Неудовлетворительная работа паровозов типа 2-4-0 серии М, и потребность в пассажирских локомотивах с большим сцепным весом, нежели имели паровозы серии Су, послужили основанием для проектирования пассажирского паровоза типа 1-4-1 ("Микадо"). Технический проект такого паровоза был выполнен в 1929 г. на Коломенском заводе; площадь колосниковой решетки у проектируемого паровоза была принята 6 м², диаметр движущих колес составил 1700 мм. Однако, в связи с тем что одновременно с проектированием грузового паровоза типа 1-5-1 серии ФД с 1931 г. было начало проектирование более мощного, чем паровоз типа 1-4-1, локомотива, дальнейшие работы по паровозу типа 1-4-1 были прекращены.
При составлении проекта нового пассажирского паровоза (заводское обозначение 2П) были поставлены следующие условия: нагрузка от движущей колесной пары на рельсы не более 20 тс, сила тяги на 50 % больше, чем у паровоза типа 1-3-1 серии Су, максимально возможное количество взаимозаменяемых частей с паровозом серии ФД. Чтобы новый пассажирский локомотив обладал такой же высокой скоростью, как и паровоз серии Су, диаметр движущих колес был принят равным 1850 мм, т. е. таким же, как у паровоза серии Су. Мощный и быстроходный пассажирский паровоз должен был стать важным звеном в цепи реконструкции локомотивного парка. Получить паровоз быстроходный и в то же время обладающий большой силой тяги было очень важно, так как такой локомотив одинаково пригоден для обслуживания почтово-пассажирских и скорых поездов.
Предварительные расчеты показали, что новому пассажирскому паровозу требуется семь осей, из которых четыре движущие, т. е. тип должен быть 2-4-1 или 1-4-2. Авторы проекта выбрали тип 1-4-2, в то время как Управление тяги НКПС намечало тип 2-4-1. Расчеты и эскизное проектирование подтвердили возможность применить на новом локомотиве цилиндры и котел паровоза серии ФД (испаряющая поверхность нагрева 295,2 м², площадь нагрева пароперегревателя 148,4 м², площадь колосниковой решетки 7,04 м², давление пара 15 кгс/см², диаметр цилиндров 670 мм, ход поршней 770 мм) только при осевой формуле 1-4-2. Рабочее проектирование паровоза началось в феврале 1932 г. и велось Центральным локомотивопроектным бюро Народного комиссариата тяжелой промышленности (инженерами К. Н. Сушкиным, Л. С. Лебедянским, А. В. Сломянским и другими). Конструкторам удалось также использовать для нового паровоза буксы, оси и ряд других деталей паровоза серии ФД. До этого на отечественных железных дорогах унификация частей (менее широкая, чем настоящая, — котел, цилиндры) существовала лишь на товарных паровозах типа 1-4-0 серии Ш и пассажирских паровозах типа 2-3-0 серии Г Владикавказской и Китайско-Восточной железных дорог.
4 октября 1932 г. Коломенский машиностроительный завод выпустил первый пассажирский паровоз типа 1-4-2, которому по предложению рабочих и служащих Коломенского машиностроительного завода была присвоена серия ИС (Иосиф Сталин). Как и у паровоза ФД, после буквенного обозначения серии шли цифры 20-1, где цифры 20 указывали нагрузку от движущей колесной пары на рельсы. 5 ноября 1932 г. состоялась первая обкатка этого локомотива, а 7 ноября, в день XV годовщины Великой Октябрьской социалистической революции, новый паровоз прибыл в Москву.
20 декабря 1932 г. на Коломенском машиностроительном заводе был собран второй паровоз ИС20-2, выпущенный в 1933 г.; этот паровоз имел шестиосный тендер паровоза серии ФД.
В апреле — декабре 1933 г. паровоз ИС20-1 испытывался на Южной, Екатерининской и Октябрьской железных дорогах. Во время испытаний локомотив развивал мощность до 3200 л. с, а в обычных эксплуатационных условиях — 2500 л. с, т. е. оказался более чем в два раза мощней паровоза серии Су.
Механизированное (стокерное) отопление паровоза значительно облегчало работу локомотивной бригады и позволяло иметь форсировки котла до 80 кгс/(м²/ч) против 45 — 50 кгс/(м²/ч) у других паровозов.
На паровозах серии ИС были применены: пятиклапанный регулятор, вынесенный из котла и расположенный за пароперегревателем, четырехдырный конус с раздельным выхлопом, стальные литые цилиндры с чугунными втулками, многоплоскостные параллели, статически определимая система рессорного подвешивания с верхним расположением рессор, "плавающие" втулки в дышловом механизме и ряд других конструкций, использованных также на паровозах серии ФД. Несмотря на иную по сравнению с паровозом серии ФД колесную формулу, схема рессорного подвешивания паровоза серии ИС полностью повторяла схему паровоза серии ФД. Передняя тележка была типа Краусса — Гельмгольца, задняя — типа Бисселя. В отличие от паровозов серии Су первая не имела отдель ного нижнего водила, а вторая обладала многими узлами и деталями паровозов серии ФД (возвращающее устройство, выполненное в виде секторов, опирающихся на направляющие, буксы, расположенные с внешней стороны рамы, и др.). Конструкция обеих тележек обеспечивала трехточечное рессорное подвешивание. На паровозах применялись тормозные цилиндры диаметром 13" (330 мм), краны машиниста Вестингауза и паровоздушные тандем-насосы; последние с паровоза № 3 были заменены насосами кросс-компаунд.

Рис. 6.16. Первый пассажирский паровоз типа 1-4-2 серии ИС

Рис. 6.17. Основные размеры паровоза серии ИСРис. 6.17. Основные размеры паровоза серии ИС

Паровозы серии ИС имели в рабочем состоянии массу 133 т, сцепную массу 80,7 т; конструкционная скорость для них была установлена 100 км/ч, но в дальнейшем повышена до 115 км/ч.

В 1934 — 1935 гг. Коломенский машиностроительный завод построил еще четыре паровоза серии ИС, после чего прекратил их выпуск, так как цеховое оборудование не позволяло заводу самостоятельно выпускать подобные локомотивы и ему приходилось прибегать к кооперации с другими заводами (в частности, с Ижорским). Высокие эксплуатационные качества паровозов серии ИС дали основание принять эти локомотивы как основной тип обновляемого пассажирского парка железных дорог Советского Союза. По решению XVII съезда КПСС паровозы серии ИС к концу второй пятилетки должны были стать основной единицей пассажирского парка.

С 1936 г. паровозы серии ИС (с № 8) начал выпускать Ворошиловградский паровозостроительный завод, причем все с шестиосными тендерами типа 6П (рис. 6.19). По сравнению с тендером паровоза серии ФД этот тендер имел увеличенный на 5 м3 объем водяного бака (49 м³) и уменьшенный с 1050 до 900 мм диаметр колес. Повышение нагрузки от колесных пар на рельсы при одновременном уменьшении диаметра колес приводило в зимнее время к шелушению поверхностей катания, требовавшему преждевременной обточки колес.

Рис. 6.19. Паровоз серии ИС с дисковыми колесами и шестиосным тендером 

В 1937 г. Ворошиловградский завод построил первый опытный обтекаемый паровоз ИС20-16 с дисковыми колесами (рис. 6.20), который при испытании развивал скорость 155 км/ч. Начиная с паровоза ИС20-25, вместо углеподатчика типа ЦЛПБ-1 устанавливался углеподатчик системы инженера Рачкова.

рис. 6.20 Паровоз ИС с обтекателем

Паровоз ИС20-241 представлял советское паровозостроение на Всемирной выставке в Париже в 1938 г.Паровоз ИС20-241 представлял советское паровозостроение на Всемирной выставке в Париже в 1938 г.

Начиная с паровоза ИС20-269, центры движущих колес вместо спицевых стали делать дисковыми (см. рис. 6.19), были введены кулисы открытого типа и усилены буферные брусья, остался только воздушный привод переводного механизма (был исключен ручной привод). С 1940 г. завод выпускал паровозы с котлами, у которых продольные швы и крепление передней решетки и связей выполнялись сваркой. В 1941 г. Ворошиловградский паровозостроительный завод выпустил 10 паровозов серии ИС со сварными котлами, вварными связями и широкотрубными пароперегревателями типа Л40 взамен ранее применявшихся мелкотрубных типа "Элеско". Эти паровозы в отличие от ранее выпущенных стали обозначать не ИС20, а ИС21.. т. е. с теми же цифрами, как и у паровозов серии ФД с широкотрубными пароперегревателями. У паровозов серии ИС21 испаряющая поверхность нагрева котла составляла 248 м², а поверхность нагрева пароперегревателя — 119 м². На семи из указанных локомотивов изменилась также система рессорного подвешивания: были применены более мягкие рессоры с шириной листов 100 мм вместо ранее устанавливавшихся листов шириной 133 мм, апризмы были заменены валиками (с паровоза ИС21-642). Начиная с паровоза ИС20-576 вместо жидкой смазки наличников букс 2, 3 и 4-й движущих колесных пар стала использоваться твердая.

Таблица

       Год выпуска 

Количество
       построенных паровозов серии ИС 

Номера 

1932 

1

20-1 

1933

1

20-2

1934

2

20-3,    20-4

1935

2

20-5, 20-6

1936

3

20-8—20-10

1937

105

20-11—20-115

1938 

132 

20-116—20-247 

1939

137 

20-248—20-384 

1940

174

20-385—20-558

1941

81

20-559—20-632, 20-635-20-641

10

21-633, 21-634, 21-642—21-647, 21-649, 21-650

1942

1

21-648

Начавшаяся в 1941 г. война не позволила Ворошиловградскому заводу закончить изготовление паровоза ИС21 -648, который в незавершенном виде был отправлен на Улан-Удэнский паровозоремонтный завод, где был достроен и выпущен в 1942 г.
Всего в 1932— 1942 гг. было построено 649 паровозов серии ИС табл..
При ремонтах паровозов серии ИС на заводах жесткие золотники заменялись раздвижными золотниками системы Трофимова.
Первые паровозы серии ИС первоначально работали на московском участке Октябрьской железной дороги, обслуживая пассажирские поезда, в том числе экспресс Москва — Ленинград "Красная стрела" между станциями Москва и Бологое. В середине 1935 г. они были переведены в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги, а в 1936 г. часть паровозов была отправлена в депо Харьков Южной железной дороги. Направление Москва — Курск— Харьков — Синельникове явилось первым, на котором дальние пассажирские поезда стали обслуживаться паровозами серии ИС взамен ранее работавших паровозов серии Су. Затем паровозы серии ИС заменили паровозы серии Су в дальнем пассажирском движении на направлениях Харьков — Минеральные Воды, Москва — Смоленск — Минск, Москва — Ожерелье — Валуйки, Мичуринск — Ростов-на-Дону и на ряде других участков.
В предвоенные годы паровозы серии ИС работали на дорогах им. Ф. Э. Дзержинского, Южно-Донецкой, им. К. Е. Ворошилова, Западной, Сталинской, Юго-Восточной, Московско-Донбасской, Северо-Донецкой, Московско-Киевской, Юго-Западной, Октябрьской, а после 1939 г. — на Калининской, Ленинградской, Пензенской, Одесской, Южно-Уральской, им. В. В. Куйбышева, Казанской, Пермской, им. Л. М. Кагановича, Омской и Томской железных дорогах.
Во время Великой Отечественной войны паровозы этой серии были в основном сосредоточены в восточных районах страны, обслуживали, в частности, отдельные участки Красноярской и Восточно-Сибирской дорог.
В послевоенные годы была частично возобновлена эксплуатация паровозов серии ИС на территории, находившейся во время войны в зоне боевых действий. Не все из восстановленных линий были пригодны для работы этих паровозов. Паровозы серии ИС водили поезда только на юго-западном, южном и юго-восточном направлениях. В период массового перевода линий на электрическую и тепловозную тягу паровозы серии ИС непродолжительное время использовались на Горьковской (депо Киров) и Приднепровской (депо Мелитополь, Синельниково) дорогах.
Последние годы своей работы (с 1962 г.) паровозы имели наименование серии ФДП, что означало пассажирский вариант паровоза серии ФД. Большинство паровозов серии ФДП прекратило свою работу в 1966 — 1972 гг.