Паровоз системы Ферли — сочленённый танк-паровоз, экипажная часть которого состоит из двух независимых, не соединённых между собою тележек. Различают двойной Ферли — классическая схема, — где оси каждой из тележек являются движущими, и одинарный Ферли, у которого движущие оси расположены только на одной из тележек, а вторая оборудована поддерживающими осями. Назван по фамилии шотландского инженера Роберта Френсиса Ферли (Robert Francis Fairlie; 1830 или 1831—1885), взявшего в 1864 г. патент на локомотив этой конструкции.
Классический, двойной, Ферли является симметричным паровозом: от будки машиниста в обе стороны отходят два котла, оборудованные дымовыми трубами и сухопарниками, на каждой из двух тележек располагается по паре цилиндров, вдоль каждого из котлов устанавливаются водяные и топливные танкиРаков В. А. Локомотивы отечественных железных дорог (1845—1955), М.:Транспорт, 1995. ISBN 5-277-00821-7. Первоначально оба котла обслуживала одна топка, разделявшая будку машиниста на две части так, что машинист при движении оказывался в одной её части, а кочегар — в другой. Позже каждый из котлов получил собственную, отдельную, топку, но будка всё равно осталась разделённой на две половины.
Одинарный Ферли — несимметричен: у него один котёл и одна будка машиниста, за которой может располагаться угольный ящик. Единственным существенным сходством с двойным Ферли являются две тележки, составляющие экипажную часть. Но если у двойного Ферли обе тележки оборудованы ведущими осями и, соответственно, рабочими цилиндрами, то у одинарного Ферли ведущей является только одна тележка — передняя. Задняя тележка, расположенная под будкой машиниста, — поддерживающая3.The Fairlie Locomotive by Rowland A. S. Abbott, Devon, UK, David & Charles (Publishers) Ltd. 1970. В этом одинарный Ферли отличается и от более позднего — по времени возникновения — паровоза системы Мейера, который покоится на двух ведущих тележках, как и двойной Ферли, но также как Ферли одинарный, не симметричен.
Ареалы использования двойного и одинарного Ферли несколько различаются. Двойной Ферли оказался популярен в континентальной Европе и в Мексике, одинарный — в Сев. Американских Соед. Штатах. Англия и её колонии использовали оба типа приблизительно в одинаковой пропорции.
Предыстория Первые симметричные паровозы появились задолго до Ферли — в 1832 г. — на американской железной дороге Charleston & South Carolina Rail Road. Как и Ферли, они базировались на двух тележках с движущими осями, имели два котла, объединённые единой топкой посередине, и так же расположенную посередине будку машиниста. В отличие от Ферли, они оборудовались двумя цилиндрами вместо четырёх — по одному на каждую тележку. Если судить по скудности данных об этих машинах, их использование было не слишком успешнымA. E. Durrant: Garratt-Lokomotiven der Welt. Birkhäuser Verlag ISBN 3-7643-1481-8.
Следующая попытка создать симметричный локомотив была предпринята только через 19 лет — в 1851 г. бельгийский завод Cockerill выпустил паровоз Seraing для горной Земмерингской дороги в Австрии. Seraing был практически во всём похож на Ферли, отличаясь от последнего расположением сцепных устройств — упряжь монтировали не на тележках, а на жёсткой раме. Паровоз понравился — занял 3-е место изо всех предоставленных для испытаний образцов, — и был принят в эксплуатацию. Однако, служить долго ему не пришлось: сказалось несовершенство подвижных паропроводов, питавших цилиндры. Они пропускали пар в местах соединений, и в скором времени паровоз был отставлен от тяговой работы. В связи с этим завод Cockerill, разочаровавшийся в сочленённых локомотивах, более их не проектировал.
Первые Ферли Идею сочленённого симметричного паровоза подхватил в 1864 г. шотландский инженер (). Будучи предприимчивым британцем, он взял патент на локомотив этого типа, сделав акцент на наиболее полном и эффективном использовании сцепного веса — масса воды и топлива плюсовалась к массе самого локомотива, — и симметричности паровоза, позволявшей обходиться без поворотных устройств на конечных станциях. Кроме того, поворотные тележки экипажной части позволяли хорошо проходить кривые малого радиуса.
В 1865 г. на заводах своего тестяJohn Ransom, Sensation in Court, Ffestiniog Railway Magazine (FR Society), No.133, Summer 1991, Джорджа Ингланда («George England & Co.»), Ферли построил свой первый паровоз, названный «Пионером». «Пионер» и однотипные паровозы поступили в 1865-66 гг. на угольную линию между Нитом и Бреконом в Уэльсе (Neath and Brecon Railway). Опыт их эксплуатации оказался неудачным. Таким же неудачным стало использование паровозов Ферли на узкоколейной (1067 мм) Квинслендской дороге (Queensland Railways) в Австралии. Обе дороги — и Neath and Brecon Railway, и Queensland Railways — вернули в итоге локомотивы производителю, и только в 1869 г. Роберт Ферли со своими локомотивами сумел добиться успеха.
Это произошло на Фестиниогской узкоколейной (597 мм) дороге (Ffestiniog Railway) в Южном Уэльсе. В октябре 1863 г. дорога перевела движение на паровую тягу, а через два года официально объявила о начале пассажирских перевозок. По линии курсировало 6 грузо-пассажирских поездов, товарные вагоны которых перевозили сланцыBoyd J.I.C., The Festiniog Railway Oakwood, 1960, Vol. 1. Из-за сложного рельефа — пути проходили по горной местности, характерной для Уэльса — работа тендерных локомотивов оказалась неэффективной, и паровозы системы Ферли стали для дороги настоящей находкой.
Летом 1869 г. заводы Джорджа Ингланда поставили ей 6 локомотивов — по количеству эксплуатируемых составов, — в числе которых был и паровоз Ферли. Роберт Ферли не отличался излишней скромностью и назвал этот паровоз «Маленькое Чудо» (Little Wonder). «Маленькое чудо» оправдало своё название, вызвав восторг у членов правления дороги, ибо помимо уже названных достоинств, паровоз обладал ещё одним — чрезвычайно важным при работе на узкой колее: топка располагалась не между колёсами, а за ними, что позволяло делать её широкой, тем самым увеличивая парообразование и, соответственно, мощность паровой машины.
В том же 1869 г. Джордж Ингланд удалился от дел, а в следующем, 1870 г., «George England & Co.» прекратила выпуск локомотивов. Роберт Ферли открыл собственную компанию — «Fairlie Engine & Rolling Stock Co.», — но производство не возобновил, а занялся инженерным проектированием и продажей лицензий на локомотивы своей конструкцииAndrew Wilson, The 1881 Census & The Festiniog Railway, in the Heritage Group Journal (FR Society) No. 68. Winter, 2001/02. Для испытаний и рекламы он использовал Фестиниогскую дорогу, которой взамен предоставил бессрочную лицензию на эксплуатацию паровозов Ферли.
Первая серия испытаний проводилась с 18 сентября 1869 г. по 8 июля 1870 г. в несколько этапов. Одним из самых важных для судьбы паровозов Ферли оказался показ, состоявшийся 11 февраля 1870 г.: на нем присутствовали представители Мексики и России — стран, ставших впоследствии крупными заказчиками этих локомотивов. Русских инженеров было, как минимум, 10 человекThe North Wales Chronicle and the Carnarvon & Denbigh Herald, Feb 1870, и их оценка позволила Ферли продать лицензию на свои паровозы Тамбово-Саратовской и Поти-Тифлисской железным дорогам.
На Фестиниогской дороге паровозы Ферли использовали до 1933 г., когда обанкротилась ранее объединённая с нею «Валлийская нагорная железная дорога». И хотя Фестиниогская дорога не последовала за своей компаньонкой, трудности её не миновали. В связи с появлением новых строительных материалов в 1920-х гг. спрос на сланцы упал: их добыча уменьшалась с каждым годом и, соответственно, уменьшалось движение по «сланцевой» дороге. Появившиеся в тех же 1920-х гг. тепловозы позволили значительно уменьшить издержки перевозчиков и паровая тяга стала невыгодной. Паровозы Ферли были сняты с линии — вплоть до возрождения на ней пассажирского движения в 1955 г.
Ферли в странах мира
Россия
Паровозы системы Ферли были заказаны русскими дорогами почти немедленно после демонстрации 1870 г. В следующем, 1871 г., первая партия поступила на Тамбово-Саратовскую дорогу, где проработала до 1887 г., а в 1872 г. паровозы Ферли начали водить поезда на Поти-Тифлисской дороге — на Сурамском перевале, известном тяжёлым профилем рельсового пути. Первоначально локомотивы были иностранного производства — английскими и германскими, — но уже через 11 лет, в 1883 г., их выпуск освоили на Коломенском заводе.
По классификации 1912 г. все русские Ферли были объединены в серию Ф и прослужили в разном качестве — как магистральные и как вспомогательные (толкачи) — на Поти-Тифлисской (тогда уже Закавказской) железной дороге до середины 30-х гг. В 1934 г. их начали сменять первые советские электровозы — «сурамские» и серии ВЛ19.
Мексика В Мексике паровозы Ферли появились в том же 1871 г., что и в России. В это время полным ходом шло строительство Мексиканской железной дороги (Ferrocarril Mexicano), начатое англичанами ещё 1864 г. во время совместного франко-испано-британского вторжения и прервавшееся с изгнанием интервентов в 1867. Окончательно дорога была открыта 1 января 1873 г.,Fred Wilbur Powell, The Railroads of Mexico, Stratford Company (Boston), 1921 но участок Кордова — Бокка дель Монтре, куда предназначались Ферли, к 1871 г. уже функционировал.
Участок был сложнейшего профиля: от Кордовы железная дорога взбиралась на высоту 2415 м и переваливала через Вулканическую сьерру возле высочайшего в Мексике пика Орисаба. Три первых Ферли постройки завода Авонзид пришлись здесь как нельзя кстати и очень понравились правлению дороги, что окончательно определило судьбу паровозов этой системы в Мексике: до электрификации линии в начале XX в. в Англии было заказано не менее 50-и Ферли.Rolt, L. T. C. (1964). A Hunslet Hundred. David & Charles
Мексиканские Ферли оказались самыми большими в мире. Самые тяжёлые из них, будучи шестиосными (0-3-0—0-3-0), весили по разным данным от 102 до 125 т. На самом деле, самый крупный мексиканский Ферли, построенный заводом Вулкан в 1911 г., имел массу в 140 т. (309,12 фунтов).Articulated Locomotive Specifications Для сравнения: самые мощные русские Ферли постройки Коломенского завода весили около 90 т.
США В Соединённых Штатах первый Ферли появился в 1871 г. Это был двойной Ферли «Янус» (Janus), типа 0-3-0—0-3-0, постройки Мейсона. Паровоз предназначался для Центральной Тихоокеанской дороги (Central Pacific Railroad), которая ныне представляет собою часть «Юнион Пасифик» (Union Pacific Railroad), но на испытания поступил на линию между Бостоном и Олбани (Boston and Albany Railroad). В конце концов паровоз продали для использования на горной Lehigh Valley Railroad, что возле Уилкс-Барре, куда приходило сразу семь железных дорог. «Янус» не понравился — по мнению американцев, его трудно было отапливать, — и другие попытки строить двойные Ферли в США были оставлены. Паровоз прослужил до 1877 г. и был снят с поездной службы.
Однако, Роберту Ферли удалось продать в Америку паровоз «Альпинист» (Mountaineer), ранее возвращённый ему Neath and Brecon Railway. Его приобрела узкоколейная дорога (914 мм) «Denver and Rio Grande Railroad». Дорога, начатая постройкой в 1870 г.Stewart, Paul Logan. The History Of The Denver And Rio Grande Railway, 1871—1881. M. A. Thesis, University of Colorado, Boulder: 1931, быстро росла, пересекая каньоны и горные реки центральной части США, и поднимаясь на значительные высоты — первой высокогорной отметкой на её пути стал Ратонский перевал (2388 м)National Register of Historic Places. National Park Service. 2007-01-23. близ одноимённого города Ратона. Ферли, поступивший на линию, был не столь велик, как мексиканские или русские паровозы этой конструкции — его осевая формула выражалась как 0-2-0—0-2-0, и по размерам он был близок к своим прототипам, работавшим на Фестиниогской дороге.