Тип 1-5-2 — паровоз с пятью движущими осями в одной жёсткой раме, одной бегунковой и двумя поддерживающими осями. Явился конструктивным развитием паровозов типов 1-5-1 и 1-4-2. Двухосная поддерживающая тележка обеспечила возможность установки более мощного котла с увеличенной колосниковой решёткой. Основное распространение тип 1-5-2 получил в Северной Америке (411 ед.), на десяти грузонапряжённых железных дорогах США, (постройки заводов: Лима, Балдвин, АЛКо и Алтуна) и в Канаде (37 ед.), на высокогорном участке Канадско-Тихоокеанской ж.д. (36 ед. постройки завода Монреаль). Выполняя внешние заказы, завод АЛКо построил «облегчённые» варианты паровозов типа 1-5-2, для СССР (5 ед.) и для Бразилии (20 ед.).
По сложившейся в Северной Америке традиции, паровозу типа 1-5-2, в 1925 г., было впервые присвоено название «Техас» — созвучное с названием дороги «Техас и Тихоокеанская», которая первая в мире заказала паровозы этого типа, это название типа приняли все дороги США, за исключением ж.д. «Чикаго Берлингтон и Квинси», на которой, в 1927 г., тип 1-5-2 получил название «Колорадо» — по названию Штата, а на «Канадской-Тихоокеанской» ж.д., в 1928 г., тип 1-5-2 получил название «Се́лкерк» — по географическому названию горного хребта, через который пролегала ж.д. линия, на которой эти паровозы работали.
История создания и развития типа 1-5-2
К концу 1-й Мировой войны, железная дорога «Atchison, Topeka and Santa Fe Railway» (ATSF) — родоначальница паровозов типа 1-5-1 «Санта-Фе», заказывая фирме Балдвин очередную партию паровозов типа 1-5-1, потребовала, впервые в практике мирового паровозостроения, для последнего паровоза из этой партии, произвести замену одноосной поддерживающей тележки двухосной, с целью проведения в условиях дороги сравнительных испытаний с серийным паровозом типа 1-5-1, для оценки их степени воздействия на верхнее строение пути. В 1919 году, первый в мире паровоз с осевой формулой 1-5-2, переделанный из типа 1-5-1, поступил на дорогу A.T.&S.F., где ему был присвоен инвентарный номер 3829. В ходе сравнительных испытаний, паровоз типа 1-5-2, имея одинаковые с типом 1-5-1, котёл, цилиндры паровой машины и сцепной вес, не имел преимуществ в тяговых характеристиках. Применение двухосной поддерживающей тележки обеспечило возможность улучшить конструкцию зольника — устройства, обеспечивающего подвод воздуха к колосниковой решётке и повысить полноту сгорания топлива, а значит и на экономичность котла. Кроме того, двухосная тележка, по сравнению с одноосной у типа 1-5-1 (как правило, перегруженной), значительно снизила вредное динамическое воздействие на путь при движения паровоза с большой скоростью, особенно задним ходом («трубой назад»), позволяя использовать паровоз на участках с рельсами лёгкого типа. Однако двухосная тележка, воздействуя, через систему балансиров, на рессоры движущих осей существенно их разгружала, тем самым снижая подрессоренный сцепной вес паровоза, а значит и силу тяги по сцеплению, делая паровоз более «скользким» — склонным к буксованию. По результатам сравнительных испытаний, паровозов типа 1-5-1 и 1-5-2, при одинаковых котлах, машинах и сцепном весе, был сделан вывод о том, что для достижения превосходства типа 1-5-2 над типом 1-5-1 по мощности, благодаря двухосной поддерживающей тележке, обеспечивается возможность установки на экипажную часть более мощного, а значит и более тяжёлого, котла с увеличенными размерами топки и цилиндрической части. Однако, к 1919 г., большинство железных дорог США получили возможность производить замену рельсов лёгкого типа более тяжёлыми и тем самым повышать допустимую нагрузку на них от колёсных пар, в том числе и поддерживающих. В итоге, результаты сравнительных испытаний типов 1-5-1 и 1-5-2, для дороги A.T.&S.F. потеряли свою актуальность и первый в мире паровоз с осевой формулой 1-5-2, этой дорогой, не был идентифицирован в качестве нового типа. По оценочной себестоимости, «полноценный» паровоз 1-5-2 (с более мощным котлом) значительно превосходил тип 1-5-1. В результате, дорога A.T.&S.F. продолжала, вплоть до 1930 г., заказывать паровозы типа 1-5-1 с учётом открывшейся возможности повышения их мощности за счёт увеличения осевой нагрузки на рельсы. Экспериментальный паровоз с осевой формулой 1-5-2 № 3829 продолжал работать на дороге A.T.&S.F., вплоть до исключения из инвентаря в 1955 году.
Испытания паровоза типа 1-5-2 № 3829 заинтересовали паровозостроительные фирмы Алко, Балдвин, Лайма и Канадскую фирму Монреаль, которые продолжили независимые исследования, направленные на улучшение динамических характеристик 2-хосной поддерживающей тележки и к 1925 году добились в этом деле положительных результатов, открыв возможности развития: грузового типа 1-4-1 «Микадо», в тип 1-4-2 «Беркшир» и развития пассажирских типов, из типа 2-3-1 «Пасифик» в тип 2-3-2 «Гудзон», из типа 2-4-1 «Маунтен» в тип 2-4-2 «Локованна». По своей конструктивной схеме, все проектируемые двухосные поддерживающие тележки отнесены к системе «Двойной Биссель», при этом тележки созданные фирмами Лайма и Монреаль имеют относительно большую колёсную базу, чем обеспечивается возможность установки на них увеличителя тяги (бустера), а тележки созданные фирмами Балдвин и Алко, имеют относительно меньшую колёсную базу и менее пригодны для установки на них бустера, но зато они лучше вписываются в кривые и имеют лучшие динамические характеристики.
В 1925 году, паровозостроительная фирма Лайма, получившая заказы на проектирование и постройку паровозов типа 1-4-2 для ж.д. «В.& А.» и «I.C.», в инициативном порядке предложила ж.д. «Техас и Тихоокеанская» («Texas & Pacific» — T.&.P.), нуждающейся в более мощных паровозах, проектный вариант удлинения паровоза типа 1-4-2 путём установки дополнительной 5-й движущей оси и увеличения диаметра цилиндров… Таким образом, к 1925 году последовательно сформировались две концепции создания паровоза типа 1-5-2, способного превзойти тип 1-5-1 по мощности. Первая концепция предполагала развитие типа 1-5-2 из типа 1-5-1 путём установки более мощного котла с более развитой топочной и цилиндрической частями. Вторая концепция, предполагала создание типа 1-5-2 путём удлинения типа 1-4-2, за счёт установки 5-й движущей колёсной пары и удлинения цилиндрической части котла.
Первый в мире, «полноценный», головной серийный паровоз типа 1-5-2, (превосходящий по мощности тип 1-5-1 с таким же сцепным весом), был выпущен фирмой Лима в 1925 году, для ж.д. «T.&.P.», с обозначением серии (Class: «T-1») и инвентарного номера 600. Всего в 1925 г., на ж.д. «T.&.P.» поступило 10 ед. паровозов Class: «T-1», которые оказались весьма удачными. В этой связи, паровозы с осевой формулой 1-5-2 почти повсеместно, получили название типа: «Техас». На этих паровозах, для разгрузки пальцев кривошипов ведущей колёсной пары, впервые в мире были применены «тандем дышла». Эти паровозы выпускались для ж.д. «T.&.P.» в период с 1925 по 1929 гг. c незначительными конструктивными изменениями.
Однако, в системе ж.д «Чикаго, Берлингтон и Квинси», с 1927 года, паровозы типа 1-5-2, получили название: «Колорадо», а в системе ж.д. «Канадская Тихоокеанская», паровозы типа 1-5-2, постройки завода «Монреаль», получили название: «Се́лкерк» (англ. «Selkirk»).
С 1928 г., дорога «Канадская Тихоокеанская» («Canadion Pacific» — Can.Pac.) начала успешно использовать паровозы типа 1-5-2 «Се́лкерк», постройки завода Монреаль, на высокогорном участке с крутыми и затяжными подъёмами, первоначально в грузовых, а затем и в пассажирских поездах.
До 1930 г., Североамериканские паровозы типа 1-5-2 проектировались с диаметром движущих колёс: 1524 мм (АЛКО); 1600 мм (Лайма и Монреаль); 1630 мм (Балдвин), однако, к 1930 г., ж.д. США «Чезапик и Огайо» («Chesapeake & Ohio» — C.& O.) потребовала увеличения конструкционной скорости заказываемых паровозов, для работы в ускоренных грузовых поездах, вследствие возникшей конкуренции с грузовым автотранспортом… Аналогичные требования выдвинула и дорога A.T.&S.F. Однако, увеличение конструкционной скорости сопровождалось ростом динамических нагрузок на движущий механизм. Для решения проблемы уравновешивания возросших динамических нагрузок, требовалось дальнейшее увеличение диаметра движущих колёс (по аналогии с пассажирскими паровозами).
К 1930 г., семнадцать ж.д. США перешли на рельсы тяжёлого типа, с погонной массой (50÷67 кг/м), обеспечив возможность повышения коэффициента соответствия (напряжения) (отношение веса погонного метра рельса, к осевой нагрузке), в среднем, с 1,67 до 2,7. Это обстоятельство открыло дополнительные резервы для увеличения быстроходности и мощности проектируемых паровозов.
В 1930 г., фирмы Лайма и Балдвин, построили самые быстроходные паровозы типа 1-5-2 с увеличенным диаметром движущих колёс 1753 мм (69 дюймов), при этом, увеличивалась база движущих колёс и открывалась возможность пропорционально увеличить размеры котла… Однако, грузовой паровоз с диаметром движущих колёс как у пассажирского паровоза, при сохранении неизменной цилиндровой силе и неизменном сцепном весе, неизбежно приобрёл бы большую склонность к буксованию… Поэтому, возможность увеличить размеры котла, обеспечивала необходимое увеличение сцепного веса, для компенсации снижения коэффициента сцепления при увеличении диаметра движущих колёс. Создание таких паровозов в США, стало возможным только благодаря исключительно высоким допустимым осевым нагрузкам на рельсы тяжёлого типа.
В истории паровозостроения, 1930 год явился апофеозом в развитии типа 1-5-2 по мощности, быстроходности и габаритным размерам… В 1930 году, фирма Лайма при активном участии инженеров дороги C.& O. и фирма Балдвин, соответственно, по заказу ж.д.: «Чезапик и Огайо» и «Атчисон-Топика и Санта Фе», спроектировали и построили, как оказалось, весьма удачные, наиболее мощные и быстроходные паровозы типа 1-5-2… Эти паровозы, явились конструктивным развитием лучших серийных образцов типа 1-5-2, выпускаемых заводами Лайма и Балдвин и по существу явились их масштабно увеличенными аналогами. В истории создания паровоза типа 1-5-2 с колёсами диаметром 1753 мм (69 дюймов) лидировал завод Лайма… В течение 1930 г., завод Лима выпустил сразу 40 «больших» паровозов, типа 1-5-2, которым ж.д. «Чезапик и Огайо» присвоила серию «Т-1», в то время как завод Балдвин в 1930 г., выпустил единственный опытный «большой» тип 1-5-2, которому ж.д. «A.T.&S.F.» присвоила обозначение Class: «5000» и название: — «Madam Queen» («Мадам Королева» — «Ферзь»)… Однако, по причине экономического кризиса, только в 1938 г., завод Балдвин выпустил для ж.д. «Атчисон-Топика и Санта Фе» 10 ед. «большеколёсных» паровозов типа 1-5-2, которым на этой дороге была присвоена серия Class: «5001» — серийное развитие опытного прототипа «5000». Эти паровозы, в целях повышения быстроходности, имели самый большой (для типа 1-5-2 и для всех грузовых паровозов), диаметр движущих колёс 1879 мм (74 дюйма).
Во время Второй Мировой вйны, новые паровозы типа 1-5-2 заказывали три наиболее грузонапряжённые ж.д. США: «B.&L.E», «P.R.R.» и «A.T.&S.F.», в целях обеспечения возросших грузоперевозок по требованиям военного периода.
Вплоть до 1942 г., «большеколёсными» паровозами типа 1-5-2 располагали только две дороги: «Чезапик и Огайо» — Class: «T-1» (30 ед.) и «Атчисон-Топика и Санта Фе» — Class: «5000» (1ед.)и «5001» (10 ед.), остальные дороги заказывали тип 1-5-2 с колёсами «нормального» диаметра: 1524 мм (АЛКО); 1600 мм (Лайма и Монреаль); 1630 мм (Балдвин). Эти менее быстроходные паровозы, при меньшей себестоимости, вполне справлялись с грузоперевозками.