Zaprojektowane na przełomie 1920 i 1921 roku parowozy towarowe Tr21 uznawane są za pierwsze polskie parowozy (chociaż zaprojektowano je we współpracy z austriacką firmą StEG, gdzie rozpoczęto też ich produkcję, a dopiero kolejne serie produkcyjne powstały w Polsce oraz… w Belgii). Zbudowano 148 egzemplarzy, które wykorzystywano do lat 70. w PKP.
Geneza
W 1918 roku odrodzona II Rzeczpospolita odziedziczyła po zaborcach infrastrukturę kolejową w krytycznym stanie. Połączenie systemów rosyjskich, pruskich i austriackich wiązało się z drastycznymi różnicami w profilach torowisk, nośności mostów i systemach sygnalizacji. Ponadto, odzyskany park maszynowy stanowił logistyczny koszmar – składał się z kilkudziesięciu różnych, mocno wyeksploatowanych typów lokomotyw pochodzących z demobilu oraz reparacji wojennych. Taka różnorodność taboru paraliżowała zaplecze warsztatowe, uniemożliwiając standaryzację części zamiennych i drastycznie podnosząc koszty utrzymania. Jednocześnie nowo formujące się okręgi, w tym przede wszystkim kopalnie Górnego Śląska, wymagały natychmiastowego uruchomienia masowego transportu węgla i rud, potrzebnego nie tylko w kraju, ale przede wszystkim eksportowanego. Ministerstwo Kolei Żelaznych (MKŻ) musiało pilnie wypracować ujednolicony standard ciężkiego parowozu towarowego, który dysponowałby dużą siłą pociągową przy jednoczesnym nacisku osiowym tolerowanym przez zrujnowane polskie szlaki.
Realizacja tego planu zderzyła się z fundamentalną barierą technologiczną: na początku lat 20. XX wieku żadna fabryka na terenie kraju nie posiadała zaplecza do budowy tak masywnych pojazdów szynowych. Brakowało wielkogabarytowych odlewni, pras krawędziowych i maszyn zdolnych obrabiać stalowe blachy ostoi o grubości 28 mm. Aby uniknąć uzależnienia od kosztownego importu zachodnich konstrukcji, władze zainicjowały program rozwoju krajowego przemysłu ciężkiego. Efektem tych działań było ufundowanie Pierwszej Fabryki Lokomotyw w Polsce zlokalizowanej w Chrzanowie, która wkrótce rozpoczęła produkcję pod szyldem Fabloku.
Decyzja o powołaniu do życia serii Tr21 nie polegała jedynie na doraźnym łataniu dziur taborowych, ale stanowiła precyzyjnie zaplanowany mechanizm transferu obcych technologii. Skupienie procesu produkcyjnego, opartego początkowo na weryfikowalnych, austriackich rozwiązaniach firmy StEG, miało przekształcić zakłady w Chrzanowie w sprawną i dobrze funkcjonującą fabrykę. Kadra inżynierska i formujące się załogi robotnicze, ucząc się na montażu Tr21, budowały kompetencje, które ostatecznie zrewolucjonizowały polską gospodarkę. Zgromadzenie zachodnich technologii w jednym ośrodku zlikwidowało monopol zewnętrznych dostawców i pozwoliło w kolejnych latach dwudziestolecia międzywojennego na płynne przejście do projektowania maszyn w pełni autorskich.
Projekt i zagraniczne zamówienia
Współpraca z fabryką StEG w Wiedniu i rola kotłów „Fitzner i Gamper”
Brak własnego biura konstrukcyjnego o odpowiednim doświadczeniu zmusił polskie władze do kooperacji z podmiotami zagranicznymi. Grupa krajowych inżynierów, którzy mieli stworzyć biuro projektowe w Fabloku, została oddelegowana do ścisłej współpracy z biurem austriackiej fabryki lokomotyw StEG w Wiedniu. Efektem tych prac w latach 1920–1921 była pełna dokumentacja parowozu towarowego serii Tr21. Wykorzystano w niej sprawdzone austriackie układy jezdne i technologie kotłowe, modyfikując je pod specyficzne wymagania polskiej sieci kolejowej. Według założeń, pierwsze parowozy miały powstać w Wiedniu, a a potem systematycznie zamierzano przenosić produkcję do Polski – najpierw w oparciu o gotowe elementy wysyłane z StEG, a później całkowicie polskie.
Jednocześnie, aby budować krajowy łańcuch dostaw, produkcję kluczowego elementu – kotłów parowych – powierzono sosnowieckiej wytwórni „Fitzner i Gamper”. Zakład ten produkował kotły dla chrzanowskiego Fabloku początkowo na podstawie zaadaptowanej dokumentacji austriackiej, a później w oparciu o własne projekty aż do 1962 roku. Były to zaawansowane jak na ówczesne warunki kotły płomienicowo-płomieniówkowe, wyposażone w miedzianą skrzynię ogniową oraz z suwakową przepustnicą pary z napędem zewnętrznym. Ten strategiczny podział kompetencji umożliwił płynny start montażu parowozów i ich obsługi na terytorium Polski.
Zamówienia w Belgii („Cockerill”, „Tubize”, „St. Pierre”) i wpływy z Ty23
Zniszczenia wojenne i przedłużająca się budowa chrzanowskiego zakładu wygenerowały znaczny deficyt parowozów na głównych liniach tranzytowych. Wobec tego Ministerstwo Kolei Żelaznych złożyło w belgijskiej fabryce „John Cockerill” awaryjne zamówienie na 40 maszyn serii Tr21. Dostawy tych jednostek do Polski zrealizowano w pierwszej połowie 1924 roku. Produkcję kotłów dla tej partii zlecono specjalistycznym zakładom „Tubize” oraz „St. Pierre”, co wprowadziło do projektu szereg zachodnich rozwiązań konstrukcyjnych.
W czasie realizacji kontraktu belgijskiego trwał już proces projektowania potężniejszego parowozu serii Ty23. Zespołem tym kierował inż. Wacław Łopuszyński, współpracujący z berlińską fabryką „Schwartzkopff”. Fabryka „Cockerill”, która otrzymała zamówienia na obie serie, wdrożyła do budowanych właśnie parowozów Tr21 wiele nowocześniejszych elementów zapożyczonych z Ty23. Obejmowało to m.in. blaszane kołpaki zbieralnika pary, zmodernizowane piasecznice oraz zmiany w armaturze i osprzęcie. Różnice te sprawiły, że jednostki z importu wyraźnie odróżniały się wizualnie i pod względem eksploatacji od maszyn powstających równolegle w Fabloku czy austriackim StEG.
Transfer technologii i krajowa produkcja
Pięć grup produkcyjnych serii Tr21
Całkowity proces wdrażania maszyn Tr21 podzielono na pięć wyraźnych grup produkcyjnych, odzwierciedlających stopniowe przenoszenie ciężaru budowy do Polski. Maszyny grupy pierwszej, noszące numery inwentarzowe od Tr21-1 do Tr21-18, powstały całkowicie w wiedeńskich zakładach StEG. Przesłano je następnie do Chrzanowa w celu pomalowania i wykonania drobnych prac wykończeniowych. Maszyny te otrzymały podwójne numery fabryczne (zarówno StEG, jak i Fabloku, od 1 do 18), maskując fakt, że krajowa fabryka nie dysponowała jeszcze pełną zdolnością operacyjną.
Grupa druga to numery inwentarzowe PKP od Tr21-19 do Tr21-36. Elementy do ich budowy wyprodukowano w Austrii, jednak montaż odbył się w chrzanowskich zakładach. Pierwszy parowóz tej serii opuścił Fablok 7 kwietnia 1922 roku. Grupa trzecia (numery Tr21-37 do Tr21-54) oraz piąta (numery od Tr21-95 do Tr21-148) to jednostki zbudowane już całkowicie od podstaw w kraju, w oparciu o kooperację fabryki w Chrzanowie z dostawcą kotłów z Sosnowca. Wyjątkiem była grupa czwarta (numery od Tr21-55 do Tr21-94), która w całości powstała w wspomnianych wcześniej belgijskich zakładach „Cockerill”.
Kluczowym momentem weryfikującym sprawność polskiego przemysłu było oficjalne oddanie do ruchu pierwszego parowozu wyprodukowanego w Chrzanowie całkowicie od podstaw. Maszyna o numerze inwentarzowym Tr21-37 (oraz zbieżnym numerze fabrycznym 37) opuściła hale produkcyjne 18 lutego 1924 roku, po czym poddano ją ścisłym testom obciążeniowym. Najważniejszy przejazd próbny przeprowadzono 27 lutego 1924 roku na trudnym, obfitującym w strome wzniesienia i ostre łuki odcinku Strzemieszyce – Skarżysko. Parowóz prowadzony w ramach nadzoru przez dyrektora Fabloku, inż. Romana Morawskiego, uciągnął skład towarowy o gigantycznej na tamte czasy masie 1500 ton. Osiągnięta średnia prędkość wynosiła 40 km/h, co usatysfakcjonowało komisję Ministerstwa Kolei Żelaznych. Na czele zespołu audytorów stali: prof. Albert Czeczott oraz inżynier Sunderland, którzy po weryfikacji parametrów zatwierdzili serię do masowej eksploatacji w ciężkim ruchu towarowym.
Konstrukcja i specyfikacja techniczna Tr21
Parowozy Tr21 miały masę służbową 80 ton (masa pustego parowozu: 72,5 ton, masa z tendrem: około 119 ton dla austriackiego 3-osiowego tendra 16C11 lub 134 ton dla 4-osiowego polskiego tendra 22D23) i 11,8 m długości (18,2 m długości wraz z tendrem, przy wysokości 4,65 m). Moc znamionowa silnika wynosiła 670 KM. Podstawą nośną parowozu Tr21 była masywna ostoja blachowa wykonana ze stali o grubości 28 mm, spięta poprzecznicami i skrzynią sprzęgową. Zastosowano w niej toczną oś systemu Adamsa, która w wariantach krajowych i austriackich umożliwiała wychylenia boczne o 55 mm na stronę, a w belgijskich (grupa czwarta) aż o 75 mm. Rozwiązanie to gwarantowało bezpieczne pokonywanie łuków o minimalnym promieniu 150 m. System ten wymagał zawężenia obrzeży na drugiej i czwartej osi napędnej o 15 mm z każdej strony. Całość odsprężynowano z wykorzystaniem układu resorów płaskich z sześcioma punktami podparcia.
Napęd stanowiły bliźniacze silniki parowe z suwakami tłoczkowymi, napędzane parą przegrzaną, z rozrządem układu Walschaerts-Heusinger. Kotły produkcji belgijskiej („Tubize” i „St. Pierre”) zyskały m.in. zamek centralny i klamry obwodowe na drzwiach dymnicy, a w układzie zasilania użyto inżektora na parę odlotową systemu Metcalfa-Friedmanna. Urządzenie to odzyskiwało energię z pary wydechowej, obniżając zużycie węgla i wody o 15%. W maszynach grupy piątej (od numeru inwentarzowego 100) chrzanowski Fablok zaadaptował część innowacji od Belgów, montując m.in. samoczynne wyrównywacze ciśnień oraz regulowane, dwudzielne panewki wiązarowe.
Znaczącą transformację na przestrzeni kolejnych serii produkcyjnych przeszły warunki pracy załóg. Parowozy z pierwszych trzech grup wyposażano w przestarzałą, półotwartą budkę maszynisty typu austriackiego. Stanowiła ona utrapienie dla obsługi w warunkach zimowych, narażając drużynę trakcyjną na przemarznięcia. Zmianę przyniósł kontrakt belgijski (grupa czwarta), w którym zainstalowano w pełni osłonięte budki przejęte z projektu Ty23. Chrzanów wprowadził tę innowację w grupie piątej, tworząc zmodernizowany typ z zamkniętą tylną ścianą i drzwiami roletowymi.
Równolegle ze zmianą konstrukcji stanowiska obsługi, modyfikowano zaplecze magazynowe parowozu. Początkowo Tr21 sprzęgano ze starymi, trzyosiowymi tendrami typu austriackiego serii 16C11 (rzadziej 17C11). Poważny skok technologiczny zanotowano w partiach belgijskich i w piątej grupie z Fabloku, gdzie maszyny łączono z zaprojektowanymi w kraju, czteroosiowymi tendrami serii 22D23. Charakteryzowały się one potężnym resorowaniem opartym na podwójnych wózkach sprężystych, zapewniającym stabilność i znacząco większy zasięg operacyjny między tankowaniami.
Eksploatacja
Przydziały do DOKP i obsługa ciężkiego ruchu
Parowozy Tr21 stały się w latach 20. XX wieku podstawą ciężkiego transportu kolejowego w Polsce. Maszyny dyslokowano w dyrekcjach okręgowych kolei państwowych w Warszawie i Katowicach. Ich głównym zadaniem była obsługa tranzytowa ciężkich węglarek z Górnego Śląska do rozwijających się portów na wybrzeżu oraz zasilanie w surowce zakładów Polski centralnej. Lokomotywy te dobrze sprawdzały się w regularnej pracy na długich dystansach. Do 1939 roku zbudowano 148 parowozów, które trafiły do różnych parowozowni w całym kraju. Największe skupiska odnotowano na Śląsku: w Tarnowskich Górach stacjonowało 30 sztuk, a w Rybniku 25 parowozów. Główne węzły dystrybucyjne również utrzymywały spore floty – parowozownia Częstochowa posiadała 15 egzemplarzy, Warszawa-Praga 14, a Strzemieszyce 15 maszyn.
Złota era serii Tr21 zakończyła się stosunkowo szybko ze względu na skokowy rozwój technologii. Wejście do powszechnej służby wspomnianych, pięcioosiowych gigantów serii Ty23 całkowicie przedefiniowało pojęcie „ciężkiego ruchu towarowego” w Polsce. Ty23 oferowały nieporównywalnie większą siłę pociągową i wydajność kotła. W efekcie tego procesu administracja PKP podjęła decyzję o przesunięciu floty Tr21 do realizacji zadań drugoplanowych. Parowozy wycofano z głównych szlaków węglowych i skierowano na trasy lokalne oraz do obsługi pociągów zdawczych. Ze względu na zwartą konstrukcję i wysoką trwałość układu jezdnego, były coraz częściej wykorzystywane jako ciężkie maszyny manewrowe, pracując na rozrządach największych węzłów i przy kopalniach, gdzie operowały aż do wybuchu II wojny światowej.
Losy wojenne (1939–1945)
Niemiecki atak we wrześniu 1939 roku wymusił chaotyczną ewakuację polskiego taboru. Około 30 parowozów Tr21 wysłano na wschód różnymi pociągami w okolice Lwowa i Wilna. Sytuacja uległa dramatycznemu odwróceniu po 17 września, kiedy na tereny te weszły oddziały radzieckie. Parowozy były masowo rekwirowane przez wojska sowieckie i litewskie. Litwini początkowo oznaczyli przejęte Tr21-46 i Tr21-76 numerami P9.2.251 i P9.2.252, ale po aneksji kraju w 1940 roku maszyny i tak zasiliły stan radzieckiego Narodowego Komisariatu Dróg Komunikacji (NKPS).
Radzieccy inżynierowie podjęli drastyczne kroki w celu integracji zdobyczy z własną siatką torowisk. Spośród 30 zdobytych egzemplarzy, do 1941 roku 18 maszyn zostało przebudowanych w warsztatach, co polegało na modyfikacji ostoi i osi do standardu szerokotorowego (1524 mm). Rosjanie wykazali się specyficznym pragmatyzmem – pozostawili oryginalne numery inwentarzowe PKP, ale same oznaczenia seryjne przepisali cyrylicą na budkach (np. maszyna Tr21-14 od teraz widniała w dokumentacji jako TP21-14).
Na terenach wcielonych do III Rzeszy i Generalnym Gubernatorstwie sytuacja wyglądała zgoła inaczej. Niemcy zabezpieczyli 118 parowozów Tr21, włączając je w struktury kolei państwowych DRB jako serię 56. Maszyny ponumerowano nowymi identyfikatorami w przedziale od 3901 do 4018. Gdy w czerwcu 1941 roku III Rzesza uderzyła na ZSRR, postępujące dywizje Wehrmachtu przejęły kolejnych 9 parowozów Tr21, które jeszcze nie zdążyły zostać przebudowane przez Rosjan na szeroki tor. Osiem z nich błyskawicznie skierowano na szlaki kolei niemieckich DRB i linii frontowych zarządzanych przez Ostbahn, podczas gdy jedną jednostkę przeznaczono do złomowania na miejscu. Reszta rosyjskiego taboru uciekła w głąb Kazachstanu. Z kolei podczas ofensywy z lat 1944–1945 to Rosjanie metodycznie zdobywali jednostki serii 56, odsyłając je za Bug.
Powojenna rewindykacja i zmierzch parowozów Tr21
Koniec działań w maju 1945 roku oznaczał logistyczny koszmar. Dokumentacja polskiego Ministerstwa Komunikacji wykazała, że parowozy Tr21 były rozsiane po całym kontynencie. 45 maszyn odnaleziono natychmiast po przesunięciu się frontu na ziemiach zachodnich i w centralnej Polsce. Pozostałe jednostki zlokalizowano w radzieckiej, brytyjskiej, francuskiej i amerykańskiej strefie okupacyjnej w Niemczech, a także na bocznicach w Austrii, Czechosłowacji i Jugosławii.
Zarząd radziecki MPS do 1945 roku zatrzymał u siebie 25 parowozów, wykorzystując je w radzieckim przemyśle aż do 1962 roku. Proces negocjacji rewindykacyjnych w podzielonych Niemczech stanowił pasmo porażek dyplomatycznych. Pertraktacje z rządem NRD o zwrot 24 maszyn ciągnęły się aż do 1955 roku. Kiedy ostatecznie lokomotywy przekroczyły granicę, osiem z nich nadawało się tylko do natychmiastowego zezłomowania ze względu na dewastację kotłów. Z kolei administracja zachodnioniemieckiego DB zignorowała polskie żądania, wydając nakaz likwidacji należącego do II RP taboru 13 grudnia 1951 roku, co przypieczętowało los osiemnastu polskich maszyn w RFN. Znacznie szybciej zwrócono lokomotywy z Austrii (16 sztuk) i Czechosłowacji (13 sztuk), które zasiliły PKP już w latach 1947–1948. Łącznie odzyskano około 100 egzemplarzy w różnym stanie.
Proces włączania odzyskanego sprzętu w struktury odbudowywanej kolei doprowadził do powstania olbrzymiego chaosu ewidencyjnego. Władze powojennego Ministerstwa Komunikacji wprowadziły sztywną regułę organizacyjną: każdy parowóz z rewindykacji, po zakończeniu przeglądu i naprawy w warsztatach (ZNTK), otrzymywał najniższy wolny numer inwentarzowy z danej serii. Ustalano go wyłącznie w kolejności faktycznego oddania do służby liniowej. Takie podejście całkowicie zatarło historyczny rodowód pojazdów. Parowóz mający przed wojną numer 50, po wojnie, wyjeżdżając z hal remontowych jako trzecia w kraju, otrzymywał oznaczenie Tr21-3. Weryfikacja precyzyjnych losów poszczególnych lokomotyw wymagała od tego momentu nieustannego krzyżowania numerów ramowych wybitych przez chrzanowski Fablok czy belgijski Tubize z powojenną, wtórną dokumentacją eksploatacyjną PKP.
Masowe wprowadzanie powojennych i udoskonalonych ciężkich lokomotyw takich jak Ty42, Ty43 czy potężnych Ty45, ostatecznie wyeliminowało Tr21 z pracy na głównych liniach. Przestarzałe lokomotywy rozesłano do parowozowni w DOKP Warszawa, Łódź, Katowice i Lublin, gdzie wykorzystywano je do pobocznych zadań. Proces powolnego wygaszania tych maszyn trwał aż do 1974 roku. Wtedy wycofano i skasowano ostatnie sprawne egzemplarze. Dzięki świadomości muzealników zdołano jednak uchronić przed palnikiem acetylenowym jedną maszynę belgijskiej produkcji. Został nią parowóz o powojennym numerze Tr21-53 (oznaczenie przedwojenne Tr21-84). Pojazd wyprodukowany w zakładach „St. Pierre” pod numerem fabrycznym 1394/1924, powrócił do Polski z Austrii w maju 1947 roku. Decyzją władz Muzeum Kolejnictwa w Warszawie (obecnie Stacja Muzeum) zachowano go w skansenie w Karsznicach.
Podsumowanie
Wprowadzenie na tory parowozów towarowych serii Tr21 było ważnym momentem odbudowy polskich kolei oraz przemysłu. Dzięki ich możliwościom, aż do pojawienia się silniejszych parowozów, stanowiły one podstawę taboru odpowiedzialnego za transport rudy, węgla i stali z Górnego Śląska. Integracja technologii wiedeńskiej firmy StEG z innowacjami dostawców belgijskich i wschodzącym potencjałem chrzanowskiego Fabloku stała się podstawą do dalszego rozwoju przemysłu kolejowego w Polsce. W ten sposób zbudowano systematyczny łańcuch dostaw taboru, który nie wymagał stałego importu.
Długa, blisko pięćdziesięcioletnia eksploatacja tych maszyn nie została nawet przerwana przez wojnę, ponieważ zdobyte polskie parowozy były bardzo intensywnie wykorzystywane zarówno przez Niemców jak i Sowietów. Chociaż parowozy towarowe Tr21 określane są jako pierwsze polskie parowozy, w praktyce są pierwszymi parowozami częściowo zaprojektowanymi i produkowanymi w Polsce. Pierwszymi całkowicie polskimi parowozami były dopiero lokomotywy OKl27.
