Einheitsdampflokomotiven («стандартные паровозы»), иногда сокращаемые до Einheitslokomotiven или Einheitsloks , были стандартизированными паровозами, построенными в Германии после 1925 года под руководством Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft . В их производстве широко использовались стандартные конструктивные особенности и компоненты.
После слияния государственных железных дорог ( Länderbahnen ) в Германии в Рейхсскую железную дорогу в 1920 году и в Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft в 1924 году локомотивный парк нового национального железнодорожного управления по-прежнему насчитывал 210 различных типов и классов паровых двигателей. Это значительно затрудняло гибкое использование локомотивов в железнодорожной сети, а обслуживание и ремонт были очень дорогими из-за большого количества различных запасных частей, которые необходимо было хранить. Кроме того, производственные допуски отдельных компонентов были настолько малы, что часто даже компоненты для одного и того же класса локомотива могли использоваться только после проведения дополнительных отделочных работ.
Вдобавок ко всему, существенные репарации в результате Первой мировой войны 1914–18 гг. значительно сократили подвижной состав немецких железных дорог без учета разнообразия классов. Таким образом, из 33 000 локомотивов в парке (по состоянию на 1917 г.) 8 000 пришлось передать. Поэтому возникла необходимость в строительстве новых локомотивов и введении разумной степени стандартизации при закупке этих новых двигателей.
С этой целью Рейхсбан созвал комитет по стандартам локомотивов. Даже представители локомотивной промышленности приняли участие в этом процессе стандартизации. Первоначально был поставлен вопрос о том, следует ли продолжать строить проверенные классы государственных железных дорог или следует разработать и заказать новые, современные локомотивы. Однако, поскольку основные концепции для новых локомотивов не были определены, и для того, чтобы дать локомотивным заводам последующие заказы, в 1921 году было решено продолжить строить проверенные классы государственных железных дорог для начала. Этим классам были даны новые классификации Рейхсбана. Среди них были прусский P 8 (класс 38.10), прусский P 10 (класс 39), прусский G 12 (класс 58.10) и прусский T 20 (класс 95), все из которых продолжали производиться до 1925 года. Баварский S 3/6 (класс 18.5) закупался вплоть до 1930 года. Прусский G 12 (класс 58.10), который был разработан только в 1917 году, фактически считался первым немецким Einheitslok , поскольку он использовался почти на всех государственных железных дорогах и строился несколькими локомотивными заводами по всему Рейху.
Технические и экономические факторы, а также цель Рейхсбана по улучшению основных линий для обработки стандартной нагрузки на ось в 20 тонн, привели к решению о разработке новых типов локомотивов. После жарких дебатов в локомотивном комитете (например, по поводу конструкции котлов и топок , а также выбора между двухцилиндровыми компоновками или четырехцилиндровыми компаундами) появились принципы проектирования и программа разработки стандартных классов локомотивов Немецкой Рейхсбана, первые из которых были построены в 1925 году. Решающую роль в этих дискуссиях сыграл тогдашний глава исследовательского бюро локомотивов Грюневальда Рихард Пауль Вагнер .
На самом деле, производство локомотивов в желаемых количествах не могло быть достигнуто на первых порах, как по экономическим причинам, так и из-за задержек в улучшении маршрутов для принятия более высоких осевых нагрузок. Из классов с осевой нагрузкой 20 тонн - 01 , 02 , 43 и 44 - сначала были закуплены только небольшие предсерийные партии. До конца 1930-х годов государственные железнодорожные классы, принятые или переупорядоченные Рейхсбан, доминировали на сцене, в частности, прусские. Задержка в обновлении маршрутов также означала, что должны были быть разработаны дополнительные классы с более низкими осевыми нагрузками, например, классы 03 и 50 .
Несмотря на амбициозные планы Deutsche Reichsbahn, их фактическое приобретение локомотивов, даже с 1925 года, достигло лишь около одной десятой от среднего количества закупок за 1914-1920 годы и оставалось на этом уровне до 1938 года. Причинами этого стали мировые экономические кризисы и вызванное ими снижение спроса на железнодорожные услуги Reichsbahn. Только в 1930 году был построен 500-й стандартный локомотив (2% от общего парка), в 1934 году был поставлен 1000-й двигатель (4% от общего числа), а в 1938 году в наличии было 1500 Einheitslok (6% от общего числа).
Лишь в 1939 году объемы закупок существенно возросли. С введением программы производства более простых конструкций локомотивов для товарных поездов , что привело к строительству военных локомотивов ( Kriegsloks ), двигатели с осевой нагрузкой 15 тонн были построены в значительных количествах. Теперь, однако, была другая цель: поддержка ведения войны. Таким образом, к 1945 году общее количество стандартных и военных локомотивов возросло примерно до 14 500 (33% от общего парка).
Такое положение дел резко контрастировало с образом, продвигаемым Deutsche Reichsbahn, которая хотела создать впечатление современной железнодорожной администрации посредством своих железнодорожных выставок, рекордных скоростных пробегов, введения сети SVT и гордых фоторепортажей. Фактически, низкий уровень закупок был ответственен за то, что средний возраст локомотивного парка продолжал расти в период с 1925 по 1938 год.
Во многих случаях на старых паровозах в качестве опоры для ходовой части и двигателя использовались клепаные пластинчатые рамы локомотивов . По соображениям устойчивости эта рама должна была иметь определенную высоту. Чтобы соответствовать растущим требованиям к производительности новых двигателей, требовался более крупный котел , для которого не хватало места для высокобортной пластинчатой рамы. В результате новые Einheitslokomotiven имели более низкую и более прочную раму из прутков. Кроме того, более высокая требуемая производительность требовала большей площади нагрева котла; это было достигнуто путем удлинения барабана котла.
Использование отдельных компонентов или систем, таких как, например, котел, несущие тележки и т. д., для как можно большего числа классов позволило добиться значительной экономии на строительстве, ремонте и запасах необходимых запасных частей.
Итак, уже внешне немецкие паровозы Einheitsdampflokomotiven можно узнать по их раме с балками, большим длинным котлам и соответствующим коротким дымовым трубам, стандартизированному внешнему виду таких систем, как тележки, кабины машинистов и связанные с ними тендеры , а также по типичным большим дымоходам Вагнера и, позднее, по меньшим и более элегантным дефлекторам Витте перед дымовыми трубами.
Многочисленные усовершенствования и оптимизации были выполнены в новых конструкциях. Например, в котле нагревательные поверхности и поперечные сечения труб были более тщательно подобраны друг к другу, чтобы наилучшим образом использовать выработку тепла. В то же время поток дымовых газов был оптимизирован системой труб пароперегревателя, чтобы минимизировать тягу всасывания. Низкое расположение дымовой трубы в большем дымовом коробе в передней части котла является наименее заметной особенностью Einheitslokomotiven .
Рейхсбан пытался иметь как можно меньше классов локомотивов в эксплуатации и максимально использовать разрешенные нагрузки на ось, которые зависели от типа полотна. Последовательность строительства Einheitsloks определялась эксплуатационными требованиями и возрастом классов государственных железных дорог, которые должны были быть заменены.
В результате после 1925 года первым появился двухцилиндровый локомотив экспресс-поезда DRG Class 01 мощностью около 2200 л. с. и колесной формулой 4-6-2 . Он был призван заменить DRG Class 17 , которые в основном состояли из прусских S 10 , саксонских XII H и баварских S 3/5 с их четырехцилиндровой, перегретой , составной конфигурацией и колесной формулой 4-6-0 . Имея мощность около 1500 л. с. и максимальную скорость около 110 км/ч, они больше не соответствовали эксплуатационным требованиям.
Class 02 был попыткой создать Einheitslok с 4-цилиндровым перегретым компаундным двигателем . Государственные железные дороги имели ранний и положительный опыт работы с этой конфигурацией, их двигатели были сгруппированы в классы Reichsbahn 17 (4-6-0, 2´C h4v), 18.3, 18.4-5 (4-6-2, 2'C1' h4v) и 19 (2-8-2, 1´D1´ h4v). Однако, несмотря на более высокую мощность и меньший расход топлива, более высокие затраты на техническое обслуживание привели к тому, что Class 02 не пошел в серийное производство. Даже десять локомотивов экспресс-поездов, которые были закуплены, были позже переоборудованы в двухцилиндровые двигатели.
После 1930 года за ним последовал Класс 03 , который был локомотивом для легких экспрессов на маршрутах с рельсами, рассчитанными на меньшие нагрузки (максимальная нагрузка на ось 18 тонн и мощность локомотива около 2000 л. с.). Первые пилотные испытания высокоскоростных локомотивов были проведены на этом двигателе и показали, что ходовые качества 2-цилиндрового локомотива на скорости 140 км/ч все еще были хорошими.
Разработка высокоскоростных двигателей продолжилась в 1935 году с появлением локомотива класса 05 , который также был разработан по стандартным принципам локомотивов, хотя было выпущено всего 3 экземпляра. Классу 05 было разрешено регулярно ездить с максимальной скоростью 175 км/ч и установить мировой рекорд скорости для паровых двигателей в 200 км/ч. Этот рекорд был позже официально побит английским « Mallard », локомотивом LNER класса A4 , хотя в то время высказывались критические замечания о том, что это произошло на спуске и что локомотив не выдержал рекордного путешествия без повреждений.
Было построено всего два экземпляра локомотива класса 06 — еще более крупного локомотива с колесной формулой 4-8-4 и разрешенной максимальной скоростью 140 км/ч, поскольку этот класс оказался неубедительным с точки зрения ходовых качеств и характеристик котла.
В 1937 году были разработаны варианты классов 01 и 03 с тремя цилиндрами как класс 01.10 и класс 03.10 . Третий цилиндр был расположен посередине между внешними цилиндрами, а его шатун приводил в движение коленчатый первый ведущий мост . Вместе с установкой боковых и центральных кривошипов на окружности колеса это обеспечивало более тихую езду, а большее количество ходов поршня на один оборот колеса создавало более высокое ускорение, которое отвечало требованиям экспресс-услуг. При поставке эти двигатели были оснащены обтекаемыми корпусами. Позднее они были сняты по соображениям технического обслуживания, сначала в области ходовой части, а затем полностью, после окончания войны, особенно потому, что ожидаемое улучшение тягового усилия на скоростях более 140 км/ч оказалось меньше, чем ожидалось.
Для работы на ветках в 1926 году был разработан пассажирский поезд -локомотив 2-6-0 класса 24 с осевой нагрузкой 15 тонн и мощностью 920 л. с. Прозванный Steppenpferd ( степной конь ), он был нацелен на работу в Восточной Пруссии. Как тендерный локомотив он был предназначен для дальних поездок с максимальной скоростью 90 км/ч, а также для легких скорых поездов ( Eilzüge ). На основе этого локомотива был разработан вариант танкового паровоза 2-6-2 класса 64 для челночных перевозок на более коротких маршрутах. Локомотив 4-6-4 класса 62 был построен для коротких основных линий с многочисленными разворотами (конечными пунктами). Он имел максимальную скорость 100 км/ч.
Поскольку необходимо было усовершенствовать и заменить типичные бывшие государственные железнодорожные товарные локомотивы, такие как прусские G 8.3 и G 8.2, были закуплены также стандартные грузовые поезда. Первыми, появившимися после 1925 года, были двухцилиндровые локомотивы 2-10-0 класса 43 и трехцилиндровые локомотивы класса 44 , каждый с осевой нагрузкой 20 тонн. В рамках движения к стандартизации многие компоненты, такие как котлы, были в значительной степени идентичны компонентам класса 01. Класс 85 был построен как вариант танкового локомотива 2-10-2 в 1932 году.
В 1928 году появились более легкие танк-паровозы 2-8-2 класса 86 с осевой нагрузкой 15 тонн, а также танк-паровозы 2-6-2 класса 64 (многие детали были идентичны деталям класса 24 ) для пассажирских и грузовых перевозок на подъездных путях.
Товарный локомотив 2-8-2 Class 41 (многие детали которого были такими же, как у Class 03 ) был разработан для быстрых товарных поездов, например, для перевозки рыбы и фруктов. С диаметром колес 1600 мм он мог развивать максимальную скорость 90 км/ч. Это относило его к категории легких экспрессов, для чего он часто использовался, например, на линиях Тюрингенского леса (например, в Майнинген из Арнштадта и Айзенаха ). Другие локомотивы, построенные по стандартным проектам, хотя и в меньшем количестве, появились с 1936 года в виде тяжелых и особенно мощных товарных локомотивов 2-10-2 Class 45. Чтобы повысить производительность и улучшить экономичность, давление в котле на Class 45 и других классах было экспериментально увеличено до 20 бар. Однако используемый стальной котел и тип стали не соответствовали этому, поэтому давление пришлось снизить до обычных 16 бар. Во многих случаях котлы впоследствии были полностью заменены.
Для маневровых работ в 1926 году появились локомотивы 0-6-0 класса 80 и 0-8-0 класса 81 мощностью 860 л. с.
Десятисцепные паровозы класса 87 с двумя зубчатыми осями Luttermöller были построены для работы на очень узких поворотах железных дорог Гамбургского порта . Однако 16 локомотивов этого класса были сняты с эксплуатации уже в 1954 году, поскольку они имели тенденцию к перегреву на высоких скоростях и могли использоваться только для маневровых работ. В качестве замены классу 82 был использован новый локомотив с тележками Beugniot .
Принципы конструкции, используемые для стандартных локомотивов, были использованы и для новых узкоколейных локомотивов с целью снижения затрат на обслуживание и ремонт.
Первоначально 32 локомотива класса 99.73-76 были построены с 1928 по 1933 год для узкоколейных железных дорог Саксонии с шириной колеи 750 мм. В 1929 году был разработан класс 99.22 для прусских, баварских, баденских и вюртембергских железных дорог с метровой колеей. Однако было построено всего 3 экземпляра, все с котлом класса 81. В 1932 году появился последний узкоколейный Einheitslok : класс 99.32 с шириной колеи 900 мм. Три были построены для Bäderbahn («Линия Спа»), линии от Бад-Доберана до Кюлунгсборна .