом "Красный путиловец" в четвертом квартале 1926 г. вышел на железнодорожные пути 30 апреля 1927 г. Он получил обозначение по системе 1925 г. М160-01.

Новый паровоз, кроме трехцилиндровой машины, имел много узлов, которые впервые появились на русских паровозах: передний одноклапанный регулятор за перегревателем в особой коробке над дымовой камерой, многоплоскостную параллель, заднюю упругую опору котла, водоподогреватель смешения системы "Красный путиловец".

Общая масса паровоза в рабочем состоянии составляла 99,5 т, сцепная масса —72,5 т, диаметр движущих колес равнялся 1720 мм, диаметр цилиндров — 540 мм, ход поршня — 700 мм, испаряющая поверхность нагрева котла была 259,6 м², поверхность нагрева пароперегревателя Шмидта — 95,6 м², площадь колосниковой решетки — 6 м², давление пара составляло 13 кгс/см². Передняя тележка, как и у паровозов серии Л (см. § 3.17), была конструкции Борриса. Паровозы серии М строились в 1926 — 1929 гг. заводом "Красный путиловец". В связи с прекращением выпуска паровозов на этом заводе 10 паровозов в 1929 — 1930 гг. были достроены Луганским заводом. Всего было построено 100 паровозов, из них 7 в 1926 г., 29 в 1927 г., 41 в 1928 г., 22 в 1929 г., и 1 в 1930 г.

Последний паровоз этой серии М161-01 в порядке эксперимента был выпущен с тендером, имевшим роликовые подшипники.

Паровозы серии М поступили для работы на Рязано-Уральскую (депо Кашира, Мичуринск, Тамбов, Саратов II), Южную (депо Харьков) и Московско-Курскую (депо Москва-Пассажирская, Курск) железные дороги и стали обслуживать тяжелые пассажирские поезда, работая как на угольном, так и на нефтяном отоплении. На Южной и Московско-Курской дорогах паровозы серии М заменили паровозы серии С, на Рязано-Уральской — серии У. Последние паровозы серии М, выпущенные Луганским заводом, поступили на Южную и Самаро-Златоустовскую железные дороги.

Первоначально конструкционная скорость паровозов серии М была установлена 70 км/ч, а затем по предложению Управления тяги НКПС повышена до 90 км/ч. Это позволило обслуживать такими локомотивами скорые поезда на направлении Москва — Севастополь.

В процессе эксплуатации паровозов серии М обнаружился ряд недостатков:

частое боксование из-за несоответствия мощности паровых машин и сцепного веса;

быстрое нарастание местного проката бандажей ведущей колесной пары из-за значительного наклона оси среднего цилиндра, расположенного между рамами;

неспокойный ход, боковая качка и сильная тряска, жесткие удары котла о раму;

поломка деталей внутренней машины и расстройство дышлового механизма;

недостаточные размеры зольника и объем топки из-за расположения топки над сцепными колесами.

Несмотря на достаточно большие площадь колосниковой решетки и испаряющую поверхность котла, на высоких скоростях пара все же не хватало, из-за чего машинисты вынуждены были использовать невыгодные комбинации отсечки пара и открытия регулятора. Все это заставило прекратить постройку паровозов серии М, снизить скорости для скорых поездов и в 1930 — 1931 гг. перевести паровозы серии М с главной линии Москва — Севастополь на участки с меньшими скоростями движения (Рязано-Уральскую, Самаро-Златоустовскую железные дороги и в депо Златоуст Пермской железной дороги).

Паровозы серии М были единственными трехцилиндровыми паровозами отечественной постройки, работавшими на железных дорогах Советского Союза.

В 1930 г. Научно-исследовательский институт реконструкции тяги разработал по предложению инженера Д. Ф. Теренина проект переделки паровозов серии М в двухцилиндровые, причем наружные цилиндры оставлялись без изменения.

Чтобы частично возместить уменьшение силы тяги при снятии одного цилиндра, давление пара в котле было поднято с 13 до 14,5 кгс/см². По этому проекту коленчатая движущая ось заменялась прямой, кривошипы располагались, как обычно, под углом 90° и снимались все движущие части среднего цилиндра. Проект института был принят НКПС в 1931 г., а в августе 1933 г. Ворошиловградский паровозостроительный завод изготовил две движущие колесные пары, которые были подкачены под переделанные на Полтавском и Воронежском паровозоремонтных заводах паровозы М160-59 и М160-81. После переоборудования указанные локомотивы поступили в депо Саратов II Рязано-Уральской железной дороги.

Результаты переделки паровозов серии М оказались удовлетворительными. Паровозы перестали боксовать, так как у них цилиндровая сила тяги уменьшилась значительно больше, чем сцепной вес (с 72,5 до 71,3 тс), ход стал спокойнее, парообразование улучшилось. Это позволило повысить конструкционную скорость паровозов до 100 км/ч.

Работая по одному графику с трехцилиндровыми паровозами на участке Саратов — Ртищево, переделанные паровозы водили пассажирские поезда такого же веса и с такими же скоростями, как и трехцилиндровые, расходуя меньше топлива. Поэтому в 1934-м и последующих годах все паровозы серии М были переделаны в двухцилиндровые. Им была присвоена серия М^р (М реконструированный).

В предвоенные (1939 — 1940) годы паровозы серии М^р работали на Южной (депо Полтава), Пензенской (депо Ртищево, Балашов), Московско-Донбасской и Рязано-Уральской железных дорогах, а в послевоенные годы — только на последних двух (направления Москва — Кашира — Павелец — Ртищево — Саратов — Уральск, Москва — Кашира — Валуйки и участки Лев Толстой — Павелец, Узловая — Плеханово).