Локомотивный парк в годы войны был предметом особого внимания ученых транспорта. Большой вклад в совершенствование конструкций и повышение экономичности паровозов внес действительный член Академии наук СССР заслуженный деятель науки и техники РСФСР лауреат Государственной премии C. П. Сыромятников. В июне 1942 года по заданию НКПС научные работники Московского электромеханического института инженеров железнодорожного транспорта под руководством С. П. Сыромятникова и доцента В. В. Деева совместно со специалистами депо Рубцовка Томской дороги модернизировали два паровоза серии Эм и испытали их на южных участках дороги. Результаты испытаний показали, что такой паровоз развивает мощность, на 20 процентов большую, чем серийный, а расход топлива снижает на 20–30 процентов, обеспечивает высокую экономичность в широком диапазоне поездных форсировок. Эту работу провели в самое тяжелое время, когда вопрос с топливом стоял очень остро.
В 1943 году С. П. Сыромятников и А. М. Бабичков предложили методику дифференцирования норм расхода топлива на паровозах с учетом профиля пути и веса поезда. Вместе с другими научными сотрудниками С. П. Сыромятников выполнил чрезвычайно актуальную для военного времени работу по переводу паровозов на дровяное отопление. Он обобщил методы рационального отопления паровоза низкосортным местным топливом и лучшего использования топлива. Важной является выполненная С. П. Сыромятниковым фундаментальная работа по расчету теплового процесса паровоза, а также по методу определения основных размеров и тягово-теплотехнических характеристик новых паровозов.
Академик Т. С. Хачатуров
Академик С. П. Сыромятников
Ценные рекомендации по модернизации паровозов дал профессор И. И. Николаев, впоследствии член-корреспондент Академии наук СССР. Он создал теорию динамического расчета паровозов. Много труда в применение теории подобия к тепловым расчетам паровозов вложил профессор П. К. Конаков, работавший под руководством академика М. В. Кирпичева.
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта В. В. Черников, Л. И. Лансберг, Т. Н. Хохлов и другие интенсивно грудились над завершением безогневой заправки паровозов и ее практическим внедрением. Крупное техническое новшество позволяло вместо обычной огневой растопки, требующей длительного времени и значительного количества топлива, приводить паровоз в работоспособное состояние путем заправки паром от стационарной установки. Время на заправку паровозов серии ФД сокращалось на 3 часа и менее, мощных паровозов — на 1,5–2 часа. При этом экономия на каждом паровозе составляла около 300 килограммов условного топлива. Безогневая заправка исключала потребность в дровах, что имело большое значение для депо, расположенных в степной полосе. Кроме того, как показали исследования, безогневая заправка намного снижала воздействие на элементы котла (швы, связи), что позволяло сократить объем тяжелого и дорогостоящего котельного ремонта.
Для обеспечения надежной работы паровозного парка ученый, в прошлом участник штурма Зимнего дворца, С. Г. Веденкин вместе со специалистами прифронтовых дорог наладил обработку жестких и коррозионно-активных вод и составил в зависимости от местных условий «рецепты» обработки вод для каждого депо.
Научные сотрудники Д. Ф. Теренин и Г. Н. Жадейко успешно решили проблему увеличения производительности действующих водокачек, имеющих вертикальные паровые котлы системы Шухова. Они предложили применять в топках принудительное дутье (путем использования отработавшего пара в конусе) и простые средства перегрева пара, что позволило намного увеличить паросъем, а следовательно, и производительность насосов даже при использовании низкокалорийного топлива. Это было важно не только для прифронтовых дорог, где в результате выхода из строя многих водокачек набор воды паровозами был сконцентрирован в уцелевших пунктах, но и для тыловых дорог при увеличении размеров движения. Первая опытная установка, оборудованная на станции Старожилово Московско-Рязанской дороги еще в первые месяцы войны, хорошо зарекомендовала себя.
Большое внимание уделялось борьбе с накипью в паровозах и стационарных котлах в условиях военного времени. К решению этой проблемы привлекались ученые Академии наук СССР, транспортных и ряда отраслевых институтов, специалисты НКПС, Трансводпроекта, дорожных лабораторий. Разработанный ими в 1943 году комплекс мероприятий способствовал в годы войны и в послевоенный период успешному решению вопросов водоснабжения на железнодорожном транспорте.
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожною транспорта разработали устройства для перевода паровозов основных серий на нефтяное отопление. В короткий срок создали новую технологию тепловой промывки котлов паровозов, значительно сократившую время нахождения локомотивов в депо.
Ученые транспорта оказывали большую практическую помощь железным дорогам в восстановлении паровозного хозяйства, водоснабжения, станков в депо прифронтовых дорог, внедрении термической обработки чугунных деталей, оснащении депо дублирующими и резервными устройствами паровозов с тендерами-конденсаторами (СОК).
Для организации ремонта паровозов в полевых условиях институт разработал проект автомобиля-летучки и вагона-летучки. Опыт их применения был широко использован в колоннах паровозов, особенно резерва НКПС. По предложениям института производилась временная замена вышедших из строя силовых установок железнодорожного узла и использование паровозных турбонасосов для временного водоснабжения.
В институте разработали способ экипировки паровозов в полевых условиях, в том числе с помощью кранов, установленных на тендере. Коллектив научных сотрудников в составе И. В. Пирина, К. П. Королева, А. М. Евтушенко, В. А. Крылова и других создал и испытал светомаскировочные устройства для паровозов, работавших в прифронтовых условиях.
Известные специалисты в области вагонного хозяйства М. В. Винокуров, С. В. Вершинский, Н. А. Мордвинкин, П. Г. Проскурнев и другие занимались вопросами восстановления поврежденных вагонов и изношенных деталей, ремонта вагонов в полевых условиях. Для вождения длинносоставных поездов приспосабливали существующие тормоза Вестингауза и Матросова и создавали новые. Первый практический шаг в этом направлении сделал Е. А. Шавгулидзе, работавший в 1941 году над воздухораспределителем упрощенной конструкции. Затем в 1942 году И. К. Матросов сконструировал новый тормоз для пассажирских поездов, испытания которого прошли успешно.
Нелегким делом была организация текущего восстановления разбитых вагонов. Пришлось организовывать производство запасных частей на дорогах, изыскивать резервы для их выпуска.
В области путевого хозяйства научные силы были нацелены на поиск наиболее аффективных методов восстановления верхнего строения пути, методов его содержания. По заданию НКПС уже в первые месяцы войны сотрудники института разработали технические указания по восстановлению верхнего строения пути и земляного полотна. В их создании участвовали А. Ф. Золотарский, Е. М. Бромберг, Б. Н. Зверев, В. Д. Никифоровский, С. Н. Попов, А. К. Янковский, М. И. Шлыгин, Г. А. Литвин, В. А. Алешин, Б. А. Щербина, М. Т. Членов. Этими указаниями руководствовались все восстановительные организации железнодорожного транспорта.
Для сокращения трудоемких работ при восстановлении и реконструкции участков и станций академик В. Н. Образцов предложил применять ломаный профиль пути, что позволило уменьшить объем земляных работ на 10–35 процентов.
Сложнейшей проблемой стало содержание в работоспособном состоянии верхнего строения пути в условиях крайне ограниченных централизованных поставок рельсов, шпал, накладок, болтов и костылей. В мастерских служб пути повсеместно освоили производство скреплений. Металл в основном получали из изношенных узлов и деталей.
Сейчас никого не удивишь сваркой рельсов непосредственно на путях. На дорогах имеются десятки тысяч километров длинномерных плетей, сваренных как в рельсосварочных поездах, гак и прямо на месте укладки электроконтактным способом. Но в годы войны такая сварка была новинкой, именно тогда она и появилась, были созданы летучки, начали создавать рельсосварочные поезда. Рекомендации и методику сварки небольших кусков рельсов, по четыре — шесть метров железнодорожники получили от Киевского института электросварки. В этом институте, основанном Евгением Оскаровичем Патоном (будущий академик окончил Петербургский институт инженеров путей сообщения) постоянно уделялось внимание решению проблем железнодорожного транспорта в области сварки.
